专利名称：重型设备的可变快速动作阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种重型设备的可变快速动作阀，具体来说，涉及一种重型设备的快速动作阀，其中由于阀芯的往返运动而造成的振动并未发生再次运动，而快速动作阀在促动器的简单操作或复合操作，例如复合驱动收臂与摆动中，将促动器的回流提供到供给口，并且，简化了一种快速运动阀的结构，从而提高了过程特性。
背景技术：
通常，恢复(regeneration)指通过将促动器返回侧产生的液流提供到供给侧，从而确保促动器的理想操作速度，并且避免了由于缺少液流而造成的空穴现象的发生。
该恢复过程基于一个可以由负荷而不是液流操作的促动器。例如，在一台挖掘机中，由于悬臂下降时其负荷产生的高压回流将在悬臂上升时使用。
图1图示了“收臂”模式下一个臂控制阀的阀芯被切换到驱动臂液压缸的状态，而图2则为一放大截面图，图示了图1中快速动作阀的主体。
如图1和2所示，根据现有技术并配置有快速动作阀的重型设备的控制阀，包括一个与液压泵(未示出)相连的液压缸C(臂液压缸)，一个设置在液压泵与液压缸之间的通路上的控制阀门AV，当外部控制信号压力的作用其上时，它通过切换阀芯S而控制液压缸的操作、停止及方向，一个具有快速切换阀芯6的快速动作阀RV，阀芯通过液压泵的排泄压力切换，以控制从液压缸返回到液压罐的液压油。
如图2所示，快速动作阀RV包括一个由液压泵的排泄压力驱动的活塞8，一根具有分别与返回口A和罐口T相连的孔10和11的套筒7，通过阀弹簧5弹性地设置在套筒7中、并在活塞8运动时切换的快速切换阀芯6，它控制恢复油从返回口A移动到罐口T，一个设置在阀弹簧5一端的活塞3，它用来增加或减小弹簧6的弹性，而其运动依赖于外部信号。
现在描述促动器的单次操作。
如果外部控制信号压力作用于臂控制阀AV的控制口PP时，阀芯S被切换到图中所示的右侧，从液压泵排出的液压油在经过泵出口之后，推动图中所示的向上的止回阀4，供给到液缸C的一个大阀室C1中。
从液压缸C的小阀室C2排出的液压油推动图中所示的向上保持提升阀并通过阀芯S。液压油然后通过孔10和11移动到罐口T。
同时，泵口2的液压油推动活塞8及快速切换阀芯6到图2的右侧，从而减小孔10的直径。这就减小了从返回口A移动到罐口T时的液压油的压强损失。
这时，由于套筒7的内径和切换阀芯6的外径之差而产生的间隙造成的漏油现象的出现。通过套筒7的排泄孔7，漏油被移动到活塞室1及罐口T。这样，由于排泄孔12小的直径，在活塞室1中就产生了后压。该后压随着时间流逝而增加，因此切换阀芯6就可能被切换到图中所示的左侧，从而推动活塞8到左侧。
换言之，满足了如下的条件[(泵口2的压强)(活塞8的水压面积)]＜[(活塞室1的后压)(切换阀芯6的水压面积)]。
同时，如果切换阀芯6切换到左侧时，孔11的截面积减小，因而返回口A的压强急剧增加。通过恢复止回阀CV，增加的压强与后压室15中的液压油组合并推动活塞8到图中所示的右侧。
换言之，满足了如下的条件[(泵口2的压强)(活塞8的水压面积)]＞[(活塞室1的后压)(切换阀芯6的水压面积)]。
重复上述操作而造成设备的振动。
以下将描述促动器的复合操作，例如复合驱动收臂及摆动。
在切换阀芯6及活塞8被移动到右侧的状态下，如果一个40K的控制信号压力施加到快速动作阀RV的控制口PP上而驱动设备，活塞3被移动到右侧，这样被推到右侧的切换阀芯6和活塞就可能被切换到左侧。
换言之，满足了如下的条件[(泵口2的压强)(活塞8的水压面积)]＜[(40K)(活塞3的水压积)]。
孔10和11将被固定不动，直到增加了一定的压强。当孔11的截面通过切换阀芯6而减小时，返回口A处的压强损失就增加了。由于这个原因，首先执行液压缸C摆动操作。
当压强损失随流速而增加时，就满足了如下的条件[(泵口2的压强)(活塞8的水压面积)]＜[(40K)(活塞3的水压面积)]。
这时，活塞3、切换阀芯6及活塞8被瞬时移动，从而急剧增加孔11的截面积，因此减小了压强损失值ΔP。
当压强损失减少时，就满足了如下的条件[(泵口2的压强)(活塞8的水压面积)]＞[(活塞3的水压面积)(40K)]。
重复上述操作而造成设备的振动。
来自泵口2的液压油通过活塞8与套筒7之间产生的空隙泄漏，而该空隙由套筒7的内径与切换阀芯6的外径之差而造成。泄漏的油通过切换阀芯6上的一孔13，由切换阀芯6左侧的一凹槽移动到活塞室1中。
这时，孔13具有小的直径而不能理想地排放液压油，因此就切换阀芯左侧的压强增加。因此，液压油被切换阀芯6的力而不是活塞8运动而引起的外力移动。
由于这个原因，液压压强对应一定规格的液压回路相对地减小，因此稳定性变差。
发明内容
因此，本发明目标为一种重型设备的快速动作阀，它基本可以消除现有技术中由于限制和缺点而造成的一个或多个问题。
本发明的一个目标就是提供一种重型设备的快速动作阀，其中，在促动器单个操作，例如作为臂液压缸，或复合操作，例如复合驱动收臂及摆动中，通过阻尼孔而避免了振动。
本发明的另一个目标就是提供一种重型设备的快速动作阀，其中，快速动作阀的结构被简化，而提高过程特性。
为了实现这些目的和其它的优点并且根据本发明，如下面实施例及概括的描述，一种重型设备的可变快速动作阀包括，液压泵，与液压泵相连的促动器，设置于液压泵与促动器之间一端口中的控制阀，它可以在外部控制信号压力的作用下控制促动器的操作、停止及方向，快速切换阀，它包括设置在促动器的返回口和罐口之间的第一活塞，该活塞由液压泵排出的液压油推动并控制液压油从返回口移动到罐口，由第一活塞运动切换的切换阀芯，它变化地控制返回口与罐口孔径比，第一弹性元件，它弹性地将藉由向第一活塞压切换阀芯而关闭的罐口的状态偏置到其初始状态，通过第二弹性元件并相对于切换阀芯弹性设置的第二活塞，设置在连接液压泵与第一活塞的一端口中的第一阻尼孔，第二阻尼孔，通过第一活塞及切换阀芯而将液压泵漏出的液压油排放到活塞室中。
优选地，可变快速动作阀还包括，形成于切换阀芯中用以与第一活塞相对的第三阻尼孔，第四阴尼孔，设置在提供推动第二活塞的信号压力的信号压力管路中，和一些加工形成、在切换阀芯的长度方向和径向彼此连通的孔，从而将处于第一活塞与切换阀芯之间的后压室中产生的后压去除。
优选地，可变快速动作阀还包括，与一导引器螺纹固定为一体的套筒，第一活塞能够滑动地容纳于导引器中，而切换阀芯能够滑动地容纳于套筒中。
参照附图，通过对本发明一定的实施例的描述，本发明的上述方面及特征将变得更加明显，其中图1为一状态视图，它图示了使用根据现有技术的重型设备的快速动作阀；
图2为一剖面图，它图示了图1中的快速动作阀的主要部分；图3为一剖面图，它图示了根据本发明的重型设备的可变快速动作阀的主要部分；图4为一状态视图，它图示了使用图3中的快速动作阀；图5为根据本发明的重型设备的可变快速动作阀的液压回路图。
具体实施例方式
详细地参照本发明的优选实施例，例子将在附图中图示说明。贯穿整个附图，在任何可能的地方，同样的附图标号代表同样或者相似的部件。
图3图示了根据本发明的可变快速动作阀的初始状态，图4图示了阀芯由液压泵排出的液压油切换而使得促动器排出的液压油返回液压罐，图5为图3和图4中示出的快速动作阀的液压回路图。
根据本发明的可变快速动作阀包括，一个与一引擎(未示出)相连的液压泵P，一个促动器，例如与液压泵P相连的臂液缸(未示出)，和一个设置在处于液压泵P和促动器间的一端口中的控制阀，当外部控制信号压力施加其上以控制促动器的操作、停止和方向时，控制阀被切换。
如图3与图4中所示，根据本发明的重型设备的可变快速动作阀还包括一个快速切换阀105。快速切换阀105包括一个设置于促动器返回口A与罐口T之间的第一活塞100，它由液压泵P排出的液压油推动并控制液压油从返回口A移动到罐口T，一个由第一活塞100的运动切换的切换阀芯101，它变化地控制返回口A和罐口T的孔径比，一个第一弹性元件102，它弹性地将罐口T的状态偏置到它的初始状态，而罐口T通过将切换阀芯101压紧到第一活塞100而关闭，一个通过第二弹性元件103相对切换阀芯弹性安置的第二活塞104。
根据本发明的快速动作阀，还包括一个设置在连接液压泵P与第一活塞100的一端口中的第一阻尼漏106，和一个第二阻尼孔108，它通过第一活塞100及切换阀芯101将液压泵P漏出的液压油排放到活塞室107，一个形成于切换阀芯101中用以与第一活塞相对的第三阻尼孔109，和一个第四阻尼孔110，它设置于提供控制信号压力以移动第二活塞104的信号压力管路中。
此外，加工形成的孔112和113，它们在切换阀芯101的长度方向和径向彼此连通，从而去除介于第一活塞100和切换阀芯101之间的后压室111中产生的后压。
此外，套筒115与导引器114螺纹固定为一体。第一活塞100能够滑动地容纳于导引器114中而切换阀芯101能够滑动地容纳于套筒115中。
下文中，将参照附图对根据本发明的重型设备的快速动作阀进行描述。
如图4和图5所示，由液压泵P排出的液压油通过切换控制阀CV的阀芯而供给到促动器，这样就可以驱动附属装置，例如臂。
这样，如图4所示，第一活塞100被由液压泵P排出的液压油推动到图中所示的右侧，而牢固地固定在第一活塞100上的切换阀芯101也相应地被推到右侧。这样促动器排出的液压油通过返回口A和孔116及117移动到罐口T。
由于孔117的直径变大而降低了压强，切换阀芯101和第一活塞100就在第一弹性元件102的弹性力作用下压回到图中所示的左侧。
如前文所描述，当切换阀芯101和第一活塞100在第一弹性元件102的弹性力作用被移动到如图所示的左侧时，形成于导引器114中的第一阻尼孔16防止了第一活塞100被快速移动到左侧，而形成于切换阀芯101中的第三阻尼孔109防止了切换阀芯被快速移动到左侧。因此，振动被避免了。
此外，第三阻尼孔109可以防止由于第一活塞100与切换阀芯101碰撞而造成的振动。
此外，当施加控制压强信号以摆动装置时，形成于信号压力端口的第四阻尼孔110防止了第二活塞104快速移动接触切换阀芯101，因此避免了振动。
同时，介于第一活塞100与切换阀芯101之间的后压室111中产生的后压通过孔112和113被释放到罐口，可以防止设备的性能表现差于额定性能。
由于导引器114与套筒115螺纹固定为一体，可以在装配状态组装或卸载快速切换阀105。这减少了工作步骤，因此改善了工作条件。
对应于切换阀芯101外径的套筒115的内经可以精确地机械加工得到，并且，可以获得比现有的套筒更加出色的过程特性，因此提高了生产率。
此外，在现有技术中，如图2所示，分别设置两个套筒7和9来容纳阀芯6和活塞3。相对而言，在本发明中，如图3与图4所示只设置有一个套筒115来容纳切换阀芯101和第二活塞104，因此减少了相应的附属装置，所以降低了成本。
如上面所描述，根据本发明的重型设备的可变快速动作阀具有如下的优点。
在促动器单个操作，例如臂液缸，或者复合操作，例如收臂和摆动的复合中，通过阻尼孔避免了振动。
另外，由于通过减化可变快速动作阀的结构，相应的附属装置也减少了，提高了过程特性，因此降低了成本。
前述的实施例及优点只是举例，而不是用来限制本发明。本教导已经可以应用到其它类型的设备。同时，对本发明实施例的描述只是为了说明而非限制权利要求的适用范围，显然，本领域内的一般技术人员可以作广泛的变化与修改。
权利要求
1.一种用于重型设备的可变快速动作阀，包括液压泵；与液压泵相连的促动器；设置于液压泵与促动器之间的端口中的控制阀，当向其施加外部控制信号压力时，该控制阀能够控制促动器的操作、停止及方向；快速切换阀，它包括设置在促动器的返回口和罐口之间的第一活塞，以控制液压油从返回口移动到罐口，该第一活塞由液压泵排出的液压油推动；由第一活塞的运动切换的切换阀芯，它变化地控制返回口与罐口的孔径比；第一弹性元件，它弹性地将藉由向第一活塞压切换阀芯而关闭的罐口的状态偏置到其初始状态；以及通过第二弹性元件相对切换阀芯弹性地设置的第二活塞；设置在连接液压泵与第一活塞的端口中的第一阻尼孔；和第二阻尼孔，通过第一活塞及切换阀芯而将液压泵漏出的液压油排放到活塞室中。
2.根据权利要求1的用于重型设备的可变快速动作阀，其中，还包括形成于切换阀芯中用以与第一活塞相对的第三阻尼孔。
3.根据权利要求1的用于重型设备的可变快速动作阀，其中，还包括第四阻尼孔，它设置在提供推动第二活塞的信号压力的信号压力管路中。
4.根据权利要求1的用于重型设备的可变快速动作阀，其中，还包括在切换阀芯的长度方向和径向彼此连通的多个孔，从而将处于第一活塞与切换阀芯之间的后压室中产生的后压去除。
5.根据权利要求1的用于重型设备的可变快速动作阀，其中，还包括一套筒，该套筒螺纹紧固到一导引器从而形成一体，第一活塞能够滑动地容纳于该导引器中，而切换阀芯能够滑动地容纳于套筒中。
全文摘要
公开了一种重型设备快速动作阀，其中，由于阀芯的往返运动而造成的振动并未发生在快速动作阀中，而该快速动作阀在促动器的简单操作或者复合操作，例如复合驱动收臂与摆动中，将促动器的回流提供给供给口，和一种简化的快速运动阀的结构，从而提高了过程特性。该快速动作阀包括一个液压泵，一个与液压泵相连的促动器，一个控制促动器操作、停止与方向的控制阀，一个具有第一活塞的快速切换阀，一个切换阀芯，一个第一弹性元件，一个第二活塞，一个阻尼孔，和一个第二阻尼孔。
文档编号F16K3/26GK1724881SQ20051008109
公开日2006年1月25日 申请日期2005年6月29日 优先权日2004年7月23日
发明者田万锡 申请人:沃尔沃建造设备控股(瑞典)有限公司