本發明涉及伺服機構的溢流閥,特別涉及一種大流量小內漏直動式溢流閥。
背景技術:
目前我國運載火箭某些伺服機構經常采用溢流閥來保持關鍵元件伺服閥入口壓力恒定,以便伺服系統具有更好的控制性能。傳統大流量溢流閥經常采用先導式二級結構,但結構復雜、動態響應較慢,而現有溢流閥雖然也采用環形槽增加出流介質反向射流力,但均采用橫截面為矩形的環形槽,且結構尺寸未充分起到導流反射作用,效果有限,而且流體介質不能迅速進入閥芯底部從而影響溢流閥的響應速度。另外其采用彈簧座與閥芯分離式結構,工作過程中彈簧座會不穩定從而會經常出現流體介質不能永遠保持最佳射流角度狀態,效果有限,而且分離式結構閥芯球面和與之接觸的彈簧座內表面光潔度和圓柱度加工要求較高,否則會出現遲滯現象,從而影響閥芯關閉效果。
另外上述伺服機構采用煤油介質,對內泄漏量要求嚴格,而傳統溢流閥閥芯和閥座采用硬密封,泄漏量相對較大,而且隨著來回開啟關閉次數的增長,密封性能越來越差,因此應用受到極大地限制。
技術實現要素:
本發明的目的是提供一種大流量小內漏直動式溢流閥,結構簡單、工藝性好、具有多重閥芯穩定措施、能夠充分利用反向射流力、調壓偏差小、動態響應高,通油能力強。注塑模采用peek料,具有較高的硬度和耐磨性,且有一定的彈性,能與閥座具有非常好的密封效果,和適應頻繁的開啟關閉而滿足極小的內泄漏要求。因此特別適合工作壓力高、通油流量大、流體介質粘度低的液壓系統。
為了實現以上目的,本發明是通過以下技術方案實現的:
一種大流量小內漏直動式溢流閥,包含殼體、與殼體相連的端蓋,所述的殼體中部開設一出油口,其特點是,包含:
閥座,其設置于所述殼體的一端,并開設有若干進油口;
閥芯,其一端與閥座內孔間隙配合,另一端與殼體間隙配合;
調壓彈簧、調節螺桿,所述的調壓彈簧一端與閥芯另一端相連,并與所述的調節螺桿一端相連,所述的調節螺桿另一端延伸設置在端蓋外部;
注塑模,其嵌設于閥芯,并與所述的閥座進行密封;
所述的閥座開設有若干導油口,在所述的閥芯上且與所述的導油口對應位置處開設第一環形槽,流體介質從導油口導流并射向第一環形槽形成射流力。
若干個進油口呈對稱傾斜設置。
所述的閥芯一端側面局部被銑扁并開設一均壓槽,且一端開有頂針孔。
所述的閥芯一端側面還與閥座形成一第二環形槽。
所述的閥芯另一端設有對稱的過流孔。
當進油口閥芯在調壓彈簧預緊力作用下處于關閉狀態時,閥座密封面通過注塑模隔斷進油口、出油口,流體介質從進油口進入后,經閥芯與閥座形成的環形槽、均壓槽和銑扁部分直接進入閥芯底部頂針孔。
所述的注塑模采用peek料。
所述的導油口為具有傾角的喇叭口。
所述的第一環形槽為圓弧狀。
本發明與現有技術相比,具有以下優點:
1、結構簡單、工藝性好、具有多重閥芯穩定措施、能夠充分利用反向射流力、調壓偏差小、動態響應高,通油能力強。
2、注塑模采用peek料,具有較高的硬度和耐磨性,且有一定的彈性,能與閥座具有非常好的密封效果,和適應頻繁的開啟關閉而滿足極小的內泄漏要求。因此特別適合工作壓力高、通油流量大、流體介質粘度低的液壓系統。
附圖說明
圖1為本發明一種大流量小內漏直動式溢流閥的結構示意圖;
圖2為本發明閥芯結構原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖,通過詳細說明一個較佳的具體實施例,對本發明做進一步闡述。
如圖1所示,一種大流量小內漏直動式溢流閥,包括擋圈3、殼體6、調壓彈簧7、端蓋9、調節螺桿12、鎖緊螺母13和相關密封圈(2、8、10、11),該溢流閥還包括閥座1、閥芯5和注塑模4,上述部件的連接方式為:閥座1大端與殼體6過盈配合,并定位于其內凸邊緣。閥芯5一端(小端)與閥座1內孔間隙配合,另一端(大端)與殼體6采用合適間隙配合。注塑模4采用注塑工藝鑲嵌于閥芯5,并與閥座1進行密封。調壓彈簧7兩端分別固定于閥芯5與調節螺桿12上,端蓋9與殼體6采用螺紋連接,并定位于端蓋9的凸肩部分。調節螺桿12與端蓋9采用螺紋連接,并通過其限位。鎖緊螺母13與調節螺桿12采用螺紋連接。
閥座1開有四個對稱傾斜進油口18,便于流體介質充分流通,有利于提高流體介質穩定性。同時開設有導油口17,該導油口17為具有一定傾角喇叭口,有利于提高閥芯5工作穩定性,同時具有導流作用,使得更多流體介質通過閥芯5的圓弧環形槽16形成更強的射流力。
閥芯5兼具彈簧座作用,結構簡單、加工工藝性好,有利于提高流體介質反向射流力的穩定性。閥芯5小端與閥座1內孔呈小間隙配合,有利于提高閥芯工作穩定性。閥芯5小端側面局部被銑扁,有利于提高閥芯5工作穩定性,同時有利于流體介質迅速進入閥芯底部頂針孔21,提高溢流閥響應能力。同時,閥芯5小端開有較大頂針孔21,具有提高閥芯5加工精度和減輕重量作用。閥芯5小端開有均壓槽20,有利于提高閥芯5工作穩定性。
閥芯5小端與閥座形成環形槽19,增加流體介質阻尼作用,有利于提高閥芯5工作穩定性。閥芯5大端開有第一環形槽16(即圓弧環形槽),與閥座1的導油口17配合,有利于改變出流介質方向,形成反向射流力,減小調壓偏差、提高溢流閥響應速度和通流能力。閥芯5大端應與閥座距離足夠短,有利于提高反向射流力,減小調壓偏差、提高溢流閥響應速度和通流能力。閥芯5大端具有一定寬度,且與殼體6內壁采用合適間隙15配合,過大會引起閥芯5振動嘯叫,過小會造成三級(閥芯5小端與閥座1內孔、注塑模4和閥座1密封部分、殼體6內壁與閥芯5大端)同心增加加工難度,因此合適間隙15有利于提高閥芯5工作穩定性、降低加工精度。
閥芯5大端開有四個對稱過流孔23,有利于流體介質流向出油口14。
注塑模4采用peek料,具有很高硬度和耐磨性,且具有一定彈性,采用注塑工藝鑲嵌于閥芯5,不脫落,能夠承受很高壓力流體介質沖刷而不變形和脫落,另外它又具有一定彈性,當閥芯關閉時,注塑模壓緊在閥座上時具有較好的密封效果,當閥芯開啟時,注塑模4與閥座1接觸部分又能迅速彈起恢復原狀,因此能夠適應頻繁的開啟和關閉而不影響溢流閥的內泄漏流量。
本發明的工作過程是:當進油口18壓力較低時,閥芯5在調壓彈簧7預緊力作用下處于關閉狀態,閥座1密封面因注塑模4具有一定彈性而鑲嵌其中,從而隔斷進油口18、出油口14,流體介質從進油口18進入溢流閥后,經閥芯5與閥座1形成的環形槽16、均壓槽20和銑扁部分22直接進入閥芯5底部頂針孔21,閥芯5的底面受到油壓作用形成頂開閥芯5一定的作用力,當進油口18壓力等于或大于調壓彈簧7預緊力時,閥芯5向右運動具有一定開口量,注塑模4迅速恢復原狀,流體介質通過閥座1和注塑模4密封部分進入閥座1的導油口17、然后幾乎全部射向閥芯5的圓弧環形槽19,形成強大的反向射流力射向閥座1上,最后經過閥芯5大端四個對稱過流孔23流向出油口14溢流至油箱。當溢流閥流量增加時,與彈簧力作用方向相反的射流力也隨之增加,進而抵消因開口增大而增大的彈簧力,從而減小溢流閥調定壓力隨流量增大的變化幅度同時改善溢流閥的通流能力。當進油口18壓力逐漸下降直至小于關閉壓力時,閥芯5將向左運動直至處于關閉狀態,閥座1密封面將再一次鑲嵌注塑模4中從而起到非常好的密封效果。
綜上所述,本發明一種大流量小內漏直動式溢流閥,結構簡單、工藝性好、具有多重閥芯穩定措施、能夠充分利用反向射流力、調壓偏差小、動態響應高,通油能力強。注塑模采用peek料,具有較高的硬度和耐磨性,且有一定的彈性,能與閥座具有非常好的密封效果,和適應頻繁的開啟關閉而滿足極小的內泄漏要求。因此特別適合工作壓力高、通油流量大、流體介質粘度低的液壓系統。
盡管本發明的內容已經通過上述優選實施例作了詳細介紹,但應當認識到上述的描述不應被認為是對本發明的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后,對于本發明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此,本發明的保護范圍應由所附的權利要求來限定。