一种可调节关闭压力的液压截止阀及液压系统的制作方法

1.本发明涉及液压系统领域，尤其涉及一种可调节关闭压力的液压截止阀及液压系统。


背景技术：

2.我国人造金刚石的合成设备为六面顶液压机，该压机采用油压达100mpa的超高压液压系统。液压系统工作流程主要有：油缸空进，快速升压至6mpa，然后缓慢超压至100mpa左右并保持，最后是卸压过程。
3.目前主流的超压装置是超高压油泵和往复增压器，超高压油泵在额定压力之内可以不受限制超压但流量小，往复增压器流量大但受限制与换向频率及换向控制阀件。往复增压器活塞运动至一侧后，需要由液压油驱动液动换向阀换向，从而控制活塞换向实现往复运动。活塞换向有采用接近开关发讯的方式，还有采用可以实现油路自动切换的机械式液动换向阀，采用机械式结构就完全依靠控制油驱动换向阀阀芯运动，见附图1。a侧供油时，阀芯运动至右侧，此时p与a通，b与t通；活塞运动至极限位置，控制油从b侧对应油孔供油，阀芯运动至左侧，此时p与b通，a与t通，活塞往相反反向运动，如此往复循环，实现系统增压。
4.液动换向阀阀芯在阀体内部位置是不确定的，因此需要a或者b孔持续供应控制油以保持阀芯位置固定，因此a侧供油时，需要b侧通油箱或者b侧压力低于a侧控制压力；同理,b侧供油时需要a侧通油箱或者a侧压力低于b侧控制压力。这就要求a、b两侧控制油口需要接控制油的同时另一侧控制油路还能实现卸荷功能。同时，控制油从p路上引出和从a、b油路上引出又有很大区别。有相关专利采用两端活塞不同面积比的液动换向阀（cn201711312594.x控制油来自p路），液控单向阀、顺序阀（cn201810479825.4,cn201510521682.5等控制油来自a、b油路）等方案解决，理论上可行，实际操作过程中往往由于加工精度，控制油顶开液控单向阀及顺序阀主阀芯存在延迟、压降，液动换向阀油路切换瞬间原本压力管路a、b瞬时与t接通造成控制油路压力突降，无法将阀芯驱动到位等因素无法实现。因此，往复增压器经常性出现液动换向阀阀芯位置无法确定（切换至中间过渡位置后，两端控制油保持相等：均保持高压或均卸荷）造成活塞运动停止，无法连续自动换向，从而无法正常工作。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种可调节关闭压力的液压截止阀及液压系统，以解决液动换向阀油路切换瞬间控制油路压力突降，无法将阀芯驱动到位等问题。
6.为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种可调节关闭压力的液压截止阀，包括油端盖、阀体、活塞、调压弹簧、弹簧支撑环、调压端盖、调压螺栓和密封件；其中，油端盖用于密封阀体上部，油端盖与阀体之间设置有密封件；阀体左、右两侧同高度分别开设有往复增压器连接口和液动换向阀连接口，往复
增压器连接口在通过开设在阀体左侧的油道与油端盖内开设的油道连通，且油端盖下表面设置有与油端盖内开设的油道连通的出油口；活塞设置在阀体内，且活塞外侧开设有环状凹槽，初始位置时，环状凹槽的高度与往复增压器连接口和液动换向阀连接口的高度相同；活塞底部开设有弹簧槽，用于容纳调压弹簧，调压弹簧上端与弹簧槽底部固定连接，调压弹簧下端与弹簧支撑环固定连接；弹簧支撑环固定套设在调压螺栓的活动杆的上端，调压螺栓的活动杆穿过用于密封阀体下部的调压端盖且与调压端盖密封螺接。
7.所述的活塞和调压端盖与阀体之间也设置有密封件，所述的密封件采用橡胶环。
8.一种液压系统，包括两个权利要求1
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2任一所述的液压截止阀，分别定义为第一液压截止阀和第二液压截止阀；还包括液动换向阀、第一溢流阀、第二溢流阀、第一顺序阀、第二顺序阀和往复增压缸；所述的液动换向阀的a腔与第一液压截止阀的液动换向阀连接口连通，第一液压截止阀的往复增压器连接口与第二顺序阀的进油口连通，第二顺序阀的出油口与第二溢流阀的进油口连通，第二溢流阀的出油口与液动换向阀的t口连通，第一液压截止阀的往复增压器连接口还与往复增压器的a腔连通；所述的液动换向阀的b腔与第二液压截止阀的液动换向阀连接口连通，第二液压截止阀的往复增压器连接口与第一顺序阀的进油口连通，第一顺序阀的出油口与第一溢流阀的进油口连通，第一溢流阀的出油口与液动换向阀的t口连通，第二液压截止阀的往复增压器连接口还与往复增压器的b腔连通。
9.与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明所述的一种可调节关闭压力的液压截止阀及液压系统，由于第一液压截止阀和第二液压截止阀的限压作用，可以保证液压系统液动换向阀阀芯处于确定位置，即液动换向阀a腔供油时，液动换向阀的阀芯运动至右侧，此时p与a通，b与t通，实现了控制油路的自锁，可以保证在该行程下，阀芯固定在右侧位置，确保往复增压器活塞往右侧运动；当往复增压器活塞运动阻力增加到截止阀调定压力时，截止阀会自动断开液动换向阀a腔控制油路，将a腔控制油路压力限制在设定压力之下。当往复增压器活塞运动至极限位置，由于液压油道压力升高，通过打开第二顺序阀和第二溢流阀的，液压油由第二顺序阀和第二溢流阀经液动换向阀的t口流回油箱，液动换向阀的a腔压力减小，液动换向阀在控制口x、y内的压力油作用下阀芯右左移，此时p与b通、t与a通；如此，液压系统往复动作，持续输出超高压油液。
附图说明
10.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
11.图1为本发明所述的液压截止阀的导通状态的结构示意图；图2为本发明所述的液压截止阀的截止状态的结构示意图；图3为本发明所述的液压系统的原理示意图。
具体实施方式
12.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施
例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
13.如图1和图2所示：本发明所述的一种可调节关闭压力的液压截止阀，包括油端盖1.1、阀体1.2、活塞1.3、调压弹簧1.4、弹簧支撑环1.5、调压端盖1.6、调压螺栓1.7和密封件1.8；其中，油端盖1.1用于密封阀体1.2上部，油端盖1.1与阀体1.2之间设置有密封件1.8；阀体1.2左、右两侧同高度分别开设有往复增压器连接口1.9和液动换向阀2连接口1.0，往复增压器连接口1.9在通过开设在阀体1.2左侧的油道与油端盖1.1内开设的油道连通，且油端盖1.1下表面设置有与油端盖1.1内开设的油道连通的出油口；活塞1.3设置在阀体1.2内，且活塞1.3外侧开设有环状凹槽，初始位置时，环状凹槽的高度与往复增压器连接口1.9和液动换向阀2连接口1.0的高度相同；活塞1.3底部开设有弹簧槽，用于容纳调压弹簧1.4，调压弹簧1.4上端与弹簧槽底部固定连接，调压弹簧1.4下端与弹簧支撑环1.5固定连接；弹簧支撑环1.5固定套设在调压螺栓1.7的活动杆的上端，调压螺栓1.7的活动杆穿过用于密封阀体1.2下部的调压端盖1.6且与调压端盖1.6密封螺接。
14.优选的：所述的活塞1.3和调压端盖1.6与阀体1.2之间也设置有密封件1.8，所述的密封件1.8采用橡胶环，提高液压截止阀的密封性。
15.本发明所述的一种可调节关闭压力的液压截止阀的工作原理为：初始状态（调压弹簧1.4处于初始位置时、不受活塞1.3压缩的状态）下，当液压油从液动换向阀2连接口1.0进入阀体1.2时，由于环状凹槽的高度与往复增压器连接口1.9和液动换向阀2连接口1.0的高度相同，因此，阀体1.2内的液压油可经环状凹槽由往复增压器连接口1.9流出，在此过程中，部分液压油经开设在阀体1.2左侧的油道与油端盖1.1内开设的油道从油端盖1.1下表面的出油口流出，对活塞1.3产生压力，当此压力继续升高，最终液压油对活塞1.3作用力大于调压弹簧1.4提供弹簧力及系统摩擦力，活塞1.3向下运动，环状凹槽随之下移，切断往复增压器连接口1.9和液动换向阀2连接口1.0之间的液压油道。
16.如图3所示：本发明所述的液压系统，包括两个上述的液压截止阀，分别定义为第一液压截止阀1.11和第二液压截止阀1.12；还包括液动换向阀2、第一溢流阀3.1、第二溢流阀3.2、第一顺序阀4.1、第二顺序阀4.2和往复增压缸5；所述的液动换向阀2的a腔与第一液压截止阀1.11的液动换向阀2连接口1.0连通，第一液压截止阀1.11的往复增压器连接口1.9与第二顺序阀4.2的进油口连通，第二顺序阀4.2的出油口与第二溢流阀3.2的进油口连通，第二溢流阀3.2的出油口与液动换向阀2的t口连通，第一液压截止阀1.11的往复增压器连接口1.9还与往复增压器的a腔连通；所述的液动换向阀2的b腔与第二液压截止阀1.12的液动换向阀2连接口1.0连通，第二液压截止阀1.12的往复增压器连接口1.9与第一顺序阀4.1的进油口连通，第一顺序阀4.1的出油口与第一溢流阀3.1的进油口连通，第一溢流阀3.1的出油口与液动换向阀2的t口连通，第二液压截止阀1.12的往复增压器连接口1.9还与往复增压器的b腔连通。
17.本发明所述的液压系统的工作原理为：当液压系统在任意位置启动时，液压油从液动换向阀2p口进入、t口流回油箱，此时p与b连通、t与a连通，液压油的具体流动过程为：从液动换向阀2p口进入、经液动换向阀2b腔进入第二液压截止阀1.12的液动换向阀2连接口1.0，再经环状凹槽从第二液压截止阀1.12的往复增压器连接口1.9流出，再进入往复增压器的b腔，并推动往复增压缸5内的活塞
1.3（阴影部分）向左移动，输出超高压油液，往复增压缸5内的活塞1.3（阴影部分）向左移动的过程中，往复增压器的a腔逐渐打开，往复增压缸5内的液压油从往复增压器的a腔流出，经第一液压截止阀1.11的往复增压器连接口1.9、第一液压截止阀1.11的液动换向阀2连接口1.0进入液动换向阀2的a腔，最终经液动换向阀2的t口流回油箱；上述过程中，向液动换向阀2在控制口x、y内的压力油作用下，始终保持在右位工作；上述过程中，液压油经环状凹槽从第二液压截止阀1.12的往复增压器连接口1.9流出前，部分进入第二液压截止阀1.12的液压油通过开设在阀体1.2左侧的油道和油端盖1.1内开设的油道由油端盖1.1下表面的出油口流出，对第二液压截止阀1.12的活塞1.3产生压力；上述过程中，液压油经第一液压截止阀1.11的液动换向阀2连接口1.0进入液动换向阀2的a腔前，部分进入第一液压截止阀1.11的液压油通过开设在阀体1.2左侧的油道和油端盖1.1内开设的油道由油端盖1.1下表面的出油口流出，对第一液压截止阀1.11的活塞1.3产生压力；随着从液动换向阀2p口进入的液压油的增多，当往复增压缸5内的活塞1.3移动到最左端后，继续向液动换向阀2p口通入液压油，将导致液压油道压力升高，对第二液压截止阀1.12的活塞1.3产生的压力持续增强，当达到第二液压截止阀1.12的开启压力后，第二液压截止阀1.12的活塞1.3下移，环状凹槽下移，切断往复增压器连接口1.9和液动换向阀2连接口1.0之间的液压油道；此时由于液压油道压力升高，打开第一顺序阀4.1和第一溢流阀3.1，液压油由第一顺序阀4.1和第一溢流阀3.1经液动换向阀2的t口流回油箱，液动换向阀2的b腔压力减小，液动换向阀2在控制口x、y内的压力油作用下阀芯右移， 此时p与a通、t与b通；液压油的具体流动过程为：从液动换向阀2p口进入、经液动换向阀2a腔进入第一液压截止阀1.11的液动换向阀2连接口1.0，再经环状凹槽从第一液压截止阀1.11的往复增压器连接口1.9流出，再进入往复增压器的a腔，并推动往复增压缸5内的活塞1.3（阴影部分）向右移动，输出超高压油液，往复增压缸5内的活塞1.3（阴影部分）向右移动的过程中，往复增压器的b腔逐渐打开，往复增压缸5内的液压油从往复增压器的b腔流出，经第二液压截止阀1.12的往复增压器连接口1.9、第二液压截止阀1.12的液动换向阀2连接口1.0进入液动换向阀2的b腔，最终经液动换向阀2的t口流回油箱；上述过程中，向液动换向阀2在控制口x、y内的压力油作用下，始终保持在左位工作；上述过程中，液压油经环状凹槽从第一液压截止阀1.11的往复增压器连接口1.9流出前，部分进入第一液压截止阀1.11的液压油通过开设在阀体1.2左侧的油道和油端盖1.1内开设的油道由油端盖1.1下表面的出油口流出，对第一液压截止阀1.11的活塞1.3产生压力；上述过程中，液压油经第二液压截止阀1.12的液动换向阀2连接口1.0进入液动换向阀2的b腔前，部分进入第二液压截止阀1.12的液压油通过开设在阀体1.2左侧的油道和油端盖1.1内开设的油道由油端盖1.1下表面的出油口流出，对第二液压截止阀1.12的活塞1.3产生压力；随着从液动换向阀2p口进入的液压油的增多，当往复增压缸5内的活塞1.3移动到最右端后，继续向液动换向阀2p口通入液压油，将导致液压油道压力升高，对第一液压截止阀1.11的活塞1.3产生的压力持续增强，当达到第一液压截止阀1.11的开启压力后，第一液压截止阀1.11的活塞1.3下移，环状凹槽下移，切断往复增压器连接口1.9和液动换向阀2连接口1.0之间的液压油道，此时由于液压油道压力升高，打开第二顺序阀4.2和第二溢流阀3.2，液压油由第二顺序阀4.2和第二溢流阀3.2经液动换向阀2的t口流回油箱，液动换向阀
2的a腔压力减小，液动换向阀2在控制口x、y内的压力油作用下阀芯右左移，此时p与b通、t与a通；如此，液压系统往复动作，持续输出超高压油液。
18.上述过程中，由于第一液压截止阀1.11和第二液压截止阀1.12的限压作用，可以保证液压系统液动换向阀2阀芯处于确定位置，即液动换向阀2a腔供油时，液动换向阀2的阀芯运动至右侧，此时p与a通，b与t通，实现了控制油路的自锁，可以保证在该行程下，阀芯固定在右侧位置，确保往复增压器活塞1.3往右侧运动；当往复增压器活塞1.3运动阻力增加到截止阀调定压力时，截止阀会自动断开液动换向阀2a腔控制油路，将a腔控制油路压力限制在设定压力之下。当往复增压器活塞1.3运动至极限位置，由于液压油道压力升高，通过打开第二顺序阀4.2和第二溢流阀3.2的，液压油由第二顺序阀4.2和第二溢流阀3.2经液动换向阀2的t口流回油箱，液动换向阀2的a腔压力减小，液动换向阀2在控制口x、y内的压力油作用下阀芯右左移，此时p与b通、t与a通；如此，液压系统往复动作，持续输出超高压油液。
19.不仅如此，采用本发明所述的液压截止阀，液动换向阀2可以采用标准型号（力士乐、榆次油研等标准）的液动换向阀2，从而实现往复增压器活塞1.3的平稳、可靠换向；当设备出现故障时，可以在当地迅速便利地买到对应配件，缩短停机时间，将损失降至最低。
20.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。