一種液壓平衡閥的製作方法
2023-05-02 18:49:06
專利名稱：一種液壓平衡閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種液壓裝置用的閥組件，具體來說涉及一種能夠保持負載平穩下放 的液壓平衡閥。
背景技術：
在現代的工程機械、建築機械等機械設備中，大量應用了液壓承重系統，其中平衡 閥是這類系統的關鍵液壓元件，其性能的優劣直接影響著整機的性能。現有的液壓平衡閥 普遍存在這樣一個缺點當負載下放時，由於液壓平衡閥的閥芯開口難以穩定在一個確定 的開口大小上，使負載產生低頻抖動的現象，造成系統不穩定，影響整機的安全可靠性。為了解決此問題，很多新的平衡閥內部都增設了阻尼孔，以此來消除負載下放時 的低頻抖動，這種方法的缺點在於影響控制閥芯的響應時間。
發明內容
本發明所要解決的技術問題在於，克服現有技術的缺陷提供一種運行平穩、控制 閥芯的響應時間可調的液壓平衡閥。為了實現上述目的，本發明的技術方案如下一種液壓平衡閥，包括主閥和先導閥，所述主閥的主閥閥體上設有主閥腔、先導閥 腔、連接主閥腔和先導閥腔的小孔、以及與主閥腔相連通的A 口和B 口，主閥腔內設有主閥 芯，主閥芯內有先導閥芯，先導閥的控制閥芯安裝在先導閥腔內，控制閥芯右端的頂杆穿過 所述小孔後伸入主閥芯內與先導閥芯相對，先導閥的先導閥體上有控制口 X，其特徵在於， 所述先導閥的先導閥體主孔內設置有推桿座，推桿座上開有徑向小孔，推桿座內部開有軸 向孔，該軸向孔內放置有第一鋼球，在第一鋼球與推桿座之間有調壓彈簧，推桿座的右端面 開有軸向小孔，一推桿的一端穿過該軸向小孔後頂在第一鋼球上，另一端插入在控制閥芯 左端面的盲孔內，該推桿的直徑略小於所述軸向小孔的直徑；控制閥芯的左端面上還開設 有孔，該孔連通控制閥芯左、右容腔，孔內設置有壓力單向閥；所述主閥閥體上還開有與先 導閥腔相連通的洩漏油口。進一步，在本發明中，所述主閥芯呈柱體狀，在主閥芯的中間柱面上圓周均布有左 深右淺的若干軸向楔形槽，在主閥芯右端柱面上從右至左依次開有軸向節流槽和主閥芯徑 向小孔，主閥芯內部設有先導閥芯容腔，用於放置先導閥芯。進一步，在本發明中，所述推桿座的中間有一段外壁與主閥閥體主孔內壁之間有 間隙，所述先導閥體上還開有通道，通道連通所述間隙與控制閥芯左容腔，所述通道內設置 有第二阻尼器和第三阻尼器。進一步，在本發明中，所述控制閥芯的左端面為球面。進一步，在本發明中，所述推桿座螺紋連接在先導閥體主孔內。進一步，在本發明中，在所述主閥芯的彈簧座上開有彈簧座徑向階梯孔，彈簧座徑 向階梯孔連通先導閥芯右容腔和主閥閥體的B 口，該彈簧座徑向階梯孔的階梯上放置有第二鋼球。本發明的優點在於1、由於推桿座與先導閥體之間採用螺紋連接，推桿座在先導閥體內的位置可以調 節，當推桿座順時針旋轉時，使得控制閥芯左容腔容積變小，此時加快了控制閥芯的響應時 間，反之則減慢了控制閥芯的響應時間。從而可以控制主閥口的打開速度，有效地控制液壓 油流動量，重物下降時不會出現抖動現象；增強了安全性，使行動更加可靠。2、主閥閥體內設置了若干阻尼孔，消除了下降重物過程中的低頻抖動，增強了安 全性，使行動更加可靠，且在負載上升過程中，能量損耗較小，效率高。3、當軟管破損失壓的情況下，能防止負載失速下降，能起到一個液壓鎖的作用，保 護油缸或液壓系統不被損壞。4、閥體結構及加工工藝簡單，便於裝拆與維修，製造成本較低。本發明可以用於汽車起重機、汽車隨車吊、大型或伸縮式叉車、市政機械、林業機 械等工程機械的液壓承重系統中。
下面結合附圖和具體實施方式
來詳細說明本發明
圖1為本發明的剖面結構示意圖2為圖1的C向局部剖面結構示意圖3為本發明的主閥閥體的剖面結構示意圖4為本發明的主閥芯的結構示意圖5為圖4的剖面結構示意圖6為圖4中D-D向的剖面結構示意圖7為流量為200L/min的主閥芯的結構示意圖8為圖7中E-E向的剖面結構示意圖9為流量為300L/min的主閥芯的結構示意圖10為圖9中F-F向的剖面結構示意圖11為本發明的控制閥芯的結構示意圖12為本發明的推桿座的結構示意圖13為本發明的原理圖。
具體實施例方式為了使本發明實現的技術手段、創作特徵、達成目的與功效易於明白了解，下面結 合具體圖示，進一步闡述本發明。參看圖1、2，一種平衡閥，由主閥和先導閥組成，先導閥安裝在主閥上。參見圖3，主閥閥體43的前表面和後表面分別加工出斜孔A和Al油口(如圖2所 示)，在主閥閥體底面機加工出B 口，主閥閥體43的右部機加工出階梯式的主閥腔45，三油 口 A、Al、B分別和主閥腔45相通。主閥閥體43的左部機加工出先導閥腔44，用於安裝先 導閥的控制閥芯，先導閥腔與主閥腔之間通過Φ4小孔相連通。在先導閥腔上面設置有洩 漏油口 L，洩漏油口 L與先導閥腔之間通過控制油洩露通道連通。
再次參見圖1，主閥閥體43的主閥腔內有閥套26，閥套26呈筒體結構，在其圓周 側面上制出閥套小孔40，在閥套26的左端外圓處制出凹槽，用於放置密封圈和擋圈，防止 液壓油內洩漏。閥套26的右邊是帶有臺肩的螺蓋34，螺蓋34與主閥腔螺紋連接，螺蓋34 的臺肩與螺紋交接處有溝槽，用於放置密封圈，防止液壓油外洩漏。在螺蓋34的中心鑽出 一油孔，右端攻出螺紋孔，可以裝配螺塞35，拆掉此螺塞35，螺紋孔就可作為B 口的測壓口 MB。螺蓋34內嵌有帶鋼絲擋圈的彈簧座32，螺蓋34與彈簧座32之間有蝶形彈簧。在 彈簧座32的左端制出軸向階梯孔，用於放置彈簧，在彈簧座32的右端開有彈簧座通道33， 該彈簧座通道33與彈簧座徑向容腔38 (彈簧座外壁與螺蓋內壁之間的間隙)相互貫通，起 到節流的作用。此外彈簧座32在圓周側面上制出彈簧座徑向階梯孔，彈簧座徑向階梯孔連 通先導閥芯右容腔31和主閥閥體的B 口，該彈簧座徑向階梯孔的階梯上放置有第二鋼球 36。彈簧座32的左端外徑與閥套26右端臺階孔相配合，且彈簧座32左端面壓在閥套26 右端的沉孔臺階上。彈簧座32的軸向階梯孔內放置有先主閥彈簧37，主閥彈簧37的另一 端頂在先導閥芯25的右端。閥套26內安裝有主閥芯24，參見圖4、5、6，主閥芯24大體呈柱體狀，表面設有與 閥套相配合的環狀臺階構成第一密封面42。在主閥芯24的中間柱面上圓周均布有左深右 淺的六條軸向楔形槽46，在主閥芯右端柱面上從右至左依次開有軸向節流槽30和主閥芯 徑向小孔29。主閥芯24內開有先導閥芯容腔，用於放置先導閥芯。圖4為流量為100L/ min的主閥芯，當然，上述楔形槽的角度、長度和數量可以根據實際流量的大小進行改變，如 圖7、8所示，該主閥芯的流量為200L/min，圖9、10所示為流量為300L/min的主閥芯。主閥芯24內部裝有先導閥芯25，先導閥芯25大體為階梯圓柱形，表面設有與主閥 芯相配合的錐面構成第二密封面27，先導閥芯25的右端圓柱內開有先導閥芯軸向內孔39， 先導閥芯25上還開有先導閥芯徑向小孔28，先導閥芯徑向小孔28連通先導閥芯軸向內孔 39和先導閥芯左容腔41，先導閥芯25的左端圓柱伸入到先導閥芯容腔底部中心的通孔，並 與控制閥芯21的頂杆相對。先導閥的先導閥體17與主閥閥體43之間通過螺栓連接，先導閥的控制閥芯21安 裝在先導閥腔44內。先導閥體17內部開有軸向的先導閥體主孔，在先導閥體上開有徑向 螺紋孔，該徑向螺紋孔內螺紋連接一連接套13，連接套13的上部裝有接頭15構成控制口 X，以便於與液壓馬達的控制口連接。在連接套的下部裝有第一阻尼器12，接頭15與連接套 13之間設置有過濾網14，可以過濾油液中的雜質。先導閥體主孔內螺紋連接一柱形的推桿座9，參見圖12，推桿座9左端伸出先導閥 體17外，且其外部套有鎖緊螺母8和螺帽10。推桿座9的中間有一段外壁與主閥閥體主孔 內壁之間有間隙18，在這一段外壁上開有徑向小孔4，在推桿座內部開有軸向孔19，該軸向 孔19內放置有第一鋼球5，在第一鋼球5與推桿座9之間有調壓彈簧11，推桿座9的右端 面開有軸向小孔48，一推桿20的一端穿過該軸向小孔48後頂在第一鋼球5上，另一端插入 在控制閥芯21左端面的盲孔內，該推桿20的直徑略小於上述軸向小孔48的直徑。先導閥體17上還開有通道6，通道6連通間隙18 (推桿座與主閥閥體主孔內壁之 間有間隙)與控制閥芯左容腔16，該通道6內設置有第二阻尼器7和第三阻尼器3。控制閥芯21設置在主閥閥體的先導閥腔44內，參見圖11，控制閥芯21呈階梯軸狀，其最大級圓周外壁與先導閥腔的內壁配合。在先導閥腔44內放置先導閥彈簧22，先導 閥彈簧22的一端定位在先導閥腔的臺階處，另一端定位在控制閥芯21的臺階上。控制閥 芯21前端有一段直徑較細的頂杆，該頂杆穿過Φ4小孔後伸入主閥芯內與上述先導閥芯25 相對。控制閥芯21的左端面並不是平面而是一個向內凹的球面。控制閥芯的左端面中間開有一盲孔，推桿20插入在該盲孔中。控制閥芯的左端面 上還開設有孔47，該孔47連通控制閥芯左、右容腔(16、23)，孔47內放置有第四阻尼器2 和第三鋼球1構成壓力單向閥。當控制閥芯左、右容腔(16、23)產生壓差，使控制閥芯21緩慢的向右移動，此時 第一鋼球5也隨著移動，直至頂在推桿座9最右端的臺階處。此時第一鋼球5起單向關閉 狀態，此時控制口 X進入的油液只有通過第二阻尼器7、第三阻尼器3進入控制閥芯左容腔 21，直至使控制閥芯21推至先導閥腔44的內孔端面。需要指出的是，由於推桿座與先導閥體之間採用螺紋連接，推桿座在先導閥體內 的位置可以調節，當推桿座順時針旋轉時，使得控制閥芯左容腔容積變小，此時加快了控制 閥芯的響應時間，反之則減慢了控制閥芯的響應時間。從而可以控制主閥口的打開速度，有 效地控制液壓油流動量，重物下降時不會出現抖動現象；增強了安全性，使行動更加可靠。本平衡閥的工作過程如下(1)起升負載(A — B)壓力油從A 口進入後，隨著壓力的增大，壓力油克服主閥彈簧37的預緊力，向右推 動主閥芯24，然後壓力油從主閥芯的楔形槽46中直接進入B腔；而先導閥芯右容腔31的 油液，一部分通過主閥芯上的軸向節流槽30進入B腔，另一部分在壓力作用下，推開第二鋼 球36，通過彈簧座徑向容腔38流入B腔，這樣就消除了主閥芯24的背壓，加快了打開主閥 芯24的打開速度，當主閥芯24靠到彈簧座32時，此時A通過B流量達到最大。整個過程 中，先導閥不起作用。如果與A 口連接的高壓軟管突然破裂，造成A 口瞬間失壓，此時由於先導閥芯右容 腔31通著負載壓力，主閥芯24立即關閉，保護油缸或液壓系統不被損壞。(2)負載下放(B — A)控制口 X進油，油液經過過濾網14、第一阻尼器12，再通過推桿座的徑向小孔4、 推桿座的軸向小孔48與推桿20之間的間隙進入控制閥芯左容腔16，部分油液通過第四阻 尼器2推開第三鋼球1流入控制閥芯右容腔23，然後再通過控制油洩漏通道從洩漏油口 L 口流出，使控制閥芯21的左、右容腔之間產生壓差。隨著壓力的增大，壓力油克服先導閥彈 簧22和主閥彈簧37的預緊力，向右推動控制閥芯21，使先導閥芯25升離主閥芯24，此時 主閥芯24與先導閥芯25之間的第二密封面27打開；B 口進入的油液通過主閥芯徑向小孔 29或者主閥芯的軸向節流槽30進入先導閥芯右容腔31，油液再經過先導閥芯軸向內孔39、 先導閥芯徑向小孔28、第二密封面流入A 口。隨著先導閥芯25繼續往右移，當先導閥芯25 將主閥芯徑向小孔29關閉後，先導閥芯右容腔31的壓力逐漸下降，隨著壓力的下降，已經 流入的A腔的油液迫使主閥芯24整體向右移動，此時B 口進入的油液從主閥芯上的楔形槽 46進入A 口，閥口全開，直至主閥芯24移動至最右端，B進入A的流量達到最大。以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特徵和本發明的優點。本行業的技術 人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和 改進都落入要求保護的本發明的範圍內。本發明要求的保護範圍由所附的權利要求書及其 等同物界定。
權利要求
一種液壓平衡閥，包括主閥和先導閥，所述主閥的主閥閥體上設有主閥腔、先導閥腔、連接主閥腔和先導閥腔的小孔、以及與主閥腔相連通的A口和B口，主閥腔內設有主閥芯，主閥芯內有先導閥芯，先導閥的控制閥芯安裝在先導閥腔內，控制閥芯右端的頂杆穿過所述小孔後伸入主閥芯內與先導閥芯相對，先導閥的先導閥體上有控制口X，其特徵在於，所述先導閥的先導閥體主孔內設置有推桿座，推桿座上開有徑向小孔，推桿座內部開有軸向孔，該軸向孔內放置有第一鋼球，在第一鋼球與推桿座之間有調壓彈簧，推桿座的右端面開有軸向小孔，一推桿的一端穿過該軸向小孔後頂在第一鋼球上，另一端插入在控制閥芯左端面的盲孔內，該推桿的直徑略小於所述軸向小孔的直徑；控制閥芯的左端面上還開設有孔，該孔連通控制閥芯左、右容腔，孔內設置有壓力單向閥；所述主閥閥體上還開有與先導閥腔相連通的洩漏油口。
2.根據權利要求1所述的一種液壓平衡閥，其特徵在於，所述主閥芯呈柱體狀，在主閥 芯的中間柱面上圓周均布有左深右淺的若干軸向楔形槽，在主閥芯右端柱面上從右至左依 次開有軸向節流槽和主閥芯徑向小孔，主閥芯內部設有先導閥芯容腔。
3.根據權利要求1所述的一種液壓平衡閥，其特徵在於，所述推桿座的中間有一段外 壁與主閥閥體主孔內壁之間有間隙，所述先導閥體上還開有通道，通道連通所述間隙與控 制閥芯左容腔，所述通道內設置有第二阻尼器和第三阻尼器。
4.根據權利要求1所述的一種液壓平衡閥，其特徵在於，所述控制閥芯的左端面為球
5.根據權利要求1所述的一種液壓平衡閥，其特徵在於，所述推桿座螺紋連接在先導 閥體主孔內。
6.根據權利要求1所述的一種液壓平衡閥，其特徵在於，在所述主閥芯的彈簧座上開 有彈簧座徑向階梯孔，彈簧座徑向階梯孔連通先導閥芯右容腔和主閥閥體的B 口，該彈簧 座徑向階梯孔的階梯上放置有第二鋼球。
全文摘要
一種液壓平衡閥，包括主閥和先導閥，先導閥的先導閥體主孔內設置有推桿座，推桿座上開有徑向小孔，推桿座內部開有軸向孔，該軸向孔內放置有第一鋼球，在第一鋼球與推桿座之間有調壓彈簧，推桿座的右端面開有軸向小孔，一推桿的一端穿過該軸向小孔後頂在第一鋼球上，另一端插入在控制閥芯左端面的盲孔內；控制閥芯安裝在主閥閥體內，控制閥芯右端的頂杆伸入主閥芯內與先導閥芯相對。本發明的優點在於可以調節控制閥芯的響應時間，從而可以改變主閥口的打開速度，有效地控制液壓油流動量，不會使吊臂在工作中，重物下降時出現抖動現象。
文檔編號F15B13/02GK101893010SQ20091005168
公開日2010年11月24日 申請日期2009年5月21日 優先權日2009年5月21日
發明者劉峰偉, 張堅, 朱劍根, 沈至偉, 米根祥, 袁才富, 陳長信 申請人:上海立新液壓有限公司