溢流阀、液压系统及作业机械的制作方法

1.本实用新型涉及液压元件技术领域，尤其涉及一种溢流阀、液压系统及作业机械。


背景技术：

2.溢流阀阀口流道狭小，油液从流道流过时，流速增大，压力急剧降低，并存在局部压力损失，促使在低压区产生气穴。气泡溃灭时，内部压力可达150mpa～200mpa，其引发的振动噪声频率在数千赫兹以上，所以气穴现象严重时，会诱发尖锐的“啸叫”声。


技术实现要素：

3.本实用新型提供一种溢流阀，用以解决现有技术中溢流阀容易产生气穴诱发啸叫的缺陷，实现降低阀芯附近和出液口部分的气穴强度的效果。
4.本实用新型提供一种溢流阀，包括：
5.主阀座，所述主阀座第一端设有进液口，所述主阀座的内壁设有限位结构，所述主阀座的侧壁设有出液口，所述出液口设置于所述限位结构与所述主阀座的第二端之间；
6.主阀芯，可滑动地设置于所述主阀座内，所述主阀芯设置有用于与所述限位结构相抵以形成密封结构的配合结构，所述主阀芯的外表面与所述出液口相对的位置设有环形槽；
7.支撑件，设置于所述主阀座的第二端；
8.主弹性件，两端分别与所述支撑件和所述主阀芯相连接，并用于将所述主阀芯压向所述限位结构。
9.根据本实用新型提供的一种溢流阀，所述主阀芯的外表面设有设置为环形结构的均压槽。
10.根据本实用新型提供的一种溢流阀，在沿所述主阀芯的中心至所述主阀芯的外壁的方向上，所述环形槽的两个侧壁逐渐相互远离。
11.根据本实用新型提供的一种溢流阀，所述限位结构设置为环形结构的内锥面，所述配合结构设置为与所述内锥面相配合的外锥面。
12.根据本实用新型提供的一种溢流阀，所述环形槽靠近所述外锥面的侧壁与所述外锥面相交形成环形凸棱。
13.根据本实用新型提供的一种溢流阀，所述环形槽远离所述外锥面一侧的侧壁与所述主阀芯靠近所述进液口的端面之间的间距大于所述出液口的孔径。
14.根据本实用新型提供的一种溢流阀，还包括先导阀座、先导阀芯、先导弹性件和调节件；
15.所述先导阀座与所述主阀座相连接，所述支撑件设有用于连通所述先导阀座和所述主阀座的阻尼孔，所述主阀芯设有沿所述主阀芯的第一端至第二端贯穿的贯通结构，所述先导阀座上设有与所述先导阀座的内部连通的卸油口；
16.所述调节件与所述先导阀座远离所述主阀座的一端相连接；
17.所述先导阀芯可活动地设置于所述先导阀座，所述先导阀芯用于封堵和打开所述阻尼孔；
18.所述先导弹性件的两端分别与所述调节件和所述先导阀芯相连接，并用于将所述先导阀芯压向所述阻尼孔。
19.根据本实用新型提供的一种溢流阀，所述主阀芯的外表面设有凹槽，所述主阀芯还设用于连通所述凹槽与所述贯通结构的连接孔。
20.根据本实用新型提供的一种溢流阀，所述凹槽设置为环槽。
21.根据本实用新型提供的一种溢流阀，所述先导阀还包括固定螺母；
22.所述调节件伸入所述先导阀座并与所述先导阀座螺纹连接；
23.所述固定螺母与所述调节件螺纹配合，并且所述固定螺母与所述先导阀座相抵。
24.根据本实用新型提供的一种溢流阀，所述主阀座伸入所述先导阀座并与所述先导阀座螺纹连接。
25.根据本实用新型提供的一种溢流阀，所述出液口的数量设置为多个，多个所述出液口沿所述主阀座的周向分布。
26.本实用新型还提供一种液压系统，包括如上所述的溢流阀。
27.本实用新型还提供一种作业机械，包括如上所述的所述液压系统。
28.本实用新型提供的溢流阀，当高压液体的压力能够推动主阀芯压缩主弹性件时，主阀芯的配合结构与主阀座的限位结构相互脱离，高压液体经过主阀芯与主阀座之间的间隙从出液口排出。而通过在主阀芯的外表面设置环形槽，增大了主阀芯与主阀座之间的间隙的尺寸，避免高压液体在流经间隙时流速增加，并且能够减少高压液体的局部压力损失，避免高压液体的压力急剧降低，从而达到抑制气穴在出液口部分及主阀芯附近产生的效果，以消除啸叫，提升用户体验。
29.进一步，本实用新型提供的液压系统及作业机械，由于包含了上述的溢流阀，因此同时也就包含了溢流阀的所有上述优点。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
31.图1是本实用新型提供的实施例中溢流阀的结构示意图；
32.图2是本实用新型提供的实施例中主阀芯的结构示意图；
33.附图标记：
34.1、主阀座；101、进液口；102、出液口；103、内锥面；
35.2、主阀芯；201、外锥面；202、环形槽；203、环形凸棱；204、凹槽；205、连接孔；206、贯通结构；207、均压槽；
36.3、支撑件；4、主弹性件；5、先导阀座；6、先导阀芯；7、先导弹性件；8、调节件；9、阻尼孔；10、卸油口；11、固定螺母。
具体实施方式
37.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
38.下面结合图1至图2描述本实用新型的实施例中的溢流阀。
39.具体来说，溢流阀包括主阀座1、主阀芯2、支撑件3及主弹性件4。
40.其中，主阀座1的第一端设有进液口101。例如，主阀座1设置为两端开口的筒体结构，主阀座1的第一端的开口设置为进液口101。主阀座1的内壁设置有限位结构。例如，限位结构设置为内锥面103，内锥面103设置为环形结构。并且在沿主阀座1的第一端至第二端的方向上，内锥面103的直径逐渐增大。主阀座1侧壁上设有出液口102，出液口102设置于限位结构与主阀座1的第二端之间。
41.主阀芯2可滑动地设置于主阀座1内，主阀芯2设置有用于与限位结构相抵以形成密封结构的配合结构。例如，配合结构可以设置为与内锥面相配合的外锥面201。外锥面201的锥度与内锥面103的锥度相等，例如均设置为α。α的数值可以根据实际需要进行设定，此处不做限定。主阀芯2的外表面与出液口102相对的位置设置有环形槽202。
42.支撑件3设置于主阀座1的第二端。例如，支撑件封堵于主阀座的第二端的开口。
43.主弹性件4的两端分别与支撑件3和主阀芯2相连接，并用于将主阀芯2压向限位结构。例如，主弹性件4可以设置为弹簧。
44.本实用新型提供的实施例中的溢流阀，当高压液体的压力能够推动主阀芯2压缩主弹性件4时，主阀芯2的外锥面201与主阀座1的内锥面103相互脱离，高压液体流经主阀芯2与主阀座1之间的间隙并从出液口102排出。而通过在主阀芯2的外表面设置环形槽202，增大了主阀芯2与主阀座1之间的间隙的尺寸，避免高压液体在流经间隙时流速增加，并且能够减少高压液体的局部压力损失，避免高压液体的压力急剧降低，从而达到抑制气穴在出液口102部分及主阀芯2附近产生的效果，以消除啸叫，提升用户体验。
45.同时，基于三维模型仿真，对设置环形槽202的溢流阀和未设置环形槽202的溢流阀所产生的气穴进行仿真模拟，可以得出：对于未设置环形槽202的溢流阀，在主阀芯2附近产生的气穴体积为28.64mm3，在出液口102处产生的气穴体积为75.69mm3。对于设置有环形槽202的溢流阀，在主阀芯2附近产生的气穴体积为4.77mm3，在出液口102处产生的气穴体积为46mm3。由此可见，本实用新型提供的实施例中的溢流阀能够产生降低气穴强度以消除啸叫的效果。
46.参考图2所示，在本实用新型提供的一些实施例中，主阀芯的外表面设有设置为环形结构的均压槽207。
47.通过设置均压槽207使得高压液体，如压力油进入均压槽207后能够形成油垫，以支撑主阀芯2，使主阀芯2的周向受力平衡，减小主阀芯2与主阀座1之间的滑动摩擦力，防止主阀芯2出现“卡死”的问题。同时，高压液体进入到均压槽207内，过流面积增大，流速降低，压力增高，形成紊流，高压液体的流动阻力增大，可以阻止高压液体沿主阀芯2方向流动，提高主阀芯2与主阀座1之间的密封性。
48.进一步地，均压槽207的数量设置为多个。
49.参考图2所示，在本实用新型提供的一些实施例中，在沿主阀芯2的中心至主阀芯2的外壁的方向上，环形槽202的两个侧壁逐渐相互远离。如此设置，能够避免在主阀芯2产生截面突变结构，从而避免应力集中，提高主阀芯2的力学性能。
50.参考图1、图2所示，在本实用新型提供的一些实施例中，环形槽202靠近外锥面201的侧壁与外锥面201相交形成环形凸棱203。
51.如此设置，在保证外锥面201能够加工的基础上，可使环形槽202尽量的靠近主阀芯2的第一端面，减少高压液体在主阀芯2与主阀座1之间行经路径的长度，减少高压液体的压力损耗，避免高压液体的压力急剧降低，从而达到抑制气穴在出液口102部分及主阀芯2附近产生的效果。
52.参考图2所示，在本实用新型提供的一些实施例中，环形槽202远离外锥面的一侧的侧壁与主阀芯2靠近进液口101的端面之间的间距大于出液口的孔径。例如，参考图2所示，假设环形槽202远离外锥面201一侧的侧壁与主阀芯2靠近进液口101的端面之间的间距设置为l，l的数值大于出液口102的孔径。如此，使得主阀芯2处于开启状态时，出液口102仍然处于环形槽202的范围内，以保证抑制气穴的效果。
53.进一步地，假设环形槽202的两个侧壁之间的夹角设置为β，β的数值可以根据实际需要进行确定，对此不做限定。
54.进一步地，假设环形槽202的深度设置为h，h的数值可以根据实际需要进行确定，对此不做限定。
55.在本实用新型提供的一些实施例中，溢流阀包括先导阀座5、先导阀芯6、先导弹性件7及调节件8。
56.先导阀座5与主阀座1相连接。例如，先导阀座5可以设置为两端开口的筒体结构。支撑件设有用于连通先导阀座和主阀座的阻尼孔9。主阀芯2设有沿主阀芯2的第一端至第二端贯穿的贯通结构206，贯通结构206可以包括多个依次连接的中心孔。先导阀座5上设有与先导阀座5的内部连通的卸油口10。
57.调节件8与先导阀座5远离主阀座1的一端相连接。
58.先导阀芯6可活动地设置于先导阀座5，并且先导阀芯6用于封堵和打开阻尼孔9。
59.先导弹性件7的两端分别与调节件8和先导阀芯6相连接，并用于将先导阀芯6压向阻尼孔9。例如，先导弹性件7可以设置为弹簧。
60.使用过程中，高压液体，例如液压油依次流经进液口101、贯通结构206及阻尼孔9并作用于先导阀芯6，当进液口101的高压液体的压力能够推动先导阀芯6压缩先导弹性件7时，高压液体进入到先导阀座5并从卸油口10流出，此时主阀芯2两端产生压力差，以促使主阀芯2压缩主弹性件4。主阀芯2的外锥面201与主阀座1的内锥面103脱离，高压液体从出液口102排出。
61.如此设置，本实用新型提供的实施例中的溢流阀能够更稳定地调节液压回路的压力。
62.在本实用新型提供的一些实施例中，主阀芯2的外表面设有凹槽204，主阀芯2还设有第一端与凹槽204连通，第二端与贯通结构206连通的连接孔205。
63.如此设置，流经贯通结构206的液压油能够从连接孔205进入到凹槽204内，主阀芯
2运动时，凹槽204内的液压油涂抹于主阀座1的内壁，起到润滑的效果，使得主阀芯2在主阀座1内运行更顺畅。
64.进一步地，凹槽204设置为环槽。所谓环槽，即环绕主阀芯外表面一周的槽。如此，能够涂抹的范围更大，润滑效果更好。
65.在本实用新型提供的一些实施例中，先导阀还包括固定螺母11。
66.调节件8伸入先导阀座5并与先导阀座5螺纹连接。
67.固定螺母11与调节件8螺纹配合，并且固定螺母11与先导阀座5相抵。
68.如此设置，通过旋拧调节件8，可调整先导弹性件7的压缩程度，从而调节溢流阀的开启压力。通过拧紧固定螺母11能够防止调节件8产生松动的问题。
69.在本实用新型提供的一些实施例中，主阀座1伸入先导阀座5内并与先导阀座5螺纹连接。具体而言，主阀座1设有外螺纹，先导阀座5设置有与主阀座1的外螺纹相配合的内螺纹。如此设置，能够简单方便地将主阀座1与先导阀座5进行连接。
70.进一步地，支撑件3设置于主阀座1与先导阀座5之间，并且支撑件3的两端分别与主阀座1和先导阀座5相抵。将主阀座1与先导阀座5拧紧时，支撑件3也被二者夹紧固定。
71.在本实用新型提供的一些实施例中，出液口102的数量设置为多个，多个出液口102沿主阀座1的周向分布。
72.本实用新型提供的实施例中还提供了一种液压系统。
73.具体来说，液压系统包括如上所述的溢流阀。
74.需要说明的是，液压系统包含了溢流阀也就包含了溢流阀的上述所有优点，此处不再赘述。
75.本实用新型提供的实施例中还提供了一种作业机械。
76.具体来说，作业机械包括如上所述的液压系统。
77.需要说明的是，作业机械包含了液压系统也就包含了液压系统的上述所有优点，此处不再赘述。
78.同时需要说明的是，作业机械包括但不限于起重机、起重车、强夯机、挖掘机和搅拌车。
79.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。