一种组合背压阀及背压装置的制作方法

本实用新型涉及液压系统中的回油背压技术领域，具体是涉及一种组合背压阀及背压装置。

背景技术：

工业液压系统通常具有多组并联式的执行机构，不同执行机构在动作时所需要的液压油流量通常都不相同，因此液压系统的回油流量通常在较大范围内变化。在传统液压系统的使用过程中，当液压系统的回油流量与组合背压阀的额定工作流量相差较大时，液压系统的背压会随着回油流量的增大而升高，也会随着回油流量的减小而降低，从而导致液压系统的回油背压发生较大波动，降低液压系统的稳定性，产生振动和噪声，甚至损害液压元件和设备。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种组合背压阀及背压装置，当液压系统的回油流量在较大范围内变化时，能够稳定液压系统的回油背压，保证液压系统的稳定性。

本实用新型提供一种组合背压阀，其包括：

阀体，其上设有入口和出口，阀体内部设有连通所述入口和出口的主油道；

所述阀体内部装有通过主油道并联的压力阀组件、控制阀组件和方向阀组件，其中，控制阀组件的进油口与压力阀组件的控制口之间通过第一控制油路连通，且控制阀组件的进油口与所述入口之间设有第一阻尼结构；

所述方向阀组件的开启压力Pa≤所述控制阀组件的开启压力Pc，当P-P2≥Pb时，所述压力阀组件开启，其中，P为所述入口的油压，P2为所述压力阀组件的控制口压力，Pb为压力阈值。

在上述技术方案的基础上，所述压力阀组件和方向阀组件均为插装阀。

在上述技术方案的基础上，所述阀体包括相连的阀块和第一盖体，所述入口和出口均设于阀块上；

所述压力阀组件和方向阀组件均插装在阀块上；

第一盖体安装在所述压力阀组件上方，所述控制阀组件和第一控制油路均设于第一盖体内部。

在上述技术方案的基础上，所述压力阀组件和方向阀组件位于所述阀块的相对的两端。

在上述技术方案的基础上，所述阀体还包括安装在所述方向阀组件上方的第二盖体，第二盖体内设有用于连通所述方向阀组件的出油口和控制口的第二控制油路，第二控制油路上设有第三阻尼结构。

在上述技术方案的基础上，在所述阀块内，所述主油道包括连通所述入口的进口主油道，以及连通所述出口的出口主油道，进口主油道分别连通所述压力阀组件和所述方向阀组件的进油口，出口主油道分别连通所述压力阀组件和所述方向阀组件的出油口。

在上述技术方案的基础上，所述第一控制油路上设有第二阻尼结构。

在上述技术方案的基础上，所述控制阀组件为溢流阀组件。

在上述技术方案的基础上，所述方向阀组件的开启压力Pa和控制阀组件的开启压力Pc均可调节。

本实用新型还提供一种背压装置，其包括：

进油管路和出油管路；

在进油管路和出油管路之间并联的压力阀、控制阀和方向阀，控制阀的进油口与压力阀的控制口之间通过第一控制油路连通，控制阀的进油口与所述进油管路之间设有第一阻尼结构；

所述方向阀的开启压力Pa≤所述控制阀的开启压力Pc，当P-P2≥Pb时，所述压力阀开启，其中，P为所述进油管路的油压，P2为所述压力阀的控制口的压力，Pb为压力阈值。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的组合背压阀包括阀体，以及安装在阀体内部且通过主油道并联的压力阀组件、控制阀组件和方向阀组件，阀体上设有入口和出口，阀体内部设有连通入口和出口的主油道；控制阀组件的进油口与压力阀组件的控制口之间通过第一控制油路连通，且控制阀组件的进油口与入口之间设有第一阻尼结构；方向阀组件的开启压力Pa≤控制阀组件的开启压力Pc，当P-P2≥Pb时，压力阀组件开启，P为入口的油压，P2为压力阀组件的控制口压力，Pb为压力阈值。

当入口的压力增大至方向阀组件的开启压力Pa时，回油通过开启的方向阀组件流向出口；当回油压力P继续增大至控制阀组件开启时，回油主要通过压力阀组件和方向阀组件流向出口，进而将回油背压保持和稳定在调定的压力范围Pa和(Pc+ΔP)之间，ΔP为第一阻尼结构引起的压降。当回油流量在较大范围内变化时，能够稳定回油背压，保证液压系统的稳定性，并且结构简单，使用、安装和维修均比较方便。

附图说明

图1是本实用新型实施例组合背压阀的示意图；

图2是关闭的压力阀组件的放大示意图；

图3是图1中油路的示意图。

图中：

1-阀体，11-入口，12-出口，13-主油道，131-进口主油道，132-出口主油道，133-第一盖体主油道，134-第一控制主油道，135-第二控制主油道，14-阀块，15-第一盖体，16-第二盖体，161-第二控制油路，162-第三阻尼结构，2-压力阀组件，24-阀芯，25-弹簧，21-进油腔，22-出油腔，23-控制腔，2A-进油口，2B-出油口，2C-控制口，3-控制阀组件，31-第一阻尼结构，4-方向阀组件，5-第一控制油路，8-进油测压油道，9-出油测压油道，10-进油测压接头，20-出油测压接头。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。

参见图1所示，本实用新型实施例提供一种组合背压阀，组合背压阀包括阀体1、压力阀组件2、控制阀组件3和方向阀组件4，其中，阀体1上设有入口11和出口12，阀体1内部设有连通入口11和出口12的主油道13，压力阀组件2、控制阀组件3和方向阀组件4均安装在阀体1内部且通过主油道13并联。

控制阀组件3的进油口与压力阀组件2的控制口之间通过第一控制油路5连通，且控制阀组件3的进油口与入口11之间设有第一阻尼结构31。

方向阀组件4的开启压力Pa≤控制阀组件3的开启压力Pc，当P-P2≥Pb时，压力阀组件2开启，其中，P为入口11的油压，P2为压力阀组件2的控制口压力，Pb为压力阈值。

优选的，阀体1包括阀块14、第一盖体15和第二盖体16，第一盖体15和第二盖体16均安装在阀块14表面，入口11和出口12均设于阀块14上。

压力阀组件2和方向阀组件4均为插装阀，阀块14上设有两个插装孔，压力阀组件2和方向阀组件4分别插装在阀块14上的插装孔内。优选的，两个插装孔分别设于阀块14的相对的两端，压力阀组件2和方向阀组件4位于阀块14的相对的两端，保证组合背压阀的工作稳定性。

插装阀主要通过阀芯与阀套之间的开启量来控制油路的通断或流量的大小，插装阀的通流量大，阀芯结构简单，动作灵敏，密封性好。压力阀组件2和方向阀组件4均为插装阀时，组合背压阀的通流量大，适用于回油流量大的液压系统。

图2为图1中未开启的压力阀组件2的放大示意图，压力阀组件2包括阀芯24和弹簧25，阀芯24两端具有进油腔21和控制腔23，以及阀芯侧面的出油腔22，其中，进油腔21位于阀芯底部，控制腔23位于阀芯顶部。进油腔21具有进油口2A，出油腔22具有出油口2B，控制腔23具有控制口2C。

方向阀组件4与压力阀组件2的结构相似，结构简单，简化设计和制造，使用、安装和维修均比较方便，降低成本。

优选的，第一盖体15安装在压力阀组件2上方，控制阀组件3和第一控制油路5均设于第一盖体15内部，控制阀组件3为溢流阀组件。

参见图3所示，主油道13均在阀体1上加工而成。在阀块14内，主油道13包括连通入口11的进口主油道131，以及连通出口12的出口主油道132，进口主油道131分别连通压力阀组件2和方向阀组件4的阀芯底部的进油口A，出口主油道132分别连通压力阀组件2和方向阀组件4的阀芯侧面的出油口B。即入口11通过阀块14内部的出口主油道131均与压力阀组件2的阀芯底部和方向阀组件4的阀芯底部相通，压力阀组件2的阀芯侧面及方向阀组件4的阀芯侧面均通过阀块14内部的出口主油道132与出口12相通。

主油道13还包括设于阀块14和第一盖体15内的第一盖体主油道133，以及设于阀块14内的第一控制主油道134和第二控制主油道135，第一阻尼结构31和控制阀组件3均设于第一盖体主油道133上。第一盖体主油道133具有进口X1和出口Y1，进口X1通过第一控制主油道134连通进口主油道131，出口Y1通过第二控制主油道135连通出口主油道132。

第一控制油路5上设有第二阻尼结构51，第一控制油路5的a1口连通压力阀组件2的控制口2C。优选的，控制腔23开口于阀块14和第一盖体15的连接表面，第一盖体15与阀块14共同围成控制腔23，简化压力阀组件2的设计和制造，使用、安装和维修均比较方便，降低成本。

优选的，第二盖体16安装在方向阀组件4上方，阀块14和第二盖体16内设有连通方向阀组件4的出油口和控制口的第二控制油路161，第二控制油路161上设有第三阻尼结构162。具体的，在第二盖体16内的第二控制油路161的两端分别为X2口和a2口，第三阻尼结构162设于X2口和a2口之间，X2口连通方向阀组件4的出油口，a2口连通方向阀组件4的控制口。

第二阻尼结构51用于稳定压力阀组件2的控制腔的压力，使得压力阀组件2开启平稳，第三阻尼结构162用于稳定方向阀组件4的控制腔的压力，使方向阀组件4开启平稳。

第一阻尼结构31、第二阻尼结构51和第三阻尼结构162均为阻尼孔，具体的，第一阻尼结构31、第二阻尼结构51和第三阻尼结构162均为节流阻尼孔。

优选的，方向阀组件4的开启压力Pa和控制阀组件3的开启压力Pc均可调节。

阀块14内部还设有连通入口11的进油测压油道8以及连通出口12的出油测压油道9，进油测压接头10安装在进油测压油道8的螺纹安装孔内，出油测压接头20安装在出油测压油道9的螺纹安装孔内，优选的，进油测压油道8连通进口主油道131，出油测压油道9连通出口主油道132。测量入口11和出口12的油压，有助于确定组合背压阀的工作状态及压力的调整。

组合背压阀的工作原理为：

方向阀组件4的开启压力为Pa，控制阀组件3的开启压力为Pc，Pa≤Pc，优选的，Pc略大于Pa。当P2＝Pc，且P-P2≥Pb时，压力阀组件2开启，其中，P为入口11的油压，P2为压力阀组件2的控制口压力，压力阈值Pb根据组合背压阀所应用的液压系统的最大回油流量、方向阀组件4和控制阀组件3的流量，以及压力阀组件2本身的流量特性进行匹配选取。

当作为插装阀的压力阀组件2和方向阀组件4的通径流量均远大于控制阀组件3的流量时，控制阀组件3的主要作用是作为压力阀组件2的先导控制阀，组合背压阀的最大流量主要根据压力阀组件2和方向阀组件4的通径流量确定，即：方向阀组件4的通径流量≥组合背压阀的入口11的最大流量-方向阀组件4的通径流量，根据方向阀组件4的通径流量及其自身的压力-流量特性可以确定压力阈值Pb。

在实际应用中，液压系统的回油进入组合背压阀的入口11，组合背压阀的入口11的最大流量即液压系统的最大回油流量。

液压系统回油时，当入口11压力P达到方向阀组件4的开启压力Pa，方向阀组件4的阀芯开启，液压系统回油通过入口11、方向阀组件4以及出口12回到液压系统的油箱，即方向阀组件4控制液压系统的回油背压为Pa。

当液压系统的回油流量增大时，方向阀组件4的阀芯逐渐开启至最大开口，因此液压系统的回油压力P也将随着回油流量的增大而逐渐增大，当回油压力P增大，使得控制阀组件3开启时，液压系统的部分回油流量通过第一控制主油道134、第一盖体15的X1口、控制阀组件3、Y1口和第二控制主油道135流通至出口12。由于液压油的流动，第一盖体15的X1口到控制阀组件3的进油口之间的第一阻尼结构31将产生一定的压降ΔP，这将导致压力阀组件2阀芯底部的进油腔21的压力P大于压力阀组件2的控制腔23的压力P2此时P2＝Pc，当这两个压力差值P-P2达到并超过Pb时，即P-P2≥Pb，压力阀组件2的阀芯将开启，液压系统的回油将主要同时通过方向阀组件4和压力阀组件2流向出口12，然后流入液压系统的油箱。此时，液压系统的回油背压为(Pc+ΔP)，Pc为控制阀组件3的开启压力，ΔP为第一阻尼结构31引起的压降。

因此，上述插装式组合背压阀能够解决由于液压系统的回油流量在大范围内变化所带来的回油背压波动较大的问题，稳定液压系统的回油背压，保证液压系统的稳定性，并且组合背压阀的结构简单，使用、安装和维修均比较方便。

组合背压阀的上述压力Pa、Pb和Pc均可以根据液压系统的回油流量变化范围、压力阀组件2、方向阀组件4以及控制阀组件3的压力流量特性进行匹配选取，以适应不同液压系统的回油流量变化范围。

本实用新型实施例还提供一种背压装置，背压装置包括进油管路、出油管路，以及在进油管路和出油管路之间并联的压力阀、控制阀和方向阀，控制阀的进油口与压力阀的控制口之间通过第一控制油路连通，且控制阀的进油口与进油管路之间设有第一阻尼结构31′。

方向阀的开启压力Pa≤控制阀的开启压力Pc，当P-P2≥Pb时，压力阀开启，其中，P为进油管路的油压，P2为压力阀的控制口的压力，Pb为压力阈值。

背压装置可以采用现有的压力阀、先导控制阀和方向阀，优选的，先导控制阀为溢流阀。压力阀、先导控制阀和方向阀通过管路相连后，当液压系统的回油流量在设计范围内变化时，能够稳定液压系统的回油背压，保证液压系统的稳定性，并且背压装置的结构简单，使用、安装和维修均比较方便。

本实用新型不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。