一种新型大流量小内漏直动式溢流阀，包括阀座(1)等，阀座(1)安装在壳体(6)一端，阀芯(5)安装在壳体(6)内，阀芯(5)小端插入阀座(1)中部的盲孔内，并通过嵌入阀芯(5)内的注塑模(4)在盲孔端口实现密封；调压弹簧(7)两端分别连接阀芯(5)大端与调节螺杆(12)大端；端盖(9)安装在壳体(6)另一端；调节螺杆(12)安装在端盖(9)内，大端卡在端盖(9)端面一侧，小端从端盖(9)端面上的通孔伸出；锁紧螺母(13)安装在调节螺杆(12)伸出端盖(9)的部分上；阀芯(5)大端侧壁沿周向分布有凸起结构，凸起结构之间形成过流通槽(23)。本发明适合工作压力高、通油流量大、流体介质粘度低的液压系统。
1.一种新型大流量小内漏直动式溢流阀，其特征在于，包括阀座(1)、注塑模(4)、阀芯(5)、壳体(6)、调压弹簧(7)、端盖(9)、调节螺杆(12)、锁紧螺母(13)，阀座(1)安装在壳体(6)一端，阀座(1)大端插入壳体(6)端口内；阀芯(5)安装在壳体(6)内，阀芯(5)小端插入阀座(1)中部的盲孔内，并通过嵌入阀芯(5)内的注塑模(4)在盲孔端口实现密封；调压弹簧(7)两端分别连接阀芯(5)大端与调节螺杆(12)大端；端盖(9)安装在壳体(6)另一端；调节螺杆(12)安装在端盖(9)内，大端卡在端盖(9)端面一侧，小端从端盖(9)端面上的通孔伸出；锁紧螺母(13)安装在调节螺杆(12)伸出端盖(9)的部分上，贴紧端盖(9)的端面实现限位；壳体(6)侧壁沿周向分布有出油孔(14)，位于阀芯(5)和端盖(9)之间，出油孔(14)沿径向贯穿壳体(6)侧壁；阀芯(5)大端侧壁沿周向分布有凸起结构，凸起结构之间形成过流通槽(23)；所述阀芯(5)为包括三部分的一体化结构，两端为圆柱体，中段为过渡锥段，小端端面中部有顶针孔(21)，小端侧壁有环形的均压槽(20)，大端凸起结构与壳体(6)之间有间隙(15)；所述阀芯(5)小端均压槽(20)与端面之间的圆柱段的侧壁面关于轴线对称分布有切削面(22)。
2.根据权利要求1所述的一种新型大流量小内漏直动式溢流阀，其特征在于：所述阀座(1)为阶梯形圆柱体结构，台阶面上沿周向分布有四个对称倾斜的进油通孔(18)，贯穿台阶面及阀座(1)内壁，阀座(1)盲孔端口处开有锥形喇叭口(17)。
3.根据权利要求1所述的一种新型大流量小内漏直动式溢流阀，其特征在于：所述注塑模(4)安装在阀芯(5)中段锥面上的凹槽内，材料为聚醚醚酮。
4.根据权利要求1或2所述的一种新型大流量小内漏直动式溢流阀，其特征在于：所述阀芯(5)大端未与调压弹簧(7)连接的端面开有环形槽(16)。
5.根据权利要求1或2所述的一种新型大流量小内漏直动式溢流阀，其特征在于：所述端盖(9)为阶梯形圆柱体结构，小端插入壳体(6)内通过螺纹与壳体(6)连接，台阶部分卡在壳体(6)端部实现限位。
6.根据权利要求1或2所述的一种新型大流量小内漏直动式溢流阀，其特征在于：所述调节螺杆(12)为阶梯形圆柱体结构，小端与端盖(9)、锁紧螺母(13)之间通过螺纹连接。
7.根据权利要求3所述的一种新型大流量小内漏直动式溢流阀，其特征在于：所述阀芯(5)小端均压槽(20)与过渡锥段之间的圆柱段与阀座(1)之间存在环形间隙(19)。
8.根据权利要求1或2所述的一种新型大流量小内漏直动式溢流阀，其特征在于：还包括密封圈(10、11)，分别安装在壳体(6)内壁与端盖(9)连接处、调节螺杆(12)与端盖(9)之间。
一种新型大流量小内漏直动式溢流阀
技术领域
[0001] 本发明涉及的是一种直动式溢流阀，属于压力控制阀技术领域。
背景技术
[0002] 目前我国运载火箭某些伺服机构经常采用溢流阀来保持关键元件伺服阀入口压力恒定，以便伺服系统具有更好的控制性能。传统大流量溢流阀经常采用先导式二级结构，但结构复杂、动态响应较慢，而现有溢流阀虽然也采用环形槽增加出流介质反向射流力，但均采用横截面为矩形的环形槽，且结构尺寸未充分起到导流反射作用，效果有限，而且流体介质不能迅速进入阀芯底部从而影响溢流阀的响应速度。另外其采用弹簧座与阀芯分离式结构，工作过程中弹簧座会不稳定从而会经常出现流体介质不能永远保持最佳射流角度状态，效果有限，而且分离式结构阀芯球面和与之接触的弹簧座内表面光洁度和圆柱度加工要求较高，否则会出现迟滞现象，从而影响阀芯关闭效果。
[0003] 另外上述伺服机构采用煤油介质，对内泄漏量要求严格，而传统溢流阀阀芯和阀座采用硬密封，泄漏量相对较大，而且随着来回开启关闭次数的增长，密封性能越来越差，因此应用受到极大地限制。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，本发明提供了一种新型大流量小内漏直动式溢流阀，结构简单、工艺性好、具有多重阀芯稳定措施、能够充分利用反向射流力、调压偏差小、动态响应高，通油能力强；适合工作压力高、通油流量大、流体介质粘度低的液压系统。
[0005] 本发明所采用的技术方案是：一种新型大流量小内漏直动式溢流阀，包括阀座、注塑模、阀芯、壳体、调压弹簧、端盖、调节螺杆、锁紧螺母，阀座安装在壳体一端，阀座大端插入壳体端口内；阀芯安装在壳体内，阀芯小端插入阀座中部的盲孔内，并通过嵌入阀芯内的注塑模在盲孔端口实现密封；调压弹簧两端分别连接阀芯大端与调节螺杆大端；端盖安装在壳体另一端；调节螺杆安装在端盖内，大端卡在端盖端面一侧，小端从端盖端面上的通孔伸出；锁紧螺母安装在调节螺杆伸出端盖的部分上，贴紧端盖的端面实现限位；壳体侧壁沿周向分布有出油孔，位于阀芯和端盖之间，出油孔沿径向贯穿壳体侧壁；阀芯大端侧壁沿周向分布有凸起结构，凸起结构之间形成过流通槽。
[0006] 所述阀座为阶梯形圆柱体结构，台阶面上沿周向分布有四个对称倾斜的进油通孔，贯穿台阶面及阀座内壁，阀座盲孔端口处开有锥形喇叭口。
[0007] 所述阀芯为包括三部分的一体化结构，两端为圆柱体，中段为过渡锥段，小端端面中部有顶针孔，小端侧壁有环形的均压槽，大端凸起结构与壳体之间有间隙。
[0008] 所述阀芯小端均压槽与端面之间的圆柱段的侧壁面关于轴线对称分布有切削面。
[0009] 所述注塑模安装在阀芯中段锥面上的凹槽内，材料为聚醚醚酮。
[0010] 所述阀芯大端未与调压弹簧连接的端面开有环形槽。
[0011] 所述端盖为阶梯形圆柱体结构，小端插入壳体内通过螺纹与壳体连接，台阶部分卡在壳体端部实现限位。
[0012] 所述调节螺杆为阶梯形圆柱体结构，小端与端盖、锁紧螺母之间通过螺纹连接。
[0013] 所述阀芯小端均压槽与过渡锥段之间的圆柱段与阀座之间存在环形间隙。
[0014] 还包括密封圈，分别安装在壳体内壁与端盖连接处、调节螺杆与端盖之间。
[0015] 本发明与现有技术相比的优点在于：
[0016] (1)本发明的溢流阀结构简单、工艺性好、具有多重阀芯稳定措施、能够充分利用反向射流力、调压偏差小、动态响应高，通油能力强。注塑模采用聚醚醚酮，具有较高的硬度和耐磨性，且有一定的弹性，能与阀座具有非常好的密封效果，和适应频繁开启关闭而满足极小的内泄漏要求。因此特别适合工作压力高、通油流量大、流体介质粘度低的液压系统。
[0017] (2)本发明的阀座开有四个对称倾斜进油口，便于流体介质充分流通，有利于提高流体介质稳定性。阀座出油口开有一定倾角喇叭口，有利于提高阀芯工作稳定性，同时具有导流作用，使得更多流体介质通过阀芯圆弧环形槽形成更强的射流力。
[0018] (3)本发明的阀芯兼具弹簧座作用，结构简单、加工工艺性好，有利于提高流体介质反向射流力的稳定性。阀芯小端与阀座内孔呈小间隙配合，且有顶针孔、均压槽、环形阻尼孔和侧面局部铣扁，不仅有利于提高阀芯工作稳定性，还有利于提高溢流阀的响应速度。阀芯大端开有四个过流孔、具有一定宽度，且与壳体内壁采用合适间隙配合，不仅有利于提高阀芯工作稳定性和降低加工要求，而且有利于流体介质迅速充分流向出油口。阀芯大端开有圆弧环形槽，且与阀座喇叭口配合，使得流体介质充分射向环形槽，形成更大的射流力，从而可以大大减小调压偏差，提高溢流阀响应速度和通流能力。
[0019] (4)本发明的注塑模采用聚醚醚酮，它具有较高的硬度和耐磨性，能够承受很高压力流体介质冲刷而不变形和脱落，另外它又具有一定弹性，当阀芯关闭时，注塑模压紧在阀座上时具有较好的密封效果，当阀芯开启时，注塑模与阀座接触部分又能迅速弹起恢复原状，因此能够适应频繁的开启和关闭而不影响溢流阀的内泄漏流量。
附图说明
[0020] 图1为本发明的结构原理图；
[0021] 图2为图1中I位置的放大图；
[0022] 图3为本发明的阀芯结构原理图。
具体实施方式
[0023] 如图1、图2所示，一种新型大流量小内漏直动式溢流阀包括：壳体6、调压弹簧7、端盖9、调节螺杆12、锁紧螺母13和相关密封圈10、11、阀座1、阀芯5和注塑模4，阀座1安装在壳体6一端，阀座1大端插入壳体6端口内；阀芯5安装在壳体6内，阀芯5小端插入阀座1中部的盲孔内，并通过嵌入阀芯5内的注塑模4在盲孔端口实现密封；调压弹簧7两端分别连接阀芯5大端与调节螺杆12大端；端盖9安装在壳体6另一端；调节螺杆12安装在端盖9内，大端卡在端盖9端面一侧，小端从端盖9端面上的通孔伸出；锁紧螺母13安装在调节螺杆12伸出端盖9的部分上，贴紧端盖9的端面实现限位；壳体6侧壁沿周向分布有出油孔14，位于阀芯5和端盖9之间，出油孔14沿径向贯穿壳体6侧壁；阀芯5大端侧壁沿周向分布有凸起结构，凸起结构之间形成过流通槽23。挡圈3、密封圈2安装在壳体6安装阀座1的一端，通过密封圈2与外部设备间实现密封；密封圈8位于壳体6安装端盖9的一端，通过密封圈8与外部设备间实现密封。
[0024] 阀座1大端与壳体6过盈配合，并定位于其内凸边缘。阀芯5小端与阀座1内孔间隙配合，大端与壳体6采用合适间隙15配合。注塑模4采用注塑工艺镶嵌于阀芯5，并与阀座1进行密封。端盖9与壳体6采用螺纹连接，并定位于其凸肩部分。调节螺杆12与端盖9采用螺纹连接，并通过其限位。锁紧螺母13与调节螺杆12采用螺纹连接。
[0025] 阀座1开有四个对称倾斜进油通孔18，便于流体介质充分流通，有利于提高流体介质稳定性。阀座1出油口开有一定倾角喇叭口17，有利于提高阀芯5工作稳定性，同时具有导流作用，使得更多流体介质通过阀芯5的环形槽16形成更强的射流力。
[0026] 如图3所示，阀芯5兼具弹簧座作用，结构简单、加工工艺性好，有利于提高流体介质反向射流力的稳定性。阀芯5小端与阀座1内孔呈小间隙配合，有利于提高阀芯工作稳定性。阀芯5小端侧面局部被铣扁形成切削面22，有利于提高阀芯5工作稳定性，同时有利于流体介质迅速进入阀芯底部顶针孔21，提高溢流阀响应能力。阀芯5小端开有较大顶针孔21，具有提高阀芯5加工精度和减轻重量作用。阀芯5小端开有均压槽20，有利于提高阀芯5工作稳定性。阀芯5小端均压槽20与过渡锥段之间的圆柱段的直径小于均压槽20与端面之间的圆柱段的直径，阀芯5小端均压槽20与过渡锥段之间的圆柱段与阀座1之间形成环形间隙19，增加流体介质阻尼作用，有利于提高阀芯5工作稳定性。阀芯5大端开有圆弧环形槽16，与阀座1喇叭口17配合，有利于改变出流介质方向，形成反向射流力，减小调压偏差、提高溢流阀响应速度和通流能力。阀芯5大端应与阀座距离足够短，有利于提高反向射流力，减小调压偏差、提高溢流阀响应速度和通流能力。
[0027] 阀芯5大端具有一定宽度，且与壳体6内壁采用合适间隙15配合，间隙15的范围为0.3～0.6mm，过大会引起阀芯5振动啸叫，过小会造成三级阀芯5小端与阀座1内孔、注塑模4和阀座1密封部分、壳体6内壁与阀芯5大端同心增加加工难度，因此合适间隙15有利于提高阀芯5工作稳定性、降低加工精度。阀芯5大端开有四个对称过流通槽23，有利于流体介质流向出油口14。
[0028] 注塑模4采用聚醚醚酮，具有很高硬度和耐磨性，且具有一定弹性，采用注塑工艺镶嵌于阀芯5，不脱落，能与阀座1具有非常好的密封效果，和适应频繁开启关闭而满足极小的内泄漏要求。
[0029] 本发明的工作过程是：当进油通孔18压力较低时，阀芯5在调压弹簧7预紧力作用下处于关闭状态，阀座1密封面因注塑模4具有一定弹性而镶嵌其中，从而隔断进油通孔18、出油口14，流体介质从进油通孔18进入溢流阀后，经阀芯5与阀座1形成的环形间隙19、均压槽20和切削面22直接进入阀芯5底部顶针孔21，阀芯5的底面受到油压作用形成顶开阀芯5一定的作用力，当进油通孔18压力等于或大于调压弹簧7预紧力时，阀芯5向右运动具有一定开口量，注塑模4迅速恢复原状，流体介质通过阀座1和注塑模4密封部分进入阀座1喇叭口17、然后几乎全部射向阀芯5圆弧环形间隙19，形成强大的反向射流力射向阀座1上，最后经过阀芯5大端四个对称过流通槽23流向出油口14溢流至油箱。当溢流阀流量增加时，与弹簧力作用方向相反的射流力也随之增加，进而抵消因开口增大而增大的弹簧力，从而减小溢流阀调定压力随流量增大的变化幅度同时改善溢流阀的通流能力。当进油通孔18压力逐渐下降直至小于关闭压力时，阀芯5将向左运动直至处于关闭状态，阀座1密封面将再一次镶嵌注塑模4中从而起到非常好的密封效果。
[0030] 本发明说明书未详细说明部分属于本领域技术人员公知技术。
