專利名稱：直動式溢流閥、直動式溢流閥閥組及液壓溢流回路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種溢流閥，具體地，涉及一種直動式溢流閥。此外，本實用新型還涉及一種包括所述直動式溢流閥的直動式溢流閥閥組和液壓溢流回路。
背景技術：
溢流閥是液壓系統(tǒng)中一種常用的液壓控制閥，其可用于液壓系統(tǒng)主油路上控制液壓系統(tǒng)的最高壓力，也可以用于某液壓執(zhí)行機構(例如液壓缸)的工作油路上，以控制該執(zhí)行機構的工作壓力。溢流閥主要分為直動式溢流閥和先導式溢流閥，其中直動式溢流閥具有結構簡單，加工成本較低，動作靈敏等優(yōu)點，但是現(xiàn)有的直動式溢流閥在應用上由于自身的結構而存在一定的局限性。 具體地，為了安全起見，工程機械的大多數(shù)液壓系統(tǒng)中都安裝有帶遙控口(本領域技術人員也稱為“遠程控制口 ”)的溢流閥，一般通過電磁閥控制遙控口的液壓油油壓。例如，汽車起重機的吊臂相對于水平面處于較小的角度時，吊臂重心位置與回轉(zhuǎn)支承中心距離較遠，起重機向吊臂方向傾覆趨勢變強。若操作人員進行變幅操作，當?shù)醣鄯较蚺c水平面的角度小于設定值而存在危險時，控制器會發(fā)出電信號使得變幅換向閥的相應進油口的二次溢流閥的遙控口失壓，進而使得二次溢流閥處于卸荷狀態(tài)(即瀉出工作油路上的液壓油)，實現(xiàn)安全保護作用。但是，通常帶遙控口的能夠起卸荷作用的溢流閥都是先導式溢流閥，圖I為典型的帶遙控口的先導式溢流閥。如圖I所示，傳統(tǒng)的帶遙控口的先導式溢流閥起卸荷作用時，遙控口 V失壓，從而主閥芯彈簧腔失壓，進油口 P的油壓克服彈簧力推動主閥芯實現(xiàn)卸荷作用。在實現(xiàn)溢流作用和卸荷作用時，其主閥芯都會運動至極限位置，也就是說在溢流時和在卸荷時其主閥芯的開口是一樣的。那么在卸荷時，若保證工作油路上的液壓油能夠完全卸掉，則主閥芯的開口必須足夠大。這也導致在溢流時主閥芯的開口會比較大。當這種溢流閥安裝在工作油路上起定壓作用時，若工作壓力達到設定壓力，會有較多的油溢流，工作油路上的流量也會減少。這樣會導致執(zhí)行機構的動作速度變慢，系統(tǒng)發(fā)熱，效率降低。同時，公知地，先導式溢流閥的結構較為復雜，加工成本較高，同時響應速度會存在一定的滯后現(xiàn)象。中國實用新型專利申請CN2086355U公開了一種差壓式直動溢流閥，圖2所示為該實用新型專利申請所公開的差壓式直動溢流閥，在此需要指出的是，該差壓式直動溢流閥不但沒有遙控口、無卸荷功能，而且從液壓原理上進行分析甚至其基本的溢流功能也無法實現(xiàn)，參見圖2所示，該差壓式直動溢流閥通過壓力平衡閥套13與閥芯10共同形成閥內(nèi)壓力腔，并通過形成在閥芯10上節(jié)流孔使得所述內(nèi)壓力腔與溢流閥的輸入口 19連通，在該申請文件的全文中均未提及處于所述閥內(nèi)壓力腔內(nèi)的閥芯10的上端面的液壓油作用面積與輸入口 19的液壓油作用在閥芯10的下端錐形面的液壓油作用面積存在面積差，從圖2所示的具體結構來看，只能認為閥芯10的上端面的液壓油作用面積與閥芯10的下端錐形面的液壓油作用面積相等，在此情形下，由于液壓油的不可壓縮性，在輸入口 19的液壓油的油壓瞬間增大時，閥芯10具有向上運動的趨勢，所述閥內(nèi)壓力腔的液壓油瞬間受到壓縮，其內(nèi)的液壓油的油壓也會瞬間上升，由于閥芯10的上端面的液壓油作用面積與閥芯10的下端錐形面的液壓油作用面積相等，因此所述閥內(nèi)壓力腔的液壓油的油壓僅需要上升到與輸入口 19處的油壓相等，便能平衡閥芯10的下端面所受的推力，在此情形下由于所述閥內(nèi)壓力腔的油壓與輸入口 10處的油壓相等，因此閥內(nèi)壓力腔內(nèi)的液壓油并不會經(jīng)由閥芯10上的節(jié)流孔向輸入口 19回流。因此，僅從該實用新型專利申請CN2086355U公開的技術內(nèi)容來看，該差壓式直動溢流閥整體而言實際是剛性的，其并不能實現(xiàn)差壓溢流功能，更不能夠經(jīng)由遙控口實現(xiàn)卸荷功能。有鑒于此，需要設計一種新型的直動式溢流閥，以使得該直動式溢流閥具有經(jīng)由遙控口的卸荷功能，從而拓寬直動式溢流閥的應用范圍。
實用新型內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種直動式溢流閥，該直動式溢流閥不但能夠有效地實現(xiàn)溢流功能，而且能夠用于實現(xiàn)卸荷功能。進一步地，本實用新型所要解決的技術問題是提供一種直動式溢流閥，該直動式溢流閥不但能夠用于實現(xiàn)卸荷功能，而且能夠?qū)崿F(xiàn)大流量卸荷，小流量溢流。本實用新型還要解決的技術問題是提供一種直動式溢流閥閥組，該直動式溢流閥組不但能夠有效地實現(xiàn)溢流功能，而且能夠?qū)崿F(xiàn)卸荷功能。此外，本發(fā)實用新型所要解決的技術問題是提供一種液壓溢流回路，該液壓溢流回路不但能夠有效地實現(xiàn)溢流功能，而且能夠?qū)崿F(xiàn)卸荷功能。為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種直動式溢流閥，包括具有進油口和回油口的閥體、閥芯以及將該閥芯偏壓至常態(tài)密封位置的彈簧，所述閥芯具有進油承壓面，所述進油口輸入的液壓油能夠作用在該進油承壓面上以推動閥芯克服彈簧的阻力移動而實現(xiàn)溢流，其中，所述直動式溢流閥還包括遙控口和與該遙控口連通的液壓油反作用腔，該液壓油反作用腔與進油口連通，所述液壓油反作用腔內(nèi)的液壓油對該閥芯的作用力方向與所述彈簧的作用力方向相同，并且所述進油承壓面的液壓油有效作用面積大于所述閥芯的暴露于液壓油反作用腔的受壓面的液壓油有效作用面積，以使得相同油壓的液壓油對所述進油承壓面形成的驅(qū)動閥芯移動的作用力大于對所述受壓面形成的阻止閥芯移動的作用力。為了實現(xiàn)大流量卸荷，小流量溢流，優(yōu)選地，所述閥芯的外周面滑動配合有活塞，并且該活塞的外周面與所述閥體的閥腔的內(nèi)周面滑動配合，所述活塞的一端端面暴露于所述液壓油反作用腔，另一端面朝向凸出形成在所述閥體的閥腔內(nèi)壁上的第一階梯止擋面和凸出形成在所述閥芯外周面上的第二階梯止擋面，以能夠與該第一階梯止擋面和第二階梯止擋面接觸，在所述閥芯處于所述常態(tài)密封位置時，所述第一階梯止擋面與所述閥芯的另一端面之間的距離小于所述第二階梯止擋面與該閥芯的另一端面之間的距離。優(yōu)選地，所述直動式溢流閥的彈簧腔兼作所述液壓油反作用腔。典型地，所述進油口與所述彈簧腔分別位于所述閥芯的相對端，所述閥芯的進油承壓面暴露于所述進油口內(nèi)。具體地，所述閥芯的一端伸入到所述彈簧腔內(nèi)，該閥芯的伸入到所述彈簧腔的端部形成有彈簧座定位階梯面并安裝有第一彈簧座，該第一彈簧座通過所述彈簧座定位階梯面定位為使得該第一彈簧座的朝向所述活塞的端面與所述活塞的暴露于所述彈簧腔的端面相互間隔。具體地，所述彈簧腔內(nèi)還安裝有與所述第一彈簧座相對的第二彈簧座，該第二彈簧座與調(diào)壓螺桿的一端接觸，該調(diào)壓螺桿螺紋安裝在用于封閉所述彈簧腔的堵頭上。更具體地，所述彈簧包括第一彈簧和位于該第一彈簧內(nèi)部且與該第一彈簧同軸的第二彈簧，該第一彈簧的兩端和第二彈簧的兩端分別設置到所述第一彈簧座和第二彈簧座上?？蛇x擇地，所述彈簧包括第一彈簧和第二彈 簧，所述第一彈簧的兩端分別設置到所述第一彈簧座和第二彈簧座上，所述第二彈簧支撐在所述活塞的背向所述彈簧腔的端面與所述閥芯上的支撐凸緣之間，所述第一彈簧座螺紋連接到所述閥芯上，以經(jīng)由所述活塞壓縮所述第二彈簧而使得該第二彈簧形成預緊力。優(yōu)選地，所述堵頭上形成有朝向所述彈簧腔內(nèi)伸出的環(huán)周止擋凸緣，該環(huán)周止擋凸緣對應于所述活塞端面的邊緣區(qū)域，以在該活塞朝向所述彈簧腔運動到預定位置時與該環(huán)周止擋凸緣接觸。優(yōu)選地，所述液壓油反作用腔通過形成在所述閥芯上的阻尼孔與所述進油口連通。具體地，所述閥體上安裝有閥套，所述液控口形成在所述閥套上，并通過形成在該閥套和閥體上的內(nèi)部油道與所述液壓油反作用腔連通。在上述直動式溢流閥的技術方案的基礎上，本實用新型還提供一種直動式溢流閥閥組，包括直動式溢流閥，其中，所述直動式溢流閥為上述任一技術方案所述的直動式溢流閥，該直動式溢流閥的遙控口經(jīng)由通斷控制閥連接于該直動式溢流閥的回油口或油箱。具體選擇地，所述通斷控制閥為二位二通電磁換向閥。此外，本實用新型還提供一種液壓溢流回路，其中，該液壓溢流回路包括上述的直動式溢流閥閥組，所述直動式溢流閥的進油口與液壓系統(tǒng)的主油路或工作油路連通，回油口與油箱連通。通過上述技術方案，本實用新型的直動式溢流閥增加了液壓油反作用腔和遙控口，并通過使得進油承壓面的液壓油有效作用面積大于該閥芯暴露于所述液壓油反作用腔內(nèi)的受壓面的液壓油有效作用面積，從而確保了溢流功能的實現(xiàn)，同時通過遙控口選擇性地使得液壓油反作用腔泄油失壓，能夠使得直動式溢流閥有效地實現(xiàn)卸荷功能，同時，由于液壓油反作用腔對閥芯的作用力方向與彈簧的作用力方向相同，因此本實用新型的直動式溢流閥可以選用彈性系數(shù)較小的彈簧，使得溢流閥的總體操作較為輕便，并且保持了直動式溢流閥結構簡單、響應快捷、加工成本較低等優(yōu)點。此外，在進一步的優(yōu)選實施方式中，本實用新型通過活塞、第一階梯止擋面和第二階梯止擋面的配合，有效地在實現(xiàn)溢流作用和卸荷作用時，使得閥芯開口大小不同，從而實現(xiàn)了 “小流量溢流、大流量卸荷”的功能。本實用新型的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。

下列附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，其與下述的具體實施方式
一起用于解釋本實用新型，但本實用新型的保護范圍并不局限于下述附圖及具體實施方式
。在附圖中圖I為現(xiàn)有技術中典型的帶遙控口的先導式溢流閥的剖視結構示意圖。圖2為中國實用新型專利申請CN2086355U中公開的差壓式直動溢流閥的剖視結構示意圖。圖3為本實用新型具體實施方式
的直動式溢流閥的液壓原理圖，其中該直動式溢流閥的遙控口連接有二位二通電磁換向閥。圖4為本實用新型具體實施方式
的直動式溢流閥的剖視結構示意圖，其中所述直動式溢流閥處于常態(tài)截止位置。圖5為本實用新型具體實施方式
的直動式溢流閥的剖視結構示意圖，其中所述直動式溢流閥處于溢流位置。圖6為本實用新型具體實施方式
的直動式溢流閥的剖視結構示意圖，其中所述直動式溢流閥處于卸荷狀態(tài)。圖7為本實用新型一種變型實施方式的直動式溢流閥的剖視結構示意圖。圖8為本實用新型另一種變型實施方式的直動式溢流閥的剖視結構示意圖。附圖標記說明I直動式溢流閥；2 二位二通電磁換向閥；101 閥體；102 閥芯；103 活塞；104 閥套；105堵頭；106調(diào)壓螺桿；107鎖母；108第一彈簧座；109第一彈簧；110第二彈簧；111第二彈簧座；112第一階梯止擋面；113第二階梯止擋面；114環(huán)周止擋凸緣；115支撐凸緣；X液壓油反作用腔；Y彈簧腔；P進油口；PA進油承壓面；T回油口；V 遙控口。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行詳細說明，應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本實用新型，本實用新型的保護范圍并不局限于下述的具體實施方式
。圖3至圖6顯示本實用新型直動式溢流閥的一種具體實施方式
，需要說明的式，圖3至圖6所示僅為本實用新型直動式溢流閥的優(yōu)選結構，本實用新型直動式溢流閥的技術構思并不局限于圖中顯示的具體細節(jié)。另外，在下文的說明中，除特別說明連通關系之外，相應腔室應當保持密封或基本密封，以避免存在串油現(xiàn)象。參照圖3至圖6，本實用新型的直動式溢流閥包括具有進油口 P和回油口 T的閥體101、滑動配合在該閥體101的閥腔內(nèi)的閥芯102以及將該閥芯102偏壓至常態(tài)密封位置的彈簧，閥芯102具有進油承壓面PA，在此需要注意的是，該進油承壓面PA在進油口 P直接朝向閥芯102的一端形成時可以直接暴露于進油口 P內(nèi)，但是對于本領域技術人員顯然地，進油口 P也可以通過內(nèi)部進油油道連通到閥芯102 —端的進油腔，此時閥芯102的進油承壓面PA則暴露于進油腔內(nèi)。對于溢流閥而言，進油口 P輸入的液壓油在達到溢流閥的開啟壓力時能夠作用在該進油承壓面PA上，從而推動閥芯102克服彈簧的阻力移動而實現(xiàn)溢流，其中，本實用新型的直動式溢流閥還包括遙控口 V和與該遙控口 V連通的液壓油反作用腔X，在圖4中溢流閥的彈簧腔Y兼作液壓油反作用腔X，但對于本領域技術人員顯然地，通過簡單的結構變形，液壓油反作用腔也可以獨立形成，而并不局限于圖4的細節(jié)。如圖4所示，兼作液壓油反作用腔X的彈簧腔Y與所述進油口 P連通，典型地通過軸向形成在閥芯102上的阻尼孔連通，當然也可以通過形成在閥體101上的內(nèi)部油道連通，液壓油反作用腔X與進油口 P的連通油道的通流截面積一般相對較小，這主要是考慮到卸荷時能夠通過遙控口 V迅速泄出液壓油反作用腔內(nèi)的液壓油，保證迅 速卸荷。所述液壓油反作用腔X內(nèi)的液壓油對閥芯102的作用力方向與所述彈簧的作用力方向相同，并且所述進油承壓面PA的“液壓油有效作用面積”大于所述閥芯102的暴露于所述液壓油反作用腔X的受壓面的“液壓油有效作用面積”。在此需要說明的是，正如上文所述，液壓油反作用腔X并不局限于圖4中所示的彈簧腔Y兼作液壓油反作用腔X的結構形式，在本實用新型的技術構思范圍內(nèi)，液壓油反作用腔X可以形成為獨立腔室，在此情形下，閥芯102暴露液壓油反作腔X內(nèi)的受壓面可以存在多個，因而所述液壓油反作用腔X內(nèi)的液壓油對閥芯102的作用力一般可以是液壓油對各個受壓面的作用力在閥芯移動方向(即閥芯的軸向)上的作用合力。此外，進油口 P處的進油承壓面PA也并不限于形成單個進油承壓面PA的情形?？傮w而言，無論閥芯102的進油承壓面PA和閥芯102的暴露于液壓油反作用腔X的受壓面的數(shù)量或形狀，只要使得閥芯102的進油承壓面PA的液壓油作用面積和閥芯102的暴露于液壓油反作用腔X的受壓面的液壓油作用面積形成為使得相同油壓的液壓油對進油承壓面PA形成的驅(qū)動閥芯102移動的作用力大于對所述受壓面形成的阻止閥芯102移動的作用力即可，也就是說，只要使得所述進油承壓面PA的液壓油有效作用面積大于所述閥芯102的暴露于所述液壓油反作用腔X的受壓面的液壓油有效作用面積，即能夠?qū)崿F(xiàn)上述作用力的相互關系。具體地，由于閥芯102上的液壓油作用面并不一定垂直于閥芯102的移動方向，例如圖4所示的進油承壓面PA就存在錐面的情形，并且在某一個油口或油腔內(nèi)存在多個液壓油作用面的情形下還存在作用力相互抵消的問題，因此在液壓滑閥領域，本領域技術人員通常通過“液壓油有效作用面積”的術語來表示閥芯的相應油口或油腔內(nèi)的液壓油作用面之間的面積關系，其具體含義如下某一油壓的液壓油作用在閥芯的暴露于某一油腔或油口的各個液壓油作用面上，從而形成用于驅(qū)動閥芯移動或阻止閥芯移動的某一數(shù)值的作用力(在存在多個液壓油作用面的情形下指總體的作用合力)，則該數(shù)值的作用力除以上述液壓油的油壓即是“液壓油有效作用面積”，該“液壓油有效作用面積”源于油壓乘以作用面積等于液壓作用力的公知公式，在閥芯移動方向已經(jīng)確定的情形下，閥芯的暴露于某一油腔或油口的各個液壓油作用面需要轉(zhuǎn)化為沿閥芯移動方向在垂直于閥芯移動方向的平面上投影面積進行計算，并且各個液壓油作用面的投影面積需要根據(jù)承受的作用力方向而存在抵消或相加的問題，因此“液壓油有效作用面積”可以通過將閥芯的暴露于某一油腔或油口的各個液壓油作用面沿閥芯移動方向投影到垂直于閥芯移動方向的平面上，并進而根據(jù)各個液壓油作用面的受力方向進行投影面積的相加或抵消計算獲得，但并一定不與液壓油作用面的實際面積一致，例如圖4中進油承壓面PA包含錐面的情形。有關滑閥閥芯在各個油口或油腔內(nèi)的液壓油有效作用面積的換算對于本領域技術人員是孰知的，在此不再贅述。在上述具體實施方式
中，本實用新型的直動式溢流閥增加了液壓油反作用腔和遙控口 V，并通過使得進油承壓面PA的液壓油有效作用面積大于閥芯102暴露于所述液壓油反作用腔X內(nèi)的受壓面的液壓油有效作用面積，在進油口 P進油時，當進油口 P的液壓油壓力到達預定值時，此時盡管液壓油反作用腔X內(nèi)的油壓與進油口 P處的油壓相同，但是由于進油承壓面PA的面積大于閥芯102暴露于所述液壓油反作用腔X內(nèi)的液壓油作用面積，相應地進油口 P處的液壓油對閥芯102的推力大于液壓油反作用腔X內(nèi)的液壓油對閥芯102的推力，兩者的推力之差一旦大于彈簧的預緊力，便會推動閥芯102離開常態(tài)密封位置，此時液壓油反作用腔X的容積變小，液壓油反作用腔X內(nèi)的油壓迅速增大， 使得液壓油反作用腔X內(nèi)的液壓油能夠通過進油口 P與液壓油反作用腔X之間的流通油道(例如阻尼孔)回流到進油口 P，從而確保了溢流功能的實現(xiàn)，同時通過遙控口 V選擇性地使得液壓油反作用腔泄油X失壓，能夠使得直動式溢流閥有效地實現(xiàn)卸荷功能，此外，由于液壓油反作用腔對閥芯的作用力方向與彈簧的作用力方向相同，因此本實用新型的直動式溢流閥可以選用彈性系數(shù)較小的彈簧，使得溢流閥的總體操作較為輕便，并且保持了直動式溢流閥結構簡單、響應快捷、加工成本較低等優(yōu)點。為了實現(xiàn)大流量卸荷、小流量溢流的功能,參見圖4和圖6所示,所述閥芯102的外周面滑動配合有活塞103 (—般可以是能夠形成相對滑動的間隙配合，并且保持密封)，并且該活塞103的外周面與閥體101的閥腔的內(nèi)周面滑動配合(一般可以是能夠形成相對滑動的間隙配合，并且保持密封)，活塞103的一端端面暴露于所述液壓油反作用腔X (例如圖4中的彈簧腔Y)，另一端面朝向凸出形成在閥體101的閥腔內(nèi)壁上的第一階梯止擋面112和凸出形成在所述閥芯102外周面上的第二階梯止擋面113，以在活塞103被液壓油反作用腔X內(nèi)的液壓油壓力的推動時該活塞的另一端面(即背向液壓油反作用腔X，例如彈簧腔Y)與該第一階梯止擋面112接觸，并且在閥芯102被進油口 P的液壓油壓力推動時使得該第二階梯止擋面(113)與該活塞的另一端面接觸，在所述閥芯處于所述常態(tài)密封位置時，所述第一階梯止擋面112與所述閥芯102的另一端面之間的距離小于所述第二階梯止擋面113與該閥芯102的另一端面之間的距離。參見圖4，典型地，所述進油口 P與所述彈簧腔Y分別位于閥芯102的相對端，所述閥芯102的進油承壓面PA暴露于所述進油口 P內(nèi)。在彈簧腔Y兼作液壓油反作用腔X的情形下，閥芯102的一端伸入到彈簧腔Y內(nèi)，該閥芯102的伸入到彈簧腔Y的端部形成有彈簧座定位階梯面并安裝有第一彈簧座108，該第一彈簧座108通過所述彈簧座定位階梯面定位為使得該第一彈簧座108的朝向活塞103的端面與活塞103的暴露于彈簧腔Y的端面相互間隔，這主要時避免第一彈簧座增大閥芯在彈簧腔內(nèi)的液壓油作用面積。所述彈簧腔Y內(nèi)還安裝有與所述第一彈簧座108相對的第二彈簧座111，該第二彈簧座111與調(diào)壓螺桿106的一端接觸，該調(diào)壓螺桿106螺紋安裝在用于封閉所述彈簧腔Y的堵頭105上，調(diào)壓螺桿106的另一端一般通過鎖母107鎖定緊固。堵頭105 —般可以通過其外周面的外螺紋安裝到閥體101上。在本實用新型的直動式溢流閥中，上述的彈簧可以與常規(guī)溢流閥中一樣采用一個彈簧，但是為了使得溢流閥的操作更加可靠平穩(wěn)，優(yōu)選地，參見圖4所示，所述彈簧包括第一彈簧109和位于該第一彈簧109內(nèi)部且與該第一彈簧109同軸的第二彈簧110,該第一彈簧109的兩端和第二彈簧110的兩端分別設置到第一彈簧座108和第二彈簧座111上。作為彈簧的一種變型實施方式，參見圖7所示，在該變型方式中所述彈簧仍可以包括第一彈簧109和第二彈簧110，其中僅第一彈簧(109)設置在彈簧腔Y內(nèi)，該第一彈簧的兩端分別設置到第一彈簧座108和第二彈簧座111上，第二彈簧110支撐在活塞103的背向彈簧腔Y的端面與閥芯102上的支撐凸緣115之間，第一彈簧座108螺紋連接到閥芯102上，以經(jīng)由所述活塞103壓縮第二彈簧110而使得該第二彈簧110形成預緊力。在上述實施方式的基礎上，為了在本實用新型的直動式溢流閥在 卸荷時對活塞103形成限位，作為一種優(yōu)選方式，參見圖8所示，所述堵頭105上形成有朝向所述彈簧腔Y內(nèi)伸出的環(huán)周止擋凸緣114，該環(huán)周止擋凸緣114對應于活塞103端面的邊緣區(qū)域，以在該活塞103朝向所述彈簧腔Y運動到預定位置時與該環(huán)周止擋凸緣114接觸，從而對活塞103的運動形成限位作用。此外,參見圖4所示,具體地,所述閥體101上安裝有閥套104,所述液控口 V形成在閥套104上，并通過形成在該閥套104和閥體101上的內(nèi)部油道與液壓油反作用腔X連通。在上述直動式溢流閥的技術方案的基礎上，參見圖3，本實用新型還提供一種直動式溢流閥閥組，包括直動式溢流閥，其中，所述直動式溢流閥為上述技術方案所述的直動式溢流閥，該直動式溢流閥的遙控口 V經(jīng)由通斷控制閥連接于該直動式溢流閥的回油口 T或油箱。典型地，通斷控制閥為二位二通電磁換向閥2，當然對于本領域技術人員而言，通斷控制閥還可以采用其它類型的控制閥，例如二位二通手動換向閥、開關閥等，只要能夠?qū)崿F(xiàn)遙控口 V與直動式溢流閥的回油口 T或油箱之間的油路的通斷即可。此外，本實用新型還提供一種液壓溢流回路，其中，該液壓溢流回路包括上述直動式溢流閥閥組，所述直動式溢流閥的進油口 T與液壓系統(tǒng)的主油路或工作油路連通，回油口 T與油箱連通。以下參照圖3至圖8所示的優(yōu)選實施方式描述本實用新型的直動式溢流閥的工作原理，需要注意的是，本實用新型的保護范圍并不局限于圖3至圖8所示的具體細節(jié)。參見圖3所示，本實用新型的直動式溢流閥的遙控口 V連接有一個二位二通電磁換向閥，其主要作用是控制遙控口 V與油箱連通或阻斷，以使得兼作液壓油反作用腔X的彈簧腔Y卸壓或者保壓。參見圖4所示，當溢流閥不工作時或進油口 P的油壓低于設定壓力時，第一彈簧座108抵在閥芯102上，由于彈簧力的作用閥芯102的錐面與閥體101內(nèi)腔的棱邊相接觸，從而形成線密封，使得進油口P與回油口T 口相隔斷。為了保證彈簧力能夠完全作用在閥芯102上，活塞103與第一彈簧座108之間保留有一定的活動間隙，這通過閥芯102的伸入到彈簧腔Y內(nèi)的端部上的彈簧座定位階梯面而實現(xiàn)。閥芯102的外周面與活塞103的內(nèi)周面形成能夠滑動且密封的間隙配合，活塞103的外周面與閥體101的閥腔的一段內(nèi)周面形成能夠滑動且密封的間隙配合。這兩處間隙配合的主要作用是使彈簧腔Y與回油口 T 口相隔斷的同時又保證活塞103和閥芯102能夠運動。閥芯102上開有阻尼孔使得進油口 P與彈簧腔Y相連通。此外，兼作液壓油反作用腔X的彈簧腔Y與遙控口 V相連通。其工作原理如下第一，溢流功能如圖3和圖5所示。進油口 P進油，且二位二通電磁換向閥2失電。由于二位二通電磁換向閥2失電，所以遙控口 V與油箱不同，彈簧腔Y內(nèi)的液壓油壓力得以保持，則當進油口 P進油時，進油口 P的油壓與彈簧腔Y的油壓相等。在這種狀態(tài)下，進油口 P的液壓油對閥芯102的作用力向右，在圖4所示的具體實施方式
中，閥芯102的進油承壓面PA的液壓油有效作用面積為進油口 P的截面積減去閥芯102內(nèi)的阻尼孔的截面積；同時彈簧腔Y的液壓油會對閥芯102產(chǎn)生向左的作用力，閥芯102的暴露于該彈簧腔的受壓面的液壓油有效作用面積為閥芯102的安裝有活塞103的閥芯部分的截面積(與活塞103的內(nèi)孔的截面積相等)減去閥芯102內(nèi)阻尼孔的截面面積(注由于活塞103與第一彈簧座108之間存在間隙，因此第一彈簧座108上承受的壓力可相互抵消，從 而液壓油有效作用面積為閥芯的安裝有活塞103的閥芯部分的截面積減去閥芯102內(nèi)的阻尼孔的截面積)。由于進油口 P的截面積大于閥芯的安裝有活塞103的閥芯部分的截面積，也也就是說，閥芯的進油承壓面PA對應的液壓油有效作用面積大于閥芯102的暴露于彈簧腔Y(在圖示的優(yōu)選方式中該彈簧腔Y兼作液壓油反作用腔X)內(nèi)的受壓面的液壓油有效作用面積，因此上述兩個力的合力是水平向右的，且隨著進油口 P油壓的增大而增大。當進油口 P的油壓增大到一定程度時，對閥芯102的作用力就會克服彈簧力推動閥芯102向右運動。由于活塞103也受到彈簧腔Y的向左的作用力，從而活塞103的左端面被抵在閥體101的第一階梯止擋面112上。所以當溢流閥在溢流時閥芯102的行程會被活塞限制，開口比較小，從而實現(xiàn)小流量的溢流。第二，卸荷功能如圖3和圖6所示，進油口 P進油，二位二通電磁換向閥2得電。此時，由于二位二通電磁換向閥2得電，則遙控口 V與回油T相通，因此彈簧腔Y失壓。所以，當進油口 P進油時，液壓油對閥芯102產(chǎn)生向右的作用力，第一彈簧109和第二彈簧110對閥芯102產(chǎn)生向左的作用力。因為進油口 P處閥芯的進油承壓面PA的液壓油有效作用面積較大，且彈簧力較弱，所以在進油口 P壓力較低的情況下就可以克服彈簧力推動閥芯102向右運動，閥芯102也會通過閥芯102上的第二階梯止擋面113帶動活塞103向右運動，這樣閥芯102的開口會相對較大，實現(xiàn)了大流量卸荷。當閥芯102達到平衡時，進油口 P的壓力與彈簧力平衡。通過對彈簧的設計，可以使得進油口 P只維持較低的壓力。也就是說，當遙控口 V與油箱連通而卸壓時，該直動式溢流閥可以使工作油路卸荷，即工作油路上只具有由彈簧形成較低的背壓，不足以克服負載。此外，如上所述，本實用新型并不局限于圖3至圖6所示的具體實施方式
，例如，參見圖7，通過改變第二彈簧110的安裝位置亦可實現(xiàn)相同功能。在此替代方案中，改變了第二彈簧110的安裝位置。第一彈簧座108與閥芯102優(yōu)選地通過螺紋連接，使得第二彈簧110在閥芯102和活塞103之間時能夠始終保持預壓。當二位二通電磁換向閥2失電，遙控口 V保壓，進油口 P進油時，彈簧腔Y壓力與進油口 P壓力相同，如上所述，由于進油口 P處閥芯的進油承壓面PA的液壓油有效作用面積大于閥芯102的暴露于彈簧腔Y內(nèi)的受壓面的液壓油有效作用面積，所以這兩個力的合力為向右的作用力。此時，活塞103被兼作液壓油反作用腔X的彈簧腔Y的液壓油產(chǎn)生的壓力作用推抵在閥體101上(由此也使得活塞103與第一彈簧座109間隔開)，則第二彈簧110對閥芯102的作用力是向左的軸向力。當進油口 P處的液壓油作用在進油承壓面PA上的作用力大于第一彈簧109、第二彈簧110以及彈簧腔Y內(nèi)的液壓油對閥芯作用力的合力時，閥芯打開，溢流閥溢流。當電磁閥得電，遙控口 V失壓，進油口 P進油時，閥芯102、活塞103、第二彈簧110和第一彈簧座108在進油口 P的液壓油的作用下，克服彈簧I 109的彈簧力，實現(xiàn)卸荷作用。在此替代方案中，第二彈簧110始終被壓縮，第二彈簧110的預壓力則是該溢流閥在溢流時的最小調(diào)定壓力。而在圖4所示的技術方案中溢流閥的溢流壓力最小可調(diào)至零，即彈簧無預壓，當然在此情形下也就不能實現(xiàn)溢流作用。此外，通過改變帶有外螺紋的堵頭105的結構亦可實現(xiàn)相同功能。在此替代方案中，更改了堵頭105的結構。在卸荷時，堵頭105的朝向所述彈簧腔Y內(nèi)伸出的環(huán)周止擋凸緣114可以對活塞103的行程進行限制，從而限制閥芯102的開口。由上描述可以看出，本實用新型優(yōu)點在于本實用新型的直動式 溢流閥增加了液壓油反作用腔x(例如圖4中兼作液壓油反作用腔X的彈簧腔Y)和遙控口 V，并通過使得進油承壓面PA的液壓油有效作用面積大于該閥芯暴露于所述液壓油反作用腔X內(nèi)的液壓油作用面積，從而確保了溢流功能的實現(xiàn)，同時通過遙控口 V選擇性地使得液壓油反作用腔X泄油失壓，能夠使得直動式溢流閥有效地實現(xiàn)卸荷功能，同時，由于液壓油反作用腔X對閥芯102的作用力方向與彈簧的作用力方向相同，因此本實用新型的直動式溢流閥可以選用彈性系數(shù)較小的彈簧，使得溢流閥的總體操作較為輕便，并且保持了直動式溢流閥結構簡單、響應快捷、加工成本較低等優(yōu)點。此外，在進一步的優(yōu)選實施方式中，本實用新型通過活塞103、第一階梯止擋面112和第二階梯止擋面113的配合，有效地在實現(xiàn)溢流作用和卸荷作用時，使得閥芯開口大小不同，從而實現(xiàn)了“小流量溢流、大流量卸荷”的功能。也就是說，本實用新型通過在直動式溢流閥上增加了遙控口，并通過使得進油口 P處的閥芯的進油承壓面PA的液壓油有效作用面積大于該閥芯暴露于所述液壓油反作用腔X內(nèi)的液壓油作用面積，從而使得直動式溢流閥也帶有卸荷功能，并優(yōu)選地在實現(xiàn)溢流作用和卸荷作用時，閥芯開口大小不同，實現(xiàn)了“小流量溢流大流量卸荷”的功能，其與傳統(tǒng)的直動式溢流閥相比，其能夠通過遙控口有效地實現(xiàn)卸荷功能，與傳統(tǒng)的帶遙控的先導式溢流閥相比，其結構簡單，更易于安裝維護。因此，本實用新型的直動式溢流閥兼具直動式溢流閥和先導式溢流閥的優(yōu)點以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優(yōu)選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本實用新型的技術構思范圍內(nèi)，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內(nèi)容。
權利要求1.直動式溢流閥，包括具有進油口(P)和回油口(T)的閥體(101)、閥芯(102)以及將該閥芯(102)偏壓至常態(tài)密封位置的彈簧，所述閥芯(102)具有進油承壓面(PA)，所述進油口(P)輸入的液壓油能夠作用在該進油承壓面(PA)上以推動閥芯(102)克服彈簧的阻力移動而實現(xiàn)溢流，其特征在于， 所述直動式溢流閥還包括遙控口(V)和與該遙控口(V)連通的液壓油反作用腔(X)，該液壓油反作用腔(X)與進油口(P)連通，所述液壓油反作用腔(X)內(nèi)的液壓油對該閥芯(102)的作用力方向與所述彈簧的作用力方向相同，并且所述進油承壓面(PA)的液壓油有效作用面積大于所述閥芯(102)的暴露于液壓油反作用腔(X)的受壓面的液壓油有效作用面積，以使得相同油壓的液壓油對所述進油承壓面(PA)形成的驅(qū)動閥芯(102)移動的作用力大于對所述受壓面形成的阻止閥芯(102)移動的作用力。
2.根據(jù)權利要求I所述的直動式溢流閥，其特征在于，所述閥芯(102)的外周面滑動配合有活塞(103)，并且該活塞(103)的外周面與所述閥體(101)的閥腔的內(nèi)周面滑動配合，所述活塞(103)的一端端面暴露于所述液壓油反作用腔(X)，另一端面朝向凸出形成在所述閥體(101)的閥腔內(nèi)壁上的第一階梯止擋面(112)和凸出形成在所述閥芯(102)外周面上的第二階梯止擋面(113)，以能夠與該第一階梯止擋面(112)和第二階梯止擋面(113)接觸，在所述閥芯處于所述常態(tài)密封位置時，所述第一階梯止擋面(112)與所述閥芯(102)的另一端面之間的距離小于所述第二階梯止擋面(113)與該閥芯(102)的另一端面之間的距離。
3.根據(jù)權利要求2所述的直動式溢流閥，其特征在于，所述直動式溢流閥的彈簧腔(Y)兼作所述液壓油反作用腔(X)。
4.根據(jù)權利要求3所述的直動式溢流閥，其特征在于，所述進油口(P)與所述彈簧腔(Y)分別位于所述閥芯(102)的相對端，所述閥芯(102)的進油承壓面(PA)暴露于所述進油口(P)內(nèi)。
5.根據(jù)權利要求3所述的直動式溢流閥，其特征在于，所述閥芯(102)的一端伸入到所述彈簧腔(Y)內(nèi)，該閥芯(102)的伸入到所述彈簧腔(Y)的端部形成有彈簧座定位階梯面并安裝有第一彈簧座(108)，該第一彈簧座(108)通過所述彈簧座定位階梯面定位為使得該第一彈簧座(108)的朝向所述活塞(103)的端面與所述活塞(103)的暴露于所述彈簧腔(Y)的端面相互間隔。
6.根據(jù)權利要求5所述的直動式溢流閥，其特征在于，所述彈簧腔(Y)內(nèi)還安裝有與所述第一彈簧座(108)相對的第二彈簧座(111)，該第二彈簧座(111)與調(diào)壓螺桿(106)的一端接觸，該調(diào)壓螺桿(106)螺紋安裝在用于封閉所述彈簧腔(Y)的堵頭(105)上。
7.根據(jù)權利要求6所述的直動式溢流閥，其特征在于，所述彈簧包括第一彈簧(109)和位于該第一彈簧(109)內(nèi)部且與該第一彈簧(109)同軸的第二彈簧(110),該第一彈簧(109)的兩端和第二彈簧(110)的兩端分別設置到所述第一彈簧座(108)和第二彈簧座(111)上。
8.根據(jù)權利要求6所述的直動式溢流閥，其特征在于，所述彈簧包括第一彈簧(109)和第二彈簧(110)，所述第一彈簧(109)的兩端分別設置到所述第一彈簧座(108)和第二彈簧座(111)上，所述第二彈簧(110)支撐在所述活塞(103)的背向所述彈簧腔(Y)的端面與所述閥芯(102)上的支撐凸緣(115)之間，所述第一彈簧座(108)螺紋連接到所述閥芯(102)上，以經(jīng)由所述活塞(103)壓縮所述第二彈簧(110)而使得該第二彈簧(110)形成預緊力。
9.根據(jù)權利要求6所述的直動式溢流閥，其特征在于，所述堵頭(105)上形成有朝向所述彈簧腔(Y)內(nèi)伸出的環(huán)周止擋凸緣(114)，該環(huán)周止擋凸緣(114)對應于所述活塞(103)端面的邊緣區(qū)域，以在該活塞(103)朝向所述彈簧腔(Y)運動到預定位置時與該環(huán)周止擋凸緣(114)接觸。
10.根據(jù)權利要求I至9中任一項所述的直動式溢流閥，其特征在于，所述液壓油反作用腔(X)通過形成在所述閥芯(102)上的阻尼孔與所述進油口(P)連通。
11.根據(jù)權利要求10所述的直動式溢流閥，其特征在于，所述閥體(101)上安裝有閥套(104),所述液控D(V)形成在所述閥套(104)上，并通過形成在該閥套(104)和閥體(101)上的內(nèi)部油道與所述液壓油反作用腔(X)連通。
12.直動式溢流閥閥組，包括直動式溢流閥，其特征在于，所述直動式溢流閥為根據(jù)權利要求I至11中任一項所述的直動式溢流閥，該直動式溢流閥的遙控口(V)經(jīng)由通斷控制閥連接于該直動式溢流閥的回油口( T )或油箱。
13.根據(jù)權利要求12所述的直動式溢流閥閥組，其特征在于，所述通斷控制閥為二位二通電磁換向閥(2)。
14.液壓溢流回路，其特征在于，該液壓溢流回路包括根據(jù)權利要求12或13所述的直動式溢流閥閥組，所述直動式溢流閥的進油口(T)與液壓系統(tǒng)的主油路或工作油路連通，回油口(T)與油箱連通。
專利摘要直動式溢流閥，包括遙控口(V)和與該遙控口(V)連通的液壓油反作用腔(X)，該液壓油反作用腔(X)與進油口(P)連通，所述液壓油反作用腔(X)內(nèi)的液壓油對閥芯(102)的作用力方向與彈簧對該閥芯(10)的作用力方向相同，并且進油承壓面(PA)的液壓油有效作用面積大于閥芯(102)暴露于液壓油反作用腔(X)內(nèi)受壓面的液壓油有效作用面積。此外，本實用新型還提供一種包括所述直動式溢流閥的直動式溢流閥閥組和液壓溢流回路。本實用新型的直動式溢流閥增加了遙控口，從而具有卸荷功能。同時，本實用新型的直動式溢流閥通過更加優(yōu)化的結構設計，能夠在實現(xiàn)溢流作用和卸荷作用時，實現(xiàn)了小流量溢流、大流量卸荷的功能。
文檔編號F15B13/02GK202579413SQ20122025246
公開日2012年12月5日 申請日期2012年5月31日 優(yōu)先權日2012年5月31日
發(fā)明者陳志超, 潘文華, 曾浩, 徐堯 申請人:常德中聯(lián)重科液壓有限公司