液壓平衡閥的製作方法

2023-10-28 14:49:07

專利名稱：液壓平衡閥的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種閥，尤其涉及用於8噸至50噸各種開式系統液壓迴路中的液壓控制平衡閥。
本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為液壓平衡閥包括主閥、先導閥和控制閥，其中各閥包含有閥體、閥芯和前後二腔，閥芯均通過彈簧與閥體連接，先導閥位於主閥芯內，控制閥與主閥上下連接，位於閥體上的二主油口A、B和控制油口X，位於主閥上的油口b與控制閥的後腔相通，主閥芯前腔與閥體上的主油口A相通，主閥芯前端內軸向設有油孔f連通先導閥的前腔與主閥的前腔，其特徵在於(1)控制閥前腔與主油口A相貫通，控制閥的後腔沿軸向與主油口B相貫通；(2)位於主閥前腔內有一控制活塞，其有杆腔與無杆腔分別通過位於閥體上的的油孔c、d與控制油口X相連通；
(3)主閥芯後端外側面軸向設有多條斜槽連通主閥的油口b和主閥的後腔；(4)主閥芯的後端設有一油孔e連通主閥的後腔與先導閥的後腔。
所述的主閥芯前端外側面上可以設有多條不同角度、長度的圓弧節流槽。
所述的主閥芯前端內設有與油孔f相貫通的垂直油孔g連通主閥的前腔與先導閥的前腔。
所述的主閥芯前端外側可以設有一主閥套，在主閥套外再固定有一閥套，閥套的後端設有與其相抵並與主閥體相固定的彈簧套，主閥芯通過主閥芯彈簧與彈簧套相連。
所述的主閥芯後端也可以設有一彈簧座，彈簧座內軸向設有油孔e，位於主閥芯內的彈簧座與先導閥彈簧相抵，位於主閥芯外的彈簧座與主閥芯彈簧的相抵。
所述的先導閥由鋼球座、位於鋼球座內的鋼球及先導閥彈簧組成，鋼球座通過先導閥彈簧與主閥芯相連，鋼球與主閥芯的內壁相配且鋼球的前端與控制活塞的控制活塞杆相正對。
所述主閥芯的後端可以設有與其相對的調節杆，該調節杆固定在彈簧套上並凸出於主閥體之外，位於彈簧套內的調節杆上套有主閥芯彈簧。
所述的主閥體的側面設有與其相固定的一閥板，與控制油口X相通的油孔d通過位於該閥板內的阻尼孔、與控制活塞的無杆油腔相通。
為了防止阻尼孔被堵，在上述油孔d與閥板內的阻尼孔間還設有一濾芯。
為了控制活塞快速的返回，在所述的閥板內還設有一單向閥，單向閥包含有單向閥芯、彈簧及前、後腔，單向閥芯通過彈簧與閥板連接，單向閥的前腔通過油孔h與控制活塞的無杆腔相連通，單向閥的後腔與閥板內的阻尼孔相通。
與現有技術相比，本發明的優點在於由於主閥與控制閥、閥板之間採用分離結構，所以該閥加工容易；再者主閥芯後端外側設有多條斜槽，隨著主閥芯的移動，該處節流口的面積隨之變化，因而運動更加靈敏、平穩；還有由於在主閥的前端設有調節杆，所以該閥可以手動調節主閥的最大開口度，使它有較廣的應用範圍；當重物上升，由於流量只通過控制閥，從A口流向B口，所以整個過程流阻小，能量損耗小，效率高。
以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
參見

圖1和圖2，液壓平衡閥包括主閥、先導閥、控制閥、閥板8和調節杆1，控制閥用螺栓固定在主閥的上方，先導閥位於主閥內，閥板8用螺栓固定在主閥的右側，調節杆1位於主閥的左側並與主閥芯14相正對。其中控制閥包括控制閥體5、控制閥芯7、前後二腔及分別位於其閥體5前面、上面、側面的二主油口A、B和控制油口X，控制閥芯7通過控制閥彈簧6與控制閥閥體5連接，控制閥的前後腔分別與主油口A、B相貫通；主閥包含有主閥體4、主閥芯14、前後二腔及主閥體4上端的兩油口a和b，油口a和b分別與控制閥的前腔和後腔相連通，油口a又與主閥的前腔相通，主閥芯14後端外側面軸向設有2條斜槽23連通主閥的油口b和主閥的後腔，主閥芯14前端外側面上設有8條不同角度、長度的圓弧節流槽24(參見圖3和圖4)，主閥芯14前端外側還設有主閥套10，在主閥芯14外還配有閥套15，與閥套15相抵並與主閥體4螺紋連接的彈簧套2，在主閥芯14的後端上卡有一彈簧座16，彈簧座16內軸向設有油孔e，在彈簧套2的左側螺紋連接有一調節杆1並凸出於主閥閥體4之外，位於彈簧套2內的調節杆1上套有主閥彈簧3，使主閥彈簧3位於彈簧套2與彈簧座16之間，在主閥芯14的前端軸向上設有油孔f，在該油孔的垂直方向上設有一油孔g；在主閥芯14內設有一先導閥，先導閥又由鋼球座12和位於鋼球座12內的鋼球11及先飛彈簧13組成，先飛彈簧13的一端位於彈簧座16上，另一端與鋼球座12相抵，鋼球11與主閥芯14的內壁相配，上述油孔e連通主閥芯14的後腔與先導閥的後腔，上述油孔f和油孔g連通主閥的前腔和先導閥的前腔；在主閥的前腔內設有一控制活塞9，控制活塞杆通過主閥芯14前端的油孔f與先導閥內的鋼球11相抵，控制活塞9上的有杆腔通過位於閥體上的的油孔c與控制油口X相連通；在主閥體4的右側還設有與其螺栓固定的一閥板8，閥板8內設有二阻尼孔18、19，控制活塞9上的無杆腔通過上述阻尼孔18、19及主閥體4上油孔d與控制油口X相連通，本實施例中油孔d與油孔c相貫通後與控制油口X相通，為了防止油孔被堵塞，在油孔d與閥板8內的阻尼孔18間設有一濾芯17；在所述的閥板8內還設有一單向閥20，單向閥20包含有單向閥芯22、彈簧21及前、後腔，單向閥芯22通過彈簧21與閥板8連接，單向閥的前腔通過油孔h與控制活塞9的無杆腔相連通，單向閥後腔與閥板8內的阻尼孔18相通。
圖5是本發明應用在絞車上的液壓原理圖，本閥的主流口B可直接安裝在液壓馬達M的B1口上，本閥的主油口A用高壓軟管與三位四通的操縱閥H的油口A1相連接，控制油口X分別與液壓馬達M的B2口、本閥內控制活塞9的有杆腔和無杆腔及三位四通的操縱閥H油口B3相連，操縱閥H的另外二油口P和O分別接壓力油源和回油箱。
本閥的工作控制過程如下(1)當正常起升負載G工況時，三位四通操縱閥H打到左邊的位置，此時，壓力油源通過操縱閥H的油口A1與主油口A相通，而液壓馬達M的B2口和控制油口X通過油口B3與回油箱相通，壓力油從主油口A進入，克服控制閥內控制閥彈簧6的預緊力，推動控制閥內的控制閥芯7左移，壓力油經控制閥芯7與控制閥體5的間隙，從主油口B流入液壓馬達M，驅動液壓絞車J提升負載G，油液經液壓馬達M的油口B2流至操縱閥H，回到回油箱，這是正常的起升工況。(2)讓負載G靜止在半空時，將三位四通操縱閥H打到中間位置，切斷壓力油進入本閥主油口A的通路，停止向液壓馬達M供油，在負載G自重作用下，產生負力矩，力圖使液壓馬達M逆向旋轉，即使負載G下放方向旋轉，此時控制閥內控制閥芯7緊帖控制閥體5上，堵住主油口A與主油口B間的通道，切斷液壓馬達M受負力矩作用產生的逆向油流，阻止液壓馬達M逆向旋轉，阻止負載G自行下降，負載G就停留在半空中。(3)當負載G下放時，將三位四通操縱閥H打到右邊的位置，壓力油源與控制油口X和液壓馬達M的油口B2相通，而本閥的主油口A與回油箱相連通，控制油口X的壓力通過油孔c傳遞至主閥體4內控制活塞9的有杆腔，同時控制油口X的壓力通過油孔d、濾芯17、阻尼孔18和19進入主閥體4內控制活塞9的無杆腔中，利用控制活塞9上的面積差克服先導閥內彈簧13的預緊力，控制活塞9桿頂開鋼球11，使鋼球11與主閥芯14內壁間產生間隙，此時液壓馬達M油口B1上的油液流動方向為經控制閥體5主油口B→控制閥後腔→主閥體4上油口b→主閥芯14後端的2條斜槽23→主閥的後腔→油孔e→先導閥的後腔→鋼球11與主閥芯14內壁間的間隙→主閥芯14前端的油孔f、油孔g→主閥的前腔→主閥油口a→控制閥前腔→主油口A，再經操縱閥H流回回油箱，此時若控制油口X處的油壓力較小，則控制活塞9推開鋼球11後與主閥芯14內壁間的間隙也較小，所以流通的截面積較小，使液壓馬達M緩慢地逆向旋轉，慢速下放負載G，當控制油口X處的控制壓力繼續上升時，作用在控制活塞9上的推力超過主閥芯彈簧3的預緊力和彈簧內壓力對主閥芯14的推力之和時，主閥芯14離開主閥套10的密封面，此時主油口B的油流動方向為二條途徑1)控制閥體5上的主油口B→控制閥後腔→主閥體4上的油口b→主閥芯14後端的2條斜槽23→主閥的後腔→油孔e→先導閥的後腔→鋼球9與主閥芯14內壁間的間隙→主閥芯14前端的油孔f、油孔g→主閥的前腔→主閥油口a→控制閥前腔→主油口A，再經操縱閥H流回回油箱。2)控制閥體5上的主油口B→控制閥後腔→主閥體4上由口b→主閥芯14前端外側面上的8條節流槽24→主閥前腔→主閥體4的上油口a→控制閥後腔→主油口A，再經操縱閥H流回回油箱，此時液壓馬達M提高逆向轉速，加快負載G的下放速度；(4)安全控制過程，當液壓馬達M轉速過快，吸油流量出現超過油泵的排油量時，液壓馬達M呈油泵機能，壓力油源至液壓馬達M的油口B2間的管路上出現吸空趨勢，控制油口X處的控制壓力下降，作用於控制活塞9上的推力減小，主閥芯14右移，由於8條節油槽24具有不同的角度和長度，隨著主閥芯14的右移，其截面積趨於減小，即節流面積減小，增加了對負載的抗衡壓力，降低液壓馬達M的轉速，使負載G限速下放。
當負載G下降到地面時，將三位四通操縱閥H打到中間位置，切斷壓力油進入液壓馬達M的油口B2和控制油口X的通路，停止向液壓馬達M供油，此時控制油口X沒有壓力，主閥和先導閥內的彈簧由於回復力作用，使鋼球11與主閥芯14內壁相緊貼，主閥芯14與主閥套10的間隙趨與關閉，此時控制活塞9右移，控制活塞9無杆腔內的油經油孔h、單向閥20、阻尼18、濾芯17、油孔c、控制油口X經操縱閥H返回回油箱。
本閥除了上述功能以外，還有在正常起升負載工況時，由於主油口A經常承受高壓，高壓軟管因衝擊或老化而破損時，控制閥體5內的控制閥芯7因主油口A瞬間失壓，在主油口B的壓力的作用下，控制閥芯7會自動迅速關閉，切斷本閥內部主油口B到主油口A的油路，阻止負載G失速下降，起到液壓鎖的作用。再者，由於主閥的左側設有一調節杆1，可以人為地調節主閥芯14的最大開口度，即當所吊負載較輕時，旋轉調節杆1，使調節杆1與彈簧座16間的距離較近，主閥芯14打開的節流面積較小，流過的流量足以提升負載；反之，當所吊負載較重時，使調節杆1與彈簧座16間的距離較遠，主閥芯14打開的節流面積較大，使流過的流量足夠大而能提升負載，這樣既可以減少能耗，而且可以使本發明既應用於液壓汽車起重機的起升、變幅、伸縮機構的液壓迴路系統中，同樣可以使本發明應用於貨船液壓起貨絞車、液壓甲板起重機漁船液壓捕撈機械、工程船舶液壓絞車上，應用範圍較廣。
本發明的保護範圍不受上述實施例的結構的限制，即使對實施例的結構作些變動，如主閥芯14後端外側面軸向斜槽23改為3條或4條等，主閥芯14內的先導閥改為錐面，再比如控制閥上的油口位置變換或控制閥、主閥、閥板8及調節杆1間的位置變換，這樣的方案仍屬於本發明的保護範圍。
權利要求
1.一種液壓平衡閥，包括主閥、先導閥和控制閥，其中各閥包含有閥體、閥芯和前後二腔，閥芯均通過彈簧與閥體連接，先導閥位於主閥芯(14)內，控制閥與主閥上下連接，位於閥體上的二主油口(A)、(B)和控制油口(X)，位於主閥上的油口(b)與控制閥的後腔相通，主閥芯(14)前腔與閥體上的主油口(A)相通，主閥芯(14)前端內軸向設有油孔(f)連通先導閥的前腔與主閥的前腔，其特徵在於(1)、控制閥前腔與主油口(A)相貫通，控制閥的後腔沿軸向與主油口(B)相貫通；(2)、位於主閥前腔內有一控制活塞(9)，其有杆腔與無杆腔分別通過位於閥體上的的油孔(c)、(d)與控制油口(X)相連通；(3)、主閥芯(14)後端外側面軸向設有多條斜槽(23)連通主閥的油口(b)和主閥的後腔；(4)、主閥芯(14)的後端設有一油孔(e)連通主閥的後腔與先導閥的後腔。
2.根據權利要求1所述的液壓平衡閥，其特徵在於所述的主閥芯(14)前端外側面上設有多條不同角度、長度的圓弧節流槽(24)。
3.根據權利要求1所述的液壓平衡閥，其特徵在於所述的主閥芯(14)前端內設有與油孔(f)相貫通的垂直油孔(g)連通主閥的前腔與先導閥的前腔。
4.根據權利要求1所述的液壓平衡閥，其特徵在於所述的主閥芯(14)前端外側設有一主閥套(10)，在主閥套(10)外再固定有一閥套(15)，閥套(15)的後端設有與其相抵並與主閥體(4)相固定的彈簧套(2)，主閥芯(14)通過主閥芯彈簧(3)與彈簧套(2)相連。
5.根據權利要求1所述的液壓平衡閥，其特徵在於所述的主閥芯(14)後端設有一彈簧座(16)，彈簧座(16)內軸向設有上述油孔(e)，位於主閥芯(14)內的彈簧座(16)與先導閥彈簧(13)相抵，位於主閥芯(14)外的彈簧座(16)與主閥芯彈簧(3)的相抵。
6.根據權利要求1所述的液壓平衡閥，其特徵在於所述的先導閥由鋼球座(12)、位於鋼球座(12)內的鋼球(11)及先導閥彈簧(13)組成，鋼球座(12)通過先導閥彈簧(13)與主閥芯(14)相連，鋼球(11)與主閥芯(14)的內壁相配且鋼球(11)的前端與位於油孔(f)內的控制活塞(9)的活塞杆相正對。
7.根據權利要求1至6的任一所述的液壓平衡閥，其特徵在於所述主閥芯(14)的後端設有與其相對的調節杆(1)，該調節杆(1)固定在彈簧套(2)上並凸出於主閥體(4)之外，位於彈簧套(2)內的調節杆(1)上套有主閥芯彈簧(3)。
8.根據權利要求1至6任一所述的液壓平衡閥，其特徵在於所述的主閥體(4)的側面設有與其相固定的一閥板(8)，與控制油口(X)相通的油口(d)通過位於該閥板(8)內的阻尼孔(18)、(19)與控制活塞(9)的無杆油腔相通。
9.根據權利要求8所述的液壓平衡閥，其特徵在於所述油孔(d)與閥板(8)內的阻尼孔(18)間還設有一濾芯(17)。
10.根據權利要求8所述的液壓平衡閥，其特徵在於所述的閥板(8)內還設有一單向閥(20)，單向閥(20)包含有單向閥芯(22)、彈簧(21)及前、後腔，單向閥芯(22)通過彈簧(21)與閥板(8)連接，單向閥(20)的前腔通過油孔(h)與控制活塞(9)的無杆腔相連通，單向閥(20)的後腔與閥板(8)內的阻尼孔(18)相通。
全文摘要
一種液壓平衡閥,包括主閥、先導閥和控制閥,其中各閥包含有閥體、閥芯和前後二腔,閥芯均通過彈簧與閥體連接,先導閥位於主閥芯內,控制閥與主閥上下連接,控制閥還包括位於其閥體上的二主油口A、B和控制油口X,位於主閥前腔內有一活塞,其有杆腔與無杆腔分別通過位於閥體上的油道c、d與控制油口X相連通;主閥芯後端外側面軸向設有多條斜槽連通主閥的油口b和主閥的後腔;主閥芯的後端設有一油孔e連通主閥的後腔與先導閥的後腔。本發明的優點在於:不僅加工容易,而且運動靈敏、平穩,還可以手動調節主閥的最大開口度,應用範圍較廣;再者能量損耗小,效率高;還有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。
文檔編號F15B13/02GK1350125SQ0113909
公開日2002年5月22日 申請日期2001年12月7日 優先權日2001年12月7日
發明者劉富良, 盧永松 申請人:盧永松