技术领域
[0001] 本
发明涉及液压系统的液压元件，特别是液压系统中的先导减压阀。技术背景
[0002] 减压阀是液压系统中常用的压
力控制元件，是一种压力调节阀，常用作稳定油路工作压力。现有的减压阀按结构和工作原理不同，可分为直动式减压阀和先导式减压阀。而先导式减压阀使用尤其广泛。
[0003] 在现有的先导式减压阀中，导
阀座是固定的，导阀锥（也称导阀芯）通过调压
弹簧顶在导阀座上，导阀的进油口连通减压阀主阀芯的
复位弹簧腔，复位弹簧腔与减压阀的低压油出口处通过节流孔连通，导阀的调压弹簧腔是与液压油箱回路连通。当减压阀低压油出口处的压力低于调压弹簧的调定压力时，导阀处于关闭状态，低压油出口处的压力等于复位弹簧腔内的压力，主阀芯在复位弹簧的弹力作用下移动而增大减压阀的高压油入口到低压油出口处的油路阀口开度，提高进入到低压油出口处的液压油的流量而提高低压油出口处的压力；当低压油出口处的压力高于导阀调压弹簧的调定压力时，导阀打开使复位弹簧腔的压力迅速降低，主阀芯在高压油的作用下压缩复位弹簧而移动，减小从高压油入口处到低压油出口处的油路的阀口开度，进而减少进入到低压油出口处的流量而降低低压油出口处的压力。
[0004] 由于液压系统中存在多个液压执行元件，这些液压执行元件的工作与否会引起系统压力的
波动，而导阀为稳定低压油出口处的压力也随着系统液压压力的波动而频繁地开启与关闭。而现有的先导式减压阀中，导阀座是固定的，导阀关闭时导阀锥在调压弹簧的推动下会冲击导阀座，导阀频繁地开启与关闭，使导阀锥与导阀座之间也存在频繁的冲击，导阀座与导阀锥也因频繁的冲击而易损坏，造成减压阀的寿命低，同时导阀开启时，导阀锥处于悬空状态，容易与阀座碰撞而造成很大的噪声，增加了机器的噪声
辐射。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于针对现有先导式减压阀的导阀受冲击大而易损坏、寿命短，以及导阀在开启时导阀芯处于浮动状态易产生振动与啸叫的缺点，而提供一种
稳定性好，噪音小，使用寿命长的先导减压阀。
[0006] 本发明的技术方案是这样实现的：构造一种先导减压阀，其包括主阀和与主阀固定连接的主阀开启装置，主阀包括主
阀体，主阀体上设有主阀芯腔、高压进油口、低压出油口；主阀芯腔内设置可在其中沿轴向移动的主阀芯，主阀芯的一端连接有复位弹簧，主阀芯在复位弹簧的同一侧设有与主阀芯邻接的上腔，上腔为主阀芯开启的控制腔，当上腔压力降低一定值时，主阀芯两侧的受力
不平衡而向上腔方向移动。主阀芯随着其在主阀芯阀腔内沿其轴向方向移动而改变从高压进油口至低压出油口处的阀口开度。主阀开启装置包括一阀体、在阀体内设一阀腔，在阀腔内滑设一导阀，导阀的一侧为第一容腔，另一侧有第二容腔，第一容腔与上腔连通，第一容腔通过油压检测油路与低压出油口连通，在油压检测油路上设有主阀节流孔，，第一容腔内液体作用于导阀上的轴向面积大于第二腔内液体作用于导阀上的轴向面积，导阀内设有连通第一容腔与第二容腔的腔间油路，导阀包括导阀芯与导阀座，导阀座与阀腔内壁滑配合，导阀座上设有一轴向贯通导阀座的导阀孔，导阀芯包括头部的导向部、尾部的锥部、连接导向部和锥部的连接部，导向部与所述导阀孔滑配合，连接部与导阀孔孔壁之间具有导阀间隙，锥部位于第一容腔内，锥部与导阀孔尖边脱离
接触时第一容腔与导阀间隙连通，导阀座上设有连通导阀间隙的径向通孔，阀体上设有连通径向通孔的导阀出油口；第一容腔内设有缓冲弹簧，缓冲弹簧的一端与阀体接触连接，另一端与导阀芯的锥部接触连接，向导阀芯施加朝第二容腔方向的弹力，在第二容腔侧设调压弹簧，调压弹簧的一端与导阀座接触连接并向导阀座施加朝第一容腔方向的弹力；在阀腔内设置有一限位装置，限位装置使得导阀芯向第二容腔方向的移动行程小于导阀座向第二容腔方向移动行程。
[0007] 本发明先导减压阀的工作原理如下：当低压出油口处的压力不高于减压阀的导阀开启压力时，导阀的第一容腔、主阀的上腔与低压出油口处具有相同的压力，主阀芯受复位弹簧、上腔内液压油、低压出油口处液压油的作用而保持受力平衡，从高压进油口至低压出油口的缝隙大小不变，保持低压出油口处的压力为一定值。
[0008] 当低压出油口的压力逐渐升高时，由于导阀位于第一容腔内的轴向受力面积大于导阀位于第二容腔内的轴向受力面积，第一容腔内的液压油作用于导阀上的作用力增大值大于第二容腔内液压油作用于导阀上的作用力增大值，当第一容腔内的压力达到开启装置的调定压力时，第一容腔内的液压油以及缓冲弹簧对导阀的作用力大于第二容腔内液压油和调压弹簧对导阀的作用力，使导阀向第二容腔移动(第二容腔的液压油也通过腔间油路流向第一容腔)，当导阀芯与限位装置接触时，导阀芯停止移动，导阀座继续向第二容腔的方向移动，此时导阀芯的锥部与导阀座的阀孔尖边脱离接触，使第一容腔与导阀间隙连通，第一容腔内的液压油通过导阀间隙、径向通孔、导阀出油口流出第一容腔，使第一容腔内的压力迅速降低，从而降低与第一容腔相连通的主阀芯的上腔内的压力，使得主阀芯向上腔方向移动，从高压进油口至低压出油口的缝隙减小，也即减小了阀口开度，使得低压出油口的压力降低。当第一容腔内的压力降低到开启装置关闭的调定压力时，第一容腔内的液压油和缓冲弹簧对导阀的轴向作用力小于第二容腔内液压油和调压弹簧对导阀的轴向作用力，导阀座在调压弹簧的作用下向第一容腔方向移动，使导阀座的阀孔尖边与导阀芯的锥部的锥面接触，断开从第一容腔与导阀间隙的油路，使第一容腔和上腔的压力提升，主阀芯重新达到受力平衡而保持当前
位置，保持从高压进油口至低压出油口的阀口开度，也即保持低压出油口的压力。本发明通过差动式的导阀、倒装的导阀芯即导阀芯安装在导阀进油的一侧、缓冲弹簧、轴向可移动的导阀座与导阀芯等措施降低导阀关闭时冲击力，并使导阀芯始终处于一稳定状态，以实现该导阀冲击小、寿命长、噪声低的优点，也即实现减压阀寿命长、噪声低的优点。
[0009] 在本发明中，腔间油路上设置有导阀节流孔，在导阀关闭的过程中，调压弹簧推动导阀座向第一容腔方向移动，第二容腔的容积增大，液压油通过腔间油路从第一容腔流向第二容腔，由于腔间油路上设置有节流孔，
对流到第二容腔内的液压油有阻尼作用，因此能够减缓导阀座向第一容腔方向移动的速度，从而降低导阀座与导阀芯之间的冲击。
[0010] 在本发明中，限位装置是设置在第二容腔侧的限位柱，限位柱的一端是可与导阀芯的导向部端头接触的限位端，另一端与阀体相连接的连接端。限位柱与阀体的连接方式可以是多种，例如限位柱与阀体为一体结构，或者通过固定帽与阀体固定连接，固定帽的中心设固定孔，限位柱的连接端插套在固定孔中，调压弹簧的一端与固定帽接触连接并向固定帽施加背向限位端的弹力将固定帽顶向阀体。
[0011] 在本发明中，导阀座邻近限位装置的端面设有一凹腔，凹腔的
侧壁与限位柱的侧面配合形成所述第二容腔。
[0012] 在本发明中，调压弹簧的任一端设置有调压
垫片，调压垫片减压阀组装时调节调压弹簧的预紧力，微调导阀的开启压力，也即调节减压阀低压出油口处的压力。
[0013] 在本发明中，腔间油路可设置在导阀座上，也可设置在导阀芯上，当设置在导阀芯上时，限位柱的限位端设有从端面流入、侧面流出的通油通道，当限位端与导阀芯接触连接，腔间油路可通过通油通道与第二容腔连通。通油油道可采取多种形式，例如在限位端的端面上设置有沉孔，侧面设置有贯穿沉孔侧壁的穿孔，沉孔在导阀芯与限位端接触连接时与腔间油路连通，或者在限位端的端面上设置贯穿整个限位端端面的端面
油槽，在导阀芯与限位端接触连接时端面油槽与腔间油路连通。
[0014] 在本发明中，限位装置也可设置在第一容腔内，即在第一容腔的腔壁上设置有限位台肩，在导阀芯的锥部上设置的与限位台肩对应匹配限位凸起，导阀向第二容腔方向移动时，当第一容腔内的压力达到导阀的开启压力时，限位凸起与限位台肩接触限制导阀芯继续向第二容腔方向移动，而导阀座继续向第二容腔方向移动，实现导阀开启。本发明与
现有技术相比，具有如下有益效果：
[0015] 1.本发明的先导减压阀中，导阀芯与导阀座均可在轴向滑动，导阀关闭时，导阀座向导阀芯移动，导阀芯受缓冲弹簧的作用，可缓冲导阀座与导阀芯接触时的冲击；另外本发明可通过设计使导阀受第二容腔内液压油轴向作用的受力面积略小于导阀受第一容腔内液压油轴向作用的受力面积，从而可选择
刚度较小的调压弹簧，降低导阀开启关闭时导阀座与导阀芯的冲击。本发明通过可轴向移动的导阀座、导阀芯、缓冲弹簧的缓冲等降低导阀座与导阀芯关闭时的冲击力，从而延长导阀的使用寿命，也实现了增长减压阀的使用寿命。
[0016] 2.本发明中，导阀芯通过其导向杆与阀孔滑配合，使其仅可以在沿
先导阀孔轴向滑动，不会产生径向的偏移，另外在导阀开启时，导阀芯的一端受缓冲弹簧的
挤压，另一端与限位柱或限位台肩接触，使其处于一种稳定状态，所以不会产生振动甚至啸叫，不会增加机器的噪声辐射。
附图说明
[0017] 图1是本发明
实施例1中先导减压阀的结构示意图；
[0018] 图2是实施例1中先导减压阀中主阀开启装置的结构示意图；
[0019] 图3是实施例1中导阀与限位装置的结构示意图；
[0020] 图4是实施例1中主阀的结构示意图；
[0021] 图5是本发明实施例2中先导减压阀的结构示意图；
[0022] 图6是本发明实施例3中先导减压阀的结构示意图；
[0023] 图7是本发明实施例4中先导减压阀的结构示意图。
[0024] 图中零部件名称及序号：
[0025] 1、左螺塞11、阀套12、导阀进油口13、导阀出油口14、阀座15、限位台肩16、油压检测油路入口17、右螺塞18、阀帽19；
[0026] 2、第一容腔21、第二容腔22、缓冲弹簧23、调压弹簧24、固定帽25、调压垫片26；
[0027] 3、主阀芯3、主阀节流孔31、上腔34、主阀套筒35；
[0028] 4、导阀芯4、导向部41、锥部42、连接部43、腔间油路44、导阀间隙45、导阀节流孔46、限位凸起47；
[0029] 5、导阀座5、径向通孔51；
[0030] 6、主阀体61、主阀油压检测油路62、复位弹簧64、导阀溢流油路65、高压进油口66、低压出油口67；
[0031] 8、限位柱8、沉孔81、径向穿孔82、端面油槽83。
具体实施方式
[0032] 以下结合附图及实施例描述本发明先导减压阀。
[0033] 实施例1：
[0034] 如图1所示，先导减压阀包括主阀B和与主阀固定连接的主阀开启装置A，如图4所示，主阀B包括主阀体61，主阀体61上设有高压进油口66、低压出油口67，在主阀体内设有主阀套筒35，主阀套筒35内滑设主阀芯3；主阀芯3可在主阀套筒35中沿轴向移动，主阀芯3的上侧为上腔34，上腔34内设有复位弹簧64，复位弹簧64的一端与主阀芯3接触连接，另一端与主阀开启装置A的阀体接触连接。主阀芯3的下部为下端开口的筒状，其开口与主阀上的低压出油口67连通，在主阀芯3下部筒壁的圆周方向上设置有多个通孔，主阀套筒35上也在圆周方向对应的位置上设置多个通孔，液压油从高压进油口66经主阀套筒35上的通孔、主阀芯3上的通孔、主阀芯3下端的开口流到低压出油口67。主阀芯3在主阀套筒35内的轴向移动使得主阀芯3上的通孔与主阀套筒35上的通孔发生错位变化，致使从高压进油口至低压出油口的阀口开度变化而改变低压出油口的压力。如图2与图3所示，主阀开启装置A包括阀体，阀体由阀套12及在阀套12左右两端螺接的左螺塞11、右螺塞18构成，并在阀体内形成阀腔，在阀腔内滑设一导阀，其中在导阀的左侧为第一容腔21，右侧为第二容腔22，导阀包括导阀芯4和导阀座5，导阀芯4上设有连接第一容腔21与第二容腔22的腔间油路44，腔间油路44上设置有导阀节流孔46。导阀座5的左段直径大于右段的直径，阀腔也具有相应的大小直径段，导阀座5的大小直径段分别与阀腔的大小直径段相滑配合，使得第一容腔21内的液压油作用于导阀上的轴向有效受力面积大于第二容腔22内液压油作用于导阀上的轴向有效受力面积。导阀座5的中心设轴向贯穿导阀座
5的导阀孔，导阀芯4滑设于导阀孔中，导阀芯4包括其头部的导向部41、尾部的锥部42、中间连接导向部41和锥部42的连接部43，连接部43与导阀孔的孔壁之间有导阀间隙45，锥部42位于第一容腔21内，锥部42可与导阀孔的尖边接触形成密封接触，导向部41与导阀孔的内壁滑配合。在第一容腔内设缓冲弹簧23，缓冲弹簧23的一端与左螺塞11接触连接，另一端与导阀芯4的锥部42接触连接。导阀座5上设置有连通导阀间隙45的径向通孔51；在阀套12上导阀进油口13、导阀出油口14、油压检测油路入口17，其中导阀进油口
13将第一容腔21与上腔34连通，导阀出油口14经导阀溢流油路65与液压系统中的油箱回流连通；油压检测油路入口17经主阀油压检测油路62与低压出油口67连通，在主阀油压检测油路62上设置有主阀节流孔31。在第二容腔6内设置有调压弹簧24，调压弹簧24的一端与导阀座5接触连接，另一端与右螺塞18接触连接，在调压弹簧24中间设有限位柱
8，限位柱8是与右螺塞18为一体结构，其自由端是与导阀芯4的导向部41的端头接触的限位端，限位端的端面上设置有沉孔81，侧面设有贯穿沉孔81侧壁的径向穿孔82，使得限位柱8的限位端与导阀芯4接触时第二容腔22通过径向穿孔82、沉孔81与腔间油路44连通。在调压弹簧24与右螺塞18之间垫有调压垫片由于微调调压弹簧的预紧力。
[0035] 在本实施例中，当低压出油口67处的压力低于减压阀中导阀的开启压力，也即第一容腔内的压力低于导阀开启压力时，在缓冲弹簧23与调压弹簧24的作用下，锥部42与导阀孔的尖边接触形成密封接触，导阀处于关闭状态，主阀芯3在复位弹簧64以及液压油的作用下处于某一位置，使阀口开度保持一定值。当低压出油口67处的压力升高后，也即第一容腔21内的液压油压力升高后，作用于导阀左侧的作用力大于作用于导阀右侧的作用力，导阀向右移动，当导阀芯4与限位柱8接触时，第一容腔21内的压力等于导阀的开启压力，若第一容腔21内的压力高于该开启压力时，导阀芯4停止移动，导阀座5继续向右移动，此时导阀芯4的锥部42与导阀孔尖边脱离接触，使得第一容腔21与导阀间隙45得以连通，第一容腔21内的液压油通过导阀间隙45、径向通孔51、导阀出油口14、导阀溢流油路65进入油箱，造成第一容腔21内的压力和上腔34内的压力迅速降低，由于主阀节流孔31的阻尼作用，第一容腔内的压力低于低压出油口67处的压力，上腔34内的压力也低于低压出油口67处的压力，主阀芯3在其两侧的压力差的作用下向上腔34方向移动，使主阀芯3上的通孔与主阀套筒35上通孔的错位程度加剧，也即减小阀口开度，使低压出油口66处的压力降低。
[0036] 当第一容腔21内的压力低于导阀的开启压力时，作用于导阀右侧的作用力大于作用于导阀上左侧的作用力，导阀座5在调压弹簧24的推动下向左移动，使得导阀孔的尖边与锥部42接触连接，断开第一容腔21至导阀间隙45的油路，使得第一容腔21内的压力得以提升而使导阀左右两侧的作用力得以平衡。上腔34内的压力也升高，主阀芯重新达到受力平衡而保持当前位置，保持从高压进油口至低压出油口的阀口开度，也即保持低压出油口的压力。导阀座5的导阀孔尖边与锥部42接触时，导阀芯4在缓冲弹簧23的作用下向左移动缓冲吸收导阀座5的冲击，降低导阀座5的冲击作用，在导阀关闭的过程中，导阀座5向左移动，致使第二容腔22的容积增大，液压油通过腔间油路44进入从第一容腔21进入到第二容腔22，由于腔间油路44上的导阀节流孔46的阻尼作用，可减缓液压油的流入，也即可减缓导阀座5的移动速度，从而可进一步降低导阀座对导阀芯的冲击，延长导阀的使用寿命。导阀芯4由于导向部41的导向作用，导阀芯4与导阀座5之间不会发生径向的偏移碰撞而产生噪声，因此本实施例中的减压阀工作噪声小。
[0037] 实施例2：
[0038] 如图5所示，与实施例1相比，本实施例中的先导减压阀的不同点在于限位装置以及主阀的结构，在本实施例中，限位柱8的限位端的端面开有端面油槽83，导阀芯4与限位柱8接触连接时腔间油路通过端面油槽83与第二容腔连通。在主阀上，主阀节流孔31设置在主阀芯3上，主阀节流孔31将上腔34和低压出油口67连通，导阀进油口13、上腔34、主阀节流孔31构成连通第一容腔21与低压出油口67的油压检测油路，使导阀关闭时第一容腔21、上腔34与低压出油口67处有相同的压力。
[0039] 实施例3：
[0040] 如图6所示，与实施例2相比，本实施例中的先导减压阀的不同点在于主阀开启装置A的阀体与导阀座5，在本实施例中，阀体由阀座15和阀帽19相螺接构成，导阀座5的左段与阀座15的内腔侧壁配合在导阀的左侧形成第一容腔21，导阀进油口13与导阀出油口14设置在案阀座15上，导阀进油口13将上腔34与第一容腔21连通，导阀出油口14连通导阀溢流油路65和径向通孔51。导阀座5的右端面上设有凹腔，凹腔的侧壁与限位柱8的侧面滑配合而在导阀与限位柱8之间形成第二容腔22，其中限位柱8与导阀座5配合处的直径小于导阀座5左段与阀座15内腔侧壁配合处的直径。在阀帽19内设置有固定帽25，固定帽25的中心设有固定孔，限位柱8与阀帽19连接的连接端插套在固定孔中，固定帽25的外沿与阀帽的内侧壁配合，调压弹簧24的一端与固定帽接触连接，将固定帽顶向阀帽内腔底部，在调压弹簧24与固定帽25之间可设调压垫片26。
[0041] 实施例4：
[0042] 如图7所示，与实施例2相比，本实施例中的先导减压阀的不同点是限位装置设置在第一容腔内：即在第一容腔21的侧壁上设置有环形的限位台肩16，在导阀芯4的尾部设置有限位凸起47，在导阀芯4向右移动时，限位凸起47可与限位台肩16接触，从而限制导阀芯4的向右的行程终止位置，在第二容腔22内，调压弹簧24的一端与导阀座接触连接，另外一端与阀体接触连接在本实施例中，限位凸起47与限位台肩16接触后导阀座5继续向右移动时导阀开启。
