具有类阶梯型调速阀芯的单向阀的制作方法

本实用新型涉及传感器保护调节机构，尤其涉及一种用于自动穿经机综丝脱出装置的传感器保护调节机构。

背景技术：

在工程机械和工业领域，尤其在起重机、千斤顶、连铸机、电梯等领域中，要求活塞杆回落时的动作平稳顺畅，特别是在无杆腔端的油口常设置防爆阀，避免管路爆破后，活塞杆快速回缩造成事故。

通常情况下，油缸的回缩速度靠系统的流量控制，外部管路失效后，其回缩速度取决于防爆阀上的阻尼孔与油缸的承载，承载越大，油压越高，回缩速度越快，如果回缩过程中压力不稳定，会使油缸产生冲击抖动，稳流性差，但是如若直接加装单向节流阀或者二通流量阀，则单向节流阀不能通过压力变化来进行自我调节流量，由于压力变化导致流量也随之发生变化，二通流量阀结构复杂结构庞大且通常为板式阀，系统成本高昂，不适合用于成品油缸改制，单向节流阀和二通流量阀均无法进行多级调速。

在一些定制要求中，客户需要油缸在不同的负重范围情况下，具有不同的稳定回缩速度，本申请人之前申请的单向恒速阀，不同的压力无法改变不同的环缝间隙，无法得到对应的不同的速度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种能根据不同压力自动调节为对应的速度且能起到防爆阀的作用的具有类阶梯型调速阀芯的单向阀。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种具有类阶梯型调速阀芯的单向阀，包括阀体以及设置在阀体两端的左止动盖和右止动盖，所述左止动盖和右止动盖上分别依次设有左导油孔和右导油孔，还包括节流阀弹簧、阀芯和第一单向阀，所述阀体内沿其轴向依次设有与左导油孔、右导油孔相互贯通的第一腔和第二腔，所述阀芯包括相互连接的阻尼部和节流部，所述阻尼部设置在第一腔内，阻尼部内具有第一导油孔且其靠近左导油孔的一端具有阻尼端面，所述节流部为一端设置在第一腔内且其另一端设置在第二腔内，节流部外圆周为多级阶梯状且其直径沿远离阻尼部的轴线方向逐渐增大或减小，节流部与第一腔之间具有多级环缝间隙，节流部内具有与第一导油孔相互连通的容纳槽，所述第一单向阀设置在容纳槽内，所述节流阀弹簧一端设置在第一腔内且其另一端套接在阻尼部上。

进一步地，所述节流部包括一体成型的第一节流阀芯柱、第二节流阀芯柱、第三节流阀芯柱，第一节流阀芯柱的直径＜第二节流阀芯柱＜第三节流阀芯柱。

进一步地，所述节流部远离阻尼部的一端盖合有阀芯盖，所述阀芯盖内具有第二导油孔，容纳槽通过所述第二导油孔与右导油孔相连通。

进一步地，所述第一单向阀包括相互连接的钢球和单向阀弹簧，所述钢球设置在容纳槽内且靠近第一导油孔的一端，所述单向阀弹簧设置在远离第一导油孔的另一端且其远离钢球的一端与阀芯盖相抵靠。

更具体地，所述节流阀弹簧一端与左止动盖相抵靠且其另一端与节流部靠近阻尼部的端面相抵靠。

更具体地，所述第二腔的内径大于第一腔的内径。

更具体地，所述第一腔包括相互连通的第一空腔和第二空腔且第一空腔的长度大于第二空腔的长度。

本实用新型的有益效果是：本实用新型利用阀体内的节流阀弹簧、阀芯和第一单向阀以及阀芯的节流部与阀体的第一腔之间具有多级环缝间隙使得该具有类阶梯型调速阀芯的单向阀能根据不同压力自动调节为对应的速度，即在不同的负重范围情况下，具有不同的稳定回缩速度；能起到防爆阀的作用；结构紧凑，可加装于现有产品外，进行系统升级或者改制；无需多余的控制口和内泄口。

附图说明

图1为具有类阶梯型调速阀芯的单向阀的结构示意图；

图2为具有类阶梯型调速阀芯的单向阀另一结构示意图；

图3为流量公式对照表；

图中：1、阀体；11、阀芯盖；12、第一空腔；13、第二空腔；14、第二腔；2、左止动盖；21、左导油孔；3、右止动盖；31、右导油孔；4、节流阀弹簧；5、阀芯；51、阻尼部；511、第一导油孔；52、节流部；521、第一节流阀芯柱；522、第二节流阀芯柱；523、第三节流阀芯柱；6、第一单向阀；61、钢球；62、单向阀弹簧。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。本实用新型所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本实用新型，而非用以限制本实用新型。

如图1、2所示，一种具有类阶梯型调速阀芯的单向阀5，包括阀体1以及设置在阀体1两端的左止动盖2和右止动盖3，所述左止动盖2和右止动盖3上分别依次设有左导油孔21和右导油孔31，还包括节流阀弹簧4、阀芯5和第一单向阀6，所述阀体1内沿其轴向依次设有与左导油孔21、右导油孔31相互贯通的第一腔和第二腔14，所述阀芯5包括相互连接的阻尼部51和节流部52，所述阻尼部51设置在第一腔内，阻尼部51内具有第一导油孔511且其靠近左导油孔21的一端具有阻尼端面，所述节流部52为一端设置在第一腔内且其另一端设置在第二腔14内，需要说明的是，初始状态下，节流值为0，节流部5252靠近阻尼部5151的一端与第一腔右端齐平，节流部52外圆周为多级阶梯状且其直径沿远离阻尼部51的轴线方向逐渐增大，节流部52与第一腔之间具有多级环缝间隙，节流部52内具有与第一导油孔511相互连通的容纳槽，所述节流部52包括一体成型的第一节流阀芯5柱、第二节流阀芯5柱、第三节流阀芯5柱，第一节流阀芯5柱的直径＜第二节流阀芯5柱＜第三节流阀芯5柱，所述第一单向阀6设置在容纳槽内，所述节流阀弹簧4一端设置在第一腔内且其另一端套接在阻尼部51上，进一步地，所述节流部52远离阻尼部51的一端盖合有阀芯5盖11，所述阀芯5盖11内具有第二导油孔，容纳槽通过所述第二导油孔与右导油孔31相连通，所述第一单向阀6包括相互连接的钢球61和单向阀弹簧62，所述钢球61设置在容纳槽内且靠近第一导油孔511的一端，所述单向阀弹簧62设置在远离第一导油孔511的另一端且其远离钢球61的一端与阀芯5盖11相抵靠，所述节流阀弹簧4一端与左止动盖2相抵靠且其另一端与节流部52靠近阻尼部51的端面相抵靠，需要说明的是，节流阀弹簧4可为弹性件，并不局限于节流阀弹簧4，所述第二腔14的内径大于第一腔的内径，所述第一腔包括相互连通的第一空腔12和第二空腔13且第一空腔12的长度大于第二空腔13的长度。

如图1-3所示，一般来说，流量通过环形缝隙有如图3所示的三种情况，如结构简图所示，本阀芯5存在一定的导向，所以实际使用过程中以偏心环形缝隙为绝大多数情况。此说明文以理想状态，即同心环形缝隙情况进行分析，

其流量q可表示为：

δp-压力差,d—阀芯5名义直径,δ阀芯5外径与阀体1内孔的间隙(即ss)

l—有效阻尼长度μ—油液粘度系数

其中，(k—弹簧劲度系数)，设背压为0，此时δp＝p，综上可得：

即，在可调节的l1、l2、l3范围内，流量与k、δ相关，与油压p无关，但由于阀芯5是阶梯结构，且阀芯5与阀孔间的间隙δ与压力p的范围有关：压力p的大小决定了阀芯5的位置，而阀芯5的位置决定了环缝对应的l段，不同的l段决定了间隙δ的大小：

当至(即p1)之间时，阀芯5作用段为l1，流量，此时过流间隙δ＝ss1；

当(即p1)至(即p2)之间时，阀芯5作用段为l2，流量，此时过流间隙δ＝ss2；

当(即p2)至(即p3)之间时，阀芯5作用段为l3，流量，此时过流间隙δ＝ss3；d为阀芯5名义直径；

本示例为三级调速，实际可根据客户要求分成更多级或更少级的稳速范围，各阶梯直径也可以根据客户需求，可以为依次增大或者依次减小。

油压是连续变化的，所以当一个阶梯在节流孔内时，另一节的阶梯也可能同时在节流孔内，在本流量计算中以理想状态计算，即流量是以最小的节流间隙决定，实际中各节台阶均会流量造成影响。

当油压超过调节范围时，阀芯5封堵出油口，此时阀启防爆阀作用。

工作原理：本实用新型的左端连接系统油路，右端连接油缸需调节的腔，当系统给油缸供油时，油压通过左止动盖2的左导油孔21依次经过阀体1内的第一空腔12、第二空腔13和第二腔14，经过阀芯5上的第一导油孔511推开钢球61，经阀芯5盖11上的第二导油孔后，从右止动盖3的流道入油缸无杆腔，油缸进行顶升作业；当油缸托举重物需要下降时，油压从右止动盖3的右导油孔31进入阀体1内部，由于此时阀芯5内部的单向阀弹簧62与钢球61组成第一单向阀6，使得油压无法从阀芯5上的第一导油孔511通过，此时阀芯5的节流部52外圆与第二空腔13内径之间存在多级环缝间隙，由于节流部52外圆周为多级阶梯状，所以当一个阶梯在节流孔内时，上一节的阶梯可能同时在节流孔内，在本流量计算中以理想状态计算，即流量是以最小的节流间隙决定，因此不同压力下可对应调节到不同的速度，又由于阀芯5受压，推动节流阀弹簧4压缩，直至节流阀弹簧4弹力与油压在阀芯5上产生的推力相平衡，此时的稳定了流量，即也决定了油缸的下降速度；阀芯5被推至极限位置时，由于阀芯5的阻尼端面贴紧左导油孔21，导致液压介质只能通过紧贴的阻尼部51与左导油孔21端面的平面进行过流，即通过阻尼端面进行过流，其原理同防爆阀相同，启防爆阀作用。

与现有技术相比，该实用新型能根据不同压力自动调节为对应的速度，即在不同的负重范围情况下，具有不同的稳定回缩速度，能起到防爆阀的作用，结构紧凑，可加装于现有产品外，进行系统升级或者改制。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。