本发明涉及优先阀技术领域，特别涉及一种先导阀，还涉及具有该先导阀的优先阀。
背景技术：
现有的履带式挖掘机回转优先阀是基于滑阀阀芯形式的先导驱动机构。如图1所示，用于履带式挖掘机回转的优先阀包括优先阀主级阀阀组和优先阀先导阀组。优先阀的主级阀包括主弹簧01、主阀芯02、主阀套03和限位螺塞08。优先阀的先导阀包括先导弹簧座04、先导阀芯05、先导弹簧06和紧固螺钉07。先导控制油口010通油后，先导阀芯05向右移动，控制油口09与控制油口011连通，先导弹簧腔的油液被迫排出，使得优先阀的主级阀的主阀套03两端建立压力，保证了一定的阀口开度。
上述现有技术的优先阀的先导阀的结构特点决定了其具有以下问题，先导阀芯05轴向动作可能因为逆向锥度导致其运动受阻，即先导阀芯05只能够采用图1中所示的柱形机构，而不能采用其他的结构，如锥形，具有一定的局限性，轴向动作的先导机构可能会有轴向尺寸较长，导致优先阀先导阀轴向尺寸偏大。
因此，如何优化先导阀结构，避免逆向锥度对先导阀芯动作的影响，降低其轴向尺寸，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种先导阀，以避免逆向锥度对先导阀芯动作的影响，降低其轴向尺寸。此外，本发明的另一目的是提供一种具有上述先导阀的优先阀。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种先导阀，用于驱动优先阀的主级阀，包括：
先导阀体，所述先导阀体上开设有先导控制油流道以及控制油口连通油道，所述先导阀体的内壁上设置有导流槽；
先导阀芯，可转动地设置于所述先导阀体内，所述先导阀芯与所述先导阀体之间形成密封的先导控制腔，所述先导控制腔与所述先导控制油流道连通；沿周向布置于所述先导阀芯的外壁上的先导控制回转叶轮位于所述先导控制腔内；所述先导阀芯上设置有控制输入油道以及控制输出油道，所述控制输入油道的第一端与所述控制油口连通油道连通，所述控制输入油道的第二端在所述先导阀芯转动预设角度时通过所述导流槽与所述控制输出油道的第一端连通，所述控制输出油道的第二端用于与所述优先阀主级阀连通；
复位件，设置于所述先导阀体与所述先导阀芯之间。
优选地，所述导流槽与所述控制输入油道的第二端以及所述控制输出油道的第一端之间的通流面积随所述先导阀芯的转动增大或缩小。
优选地，所述导流槽为梯形槽，所述梯形槽的大端在所述先导阀芯的转动方向上位于所述梯形槽的前方。
优选地，所述控制输入油道以及所述控制输出油道分别在所述先导阀芯的外壁上形成有用于与所述导流槽连通的腰形开口。
优选地，所述先导阀芯与所述先导阀体之间形成泄油腔，所述泄油腔与所述控制输入油道连通且所述泄油腔通过开设于所述先导阀体外壁的泄油口与外界连通。
优选地，所述先导阀芯的外壁上沿周向设置有平衡回转叶轮，所述平衡回转叶轮位于所述泄油腔内。
优选地，所述复位件为扭卷弹簧，所述扭卷弹簧套设于所述平衡回转叶轮外且所述扭卷弹簧的一端与所述先导阀芯连接，另一端与所述先导阀体连接。
优选地，所述先导阀芯与所述先导阀座中的一个上设置有限位件，另一个上设置有配合件，所述限位件与所述配合件配合以限制所述先导阀芯的转动角度。
优选地，所述限位件为凸起，所述配合件为滑槽，所述凸起沿所述滑槽滑动至第一极限位置时，所述控制输入油道以及所述控制输出油道与所述导流槽之间的通流面积为0，所述凸起沿所述滑槽滑动至第二极限位置时，所述控制输入油道以及所述控制输出油道与所述导流槽之间的通流面积最大。
优选地，所述先导阀芯与所述先导阀体之间设置有回转辅助轴承。
一种优先阀，包括：
优先阀体；
主级阀，设置于所述优先阀体内；
如上任意一项所述的先导阀，所述先导阀体连接于所述优先阀体，所述控制输出油道的第二端与所述主级阀的入口连通，用于驱动所述主级阀的阀芯动作。
优选地，所述先导阀体与所述优先阀体螺接。
优选地，所述先导阀体的一端形成有筒形安装部，所述筒形安装部的内壁上设置有内螺纹，所述优先阀体上设置有环形安装槽，所述环形安装槽的内圈壁面上设置有外螺纹，所述筒形安装部插入所述环形安装槽中并通过所述内螺纹与所述外螺纹的配合使所述先导阀体与所述优先阀体螺接。
优选地，所述控制油口连通油道远离所述控制输出油道的一端通过所述优先阀体上的连通油道与所述优先阀体上的主油道连通。
优选地，还包括预紧弹簧，所述预紧弹簧设置于所述先导阀芯与所述主级阀的主级阀体之间，所述预紧弹簧提供预紧力顶紧所述先导阀芯。
由以上技术方案可以看出，本发明所公开的先导阀，用于驱动优先阀的主级阀动作，包括先导阀体、先导阀芯以及复位件，其中，先导阀体上开设有先导控制油流道以及控制油口连通油道，先导阀体的内壁上设置有导流槽；先导阀芯可转动地设置于先导阀体内，先导阀芯与先导阀体之间形成密封的先导控制腔，先导控制腔与先导控制油流道连通；沿周向布置于先导阀芯的外壁上的先导控制回转叶轮位于先导控制腔内；先导阀芯上设置有控制输入油道以及控制输出油道，控制输入油道的第一端与控制油口连通油道连通，控制输入油道的第二端在先导阀芯转动预设角度时通过导流槽与控制输出油道的第一端连通，控制输出油道的第二端用于与优先阀主级阀连通；复位件设置于先导阀体与先导阀芯之间；
在应用时，先导阀控制油经先导控制油流道进入先导控制腔内，先导阀控制油作用于先导控制回转叶轮推动先导阀芯转动，当先导阀芯转过预设角度时，控制输入油道的第二端在先导阀芯转动预设角度时通过导流槽与控制输出油道的第一端连通，主级阀控制油从控制输入油道进入控制输出油道，并从控制输出油道的第二端输出作用于优先阀主级阀；
由此可见，上述先导阀，以先导阀芯的转动代替传统先导阀中先导阀芯的轴向移动，使得先导阀芯可以不受逆向锥度的制约，结构设计可以更加灵活多变，且能够缩短先导阀整体的轴向尺寸。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为现有技术中优先阀的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的优先阀的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的先导阀的先导阀体的主视图；
图4为本发明实施例提供的先导阀的先导阀体的剖视图；
图5为本发明实施例提供的先导阀的先导阀芯的轴测图；
图6为本发明实施例提供的先导阀的先导阀芯的剖视图；
图7为本发明实施例提供的优先阀的优先阀体的轴测图；
图8为本发明实施例提供的优先阀的优先阀体的剖视图；
图9为本发明实施例提供的优先阀的主级阀的剖视图；
图10为本发明实施例提供的优先阀的主级阀的轴测图。
图1中：
01为主弹簧、02为主阀芯、03为主阀套；04为先导弹簧座；05为先导阀芯；06为先导弹簧；07为紧固螺钉；08为限位螺塞；09、011为控制油口；010为先导控制油口；
图2-图9中：
1为先导阀体；101为泄油口；102为先导阀控制进油口；103为先导阀控制出油口；104为第一通道；105为第一扭卷弹簧卡槽；106为泄油腔；107为滑槽；108为导流槽；109为先导控制腔；110为第二通道；111为先导阀体密封槽；112为贯通孔；113为筒形安装部；2为先导阀芯；201为平衡回转叶轮；202为凸起；203、204为腰形开口；205为先导控制回转叶轮；206、209、211为密封卡槽；207为第二扭卷弹簧卡槽；208为控制输入油道；210为控制输出油道；3为优先阀体；301为主油道；302为中间油道；303为环形安装槽；304为连通油道；305为中间腔体；4为回转辅助轴承；5为扭卷弹簧；6、7、8、9、10、16为密封圈；11为主级阀体；1101为异形节流口；1102为均压槽；1103为第一节流口；1104为第二节流口；12为主级阀芯；1201为第四节流口；1202为第三节流口；13为压缩弹簧；14为限位螺塞；15为预紧弹簧；17为端堵。
具体实施方式
有鉴于此，本发明的核心在于提供一种先导阀，该先导阀的结构设计可以避免逆向锥度对先导阀芯动作的影响，降低其轴向尺寸。此外，本发明的另一核心是提供一种具有上述先导阀的优先阀。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参阅图2-图6，图2为本发明实施例提供的优先阀的结构示意图，图3为本发明实施例提供的先导阀的先导阀体的主视图，图4为本发明实施例提供的先导阀的先导阀体的剖视图，图5为本发明实施例提供的先导阀的先导阀芯的轴测图，图6为本发明实施例提供的先导阀的先导阀芯的剖视图。
本发明公开了一种先导阀，用于驱动优先阀的主级阀动作，包括先导阀体1、先导阀芯2以及复位件。
其中，先导阀体1上开设有先导控制油流道以及控制油口连通油道304，先导阀体1的内壁上设置有导流槽108，该导流槽108不贯穿先导阀体1的侧壁，其开设深度小于先导阀体1的侧壁的厚度；先导阀芯2可转动地设置于先导阀体1内，此处可转动指先导阀芯2可绕自身轴线旋转，而不是绕其他轴线的旋转，即先导阀芯2与先导阀体1依然需要同轴布置，先导阀芯2与先导阀体1之间形成密封的先导控制腔109，先导控制腔109与先导控制油流道连通，图中所示，先导阀体上设置有先导阀控制进油口102以及先导阀控制出油口103，以通入先导阀控制油；先导阀芯2的外壁上沿周向布置有先导控制回转叶轮205，该先导控制回转叶轮205位于先导控制腔109内，当先导控制腔109内通入先导阀控制油时，先导阀控制油可推动先导控制回转叶轮205带动整个先导阀芯2转动；先导阀芯2上设置有控制输入油道208以及控制输出油道210，控制输入油道208的第一端与控制油口连通油道304连通，控制输入油道208的第二端在先导阀芯2转动预设角度时通过导流槽108与控制输出油道210的第一端连通，该预设角度由先导阀芯2与先导阀体1的初始位置决定，因此，本领域技术人员可根据需要在制造时进行设计以控制该预设角度，该预设角度应当大于等于0°，小于360°，控制输出油道210的第二端用于与优先阀主级阀连通；复位件设置于先导阀体1与先导阀芯2之间，复位键用于使先导阀芯2反向回转回到初始位置。
与现有技术相比，本发明提供的先导阀，在应用时，先导阀控制油经先导控制油流道进入先导控制腔109内，先导阀控制油作用于先导控制回转叶轮205推动先导阀芯2转动，当先导阀芯2转过预设角度时，控制输入油道208的第二端在先导阀芯2转动预设角度时通过导流槽108与控制输出油道210的第一端连通，主级阀控制油从控制输入油道208进入控制输出油道210，并从控制输出油道210的第二端输出作用于优先阀主级阀。
如图2所示，上述的先导控制腔109的密封由位于先导控制腔109两侧的密封圈8以及密封圈7完成，密封圈8以及密封圈7均位于先导阀体1以及先导阀芯2之间。
如图1所示，传统的阀芯轴向移动的先导阀，通过先导阀芯205的左右移动来调节控制油口09与控制油口011之间的通流面积，从而起到节流的作用，在本发明实施例中，通过调节导流槽108和/或控制输入油道208的第二端及控制输出油道210的第一端在先导阀芯2的外壁上形成的开口的形状，导流槽108与控制输入油道208的第二端以及控制输出油道210的第一端之间的通流面积随先导阀芯2的转动增大或缩小，也可以实现对控制输入油道208与控制输出油道210之间通流面积的控制，实现对两者间流通的主级阀控制油节流。
如图4所示，在本发明实施例中，导流槽108为梯形槽，梯形槽的大端在先导阀芯2的转动方向上位于梯形槽的前方，在使用过程中，先导阀芯2在初始位置时，控制输入油道208与控制输出油道210均不与导流槽108连通，当先导阀芯2转过预设角度时，控制输入油道208的第二端与控制输出油道210的第一端首先与导流槽108的小端连通，此时，控制输入油道208的第二端与控制输出油道210的第一端与导流槽108连通，通流面积较小，随着先导阀芯2的转动，控制输入油道208的第二端与控制输出油道210的第一端向导流槽108的大端移动，控制输入油道208的第二端与控制输出油道210的第一端与导流槽108之间的通流面积逐渐增加。
可以理解的是，上述的梯形槽仅仅是本发明提供的优选实施方案，实际导流槽108的形状并不局限于此，通过对控制输入油道208的第二端与控制输出油道210的第一端在先导阀芯2外壁上的开口的同步设计，导流槽108可以为圆槽、方形槽、椭圆形槽、三角槽等等，在此不做限定。
进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，控制输入油道208以及控制输出油道210分别在先导阀芯2的外壁上形成有用于与导流槽108连通的腰形开口203、204，且该腰形开口203、204的长度方向与先导阀芯2的轴向平行，如图5所示。
请参阅图6，控制输入油道208以及控制输出油道210均为l形油道，包括沿先导阀芯2的轴向开设的主体部分以及开设在先导阀芯2侧壁上的旁支部分，在本发明实施例中，旁支部分与主体部分相交但不与先导阀芯2的轴向垂直，即控制输入油道208的旁支部分与控制输出油道210的旁支部分远离各自主体部分的一端相互靠拢，从而在与导流槽108连通时形成v形过流通道。
更进一步地，为保证对优先阀的主级阀的稳定控制，即使控制输出油道210中输出的控制油流量稳定，在本发明实施例中，控制输入油道208的主体部分以及旁支部分的口径分别大于控制输出油道210的主体部分以及旁支部分的口径。
在向先导阀中通入主级阀控制油时，不可避免地会有部分主级阀控制油进入先导阀体1与先导阀芯2之间的缝隙中，为避免主级阀控制油的油压对先导阀芯2的转动造成不良影响，在本发明实施例中，先导阀芯2与先导阀体1之间形成泄油腔106，泄油腔106与控制输入油道208连通且泄油腔106通过开设于先导阀体1外壁的泄油口101与外界连通，通过开设该泄油腔106可将多余的主级阀控制油排出，保证先导阀芯2能够及时转动，提高响应速度。
如图5所示，在本发明实施例中，先导阀芯2的外壁上沿周向设置有平衡回转叶轮201，平衡回转叶轮201位于泄油腔106内。
具体地，如图2和图5所示，先导控制回转叶轮205靠近先导阀芯2的一端，在先导控制回转叶轮205受到液压油的推动时，先导阀芯2一端受力，容易导致另一端的径向摆动，影响先导阀芯2转动时的平衡，为此，在本发明实施例中，在先导阀芯2远离先导控制回转叶轮205的一端设置有上述的平衡回转叶轮201，目的在于使先导阀芯2的两端同时受力，保证转动的平衡，提高先导阀芯2的稳定性。
由于在本发明中，先导阀芯2与先导阀体1之间为相对转动，因此，复位件为在扭转过程中产生弹性势能的结构，例如，如图2所示，复位件为扭卷弹簧5，扭卷弹簧5套设于平衡回转叶轮201外且扭卷弹簧5的一端与先导阀芯2连接，另一端与先导阀体1连接，在使用时，扭卷弹簧5随着先导阀芯2的转动而在径向上逐渐收紧产生弹性势能，当卸去先导阀控制油施加在先导控制回转叶轮205上的力时，扭卷弹簧5径向扩张释放弹性势能，使先导阀芯2回到初始位置。
进一步优化上述技术方案，为避免先导阀芯2转动过量，影响先导阀的正常工作，可在先导阀芯2与先导阀座中的一个上设置限位件，另一个上设置配合件，限位件与配合件配合以限制先导阀芯2的转动角度。
具体地，在本发明实施例中，如图4和图5所示，限位件为凸起202，配合件为滑槽107，凸起202沿滑槽107滑动至第一极限位置时，控制输入油道208以及控制输出油道210与导流槽108之间的通流面积为0，凸起202沿滑槽107滑动至第二极限位置时，控制输入油道208以及控制输出油道210与导流槽108之间的通流面积最大，通过上述结构，在初始状态下，使得先导阀芯2可在复位件的作用下处于第一极限位置，控制输入油道208以及控制输出油道210与导流槽108之间不连通，当通入先导阀控制油时，先导阀控制油的油压克服复位件驱动先导阀芯2旋转，当先导阀芯2转动至第二极限位置时，控制输入油道208以及控制输出油道210与导流槽108之间的通流面积达到最大值。
上述凸起202与滑槽107所形成的是对先导阀芯2的双向限位，在其他实施例中，也可以调整限位件与配合件的结构实现对先导阀芯2的单向限位，比如限位件为一在弹性件的控制下可伸缩的设置于先导阀芯2与先导阀体1中的一个上的限位销，配合件为设置于先导阀芯2与先导阀体1中的另一个上的导向限位槽，导向限位槽沿切向开设在先导阀芯2的外壁上或先导阀体1的内壁上，在先导阀控制油推动先导阀芯2转动时，限位销从导向限位槽的第一端进入并逐渐伸出，直到与限位槽的第二端抵触配合限位；当复位件推动先导阀芯2复位时，限位销在导向限位槽的推动下逐渐缩回直到退出导向限位槽。
进一步优化上述技术方案，在本发明实施例中，先导阀芯2与先导阀体1之间设置有回转辅助轴承4，回转辅助轴承4的内圈与先导阀芯2配合，外圈与先导阀体1配合。
此外，本申请还公开了一种优先阀，包括优先阀体3、先导阀以及主级阀，优先阀体3上开设有主油道301，主级阀控制流经该主油道301的油的流量，该主油道301作为多路阀上并联通道的流道，该主级阀设置于优先阀体3内，先导阀为如上述实施例所述的先导阀，该先导阀连接于优先阀体3，且该先导阀的先导阀芯2上的控制输出油道210的第二端与主级阀的入口连通，用于驱动主级阀的阀芯动作，由于上述的先导阀具有上述的技术效果，因此，具有该先导阀的优先阀也具有上述所有技术效果，在此不再一一赘述。
传统的优先阀中，先导阀的阀体通常与优先阀的阀体之间通过螺栓连接，而螺栓孔的位置容易与先导阀或者优先阀内的流道相互干涉，导致阀体铸造难度增加，因此，在本发明实施例中，先导阀体1与优先阀体3螺接。
具体请参阅图4、图7和图8，先导阀体1的一端形成有筒形安装部113，筒形安装部113的内壁上设置有内螺纹，优先阀体3上设置有环形安装槽303，环形安装槽303的内圈壁面上设置有外螺纹，筒形安装部113插入环形安装槽303中并通过内螺纹与外螺纹的配合使先导阀体1与优先阀体3螺接。
先导阀体1与优先阀体33之间设置有密封圈9，避免筒形安装部113的外壁与优先阀体3上的环形安装槽303外圈壁面之间的间隙漏油。
如图4所示，在本发明实施例中，由于筒形安装部113的长度较长，其上还沿径向开设有贯通孔112以避免隔断优先阀体3的主油道301。
主级阀设置于环形安装槽303中间的中间腔体305中，且主级阀的主级阀体11的外壁上设置有均压槽1102，用于保证主级阀芯12轴向移动时，不会因为主级阀芯12本身的结构缺陷而卡滞，如图9所示，在本发明实施例中，均压槽1102包括多个沿主级阀体11轴向间隔布置的环形槽。
请参阅9和图10，主级阀体11上还设置有异形节流口1101、第一节流口1103以及第二节流口1104，其中，异形节流口1101用以将主级阀芯12内孔的油液与限位螺塞14左端的油液连通；第一节流口1103用以与通过主级阀芯12的优先阀体3上中间油道302内的油液连通；第二节流口1104，用以将阀优先阀体3上中间流道302内的油液引入主级阀体11上右端的作用面处，推动主级阀体11打开，使得优先阀的功能启动；主级阀芯12上设置有第三节流口1202，主级阀芯12开口后，油液经第三节流口1202流至主级阀体11的小径腔，在主级阀体11的小径腔左端作用面处建立油压。
进一步优化上述技术方案，为减少优先阀的管路，便于走管及布置，在本发明实施例中，控制油口连通油道304远离控制输出油道210的一端通过优先阀体3上的连通油道304与优先阀体3上的主油道301连通。
具体如图2和图4所示，控制油口连通油道304包括第一通道、第二通道以及用于连通第一通道和第二通道的第三通道，第一通道104与先导阀体1的同轴，第二通道110与第一通道104平行开设，第一通道104与先导阀体1的内腔连通，第二通道107与优先阀体33上的连通油道304与主油道301连通。
为避免使用过程中先导阀芯2的轴向窜动，在本发明实施例中，优先阀还包括预紧弹簧15，预紧弹簧15设置于先导阀芯2与主级阀的主级阀体11之间，预紧弹簧15提供预紧力顶紧先导阀芯2，先导阀体1安装于优先阀体33时，先导阀芯2压缩预紧弹簧15，压缩弹簧顶紧先导阀芯2实现对先导阀芯2的轴向限位。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。