阅读说明：本技术 单向恒速阀以及具有单向恒速阀的稳速液压油缸 (One-way constant speed valve and speed-stabilizing hydraulic oil cylinder with same ) 是由 郭晓春 于 2019-07-19 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种单向恒速阀,包括阀体、左止动盖、右止动盖、节流阀弹簧、阀芯和第一单向阀,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,阀芯包括相互连接的阻尼部和节流部,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,节流部与第一腔之间具有环缝间隙,节流部内具有与第一导油孔相互连通的容纳槽。本发明利用阀体内的节流阀弹簧、阀芯和第一单向阀,使得本发明拥有更好的稳流特性,阀芯移动后,节流部与第一腔的配合深度与变化的压力相适应,使流量保持恒定,当压力超过调节范围以上,阀芯左侧的节流部与左止动盖的右边贴合,由贴合面间的间隙过流,启防爆阀作用,具有防爆阀的功能。(The invention relates to a one-way constant speed valve which comprises a valve body, a left stop cover, a right stop cover, a throttle valve spring, a valve core and a first one-way valve, wherein a first cavity and a second cavity which are communicated with a left oil guide hole and a right oil guide hole are sequentially arranged in the valve body along the axial direction of the valve body, the valve core comprises a damping part and a throttling part which are connected with each other, the damping part is internally provided with a first oil guide hole, one end of the first oil guide hole, which is close to the left oil guide hole, is provided with a damping end face, a circular seam gap is arranged between the throttling part and the first cavity, and the throttling part is internally provided with an. The invention utilizes the throttle valve spring, the valve core and the first one-way valve in the valve body, so that the invention has better steady flow characteristic, after the valve core moves, the matching depth of the throttling part and the first cavity is adapted to the changed pressure, so that the flow is kept constant, when the pressure exceeds the adjusting range, the throttling part on the left side of the valve core is attached to the right side of the left stop cover, and the valve is overflowed by the gap between the attachment surfaces, the explosion-proof valve is started, and the invention has the function of the explosion-proof valve.)

单向恒速阀以及具有单向恒速阀的稳速液压油缸

技术领域

本发明涉及用于液压油缸的防爆阀，尤其涉及一种单向恒速阀以及具有单向恒速阀的稳速液压油缸。

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***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。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种稳流特性佳、流量稳定、不受压力变化的影响、结构简单、紧凑，能起防爆阀的作用的单向恒速阀以及具有单向恒速阀的稳速液压油缸。

本发明是通过如下技术方案实现的：一种单向恒速阀，包括阀体以及分别盖合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，所述节流部一端设置在第一腔内且其另一端设置在第二腔内，节流部与第一腔之间具有环缝间隙，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，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，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。

进一步，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。

进一步，所述第二腔的内径大于第一腔的内径。

进一步，所述第一腔包括相互连通的第一空腔和第二空腔。

进一步，所述阻尼部的直径＜节流部的直径＜第一腔的内径。

一种具有单向恒速阀的稳速液压油缸，具有有杆腔和无杆腔，还包括第一单向恒速阀和第二单向恒速阀，所述第一单向恒速阀安装在有杆腔的油口处，所述第二单向恒速阀安装在无杆腔的油口处。

本实发明的有益效果是：本发明利用阀体内的节流阀弹簧、阀芯和第一单向阀，使得本发明拥有更好的单向稳流特性，结构简单可靠，无需多余的控制口和內泄口；简化系统的流量控制要求，减少系统成本；其流量稳定，不受压力变化影响，结构紧凑，可加装于现有产品外，进行系统升级或者改制；由于环缝间隙恒定，阀芯移动后，节流部与第一腔的配合深度与变化的压力相适应，使流量保持恒定；当压力超过调节范围以上，阀芯的阻尼端面与左端盖的右端面贴合，由贴合面间的间隙过流，启防爆阀作用。

附图说明

图1为单向恒速阀的结构示意图；

图2为单向恒速阀的阻尼状态结构示意图；

图3为单向恒速阀与油缸系统顶升作业状态的结构示意图；

图4为单向恒速阀与油缸系统下降作业状态的结构示意图；

图5为单向恒速阀的工作状态结构示意图；

图6为流量公式对照表；

图7为具有单向恒速阀的稳速液压油缸的结构示意图；

图8为现有技术的单向节流阀的结构示意图；

图9为现有技术的二通流量阀的结构示意图；

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；6、第一单向阀；61、钢球；62、单向阀弹簧；71、有杆腔；72、无杆腔；81、第一单向恒速阀；82、第二单向恒速阀；91、油泵；92、油箱。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易被本领域人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。本发明所提到的方向用语，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发明，而非用以限制本发明。

如图1、2所示，一种单向恒速阀，包括阀体1以及分别盖合在阀体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52一端设置在第一腔内且其另一端设置在第二腔14内，节流部52与第一腔之间具有环缝间隙，需要说明的是，初始状态下，节流值为0，节流部52靠近阻尼部51的一端与第一腔右端齐平，节流部52内具有与第一导油孔511相互连通的容纳槽，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，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，所述节流部52远离阻尼部51的一端盖合有阀芯盖11，所述阀芯盖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，需要说明的是，第一单向阀6不一定只是包括相互连接的钢球61和单向阀弹簧62，本文中仅用钢球61与单向阀弹簧62表示该单向阀的结构，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，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，所述阻尼部51的直径＜节流部52的直径＜第一腔的内径。

如图3、4所示，单向恒速阀与油缸系统连接的工作原理:单向恒速阀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72，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内径之间存在环缝间隙Ss，即节流间隙，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。

由以下理论分析此阀特点：

如图5、6所示，流量Q的分析：一般来说，流量通过环形缝隙有如图5三种情况，而以结构简图所示，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。偏心环缝与同心环缝流量理论计算仅在系数差别，此说明文为简便说明和计算，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—阀芯外径,δ阀芯外径与阀体内孔的间隙(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：

因此，在可调节Lmax范围内，流量与k、δ相关，与油压P无关。

如图2所示，由此推导结果，可知改结构阀，在一定范围内，通过选定弹簧劲度系数和间隙，即可确定稳定的流量，且该流量不受油压P的影响。油压P的波动，可由弹簧自行调节补偿，其灵敏度可根据实际需求来进行计算及设定，阀芯5被推至极限位置，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。

如图1、2、7所示，一种具有单向恒速阀的稳速液压油缸，具有有杆腔71和无杆腔72，还包括第一单向恒速阀81和第二单向恒速阀82，所述第一单向恒速阀81安装在有杆腔71的油口处，所述第二单向恒速阀82安装在无杆腔72的油口处。

当油压从左侧油路，通过左侧稳速阀的单向阀进入油缸时，第一单向恒速阀81不起作用，油缸升起，同时油缸将有杆腔71的油液挤入第二单向恒速阀82；第二单向恒速阀82的阀芯5和节流阀弹簧4，对油缸升起进行稳速，由于稳速的速度与油压无关，所以无论油缸的载荷大小，其起升速度平稳；

当油压从右侧油路，通过第二单向恒速阀82的单向阀进入油缸时，第二单向恒速阀82不起作用，油缸下降，同时油缸将无杆腔72的油液挤入第一单向恒速阀81；第一单向恒速阀81的阀芯5和节流阀弹簧4配合，对油缸下降进行稳速。由于运动的速度与油压无关，所以无论油缸的载荷大小，其下降速度平稳。

当时，(k1为左阀弹簧劲度系数，k2为右弹簧系劲度系数，S71为有杆腔的有效作用面积，S72为无杆腔的有效作用面积)，其油缸的伸缩速度相同；当油缸受到冲击或超载时，阀芯5处于极限位置，即阀芯5左端与左止动盖2贴合，油液仅能通过平面间隙流走，启防爆阀作用；本方案可在现有设备上改制，仅需在油缸油口处加装该阀即可，成本小，改动少。

如图8所示，需要说明的是，虽然本发明利用了节流阀和流量阀的原理，并不属于无须经过创造性劳动就能够联想到的技术特征，该单向恒速阀与单向节流阀的区别：

1.液压介质由C流向D时，油压推开单向阀，节流阀不启节流作用；

2.液压介质由D流向C时，单向阀关闭，液压介质只能通过开口流动，流量的3.大小由开口的大小和压力来决定。

4.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；

如图9所示，该单向恒速阀与二通流量阀的区别：

1.二通流量阀是双向节流，如果单向节流需另加单向阀；

2.二通流量阀液压介质通过F推动阀芯5，通过阀芯5的位移来改变通径大小，来调节介质流速；

3.二通流量阀的阀芯5控制开口变化不呈线型；

4.二通流量阀结构复杂，需要泄压口E和控制口F；

5.相比于发明，该阀结构大，通常为板式阀，不适合用于成品油缸改制；

6.二通流量阀多数场景不能替代防爆阀；

与现有技术相比,特定工况可替代防爆阀，比防爆阀拥有更好的稳流特性，结构简单可靠，无需多余的控制口和内泄口；简化系统的流量控制要求，减少系统成本；其流量稳定，不受压力变化影响，确定的弹簧劲度系数和环缝间隙就确定了流量；结构紧凑，可加装于现有产品外，进行系统升级或者改制；环缝间隙恒定，流量与压力的关系由阀芯5移动后的配合深度决定，线性变化且灵敏；当压力超过调节范围以上，此阀芯5的阻尼部51将封住出油口，启防爆阀作用。

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