保持阀、油缸组件、挖掘机液压系统及挖掘机的制作方法

本发明涉及液压控制元件技术领域，特别涉及一种保持阀、油缸组件、挖掘机液压系统及挖掘机。

背景技术：

传统的挖掘机用动臂保持阀集成于主阀内部，靠阀体内的密封及内泄漏控制动臂沉降量，当动臂操纵杆回到中位时，保持阀密封及内泄漏会控制动臂自然下落，使动臂得以保持在原位。这种保持阀存在的问题是，当动臂油缸大腔至主阀的油口之间管路发生意外爆裂时，该保持阀不能防止动臂掉落，从而存在安全隐患，安全性低。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种保持阀，以解决现有技术中的保持阀安全性低的技术问题。

本发明提供一种保持阀，用于安装在工作油缸的油腔，包括：锥阀、第一电磁阀以及泄压结构；锥阀的第一油口用于与主阀的油口连通，锥阀的第二油口用于与工作油缸的一个油口连通；第一电磁阀的第一油口与锥阀的第二油口连通，第一电磁阀的第二油口与锥阀的弹簧腔连通；泄压结构与锥阀的弹簧腔连接，以释放锥阀的弹簧腔内的油液。

进一步地，泄压结构为第二电磁阀；第二电磁阀的第一油口与锥阀的弹簧腔连通，第二电磁阀的第二油口用于与油箱连通。

进一步地，保持阀还包括溢流阀；溢流阀的进油口与锥阀的第二油口连通。

进一步地，第一电磁阀为电磁单向阀，用于使油液由第一电磁阀的第二油口流向第一电磁阀的第一油口。

进一步地，第二电磁阀为电磁单向阀，用于使油液由第二电磁阀的第二油口流向第二电磁阀的第一油口。

本发明还提供一种油缸组件，包括本发明提供的保持阀，保持阀安装在工作油缸的一个油腔内，并且，锥阀的第二油口与工作油缸的一个油口连通。

本发明还提供一种挖掘机液压系统，包括主阀和两个本发明提供的油缸组件；油缸组件中的保持阀的第一油口与主阀的油口连通。

进一步地，两个油缸组件中的一个为动臂油缸组件，主阀的油口包括动臂油口；动臂油缸组件中的保持阀安装在动臂油缸组件中的工作油缸的无杆腔内，动臂油缸组件中的锥阀的第一油口与动臂油口连通，动臂油缸组件中的锥阀的第二油口与动臂油缸组件中的工作油缸的无杆腔的油口连通。

进一步地，两个油缸组件中的一个为斗杆油缸组件，主阀的油口还包括斗杆油口；斗杆油缸组件中的保持阀安装在斗杆油缸组件中的工作油缸的有杆腔内，斗杆油缸组件中的锥阀的第一油口与斗杆油口连通，斗杆油缸组件中的锥阀的第二油口与斗杆油缸组件中的工作油缸的有杆腔的油口连通。

本发明还提供一种挖掘机，包括本发明提供的挖掘机液压系统。

当工作件例如动臂、斗杆等需要保持在中位或者在某一指定位置不下降时，第一电磁阀打开，使油液能够由第一电磁阀的第一油口流向第一电磁阀的第二油口，则第一电磁阀将锥阀的弹簧腔与工作油缸的该油腔连通，工作油缸的该油腔内的油液可进入锥阀的弹簧腔内；泄压结构不工作，即切断锥阀的弹簧腔内油液的回路；锥阀的第一油口不进油。

则此时，工作油缸的该油腔内的油液通过第一电磁阀流至锥阀的弹簧腔内，通过锥阀的第二油口流至锥阀的小腔，即工作油缸的该油腔的油压同时作用于锥阀的弹簧腔和锥阀的小腔，但是由于锥阀的弹簧腔的作用面为圆形面，锥阀小腔的作用面为环形面，所以使锥阀的阀芯关闭，阻断工作油缸的该油腔内的油液流回至主阀，从而保持工作件原有位置不下降，即使主阀的油口与工作油缸之间的油管路发生爆裂，工作油缸仍能保持原有状态，避免工作件例如动臂、斗杆等突然下降而导致危险发生，大大提高了工作的安全性。

另外，通过第一电磁阀来控制锥阀的弹簧腔与工作油缸的油腔的油压的通断，电信号比液压信号反应更灵敏，传递更快速，从而使本发明提供的保持阀控制通断更敏捷更快速，进一步提高了工作的安全性。

附图说明

构成本发明的一部分的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：

图1是根据本发明实施例的保持阀的结构示意图；

图2是图1所示的保持阀在工作件处于保持状态下的工作原理图；

图3是图1所示的保持阀在工作件处于下降状态下的工作原理图；

图4是根据本发明实施例的油缸组件的结构示意图。

图中：01－锥阀；02－第一电磁阀；03－第二电磁阀；04－溢流阀；05－工作油缸；011－锥阀的第一油口；012－锥阀的第二油口；013－锥阀的弹簧腔；014－锥阀的小腔；021－第一电磁阀的第一油口；022－第一电磁阀的第二油口；031－第二电磁阀的第一油口；032－第二电磁阀的第二油口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要说明的是，保持阀可以安装在工作油缸的油腔内，还可以安装在工作油缸的油腔外壁。

图1是根据本发明实施例的保持阀的结构示意图。如图1所示，本发明提供的用于安装在工作油缸的油腔的保持阀，包括锥阀01、第一电磁阀02以及泄压结构；锥阀的第一油口011用于与主阀的油口连通，锥阀的第二油口012用于与工作油缸的一个油口连通；第一电磁阀的第一油口021与锥阀的第二油口012连通，第一电磁阀的第二油口022与锥阀的弹簧腔013连通；泄压结构与锥阀的弹簧腔013连接，以释放锥阀的弹簧腔013内的油液。

本实施例中，第一电磁阀的第一油口021与锥阀的第二油口012连通，锥阀的第二油口012用于与工作油缸的一个油腔连通，则在工作过程中，第一电磁阀的第一油口021与工作油缸的该油腔连通。

当工作件例如动臂、斗杆等需要保持在中位或者在某一指定位置不下降时，第一电磁阀02打开，使油液能够由第一电磁阀的第一油口021流向第一电磁阀的第二油口022，则第一电磁阀02将锥阀的弹簧腔013与工作油缸的该油腔连通，工作油缸的该油腔内的油液可进入锥阀的弹簧腔013内；泄压结构不工作，即切断锥阀的弹簧腔013内油液的回路；锥阀的第一油口011不进油。

则此时，工作油缸的该油腔内的油液通过第一电磁阀02流至锥阀的弹簧腔013内，通过锥阀的第二油口012流至锥阀的小腔014，即工作油缸的该油腔的油压同时作用于锥阀的弹簧腔013和锥阀的小腔014，但是由于锥阀的弹簧腔013的作用面为圆形面，锥阀的小腔014的作用面为环形面，所以使锥阀01的阀芯关闭，阻断工作油缸的该油腔内的油液流回至主阀，从而保持工作件原有位置不下降，即使主阀的油口与工作油缸之间的油管路发生爆裂，工作油缸仍能保持原有状态，避免工作件例如动臂、斗杆等突然下降而导致危险发生，大大提高了工作的安全性。

另外，通过第一电磁阀02来控制锥阀的弹簧腔013与工作油缸的油腔的油压的通断，电信号比液压信号反应更灵敏，传递更快速，从而使本实施例提供的保持阀控制通断更敏捷更快速，进一步提高了工作的安全性。

当工作件例如动臂、斗杆等下降时，控制第一电磁阀02切断油液由第一电磁阀的第一油口021流向第一电磁阀的第二油口022的通路，则切断工作油缸的该油腔内的油液流至锥阀的弹簧腔013的通路，溢流机构工作，能够释放锥阀的弹簧腔013内的油液，锥阀的第一油口011不进油。

则此时，工作油缸的该油腔的油压仅作用于锥阀的小腔014，锥阀的弹簧腔013的油压近似为零，因此，锥阀01的阀芯打开，使锥阀的第一油口011与锥阀的第二油口012连通，从而使工作油缸05内的该油腔内的油液通过锥阀的第二油口012、锥阀的第一油口011流回主阀，进而实现工作件例如动臂、斗杆等的下降动作。

当工作件例如动臂、斗杆等需要上升时，第一电磁阀02切断油液由第一电磁阀的第一油口021流向第一电磁阀的第二油口022的通路，则切断工作油缸的该油腔内的油液流至锥阀的弹簧腔013的通路，溢流机构工作，释放锥阀的弹簧腔013内的油液，锥阀的第一油口011进油，进油的压力作用于锥阀的小腔014从而将锥阀01的阀芯打开，油液通过锥阀的第二油口012进入工作油缸的该油腔内，从而实现工作件的上升动作。

其中，泄压结构的形式可以为多种，例如：液动换向阀，或者设置专用泵在工作件例如动臂或者斗杆等需要下降运动时，将锥阀的弹簧腔013内油液抽回至油箱中，从而实现释放锥阀的弹簧腔013内的油液的目的。

如图1所示，较佳地，泄压结构为第二电磁阀03；第二电磁阀的第一油口031与锥阀的弹簧腔013连通，第二电磁阀的第二油口032用于与油箱连通。

泄压结构不工作，即第二电磁阀03切断油液由第二电磁阀的第一油口031流至第二电磁阀的第二油口032的管路，从而切断锥阀的弹簧腔013内的油液的回油管路。

泄压结构工作，即第二电磁阀03连通油液由第二电磁阀的第一油口031流至第二电磁阀的第二油口032的管路，从而连通锥阀的弹簧腔013内的油液的回油管路。

通过第二电磁阀03来控制油液由锥阀的弹簧腔013流回油箱的管路的通断，电信号反应快于液压信号，传递也快于液压信号，因此能够进一步使保持阀反应敏捷，从而进一步提高工作的安全性。

本实施例提供的保持阀采用第一电磁阀02、第二电磁阀03和锥阀01来控制通断，其结构简单，控制方便，加工制造成本低。

图2是图1所示的保持阀在工作件处于保持状态下的工作原理图，图3是图1所示的保持阀在工作件处于下降状态下的工作原理图。第一电磁阀02和第二电磁阀03均可以采用普通的切断式的电磁阀，较佳地是均采用电磁单向阀，第一电磁阀02的安装方向可使油液由第一电磁阀的第二油口流向第一电磁阀的第一油口油液，反向则切断；第二电磁阀03的安装方向可使油液由第二电磁阀的第二油口流向第二电磁阀的第一油口，反向则切断。

具体地，如图2和图3所示，当工作件例如动臂、斗杆等需要保持在中位或者在某一指定位置不下降时，第一电磁阀02和第二电磁阀03均位于下位，即：第一电磁阀02接通油液由第一电磁阀的第一油口021流向第一电磁阀的第二油口022的管路，从而接通工作油缸05的油腔与锥阀的弹簧腔013的管路，使工作油缸的该油腔内的油液可进入锥阀的弹簧腔013；第二电磁阀03处于单向接通的位置，允许油液由第二电磁阀的第二油口032流向第二电磁阀的第一油口031，从而在有需要时允许油箱的油流至锥阀的弹簧腔013内，反向则截止。

当工作件例如动臂、斗杆等下降时，第一电磁阀02和第二电磁阀03均处于上位，即：第一电磁阀02处于单向接通位置，允许油液由第一电磁阀的第一油口021流向第一电磁阀的第二油口022，从而在有需要的时候允许油液由锥阀的弹簧腔013流至工作油缸的油腔内，反向则截止；第二电磁阀03接通油液由第二电磁阀的第一油口031流向第二电磁阀的第二油口032的管路，从而接通油液由锥阀的弹簧腔013流至油箱的管路，从而锥阀的弹簧腔013内的油液可以流回至油箱。

第一电磁阀02和第二电磁阀03均采用电磁单向阀，则当工作油缸的油腔出现被抽空的意外时，可以通过油箱的油液、锥阀的弹簧腔013内的油液向工作油缸的油腔补油，进一步提高了保持阀的可靠性，进一步提高了工作的安全性。

如图1所示，在上述实施例基础之上，进一步地，保持阀还包括溢流阀04；溢流阀04的进油口与锥阀的第二油口012连通。

本实施例中，溢流阀04能够在工作油缸的油腔的压力过大时，卸掉部分压力，避免压力过大对保持阀内的其他部件造成损害，从而进一步提高保持阀的可靠性，进一步提高工作的安全性。

图4是根据本发明实施例的油缸组件的结构示意图。如图4所示，在上述实施例基础之上，进一步地，本发明还提供了一种油缸组件，包括本发明提供的保持阀，保持阀安装在工作油缸05的一个油腔内，并且，锥阀的第二油口012与工作油缸05的一个油口连通。

本实施例中，将保持阀安装在工作油缸05的一个油腔内，较佳地是安装在该油腔的油口内，则可使油缸组件的结构紧凑，也可以对保持阀进行保护。

由于保持阀的控制快速敏捷，安全可靠，则使油缸组件的工作安全可靠。

在上述实施例基础之上，进一步地，本发明还提供了一种挖掘机液压系统，包括主阀和本发明提供的油缸组件；油缸组件中的保持阀的第一油口与主阀的油口连通。

本实施例中，由于本发明提供的保持阀能够避免工作件例如动臂、斗杆等突然下降而导致危险发生，大大提高工作的安全性，而且通过电信号控制管路的通断，使控制更敏捷更快速，进一步提高工作的安全性。则可使本实施例提供的液压系统更加稳定、安全、可靠。

其中，油缸组件可以为多个，凡是需要具备保持功能的油缸均可以采用本实施例提供的油缸组件。

例如：油缸组件为两个，一个为动臂油缸组件，主阀的油口包括动臂油口；动臂油缸组件中的保持阀为动臂保持阀，动臂油缸组件中的工作油缸为动臂工作油缸；动臂保持阀安装在动臂工作油缸的无杆腔内，动臂保持阀中的锥阀的第一油口011与动臂油口连通，动臂保持阀中的锥阀的第二油口012与动臂工作油缸的无杆腔的油口连通。

当动臂需要保持在中位或者在某一指定位置不下降时，第一电磁阀02接通油液由动臂工作油缸的无杆腔流至锥阀的弹簧腔013的管路，动臂工作油缸的无杆腔内的油液进入锥阀的弹簧腔013内；第二电磁阀03切断锥阀的弹簧腔013内油液的回路；锥阀的第一油口011不进油。

动臂工作油缸的无杆腔内的油压同时作用于锥阀的弹簧腔013和锥阀的小腔014，但是由于锥阀的弹簧腔013的作用面为圆形面，锥阀的小腔014的作用面为环形面，所以使锥阀01的阀芯关闭，阻断动臂工作油缸的无杆腔内的油液流回至主阀，从而保持动臂原有位置不下降，即使主阀的油口与动臂工作油缸之间的油管路发生爆裂，动臂工作油缸仍能保持原有状态，避免动臂突然下降而导致危险发生，大大提高了工作的安全性。

两个油缸组件中的另一个为斗杆油缸组件，主阀的油口包括斗杆油口；斗杆油缸组件中的保持阀为斗杆保持阀，斗杆油缸组件中的工作油缸为斗杆工作油缸；斗杆保持阀安装在斗杆工作油缸的有杆腔内，斗杆保持阀中的锥阀的第一油口011与斗杆油口连通，斗杆保持阀中的锥阀的第二油口012与斗杆工作油缸的有杆腔的油口连通。

当斗杆需要保持在中位或者在某一指定位置不下降时，第一电磁阀02接通油液由斗杆工作油缸的有杆腔流至锥阀的弹簧腔013的管路，斗杆工作油缸的有杆腔内的油液进入锥阀的弹簧腔013内；第二电磁阀03切断锥阀的弹簧腔013内油液的回路；锥阀的第一油口011不进油。

斗杆工作油缸的有杆腔内的油压同时作用于锥阀的弹簧腔013和锥阀的小腔014，但是由于锥阀的弹簧腔013的作用面为圆形面，锥阀的小腔014的作用面为环形面，所以使锥阀01的阀芯关闭，阻断斗杆工作油缸的有杆腔内的油液流回至主阀，从而保持斗杆原有位置不下降，即使主阀的油口与斗杆工作油缸之间的油管路发生爆裂，斗杆工作油缸仍能保持原有状态，避免斗杆突然下降而导致危险发生，大大提高了工作的安全性。

在上述实施例基础之上，进一步地，本发明还提供了一种挖掘机，包括本发明提供的挖掘机液压系统。

本实施例中，保持阀能够避免工作件例如动臂、斗杆等突然下降而导致危险发生，大大提高工作的安全性，而且控制油液由动臂油缸的无杆腔流向主阀的动臂油口的管路的通断更敏捷更快速，则进一步提高工作的安全性。从而使挖掘机液压系统更加稳定、安全、可靠，进而提高挖掘机的安全性。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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。