整体式优先多路阀的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种整体式优先多路阀，包括优先阀单元和多个换向阀单元，所述优先阀单元和所述多个换向阀单元的阀体为一体式构件，所述阀体的对应于各换向阀单元的顶部设有座孔，各换向阀单元的单向阀插装于所述阀体的座孔中。本发明将优先阀片和多个换向阀片的阀体做成一体式结构，增大了设计改进空间，进而可加大环形流道的流通面积、并联进口油道的流通面积、以及换向阀的通流能力，达到降低压损的效果。
【专利说明】
整体式优先多路阀
技术领域
[0001] 本发明涉及一种优先多路阀，多用于工业运输工具，例如叉车。
【背景技术】
[0002] 优先多路阀，也称为优先负荷传感多路阀，在叉车上得到广泛应用，通过优先阀和 多路阀的组合使用，可大幅减少回油能量损失。
[0003] 现有的优先多路阀（双换向阀）的典型结构在中国专利文献CN00106155中披露，如 图1所示，优先多路阀100'包括优选分流阀片102'和多个位于该优先分流阀片102'下游的 两个换向阀片103'。
[0004] 其中，P' 口接受高压液压油，优先分流阀片102'将高压液压油分成在PF' 口喷注的 主流和它的余流，主流用于控制工作，余流由引导至各换向阀片103'内安装的换向阀的入 口。由工作操作杆手动操作各换向阀片103'，可由上述余流驱动诸如摆缸、提升油缸等操作 机构。
[0005] 关于优先多路阀（三换向阀）的作用和工作原理的介绍还可参见中国专利文献 CN201288852Y、CN1094981C。
[0006] 随着叉车设计要求的提高，对液压部件的节能减排设计也提出了更高要求，下一 代的优先多路阀要求在能够替换原先优先多路阀情况下，尽量能耗降低。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于提供一种整体式优先多路阀，以能够替代原先片式优先多路 阀，并降低能量损失。
[0008] 为此，本发明提供了一种整体式优先多路阀，包括优先阀单元和多个换向阀单元， 所述优先阀单元和所述多个换向阀单元的阀体为一体式构件，所述阀体的对应于各换向阀 单元的顶部设有座孔，各换向阀单元的单向阀插装于所述阀体的座孔中。
[0009] 进一步地，上述一体式构件为铸件。
[0010] 进一步地，上述阀体具有由环形油道围绕的拱形实体部，所述拱形实体部内设有 并联进油通道，其中，所述环形油道的横截面呈矩形，所述环形油道的宽度为5-6_、深度为 24-28mm〇
[0011] 进一步地，上述环形油道的内侧通道壁和外侧通道壁面均为弧形表面，所述内侧 通道壁的弧形表面设有连通所述并联进油通道的阀口，所述阀口的通径为12mm-13mm。
[0012] 进一步地，上述并联进油通道的横截面形状为圆拱状。
[0013] 进一步地，上述阀体包括位于所述阀体顶面并且位于所述单向阀两侧的第一油口 和第二油口、与所述第一油口连通的第一连通腔、以及与所述第二油口连通的第二连通腔， 其中，所述第一连通腔和第二连通腔分别具有与所述环形油道的外侧通道壁平行设置的弧 形腔壁。
[0014] 进一步地，上述单向阀包括：阀座，呈筒状，具有中心导孔，所述中心导孔的一端封 闭、另一端形成弹簧座腔；阀芯，包括置于所述中心导孔中的导向杆和位于所述导向杆末端 的阀头；以及弹簧，套设在所述导向杆上，所述弹簧的一端位于所述弹簧座腔内，另一端与 阀头抵接，其中，所述阀头位于可自由伸缩地位于所述环形油道中，与所述阀口启闭配合。
[0015] 进一步地，上述单向阀的阀座的顶部为螺栓头，呈盖状覆盖在所述座孔上。
[0016] 进一步地，上述换向阀单元的阀芯通径为15mm-16mm。
[0017] 进一步地，上述阀体包括位于各所述换向阀单元的阀芯轴向两端的第一回油道和 第二回油道，所述第一回油道和第二回油道在阀体的右侧壁上交汇至回油口。
[0018] 本发明将优先阀片和多个换向阀片的阀体做成一体式结构，增大了设计改进空 间，进而可加大环形流道的流通面积（主要在阀片厚度方向上加大）、并联进口油道的流通 面积、以及单向阀的通流能力，达到降低压损的效果。
[0019]除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。 下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。
【附图说明】
[0020]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示 意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
[0021 ]图1是现有技术的优先多路阀的示意图；
[0022] 图2是根据本发明一实施例的整体式优先多路阀的立体视图；
[0023] 图3是根据本发明一实施例的整体式优先多路阀的从顶面观看的示意图；
[0024] 图4是根据本发明一实施例的整体式优先多路阀的换向阀单元的横截面示意图；
[0025] 图5是图4所示换向阀单元的A-A剖面图；
[0026] 图6a是根据本发明一实施例的整体式优先多路阀的纵截面示意图；
[0027]图6b是根据本发明一实施例的整体式优先多路阀的局部A放大示意图；
[0028] 图7是图6a所示的整体式优先多路阀的水平阶梯剖视图；
[0029] 图8是图7所示的整体式优先多路阀的C-C剖视图；
[0030] 图9是根据本发明一实施例的整体式优先多路阀的油压线路图；
[0031] 图10是对比实施例的片式优先多路阀的换向阀片的横截面视图；
[0032]图11是图10所示换向阀片的单向阀的装配结构示意图；以及 [0033]图12是图10所示换向阀片的D-D剖面图。
[0034] 附图标记说明
[0035] 100、整体式优先多路阀； 110、优先阀单元；
[0036] 120、换向阀单元； 130、阀体；
[0037] 140、单向阀； 121、换向阀芯；
[0038] 131、拱形实体部； 132、环形油道；
[0039] 133、并联进油通道； 134、座孔；
[0040] 135、工作油口； 136、工作油腔；
[0041 ] 138、堵头； 139、回油道；
[0042] 141、阀座； 142、阀芯；
[0043] 143、弹簧； 144、密封垫圈；
[0044] 1411、中心导孔； 1412、弹簧座腔；
[0045] 1413、螺栓头； 1421、导向杆；
[0046] 1422、阀头； 1321、内侧通道壁；
[0047] 1322、外侧通道壁； 1361、弧形腔壁。
【具体实施方式】
[0048] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0049] 图10至图12示出了对比实施例的优先多路阀的换向阀片的结构，结合参照图10至 图12，换向阀片200 '上设有三角形布置的三个螺栓孔20 Γ，以利用螺栓将多个独立阀片串 接在一起，单向阀202'按照其轴线垂直于换向阀片200'的横截面而布局在阀体202'的由环 形油道203 '所局限的拱形实体部204 '，并联进油通道205 '也布置在该拱形实体部204 '中， 其横截面呈三角形。
[0050] 在降低优先多路阀能耗的研究过程中，本发明人发现，优先多路阀的压损变化对 环形流道的通流能力、并联进口油道的通流能力、单向阀的通流能力的改变敏感，对其他要 素改变不敏感。在图10至12所示的换向阀片中，换向阀片的横截面结构设计已经非常紧凑， 在保持与原先优先多路阀可替换的情况下，提高通流能力的设计空间非常小。
[0051] 本发明将优先阀片和多个换向阀片的阀体做成一体式结构，增大了设计改进空 间，进而加大环形流道的通流面积(特别是阀片厚度方向上尺寸加大）、并联进口油道的通 流面积、以及换向阀的通流能力，进而达到降低压损的目的。
[0052]图2至图8示出了根据本发明的整体式优先多路阀的一些实施例。
[0053] 如图2至9所示，整体式优先多路阀100,包括优先阀单元110和两个换向阀单元 120,各换向阀单元120具有由环形油道132所局限的拱形实体部131，拱形实体部131内设有 并联进油通道133，优先阀单元110和多个换向阀单元120的阀体130为一体式构件，阀体130 的对应于各换向阀单元120的顶部设有座孔134,各换向阀单元120的用于负载保持的单向 阀140插装于阀体130的座孔134中。
[0054] 根据本发明的整体式多路阀，阀体为一体式构件，使得环形油道在阀片厚度方向 上可加大，能将单向阀设置在阀体顶部，使得圆拱状实体内部的截面积加大，并联进油通道 的通流面积加大，由单向阀控制的阀口的通流直径也可相应增大，从而使得对压损敏感的 各部或结构的通流面积增大、流道整体通流能力增强，压损降低。
[0055] 本发明的阀体130采用一体式构件，阀片之间无需螺栓穿设固定，与现有技术相 比，省略了至少三根串接螺栓和阀片螺栓孔的加工，而且阀片之间也无片间漏油。
[0056] 在一实施例中，一体式构件为铸件。在本实施例中，与图10至图11所示的换向阀片 的单向阀202'相比，本发明克服了单向阀的运动行程受阀片厚度影响的问题，单向阀的动 作行程加大，使得通流能力增强，而且并联进油通道的通流面积也明显加大，并且换向阀片 内的其他部分结构也有明显简化和合理，从而降低了铸造工艺难度，使得阀体适合整体式 铸造。
[0057]在本实施例中，优先多路阀的内部油道和腔室可利用现有的铸造结合机加工工艺 来实现。
[0058] 在一实施例中，单向阀140与座孔304通过螺纹锁紧配合，并且设有密封垫圈305， 以实现紧固安装和密封。
[0059] 在一实施例中，如图6a和图6b所示，单向阀140包括：阀座141，呈筒状，具有中心导 孔1411，中心导孔1411的一端封闭，另一端敞口，敞口端形成弹簧座腔1412;阀芯142，包括 置于中心导孔中的导向杆1421和位于导向杆1421末端的阀头1422;以及弹簧143,套设在导 向杆1421上，弹簧143的一端位于弹簧座腔1412内，另一端与阀头1422抵接，其中，阀头1422 位于阀体130的环形油道132内，与并联进油通道133的阀口启闭配合。
[0060]在本实施例中，阀头1422的外径大于导向杆1421的外径，例如锥形或球冠状，阀芯 142由阀座的中心导孔1411进行导向，具有行程足够长，通流能力强，并且阀芯142运动平 稳，噪音低。
[0061 ]在本实施例中，单向阀140的阀座141的顶部设有螺栓头1413，呈盖状，安装在座孔 上，插装方便，单向阀的安装到位很明确。
[0062] 在一实施例中，如图4所示，环形油道132的内侧通道壁1321和外侧通道壁1322保 持为弧面，在本实施例中，环形油道的宽度和深度允许阀头在内自由移动，将内外侧通道壁 设计为弧面，有助于改善铸件应力分布方面的性能，与环形油道顶侧的平直壁面相比，铸件 应力分布更均匀。
[0063]在一实施例中，如图4所示和图6b所示，环形油道132的横截面呈矩形。环形油道 132的合理宽度W为5mm-7mm，例如5 · 5mm、6mm、6· 5mm，环形油道的宽度大于7mm时压损降低幅 度微弱，环形油道132的合理深度T为24mm-28mm，例如25mm; 26mm; 27mm，环形油道的深度大 于28mm时压损降低幅度微弱。在图10至图12所示的换向阀片中，环形油道的宽度为4.8mm， 环形油道合理的深度Τ'为22mm，可见在本实施例中，环形油道的宽度和深度有着明显的加 大，相应地，压损降低幅度明显。
[0064] 在一实施例中，如图6b所示，与并联进油通道连通的阀口的通径D为12mm-13mm，例 如12.5mm。在图10至图12所示的换向阀片中，阀口的通径为11mm。可见在本实施例中，阀口 的通径有着明显的增大，阀头的直径最好不超过13.5mm，以使保持阀头在环形油道内活动 时有足够的空间余量。
[0065] 在一实施例中，如图5所示，换向阀芯121的通径可调整为14mm-16mm，例如15mm。在 图10至图12所示换向阀片中，换向阀芯的合理通径为13mm，在本实施例中，环形油道的深度 加大，允许换向阀芯的通径有明显增大，进而预留一定的流量提升空间。
[0066] 在一实施例中，如图4和图6所示，并联进油通道133的横截面形状为圆拱状，圆拱 状的弧形面1331-侧面对内侧通道壁1321的弧形表面。
[0067] 在本实施例中，既满足了并联进油通道的流通面积增加的要求，又改善了铸件应 力分布方面的性能，与图10所示的三角形截面的并联进油通道相比，通流面积明显加大，阀 口附近无明显应力集中。在本发明中，并联进油通道的形状也称为半月形。
[0068] 在一实施例中，如图4所示，换向阀单元120还包括在阀体的顶面位于单向阀140左 右两侧的两个工作油口 135，其中，两个工作油口 135--对应地与两个工作油腔136连接， 两个工作油腔136分别具有与环形油道132的外侧通道壁1322平行设置的弧形腔壁1361。
[0069]在本实施例中，两个工作油腔分布在拱形实体部的左右两侧，结构对称，在靠近优 先阀单元的一个换向阀单元120中，左侧的工作油口（B1)用堵头138堵死，右侧的工作油口 A1向叉车升降油缸供油。在远离优先阀单元的另一个换向阀单元中，左侧的工作油口（B2) 和右侧的工作油口（A2)向叉车的摆动油缸供油。两个油腔136的弧形腔壁1361使得铸件在 该处应力分布均匀，降低铸造缺陷的发生概率。
[0070] 在一实施例中，结合参照图4和图7，阀体130的对应于换向阀单元的位置包括位于 换向阀芯121的轴向两端的两回油道139(即第一回油道和第二回油道），其中，第一换向阀 单元和第二换向阀单元的第一回油道和第二回油道在阀体的右侧壁上连通。在图9所示的 换向阀片中，第一边腔和第二边腔在阀块的底部连通，在本实施例中，在右侧壁上连通，回 油道布局改变，使得铸件的铸造难度降低，只需要一个回油口 T1。而在图1所示的现有技术 中还需要回油口 T2'。
[0071] 整体式优先多路阀在工作时，如图8和图9所示，液压油从P口进入阀内，优先到转 向口 CF 口；转向器不工作时，阀上的LS 口直接从转向器内部回油，使得非弹簧侧与弹簧侧产 生压差，将优先阀芯推开，系统来由到工作系统;转向器转向时，通过转向器的运转将LS 口 封闭，使LS口与转向器的负载接通，LS口得到转向器的反馈压力，从而保证系统来油优先保 证转向所需要的流量。
[0072] 在保持原先优先多路阀的油口大小和位置不变的情况下，本发明优选实施例的整 体式优先多路阀与对比实施例的优先多路阀（多片叠加)二者的试验效果对比如下：
[0073]
[0074]
[0075] 通过上述对比试验可知，整体式优先多路阀最显著的特点在于：同比情况下中位 压力损失降低7%-19%，换向压力损失降低7%-26%，为系统降低热损失，节约了能量。其 中，试验介质为46#抗磨液压油，内泄漏在50±5°C测得。
[0076]以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修 改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种整体式优先多路阀，包括优先阀单元和多个换向阀单元，其特征在于，所述优先 阀单元和所述多个换向阀单元的阀体为一体式构件，所述阀体的对应于各换向阀单元的顶 部设有座孔，各换向阀单元的单向阀插装于所述阀体的座孔中。2. 根据权利要求1所述的整体式优先多路阀，其特征在于，所述一体式构件为铸件。3. 根据权利要求1所述的整体式优先多路阀，其特征在于，所述阀体具有由环形油道围 绕的拱形实体部，所述拱形实体部内设有并联进油通道，其中，所述环形油道的横截面呈矩 形，所述环形油道的宽度为、深度为24mm-28mm。4. 根据权利要求3所述的整体式优先多路阀，其特征在于，所述环形油道的内侧通道壁 和外侧通道壁面均为弧形表面，所述内侧通道壁的弧形表面设有连通所述并联进油通道的 阀口，所述阀口的通径为12mm-13mm。5. 根据权利要求3所述的整体式优先多路阀，其特征在于，所述并联进油通道的横截面 形状为圆拱状。6. 根据权利要求3所述的整体式优先多路阀，其特征在于，所述阀体包括位于所述阀体 的顶面并且位于所述单向阀两侧的第一工作油口和第二工作油口、与所述第一工作油口连 通的第一工作油腔、以及与所述第二工作油口连通的第二工作油腔，其中，所述第一工作油 腔和第二工作油腔分别具有与所述环形油道的外侧通道壁平行设置的弧形腔壁。7. 根据权利要求3所述的整体式优先多路阀，其特征在于，所述换向阀单元的阀芯通径 为15mm-16mm〇8. 根据权利要求4所述的整体式优先多路阀，其特征在于，所述单向阀包括： 阀座，呈筒状，具有中心导孔，所述中心导孔的一端封闭、另一端形成弹簧座腔； 阀芯，包括置于所述中心导孔中的导向杆和位于所述导向杆末端的阀头；以及 弹簧，套设在所述导向杆上，所述弹簧的一端位于所述弹簧座腔内，另一端与阀头抵 接， 其中，所述阀头位于可自由伸缩地位于所述环形油道中，与所述阀口启闭配合。9. 根据权利要求8所述的整体式优先多路阀，其特征在于，所述单向阀的阀座的顶部为 螺检头，呈盖状覆盖在所述座孔上。10. 根据权利要求1所述的整体式优先多路阀，其特征在于，所述阀体包括位于各所述 换向阀单元的阀芯轴向两端的第一回油道和第二回油道，所述第一回油道和第二回油道在 阀体的右侧壁上交汇至回油口。
【文档编号】F15B13/02GK105864137SQ201610446518
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年6月17日
【发明人】刘根瑞, 陶新高, 刘扬, 姚鹏
【申请人】合肥长源液压股份有限公司