平衡阀、液压缸伸缩控制回路以及液压设备制造技术

技术编号:8240112 阅读:202 留言:0更新日期:2013-01-24 20:28
平衡阀,包括可滑动地设置有控制阀芯(5)的控制阀芯腔,该控制阀芯(5)与控制阀芯腔配合形成连通油道,活塞驱动腔(9)经由该连通油道与平衡阀的控制油口(X)连通,所述控制阀芯能够在控制阀芯腔内移动以改变所述连通油道的通流截面积,以使得连通油道在最大通流状态和阻尼通流状态之间切换。此外,本发明专利技术还提供一种包括所述平衡阀的液压缸伸缩控制回路和液压设备。本发明专利技术的平衡阀在开启过程中可以控制为仅在第二阶段才产生阻尼作用,且液控油升压过程较短,平衡阀开启时液控油油压相对较低,使得平衡阀迅速且平稳打开,其可以在一定程度上消除现有平衡阀开启所产生的滞后和压力冲击,从而提高整机的操作性和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种液压阀,具体地,涉及一种平衡阀。进一步地,作为平衡阀的典型应用形式,本专利技术涉及一种包括所述平衡阀的液压缸伸缩控制回路。此外,本专利技术还涉及一种包括所述液压缸伸缩控制回路的液压设备。
技术介绍
近年来,国内工程机械行业发展迅速,产品种类越来越多,功能和可靠性较过去都有较大提升。与此同时,客户的要求也越来越高,更加侧重工程机械设备操作的平稳性、安全性和舒适性。平衡阀作为工程机械中应用较为广泛的一种液压阀,其典型应用于液压缸 伸缩控制回路,例如液压起重机的起升机构、变速机构以及伸缩机构等,以起到防止负载超速下降或下滑的作用,实现工程机械相应工作机构的工作平稳性。具体地,例如以采用液压驱动形式的汽车起重机为例,该汽车起重机的起升、变幅、伸缩机构均可以采用液压缸驱动,其中相应的液压缸伸缩控制回路中均可以采用平衡阀来保证负载的可靠下放或者保持。众所周知地,平衡阀采用顺序阀与单向阀并联的液压原理结构,其中单向阀的正向端口与顺序阀的输出端口连通,单向阀的反向端口与顺序阀的输入端口连通,当然工程机械设备上采用的平衡阀一般为专门设计的平衡阀,通过针对性的密封结构设计和阻尼节流结构设计,以确保工作过程中的密封性和平稳性,但是其液压原理结构基本为顺序阀与单向阀的并联结构。一般而言,平衡阀连接在液压缸的无杆腔的工作油路上,其中单向阀的反向端口与液压缸的无杆腔连通,正向端口经由换向阀连接于进油油路和回油油路。在工作过程中,当液压缸的无杆腔进油时,平衡阀中的单向阀的正向端口进油从而单向阀打开(即平衡阀正向开启),液压油进入液压缸的无杆腔,液压缸的活塞杆驱动相应的工作机构(例如起重机的变幅机构),从而使得负载上升;当液压缸的无杆腔回油时,平衡阀反向开启,也就是平衡阀中的顺序阀在控制油口输入的液控油的作用下开启(液控油一般可以来自于液压缸的有杆腔所连接的工作油路或专用的液控油路),从而实现液压缸的无杆腔回油。典型地,平衡阀反向开启需要液控油作用于控制活塞或者其它导控件上以通过该控制活塞驱动平衡阀中的顺序阀的阀芯开启,从而实现负载平稳下放。通常,为了使得顺序阀的阀芯平稳开启,在平衡阀的控制油路上均设置了阻尼结构,但是正是由于阻尼结构的作用,使得平衡阀在液压缸的无杆腔回油时开启滞后,且开启过程中控制油压会急剧升高,有时甚至会高于平衡阀的开启油压从而造成压力冲击,严重时会造成整机的震动。图I所示为中国专利技术专利申请CN101851111A所公开的一种平衡阀,图中X 口为控制油口,当控制平衡阀反向开启时,液控油首先经由第一内部油道进入b腔,即液控油从控制油口 X经由a腔、阻尼油道、顶杆与其安装孔之间的配合间隙进入b腔,从而推动控制活塞(即该CN101851111A申请文件中所称的“阀芯”)向右移动。当所述控制活塞运动至相应位置时,封堵部件会关闭上述第一内部油道,此时液控油经由第二内部油道进入b腔,即液控油从控制油口 X经由a腔、阻尼油道、c腔、另一阻尼油道进入b腔从而继续推动所述控制活塞。在上述工作过程中,由于封堵部件上面有分布有节流槽,因此封堵部件在关闭第一内部油道的过程较为缓慢,以希望在第一内部油道和第二内部油道切换过程中消除压力冲击。但是,这种结构的平衡阀在实际使用过程中,液控油无论经过第一内部油道或第二内部油道进入b腔,均需要经过两个至少阻尼油道(实际上顶杆与其安装孔之间的配合间隙等均可以认为形成了阻尼结构),由于阻尼油道的阻油作用,平衡阀在开启过程中控制活塞的移动较慢,相应地由该控制活塞驱动的顺序阀阀芯的开启的滞后时间较长,响应不及时,并且这种平衡阀开启的迟滞,导致液控油的油压不断升高,实际使用过程也证实了在第一内部油道和第二内部油道切换过程中由于液控油流向的改变不可避免地仍会形成明显的冲击,而且如上所述第一内部油道和第二内部油道的切换过程缓慢。图2所示为现有技术中采用的一种典型结构的平衡阀。如图2所示,当控制油口X进油时,液控油会经由设置有阻尼塞103的阻尼油道进入到液控腔内从而推动控制活塞101。因为控制活塞101距平衡阀中的顺序阀阀芯102 (即主阀芯)存在空行程L,并且所述阀芯102与阀腔之间也存在密封段(即柱面密封),所以控制活塞101存在一段无效行程。为了保证平衡阀关闭时完全锁住液压缸的活塞杆承受的外部负载,这一段无效行程不可避免。因此在通过液控油驱动控制活塞以驱动顺序阀阀芯102时,需要一定体积的液控油来 驱动控制活塞101移动经过这一段无效行程,并且在控制活塞101驱动阀芯102直至开启,液控油始终需要经由阻尼油道液控腔驱动控制活塞101,由于阻尼油道的阻油作用,进油相对缓慢导致阀芯102的开启相对迟延,响应速度慢,反应不灵敏。另外,在上述无效行程过程中平衡阀尚未打开,控制活塞101驱动阀芯102移动开启之前存在较长的迟滞,同时由于阻尼油道的阻尼作用,参见图2所示的内部油道结构,液控油的油压会持续升高且升高到远高于平衡阀的开启油压。在实际应用过程中,当所述阀芯102被推动到使得平衡阀开启而实现液压缸的无杆腔实现回油时,液控油口 X处的进油状态一般会发生变化,液控油油压往往瞬间降低,这不可避免地会产生压力冲击。总之,这种平衡阀在应用过程中仍然存在开启滞后且会造成较大的压力冲击的缺陷。有鉴于上述问题,需要设计一种新型的平衡阀,以缓解或克服现有技术的上述缺陷。
技术实现思路
本专利技术首先所要解决的技术问题是提供一种平衡阀,该平衡阀在使用过程中不但能够使得液控油油压平稳升高以缓解压力冲击,而且开启迅速平稳。进一步地,本专利技术所要解决的技术问题是提供一种液压缸伸缩控制回路,该液压缸伸缩控制回路能够通过其油路上的平衡阀缓解压力冲击,而且工作迅捷平稳。此外,本专利技术所要解决的技术问题是提供一种液压设备,该液压设备能够使得工作过程中的压力冲击相对缓冲,并且工作平稳迅捷。为了解决上述技术问题,本专利技术提供一种平衡阀,包括控制活塞腔和设有主阀芯的主阀芯腔,所述控制活塞腔内设有用于驱动所述主阀芯的控制活塞,该控制活塞在所述控制活塞腔内至少分隔形成位于该控制活塞一端的活塞驱动腔,其中,所述平衡阀还包括可滑动地设置有控制阀芯的控制阀芯腔,该控制阀芯与所述控制阀芯腔配合形成连通油道,所述活塞驱动腔经由该连通油道与所述平衡阀的控制油口连通,所述控制阀芯能够在所述控制阀芯腔内移动以改变所述连通油道的通流截面积,以使得所述连通油道在最大通流状态和阻尼通流状态之间切换。优选地,所述控制阀芯腔包括形成在该控制阀芯腔一端的控制油腔,所述控制阀芯的一端伸入到该控制油腔内,该控制油腔通过第一内部油道与所述活塞驱动腔连通。典型地,所述控制活塞将所述控制活塞腔分隔为所述活塞驱动腔和活塞平衡腔,该活塞驱动腔和活塞平衡腔通过所述平衡阀的内部油道相互连通。更具体地,所述控制油腔还通过第二内部油道与所述活塞平衡腔连通,从而所述活塞驱动腔经由所述第一内部油道、控制油腔以及第二内部油道与所述活塞平衡腔连通。优选地,所述控制阀芯腔包括形成在该控制阀芯腔另一端的复位弹簧腔,该复位弹簧腔内设有复位弹簧,所述复位弹簧顶压所述控制阀芯而使得该控制阀芯上的限位部与所述控制阀芯腔内的限位配合部形成限位配合,以将所述控制阀芯限位在使得所述连通油道处于最大通流状态的初始位置。 具本文档来自技高网
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【技术保护点】
平衡阀,包括控制活塞腔和设有主阀芯(4)的主阀芯腔,所述控制活塞腔内设有用于驱动所述主阀芯(4)的控制活塞(3),该控制活塞(3)在所述控制活塞腔内至少分隔形成位于该控制活塞(3)一端的活塞驱动腔(9),其中,所述平衡阀还包括可滑动地设置有控制阀芯(5)的控制阀芯腔,该控制阀芯(5)与所述控制阀芯腔配合形成连通油道,所述活塞驱动腔(9)经由该连通油道与所述平衡阀的控制油口(X)连通,所述控制阀芯(5)能够在所述控制阀芯腔内移动以改变所述连通油道的通流截面积,以使得所述连通油道在最大通流状态和阻尼通流状态之间切换。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:潘文华陈志超
申请(专利权)人:常德中联重科液压有限公司
类型:发明
国别省市:

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