新型液压平衡阀的制作方法

文档序号:12706560阅读:618来源:国知局

本发明涉及一种新型液压平衡阀,尤其适用于矿用机械。



背景技术:

液压平衡阀是平衡回路中的关键元件,在现代工程机械中应用广泛,特别是在起重机械中。起重机的提升、变幅及伸缩等机构在下降时,在运动方向与负载作用方向相同的情况下,必须在回油侧设置足够大的背压,用以平衡负载,才能保证执行元件平稳动作,从而提高液压系统的稳定性,平衡阀对液压系统整体的工作平稳性、可靠性和系统效率有着很大的影响。平衡回路是液压传动中的一种基本回路,广泛存在于工程、建筑以及冶金等机械领域中。液压平衡阀的性能优劣直接关系到平衡回路中负载的提升、定位及下降,其性能决定整机的性能。传统的平衡阀存在诸多缺点,如低频抖动、控制压力偏高、工作平稳性差以及系统功率损失严重等问题,特别是其调定压力是固定不变的,当负载产生的压力比平衡阀的调定压力高大负载时,系统的低频抖动不能完全消除当负载产生的压力比平衡阀调定的压力低小负载时,存在控制压力偏高以及系统的功率损耗大的问题。

如何提高平衡回路和平衡阀的性能、提高系统的传动效率是液压领域关注的热点问题之一现有平衡阀主要有两种形式单级式平衡阀和先导式平衡阀。单级式平衡阀由两部分组成,其中单向阀用于起升工况和主阀用于下降工况的相互位置为并列式,其特点是稳定性好,支撑可靠,但在液压系统快速换向或者起升系统带负载下降的过程中,仍有低频振动俗称点头现象。此外,这一类平衡阀下降过程的控制压力偏高,结构较复杂。先导式平衡阀则为套装式,其特点是单向阀和主阀实行嵌套,结构紧凑,并且采用了主从结构,使主阀始终跟随先导阀芯,其上的液动力不会对控制活塞上的输入信号产生干扰,同时也使其控制压力得到了有效的降低,从而提高了平衡阀的灵敏度和经济性。



技术实现要素:

为了解决原有平衡阀体积较大、且振动噪声较大的问题,本发明具保持传统平衡阀的优点,并且尽量大幅度缩小平衡阀先导口所需的压力;使用开设均压槽的方式既保证阀体尺寸不会过大,同时有效减小卡紧力;从现有平衡回路经济性差的问题入手,在现有平衡阀原理的基础上重新设计平衡阀结构,改善了平衡阀响应时间及波动性,大幅度降低了控制压力,在提高效率以及节约能源等方面也起到了非常积极的作用。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:新型平衡阀的单向阀阀芯轴线和主阀芯轴线采用并列平行布置,满足了节省空间的结构要求而且减少了振动和噪音的产生;为了增强对主阀芯以及降低控制活塞的液压卡紧力,使用了开均压槽的方法;使用开三条均压槽的方式,在保证平衡阀芯的总长度不会过长的前提下,减小卡紧力;均压槽的侧面与阀体孔的轴线垂直,且均压槽的侧面与阀体孔的轴线垂直以提高整体结构实用性;平衡阀阀芯使用弹簧,保证在更换状态时,即压力为零时,保证阀芯回到原位。

本发明的有益效果是:将控制压力、通过主阀口的流量、油缸进油口的功率尤其是承受高压侧的油缸下腔压力作为控制信号,对控制活塞的动作进行补偿,向主阀芯进行反馈,实现平衡回路稳定的控制;采用压力补偿的系统,可以大幅度的降低系统能耗,降低系统温度,改善系统性能,延长液压系统寿命,提高生产效率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是可控节流部分结构示意图。

具体实施方式

优选的,平衡阀在工作中,具有长时间的保持状态,此时油液长时间锁闭,考虑到减小泄露量以及安全性,新型平衡阀采用导向性较好、密封较好的锥阀单向阀。

优选的,为节省空间,新型平衡阀的单向阀阀芯轴线和主阀芯轴线采用并列平行布置,这使得单向阀在结构上采用直角。满足了结构要求而且减少了振动和噪音的产生

优选的,阀芯与阀套配合长度关系到泄漏量和阀芯运动的摩擦阻力,为保证主阀芯具有良好的导向性,且当配合两边处在最大压差和最大配合间隙的条件下,其内泄漏量不得超规定值的要求,配合长度不宜过小,选取配合长度为13mm。

优选的,如图1所示,可控节流部分包括两个重要零件控制阀芯图、主阀芯。

优选的,平衡阀在保持状态下C1被阀外壳和控制阀芯同时遮盖。

优选的,在保持状态下C2打开,V3油腔通油箱;

优选的,为了防止主阀芯在开启时被V3内产生的负压所阻碍,C1通油缸下腔的时间要早于C2关闭的时间。

优选的,平衡阀开度最大时,C2仍然被控制活塞封闭。

优选的,在间隙密封的阀芯台肩处开一条均压槽后,液压卡紧力减小到无均压槽时的40%,开等距离的三条均压槽对减小液压卡紧力有明显的效果,均压槽的条数再增加虽然仍继续减小液压卡紧力,考虑到一方面会增加平衡阀芯的总长度,并且减小卡紧力的效果己不太明显,选择均压槽以开三到七条,并根据新型平衡阀的具体结构决定,以防过多的均压槽虽然进一步减小了液压卡紧力,但却增长了间隙密封处的阀芯台肩尺寸,从而使阀芯的轴向尺寸加长。

优选的,开三条均压槽,宽度和深度为阀芯与阀体孔之间配合间隙的10倍,其高度0.5mm,宽度0.3mm。

优选的,均压槽的侧面与阀体孔的轴线垂直,槽的边缘应保持尖角,以减小赃物在间隙处被卡住的可能性。

优选的,均压槽的侧面与阀体孔的轴线垂直,使得整体结构更利于液压卡紧力的减小。

优选的,控制阀芯在负载下降的工况下,将主阀芯顶开,根据油缸上腔压力信号调节主阀芯开度,并且通过控制活塞上三处密封面的配合可以达到两位三通换向阀的作用,即当控制阀芯不受液压力作用时,腔室的油腔通过油路通油箱,达到卸荷的作用而当控制阀芯受到的作用时,控制阀芯遮挡口,打开口,将油缸下腔的压力引入腔室内。

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