一种先导控制阀的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种先导控制阀，其特征在于：包括阀体，阀体内具有大口径部和小孔径部，大口径部螺纹连接有螺盖，螺盖内具有第一阻尼孔；单向阀芯，设于大口径部内并，单向阀芯由第一弹簧顶持；控制活塞，具有头部和尾部，头部的直径大于尾部的直径，头部设于小孔径部内，尾部活动穿过单向阀芯，控制活塞的头部与单向阀芯之间形成缓冲腔，控制活塞的尾部内具有第二阻尼孔；用以推动平衡阀控制阀芯的顶杆，顶杆的末端与控制活塞的头部接触，小孔径部内设有第二弹簧。其是一种结构合理、能够稳定控制平衡阀阀芯开度，不受压力波动干扰的先导控制阀。
【专利说明】
一种先导控制阀
技术领域
[0001]本发明涉及一种先导控制阀，尤其指一种能够稳定的控制液压平衡阀阀芯开度的先导控制阀。
【背景技术】
[0002]在混凝土栗车的展臂和收臂系统中，通常应用平衡阀进行液压锁紧，以保证臂架能够在任意位置可靠停留。其中，平衡阀是负载控制系统和液压承重系统的关键液压元件，平衡阀的性能优劣直接影响主机的运行质量。而随着混凝土栗车作业要求难度的加大，对平衡阀的密封性、自锁性、平稳性以及多功能性的要求越来越高，平衡阀自身的功率密度也越来越大。伴随作业高度的不断刷新，栗车臂架系统的工作压力也不断攀升。在此背景下，如何提高混凝土栗车臂架系统安全作业性能成为研究焦点。
[0003]图4所示为用于混凝土栗车的臂架系统中的常见的一种应用平衡阀的负载控制液压系统。其工作原理是:当换向阀3’切换到负载下降工作位时，换向阀3’的A口出油，油液进入臂架油缸的有杆腔Y，部分油液经Px 口及阻尼孔I’进入平衡阀的液控腔(活塞腔)PilJA而打开平衡阀2’，无杆腔W的油液经平衡阀2’的C口与V口以及换向阀3的B口回油箱T，则重物G下降；当换向阀3切换到负载上升工作位时，B口出油，油液经平衡阀2’内的单向阀(平衡阀的主体结构一般包括并联的溢流阀和单向阀，如图1所示)进入油缸无杆腔W，有杆腔Y的油液经换向阀3’的A回油箱T，重物G上升。换向阀3’未切换时，平衡阀2’则关闭，密封住C口与油缸无杆腔W的油液，保持重物G在所需的位置。
[0004]图4中的液压系统存在多种不足和缺陷。例如当调到快速操作档时，主油路上的液压油通过Px 口的压力与流量会快速增加，在平衡阀2’开启时会对平衡阀的常规先导控制阀部分造成压力冲击，此冲击可能导致平衡阀突然开启，从而引起设备工作不稳定。此外图4中的平衡阀的控制压力范围窄，压力和流量波动大，平衡阀开启过程微控与稳定性差。平衡阀的这种控制压力波动与控制流量波动会导致平衡阀2’的开度产生变化，使得臂架油缸中的活塞位置难以保持在精确位置上。因此，安装在非常长的臂架油缸上的平衡阀容易出现一种不稳定的状况，造成设备的不可控性并且使设备工作在不安全的状态下。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构合理、能够稳定控制平衡阀阀芯开度，不受压力波动干扰的先导控制阀。
[0006]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为:一种先导控制阀，其特征在于:包括阀体，阀体内具有阶梯通道，阶梯通道具有大口径部和小孔径部，大口径部贯穿阀体的末端，大口径部螺纹连接有螺盖，螺盖内具有连通外界和大口径部的第一阻尼孔;单向阀芯，设于所述大口径部内并可相对阀体轴向滑移，单向阀芯由第一弹簧顶持以保持封堵住小孔径部进口的趋势;可相对阀体轴向滑移的控制活塞，控制活塞具有头部和尾部，头部的直径大于尾部的直径，头部设于所述小孔径部内，尾部活动穿过所述单向阀芯，控制活塞的头部与单向阀芯之间形成缓冲腔，控制活塞的尾部内具有连通大口径部和所述缓冲腔的第二阻尼孔;用以推动平衡阀控制阀芯的顶杆，顶杆的末端与控制活塞的头部接触，小孔径部内设有使顶杆保持推动控制活塞朝螺盖方向轴向移动趋势的第二弹簧。
[0007]为利于设置第一阻尼孔，上述螺盖内开有连通外界和大口径部的第一通道，第一通道内螺纹连接有第一阻尼块，所述第一阻尼孔设置在第一阻尼块上。
[0008]为利于设置第二阻尼孔，上述控制活塞的尾部内开有大口径部和缓冲腔的第二通道，第二通道内螺纹连接有第二阻尼块，所述第二阻尼孔设置在第二阻尼块上。
[0009]进一步改进，上述控制活塞的头部开有凹腔，顶杆的末端具有环形挡肩部，环形挡肩部与凹腔的底面接触，所述第二弹簧一端抵靠在环形挡肩部上另一端抵靠在阶梯通道的小孔径部的内顶面。
[0010]与现有技术相比，本发明的优点在于:
[0011 ] 1、当进入先导控制阀的油压PX突然上升时，油液先由第一阻尼孔进入阶梯通道的大口径部，大口径部内压力Pl的上升推动控制活塞右移;大口径部内的压力Pl上升的情况下控制活塞会向右移动，但稍微一移动(因为第二阻尼孔的存在，缓冲腔内的压力P2上升相对大口径部内压力Pl的上升有一定的延迟)，缓冲腔内压力P2马上下降，起到了阻止控制活塞快速右移的作用，只有当进入先导控制阀的油压PX持续上升，油液经第二阻尼孔持续流入缓冲腔引起缓冲腔内的油压继续上升，控制活塞才会继续右移，这样就起到了对控制压力波动的缓冲作用，控制活塞移动更平稳。
[0012]2、头部的直径大于尾部的直径，头部和尾部存在面积差，可以将压力波动引起振动的幅值放大，抗压力波动性能优越。(这个可以这样理解，假设头部的面积S2 = 2*尾部的面积SI，如果油液直接作用到头部的面积S2上，0.3MPA的压力波动就可以引起平衡阀控制阀芯移动到产生振动的位置，因为尾部的面积SI小，这样压力波动的幅值就要达到
0.6MPA)o
[0013]3、当进入先导控制阀的油压px突然下降时，大口径部内的压力pi先下降，控制活塞向左移动，但活塞一左移，缓冲腔内压力P2压力就要上升，起到了阻碍控制活塞移动的作用。但因平衡阀要关闭的时候不需要太大的缓冲，通过单向阀与第一弹簧的配合，可以控制缓冲腔内压P2与大口径部内的压力pi在达到一定压差的时候，缓冲腔内压力p2压力通过单向阀快速打开，实现快速关闭。
【附图说明】
[0014]图1为本发明实施例的结构剖视图；
[0015]图2为本发明实施例的原理不意图；
[0016]图3为本发明实施例在平衡阀中应用的原理示意图；
[0017]图4为现有用于混凝土栗车的臂架系统中的常见的应用平衡阀的负载控制液压系统。
【具体实施方式】
[0018]以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0019]如图所示，为本发明的一个优选实施例。
[0020]一种先导控制阀，包括
[0021]阀体I，阀体I内具有阶梯通道，阶梯通道具有大口径部11和小孔径部12，大口径部11贯穿阀体I的末端，大口径部11螺纹连接有螺盖2，螺盖2内具有连通外界和大口径部11的第一阻尼孔81;螺盖2内开有连通外界和大口径部11的第一通道21，第一通道21内螺纹连接有第一阻尼块8，所述第一阻尼孔81设置在第一阻尼块8上。
[0022]单向阀芯3，设于所述大口径部11内并可相对阀体I轴向滑移，该单向阀芯3由第一弹簧4顶持以保持封堵住小孔径部12进口的趋势，第一弹簧4位于大口径部11内。
[0023]可相对阀体I轴向滑移的控制活塞5，控制活塞5具有头部51和尾部52，头部51的直径Dl大于尾部52的直径D2，头部51设于小孔径部12内，尾部52活动穿过所述单向阀芯3，尾部52与单向阀阀芯2之间内孔为间隙配合，此间隙不通油。控制油由阻尼孔I流入，先作用到控制活塞前段Dl部分，然后由阻尼孔2流入到容腔9作用到D2和Dl形成的环形面积上。控制活塞的头部51与单向阀芯3之间形成缓冲腔10，控制活塞的尾部52内具有连通大口径部11和所述缓冲腔4的第二阻尼孔91;控制活塞的尾部52内开有连通大口径部11和缓冲腔4的第二通道521，第二通道521内螺纹连接有第二阻尼块9，所述第二阻尼孔91设置在第二阻尼块9上。大口径部11和缓冲腔101之间只能由第二阻尼孔91连通。
[0024]用以推动平衡阀控制阀芯的顶杆6，平衡阀芯在图纸中没有显示，顶杆6的末端与控制活塞的头部51接触，顶杆6的头端活动穿出小孔径部12的顶壁，小孔径部12内设有使顶杆6保持推动控制活塞5朝螺盖2方向轴向移动趋势的第二弹簧7。
[0025]控制活塞的头部51开有凹腔511，顶杆6的末端具有环形挡肩部61，环形挡肩部61与凹腔511的底面接触，所述第二弹簧7—端抵靠在环形挡肩部61上另一端抵靠在小孔径部12的内顶面。
[0026]本先导控制阀的工作原理及过程如下:
[0027]1、当平衡阀阀芯达到平衡稳定状态时，进入先导控制阀的油压px =大口径部内的压力Pl=缓冲腔内的压力P2，平衡阀阀芯开口稳定，控制活塞位置固定。
[0028]2、当进入先导控制阀的油压px突然上升时，油液先由第一阻尼孔81进入阶梯通道的大口径部11，大口径部11内压力Pl的上升推动控制活塞右移;大口径部11内的压力PI上升的情况下控制活塞会向右移动，但稍微一移动因为第二阻尼孔91的存在，缓冲腔10内的压力P2上升相对大口径部11内压力pi的上升有一定的延迟，缓冲腔10内压力p2马上下降，起到了阻止控制活塞5快速右移的作用，只有当进入先导控制阀的油压px持续上升，油液经第二阻尼孔持续流入缓冲腔引起缓冲腔内的油压继续上升，控制活塞才会继续右移，这样就起到了对控制压力波动的缓冲作用，控制活塞移动更平稳。
[0029]3、头部的直径大于尾部的直径，头部和尾部存在面积差，可以将压力波动引起振动的幅值放大，抗压力波动性能优越。(这个可以这样理解，假设头部的面积S2 = 2*尾部的面积SI，如果油液直接作用到头部的面积S2上，0.3MPA的压力波动就可以引起平衡阀控制阀芯移动到产生振动的位置，因为尾部的面积SI小，这样压力波动的幅值就要达到
0.6MPA)o
[0030]4、当进入先导控制阀的油压px突然下降时，大口径部内的压力pi先下降，控制活塞向左移动，但活塞一左移，缓冲腔内压力P2压力就要上升，起到了阻碍控制活塞移动的作用。但因平衡阀要关闭的时候不需要太大的缓冲，通过单向阀与第一弹簧的配合，可以控制缓冲腔内压P2与大口径部内的压力pi在达到一定压差的时候，缓冲腔内压力p2压力通过单向阀快速打开，实现快速关闭。
[0031]尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，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】
1.一种先导控制阀，其特征在于:包括 阀体(I)，阀体(I)内具有阶梯通道，阶梯通道具有大口径部(11)和小孔径部(12)，大口径部(11)贯穿阀体(I)的末端，大口径部(11)螺纹连接有螺盖(2)，螺盖(2)内具有连通外界和大口径部(11)的第一阻尼孔(81); 单向阀芯(3)，设于所述大口径部(II)内并可相对阀体(I)轴向滑移，该单向阀芯(3)由第一弹簧(4)顶持以保持封堵住小孔径部(12)进口的趋势； 可相对阀体(I)轴向滑移的控制活塞(5)，控制活塞(5)具有头部(51)和尾部(52)，头部(51)的直径(Dl)大于尾部(52)的直径(D2)，头部(51)设于所述小孔径部(12)内，尾部(52)活动穿过所述单向阀芯(3)，控制活塞的头部(51)与单向阀芯(3)之间形成缓冲腔(10)，控制活塞的尾部(52)内具有连通大口径部(11)和所述缓冲腔(10)的第二阻尼孔(91); 用以推动平衡阀控制阀芯的顶杆(6)，顶杆(6)的末端与控制活塞的头部(51)接触，顶杆(6)的头端活动穿出小孔径部(12)的顶壁，小孔径部(12)内设有使顶杆(6)保持推动控制活塞(5)朝螺盖(2)方向轴向移动趋势的第二弹簧(7)。2.根据权利要求1所述的先导控制阀，其特征在于:所述螺盖(2)内开有连通外界和大口径部(11)的第一通道(21)，第一通道(21)内螺纹连接有第一阻尼块(8)，所述第一阻尼孔(81)设置在第一阻尼块(8)上。3.根据权利要求1所述的先导控制阀，其特征在于:所述控制活塞的尾部(52)内开有连通大口径部(11)和缓冲腔(4)的第二通道(521)，第二通道(521)内螺纹连接有第二阻尼块(9)，所述第二阻尼孔(91)设置在第二阻尼块(9)上。4.根据权利要求1所述的先导控制阀，其特征在于:所述控制活塞的头部(51)开有凹腔(511)，顶杆(6)的末端具有环形挡肩部(61)，环形挡肩部(61)与凹腔(511)的底面接触，所述第二弹簧(7) —端抵靠在环形挡肩部(61)上另一端抵靠在小孔径部(12)的内顶面。
【文档编号】F15B13/02GK105971956SQ201610399752
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年5月31日
【发明人】陈艳艳
【申请人】宁波文泽机电技术开发有限公司