專利名稱：限量液壓閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及液壓系統中一種限量液壓閥，特別涉及一種能在液壓系統液體泄漏狀態下自 動切斷壓力源對執行系統供液的限量液壓閥。
技術背景目前，雖然液壓系統中有單向節流閥、插樁閥及限量液壓閥的應用，但單向節流閥只能 實現單一的節流功能，不能在液體泄漏狀態下自動切斷液壓回路，而插樁閥雖然有切斷液壓 回路的功能，但不能在液壓回路有壓液體泄漏狀態下自動切斷液壓回路及對執行系統運動過 程中所需有壓液體體積的限量。現有的限量液壓閥只有單一的手動開啟后延時閉合功能，這 對于長時間需要供壓的執行系統是不能滿足需要的。在此之前對于液壓系統液體的泄漏，人 們普遍采取的方法就是用高質量耐高壓的密封圈和油管，加強檢修和保養等預防性措施。對 于正在發生泄漏而操作人員沒有發現的情況下，還沒有有效的防漏措施和有防漏功能的限量 液壓閥。
發明內容
針對現有液壓閥液壓系統發生泄漏時，不能及時切斷壓力源對執行系統供液的問題，本 發明提供一種限量液壓閥，該限量液壓閥不僅能對執行系統在運動過程中所需有壓液體體積 進行限量，而且能在液壓系統的執行系統發生泄漏時自動切斷壓力源對執行系統供液。本發明一種限量液壓閥，包括閥體，單向閥閥芯，限量可調節流閥，備用可調節流閥， 液壓缸有桿腔，單向閥閥體通液腔和液壓缸無桿腔，其特征在于在單向閥閥芯內設有背壓閥 閥芯，背壓閥閥芯內設有背壓閥復位彈簧，背壓閥閥芯底部設有背壓閥壓蓋；在單向閥閥芯 下端外周設有一環狀活塞，與單向閥閥芯成為一體，并與閥體內壁間隙配合；在閥體底部設 有閥體端蓋，閥體端蓋中心固定有軸向錐臺形頂針。所述背壓閥閥芯開啟方向與單向閥閥芯 開啟方向相反。所述錐臺形頂針頂端正對背壓閥閥芯的底部中心位置，在單向閥閥芯向下移 動至閥體端蓋處時錐臺形頂針頂開背壓閥閥芯。所述單向閥閥芯上端加工有液壓缸有桿腔補 液槽。所述閥體上端設有進液孔，在閥體端蓋上設有出液孔。當該限量液壓閥與外部的連接 為側式連接時，其閥體的進、出液孔設置垂直于單向閥閥芯的軸線。在閥體上端設有單向闊閥體進液孔，單向閥闊芯上部側面均勻設有徑向的單向閥閥芯孔，背壓閥閥芯下部側面均勻設有徑向的背壓閥閥芯孔，在背壓閥壓蓋中心設有背壓閥進液孔，在閥體端蓋上位于頂針周圍設有軸向的單向閥閥體出液孔，單向閥閥芯上端加工有液壓缸有桿腔補液槽。在閥體的一側設有備用通路I與備用可調節流閥相通，在限量可調節流闊與備用可調節流閥之間設有備用通路II ，在限量可調節流閥與液壓缸有桿腔之間設有限量通路， 在限量可調節流閥與單向閥閥體進液孔之間設有共用通路。閥體中裝有單向閥閥芯限量可調節流閥和備用可調節流閥，單向閥閥芯內加裝背壓閥閥 芯和背壓閥復位彈簧，背壓閥進液孔處有背壓閥壓蓋，限量可調節流閥通過限量通路和共用 通路把液壓缸有桿腔與單向閥閥體進液孔相連，備用可調節流閥通過備用通路I 、備用通路n和共用通路把液壓缸無桿腔與單向闊閥體進液孔相連。在單向閥閥芯和背壓閥閥芯都完全 開啟狀態下，單向閥閥體進液孔通過單向閥閥體通液腔、單向閥閥芯孔、背壓閥閥芯孔、背 壓閥進液孔與單向閥閥體出液孔相通。為確保單向閥閥芯移動的可靠性，背壓閥復位彈簧的 彈力不能太小，要大于單向閥閥芯移動時的阻力。本發明是采用單向閥、液壓缸和可調節流閥的工作原理組合而成。把液壓缸活塞與直通 式單向閥閥芯結合一起，把液壓缸壁與直通式單向閥閥體結合一起，液壓缸活塞的運動帶動 單向閥閥芯的運動，液壓缸活塞取代了單向閥中的復位彈簧。改進后形成的液壓缸的兩個工 作液孔分別與原閥體同側的進、出液體的孔相連，液壓缸活塞的運動由進、出閥體的有壓液 體自動控制。沒有了復位彈簧，當單向閥閥芯處于開啟位置時，有壓液體流過單向閥閥芯時 壓降很小，為確保閥芯運動的可靠性，即液壓缸活塞運動功能的可靠性，必須使閥體進、出 的液體產生足夠活塞運動所需的液體壓強差。為此在改進后的單向閥閥芯的出液孔(原來放 置單向閥復位彈簧的孔)內加裝反向小單向閥閥芯，因在該部位使用其背壓功能，為區分它 與其外面的大單向閥閥芯的名稱，給其定名為背壓閥閥芯。當有壓液體由閥體出液孔向進液 孔方向流動時，由于單向閥芯內加裝了背壓閥，液體可通過背壓閥從單向閥闊芯內流過，致 使單向閥閥芯在有壓流體的作用下其兩端產生了足夠活塞運動所需的液體壓強差，液體壓強 差為背壓閥彈簧力除以背壓閥閥芯的有效截面積，達到活塞推動單向閥闊芯向閥體進液孔方 向移動關閉通路的目的。當液體向相反方向流動時，由于背壓閥處于關閉狀態，單向閥閥芯 在液體壓強差的作用下向閥體出液孔方向移動，但液體不能通過背壓閥從單向閥闊芯內流過。 為解決此技術問題，在單向閥闊體出液孔處增加一個錐臺形頂針，以確保單向閥閥芯必須移 動至閥體出液孔的特定位置，頂針才能頂開背壓閥閥芯，使液體通過背壓閥從單向閥閥芯內 流過。為了控制液體流過閥體的體積多少，必須先解決單向閥閥芯關閉過程所需的時間長短， 為此在原單向閥進液孔和液壓缸工作液孔相連的通路中加裝限量可調節流閥進行控制單向閥 閥芯關閉的快慢，從而達到單方向控制流經閥體液體的體積多少的目的。當單向閥進液孔流 出液體的流量小于液壓缸活塞和單向閥閥芯移動所能壓迫出液體流量時，背壓閥處于關閉狀 態，液體不能通過背壓閥從單向閥閥芯內流過。當單向閥闊芯移動至原單向闊進液孔處時單向闊閥芯關閉通路，達到執行系統發生泄漏時自動切斷壓力源對執行系統供液的目的。本發明的有益效果是，可以在對液壓系統的執行系統運動過程中所需有壓液體體積進行 的限量的同時，也可以在液壓系統的執行系統發生泄漏時自動切斷壓力源對執行系統供液， 尤其是執行系統中的執行元件需壓力源長期供壓而不能產生運動(即只需壓力不需流量)的 狀態下所發生的輕微泄漏，也就是當單向閥進液孔流出液體的流量小于液壓缸活塞和單向閥 閥芯移動所能壓迫出液體流量時，也能夠自動切斷壓力源對執行系統供液。泄漏的液體體積 為閥內液壓缸活塞和單向閥閥芯移動所能壓迫出液體體積，體積大小等于閥內液壓缸活塞面 積和它所能移動的距離的乘積。閥體零件少，結構簡單，功能自動實現，不會增加原系統的 正常操作步驟。減少液體消耗，保護環境。
圖1是本發明限量液壓閥液壓原理示意圖；圖2是本發明限量液壓閥正常工作狀態結構剖面圖；圖3是本發明限量液壓閥液體泄漏情形下自動切斷壓力源工作狀態剖面圖； 圖4是本發明限量液壓閥關閉狀態剖面圖； 圖5是本發明限量液壓閥返回狀態剖面圖； 圖6是本發明限量液壓閥復位狀態剖面圖； 圖7是本發明限量液壓閥補液狀態剖面圖；圖8是本發明限量液壓閥側式連接時單向閥閥體進、出液孔位置方向剖面圖。 圖中1.閥體，2.單向閥閥芯，3.背壓閥閥芯，4.背壓閥復位彈簧，5.背壓閥壓蓋，6.錐臺形頂針，7.限量可調節流閥，8.備用可調節流閥，9.備用通路I， IO.備用通路II， 11.限量通路，12.共用通路，13.單向閥閥體進液孔，14.單向閥閥芯孔，15.背壓閥閥芯孔，16.背壓閥進液孔，17.單向閥閥體出液孔，18.液壓缸有桿腔，19.液壓缸有桿腔補液槽，20.單向閥閥體通液腔，21.液壓缸無桿腔，22.液體流動方向和流經路線，23.閥體端蓋。
具體實施方式
本實施例的原理如圖l所示。限量液壓閥包括閥體l，單向閥閥芯2，背壓閥閥芯3，背 壓閥復位彈簧4，背壓閥壓蓋5，錐臺形頂針6，限量可調節流閥7，備用可調節流閥8，液 壓缸有桿腔18，單向閥閥體通液腔20，液壓缸無桿腔21和閥體端蓋23。閥體端蓋23中心 固定有錐臺形頂針6，下端設有連接螺紋。在閥體1上端設有單向閥閥體進液孔13，單向閥 閥體進液孔13內設有連接螺紋，單向閥闊芯2上部側面均勻設有徑向的單向閥閥芯孔14， 背壓閥閥芯3下部側面均勻設有徑向的背壓閥閥芯孔15，在背壓閥壓蓋5中心設有背壓闊進液孔16，在閥體端蓋23上位于頂針6周圍設有軸向的單向閥閥體出液孔17，單向閥閥芯2 上端加工有液壓缸有桿腔補液槽19。在閥體1的一側設有斜向的備用通路I 9與備用可調節 流閥8相通，在限量可調節流閥7與備用可調節流閥8之間設有備用通路II 10，在限量可調 節流閥7與液壓缸有桿腔18之間設有限量通路11，在限量可調節流閥7與單向閥閥體進液 孔13之間設有共用通路。閥體1中裝有單向閥閥芯2、限量可調節流閥7和備用可調節流閥8,單向閥閥芯2內加 裝背壓閥閥芯3，背壓閥閥芯3內設有背壓閥復位彈簧4，背壓閥進液孔16處有背壓閥壓蓋 5，限量可調節流閥7通過限量通路11和共用通路12把液壓缸有桿腔18與單向閥閥體進液 孔13相連，備用可調節流閥8通過備用通路I 9、備用通路II 10和共用通路12把液壓缸無 桿腔21與單向閥閥體進液孔13相連。在單向閥閥芯2和背壓閥閥芯3完全開啟狀態下，單 向閥閥體進液孔13通過單向閥閥體通液腔20、單向閥閥芯孔、背壓閥閥芯孔15、背壓閥進 液孔16與單向閥閥體出液孔17相通。為確保單向閥閥芯2移動的可靠性，背壓閥復位彈簧 4的彈力不能太小，要大于單向閥閥芯2移動時的阻力。圖2所示工作狀態I ，有壓液體從閥體端蓋23上的單向閥閥體出液孔17進入閥體1內。 在有壓液體的推動下，單向闊閥芯2向上移動，壓迫單向閥閥體通液腔20和液壓缸有桿腔 18內的液體從單向閥閥體進液孔13排出，而排出液體的流量取決于限量可調節流閥7和備 用可調節流閥8的調整。備用可調節流閥8開啟的大小影響本發明對執行系統輕微泄漏檢測 的靈敏度，在執行系統正常情況下關閉備用可調節流閥8。當排出液體的流量小于經單向閥 閥體進液孔13所需要排出液體的流量時，液壓缸無桿腔21與單向閥閥體通液腔20內的液體 壓強差就會升高，當液體壓強差大于背壓閥復位彈簧4的彈力與背壓閥閥芯3的有效截面積 的比值時，有壓液體推動背壓閥閥芯3壓縮背壓閥復位彈簧4向上移動，打開背壓閥進液孔 16，使液體經過背壓閥閥芯孔15和單向閥閥芯孔14流過單向閥閥芯2來補充經過單向閥閥 體進液孔13的液體排出的流量不足。液體流動方向和流經路線22是液體從閥體1內的流動 方向和流經路線，在工作狀態I下流經路線是連續的路線。圖3所示工作狀態n，有壓液體從闊體端蓋23上的單向閥閥體出液孔17進入閥體1內。 在有壓液體的推動下，單向閥閥芯2向上移動，壓迫單向閥閥體通液腔20和液壓缸有桿腔 18內的液體從單向閥閥體進液孔13排出，而排出液體的流量取決于限量可調節流閥7和備 用可調節流閥8的調整。備用可調節流閥8開啟的大小影響本發明對執行系統輕微泄漏檢測 的靈敏度，在執行系統正常情況下關閉備用可調節流閥8。當排出液體的流量大于經單向閥 閥體進液孔13所需要排出液體的流量時，液壓缸無桿腔21與單向閥閥體通液腔20內的液體6壓強差為單向閥閥芯2移動的阻力與單向閥閥芯2有效截面積的比值。單向閥閥芯2移動的 阻力小于背壓閥復位彈簧4的彈力，而單向閥閥芯2有效截面積大于背壓閥閥芯3的有效截 面積。液體壓強差推不動背壓閥閥芯3也打不開背壓閥進液孔16，液體不能流過單向閥閥芯 2。液體流動方向和流經路線22是液體從閥體1內的流動方向和流經路線，在工作狀態II下 流經路線是間斷的路線。圖4所示工作狀態I、 II的關閉狀態，有壓液體從閥體端蓋23上的單向閥閥體出液孔 17進入閥體1內，閥體1內的單向閥閥芯2在有壓液體的推動下向上移動，向上移動至單向 閥閥體進液孔13時，單向閥閥芯2關閉單向閥閥體進液孔13，液體不能從閥體1內流過，自 動切斷壓力源對執行系統供液。圖5所示工作狀態I 、 II的返回狀態，有壓液體從單向閥閥體進液孔13進入閥體1內。 由于背壓閥閥芯3在背壓閥復位彈簧4的彈力作用下關閉了背壓閥進液孔，單向閥閥體通液 腔20與液壓缸無桿腔21內的液體壓強差全部作用在單向閥閥芯2上，有壓液體循液體流動 方向和流經路線22從單向閥閥體進液孔13進入單向閥閥體通液腔20和液壓缸有桿腔18內， 有壓液體推動單向閥閥芯2快速向下移動，單向閥閥芯2壓迫液壓缸無桿腔21內的液體從單 向閥闊體出液孔17排出。實現單向閥閥芯2的返回工作。圖6所示工作狀態I 、 II的復位狀態，有壓液體從單向閥閥體進液孔13進入閥體1后推 動單向閥閥芯2快速向下移動，單向閥閥芯2向下移動至閥體端蓋23時，錐臺形頂針6頂開 背壓閥閥芯3，使有壓液體經背壓閥閥芯3從單向閥閥芯2內通過。由于單向閥閥芯2快速 向下移動和限量可調節流闊7的節流，會造成液壓缸有桿腔18內的局部真空，從而影響下一 個工作狀態時單向閥閥芯2起始位置不一，因而在單向閥閥芯2的上端加工有液壓缸有桿腔 補液槽19，液壓缸有桿腔補液槽不可加工得過長，過長會影響限量可調節流閥7的節流，以 錐臺形頂針6頂開背壓閥閥芯3時正好能補進液為好。圖7所示，當執行系統發生泄漏沒有足夠的液體使單向閥閥芯2做向下復位移動時，打 開備用可調節流閥8，使進入閥體l內的液體通過液壓缸無桿腔21、備用通路I9、備用可調 節流閥8、備用通路IIIO和共用通路12流過單向閥閥體進液孔13，對執行系統進行補液以 確保本發明功能的實現。圖8所示，當本發明與外部的連接方式為側式連接時，單向閥閥體進液孔13和單向閥閥 體出液孔17改為垂直于單向閥閥芯2軸線的孔，單向閥閥體進液孔13位于閥體1的最上部， 單向閥閥體出液孔17位于閥體1的下部并且靠近閥體端蓋23的位置。
權利要求
1.一種限量液壓閥，包括閥體，單向閥閥芯，限量可調節流閥，備用可調節流閥，液壓缸有桿腔，單向閥閥體通液腔和液壓缸無桿腔，其特征在于在單向閥閥芯內設有背壓閥閥芯，背壓閥閥芯內設有背壓閥復位彈簧，背壓閥閥芯底部設有背壓閥壓蓋；在單向閥閥芯下端外周設有一環狀活塞，與單向閥閥芯成為一體，并與閥體內壁間隙配合；在閥體底部設有閥體端蓋，閥體端蓋中心固定有軸向錐臺形頂針。
2. 按照權利要求1所述的一種限量液壓閥，其特征在于所述背壓閥閥芯開啟方向與單向閥 閥芯開啟方向相反。
3. 按照權利要求1所述的一種限量液壓閥，其特征在于所述錐臺形頂針頂端正對背壓閥閥 芯的底部中心位置，在單向閥閥芯向下移動至閥體端蓋處時錐臺形頂針頂開背壓閥閥芯。
4. 按照權利要求1所述的一種限量液壓閥，其特征在于所述單向閥閥芯上端加工有液壓缸 有桿腔補液槽。
5. 按照權利要求l所述的一種限量液壓閥，其特征在于所述閥體上端設有進液孔，在閥體端 蓋上設有出液孔。
6. 按照權利要求l所述的一種限量液壓閥，其特征在于當該限量液壓閥與外部的連接為側式 連接時，其閥體的進、出液孔設置垂直于單向閥閥芯的軸線。
全文摘要
一種限量液壓閥，包括閥體，單向閥閥芯，限量可調節流閥，備用可調節流閥，液壓缸有桿腔，單向閥閥體通液腔和液壓缸無桿腔，其特征在于在單向閥閥芯內設有背壓閥閥芯，背壓閥閥芯內設有背壓閥復位彈簧，背壓閥閥芯底部設有背壓閥壓蓋；在單向閥閥芯下端外周設有一環狀活塞，與單向閥閥芯成為一體，并與閥體內壁間隙配合；在閥體底部設有閥體端蓋，閥體端蓋中心固定有軸向錐臺形頂針。本發明可以在對液壓系統的執行系統運動過程中所需有壓液體體積進行的限量的同時，也可以在液壓系統的執行系統發生泄漏時自動切斷壓力源對執行系統供液。本發明閥體零件少，結構簡單，功能自動實現，不會增加原系統的正常操作步驟。減少液體消耗，保護環境。
文檔編號F16K27/00GK101324285SQ200810012549
公開日2008年12月17日 申請日期2008年7月30日 優先權日2008年7月30日
發明者劉世俊 申請人:韓亞杰