一种挖掘机液压泵用控制阀制造技术

本申请公开了一种挖掘机液压泵用控制阀，包括杆座和中间长轴，所述中间长轴中部套设有阀芯，阀芯外套设有阀套，阀套设有用于连接液压泵控制阀安装孔的外螺纹；所述阀芯和阀套之间设有第一腔体和第二腔体，阀套上开设有连通第一腔体的控制阀油口P，阀套上开设有连通第二腔体的比例控制油口Pr。本申请增设比例控制油口Pr，通过电信号驱动的比例阀在油口Pr施加方便调节的先导控制压力油压，从而使得液压泵工作负载进一步调整，通过改变驱动比例阀的电流大小，就可以实现对液压泵工作状态的无级调控。控。控。

【技术实现步骤摘要】
一种挖掘机液压泵用控制阀


[0001]本申请涉及一种挖掘机液压泵用控制阀，属于液压装置结构


技术介绍

[0002]在液压挖掘机应用发展初期，液压系统一般配置定量液压泵，液压泵的排量是定值，输出的流量只与转速有关，不随液压系统承受的交变负载而改变。由于定量泵自身无法根据负载压力，而对自身输出流量做出相应反馈，使得液压泵在挖掘机应用领域中会出现两个极端问题：1.液压泵的输出流量得不到充分应用，实际液压系统所需流量较少，但液压泵的输出流量又恒定不变，导致部分流量浪费，增加了液压系统的能耗。2.当液压系统承受高负载压力时，由于定量液压泵不能降低自身输出流量，此时液压功率较高(功率＝压力
×
流量)，超出发动机的输入功率，导致发动机憋车、甚至熄火，因此定量泵在液压系统中的压力适应性能较差。
[0003]由于定量液压泵存在上述两种应用上的缺陷，也随着液压泵产品的发展，变量液压泵顺势而出，变量液压泵顾名思义其排量是可变的。为了解决定量液压泵承受高负载而无法调节输出流量的问题，变量液压泵又集成了恒功率控制阀。恒功率控制阀可以感知变量液压泵的液压系统压力变化，高负载压力使得恒功率控制阀介入调整流量，减少流量输出，保证液压功率不超载；感知低负载压力，则增大流量输出，保证工作速度。
[0004]恒功率控制阀的功能如上所述，其结构见图1所示，P口为液压系统负载接收口，液压系统负载油压通过P口作用于阀芯11上，阀芯11为3台阶圆环结构，右侧台阶直径ΦD，左侧两台阶直径ΦD1，直径ΦD＜ΦD1，阀套12通过螺纹固定在液压泵泵体上，在P口负载油压作用两端面位置存在面积差，左边面积大，右边面积小，液压油对阀芯11产生向左的负载压力F，克服大弹簧5弹簧力推动阀芯11、弹簧座4向左移动，使P口与控制油口A接通，油口A经柱塞泵内部油道作用于杆座1左端，推动杆座1向右外伸，杆座1作用于柱塞泵斜盘，斜盘倾角变小，液压泵输出流量降低。负载压力继续上升，杆座1持续向右运动，液压泵的排量继续降低，挡圈2驱使中间长轴3向右移动，螺母8并紧在螺帽7上，安装在中间长轴上的卡簧9带动螺帽7向右移动，螺母8带动小弹簧座10一起向右移动，小弹簧6被压缩，此时两个弹簧共同承担负载压力F作用，当负载油压增大到一特定压力、杆座1带动中间长轴3向右移动一定距离，大弹簧5和小弹簧6压缩后的弹力克服负载压力F驱动阀芯11向右移动，P口与控制油口A断开不再接通，负载油压不再驱动杆座1顶推柱塞泵斜盘，柱塞泵斜盘在支撑弹簧作用下反向顶推杆座1，杆座1向左运动，大弹簧5和小弹簧6的弹力减小，阀芯11在负载压力F作用下向左移动，P口与控制油口A再次连通，负载油压再次驱动杆座1向右运动顶推柱塞泵斜盘，在小范围内，阀芯11处于一种小幅振荡的稳定状态，维持液压泵的流量在某一特定负载压力下稳定输出，保证液压功率不超调于发动机功率，增加了液压泵对交变负载液压系统的使用适应性。
[0005]恒功率控制阀的作用机理如上所述，大弹簧5、小弹簧6压缩量决定了阀芯11处于小幅振荡稳定状态的负载油压，大弹簧5、小弹簧6的压缩量是根据客户要求在产品出厂时
进行预紧的，属于机械式控制，通常情况下参考液压挖掘机发动机的功率进行调节，一旦调定后不允许客户随意更改，调节不当极易造成液压泵功率紊乱，造成液压挖掘机无法正常工作，因此液压泵液压功率理论上为固定值。
[0006]综上，挖掘机液压泵恒功率控制阀为机械式调整结构，主要存在的技术问题有：
[0007]1.不能满足液压挖掘机用户多样化操作模式的需求，由于液压泵恒功率阀为机械式调定结构，需要进行功率作业模式变更时，只能机械式的调节控制阀弹簧、小弹簧的压缩量，这种调节往往需要经过专业培训的服务人员才能完成。其次调节效率不高，需要功率模式变更，就需要调节液压泵，可操作性不高。再者液压泵安装在挖掘机机罩内，整体结构紧凑，并无太大的空间方便调节。
[0008]2.作业环境适应性不强，挖掘机发动机的有效输出功率跟环境气候密切相关，在高原、极寒等地区，发动机的有效输出功率往往是低于理论出厂标准的，由于液压泵出厂功率是参照发动机的标准功率进行设定的，当发动机有效输出功率降低时，液压泵的作业功率是机械式的，不能自适应的进行调节，也会造成挖掘机不能正常工作。
[0009]3.应急性能较差，在挖掘机的实际工况使用中，由于种种原因挖掘机发动机的输出功率与液压泵的额定功率严重不匹配，导致挖掘机只要做动作，就熄火。通常此时需要对挖掘机进行维修，由于功率控制阀是机械调定式的，挖掘机驾驶员并不掌握相关的调节技术。不会调节、调节不当，促使挖掘机处于完全瘫痪的状态，不能行驶至安全非作业地段或维修点。
[0010]种种因素表明，机械式调定的恒功率控制阀已经不能满足客户对作业功率模式的要求，不能满足挖掘机对恶劣工况作业的适应性要求，不能满足产品设计最低安全性使用的原则(不能正常工作，但机械本身保留机动转移功能)。
[0011]随着液压挖掘机应用领域的持续突破，挖掘机的操控朝着智能化、控制多样化、人性化发展，同时伴随着挖掘机极端环境应用技术的发展，传统的机械式恒功率控制阀已经不能满足客户对操作模式多样化、挖掘机应用环境工况的要求。
[0012]因此本
亟需开发一种优化控制阀结构，既可以满足客户对多工作模式的需求，又可以适应多工况作业环境。当客户追求高效率，可提供高效率作业模式；客户追求油耗和效率的平衡，可提供标准效率作业模式；客户不追求效率，只要求低能耗时，可提供低效率作业模式；优化的控制阀结构，可以更好的适应挖掘机的作业环境，挖掘机高海拔作业时，由于空气密度原因，发动机的功率并不能完全释放出，倘若液压泵不能进行自适应的降低作业功率，易引起发动机憋压熄火，不能正常工作。因此开发设计出一种电控恒功率控制阀，实现对液压泵作业功率自由调节，已经是迫在眉睫。

技术实现思路

[0013]本申请要解决的技术问题是：机械式控制的恒功率控制阀无法实现变功率自由调节。
[0014]为了解决上述技术问题，本申请的技术方案是提供了一种挖掘机液压泵用控制阀，包括杆座和中间长轴，所述中间长轴中部套设有阀芯，阀芯外套设有阀套，阀套设有用于连接液压泵控制阀安装孔的外螺纹；所述阀芯和阀套之间设有第一腔体和第二腔体，阀套上开设有连通第一腔体的控制阀油口P，阀套上靠近控制阀油口P的左侧开设有作用油口
A，所述控制阀油口P连接负载液压油；
[0015]所述第一腔体的左侧受力面积S1大于右侧受力面积S2；所述第二腔体的左侧受力面积S3大于右侧受力面积S4；
[0016]所述杆座位于中间长轴右侧，杆座内部设有空腔，所述中间长轴右端端部设于空腔内，杆座侧面开设有连通至空腔的第二作用油口A2，所述作用油口A经外部油道连接至第二作用油口A2；空腔的内壁上设有凸起的挡圈，挡圈位于中间长轴右端端部的左侧、与中间长轴右端端部之间设有宽度为d1的间隙；
[0017]所述阀芯左端接触设有弹簧座，弹簧座左端支撑设有弹簧；所述中间长轴本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种挖掘机液压泵用控制阀，其特征在于，包括杆座(1)和中间长轴(3)，所述中间长轴(3)中部套设有阀芯(11)，阀芯(11)外套设有阀套(12)，阀套(12)设有用于连接液压泵控制阀安装孔的外螺纹；所述阀芯(11)和阀套(12)之间设有第一腔体(11
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1)和第二腔体(11
‑
2)，阀套(12)上开设有连通第一腔体(11
‑
1)的控制阀油口P，阀套(12)上靠近控制阀油口P的左侧开设有作用油口A，所述控制阀油口P连接负载液压油；所述第一腔体(11
‑
1)的左侧受力面积S1大于右侧受力面积S2；所述第二腔体(11
‑
2)的左侧受力面积S3大于右侧受力面积S4；所述杆座(1)位于中间长轴(3)右侧，杆座(1)内部设有空腔(1
‑
1)，所述中间长轴(3)右端端部设于空腔(1
‑
1)内，杆座(1)侧面开设有连通至空腔(1
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1)的第二作用油口A2，所述作用油口A经外部油道连接至第二作用油口A2；空腔(1
‑
1)的内壁上设有凸起的挡圈(2)，挡圈(2)位于中间长轴(3)右端端部的左侧、与中间长轴(3)右端端部之间设有宽度为d1的间隙；所述阀芯(11)左端接触设有弹簧座(4)，弹簧座(4)左端支撑设有弹簧；所述中间长轴(3)左端连接有固定套(7)，固定套(7)外螺纹连接有螺母(8)，螺母(8)支撑所述弹簧；所述阀套(12)上开设有连通第二腔体(11
‑
2)的比例控制油口Pr，比例控制油口Pr连接比例控制油路，比例控制油路包括先导控制压力油源、连接先导控制压力油源和比例控制油口Pr的油路、以及设于油路上由电信号驱动控制的比例阀。2.如权利要求1所述的一种挖掘...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑可文，钱绪，张双红，张芳，吴增龙，
申请(专利权)人：龙工上海精工液压有限公司，
类型：新型
国别省市：