本發(fā)明涉及工程機(jī)械制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種高壓充液閥及其工作過(guò)程。
背景技術(shù)：
充液閥屬于截止閥類，主要用于各類油缸塞腔的大流量充液或排液，以提高其空程速度和回程速度，其工作原理與液控單向閥相似。
充液閥在各種機(jī)械的液壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。然而現(xiàn)有的充液閥最高壓力等級(jí)一般為35Mpa，無(wú)法用于特殊行業(yè)及高壓液壓系統(tǒng)，不能滿足生產(chǎn)需求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
為了解決現(xiàn)有技術(shù)不足，本發(fā)明提出了一種高壓充液閥及其工作過(guò)程，填補(bǔ)現(xiàn)有充液閥壓力等級(jí)不足的缺陷。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
高壓充液閥，包括閥座、主閥芯、閥體，所述閥座的上端為低壓側(cè)，閥座的下端為與油缸配合的高壓側(cè)；
所述閥座設(shè)有內(nèi)孔，閥座的上端面為閥體安裝面，主閥芯的小頭端穿過(guò)閥座的內(nèi)孔，所述閥體扣在主閥芯的小頭端上并固定在閥體安裝面上；
所述主閥芯的小頭端上套接有限程套，限程套定位于閥座上，限程套用于限制主閥芯的開(kāi)啟高度。
優(yōu)選地，所述高壓充液閥通過(guò)預(yù)焊接法蘭固定在液壓缸缸體上，預(yù)焊接法蘭通過(guò)內(nèi)六角螺栓與液壓缸缸體固定，內(nèi)六角螺栓下加裝有彈簧墊片。
優(yōu)選地，所述閥體安裝面上開(kāi)設(shè)有卸荷槽、環(huán)形密封槽、控制油密封槽。
優(yōu)選地，所述閥座內(nèi)設(shè)有作為流道的兩條月亮槽。
優(yōu)選地，所述閥座內(nèi)設(shè)有控制腔進(jìn)油口。
優(yōu)選地，所述閥座下端開(kāi)設(shè)有密封溝槽，密封溝槽內(nèi)設(shè)有超高壓密封件。
優(yōu)選地，所述閥體通過(guò)緊固螺栓固定在閥座上，閥體內(nèi)設(shè)有油道，油道的油口與閥座上的控制油密封槽同心。
優(yōu)選地，所述主閥芯的小頭端安裝有彈簧上蓋和圓錐鍵，彈簧上蓋和圓錐鍵通過(guò)彈簧鋼絲緊固；
圓錐鍵的外圓與彈簧上蓋的內(nèi)孔緊密配合后在彈簧彈力的作用下卡緊在主閥芯的小頭端上。
優(yōu)選地，所述閥體內(nèi)裝有控制活塞，控制活塞設(shè)有耐磨表層；
所述控制活塞開(kāi)有圓柱形盲孔，圓錐鍵、彈簧上蓋、復(fù)位彈簧定位在圓柱形盲孔內(nèi)；
所述限程套安裝在主閥芯與復(fù)位彈簧之間。
高壓充液閥的工作過(guò)程，上述高壓充液閥裝配完成，調(diào)試合格后，工作過(guò)程如下：
當(dāng)主缸快下時(shí)，滑塊在自重作用下迅速下降，由于液壓泵的流量較小，主液壓缸上腔產(chǎn)生負(fù)壓，高壓充液閥被吸開(kāi)，充液閥動(dòng)作過(guò)程為主閥芯向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)壓縮復(fù)位彈簧，當(dāng)達(dá)到設(shè)定開(kāi)啟高度時(shí)，彈簧上蓋碰到限程套，主閥芯停止運(yùn)動(dòng)，高壓充液閥完全開(kāi)啟，液壓機(jī)頂部的副油箱通過(guò)高壓充液閥向主液壓缸上腔補(bǔ)油；
當(dāng)滑塊慢速下行時(shí)，主缸下腔的油液在溢流閥的調(diào)定壓力下溢流，因而下腔產(chǎn)生一定背壓，上腔壓力隨之增高，使高壓充液閥關(guān)閉，當(dāng)充液閥關(guān)閉時(shí)，在液壓缸塞腔壓力和復(fù)位彈簧力的雙重作用下，主閥芯向上運(yùn)動(dòng)，直到高壓充液閥完全關(guān)閉；
當(dāng)卸壓后主液壓缸回程時(shí)，高壓充液閥的控制腔通壓力油，控制活塞向下運(yùn)動(dòng)，控制活塞在向下運(yùn)動(dòng)時(shí)碰到主閥芯，主閥芯向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)壓縮復(fù)位彈簧，當(dāng)達(dá)到設(shè)定開(kāi)啟高度時(shí)，彈簧上蓋碰到限程套，主閥芯停止運(yùn)動(dòng)，高壓充液閥完全開(kāi)啟，上腔油液通過(guò)高壓充液閥排到副油箱，液壓泵輸出的油液全部進(jìn)入主液壓缸下腔，由于下腔有效面積較小，主液壓缸快速返回。
采用如上技術(shù)方案取得的有益技術(shù)效果為：
1、閥座內(nèi)設(shè)有作為流道的兩條月亮槽，該流道設(shè)計(jì)通暢，通流面積大，壓力損失小。
2、限程套穿過(guò)住閥芯，定位于閥座上，限制主閥芯的開(kāi)啟高度。主閥芯靠復(fù)位彈簧使其配合面緊緊與閥座配合面貼合，保證充液閥關(guān)閉。
3、高壓充液閥通過(guò)結(jié)構(gòu)巧妙的設(shè)計(jì)，填補(bǔ)現(xiàn)有充液閥壓力等級(jí)的不足，該高壓充液閥結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸較小、開(kāi)啟壓力低，自吸性能好、流道設(shè)計(jì)通暢，流阻小、控制壓力低，復(fù)位可靠、維修方便，充液閥直接安裝在液壓缸底部與預(yù)焊接法蘭之間的液壓缸體上。該閥最高工作壓力達(dá)到80Mpa，滿足了客戶要求。
附圖說(shuō)明
圖1為高壓充液閥結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中，1、閥座，2、主閥芯，3、閥體，4、控制活塞，5、復(fù)位彈簧，6、彈簧上蓋，7、圓錐鍵，8、限程套，9、預(yù)焊接法蘭，10、內(nèi)六角螺栓，11、彈簧墊片，12、超高壓密封件，13、環(huán)形密封槽，14、月亮槽，15、控制腔進(jìn)油口，16、卸荷槽，17、液壓缸缸體。
具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施方式做進(jìn)一步說(shuō)明：
高壓充液閥，包括閥座1、主閥芯2、閥體3。高壓充液閥通過(guò)預(yù)焊接法蘭固定在液壓缸缸體上，預(yù)焊接法蘭9通過(guò)內(nèi)六角螺栓與液壓缸缸體17固定，內(nèi)六角螺栓10下加裝有彈簧墊片11。
閥座的上端為低壓側(cè)，閥座的下端為與油缸配合的高壓側(cè)；所述閥座設(shè)有內(nèi)孔，閥座的上端面為閥體安裝面，主閥芯的頂部穿過(guò)閥座的內(nèi)孔，所述閥體扣在主閥芯上并固定在閥體安裝面上。
主閥芯2為核心部件，要求較高，所選材質(zhì)有較高的靜強(qiáng)度、沖擊韌性、及較高的疲勞強(qiáng)度，淬透性好，淬火變形小。主閥芯上套接有限程套8，限程套定位于閥座上，限程套用于限制主閥芯的開(kāi)啟高度。主閥芯頂部安裝有彈簧上蓋6和圓錐鍵7，彈簧上蓋和圓錐鍵通過(guò)彈簧鋼絲緊固。主閥芯上套有復(fù)位彈簧5，復(fù)位彈簧使主閥芯與閥座緊密貼合。
閥座1所選材質(zhì)為合金結(jié)構(gòu)鋼，強(qiáng)度比碳鋼強(qiáng)度要高20﹪，較高的疲勞強(qiáng)度，調(diào)質(zhì)后達(dá)到良好的綜合機(jī)械性能。閥體安裝面上開(kāi)設(shè)有卸荷槽16、環(huán)形密封槽13、控制油密封槽。閥座內(nèi)設(shè)有作為流道的兩條月亮槽14，該流道設(shè)計(jì)通暢，通流面積大，壓力損失小。閥座內(nèi)設(shè)有控制腔進(jìn)油口15。閥座下端開(kāi)設(shè)有密封溝槽，密封溝槽內(nèi)設(shè)有超高壓密封件12。
閥體通過(guò)緊固螺栓固定在閥座上，閥體充當(dāng)控制油缸的缸體內(nèi)設(shè)有油道，油道的油口與閥座上的控制油密封槽同心。閥體內(nèi)裝有控制活塞4，控制活塞4表層需較高的耐磨性。
裝配時(shí)，主閥芯2通過(guò)閥座1的內(nèi)孔，主閥芯2頂部安裝彈簧上蓋6和圓錐鍵7，并用彈簧鋼絲緊固。限程套8穿過(guò)主閥芯2，定位于閥座1上，限制主閥芯2的開(kāi)啟高度。主閥芯2靠復(fù)位彈簧11使其配合面緊緊與閥座配合面貼合，保證充液閥關(guān)閉。
裝配后，主閥芯2、閥座1配嚴(yán)，保證接觸面積不少于80﹪，并嚴(yán)格做保壓實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)。
系統(tǒng)調(diào)試完畢，正常運(yùn)行時(shí)，充液閥工作過(guò)程為：
當(dāng)主缸快下時(shí)，滑塊在自重作用下迅速下降，由于液壓泵的流量較小，主液壓缸上腔產(chǎn)生負(fù)壓，高壓充液閥被吸開(kāi)，充液閥動(dòng)作過(guò)程為主閥芯向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)壓縮復(fù)位彈簧，當(dāng)達(dá)到設(shè)定開(kāi)啟高度時(shí)，彈簧上蓋碰到限程套，主閥芯停止運(yùn)動(dòng)，高壓充液閥完全開(kāi)啟，液壓機(jī)頂部的副油箱通過(guò)高壓充液閥向主液壓缸上腔補(bǔ)油；
當(dāng)滑塊慢速下行時(shí)，主缸下腔的油液在溢流閥的調(diào)定壓力下溢流，因而下腔產(chǎn)生一定背壓，上腔壓力隨之增高，使高壓充液閥關(guān)閉，當(dāng)充液閥關(guān)閉時(shí)，在液壓缸塞腔壓力和復(fù)位彈簧力的雙重作用下，主閥芯向上運(yùn)動(dòng)，直到高壓充液閥完全關(guān)閉；
當(dāng)卸壓后主液壓缸回程時(shí)，高壓充液閥的控制腔通壓力油，控制活塞向下運(yùn)動(dòng)，控制活塞在向下運(yùn)動(dòng)時(shí)碰到主閥芯，主閥芯向下運(yùn)動(dòng)，同時(shí)壓縮復(fù)位彈簧，當(dāng)達(dá)到設(shè)定開(kāi)啟高度時(shí)，彈簧上蓋碰到限程套，主閥芯停止運(yùn)動(dòng)，高壓充液閥完全開(kāi)啟，上腔油液通過(guò)高壓充液閥排到副油箱，液壓泵輸出的油液全部進(jìn)入主液壓缸下腔，由于下腔有效面積較小，主液壓缸快速返回。
液壓缸上腔壓力達(dá)到所要求的工作壓力時(shí)，主液壓缸上腔閉鎖，對(duì)工件實(shí)施保壓，需要高壓充液閥可靠關(guān)閉，這就顯示出了閥芯、閥座配研的重要性。
快下和回程時(shí)充液閥動(dòng)作區(qū)別在于，快下時(shí)是上腔產(chǎn)生負(fù)壓，把充液閥吸開(kāi)，被動(dòng)打開(kāi)。回程時(shí)是控制腔要通壓力油，使控制活塞向下運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)閥芯向下運(yùn)動(dòng)，主動(dòng)打開(kāi)。
本發(fā)明的高壓充液閥通過(guò)結(jié)構(gòu)巧妙的設(shè)計(jì)，填補(bǔ)現(xiàn)有充液閥壓力等級(jí)的不足，提供一種高壓充液閥，該高壓充液閥結(jié)構(gòu)緊湊，外形尺寸較小、開(kāi)啟壓力低，自吸性能好、流道設(shè)計(jì)通暢，流阻小、控制壓力低，復(fù)位可靠、維修方便。該閥最高工作壓力達(dá)到80Mpa，滿足了客戶要求。
當(dāng)然，以上說(shuō)明僅僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，本發(fā)明并不限于列舉上述實(shí)施例，應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，任何熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本說(shuō)明書(shū)的指導(dǎo)下，所做出的所有等同替代、明顯變形形式，均落在本說(shuō)明書(shū)的實(shí)質(zhì)范圍之內(nèi)，理應(yīng)受到本發(fā)明的保護(hù)。