一种实现外部控制和高压自动控制的装置的制作方法

本发明属于履带式工程机械领域，尤其涉及一种用于履带式工程机械的实现外部控制和高压自动控制的装置。

背景技术：

在履带式工程机械中，驱动工程机械行走的的是马达系统，马达系统所用的马达为双速的液压马达，马达排量通过先导液压控制，当马达与先导液压的外控油接通时，马达为小排量，马达输出力矩较小、转速较高，工程机械处于高速档高速启动；当马达与先导液压的外控油断开时，马达为大排量，马达输出力矩较大、转速较低，工程机械处于低速档低速启动。由于工程机械操作人员的习惯，操作人员常常先推操控手柄使马达接通外控油，希望工程机械处于高速档高速启动，但是工程机械遇到大障碍物时，马达输出的力矩较小可能无法克服大障碍物阻挡，马达系统的油液压力就会升高，使马达输出的力矩提升，压力升高至一定程度后，马达系统上的高压溢流阀就会开启，马达系统的油液压力达到顶峰后，马达输出的力矩停止提升(此时马达输出的力矩依然远远小于马达大排量状态下输出的力矩)，此时，如果马达输出的力矩仍然不能克服大障碍物的阻力，马达无法旋转，工程机械不能驱动，有些操作人员就会误认为马达存在故障，会要求厂家进行返修，给厂家的售后带来很大的压力，另外一些操作人员不推操作手柄，使马达与先导液压的外控油断开，工程机械处于低速档，等工程机械越过大障碍物后，再推动操作手柄，使工程机械处于高速档，使工程机械高速启动，但是这样的操作方式无疑是繁琐的，尤其是工程机械在工作过程中启停频繁，反复频繁的换挡无疑会使操作人员容易疲劳。

因此，现有的以先导液压控制马达系统的工程机械现有存在售后压力大和操作人员容易疲劳的缺陷。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种实现外部控制和高压自动控制的装置。本发明具有可使现有工程机械售后压力小和操作不容易疲劳的优点。

本发明的技术方案：一种实现外部控制和高压自动控制的装置，包括基体，基体内设有盲孔，盲孔的底面上设有进油口，盲孔内设有控制阀套，控制阀套内设有控制阀芯，控制阀芯内设有阀芯，阀芯的一端设有弹簧座，弹簧座的外侧设有限位座，弹簧座与限位座之间设有外控弹簧，阀芯的另一端伸出控制阀芯并径向向外延伸形成塞柱，塞柱与盲孔的底面接触，塞柱与控制阀芯之间设有高压弹簧；

还包括回油油路，回油油路的一端穿过基体、另一端依次穿过限位座、弹簧座和控制阀芯，回油油路的另一端位于塞柱与阀芯之间；

还包括第一油路和设置于控制阀芯周面上的第一环形槽，第一油路的一端设置于第一环形槽外侧的控制阀芯周面上、另一端穿过控制阀芯与回油油路连接；

还包括第二油路、高压油路和第三油路，第二油路的一端穿过基体、另一端穿过控制阀套与第一油路连接，高压油路的一端穿过基体、另一端穿过控制阀套与第一环形槽连接，第三油路的一端穿过基体、另一端穿过控制阀套与第一环形槽连接，第三油路的另一端靠近第一环形槽内侧的底面。

前述的实现外部控制和高压自动控制的装置中，所述限位座内设有台阶孔，台阶孔的大孔朝向弹簧座，所述外控弹簧设置于台阶孔的大孔内，台阶孔大孔的侧壁上设有第一通孔，台阶孔的小孔内设有调节螺钉，调节螺钉上设有锁紧螺母。

前述的实现外部控制和高压自动控制的装置中，所述限位座的外周面上设有第一凸环，第一凸环的内侧设有与基体连接的密封圈。

前述的实现外部控制和高压自动控制的装置中，所述弹簧座的一端嵌入到控制阀芯内，弹簧座上设有与台阶孔大孔配合的第二凸环，弹簧座上设有第二通孔。

前述的实现外部控制和高压自动控制的装置中，所述控制阀芯靠近塞柱的一端径向延伸，使控制阀芯靠近塞柱的一端大于靠近弹簧座的另一端，控制阀芯靠近弹簧座的端部设有台阶，台阶的侧壁上设有第三通孔，台阶和第一环形槽之间设有与第二油路连接的第二环形槽，第二环形槽内设有与回油油路连接的第四通孔，所述第一油路由第二环形槽和第四通孔组成。

前述的实现外部控制和高压自动控制的装置中，控制阀芯靠近塞柱的端面上设有凹部，所述高压弹簧深入到凹部内。

前述的实现外部控制和高压自动控制的装置中，所述阀芯的一端与弹簧座螺纹连接，阀芯与控制阀芯之间留有空隙。

前述的实现外部控制和高压自动控制的装置中，所述控制阀套上设有第三环形槽，第三环形槽内设有与第二环形槽连接的第五通孔；第三环形槽的一侧设有第四环形槽，第四环形槽内设有与第一环形槽中部连接的第六通孔；第四环形槽的一侧设有第五环形槽，第五环形槽内设有与第一环形槽连接的第七通孔，第七通孔与第一环形槽靠近塞柱的端部连接。

与现有技术相比，本发明串联于先导液压与马达之间。本发明可由外部控制，即可由操作手柄控制，决定工程机械的行驶状态，当控制人员没有推动工程机械的操作手柄时，马达为大排量，输出力矩大，可使工程机械低速启动；当控制人员推动工程机械的操作手柄时，马达为小排量，输出力矩小，可使工程机械高速启动。本发明又可通过马达系统的油液压力实现自动控制，在控制人员推动操作手柄使工程机械处于高速档时，如果工程机械遇到大障碍物，在马达系统的油液压力上升、高压溢流阀开启之前，本发明就可将马达自动切换成大排量，使工程机械实际上处于低速挡越过障碍物，操作人员就不会认为马达存在故障，不会要求厂家进行返修，降低了厂家的售后压力，在工程机械越过大障碍物后，本发明又可将马达自动切换成小排量，重新恢复工程机械的高速启动，在此过程中，不需要操作人员进行换挡，操作人员容易发生疲劳。

因此，本发明具有可使现有工程机械售后压力小和操作不容易疲劳的优点。

附图说明

图1是本发明不接通先导液时的正视图。

图2是限位座的正视图。

图3是弹簧座的正视图。

图4是控制阀芯的正视图。

图5是阀芯的正视图。

图6是控制阀套的正视图。

图7是发明的液压原理图。

图8是本发明接入外控油且控制阀芯还未开启时的正视图。

图9是本发明接入外控油且控制阀芯已经开启时的正视图。

附图中的标记为：1-基体，2-控制阀套，3-控制阀芯，4-阀芯，5-弹簧座，6-限位座，7-外控弹簧，8-高压弹簧，9-空隙，10-进油口，21-第三环形槽，22-第五通孔，23-第四环形槽，24-第六通孔，25-第五环形槽，26-第七通孔，31-第一环形槽，32-台阶，33-第三通孔，34-第二环形槽，35-第四通孔，36-凹部，41-塞柱，61-台阶孔，62-第一通孔，63-调节螺钉，64-锁紧螺母，65-第一凸环，66-密封圈。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。一种实现外部控制和高压自动控制的装置，如图1所示，包括基体1，基体1内设有盲孔，盲孔的底面上设有进油口10，盲孔内设有管状的控制阀套2，控制阀套2内设有管状的控制阀芯3，控制阀芯3内设有阀芯4，阀芯4的一端设有弹簧座5，弹簧座5的外侧(靠近盲孔顶部的一侧)设有限位座6，弹簧座5与限位座6之间设有外控弹簧7，阀芯4的另一端伸出控制阀芯3并径向向外延伸形成塞柱41，塞柱41与盲孔的底面接触，塞柱41与控制阀芯3之间设有高压弹簧8；

还包括回油油路，回油油路的一端穿过基体1、另一端依次穿过限位座6、弹簧座5和控制阀芯3，回油油路的另一端位于塞柱41与阀芯4之间；

还包括第一油路和设置于控制阀芯3周面上的第一环形槽31，第一油路的一端设置于第一环形槽31外侧(靠近盲孔顶部的一侧)的控制阀芯3周面上、另一端穿过控制阀芯3与回油油路连接；

还包括第二油路、高压油路和第三油路，第二油路的一端穿过基体1、另一端穿过控制阀套2与第一油路连接，高压油路的一端穿过基体1、另一端穿过控制阀套2与第一环形槽31连接，第三油路的一端穿过基体1、另一端穿过控制阀套2与第一环形槽31连接，第三油路与第一环形槽31连接的端部靠近第一环形槽31内侧(靠近塞柱41的一侧)的底面。

所述限位座6内设有台阶孔61，台阶孔61的大孔朝向弹簧座5，所述外控弹簧7设置于台阶孔61的大孔内，台阶孔61大孔的侧壁上设有第一通孔62，台阶孔61的小孔内设有调节螺钉63，调节螺钉63上设有锁紧螺母64。

所述限位座6的外周面上设有第一凸环65，第一凸环65的内侧设有与基体1连接的密封圈66。

所述弹簧座5的一端嵌入到控制阀芯3内，弹簧座5上设有与台阶孔61大孔配合的第二凸环51，弹簧座5上设有多个与台阶孔61连接的第二通孔52，多个第二通孔52绕弹簧座5的轴线均匀分布。

所述控制阀芯3靠近塞柱41的一端径向延伸，使控制阀芯3靠近塞柱41的一端大于靠近弹簧座5的另一端，控制阀芯3靠近弹簧座5的端部设有台阶32，台阶32的侧壁上设有第三通孔33，第三通孔33与第二通孔52相通，台阶32和第一环形槽31之间设有与第二油路连接的第二环形槽34，第二环形槽34内设有与回油油路连接的第四通孔35，所述第一油路由第二环形槽34和第四通孔35组成。

控制阀芯3靠近塞柱41的端面上设有凹部36，所述高压弹簧8深入到凹部36内。

所述阀芯4的一端与弹簧座5螺纹连接，阀芯4与控制阀芯3之间留有空隙9。

所述控制阀套2上设有第三环形槽21，第三环形槽21内设有与第二环形槽34连接的第五通孔22，第三环形槽21和第五通孔22构成一部分第二油路，另一部分第二油路穿过基体1；第三环形槽21的一侧设有第四环形槽23，第四环形槽23内设有与第一环形槽31中部连接的第六通孔24，第四环形槽23和第六通孔24构成一部分高压油路，另一部分高压油路穿过基体1；第四环形槽23的一侧设有第五环形槽25，第五环形槽25内设有与第一环形槽31连接的第七通孔26，第七通孔26与第一环形槽31靠近塞柱41的端部连接，第五环形槽25与第七通孔26构成一部分第三油路，另一部分第三油路穿过基体1。

所述回油油路包括第一通孔62、台阶孔61的大孔、第二通孔52、第三通孔33、空隙9。

本发明的使用是串联于现有先导液控与现有马达系统之间：具体连接方式如图7所示，进油口10连接先导液控的油口x，操作人员推动工程机械的操控手柄时，先导液控中的外控油进入到进油口10；高压油路连接马达系统中的梭阀p；第三油路与马达的流量活塞n的小端c1连接；第二油路与马达的流量活塞n的大端c2连接；回油油路与马达的回油口t连接。

工作原理：如图1所示，操作人员不推控制手柄、没有外控油进入到进油口10，即本发明不通外控油时，马达系统的高压油经梭阀p通入基体1中，高压油依次通过高压油路(流经第四环形槽23和第六通孔24)、第一环形槽31、第三油路(流经第五环形槽25与第七通孔26)到达流量活塞n的小端c1，流量活塞被推动，马达处于大排量状态，工程机械低速启动。流量活塞n被推动后，流量活塞n的大端c2处的油液依次经第二油路(流经第三环形槽21和第五通孔22)、第一油路(流经第二环形槽34和第四通孔35)、回油油路(流经空隙9、第三通孔33、第二通孔52、台阶孔61的大孔和第一通孔62)和回油口t进入到马达。

如图8所示，当外控油进入到进油口10，即本发明接通外控油时，阀芯4受外控油作用克服外控弹簧7的弹力发生移动，阀芯4通过高压弹簧8带动控制阀芯3沿控制阀套2移动，直至弹簧座5接触到调节螺钉63。此时第三油路(第七通孔26)与第一环形槽31断开连接，控制阀芯3处于还未开启状态，第二油路(第五通孔22)与与第一环形槽31连接，马达系统的高压油经梭阀p、高压油路(流经第四环形槽23和第六通孔24)、第一环形槽31、第二油路(流经第五通孔22和第三环形槽21)进入到流量活塞n的大端c2，流量活塞被推动，马达处于小排量状态，工程机械高速启动。流量活塞n被推动后，流量活塞n的小端c1处的油液依次经第三油路(流经第五环形槽25与第七通孔26)、回油油路(流经空隙9、第三通孔33、第二通孔52、台阶孔61的大孔和第一通孔62)和回油口t进入到马达。

如图9所示，当外控油进入到进油口10、工程机械高速启动、但是工程机械遇到无法越过的障碍物时，马达系统的高压油压力升高，由于控制阀芯3靠近塞柱41的一端大于靠近弹簧座5的另一端，控制阀芯3的两端存在面积差，产生较大作用力，使控制阀芯3克服高压弹簧8弹力向塞柱41一侧移动，直至第一环形槽31与第三油路(第七通孔26)连通，此时，控制阀芯3处于开始状态。此时，阀芯4在外控油作用下继续抵牢于调节螺钉63，第一环形槽31与第二油路(第五通孔22)断开，高压油从梭阀p本发明后依次通过高压油路(流经第四环形槽23和第六通孔24)、第一环形槽31、第三油路(流经第五环形槽25与第七通孔26)到达流量活塞n的小端c1，流量活塞被推动，马达处于大排量状态，工程机械低速启动。

本发明接通外控油，控制阀芯3处于还未开启状态时，如图8所示，第七通孔26受控制阀芯3的端部遮盖具有初始遮盖量，该初始遮盖量正是开启控制阀芯3时控制阀芯3需要克服弹簧3移动的位移量，位移量的大小决定了开启控制阀芯3所需高压油的压力大小，松开锁紧螺母64，旋转调节螺钉63，调节螺钉63通过弹簧座5带动控制阀芯3移动，可改变初始遮盖量的大小，即可改变开启控制阀芯3所需高压油的压力大小，通过旋转调节螺钉63可设定开启控制阀芯3时所需高压油的压力值。

开启控制阀芯3时所需高压油的压力值可以进行设定具有重要的意义。首先，对于不同工程机械，工程机械重量越轻，需要的压力值越小，反之，需要压力值越大。压力值可设定意味着本发明可适用于不同类型的工程机械，适用范围广。其次，工程机械具有两条履带，每条履带上都具有马达系统，共计两个马达，压力值可设定有利于两个马达动作的一致性，使工程机械左右履带行走更加同步，防止工程机械走偏。

本发明使工程机械在任何操作(推动操控手柄或不推动操作手柄)情况下，均能正常启动，在高速挡启动遇到障碍时可自动变速变力矩的，以此减少操作人员的工作强度及降低厂家的售后压力。

本发明具有可使现有工程机械售后压力小和操作不容易疲劳的优点。