本发明涉及液压控制元件,尤其适用于大流量、高响应液压系统的气控型直动式溢流阀,通过惰性气体驱动和主动冷却技术解决传统溢流阀响应慢、超调率高、溢流压力波动的问题。
背景技术:
1、传统的直动式溢流阀流量受限,最大流量只达330l/min,板式先导式溢流阀可达650l/min,二通插装阀型先导式溢流阀可达10000l/min,乃至更高,但大流量的插装阀型先导式溢流阀建压、卸压时间过长、压力超调率过高。如国家标准规定dn80的二通插装阀型先导式溢流阀建压、卸压时间小于400ms、压力超调率小于25%就算合格,但此指标根本满足不了大部分工况,尤其是起安全作用、防止超载的大流量液压系统。
2、现有技术中,直动式溢流阀(如cn106090362a)采用“机械弹簧+空气弹簧”串联结构,仍存在弹簧刚度导致的稳态误差;气体温升影响压力精度,文献均未涉及温控方案。
技术实现思路
1、为解决现有技术的上述缺陷,本发明提供一种气控型大流量液压直动式溢流阀,解决先导式溢流阀,尤其是超大流量的二通插装阀型先导式溢流阀的响应时间及压力超调率。利用现有二通插装阀的安装尺寸、结构,设计气控型大流量直动式溢流阀。
2、为实现上述目的,本发明的技术方案是:一种气控型大流量液压直动式溢流阀,由插件及盖板组合而成,此阀通过螺钉安装、紧固在用户的油路块上。插件由阀套以及在阀套内孔滑动配合的阀芯组成;盖板由盖板体、冷却盘管、冷却管座、充气阀组成。阀芯、阀套、盖板体内凹孔通过密封件形成封闭的控制腔,通过充气阀向控制腔内充入所需压力的惰性气体。
3、进一步,所述冷却盘管焊接于盖板体的控制腔内;通过焊接在盖板体上的冷却管座,向任一端冷却管座注入冷水,另一端冷却管座出水,形成盘管冷却装置。
4、进一步,所述阀芯与阀套的p口密封面为锥形面接触。
5、进一步,所述阀芯与阀套间设有拉杆封。
6、进一步,所述拉杆封由聚四氟乙烯-青铜复合材料制成的圆环与o型密封圈组合而成。
7、进一步,所述阀芯、阀套、拉杆封及o型圈及挡圈组成插件。
8、进一步,所述此阀通过螺钉固定于用户的油路块上。
9、进一步,所述插件、盖板的安装尺寸,符合din24342、iso7368、gb2877标准。
10、进一步,所述控制腔由阀芯、阀套、盖板体内凹孔通过密封件形成,通过充气阀向控制腔内充入所需压力的惰性气体。
11、进一步,所述控制腔位于盖板体的内凹孔,或加装在盖板体的外部,加装在盖板体的外部采用在盖板体外部加装气瓶,此气瓶通过管道与盖板体连通。
12、本发明的有益效果是:
13、本发明的气控型大流量液压直动式溢流阀,利用现有二通插装阀的安装尺寸、结构,采用关键技术为:溢流阀控制腔的高压氮气取代传统来自先导式溢流阀的p口油源以及直动式溢流阀的弹簧,同时此阀盖板体内腔加装冷却盘管装置,降低温升对溢流阀设定压力的影响。使新型的直动式溢流阀具有快速动态响应、压力超调率低、通过流量大等优点,如dn100的气控型大流量液压直动式溢流阀,建压、卸压时间为毫秒级、压力超调率小于8%、流量可达10000l/min。同时此阀安装空间小、故障少、油路块体积小、成本低。
14、本发明的气控型大流量液压直动式溢流阀,弥补当前直动式溢流阀流量小的技术空白,克服了当前大流量先导式溢流阀响应慢、压力超调率高的技术缺陷。本发明的气控型大流量液压直动式溢流阀,具有快速动态响应、压力超调率低,尤其适用与起安全作用、防止超载的大流量液压系统、通过流量大,可高达几万升每分钟、结构简单、安装空间小、故障少、油路块体积小、成本低。
15、本发明的核心技术方案:
16、(1)气控驱动:控制腔充入高压氮气,直接推动阀芯;
17、(2)冷却系统:盖板内焊接冷却盘管,通循环水稳定气体温度;
18、(3)密封结构:阀芯/阀套锥面接触+低摩擦拉杆封。
19、本发明的创新点:纯气控驱动(无弹簧)+内置冷却系统+优化密封结构。
1.一种气控型大流量液压直动式溢流阀,其特征在于:由插件及盖板组合而成,此阀通过螺钉安装、紧固在用户的油路块上;插件由阀套以及在阀套内孔滑动配合的阀芯组成;盖板由盖板体、冷却盘管、冷却管座、充气阀组成;阀芯、阀套、盖板体内凹孔通过密封件形成封闭的控制腔,通过充气阀向控制腔内充入所需压力的惰性气体。
2.根据权利要求1所述的气控型大流量液压直动式溢流阀,其特征在于:所述冷却盘管焊接于盖板体的控制腔内;通过焊接在盖板体上的冷却管座,向任一端冷却管座注入冷水,另一端冷却管座出水,形成盘管冷却装置。
3.根据权利要求1所述的气控型大流量液压直动式溢流阀,其特征在于:所述阀芯与阀套的p口密封面为锥形面接触。
4.根据权利要求1所述的气控型大流量液压直动式溢流阀,其特征在于:所述阀芯与阀套间设有拉杆封。
5.根据权利要求4所述的气控型大流量液压直动式溢流阀,其特征在于:所述拉杆封由聚四氟乙烯-青铜复合材料制成的圆环与o型密封圈组合而成。
6.根据权利要求1所述的气控型大流量液压直动式溢流阀,其特征在于:所述阀芯、阀套、拉杆封及o型圈及挡圈组成插件。
7.根据权利要求6所述的气控型大流量液压直动式溢流阀,其特征在于:所述插件、盖板通过螺钉固定于用户的油路块上。
8.根据权利要求7所述的气控型大流量液压直动式溢流阀,其特征在于:所述插件、盖板的安装尺寸,符合din24342、iso7368、gb2877标准。
9.根据权利要求1所述的气控型大流量液压直动式溢流阀,其特征在于:所述控制腔由阀芯、阀套、盖板体内凹孔通过密封件形成,通过充气阀向控制腔内充入所需压力的惰性气体。
10.根据权利要求1所述的气控型大流量液压直动式溢流阀,其特征在于:所述控制腔位于盖板体的内凹孔,或加装在盖板体的外部,加装在盖板体的外部采用在盖板体外部加装气瓶,此气瓶通过管道与盖板体连通。