专利名称：一种工程机械空调专用阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种工程车用空调器，尤其是涉及一种工程机械空调专用阀。
背景技术：
工程机械的空调，其压缩机多由液压马达驱动，液压马达的液压源采用工程机械 主机的液压系统；为防止确保主机回转马达正常工作的同时，又利用主机上的富余功率使 空调工作实现制冷，有发明人公开了名为“工程车用液压动力空调器液压油油量分配系统” (专利号ZL 200710020159. X)的专利技术，该系统包括主机液压泵，调速阀，空调马达，联 轴器，空调压缩机，回转缓冲阀，回转马达，油箱，还包括比例分配阀，比例分配阀的进油口 与装有空调系统主机的液压泵相联，出油口分两路一路通过液压管路及调速阀与回转马 达连接，另一路通过液压管路及回转缓冲阀与空调马达连接。这种采用比例分配阀的方案， 可控制从液压泵中出来的液压油的分配比例，并使其按比例把液压油分别送入调速阀和回 转缓冲阀，但成本较高。
发明内容本实用新型主要目的是提供一种工程机械空调专用阀，其为靠起定压作用的溢流 阀对节流阀进行压力补偿的流量控制阀，使空调液压系统压力随负载的变化而变化，制作 成本较低；另外，整体结构紧凑，占用空间小，适于工程机械的使用。本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的一种工程机 械空调专用阀，包括阀体、溢流阀、节流阀以及安全阀，所述阀体设有进油口、出油口和回油 口，所述溢流阀具有平衡腔、压力腔、溢流腔，该压力腔连通于阀体的进油口和节流阀的入 口，该溢流腔连通于阀体的回油口 ；所述节流阀的出口连通于阀体的出油口 ；所述安全阀 的进口连通于平衡腔、出口连通于阀体回油口。根据溢流节流阀原理，来自液压泵的压力 油，一部分经节流阀进入空调液压马达，另一部分则经溢流阀流回油箱；进油压力、节流阀 的出口压力分别作用在溢流阀压力腔和平衡腔，节流阀口前后压差即为溢流阀压力腔和平 衡腔的压差，使溢流阀阀芯在液压作用力、弹簧力以及稳态液动力的作用下处于某一平衡 位置。为了便于控制，作为优选，所述平衡腔和节流阀的出口间设有换向阀和相应的流 道，以构成可切换通断的油路。通过换向阀控制溢流阀平衡腔的压力。对于集成形式的阀，较为传统的方式，是将换向阀安装在集成阀阀体上，但这种结 构，油道较复杂，并增加工艺难度，故易增加制造成本；作为优选，所述换向阀设置在安全阀 阀体上；安全阀的阀体上设有进油通道和出油通道，该进油通道一端连通于换向阀进油口、 另一端通过阀体上对应设置的流道连通于节流阀出口，该出油通道将换向阀的一出油口连 通到减压阀的进油腔。相较于安装在集成阀阀体的结构，将换向阀安装在安全阀上，既便于 安装，又便于加工油道，可降低加工难度，同时阀体体积可减小，也相应地降低了制造成本。液流冲击可使溢流阀平衡腔和压力腔的平衡性发生变化；为避免液流冲击，作为优选，所述出油通道上设有阻尼螺钉。由于工程机械上的空间有限，因此需要减少整体体积；作为优选，所述平衡腔贯通 阀体；所述安全阀密封连接在阀体上、并封遮平衡腔的出口，对应于平衡腔的安全阀侧壁上 设有凸台，该凸台伸入平衡腔内。这种结构，安全阀可作为溢流阀的一个端盖，简化了整体 结构。作为优选，所述凸台上设有供安全阀进油的进油孔，该进油孔连通于平衡腔、并 在平衡腔的一端设有阻尼螺钉。进油孔的结构，使安全阀与平衡腔之间的流道缩短。因此，本实用新型具有结构合理、易于制作等特点，尤其是具有以下有益效果1、本阀能使系统压力随负载的变化而变化，功率损失小，系统发热量减小，是一种 节能型元件；2、本阀进入执行元件的流量不受负载变化的影响；3、本阀进入执行元件的流量不受温度变化的影响；4、本阀溢流阀部分采用比例调速阀的结构，通流能力强，溢流噪声小；5、本阀内压力补偿装置中的弹簧刚度较大，抗污染能力强，大大增加了工作可靠 性；6、制造成本低；7、结构紧凑，整体体积小，适于工程机械上使用。
附图1是本实用新型一种工程机械空调专用阀的一种结构示意图；附图2是附图1的C-C剖视图；附图3是附图2的左视图；附图4是换向阀与安全阀的安装结构示意图；；附图5是阀芯的一种结构示意图；附图6是阀套的一种结构示意图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。实施例本实用新型一种工程机械空调专用阀，如附图1、附图2、附图3、附图4、附 图5、附图6所示，其包括阀体5、溢流阀34、节流阀33、换向阀32以及安全阀31。阀体5设有进油口 P1、出油口 P3以及回油口 Tl ；溢流阀34具有平衡腔311、压力腔312、溢流腔313，该压力腔312连通于阀体5的 进油口 Pl和节流阀33的入口，该溢流腔313连通于阀体5的回油口 Tl ；所述节流阀33的 出口连通于阀体5的出油口 P2 ；安全阀31的进口连通于平衡腔311、出口连通于回油口 Tl。 平衡腔311和节流阀33的出口间设有换向阀32和相应的流道，以构成可切换通断的油路。溢流阀包括阀芯3、压力弹簧4和阀套2 ；阀芯3为阶梯状；阀体5上设有与阀芯3 适配的阀腔，阀芯3最大直径段302将该阀腔分隔为平衡腔311和压力腔312，压力腔312 与阀体5的进油口 P1、出油口 P3连通；阀芯3中心设有阶梯型通孔，该通孔大孔端内设压 力弹簧4、小孔端径向设有回油孔306，该回油孔306与溢流腔313相通，压力弹簧4对阀芯3施加指向压力腔312方向的作用力；处于压力腔312侧的阀芯3由第一轴段303、第二轴 段304构成，第一轴段303直径大于第二轴段304 ；第二轴段304上套设有阀套2，阀套2固 定在阀体5上，阀套2临近第一轴段303的一端中心设有沉孔204，该沉孔204的直径小于 第一轴段303、大于第二轴段304 ；沉孔204与第二轴段304外圆周面间的空间形成溢流腔 313，溢流腔313与阀体5上的回油口 Tl相通；阀套2上设有内圆锥面206，阀芯3第一轴段 303与第二轴段304间设有与内圆锥面206适配的圆锥面309 ；当阀芯3在压力弹簧4和液 力作用下滑动，使第一轴段303逐渐靠近或远离阀套2时，第一轴段303与阀套2间的通流 面积也相应变小或变大。平衡腔311 —端设有端盖1，另一端贯通阀体5 ；安全阀31密封连接在阀体5上、 并封遮平衡腔311的出口，对应于平衡腔311的安全阀31侧壁上设有凸台801，该凸台801 伸入平衡腔311内。凸台801上设有供安全阀31进油的进油孔803，该进油孔803连通于 平衡腔311、并在平衡腔311的一端设有阻尼螺钉12。安全阀31包括安全阀阀体6、安全阀阀座11、安全阀阀芯10、安全阀弹簧9以及柱 塞8，该阀体6上设有作为安全阀31出口的出油孔805，该出油孔805通过阀体5上对应设 置的流道连通于回油口 Tl。换向阀32设置在安全阀31阀体上；安全阀31的阀体上设有进油通道804和出油 通道806，该进油通道804 —端连通于换向阀32进油口、另一端通过阀体5上对应设置的流 道连通于节流阀33出口，该出油通道806将换向阀32的一出油口连通到减压阀31的进油 腔。出油通道806上设有阻尼螺钉19。节流阀33的阀腔设于阀体5中，节流阀33包括弹簧座14、流量阀芯15、流量阀弹 簧16、流量阀弹簧座17、柱塞18以及调整螺钉27。工作原理如下来自液压泵的压力油，其压力为pl，一部分经节流阀进入执行元 件，即空调液压马达，另一部分则经溢流阀流回油箱。节流阀的出口压力为p2，pl和p2又 分别作用于溢流阀阀芯的右端和左端，节流阀口前后压差(P1-P2)即为溢流阀阀芯两端的 压差，溢流阀阀芯在液压作用力、弹簧力以及稳态液动力的作用下处于某一平衡位置。当执 行元件负载增大时，溢流节流阀的出口压力P2增加，于是作用在溢流节流阀阀芯左端的液 压力增大，使阀芯右移，溢流口减小，溢流阻力增大，导致液压泵出口压力Pl增大，即作用 于溢流阀阀芯右端的液压力随之增大，从而使溢流阀阀芯两端受力恢复平衡，节流阀口前 后压差(P1-P2)基本保持不变。同理，当负载减小时，即p2减小，阀芯左移，溢流口增大，使 压力Pl降低，压差(pl_p2)也基本保持不变。因此，无论执行元件负载如何变化，由于与节 流阀并联的溢流阀的压力补偿作用，节流阀前后的压差都能近于恒定，即通过溢流节流阀 进入元件的流量可保持稳定，而不受负载变化的影响。同样基于上述压差反馈原理，在系统油温变化时，节流阀前后的压差也能近于恒 定，即通过溢流阀节流阀进入执行元件的流量可保持稳定，而不受油温变化的影响。在由溢流节流阀组成的节流调速系统中，液压泵不是恒压下工作，其出口压力pl 随执行元件负载的变化而变化。为了防止系统过载，本阀又增设了安全阀与溢流节流阀组 装在一起，当系统过载时，安全阀打开，使P2降低，溢流阀阀芯左移，溢流口增大，来自液压 泵的油液全部溢回油箱。
权利要求1.一种工程机械空调专用阀，包括阀体(5)、溢流阀(34)、节流阀(33)以及安全阀 (31)，所述阀体(5)设有进油口 P1、出油口 P2和回油口 Tl，其特征在于所述溢流阀(34)具 有平衡腔(311)、压力腔(312)、溢流腔(313)，该压力腔(312)连通于阀体(5)的进油口 Pl 和节流阀(33)的入口，该溢流腔(313)连通于阀体(5)的回油口 Tl ；所述节流阀(33)的出 口连通于阀体(5)的出油口 P2 ；所述安全阀(31)的进口连通于平衡腔(311 )、出口连通于回 油口 Tl。
2.根据权利要求1所述的一种工程机械空调专用阀，其特征在于所述平衡腔(311)和 节流阀(33)的出口间设有换向阀(32)和相应的流道，以构成可切换通断的油路。
3.根据权利要求2所述的一种工程机械空调专用阀，其特征在于所述换向阀(32)设 置在安全阀(31)阀体上；安全阀(31)的阀体上设有进油通道(804)和出油通道(806)，该 进油通道(804) —端连通于换向阀(32 )进油口、另一端通过阀体(5 )上对应设置的流道连 通于节流阀(33)出口，该出油通道(806)将换向阀(32)的一出油口连通到减压阀(31)的 进油腔。
4.根据权利要求3所述的一种工程机械空调专用阀，其特征在于所述出油通道(806) 上设有阻尼螺钉(19)。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种工程机械空调专用阀，其特征在于所述 溢流阀(34)包括阀芯(3)、压力弹簧(4)以及套设于阀芯(3)上的阀套(2);所述阀体(5)设 有与阀芯(3)适配的阀腔，阀芯(3)将该阀腔分隔为平衡腔(311)和压力腔(312)，压力腔 (312)与阀体(5)的进油口 P1、出油口 P3连通；所述压力弹簧(4)设于平衡腔(311) —侧， 对阀芯(3)施加指向压力腔(312)方向的作用力；所述阀套(2)固定在阀体(5)上、并与阀 芯(3)间形成可与压力腔(312)相通的溢流腔(313)，阀套(2)上设有内圆锥面(206)，阀芯 (3)上设有与该内圆锥面(206)适配的圆锥面(309)；当阀芯(3)在压力弹簧(4)和液力的 作用下滑动，使阀芯(3)逐渐靠近或远离阀套(2)时，从压力腔(312)流入溢流腔(313)的 通流面积相应地变小或变大。
6.根据权利要求5所述的一种工程机械空调专用阀，其特征在于所述阀芯(3)中心设 有阶梯型通孔，该通孔大孔端内设压力弹簧(4)、小孔端径向设有回油孔(306)，该回油孔 (306)与溢流腔(313)相通。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的一种工程机械空调专用阀，其特征在于所述 平衡腔(311)贯通阀体(5)；所述安全阀(31)密封连接在阀体(5)上、并封遮平衡腔(311) 的出口，对应于平衡腔(311)的安全阀(31)侧壁上设有凸台(801)，该凸台(801)伸入平衡 腔(311)内。
8.根据权利要求5所述的一种工程机械空调专用阀，其特征在于所述平衡腔(311)贯 通阀体(5)；所述安全阀(31)密封连接在阀体(5)上、并封遮平衡腔(311)的出口，对应于 平衡腔(311)的安全阀(31)侧壁上设有凸台(801)，该凸台(801)伸入平衡腔(311)内。
9.根据权利要求8所述的一种工程机械空调专用阀，其特征在于所述凸台(801)上 设有供安全阀(31)进油的进油孔(803)，该进油孔(803)连通于平衡腔(311)、并在平衡腔 (311)的一端设有阻尼螺钉(12)。
10.根据权利要求1或2或3或4所述的一种工程机械空调专用阀，其特征在于所述 安全阀(31)包括安全阀阀体(6 )、安全阀阀座(11)、安全阀阀芯(10 )、安全阀弹簧(9 )以及柱塞(8)，该阀体(6)上设有作为安全阀(31)出口的出油孔(805)，该出油孔(805)通过阀体 (5)上对应设置的流道连通于回油口 Tl ；所述节流阀(33)的阀腔设于阀体(5)中，节流阀 (33)包括弹簧座(14)、流量阀芯(15)、流量阀弹簧(16)、流量阀弹簧座(17)、柱塞(18)以及 调整螺钉(27)。
专利摘要本实用新型主要涉及一种工程机械空调专用阀，其为靠起定压作用的溢流阀对节流阀进行压力补偿的流量控制阀，其包括阀体、溢流阀、节流阀以及安全阀，阀体设有进油口P1、出油口P2和回油口T1，溢流阀具有平衡腔、压力腔、溢流腔，该压力腔连通于阀体的进油口P1和节流阀的入口，该溢流腔连通于阀体的回油口T1；所述节流阀的出口连通于阀体的出油口P2；所述安全阀的进口连通于平衡腔、出口连通于回油口T1；本实用新型使空调液压系统压力随负载的变化而变化，制作成本较低；另外，整体结构紧凑，占用空间小，适于工程机械的使用。
文档编号F15B13/02GK201874908SQ201020292329
公开日2011年6月22日 申请日期2010年8月16日 优先权日2010年8月16日
发明者吴学英, 吴金富, 尤子民, 朱勤聪 申请人:杭州精工液压机电制造有限公司