一种液压缸安全阀及其应用的制作方法

本发明涉及液压元件技术领域，具体是指一种液压缸安全阀及其应用。

背景技术：

常规的挖掘机、汽车起重机、伸缩臂式叉车等工程机械设备，它们的大臂液压油缸直接与多路阀相连，由多路阀来控制大臂液压油缸的上升、下降与保持。例如，液压挖掘机将铲斗举离地面后，可能由于种种原因控制大臂或斗杆液压缸的换向阀暂时回到中位，且此时发动机又处于怠速状态，这时如果换向阀的阀芯与阀体之间的间隙过大，存在泄漏，即使液压缸无内漏，工作装置也会在自重作用下自动下降。当铲斗内装满物料或用铲斗上的吊钩吊起重物时，工作装置自动下降往往会酿成事故。同时，当出现油管爆裂时，大臂会出现突然的下降存在安全隐患。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种液压缸安全阀及其在液压缸运行系统中的应用。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种液压缸安全阀，包括阀体，所述阀体内并排设有贯穿的第一阀孔和第二阀孔；所述第一阀孔的右端安装有第一堵头、左端安装有溢流阀组件，所述溢流阀组件的进油口与第一阀孔连通，所述溢流阀组件的出油口通过第一连通孔与第二阀孔连通；所述阀体内设有用于连通第一阀孔和第二阀孔的第二连通孔，所述阀体内设有用于控制第二连通孔与第一阀孔通断的单向阀组件；所述阀体内设有用于连通第一阀孔和第二阀孔的第三连通孔；所述阀体上设有与第二连通孔连通的v油口，以及与第一阀孔连通的c油口；

所述第二阀孔内插接有第一阀套，所述第二阀孔的左端螺纹连接有用于将第一阀套压紧在第二阀孔内的第二阀套；所述第一阀套上设有用于连通v油口和第一阀套内孔的第一通油孔，所述第一阀套内滑动连接有用于控制第一阀套内孔与第三连通孔通断的主阀芯，所述阀体内在第二阀孔的右端设有螺纹孔，所述螺纹孔与第二阀孔之间形成台肩，所述第二阀孔的右端安装有用于主阀芯右端插入的第三阀套，所述第三阀套的圆周侧面上设有与台肩配合的凸边，所述螺纹孔内螺纹连接有用于将凸边压紧在台肩上的第二堵头，所述第三阀套内在主阀芯的右端和第二堵头之间形成右控制腔；

所述第二阀套内设有连接杆，所述连接杆内自左向右依次设有第一油孔、第二油孔、第三油孔，所述连接杆上设有用于连通第一油孔和第二阀套内孔的第六通油孔，以及用于连通第二油孔和第二阀套内孔的第二通油孔；所述第三油孔与主阀芯的左端螺纹连接，所述第三油孔内设有穿过第二油孔且左端伸入第一油孔内的先导阀芯，所述第三油孔内设有用于迫使所述先导阀芯压紧在第二油孔右端的第一弹簧；所述第一油孔内滑动连接有顶杆；所述第二阀套内设有用于通过连接杆迫使所述主阀芯压紧在第一阀套右端开口处的第二弹簧；

所述第二阀套的左端设有x油口，所述第二阀套内在连接杆的左端滑动连接有用于推动顶杆向右运动的控制活塞，所述控制活塞和连接杆的左端之间设有用于迫使所述控制活塞向左运动的第三弹簧；所述第二阀套内在x油口和控制活塞的左端之间设于阻尼孔；所述阻尼孔和控制活塞的左端之间形成左控制腔，所述左控制腔与第一连通孔连通；

所述阀体上设有l油口，所述第二阀套上设有用于连通l油口和第二阀套内孔的第三通油孔；所述主阀芯内设有用于连通右控制腔和第三油孔的第四通油孔，以及用于连通第四通油孔和第三连通孔的第五通油孔。

进一步的技术方案中，所述连接杆在靠近其左端位置的圆周侧面上设有凸肩，所述第二弹簧的左端抵触在凸肩上、右端通过弹簧垫片抵触在第一阀套的左端。

上述液压缸安全阀在液压缸运行系统中的应用，所述液压缸运行系统还包括液压缸、y型三位四通换向阀、操纵杆组件、第一溢流阀、第二溢流阀、液压泵，油箱、以及驱动液压泵转动的电机，所述液压泵的进油口与油箱连通、出油口与y型三位四通换向阀的p油口连通，所述第一溢流阀的进油口与液压泵的出油口连通、出油口与油箱连通，所述y型三位四通换向阀的t油口与油箱连通、a油口与液压缸安全阀的v油口连通、b油口与液压缸的有杆腔连通；所述y型三位四通换向阀的a控制油口和b控制油口，以及液压缸安全阀的x油口均与操纵杆组件连通；所述第二溢流阀的进油口与液压缸安全阀的v油口连通、出油口与油箱连通；所述液压缸安全阀的l油口与油箱连通、c油口与液压缸的无杆腔连通。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

(1)本发明当主阀芯关闭时，在c油口液压油的压力下，通过右控制腔作用到主阀芯和先导阀芯上产生向左的作用力，因此即使第二弹簧、第三弹簧断掉，也不会对主阀芯的关闭造成影响，也就不会使液压缸造成下沉事故，可靠性高。

(2)溢流阀组件是直接由c油口压力控制开启，进而控制先导阀芯和主阀芯开启，可以有效缓冲液压缸的超载冲击。

(3)主阀芯和先导阀芯关闭时都是线密封，因此无泄漏，液压缸不会自然下降。

附图说明

图1为本发明的结构图；

图2为图1中e处的放大结构示意图；

图3为本发明中连接杆的剖面图；

图4为本发明的应用原理图；

图5为本发明的应用原理图。

具体实施方式

请参阅图1-5所示，一种液压缸安全阀，包括阀体9，所述阀体9内并排设有贯穿的第一阀孔9a和第二阀孔9b；所述第一阀孔9a的右端安装有第一堵头7c、左端安装有溢流阀组件7a，所述溢流阀组件7a的进油口与第一阀孔9a连通，所述溢流阀组件7a的出油口通过第一连通孔9c与第二阀孔9b连通；所述阀体9内设有用于连通第一阀孔9a和第二阀孔9b的第二连通孔9d，所述阀体9内设有用于控制第二连通孔9d与第一阀孔9a通断的单向阀组件5b；所述阀体9内设有用于连通第一阀孔9a和第二阀孔9b的第三连通孔9e；所述阀体9上设有与第二连通孔9d连通的v油口901，以及与第一阀孔9a连通的c油口902。

所述第二阀孔9b内插接有第一阀套19，所述第二阀孔9b的左端螺纹连接有用于将第一阀套19压紧在第二阀孔9b内的第二阀套12；所述第一阀套19上设有用于连通v油口901和第一阀套19内孔的第一通油孔19a，所述第一阀套19内滑动连接有用于控制第一阀套19内孔与第三连通孔9e通断的主阀芯20，所述阀体9内在第二阀孔9b的右端设有螺纹孔，所述螺纹孔与第二阀孔9b之间形成台肩9f，所述第二阀孔9b的右端安装有用于主阀芯20右端插入的第三阀套21，所述第三阀套21的圆周侧面上设有与台肩9f配合的凸边21a，所述螺纹孔内螺纹连接有用于将凸边21a压紧在台肩9f上的第二堵头22，所述第三阀套21内在主阀芯20的右端和第二堵头22之间形成右控制腔20a。

所述第二阀套12内设有连接杆16，所述连接杆16内自左向右依次设有第一油孔16a、第二油孔16b、第三油孔16c，所述连接杆16上设有用于连通第一油孔16a和第二阀套12内孔的第六通油孔16d，以及用于连通第二油孔16b和第二阀套12内孔的第二通油孔16e；所述第三油孔16c与主阀芯20的左端螺纹连接，所述第三油孔16c内设有穿过第二油孔16b且左端伸入第一油孔16a内的先导阀芯17，所述第三油孔16c内设有用于迫使所述先导阀芯17压紧在第二油孔16b右端的第一弹簧5e；所述第一油孔16a内滑动连接有顶杆15；所述第二阀套12内设有用于通过连接杆16迫使所述主阀芯20压紧在第一阀套19右端开口处的第二弹簧5d。

所述第二阀套12的左端设有x油口903，所述第二阀套12内在连接杆16的左端滑动连接有用于推动顶杆15向右运动的控制活塞14，所述控制活塞14和连接杆16的左端之间设有用于迫使所述控制活塞14向左运动的第三弹簧5c；所述第二阀套12内在x油口903和控制活塞14的左端之间设于阻尼孔13a；所述阻尼孔13a和控制活塞14的左端之间形成左控制腔20b，所述左控制腔20b与第一连通孔9c连通。

所述阀体9上设有l油口904，所述第二阀套12上设有用于连通l油口904和第二阀套12内孔的第三通油孔12a；所述主阀芯20内设有用于连通右控制腔20a和第三油孔16c的第四通油孔202，以及用于连通第四通油孔202和第三连通孔9e的第五通油孔201。

所述连接杆16在靠近其左端位置的圆周侧面上设有凸肩16f，所述第二弹簧5d的左端抵触在凸肩16f上、右端通过弹簧垫片18抵触在第一阀套19的左端。

上述液压缸安全阀在液压缸运行系统中的应用，所述液压缸运行系统还包括液压缸40、y型三位四通换向阀41、操纵杆组件42、第一溢流阀43、第二溢流阀44、液压泵45，油箱46、以及驱动液压泵45转动的电机47，所述液压泵45的进油口与油箱46连通、出油口与y型三位四通换向阀41的p油口连通，所述第一溢流阀43的进油口与液压泵45的出油口连通、出油口与油箱46连通，所述y型三位四通换向阀41的t油口与油箱46连通、a油口与液压缸安全阀的v油口901连通、b油口与液压缸40的有杆腔连通；所述y型三位四通换向阀41的a控制油口和b控制油口，以及液压缸安全阀的x油口903均与操纵杆组件42连通；所述第二溢流阀44的进油口与液压缸安全阀的v油口901连通、出油口与油箱46连通；所述液压缸安全阀的l油口904与油箱46连通、c油口902与液压缸40的无杆腔连通。

其中，当液压缸40伸出时，通过操纵杆组件42使得液压油由v油口901流入，克服单向阀组件5b的作用力，进入液压缸40的无杆腔，推动液压缸40内的液压杆伸出。

当液压缸40缩回时，通过操纵杆组件42使得控制油进入x油口903，经过阻尼孔13a进入左控制腔20b内并作用到控制活塞14上面，推动控制活塞14克服第三弹簧5c的弹力向右运动，通过顶杆15推动先导阀芯17，当x油口903压力增加到足以克服弹簧第一弹簧5e的弹力，及右控制腔20a内的液压油作用在先导阀芯17上的作用力的时候，先导阀芯17开启，c油口902的液压油经第一阀孔9a、第三连通孔9e、第五通油孔201、第四通油孔202、第三油孔16c、第二油孔16b、第二通油孔16e、第三通油孔12a流入l油口904并流入油箱46，此过程中液压缸40产生缓慢的动作，平和无冲击；x油口903压力继续增大，先导阀芯17开口变大，右控制腔20a内的压力被卸掉，同时推杆与连接杆16接触，通过连接杆16推动主阀芯20向右运动克服第二弹簧5d的作用力打开第一阀套19内孔的左端开口，液压油经c油口902、第一阀套19内孔、第一通油孔19a流入v油口901。其中先导压力决定先到主阀芯20的开口大小。

当液压缸40停止时，x油口903压力卸掉，先导阀芯17在第一弹簧5e和右控制腔20a内压力的作用下关闭，c油口902压力油经经第一阀孔9a、第三连通孔9e、第五通油孔201、第四通油孔202进入右控制腔20a内，在面积差的作用下，将主阀芯20压紧在第一阀套19内孔的左端开口上，实现可靠无泄漏密封。这里主阀芯20和先导阀芯17都是线密封，因此无泄漏，液压缸40不会自然缩回。

当液压缸40超载时，c油口902的压力油作用到溢流阀组件7a上面，将溢流阀组件7a开启，此时c油口902液压油经第一阀孔9a、溢流阀组件7a的进油口、溢流阀组件7a的出油口、第一连通孔9c进入到左控制腔20b内，并作用到控制活塞14上面，推动控制活塞14克服第三弹簧5c的弹力向右运动，通过顶杆15推动先导阀芯17开启，如果c油口902压力过大，溢流阀组件7a的开口就大，先导阀芯17开度就大，进而推动主阀芯20开启，实现溢流功能。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。