CN203176464U - 压力阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种压力阀，包括阀体、置于该阀体内的阀芯、及与所述阀芯配合实现流体流量调节的阀座；所述阀芯包括定位端部及与该定位端部相对的锥部；其特征在于：该锥部为回转体，其回转母线包括回转形成该锥部的锥面的第一直线段与第二直线段、及连接所述第一直线段与第二直线段从而形成所述锥部的端面的圆弧段。该压力阀通流特性得到改善，气穴影响减弱。

Description

压力阀

技术领域

本实用新型涉及液压技术领域，特别涉及液压***中的压力阀。

背景技术

压力阀在液压阀中的应用极为广泛，尤其是在压力和流量控制阀中。压力阀因具有密封性好、过流能力强、响应迅速、抗污染性能高等优点，广泛应用于螺纹插装阀、二通插装阀以及其他传统非插装式控制阀。

由阀芯与阀座构成的压力阀节流阀口，是压力阀的重要结构，其阀口通流特性、阀芯受力特性、瞬态响应特性等都影响***的控制精度和稳定性；同时，阀口节流作用产生的温升、气蚀等危害，也会影响压力阀的应用。对原压力阀内液流状态进行数值仿真发现，压力阀中易产生气穴的区域主要是阀腔内流动速度最大的低压区域，位于阀口后侧贴近锥部和阀座壁面。气穴会引起液压***工作性能恶化，除了产生振动和噪声外，还会因气泡占据一定空间，而破坏液体的连续性、降低吸油管的通油能力，使容积效率降低，损坏零件，缩短液压元件和管道的寿命，造成流量和压力波动。

现有克服上述缺陷主要是从压力阀阀芯结构进行改进，从克服上述从液动力的计算公式可知，阀口前后压差△p是影响稳态液动力的重要因素，基于阀腔内减小局部阻力和气蚀危害两方面目标，对压力阀结构进行改进。压力阀内部流道的不规则，会使流动介质经过锥阀时产生高损耗、大噪声、低效率以及短寿命的缺陷。压力阀内部的流动错乱不仅仅是压力阀口的节流引起，流道内部的结构也引起流动的方向与速度大小的变化，因此压力阀结构的改进不能仅限于阀芯结构。例如现有的一种压力阀如图1所示，其包括阀体（未示意出）与阀芯1a，该阀芯包括锥部11a，上述锥部11a的端面11b为平面，因锥部11a的平面结构其与锥部的侧面形成角度突变，使液压流体压力梯度较大，从而使角度突变处局部阻力增大。

故，有必要对其进行进一步改进。

发明内容

本实用新型的目的是提供了一种压力阀，其具体在压力阀的阀芯进行了诸多改进，该压力阀通流特性得到改善，气穴影响减弱。

为实现上述目的，本实用新型提供的技术方案如下： 压力阀，包括阀体、置于该阀体内的阀芯、及与所述阀芯配合实现流体流量调节的阀座；所述阀芯包括定位端部及与该定位端部相对的锥部；其中该锥部为回转体，其回转母线包括回转形成所述锥部的侧面的第一直线段与第二直线段、及连接所述第一直线段与第二直线段从而形成所述锥部的端面的圆弧段。

具体地，所述阀座包括至少一个供流体流入的入口和至少一个供流体流出的出口，及与所述锥部配合的阀座侧面，所述阀座侧面包括靠近所述入口的前阀座面及靠近所述出口的后阀座面，所述前阀座面与所述锥部的侧面形成的夹角为15°~20°，所述后锥座面与所述锥部的侧面形成的夹角为10°~18°。

具体地，所述第一直线与第二直线夹角为60°至65°。

根据本实用新型的技术方案，在保持过流面不变的情况下，前阀座面与锥部夹角变小的过程中，过流量减小，易气穴位置前移至阀芯头部，后阀座面与锥部夹角变小的过程中，过流量增加，阀口后侧回流减弱。压力阀的改进思路，为增加过流特性而减小后阀座面与锥部，为改善气穴影响而缩小前阀座面与锥部夹角，并将锥部端部改进为圆头，减小压力梯度。改进后的压力阀局部阻力减小，流量提升约20%。改进后锥阀口后不产生回流，阀口产生气穴之后，便迅速由阀口流动带走，对密封处阀口以及阀座的影响减少，改进后，锥阀通流特性得到改善，气穴影响减弱。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是现有压力阀阀芯结构示意图；

图2是本实用新型实施例压力阀结构示意图；

图3 是本实用新型实施例压力阀的阀芯机构示意图；

图4是本实用新型实施例压力阀角度关系图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，进一步对本实用新型详细说明：

为克服现有技术中压力阀的缺陷，提供一种压力阀，可用于液压***或者具备液压***的机械设备中，供液压***超过额定压力时溢流泄压之用。其可有效避免液压***中因液压流体压力过高而带来的隐患。

如图2所示，图2示出了本实施例中的压力阀，其包括阀体1、阀芯2、阀座3、阀套4、调压螺钉5、调压弹簧6；阀芯至于阀体内，阀芯与阀座配合实现液压流体流量调节，调压螺钉5安装于阀套内，阀体1一端与阀套4螺纹连接。

实施例阀体1为中空的注塑件或者机械加工件，其两端均设有用于与其他部件相连的连接部，一种通常的连接方式为螺纹连接。

如图2~图3所示，上述阀芯2包括锥部21及安装连接部22，为便于维修及损坏后更换，上述安装连接部22与阀座3通过螺纹实现可拆相连。同时为了避免液压油从安装连接部22与阀座3中间的连接间隙中渗漏，所述阀芯2向阀芯轴线方向内凹出一个密封圈安装部23，上述密封圈安装部23内安装有至少一个密封圈。为达到更好的密封效果，避免密封圈安装配合不佳引起的密封效果不佳问题，优选的一种方式可以是在所述阀芯2的密封圈安装部内设有垫圈，上述密封圈安放于垫圈上。

相对应的，与阀体1相连一端的阀座3设有外螺纹，阀座3与阀体1通过螺纹连接。上述阀体1与阀套3的连接方式仅是一种非限制性例举，在诸多未示意出的实施例中，其也可通过其他非螺纹连接方式进行连接，例如过渡配合、过盈配合等。阀体1另一端具有一个第一安放台阶11，第一安放台阶11可用于安装阀座3。阀座3的安装端设有与第一安放台阶11相对应的设有第二安放台阶（附图中未示意出）。所述第一安放台阶11与第二安放台阶可通过螺纹连接固定。

如图2~图3所示，为使液压流体能够在压力阀中流动，上述阀座3设有一个供液压流体，例如液压油流入的入口32及一个供液压油流出的出口33，上述入口32与出口33可在阀芯2的作用下张开或者闭合，用以控制液压油流量。同使为避免液压油从渗漏至阀套4内，阀座3与阀套4通过密封圈密封。

阀套4呈中间具有内腔的桶状，该内腔侧壁设有内螺纹，阀套4一个端部设有一个通孔41。阀套4通过锁紧螺母7锁紧固定。

调压螺钉5可以采用标准件也可以采用车削件，其包括螺头和螺柱。调压螺钉5与阀座3中间具有设有一个调压弹簧6。所述调压弹簧6一端与调压螺钉5相抵，一端与阀座3相抵。正常的配合安装下，该调压弹簧6处于压缩状态，以使阀芯2与阀座3相配合形成阻挡液压流体导通的状态。

调压螺钉5的螺柱通过阀套4的内腔从通孔41内穿过，螺头与阀套4相抵。阀套的通孔41的内径小于螺头的外径，故螺头不能从通孔41穿过，被阀套4阻挡限位。在调压弹簧6的作用下，上述调压螺钉5可以在阀套4内的一定行程内做往复的径向运动。

下面结合图2~图3对本实施例的压力阀的工作过程和原理进行说明。

如图2所示，在通常情况下，由于有调压螺钉5的存在，调压弹簧6始终处于压缩状态，阀芯2截断入口32与出口33，使液压流体不能导通。通过调节调压螺钉5的锁紧程度，可以调节调压弹簧6的压缩量，压缩量越高时，调压弹簧5的反向阻力越大，故液压流体推动阀芯2的阈值越高。

液压流体的给阀芯2的推力不足以克服调压弹簧6的反向阻力时，阀芯2仍处于初始位置，压力阀关断。当液压流体的压力足够高，以至于给阀芯2的推力足以克服调压弹簧6弹性阻力时，阀芯2发生位移使弹簧更进一步压缩。此时，阀套4的入口32与出口33连通，液压流体可以从入口32流进，出口33流出。当液压流体压力小于调压弹簧6弹性阻力时，调压弹簧6复位使阀芯回复初始位置，进而关断压力阀。

通过上述描述，该压力阀可以避免液压***中液压流体压力持续增加，通过溢流泄压可以有效保护液压***中零部件。

以下结合附图详细描述本实用新型的具体改进之处。

如图2所示，本实施例中，上述锥部21为回转体，其回转母线包括回转形成所述锥部的侧面的第一直线段211与第二直线段212、及连接所述第一直线段211与第二直线段212从而形成所述锥部21的端面的圆弧段213。

由于圆弧段213的存在，母线旋转时则形成一个圆头形的端部，避免侧面突兀出突变面，减少压力梯度。减低局部液压流体阻力。上述圆弧段213的具体形状并不限制，只需要能够与第一直线211与第二直线段212形成圆滑过渡即可。

如图4所示，所述阀座3包括至少一个供流体流入的入口32和至少一个供流体流出的出口33，及与所述锥部21配合的阀座侧面34，所述阀座侧面34包括靠近所述入口的前阀座面341及靠近所述出口的后阀座面342，所述前阀座面341与所述锥部21的侧面形成的最佳夹角为15°~20°，所述后锥座面342与所述锥部21的侧面形成的最佳夹角为10°~18°。诸多实验证明，上述角度范围内，液压流体流经阀芯2时压力最小。一种优选的试试方式是，所述前阀座面314与所述锥部21侧面形成的夹角为18°，后阀座面与锥部的侧面形成的夹角为15°。

优选实施例，所述第一直线211与第二直线222最佳夹角为60°至65°。诸多实验证明，第一直线211与第二直线222夹角在此范围内最佳，此时液压流体流经阀芯2时的压力最小。

如图2~图4所示，根据本实用新型的技术方案，在保持过流面不变的情况下，前阀座面341与锥部21夹角变小的过程中，过流量减小，易气穴位置前移至阀芯2头部，后阀座面342与锥部夹角变小的过程中，过流量增加，阀口后侧回流减弱。压力阀的改进思路，为增加过流特性而减小后阀座面与锥部，为改善气穴影响而缩小前阀座面与锥部夹角，并将锥部端部改进为圆头，减小压力梯度。改进后的压力阀局部阻力减小，流量提升约20%。改进后锥阀口后不产生回流，阀口产生气穴之后，便迅速由阀口流动带走，对密封处阀口以及阀座的影响减少，改进后，锥阀通流特性得到改善，气穴影响减弱。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.压力阀，包括阀体、置于该阀体内的阀芯、及与所述阀芯配合实现流体流量调节的阀座；所述阀芯包括定位端部及与该定位端部相对的锥部；其特征在于：该锥部为回转体，其回转母线包括回转形成该锥部的锥面的第一直线段与第二直线段、及连接所述第一直线段与第二直线段从而形成所述锥部的端面的圆弧段。

2.根据权利要求1所述的压力阀，其特征在于：所述阀座包括至少一个供液压流体流入的入口和至少一个供液压流体流出的出口，及与所述锥部配合的阀座侧面，所述阀座侧面包括靠近所述入口的前阀座面及靠近所述出口的后阀座面，所述前阀座面与所述锥部的侧面形成的夹角为15°~20°，所述后锥座面与所述锥部的侧面形成的夹角为10°~18°。

3.根据权利要求2所述的压力阀，其特征在于：所述第一直线与第二直线夹角为60°至65°。

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