一種液壓控制閥組及控制閥的製作方法

2023-12-12 23:32:22

本發明屬於液壓器件領域，特別涉及一種液壓控制閥組及控制閥。

背景技術：

在液壓系統中，通常會通過不同功能的液壓控制閥組對執行元件進行控制，以實現執行元件的各種動作。例如，當需要控制執行元件的轉速時，可以將減壓閥、可控節流閥和壓力補償器等液壓元器件通過油管連接組合成為一個液壓控制閥組(各個液壓元器件具有獨立的閥體)，以實現液壓控制閥組對執行元件的轉速控制。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術至少存在以下問題：

由於減壓閥、可控節流閥和壓力補償器等液壓元器件分別具有獨立的閥體，所以液壓控制閥組的體積龐大，佔用大量的安裝空間。

技術實現要素：

為了解決液壓控制閥組佔用大量安裝空間的問題，本發明實施例提供了一種液壓控制閥組及控制閥。所述技術方案如下：

一方面，本發明實施例提供了一種液壓控制閥組，所述液壓控制閥組包括控制閥和溢流閥，所述控制閥包括：閥體和安裝在所述閥體一端的閥蓋，所述閥體上設有進油口和出油口，所述閥蓋上設有控制油口，所述控制閥還包括文丘裡管和減壓閥芯，所述文丘裡管固定插裝在所述閥體內，所述文丘裡管包括背向所述閥蓋依次延伸的入口段和收縮段，所述入口段的一端與所述閥蓋密封連接且與所述控制油口連通，所述減壓閥芯可滑動地安裝在所述入口段內，所述減壓閥芯上設有減壓孔，所述入口段上設有用於連通所述減壓孔和所述進油口的進油通孔，所述減壓閥芯的一端密封且朝向所述閥蓋布置，所述減壓閥芯內設有用於連通所述減壓孔和所述收縮段的通道，所述收縮段的內徑由與所述減壓閥芯連通的一端向另一端逐漸減小，所述收縮段的另一端與所述出油口連通，所述收縮段的靠近所述減壓閥芯的位置連通有第一引出通道，所述第一引出通道與所述溢流閥的第一控制油口連通，所述收縮段遠離所述減壓閥芯的位置連通有第二引出通道，所述第二引出通道與所述溢流閥的第二控制油口和出油口連通，所述溢流閥的進油口與所述閥蓋上的所述控制油口連通。

在本發明的一種實現方式中，所述進油通孔為腰形孔，所述腰型孔沿所述減壓閥芯的移動方向延伸。

在本發明的另一種實現方式中，所述減壓閥芯的外壁上間隔設有第一密封件和第二密封件，所述第一密封件和所述第二密封件均夾設在所述減壓閥芯和所述入口段之間，所述減壓孔和所述進油通孔均位於所述第一密封件和所述第二密封件之間。

在本發明的又一種實現方式中，所述閥體的內壁上設有支撐凸臺，所述文丘裡管的外壁上設有對位凸臺，所述對位凸臺擱置在所述支撐凸臺上。

在本發明的又一種實現方式中，所述閥體上設置有端蓋，所述端蓋的一側面上設有安裝凹槽，所述閥蓋卡裝在所述安裝凹槽內，所述端蓋的一側面固定在所述閥體上。

在本發明的又一種實現方式中，所述閥蓋上設有第三密封件，所述第三密封件夾設在所述閥蓋和所述安裝凹槽之間。

在本發明的又一種實現方式中，所述入口段的外壁上設有第四密封件和第五密封件，所述第四密封件和所述第五密封件夾設在所述閥體和所述入口段之間，所述進油口和所述進油通孔均位於所述第四密封件和所述第五密封件之間。

在本發明的又一種實現方式中，所述文丘裡管還包括擴散段，所述擴散段與所述收縮段連通，所述擴散段的內徑由與所述收縮段連通的一端向另一端逐漸增大。

在本發明的又一種實現方式中，所述閥體上還設有閥底，所述閥底安裝在所述閥體另一端，所述擴散段與所述閥底相抵，所述閥底上設有出油口，所述出油口與所述擴散段連通。

另一方面，本發明實施例提供了一種控制閥，所述控制閥包括：閥體和安裝在所述閥體一端的閥蓋，所述閥體上設有進油口和出油口，所述閥蓋上設有控制油口，所述控制閥還包括文丘裡管和減壓閥芯，所述文丘裡管固定插裝在所述閥體內，所述文丘裡管包括背向所述閥蓋依次延伸的入口段和收縮段，所述入口段的一端與所述閥蓋密封連接且與所述控制油口連通，所述減壓閥芯可滑動地安裝在所述入口段內，所述減壓閥芯上設有減壓孔，所述入口段上設有用於連通所述減壓孔和所述進油口的進油通孔，所述減壓閥芯的一端密封且朝向所述閥蓋布置，所述減壓閥芯內設有用於連通所述減壓孔和所述收縮段的通道，所述收縮段的內徑由與所述減壓閥芯連通的一端向另一端逐漸減小，所述收縮段的另一端與所述出油口連通，所述收縮段的靠近所述減壓閥芯的位置連通有第一引出通道，所述第一引出通道用於與溢流閥的第一控制油口連通，所述收縮段遠離所述減壓閥芯的位置連通有第二引出通道，所述第二引出通道用於與所述溢流閥的第二控制油口和出油口連通。

本發明實施例提供的技術方案帶來的有益效果是：

在液壓控制閥組連接在液壓系統中後，當控制油口沒有油壓時，由於液壓系統本身帶有負載油壓，所以減壓閥芯的閥芯被來自出油口的負載油壓推至入口段的頂部，此時減壓孔與進油通孔斷開，進油口的液壓油無法導入；當控制油口處油壓上升並大於負載油壓時，減壓閥芯向下運動，直至減壓孔與進油通孔開始部分導通，使得進油口的液壓油依次導入減壓閥芯、入口段和收縮段，並最後由出油口導出，由於進油通孔與減壓孔之間部分導通，所以能夠起到減壓的作用(實現了減壓閥的作用)，隨著控制油口處的壓力增大，減壓閥芯不斷向下運動，使得進油通孔與減壓孔之間的開度越開越大，由於收縮段的內徑由與減壓閥芯連通的一端向另一端逐漸減小，所以入口段處的壓力不斷上升，從而使得減壓閥芯克服控制油口處的壓力向上運動，進而使得進油通孔與減壓孔之間的開度變小，以形成動態平衡(實現了壓力補償器的作用)；當控制油口處的壓力進一步增大時，收縮段遠離減壓閥芯的位置的油壓與收縮段靠近減壓閥芯的位置的油壓之間的差值也隨之不斷增大，使得溢流閥的進油口和出油口導通，進入控制油口處的部分液壓油通過收縮段溢流至出油口，從而降低了控制油口處的油壓，相當於限制了液壓控制閥組輸出的流量的上限值(實現了可控節流閥的作用)。由於控制閥內的各個部件都集成在閥體內，從而解決了液壓控制閥組佔用大量安裝空間的問題。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發明實施例提供的控制閥的剖面圖；

圖2是本發明實施例提供的液壓控制閥組的液壓原理圖；

圖中各符號表示含義如下：

1-閥體，11-支撐凸臺，12-端蓋，13-閥底，14-支撐架，2-閥蓋，21-控制油口，3-進油口，4-出油口，5-文丘裡管，51-入口段，52-收縮段，53-進油通孔，54-第一引出通道，55-第二引出通道，56-進油凹槽，57-對位凸臺，58-擴散段，6-減壓閥芯，61-減壓孔，62-通道，7-溢流閥，81-第一密封件，82-第二密封件，83-第三密封件，84-第四密封件，85-第五密封件。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明實施方式作進一步地詳細描述。

本發明實施例提供了一種液壓控制閥組，如圖1所示，該液壓控制閥組包括控制閥和溢流閥7(參見圖2)，控制閥包括閥體1和安裝在閥體1一端的閥蓋2，閥體上設有進油口3和出油口4，閥蓋2上設有控制油口21，控制閥還包括文丘裡管5和減壓閥芯6，文丘裡管5固定插裝在閥體1內，文丘裡管5包括背向閥蓋2依次延伸的入口段51和收縮段52，入口段51的一端與閥蓋2密封連接且與控制油口21連通，減壓閥芯6可滑動地安裝在入口段51內，減壓閥芯6上設有減壓孔61，入口段51上設有用於連通減壓孔61和進油口3的進油通孔53，減壓閥芯6的一端密封且朝向閥蓋2布置，減壓閥芯6內設有用於連通減壓孔61和收縮段52的通道62，收縮段52的內徑由與減壓閥芯6連通的一端向另一端逐漸減小，收縮段52的另一端與出油口4連通，收縮段52的靠近減壓閥芯6的位置連通有第一引出通道54，第一引出通道54與溢流閥7的第一控制油口連通(參見圖2)，收縮段52遠離減壓閥芯6的位置連通有第二引出通道55，第二引出通道55與溢流閥7的第二控制油口和出油口連通，溢流閥7的進油口與閥蓋2上的控制油口21連通。

在液壓控制閥連接在液壓系統中後，當控制油口21沒有油壓時，由於液壓系統本身帶有負載油壓，所以減壓閥芯6的閥芯被來自出油口4的負載油壓推至入口段51的頂部，此時減壓孔61與進油通孔53斷開，進油口3的液壓油無法導入；當控制油口21處油壓上升並大於負載油壓時，減壓閥芯6向下運動，直至減壓孔61與進油通孔53開始部分導通，使得進油口3的液壓油依次導入減壓閥芯6、入口段51和收縮段52，並最後由出油口4導出，由於進油通孔53與減壓孔61之間部分導通，所以能夠起到減壓的作用(實現了減壓閥的作用)，隨著控制油口21處的壓力增大，減壓閥芯6不斷向下運動，使得進油通孔53與減壓孔61之間的開度越開越大，由於收縮段52的內徑由與減壓閥芯6連通的一端向另一端逐漸減小，所以入口段51處的壓力不斷上升，從而使得減壓閥芯6克服控制油口21處的壓力向上運動，進而使得進油通孔53與減壓孔61之間的開度變小，以形成動態平衡(實現了壓力補償器的作用)；當控制油口21處的壓力進一步增大時，收縮段52遠離減壓閥芯6的位置的油壓與收縮段52靠近減壓閥芯6的位置的油壓之間的差值也隨之不斷增大，使得溢流閥7的進油口和出油口導通，進入控制油口21處的部分液壓油通過收縮段52溢流至出油口4，從而降低了控制油口21處的油壓，相當於限制了液壓控制閥組輸出的流量的上限值(實現了可控節流閥的作用)。由於控制閥內的各個部件都集成在閥體1內，從而解決了液壓控制閥組佔用大量安裝空間的問題。

在本實施例中，控制閥和溢流閥可以為兩個獨立的液壓元件(具有獨立的閥體)，此時控制閥和溢流閥可以通過液壓油管連接；控制閥和溢流閥也可以為一體式結構，即控制閥和溢流閥集成在一起，從而使得控制閥和溢流閥之間不需液壓油管的連接。

下面簡單介紹一下收縮段52遠離減壓閥芯6的位置的油壓與收縮段52靠近減壓閥芯6的位置的油壓之間的差值限制液壓控制閥組輸出的流量的上限值的原理：

假設液壓系統的流量為q，文丘裡管5的節流係數為cd2，文丘裡管5的節流面積為a，收縮段52遠離減壓閥芯6的位置的油壓為pa，收縮段52靠近閥芯的位置的油壓為p1，液壓油的密度為ρ，由節流理論可以得出以下公式：

由於cd2、a和ρ均為定值，所以收縮段52遠離減壓閥芯6的位置的油壓與收縮段52靠近減壓閥芯6的位置的油壓之間的差值隨著液壓系統的流量增大而增大，因此，限定收縮段52遠離減壓閥芯6的位置的油壓與收縮段52靠近減壓閥芯6的位置的油壓之間的差值既可以限定液壓系統的流量上限值，即限定了液壓控制閥組輸出的流量的上限值。

再次參見圖1，在本實施例中，進油通孔53為腰形孔，腰型孔沿減壓閥芯6的移動方向延伸。

在上述實現方式中減壓孔61可以為直徑與進油通孔53相同的圓孔，隨著減壓閥芯6的運動，進油通孔53與減壓孔61隨之發生相對運動，從而改變了進油通孔53與減壓孔61之間的開度大小，由於進油通孔53為腰形孔，可以更加穩定的實現進油。

具體地，閥體1上可以設置有兩個進油口3，入口段51和減壓閥芯6均為圓柱體結構，入口段51的內周壁上可以設置有進油凹槽56，多個進油通孔53可以繞入口段51的中心軸布置在進油凹槽56的底面上，多個減壓孔61可以繞減壓閥芯6的中心軸布置，每個減壓孔61均通過進油凹槽56與進油通孔53連通，從而使得每個減壓孔61均可以通過進油凹槽56和進油通孔53實現與兩個進油口3連通。

在本實施例中，減壓閥芯6的外壁上間隔設有第一密封件81和第二密封件82，第一密封件81和第二密封件82均夾設在減壓閥芯6和入口段51之間，減壓孔61和進油通孔53均位於第一密封件81和第二密封件82之間。第一密封件81和第二密封件82可以為密封圈，將第一密封件81和第二密封件82分別設置在減壓孔61和進油通孔53的兩側，可以避免減壓孔61和進油通孔53處的液壓油在減壓閥芯6移動的過程中發生洩漏。

在本實施例中，閥體1的內壁上設有支撐凸臺11，文丘裡管5的外壁上設有對位凸臺57，對位凸臺57擱置在支撐凸臺11上，從而通過支撐凸臺11和對位凸臺57之間的配合，實現了閥體1對文丘裡管5的支撐。

在上述實現方式中，由於控制閥豎直放置，所以文丘裡管5和閥體1之間可以不需要固定連接，文丘裡管5能夠直接擱置在支撐凸臺11上，從而與閥蓋2配合，以將文丘裡管5固定夾裝在閥蓋2和支撐凸臺11之間。

在本實施例中，閥體1上設置有端蓋12，端蓋12的一側面上設有安裝凹槽，閥蓋2卡裝在安裝凹槽內，端蓋12的一側面固定在閥體1上。

具體地，端蓋12可以通過螺栓固定在閥體1上，安裝凹槽與閥蓋2相匹配，閥蓋2上可以設置有與入口段51相匹配的安裝法蘭板，在裝配時，可以先將閥蓋2通過安裝法蘭板放置在入口段51，然後將端蓋12罩設在閥蓋2上，使得安裝凹槽與閥蓋2相匹配，最後通過螺栓將端蓋12固定在閥體1上，從而實現了端蓋12和閥蓋2的安裝。

具體地，閥蓋2上設有第三密封件83，第三密封件83夾設在閥蓋2和安裝凹槽之間，從而避免了控制油口21的液壓油洩漏。

在本實施例中，入口段51的外壁上設有第四密封件84和第五密封件85，第四密封件84和第五密封件85夾設在閥體1和入口段51之間，進油口3和進油通孔53均位於第四密封件84和第五密封件85之間。第四密封件84和第五密封件85可以為密封圈，將第四密封件84和第五密封件85分別設置在進油口3和進油通孔53的兩側，可以避免進油口3和進油通孔53處的液壓油發生洩漏。

在本實施例中，文丘裡管5還包括擴散段，擴散段58與收縮段52連通，擴散段58的內徑由與收縮段52連通的一端向另一端逐漸增大。

在上述實現方式中，擴散段58可以降低在收縮段52逐漸加速的液壓油的流速，減小了湍流度，控制了壓頭損失。

在本實施例中，閥體1上還設有閥底13，閥體1上還設有閥底13，閥底13安裝在閥體1另一端，擴散段58與閥底13相抵，出油口4設置在閥底13上，出油口4與擴散段58連通，閥底13起到支撐文丘裡管5的作用。

具體地，閥底13上設有支撐架14，擴散段58通過支撐架14與閥底13安裝在一起。

更具體地，支撐架14可以包括第一安裝筒、第二安裝筒和安裝板，第一安裝筒和第二安裝筒分別同軸固定在安裝板的相反兩側，擴散段58插裝在第一安裝筒內，且第一安裝筒夾設在擴散段58和閥體1之間，閥底13上對應出油口4的位置可以設有定位凸起，定位凸起插裝在第二安裝筒內。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。