一种油压曲线可分段调节的机械式调压阀的制作方法

技术领域：

本发明涉及调压阀技术领域，具体涉及一种油压曲线可分段调节的机械式调压阀。

背景技术：
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在船用齿轮箱湿式摩擦离合器接排过程中，要求接排初期离合器工作油缸内油压缓慢升高，实现离合器的摩擦片逐渐压紧，避免产生过大的扭矩冲击。接排完成后油压应立即上升为高压，避免离合器打滑损坏。

目前，公知的调压阀，可以调整其油压稳定时的压力，以及调整其从开启到油压稳定的时间，油压曲线为连续曲线，只能近似于匀速增加，如果调节成接排时油压缓慢升高，则接排后油压不能实现快速升高；如果调节成接排后油压快速升高，则接排时无法满足油压缓慢升高的要求，总之公知的调压阀不能同时满足，湿式摩擦离合器接排时油压缓慢升高，接排后油压快速升高的要求。

技术实现要素：
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本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足之处，而提供一种油压曲线可分段调节的机械式调压阀，该调压阀的油压曲线为带有拐点的曲线。该调压阀不仅能调节初始和稳定状态的油压及整体升压时间，也能调整升压曲线拐点的油压。

本发明采用的技术方案为：一种油压曲线可分段调节的机械式调压阀，包括阀座和阀板，阀座上设有进油口和出油口，进油口和出油口连通且位于阀座的上下两端，阀座内中心位置设由左至右依次设有主阀芯、长弹簧和短弹簧，短弹簧外环绕增压活塞，短弹簧放置在增压活塞的腔体内，增压活塞与主阀芯之间形成腔体，且增压活塞与主阀芯之间形成的腔体内放置长弹簧，长弹簧左端与主阀芯之间设有调整垫板c，所述的长弹簧与增压活塞之间设有调整垫板b；阀座右端通过调整垫板a与阀板连接，阀板内设有缓冲时间调节孔；所述的主阀芯、长弹簧、短弹簧和增压活塞在阀座内同轴放置。

所述的阀座外部设有摩擦离合器，摩擦离合器内设有摩擦片和工作油缸，工作油缸内安装活塞。

所述的摩擦离合器通过管路分别与缓冲时间调节孔和电磁阀连接，电磁阀通过管路与定量泵连接，定量泵通过管路与进油口连接。

所述的阀座上的出油口通过管路与齿轮箱连接。

所述的长弹簧和短弹簧的弹簧长度和弹簧中径不同，长弹簧的弹簧长度大于短弹簧的弹簧长度，长弹簧的外径小于主阀芯的内腔孔径，长弹簧的中径小于短弹簧的中径，短弹簧的外径大于主阀芯内腔孔径且小于增加活塞腔体的内径，短弹簧的内径大于长弹簧的外径。

所述的长弹簧与短弹簧的旋转方向相反。

所述的短弹簧初始安装时未受到压缩，增压活塞运动后，短弹簧受到压缩。

本发明的有益效果是：提供了一种油压曲线可分段调节的机械式调压阀，在保证调压阀初始油压、最终油压及整体升压时间可调整的基础上，实现调压阀输出油压曲线可分段控制，主阀体内仅增加了一根弹簧，结构简单。

附图说明：

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明与公知的调压阀升压曲线对比；

图3是公知的调压阀在不同参数下调压油压曲线对比；

图4是本发明在不同参数下调压油压曲线对比。

具体实施方式：

参照各图，一种油压曲线可分段调节的机械式调压阀，包括阀座1和阀板6，阀座1上设有进油口和出油口，进油口和出油口连通且位于阀座1的上下两端，阀座1内中心位置设由左至右依次设有主阀芯2、长弹簧4和短弹簧5，短弹簧5外环绕增压活塞3，短弹簧5放置在增压活塞3的腔体内，增压活塞3与主阀芯2之间形成腔体，且增压活塞3与主阀芯2之间形成的腔体内放置长弹簧4，长弹簧4左端与主阀芯2之间设有调整垫板c10，所述的长弹簧5与增压活塞3之间设有调整垫板b9；阀座1右端通过调整垫板a8与阀板6连接，阀板6内设有缓冲时间调节孔7；所述的主阀芯2、长弹簧4、短弹簧5和增压活塞3在阀座1内同轴放置。所述的阀座1外部设有摩擦离合器13，摩擦离合器13内设有摩擦片16和工作油缸14，工作油缸14内安装活塞15。所述的摩擦离合器13通过管路分别与缓冲时间调节孔7和电磁阀12连接，电磁阀12通过管路与定量泵11连接，定量泵11通过管路与进油口连接。所述的阀座1上的出油口通过管路与齿轮箱17连接。所述的长弹簧4和短弹簧5的弹簧长度和弹簧中径不同，长弹簧4的弹簧长度大于短弹簧5的弹簧长度，长弹簧4的外径小于主阀芯2的内腔孔径，长弹簧4的中径小于短弹簧5的中径，短弹簧5的外径大于主阀芯2内腔孔径且小于增加活塞3腔体的内径，短弹簧5的内径大于长弹簧4的外径。所述的长弹簧4与短弹簧5的旋转方向相反。所述的短弹簧5初始安装时未受到压缩，增压活塞3运动后，短弹簧5受到压缩。

在阀座1内放置两根长度不同、中径不同的弹簧。在调压阀启动后，首先只有长弹簧4受压缩，被压弹簧刚度较小，主阀芯2受到的轴向力增加较慢，使得调压阀在刚启动后，阀开口的油压缓慢升高。当长弹簧5压缩到一定程度后，长弹簧4和短弹簧5一并受到压缩。由于两根弹簧并联布置，被压弹簧组刚度大，主阀芯2轴向力增加较快，阀开口的油压迅速升高至稳定值，实现油压升压曲线斜率的变化。通过输出油压先缓慢增加，后迅速增加的变化方式达到控制摩擦离合器13的工作油缸14油压的要求。接排初始阶段工作油缸压力缓慢增长，摩擦片16接合时对齿轮箱17的冲击较小，摩擦片16接合后，油压迅速增高，在短时间内达到工作油压，保证摩擦离合器13的可靠传扭。此调压阀可以调节设定某一段调压曲线的升压速率和全过程的调压时间。

主阀芯2、长弹簧4、短弹簧5和增压活塞3在阀座1内同轴放置，短弹簧5放置在增压活塞3腔内，长弹簧4放置在主阀芯2腔和增压活塞3腔之间，并联布置的长弹簧4和短弹簧5旋向不同。当油路中的定量泵启动，调压阀未开启时，油液会经阀座1进油口流入，从出油口流出，主阀芯2会受油压作用向右移动一段距离，当调压阀启动后，油液通过阀板6，经过缓冲时间调节孔7进入调压阀，增压活塞3受油压向左移动，长弹簧4首先受到压缩，推动主阀芯2左移使节流阀口面积减小，油压增加。随着长弹簧4受压变短，短弹簧5与主阀芯2接触。因增压活塞3受油压继续左移，短弹簧5和长弹簧4同时受到压缩，继续推动主阀芯2左移使节流阀口面积继续减小，油压继续增加。由于两根弹簧并联总刚度比一根弹簧刚度大，油压增加速率提高。当增压活塞3左移至其左端与阀座1接触，增压过程结束，油压保持稳定。

若要调整此控制阀某一段调压曲线的调压速率，可通过更换不同刚度的弹簧实现，如调整开始一段缓慢升压的速率，可换用不同刚度的长弹簧4实现，若调整后一段快速升压的速率，可换用其它刚度的短弹簧5调整两弹簧并联后的刚度。若要调整此控制阀的调压时间，可通过调整缓冲时间调节孔7的大小实现。若要调整此控制阀输出最终压力，可通过改变弹簧刚度或弹簧压缩行程实现。调整短弹簧5的压缩行程可通过增减调整垫板b9的厚度来实现，调整长弹簧4的压缩行程是通过增减调整垫板a8和调整垫板c10的厚度来实现，也可通过调整弹簧长度来实现对两根弹簧压缩行程的调节。

参照图2，实线所示为公知的调压阀输出油压升压曲线，虚线所示为本发明的输出油压升压曲线。公知的调压阀升压时间长，应用在摩擦离合器13使用场合中，若满足接排初期摩擦离合器13油压低、油压缓慢升高的需要，后期油压升至工作压力将需要相当长的时间；本发明油压曲线为分段式，摩擦片16接触后，油压迅速升高达到工作压力，接排时间可减少约90%。

参照图3，显示了公知的调压阀调压曲线调节前后的变化。由于公知的

调压阀增压曲线不分段，调压阀经调压后，曲线上升速率总是整体改变。如若缩短摩擦片16接排时间，使工作油缸14内油压后期快速升高，其油压初期也相应要快速上升，造成摩擦片16接合期间冲击较大，无法满足船用齿轮箱17湿式摩擦离合器13接排需要。

参照图4，显示了本发明调压曲线调节前后的变化。由于本发明输出油压增压曲线分为两段，调压阀可以实现分段调压。即可分别对油压缓慢上升段和快速上升段进行调节。根据齿轮箱17湿式摩擦离合器13接排工况，可以维持油压缓慢上升段上升速率不变，只对油压快速上升段曲线进行调节，使油压在摩擦片16从分离状态到贴合状态过程维持缓慢增加的模式，单独调整从摩擦片16贴合到可靠传扭油压变化，控制接排时间。

综上所述，提供了一种油压曲线可分段调节的机械式调压阀，在保证调压阀初始油压、最终油压及整体升压时间可调整的基础上，实现调压阀输出油压曲线可分段控制，主阀体内仅增加了一根弹簧，结构简单。