一种负载敏感功能阀及其多路阀、液压系统、小型挖掘机的制作方法_2

文档序号:9783201阅读:来源:国知局
施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
[0038]在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
[0039]图4显示的是本发明所提供的负载敏感功能阀一实施例的原理图,从图中可以看出,本实施例中的负载敏感功能阀100至少包括阀体1,阀体I具有先导控制油口 P1、回油口 T和反馈油口 LS,该阀体I内至少设置有比例阀2和单向阀3。比例阀2具有第一腔室21、带有弹簧22的第二腔室23及阀芯24,第一腔室21同时与反馈油口 LS、先导控制油口Pi和单向阀3的进油口连通;比例阀2的进油口同时与单向阀3的出油口和第二腔室23连通,出油口与回油口 T连通。上述Pi中的i为大于或等于I的整数,与负载敏感功能阀100所应用的负载敏感多路阀的先导油路Pi相对应。考虑到本实施例中两个通道以及重量轻和材料少等需求,比例阀2采用的是二位二通的比例阀,但不限于此。
[0040]当有执行器需要动作时,先导油经由负载敏感功能阀的先导控制油口 P1、回油口T和反馈油口 LS截止,负载敏感多路阀中的反馈压力油路与回油油路之间的通道切断,反馈压力油路中迅速建立起压力作用于泵,使泵仅输出系统所需的流量;此时,如果负载压力升高,反馈压力油路也随之迅速升高,LS反馈压力建立速度非常快,在低负载向高负载快速切换的过程中迅速建立反馈压力,以控制泵输出液压系统所需要的流量和压力,消除了因LS压力建立迟缓而造成的执行机构动作等待现象,提高了作业效率。如果负载压力下降,之前作用在负载敏感功能阀中单向阀3的出油口的高压就会迫使单向阀3关闭,同时回油口T和反馈油口 LS连通,反馈压力油路与回油油路连通,使反馈压力油路卸压,直到单向阀3的出油口压力等于负载压力,此时LS反馈的压力信号等于负载压力,控制泵仅输出系统所需的流量;当执行器停止动作时,由于负载敏感功能阀的先导控制油口的压力消失,反馈压力油路接通油箱迅速卸压,LS反馈压力卸除速度非常快,在高负载向低负载快速切换的过程中迅速将反馈压力油路压力从高负载降至低负载,保证反馈到泵上的LS压力信号的真实性,避免了因LS反馈压力过高导致泵输出的压力和流量与低负载执行器需求的不匹配,从而提高了整机的操作性能和作业效率。
[0041]图5为本发明所提供的负载敏感功能阀一实施例的整体结构装配主视剖视图。如图5所示,作为负载敏感功能阀100的一种优选实施方式,阀体I至少设置有与反馈油口 LS相连通的反馈油道4。反馈油口 LS朝阀体I内部延伸形成反馈油孔5,用作连通反馈油道4和反馈油口 LS。
[0042]具体地,反馈油孔5呈现为台阶孔,至少包括小孔51和大孔52,其中:
[0043]小孔51用于容置单向阀3并与反馈油道4直接连通。单向阀3的弹簧的左端抵接到小孔51的底部,右端与单向阀3的钢珠连接。单向阀3的弹簧的压力调定范围需要满足可以克服单向阀3中阀芯的摩擦阻力和惯性力的前提下尽可能小,以避免压力油通过单向阀产生较大压力降,因此根据单向阀摩擦阻力和惯性力之和的范围在0.3bar到0.5bar之间,可以确定单向阀3的弹簧的压力调定范围为0.3bar到0.5bar。
[0044]大孔52用于容置第一螺堵6,第一螺堵6用于对单向阀3的行程进行限位。第一螺堵6与单向阀3相接触的端面挖设有与单向阀3的钢球相适配的凹槽(图中为示出),即球面凹槽,保证与单向阀3的钢珠的紧密配合,以满足单向流动功能。第一螺堵6的外周壁设置有外螺纹,大孔52的内壁的底部设置有螺纹,因此,第一螺堵6与大孔52的内壁螺纹连接,提供轴向力以与弹簧力相平衡。使用时,将第一螺堵6拧入大孔52内,压实单向阀3的钢珠即可。第一螺堵6的中部开设有内六角结构的通孔,在满足拆卸要求的同时为控制油提供通道。
[0045]先导控制油口 Pi朝阀体I内部延伸形成容置弹簧22和阀芯24的直通孔7。安装时,阀芯24的一端连接弹簧22,将弹簧22抵接到直通孔7的底部,另一端朝向先导控制油口 Pi。从先导控制油口 Pi进入的先导油产生的压力作用到阀芯24的一端,阀芯24通过压缩弹簧22沿直通孔7移动,可以使回油口 T和反馈油孔5截止或连通。本实施例中,阀芯24采用的是二位二通阀芯,弹簧22的压力调定范围设置为20bar到30bar。下面结合图4和图5对弹簧22的压力设定范围的选定原则进行说明:
[0046]原则一,在有执行元件工作时,先导压力应能够推动弹簧22压缩,使比例阀2的右位进入工作位;原则二,在负载压力降低时,比例阀2的阀芯24应及时向右移动,使反馈压力油路的压力尽快泄压至负载压力,以保证反馈压力油路的压力的真实性,从而优化泵阀匹配。根据原则一,弹簧22的弹力应小于先导压力,先导压力一般在30bar到40bar之间;同时,根据原则二,在负载压力降低时,比例阀2的阀芯24的左端的弹簧力与反馈油道4压力之和应尽快大于阀芯24的右侧的先导压力与负载压力(第一油道9的压力)之和。此处提及的反馈油道4的压力由比例阀2的阀芯24左端的虚线表示,右侧的虚线代表负载压力,在负载压力升高时,单向阀3导通,此时阀芯24的左端和右端的压力近似相等(前提是忽略单向阀造成的压降,上述单向阀弹簧调压范围为0.3bar到0.5bar时,通过额定流量的压降为Ibar左右,此处可忽略);在负载压力降低时,由于有单向阀3的单向锁死作用,阀芯24的左端的反馈油道压力大于右端的负载压力,当这一差值大于先导压力与弹簧22调定压力的差值时,阀芯24右移。根据原则二要求得出先导压力与弹簧22调定压力的差值越小时,阀芯24右移的响应时间越小,即弹簧22调定压力越接近先导压力越好。再考虑到原则一的要求留出1bar的余量确保先导压力可以快速压缩弹簧22建立系统LS压力,所以弹簧22的调压范围设置为20bar-30bar。
[0047]上述实施例中,先导控制油口 Pi与阀芯24之间的直通孔7中还设置有用于对阀芯24的行程进行限位的第二螺堵8,该第二螺堵8所在的直通孔7形成比例阀2的第一腔室21,弹簧22所在的直通孔7形成比例阀2的第二腔室23。第二螺堵8在压紧阀芯24时,可以确保第二腔室23通过反馈油道4与反馈油口 LS保持畅通。
[0048]第二螺堵8用于对阀芯24的行程进行限位。第二螺堵8的外周壁设置有外螺纹,直通孔7的部分内壁设置有螺纹,因此,第二螺堵8与直通孔7的内壁螺纹连接,提供轴向力以与弹簧力相平衡。使用时,将第二螺堵8拧入直通孔7内即可。第二螺堵8的中部开设有内六角结构的通孔,在满足拆卸要求的同时为控制油提供通道。
[0049]另外,比例阀2的第一腔室21可以通过阀体I内部的油道与反馈油口 LS相连通,t匕如:可以在阀体I内还设置有连通第一腔室21与大孔52的第一油道9。当阀芯24压紧弹簧22使反馈油孔5与回油口 T截止时,先导控制油口 P1、第一油道9、反馈油孔5、反馈油道4和第二腔室23形成了一个回路,即阀芯24的右位接入该回路。由于加工的需要,第一油道9延伸到阀体I的表面,在阀体I的表面形成通孔,利用拉胀螺栓14可以将该通孔堵住。
[0050]当然,比例阀2的第二腔室23还可以通过阀体I内部的油道与反馈油道4相连通,譬如:可以在阀体I内还设置有连通第二腔室23与大孔52的第二油道10。当阀芯24压紧弹簧22使反馈油口 LS与回油口 T截止时,先导控制油口 P1、第一油道9、反馈油孔5、反馈油道4、第二油道10和第二腔室23形成了一个回路,即阀芯24的右位接入该回路。由于加工的需要,第二油道10延伸到阀体I的表面,在阀体I的表面形成通孔,利用拉胀螺栓14可以将该通孔堵住。
[0051]同样地,回油口 T也可以通过阀体I内部的油道与反馈油孔5连通,具体地,使回油口 T朝阀体I内部延伸,贯穿直通孔7并连通到小孔51,形成第三油道11。当阀芯24压紧弹簧22无法使反馈油孔5与回油口 T截止,即反馈油孔5与回油口 T连通时,第二腔室23、第二油道10、反馈油道4、小孔51、第三油道11和回油口 T形成一个回路,即阀芯24的左位接入该回路,第二腔室23中的油液可以依次经由第二油道10、反馈油道4、小孔51、第三油道11和回油口 T,进行卸压。
[0052]上述实施例中的负载敏感功能阀100工作时,当有执行器需要动作时,先导油通过先导控制油口 Pi和第二螺堵8作用于
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