高压大流量液泵比例卸荷阀的制作方法

1.本发明涉及液泵设备技术领域，具体地，涉及一种高压大流量液泵比例卸荷阀。


背景技术：

2.液泵卸荷阀是乳化液泵站系统的关键部件之一，其主要功能是使泵的工作压力稳定在规定压力范围内。相关技术中的液泵卸荷阀在卸荷时，存在卸荷阀组件振动剧烈的问题，容易引起部件损坏，导致高压大流量液泵比例卸荷阀使用寿命短。


技术实现要素：

3.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
4.为此，本发明的实施例提出一种高压大流量液泵比例卸荷阀，所述高压大流量液泵比例卸荷阀可以按照预定的压力梯度与规律开启和关闭卸荷口以实现出液口压力的比例连续控制，以有效降低液泵卸荷产生的冲击和振动。
5.根据本发明实施例的高压大流量液泵比例卸荷阀包括：阀体，所述阀体具有第一安装腔，所述阀体设有连通所述第一安装腔和外界的进液口、出液口和卸荷口；卸荷主阀，所述卸荷主阀安装于所述第一安装腔，所述卸荷主阀具有与所述进液口相连通的第一腔、与所述卸荷口相连通的第二腔和容置有卸荷弹簧的第三腔，所述卸荷主阀的卸荷阀芯可移动以分隔和连通所述第一腔和所述第二腔；单向阀，所述单向阀安装于所述第一安装腔，所述单向阀具有与所述进液口相连通的第四腔和与所述出液口相连通的第五腔，所述单向阀的单向阀芯可移动以分隔和连通所述第四腔和所述第五腔；和比例先导阀，所述比例先导阀与所述阀体相连，所述比例先导阀具有与所述第三腔相连通的第六腔和与所述卸荷口相连通的第七腔，所述比例先导阀的先导阀芯可移动以分隔和连通所述第六腔和所述第七腔。
6.根据本发明实施例的高压大流量液泵比例卸荷阀，通过设置比例先导阀组件控制卸荷阀连续动作，可以按照预定的的梯度和规律开启或关闭卸荷口，对液泵进行梯度性的卸荷或加载，可以有效降低卸荷产生的冲击和振动，从而提高高压大流量液泵比例卸荷阀的使用寿命。
7.在一些实施例中，所述高压大流量液泵比例卸荷阀还包括过滤器和阻尼元件，所述阻尼元件具有阻尼孔，所述第一腔通过所述阻尼孔与所述第三腔相连通，所述过滤器的进口与所述进液口相连，所述过滤器的出口与所述阻尼元件的进口相连，所述阻尼元件的出口与所述第六腔相连通。
8.在一些实施例中，所述比例先导阀包括：先导阀体，所述先导阀体具有第二安装腔，所述第二安装腔沿所述先导阀体的轴向贯穿所述先导阀体；先导压盖，所述先导压盖与所述第二安装腔的第一开口螺纹配合，所述先导压盖具有第一通孔；先导阀套、先导阀座、推杆阀套和底座，所述先导阀套、所述先导阀座、所述推杆阀套和所述底座沿远离所述先导压盖的方向依次配合在所述第二安装腔内，所述先导阀座上设有第二通孔，所述底座上设
有第三通孔；先导阀芯和先导弹簧，所述先导阀芯配合在所述先导阀套内，所述先导阀芯的第一端与所述第一通孔滑动配合，所述先导弹簧套设在所述先导阀芯上，所述先导弹簧与所述先导阀芯相连以便于朝远离所述先导压盖的方向压迫所述先导阀芯；先导推杆，所述先导推杆的第一端穿过所述第二通孔并与所述先导阀芯的第二端相连，所述先导推杆的第一端的横截面积小于所述第二通孔的横截面积，所述先导推杆的第二端与所述第三通孔滑动配合，所述第六腔和所述第七腔分设于所述先导阀座的两侧；以及比例电磁铁，所述比例电磁铁安装于所述先导阀体，且所述比例电磁铁的驱动端与所述先导推杆的第二端相连。
9.在一些实施例中，所述推杆阀套的内腔直径大于所述第三通孔的直径，所述先导阀体上还设有连通所述第六腔和所述第三通孔的流道，所述先导推杆的最大横截面积等于所述第二通孔的横截面积，所述先导推杆的第二端的横截面积等于所述先导阀芯的第一端的横截面积第三通孔等于第一通孔。
10.在一些实施例中，所述比例先导阀还包括：调心球，所述底座上设有与所述第三通孔相连通的导向孔，所述调心球配合在所述导向孔内，所述先导推杆的第二端伸出至所述导向孔内并止抵所述调心球；外罩，所述外罩与所述先导阀体相连，所述比例电磁铁安装于所述外罩；和杠杆，所述杠杆位于所述外罩的内腔，所述杠杆的第一端与所述外罩可枢转地相连，所述杠杆的第二端止抵所述比例电磁铁的驱动端，所述杠杆上连接有推动件，所述推动件临近所述杠杆的第一端并止抵所述调心球。
11.在一些实施例中，所述高压大流量液泵比例卸荷阀还包括位移传感器，所述位移传感器与所述外罩可滑动地相连并位于所述杠杆背离所述比例电磁铁的一侧，所述位移传感器止抵所述杠杆的第二端，所述位移传感器的移动方向与所述比例电磁铁的驱动端的移动方向一致。
12.在一些实施例中，所述高压大流量液泵比例卸荷阀还包括机械调压阀，所述机械调压阀与所述阀体相连，所述机械调压阀与所述第五腔连通并用于连通所述第二腔和所述第三腔，所述机械调压阀的调定压力大于所述比例先导阀的调定压力。
13.在一些实施例中，所述第一安装腔包括相连通的第一柱腔和第二柱腔，所述第一柱腔的轴线和所述第二柱腔的轴线成角度，所述卸荷主阀安装于所述第一柱腔，所述单向阀安装于所述第二柱腔。
14.在一些实施例中，所述第一柱腔为贯穿所述阀体的圆柱孔，所述机械调压阀与所述阀体相连以封闭所述第一柱腔的第一开口，所述卸荷主阀包括卸荷阀盖、卸荷阀套、卸荷阀芯和卸荷弹簧，所述卸荷阀盖与所述第一柱腔的第二开口螺纹配合，所述卸荷阀套配合在所述第一柱腔并限位于所述卸荷阀盖和所述机械调压阀之间，所述卸荷阀芯和所述卸荷弹簧依次配合在所述卸荷阀套内，且所述卸荷弹簧限位于所述卸荷阀芯和所述机械调压阀之间；所述第二柱腔与所述第一柱腔的侧壁相连通并具有限位凸缘，所述单向阀包括单向阀盖、单向阀套、单向阀芯和单向弹簧，所述单向阀盖与所述第二柱腔的开口螺纹配合，所述单向阀套配合在所述第二柱腔内并限位于所述限位凸缘和所述单向阀盖之间，所述单向阀套和所述单向弹簧依次配合在所述单向阀套内，且所述单向弹簧限位于所述单向阀套和所述单向阀盖之间。
15.在一些实施例中，所述高压大流量液泵比例卸荷阀还包括测压组件和手动卸荷阀，所述测压组件包括测压阀块和压力传感器，所述压力传感器和所述手动卸荷阀均安装
于所述测压阀块并均与所述第五腔相连通。
附图说明
16.图1是根据本发明实施例的高压大流量液泵比例卸荷阀的结构示意图。
17.图2是根据本发明实施例的高压大流量液泵比例卸荷阀的局部结构剖视图。
18.图3是根据本发明实施例的高压大流量液泵比例卸荷阀的局部结构剖视图。
19.图4是根据本发明实施例的高压大流量液泵比例卸荷阀的局部结构示意图。
20.附图标记：
21.阀体1，比例先导阀2，第一腔3，过滤器4，手动卸荷阀5，压力传感器6，测压阀块7，第二腔8，机械调压阀9，卸荷口10，第四腔11，进液口12，卸荷阀盖13，卸荷阀套14，单向阀套15，出液口16，单向阀芯17，单向阀弹簧18，单向阀盖19，第三腔21，卸荷弹簧22，卸荷阀芯23，第五腔24，位移传感器25，位移传感器底座26，杠杆27，比例电磁铁28，外罩30，调心球31，底座32，流道33，推杆阀套34，先导推杆35，第七腔36，先导阀座37，先导阀芯38，第六腔39，先导弹簧40，先导阀套41，先导压盖42，阻尼元件43。
具体实施方式
22.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
23.如图1-图4所示，根据本发明实施例的高压大流量液泵比例卸荷阀包括阀体1、卸荷主阀、单向阀和比例先导阀2。
24.如图2所示，阀体1具有第一安装腔，阀体1设有连通第一安装腔和外界的进液口12、出液口16和卸荷口10，卸荷主阀安装于第一安装腔，卸荷主阀具有与进液口12相连通的第一腔3、与卸荷口10相连通的第二腔8和容置有卸荷弹簧22的第三腔21，卸荷主阀的卸荷阀芯23可移动以分隔和连通第一腔3和第二腔8，第一腔3通过阻尼孔与第三腔21相连通。需要说明的是，液泵载荷时，液压油同时向第一腔3和阻尼孔供油。
25.单向阀安装于第一安装腔，单向阀具有与进液口12相连通的第四腔11和与出液口16相连通的第五腔24，单向阀的单向阀芯17可移动以分隔和连通第四腔11和第五腔24。即单向阀芯17将单向阀的内腔分隔为第四腔11和第五腔24，单向阀通过第四腔11的开口与进液口12相连通，通过第五腔24的开口与出液口16相连通。
26.比例先导阀2与阀体1相连，比例先导阀2具有与第三腔21相连通的第六腔39和与卸荷口10相连通的第七腔36，比例先导阀2的先导阀芯38可移动以分隔和连通第六腔39和第七腔36。
27.具体地，当液泵处于加载状态时，比例先导阀2分割第六腔39和第七腔36，第一腔3内的压力和第三腔21内的压力相等，卸荷阀芯23分割第一腔3和第三腔21。即比例先导阀2和卸荷主阀均处于关闭状态。
28.当综采工作面的压力超过设定的卸荷压力后，比例先导阀2得到信号根据预定的梯度和规律开启，即连通第六腔39和第七腔36，则第三腔21内的液压油通过第六腔39、第七腔36经卸荷口10回流至油向，即第三腔21压力下降，第一腔3和第三腔21之间的压力差可推动卸荷阀芯23快速移动以连通第一腔3和第二腔8，则第一腔3内的液压油可通过第二腔8回
流至油箱，完成液泵的卸荷。
29.需要说明的是，在实际控制过程中，比例先导阀2按照预定的梯度和规律开启，随着第三腔21压力的降低，卸荷阀芯23同样按照一定的梯度和速度开启，最后达到平稳、快速卸荷的目的。
30.进一步地，由于单向阀的存在，综采工作面仍然处于高压状态，但是随着液压支架等设备的移动或者液压回路中的液压油泄漏等原因，综采工作面的压力将会下降，当综采工作面的压力降低到设定的卸停压力以下时，比例先导阀2得到信号并断开第六腔39和第七腔36的连通，即第三腔21内的液压油不再通过第六腔39、第七腔36和卸荷口10回流，进液口12供入的液压油通过阻尼孔向第三腔21内补液，即第三腔21压力上升以推动卸荷阀芯23运动，从而断开第一腔3和第二腔8，即卸荷阀关闭，液泵重新加载。
31.需要说明的是，在实际控制过程中，比例先导阀2按照预定的梯度和规律关闭，随着第三腔21压力的上升，卸荷阀芯23同样按照一定的梯度和速度关闭，最后达到平稳、快速加载的目的。
32.根据本发明实施例的高压大流量液泵比例卸荷阀，通过设置比例先导阀组件控制卸荷阀连续动作，可以按照预定的压力梯度与规律开启和关闭卸荷口以实现出液口压力的比例连续控制，可以有效降低卸荷产生的冲击和振动，从而提高高压大流量液泵比例卸荷阀的使用寿命。
33.进一步地，在一些实施例中，如图1和图4所示，高压大流量液泵比例卸荷阀还包括过滤器4和阻尼元件43，阻尼孔成型于阻尼元件43，过滤器4的进口与进液口12相连，过滤器4的出口与阻尼元件43的进口相连，阻尼元件43的出口与第六腔39相连通。换言之，液压油通过过滤器4后，一部分通过进液口12流入第一腔3，另一部分通过阻尼元件43流入第六腔39，且第六腔39与第三腔21连通，即液压油可通过阻尼元件43向第三腔21补液。
34.在一些实施例中，如图3所示，比例先导阀2包括先导阀体1、先导阀盖、先导阀套41、先导阀座37、推杆阀套34、底座32、先导阀芯38、先导弹簧40、先导推杆35和比例电磁铁28。
35.如图3所示，先导阀体1具有第二安装腔，第二安装腔沿先导阀体1的轴向贯穿先导阀体1，先导压盖42与第二安装腔的第一开口(图3中第二安装腔的上开口)螺纹配合，先导压盖42具有第一通孔，先导阀套41、先导阀座37、推杆阀套34和底座32沿远离先导压盖42的方向依次配合在第二安装腔内，先导阀座37上设有第二通孔，底座32上设有第三通孔。
36.如图3所示，先导阀芯38配合在先导阀套41内，先导阀芯38的第一端(图3中先导阀芯38的上端)与第一通孔滑动配合，先导弹簧40套设在先导阀芯38上，先导弹簧40与先导阀芯38相连以便于朝远离先导压盖42的方向压迫先导阀芯38。
37.如图3所示，先导推杆35的第一端(图3中先导推杆的上端)穿过第二通孔并与先导阀芯38的第二端相连，先导推杆35的第一端的横截面积小于第二通孔的横截面积，先导推杆35的第二端与第三通孔滑动配合，第六腔39和第七腔36分设于先导阀座37的两侧，比例电磁铁28安装于先导阀体1，且比例电磁铁28的驱动端与先导推杆35的第二端相连。
38.可以理解的是，液泵卸荷时，比例电磁铁28的驱动端可驱动先导推杆35向上运动，先到推杆可到顶先导阀芯38向上运动，则先导阀芯38的第二端(图3中先导阀芯38的下端)不再封堵第二通孔，第六腔39通过第二通孔与第七腔36连通，即第三腔21内的液压油可通
过第六腔39、第七腔36回流至油箱，完成液泵的卸荷。
39.液泵重新加载时，先导弹簧40推动先导阀芯38向下运动，先导阀芯38的下端封堵第二通孔以断开第六腔39和第七腔36，即第三腔21内的液压油不再回流，随着第三腔21内的补油，液泵重新加载。
40.进一步地，推杆阀套34的内腔直径大于所述第三通孔的直径，先导阀体1上还设有连通第六腔39和第三通孔的流道33，先导推杆35的最大横截面积等于第二通孔的横截面积，先导阀芯38的第一端上的密封圈的横截面积等于先导推杆35的第二端上的密封圈的横截面积。
41.由此，液泵卸荷时，第六腔39内的液压油同时流向第二通孔和第三通孔，则由于先导阀芯38的第一端的密封圈的横截面积和先导推杆35的第二端的密封圈的横街面积相等，两个密封圈受到的压力可相互抵消，以使比例电磁铁28在驱动先导推杆35时，仅需克服先导弹簧40的弹力即可。
42.在一些实施例中，如图3所示，比例先导阀2还包括调心球31、外罩30和杠杆27，底座32上设有与第三通孔相连通的导向孔，调心球31配合在导向孔内，先导推杆35的第二端伸出至导向孔内并止抵调心球31，外罩30与先导阀体1相连，比例电磁铁28安装于外罩30，杠杆27位于外罩30的内腔，杠杆27的第一端(图3中杠杆27的右端)与外罩30可枢转地相连，杠杆27的第二端(图3中杠杆27的左端)止抵比例电磁铁28的驱动端，杠杆27上连接有推动件，推动件临近杠杆27的第一端并止抵调心球31。
43.具体地，液泵卸荷时，比例电磁铁28驱动杠杆27向上转动，推动件随杠杆27向上移动以通过调心球31推动先导推杆35移动，调心球31可以保证先导推杆35沿上下方向移动，杠杆27可以放大比例电磁铁28的驱动力。
44.进一步地，如图3所示，高压大流量液泵比例卸荷阀还包括位移传感器25，位移传感器25通过位移传感器底座26与外罩30可滑动地相连并位于杠杆27背离比例电磁铁28的一侧，位移传感器25止抵杠杆27的第二端，位移传感器25的移动方向与比例电磁铁28的驱动端的移动方向一致。由此，由此，位移传感器25可随着比例电磁铁28的移动而强制运动，通过位移传感器25来对比例电磁铁28的位移进行监测，以精确地控制先导阀芯38的连续动作。
45.进一步地，高压大流量液泵比例卸荷阀还包括机械调压阀9，机械调压阀9与阀体1相连，机械调压阀9与第五腔24连通并用于连通第二腔8和第三腔21。可以理解的是，机械调压阀9开启以连通第二腔8和第三腔21时，则第三腔21内的液压油朝向第二腔8流动并最终通过卸荷口10回流至油箱，第一腔3和第三腔21之间的压力差可推动卸荷阀芯23快速移动以连通第一腔3和第二腔8，则第一腔3内的液压油可通过第二腔8回流至油箱，完成液泵的卸荷。
46.优选地，机械调压阀9的调定压力大于比例先导阀2的调定压力。即机械调压阀9可作为液泵卸荷的保障阀，当液泵达到卸荷压力，但比例先导阀2失效时，液泵卸荷阀内压力增大会触发机械调压阀9，机械调压阀9可开启以对液泵卸荷，起到对高压大流量液泵比例卸荷阀失效保护的作用。
47.在一些实施例中，如图3所示，第一安装腔包括相连通的第一柱腔和第二柱腔，第一柱腔的轴线和第二柱腔的轴线成角度，卸荷主阀安装于所述第一柱腔，单向阀安装于所
述第二柱腔。高压大流量液泵比例卸荷阀布局合理，空间利用率高。
48.具体地，如图2所示，第一柱腔为贯穿阀体1的圆柱孔，机械调压阀9与阀体1相连以封闭第一柱腔的第一开口，卸荷主阀包括卸荷阀盖13、卸荷阀套14、卸荷阀芯23和卸荷弹簧22，卸荷阀盖13与第一柱腔的第二开口螺纹配合，卸荷阀套14配合在第一柱腔并限位于卸荷阀盖13和机械调压阀9之间，卸荷阀芯23和卸荷弹簧22依次配合在卸荷阀套14内，且卸荷弹簧22限位于卸荷阀芯23和机械调压阀9之间。
49.进一步地，如图2所示，第二柱腔与第一柱腔的侧壁相连通并具有限位凸缘，单向阀包括单向阀盖19、单向阀套15、单向阀芯17和单向弹簧，单向阀盖19与第二柱腔的开口螺纹配合，单向阀套15配合在第二柱腔内并限位于限位凸缘和单向阀盖19之间，单向阀套15和单向弹簧依次配合在单向阀套15内，且单向弹簧限位于单向阀套15和单向阀盖19之间。
50.在一些实施例中，如图1所示，高压大流量液泵比例卸荷阀还包括测压组件和手动卸荷阀5，测压组件包括测压阀块7和压力传感器6，压力传感器6和手动卸荷阀5均安装于测压阀块7并均与第五腔24相连通。具体地，比例电磁铁28可根据压力传感器6的信息控制先导阀芯38的动作。
51.例如，当压力传感器6检测到工作面压力超过预设卸荷压力时，比例先导阀2控制卸荷阀连通第一腔3和第二腔8，液泵卸荷；当压力传感器6检测到工作面压力低于设定卸荷压力时，比例先导阀2控制卸荷阀断开第一腔3和第二腔8，液泵加载。
52.另外，手动卸荷阀5可以手动控制卸荷阀动作以连通第一腔3和第二腔8，完成液泵卸荷，即操作人员可通过手动卸荷阀5随时对液泵进行卸荷，以应对突发状况。
53.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
54.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
55.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
56.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
57.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示
例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
58.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。