用于高压清洗机的低保压卸荷阀的技术探讨

用于高压清洗机的低保压卸荷阀的技术
探讨
摘要：目前市场上所使用的高压清洗机一般都采用了高保压卸荷阀结构，一
些高压清洗机上也都开始配备了自动开关结构，能够实现关枪停机功能，其中多
数采用了微动开关来实现，但现有技术中的高压清洗机泵的关枪停机结构存在一
定设计缺陷，易造成电机启动困难，影响高压清洗机、水枪和高压管寿命。

因此
本文旨在讨论一种用于高压清洗机的低保压卸荷阀的设计和应用，该卸荷阀主要
用于控制高压清洗机的输出压力，以保护清洗机和相关设备免受过高压力的损害。

通过对卸荷阀的结构和工作原理的详细阐述，展示了其在高压清洗机领域的应用
潜力和优势。

关键词：低保压卸荷阀控制水压高灵敏度高压清洗机
引言
高压清洗机是一种用于清洗各种设备和表面的机械设备，其特点是采用高压
水流来清洗，并且具有较强的冲击力和清洗效果随着工业技术的不断发展，高压
清洗机在清洗和冲洗作业中的应用越来越广泛。

然而，由于清洗机输出的高压流
体具有较大的冲击力，如果没有合适的控制措施，会对设备造成严重的损坏。

因此，开发一种可靠的低保压卸荷阀，用于控制清洗机的输出压力，对于提高设备
的使用寿命和安全性至关重要。

1.卸荷阀的介绍
卸荷阀是在一定条件下，能使液压泵卸荷的阀。

卸荷阀通常是一个带二位
二通阀的溢流阀，功能是不卸荷时用作设定系统（油泵）主压力，当卸荷状态时
压力油直接返回油箱，油泵压力下降至近似为零，以实现一些回路控制和提高油
泵寿命，减少功耗。

在回路中属于并入回路的。

减压阀用于调整执行元件所需压力，是串联在回路中的，一般不能互换使用。

卸荷溢流阀由溢流阀和单向阀组成。

当系统压力达到溢流阀的开启压力时，溢流阀开启，泵卸荷；当系统压力降至溢
流阀的关闭压力时，溢流阀关闭，泵向系统加载。

使泵卸荷时的压力称为卸荷压力，使泵处于加载状态的压力称为加载压力。

低保压卸荷阀主要用于高压清洗机中，其作用是在清洗过程中监测和控制水压。

当水压超过预设的安全范围时，卸
荷阀会自动打开，将多余的水流释放出去，以保护设备和表面不受过高的压力的
影响。

低保压卸荷阀通常采用调节阀的形式，可以根据需要调整阀门的开启和关
闭压力，以适应不同的清洗需求。

利用较小流量的先导油推动流量放大阀的主阀
芯移动，控制转向泵过来的较大流量的压力油进入转向油缸，实现了以低压小流
量控制高压大流量的目的，减轻操作者的劳动强度，除优先供应转向系统外，还
可以使转向多余的油合流到工作系统去，实现了双泵合流，降低了工作泵的排量，提高了可靠性，同时节约了能量和提高三项和性能。

2.低保压卸荷阀的技术方案
本文为了解决现有技术中存在的不足，提供一种结构简单，将泵内负荷二次
泄压，出水腔成低保压状态，使泵内负荷非常小，电机超低负载启动，具有关枪
电机停止快，开枪启动灵敏度高的功能，同时卸荷阀动作时间短，从而提高了泵
头1，电机，微动开关，水枪，高压管使用的寿命，同时也减少用电量，用于高
压清洗机的低保压卸荷阀。

低保压卸荷阀，用于泵头上，泵头上设置有进水口、
出水口、低保压卸荷阀和止回阀，泵头内部有进水腔、出水腔、泵腔。

进水腔与
泵腔之间开通有泄压通道，其中设置有低保压卸荷阀，低保压卸荷阀包括阀壳、
卸荷阀阀芯、阀座和泄压弹簧，卸荷阀阀芯穿设在阀壳内，阀座设置于卸荷阀阀
芯下端，卸荷阀阀芯的中部成型有台阶部，外侧与阀壳的内壁贴合，泄压弹簧套
设于卸荷阀阀芯上，泄压弹簧的上端抵于台阶部的下端，下端抵于阀座的上端，
卸荷阀阀芯的上端延伸至泵头外，卸荷阀阀芯的下端堵塞于泄压通道。

阀壳的外
侧开设有水流槽，水流槽上开设有回流孔，连通于出水腔，泵头上开设有与回流
孔对应的回流通道，与出水口相连通，出水口内的水可通过回流通道、回流孔流
入出水腔。

卸荷阀阀芯的上端设置有挡圈和阀芯密封圈，台阶部的上方有二级卸
荷斜面，卸荷阀阀芯下端面设置排水槽。

卸荷阀弹簧穿于卸荷阀阀芯上，上端顶
住卸荷阀阀芯台阶部的下方，下端顶住卸荷阀阀座。

卸荷阀阀芯的下端设置有阀门螺钉，阀门螺钉穿过阀座固定于卸荷阀阀芯的
下端，螺头从下方抵住阀座孔。

为了防止泵腔内的水压过大，在泵腔与进水腔之
间还开设了泄压通道，泄压通道处设置有低保压卸荷阀，通过低保压卸荷阀堵住
泄压通道。

使用时，当关闭泵头出水口处的阀门时，出水口内的水无法排出，此时，出水口内的水会通过回流通道、回流孔进入到出水腔，出水腔和泵腔内的水
压逐渐增大，通过卸荷阀阀芯截面积差产生的作用力，从而会克服卸荷阀弹簧的
弹力，使卸荷阀门芯向下移动，卸荷阀阀芯在向下移动的过程中，先是会打开泄
压通道，使泵腔内的高压水流入进水腔，起到第一次泄压的功能，其次卸荷阀阀
芯会继续向下移动，使其上端脱离微动开关，从而关闭电机停止块，台阶部再从
阀壳内脱离，使出水腔与泵腔区连通，出水腔内的高压水流入泵腔区，二次泄压，使出水腔内的水压对卸荷阀阀芯的作用力与卸荷阀弹簧力平衡时，从而起到低保
压的功能，泵腔内无压力，出水腔内压力很小能让泵头负荷小。

在下次开枪时，
出水腔内压力释放快，电机启动负载也小，电机启动容易。

当打开泵头出水口处
的阀门时，出水口处及出水腔内的水会先流出，出水腔内的压力减小，卸荷阀弹
簧将卸荷阀阀芯向上推动，卸荷阀阀芯的上端顶到微动开关，重新打开电机进行
工作。

3.低保压卸荷阀的具体实施方案
用于高压清洗机上的低保压卸荷阀，主要结构包括了泵头1，泵头上有进水
口2和出水口3，内部还分为进水腔、泵腔和出水腔，泵腔内设置有若干可往复
运动的柱塞5，电机带动柱塞往复运动，在往复运动的过程中会形成一个负压，
进水单向阀打开，水从进水口2内吸入，柱塞5再往前运动，出水单向阀打开，
水经过低保压卸荷阀的泵腔，再从出水口3排出，最后通过高压管、高压水枪喷
嘴的节流而产生高压水射流。

如图1所示，使用时，当关闭泵头1出水口3外的
阀门时，出水口3内的水无法排出，此时，出水口会通过回流通道19、回流孔
18进入到出水腔和泵腔，出水腔和泵腔内的水压逐渐增大，通过卸荷阀阀芯截面
积差产生的作用力，从而会克服卸荷阀弹簧的弹力，使其向下移动，先阀门螺钉
23脱离阀座10，从而打开泄压通道6，使泵腔内的高压水流入进水腔，同时止回
阀4关闭，使泵腔与出水腔隔离，卸荷阀阀芯上端脱离微动开关21，从而关闭电机，起到一级泵腔泄压的功能，其次，卸荷阀阀芯会继续向下移动，使下端面抵
住阀座10上端面，同时台阶部上的二级卸荷斜面22再从阀壳内的阀壳密封圈12脱离，使出水腔与泵腔连通，出水腔内的高压水流入泵腔，起到二级泄压；二级泄压到出水腔内的水压力作用到卸荷阀阀芯上的力小于泄压弹簧的弹力时，泄压弹簧向上复位带动向上移动，使台阶面与阀壳密封圈贴合，此时，出水腔内的水压力作用的力等于泄压弹簧的弹力，卸荷阀阀芯9保持静止卸荷阀完成低保压状态。

压力释放时，如图2所示，出水口3处及出水腔内的水会先流出，出水腔内的压力减小，卸荷阀弹簧将卸荷阀阀芯9向上推动，直至阀门螺钉23的下端顶住阀座10孔。

卸荷阀阀芯的上端顶到微动开关21，重新打开电机进行工作。

操作时，当泵正常工作时，止回阀4打开，水从泵头1的泵腔经止回阀4 进入出水口3中，再通过高压管和喷枪喷出。

当关闭喷枪时出水口3压力增高，卸荷阀阀芯9向下移动，阀门螺钉23的下端脱离阀座10孔，泵腔与进水腔连通，泵头1内腔压力迅速降低，止回阀4关闭，将泵腔与出水腔隔开，由于出水腔与泵腔之间还存在压力差，卸荷阀阀芯9继续向下移动，卸荷阀阀芯9的下端面抵住阀座10上端面，同时台阶部11上的二级卸荷斜面22再从阀壳8内的阀壳密封圈12脱离，使出水腔与泵腔连通，出水腔内的高压水流入泵腔，完成二次泄压，同时卸荷阀阀芯9的顶端脱离微动
开关21，切断电机工作电源，二次泄压到出水腔内的水压力作用到卸荷阀阀芯9
上的力小于泄压弹簧的弹力时，泄压弹簧向上复位带动卸荷阀阀芯9向上移动，
使台阶面与阀壳密封圈12贴合，此时，出水腔内的水压力作用到卸荷阀阀芯9
上的力等于泄压弹簧的弹力，其保持静止并维持卸荷阀阀芯9处于卸荷位置。

微
动开关21此时还处于断开状态，出水口3维持低保压压力。

当再次打开喷枪时，出水口3压力被释放，卸荷阀阀芯9在泄压弹簧作用下复位，同时阀门螺钉23
的下端顶住阀座10孔。

卸荷阀阀芯9的上端顶到微动开关21，重新打开电机进
行工作。

4.低保压卸荷阀的技术优势
将泵负荷二次泄压，出水腔成低保压状态，使泵负荷非常小，电机
超低负载启动，具有关枪电机停止快，开枪启动灵敏度高的功能，同时卸荷阀动
作时间短，从而提高了泵头，电机，微动开关，水枪，高压管使用的寿命，同时
也减少用电
量。

通过调节阀芯的位置，可以精确控制清洗机的输出压力，适应不同的工
作需求，卸荷阀可以与清洗机的控制系统连接，实现自动化控制，提高工作效率，采用高强度材料制造，具有良好的耐压性和耐磨性，能够长时间稳定工作，并可
以及时检测和反映高压清洗机的异常情况，避免设备因压力过高而损坏。

结语
低保压卸荷阀是高压清洗机中重要的保护装置，它能有效地控制和调节水压，避免设备和表面的损坏。

随着高压清洗机的不断发展和应用，低保压卸荷阀将继
续完善和优化，以满足不同清洗需求的要求，并越来越显示在高压清洗领域的竞
争力和价值。

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