本发明涉及一种液压供油装置，更具体地说，涉及一种液压动力单元阀块结构和液压动力单元及应用的叉车。
背景技术：
机械行业中，因为液压传动重量轻、体积小、运动惯性小、反应速度快等优点，许多产品都需要通过液压技术进行提供动力。液压动力单元是液压系统的心脏，其为液压系统提供动力。作为液压系统中的供油装置，液压动力单元被广泛应用在举升机构、自卸车辆、工作平台、压力机、机床等机械设备中，它与常规液压站相比，具有体积小、重量轻、节能可靠、价格便宜等优点。
现有的液压动力单元一般由电机、阀块组件、齿轮泵和油箱装配而成，阀块组件连接在齿轮泵与电机之间，油箱连接在齿轮泵上，吸油管和回油管均位于油箱内且均与齿轮泵连接，吸油管与阀块组件中的进油管路相通，回油管与阀块组件中的回油管路相通，电机的输出轴穿过阀块组件与齿轮泵连接。液压动力单元工作时，电机运行并通过其输出轴带动齿轮泵运行，在齿轮泵作用下，油箱内的液压油经吸油管被吸入到阀块组件中的进油管路内，并最终流到与阀块组件相连接的液压动力机构中，当液压动力机构停止使用时，打开阀块组件中的电磁阀，这些流到液压动力机构中的液压油又会通过阀块组件中的回油管路及连接在齿轮泵上的回油管流回到油箱内。此类液压动力单元的具体结构可参见中国专利号zl201320712523.x，授权公告日为2014年5月28日，发明创造名称为：液压动力单元的专利申请案。
阀块组件是液压动力单元中的关键控制元件，对液压动力单元起到压力调节及开关控制作用。现有阀块组件的操作大多采用操作杆推拉的方式来控制供油和卸油，操作杆推拉阀芯运动实现油路切换，但这种方式油路切换是在瞬间完成，在切换过程中，油压瞬间增大导致驱动机构起步动作过快，无法实现流量和压力调节，实际使用过程中存在很大缺陷；例如在采用上述液压动力单元的叉车中，叉车升降起始动作过快，对于叉车搬运稳定性存在很大安全隐患。还有部分阀块组件针对上述问题增加了流量调节功能，其通过在阀块上加装了泄压阀、流量调节阀等器件，使得液压动力单元具有了流量调节功能。但这种动力单元在液压油流量调节方面比较麻烦，需要使用电磁阀来控制，在出现供电问题时，液压动力单元也就失去了工作能力，从而会导致整个液压系统无法工作。并且由于其在阀块上加装了各类现有液压阀结构，导致液压动力单元的阀块结构复杂、不紧凑，安装不便。此类电磁阀调节的液压动力单元可参见中国专利号201010618399.1、201220386981.4、201220413386.5、201520245863.5、201620961645.6和201721224618.1等专利申请案。
为此，有必要对现有液压动力单元的阀块结构进行改进，以解决现有液压动力单元存在的上述问题。
技术实现要素：
1.发明要解决的技术问题
本发明的一个目的在于克服现有液压动力单元阀块结构存在结构复杂、液压流量调节操作繁琐等不足，提供一种液压动力单元阀块结构和液压动力单元，采用本发明的技术方案，通过旋转伸缩运动的顶杆控制阀块内的两组阀芯联动，巧妙地实现了供油流量的渐变调节，流量调节简单稳定，并能够通过顶杆旋转控制回油动作，无需在阀块上加装各类电磁控制阀，简化了阀块的结构，操作更加简单方便；同时在阀块内还设有泄压阀，保证了设备供油压力安全稳定，具有非常好的推广应用价值。
本发明的另一个目的在于提供一种应用上述的液压动力单元的叉车，通过在叉车上使用上述的液压动力单元，叉车升降动作更加平顺，操作更加简单安全。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
本发明的一种液压动力单元阀块结构，包括阀体、以及设于阀体内的第一阀芯孔、进油孔、回油孔、出油孔和设于第一阀芯孔内的调节机构，所述的调节机构包括第一调节阀芯、第一阀芯弹性件、阀芯套、第二调节阀芯、第二阀芯弹性件和顶杆，所述的进油孔与第一阀芯孔相连通，所述的顶杆安装于阀体的顶杆孔内，并能够通过旋转在顶杆孔内伸缩运动，所述的顶杆孔与第一阀芯孔相通，且顶杆与顶杆孔之间具有连通第一阀芯孔和回油孔的回油通道，所述的第一调节阀芯安装于第一阀芯孔内，在第一阀芯弹性件的作用下抵住回油通道，并能够在顶杆作用下打开回油通道以使进油孔和回油孔相通；所述的阀芯套安装于第一阀芯孔内与第一阀芯弹性件相抵，所述的阀芯套内设有与出油孔相连通的第二阀芯孔以及连通第一阀芯孔和第二阀芯孔的通孔，所述的第一调节阀芯的尾部穿过上述通孔与设于第二阀芯孔内的第二调节阀芯相配合，且第一调节阀芯的尾部与上述通孔之间设有供油通道，所述的第二调节阀芯在第二阀芯弹性件的作用下抵住上述供油通道，并能够随顶杆下移在第一调节阀芯的尾部作用下打开供油通道以使第一阀芯孔和第二阀芯孔相通。
更进一步地，所述的第一调节阀芯包括调节钢珠和阀芯顶针，所述的阀芯顶针的一端导向设于阀芯套的通孔内，阀芯顶针的另一端与调节钢珠相抵接，所述的调节钢珠与顶杆相配合。
更进一步地，所述的阀芯顶针与调节钢珠相配合的一端设有扩大端头，扩大端头的端面为与调节钢珠相配合的内凹球面，所述的顶杆的端面也为与调节钢珠相配合的内凹球面，所述的阀芯顶针与第二调节阀芯相配合的一端设有缩颈头；所述的第一阀芯弹性件为弹簧，该弹簧套设于阀芯顶针上，弹簧一端抵在阀芯套的前端面上，另一端抵在阀芯顶针的扩大端头上。
更进一步地，所述的第二调节阀芯为钢珠，所述的第二阀芯弹性件为弹簧，所述的第二阀芯弹性件通过密封件封堵在阀芯套内；所述的缩颈头的端面为与第二调节阀芯相配合的内凹球面。
更进一步地，所述的密封件包括密封钢珠和密封堵头，所述的密封钢珠由密封堵头压紧在第二阀芯孔内将第二阀芯孔封堵住。
更进一步地，所述的阀体上还设有与进油孔相连通的泄压阀。
更进一步地，所述的泄压阀包括泄压钢珠、泄压弹簧、压力调节堵头和泄油孔，所述的泄压钢珠和泄压弹簧通过压力调节堵头封堵于阀体上的泄压阀芯孔内，所述的泄油孔与泄压阀芯孔相连通。
本发明的一种液压动力单元，包括阀块、电机、齿轮泵和油箱，所述的阀块安装于电机和齿轮泵之间，所述的电机的输出轴穿过阀块与齿轮泵相连接，所述的油箱连接在齿轮泵上，所述的阀块采用上述的液压动力单元阀块结构，所述的顶杆与操纵杆相连接；所述的操纵杆至少具有供油流量调节控制区和液压油回流控制区，在供油流量调节控制区，操纵杆旋转回退，第一调节阀芯逐渐将回油通道关闭，进油孔内进来的液压油随压力增大逐渐将第二调节阀芯顶开为设备供油；在液压油回流控制区，操纵杆旋转顶入，顶杆将第一调节阀芯顶开、同时第一调节阀芯尾部将第二调节阀芯顶开，液压油由出油孔经回油孔回流到油箱内。
更进一步地，所述的电机的电机开关设于阀体上，所述的操纵杆上设有一与电机开关相配合的偏心凸轮，电机开关的启闭由偏心凸轮转动控制。
本发明的一种应用上述的液压动力单元的叉车。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种液压动力单元阀块结构，其在阀体内设有能够旋转伸缩运动的顶杆，顶杆伸缩运动控制第一调节阀芯和第二调节阀芯的开闭动作，在供油过程中，顶杆控制第一调节阀芯逐渐关闭，随着进油压力的逐渐提高，使第二调节阀芯逐渐打开进行供油，从而实现供油流量渐变调节；在回油过程中，顶杆控制第一调节阀芯和第二调节阀芯同时打开，实现回油动作；通过旋转伸缩运动的顶杆控制阀块内的两组阀芯联动，巧妙地实现了供油流量的渐变调节，流量调节简单稳定，并能够通过顶杆旋转控制回油动作，无需在阀块上加装各类电磁控制阀，简化了阀块的结构，操作更加简单方便；
(2)本发明的一种液压动力单元阀块结构，其第一调节阀芯包括调节钢珠和阀芯顶针，阀芯顶针的一端导向设于阀芯套的通孔内，阀芯顶针的另一端与调节钢珠相抵接，调节钢珠与顶杆相配合，调节钢珠便于油路开启和关闭，阀芯顶针便于使调节钢珠与第二调节阀芯形成联动作用，结构设计简单巧妙，便于第一调节阀芯的加工制作，提高了油路控制稳定性和精确性；
(3)本发明的一种液压动力单元阀块结构，其阀芯顶针与调节钢珠相配合的一端设有扩大端头，扩大端头的端面为与调节钢珠相配合的内凹球面，顶杆的端面也为与调节钢珠相配合的内凹球面，阀芯顶针与第二调节阀芯相配合的一端设有缩颈头，缩颈头的端面为与第二调节阀芯相配合的内凹球面，采用凹球面与钢珠配合，有助于钢珠在阀芯孔内定位，防止了钢珠偏移，提高了阀块调节稳定性；并且，采用阀芯顶针端部的缩颈头结构，有效防止了阀芯顶针频繁往复运动而对第二阀芯孔的阀口造成磨损，进一步提高了阀块流量调节的稳定性和阀块的使用寿命；
(4)本发明的一种液压动力单元阀块结构，其第二阀芯的密封件包括密封钢珠和密封堵头，密封钢珠由密封堵头压紧在第二阀芯孔内将第二阀芯孔封堵住，密封结构简单，装配方便，密封效果好；
(5)本发明的一种液压动力单元阀块结构，其阀体上还设有与进油孔相连通的泄压阀，压阀包括泄压钢珠、泄压弹簧、压力调节堵头和泄油孔，泄压钢珠和泄压弹簧通过压力调节堵头封堵于阀体上的泄压阀芯孔内，泄油孔与泄压阀芯孔相连通；保证了设备供油压力安全稳定，具有非常好的推广应用价值；
(6)本发明的一种液压动力单元，其应用了上述的阀块结构，其操纵杆至少具有供油流量调节控制区和液压油回流控制区，在供油流量调节控制区，操纵杆旋转回退，第一调节阀芯逐渐将回油通道关闭，进油孔内进来的液压油随压力增大逐渐将第二调节阀芯顶开为设备供油；在液压油回流控制区，操纵杆旋转顶入，顶杆将第一调节阀芯顶开、同时第一调节阀芯尾部将第二调节阀芯顶开，液压油由出油孔经回油孔回流到油箱内；流量调节稳定可靠，操作简单方便；
(7)本发明的一种叉车，其应用了上述的液压动力单元，通过在叉车上使用上述的液压动力单元，叉车升降动作更加平顺，操作更加简单安全。
附图说明
图1为本发明的一种液压动力单元的结构示意图；
图2为图1中阀块的a-a方向剖视结构示意图；
图3为图2中k处的局部放大结构示意图，图中示出了待机状态时阀芯的位置和油路走向；
图4为图2中k处的局部放大结构示意图，图中示出了供油状态时阀芯的位置和油路走向；
图5为图2中k处的局部放大结构示意图，图中示出了回油状态时阀芯的位置和油路走向；
图6为图3中b-b处的一种剖面结构示意图。
示意图中的标号说明：
1、阀块；1-1、阀体；1-2、第一阀芯孔；1-3、调节钢珠；1-4、阀芯顶针；1-4a、扩大端头；1-4b、缩颈头；1-5、第一阀芯弹性件；1-6、阀芯套；1-7、第二调节阀芯；1-8、第二阀芯弹性件；1-9、密封钢珠；1-10、密封堵头；1-11、油管接头；1-12、顶杆；1-13、回油通道；1-14、回油孔；1-15、操纵杆；1-16、偏心凸轮；1-17、电机开关；1-18、进油孔；1-19、泄压钢珠；1-20、泄压弹簧；1-21、压力调节堵头；1-22、泄油孔；1-23、供油通道；2、电机；3、齿轮泵；4、油箱。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，结合附图和实施例对本发明作详细描述。
实施例1
结合图2至图5所示，本实施例的一种液压动力单元阀块结构，包括阀体1-1、以及设于阀体1-1内的第一阀芯孔1-2、进油孔1-18、回油孔1-14、出油孔和设于第一阀芯孔1-2内的调节机构，该调节机构包括第一调节阀芯、第一阀芯弹性件1-5、阀芯套1-6、第二调节阀芯1-7、第二阀芯弹性件1-8和顶杆1-12，进油孔1-18与第一阀芯孔1-2相连通，顶杆1-12安装于阀体1-1的顶杆孔内，并能够通过旋转在顶杆孔内伸缩运动，具体可采用螺纹连接实现将顶杆1-12旋转动作转换为伸缩运动，顶杆孔与第一阀芯孔1-2相通，且顶杆1-12与顶杆孔之间具有连通第一阀芯孔1-2和回油孔1-14的回油通道1-13，该回油通道1-13可通过顶杆1-12与顶杆孔之间的间隙构成，第一阀芯孔1-2的孔径大于顶杆孔的孔径，第一调节阀芯安装于第一阀芯孔1-2内，在第一阀芯弹性件1-5的作用下抵住回油通道1-13，并能够在顶杆1-12作用下打开回油通道1-13以使进油孔1-18和回油孔1-14相通；阀芯套1-6安装于第一阀芯孔1-2内与第一阀芯弹性件1-5相抵，阀芯套1-6可采用铜质材料制成，阀芯套1-6与阀芯套1-6之间密封连接，阀芯套1-6内设有与出油孔相连通的第二阀芯孔以及连通第一阀芯孔1-2和第二阀芯孔的通孔，第二阀芯孔的孔径大于上述通孔的孔径，第一调节阀芯的尾部穿过上述通孔与设于第二阀芯孔内的第二调节阀芯1-7相配合，且第一调节阀芯的尾部与上述通孔之间设有供油通道1-23，该供油通道1-23也可由第一调节阀芯尾部与通孔之间的间隙构成，第二调节阀芯1-7在第二阀芯弹性件1-8的作用下抵住上述供油通道1-23，并能够随顶杆1-12下移在第一调节阀芯的尾部作用下打开供油通道1-23以使第一阀芯孔1-2和第二阀芯孔相通。采用上述结构的阀块结构，在供油过程中，顶杆1-12控制第一调节阀芯逐渐关闭，随着进油压力的逐渐提高，使第二调节阀芯1-7逐渐打开进行供油，从而实现供油流量渐变调节；在回油过程中，顶杆1-12控制第一调节阀芯和第二调节阀芯1-7同时打开，实现回油动作；通过旋转伸缩运动的顶杆1-12控制阀块内的两组阀芯联动，巧妙地实现了供油流量的渐变调节，流量调节简单稳定，并能够通过顶杆1-12旋转控制回油动作，无需在阀块上加装各类电磁控制阀，简化了阀块的结构，操作更加简单方便。
如图2至图5所示，在本实施例中，第一调节阀芯包括调节钢珠1-3和阀芯顶针1-4，阀芯顶针1-4的一端导向设于阀芯套1-6的通孔内，阀芯顶针1-4的另一端与调节钢珠1-3相抵接，调节钢珠1-3与顶杆1-12相配合。第一调节阀芯采用上述分体式结构，调节钢珠1-3便于油路开启和关闭，阀芯顶针1-4便于使调节钢珠1-3与第二调节阀芯1-7形成联动作用，结构设计简单巧妙，便于第一调节阀芯的加工制作，提高了油路控制稳定性和精确性。具体地，阀芯顶针1-4与调节钢珠1-3相配合的一端设有扩大端头1-4a，扩大端头1-4a的端面为与调节钢珠1-3相配合的内凹球面，顶杆1-12的端面也为与调节钢珠1-3相配合的内凹球面，阀芯顶针1-4与第二调节阀芯1-7相配合的一端设有缩颈头1-4b；第一阀芯弹性件1-5为弹簧，该弹簧套设于阀芯顶针1-4上，弹簧一端抵在阀芯套1-6的前端面上，另一端抵在阀芯顶针1-4的扩大端头1-4a上。第二调节阀芯1-7为钢珠，第二阀芯弹性件1-8为弹簧，第二阀芯弹性件1-8通过密封件封堵在阀芯套1-6内；缩颈头1-4b的端面为与第二调节阀芯1-7相配合的内凹球面。采用凹球面与钢珠配合，有助于钢珠在阀芯孔内定位，防止了钢珠偏移，提高了阀块调节稳定性；并且，采用阀芯顶针1-4端部的缩颈头结构，有效防止了阀芯顶针1-4频繁往复运动而对第二阀芯孔的阀口造成磨损，进一步提高了阀块流量调节的稳定性和阀块的使用寿命。上述的密封件包括密封钢珠1-9和密封堵头1-10，密封钢珠1-9由密封堵头1-10压紧在第二阀芯孔内将第二阀芯孔封堵住，密封结构简单，装配方便，密封效果好。为了防止液压系统过载，在阀体1-1上还设有与进油孔1-18相连通的泄压阀，如图2所示，该泄压阀包括泄压钢珠1-19、泄压弹簧1-20、压力调节堵头1-21和泄油孔1-22，泄压钢珠1-19和泄压弹簧1-20通过压力调节堵头1-21封堵于阀体1-1上的泄压阀芯孔内，压力调节堵头1-21可以调节泄压弹簧1-20的预压力大小，泄油孔1-22与泄压阀芯孔相连通，保证了设备供油压力安全稳定，具有非常好的推广应用价值。
本实施例的一种液压动力单元阀块结构，如图3所示，在电机待机状态下，第二调节阀芯1-7在第二阀芯弹性件1-8的作用下将通孔关闭，而此时顶杆1-12将调节钢珠1-3顶开，由进油孔1-18进入的液压油经过回油通道1-13进入回油孔1-14循环；如图4所示，在流量调节状态下，顶杆1-12旋转回退，此时调节钢珠1-3在第一阀芯弹性件1-5作用下一起移动逐渐关小回油通道1-13的阀口，随着回油通道1-13阀口的逐渐减小，第一阀芯孔1-2内的压力逐渐提高，当压力大于第二阀芯弹性件1-8的弹力后，第二调节阀芯1-7被打开，由进油孔1-18进入的液压油部分经过回油通道1-13进入回油孔1-14循环，部分经过供油通道1-23进入出油孔供油，且第二调节阀芯1-7的打开量根据顶杆1-12旋转回退的量来确定，并在调节钢珠1-3完全关闭回油通道1-13后达到最大流量，实现了供油的流量渐变调节；如图5所示，在回油状态下，顶杆1-12旋转下移，将调节钢珠1-3顶开，顶杆1-12继续旋转下移，利用阀芯顶针1-4同时将第二调节阀芯1-7顶开，此时与油管接头1-11连接的出油孔与回油孔1-14相通，油管接头1-11内的液压油回流到回油孔1-14，完成回流卸压工作。在本实施例中，由于阀芯顶针1-4与阀芯套1-6上的通孔导向配合，且两者之间具有供油通道1-23，为此，为了便于加工，如图6所示，本实施例中将通孔加工为圆形，将阀芯顶针1-4与通孔配合的尾部加工为正方形，正方形的四个顶角与通孔内壁导向配合，且两者的侧壁形成了供油通道1-23。当然，上述通孔和阀芯顶针1-4尾部的截面形状仅仅为一种实施方式，本发明中并不局限于此，例如阀芯顶针1-4尾部的截面形状还可以设计为其他多边形结构，或将通孔和阀芯顶针1-4尾部采用其他能够导向且具有通道的结构形式。
实施例2
结合图1所示，本实施例的一种液压动力单元，包括阀块1、电机2、齿轮泵3和油箱4，其阀块1采用实施例1中的液压动力单元阀块结构，阀块1安装于电机2和齿轮泵3之间，电机2的输出轴穿过阀块1与齿轮泵3相连接，油箱4连接在齿轮泵3上，阀块1中的进油孔1-18与齿轮泵3的进油口相连通，回油孔1-14和泄油孔1-22与油箱4连通，出油孔与阀块1上的油管接头1-11连接，用于与液压设备连接。阀块1上设有操纵杆1-15，顶杆1-12与操纵杆1-15相连接；操纵杆1-15至少具有供油流量调节控制区和液压油回流控制区，参见图3至图5所示，在供油流量调节控制区，操纵杆1-15旋转回退，第一调节阀芯逐渐将回油通道1-13关闭，进油孔1-18内进来的液压油随压力增大逐渐将第二调节阀芯1-7顶开为设备供油；在液压油回流控制区，操纵杆1-15旋转顶入，顶杆1-12将第一调节阀芯顶开、同时第一调节阀芯尾部将第二调节阀芯1-7顶开，液压油由出油孔经回油孔1-14回流到油箱4内。本实施例的一种液压动力单元，流量调节稳定可靠，操作简单方便。
如图2所示，为了便于液压动力单元的控制，在本实施例中，电机2的电机开关1-17设于阀体1-1上，操纵杆1-15上设有一与电机开关1-17相配合的偏心凸轮1-16，电机开关1-17的启闭由偏心凸轮1-16转动控制。在操纵杆1-15旋转过程中，偏心凸轮1-16能够根据顶杆1-12在阀体1-1内的位置控制电机开关1-17的启闭，在电机2开启过程中，操纵杆1-15旋转使偏心凸轮1-16触发电机开关1-17，电机2开始工作，此时顶杆1-12处于图3所示位置，设备不供油，操纵杆1-15继续旋转，电机保持工作，顶杆1-12处于图4所示位置，供油流量有小到大变化，为设备进行供油，保证设备动作稳定可靠；当需要卸油时，操纵杆1-15反向旋转下压，偏心凸轮1-16与电机开关1-17脱离，电机2关闭，此时第一调节阀芯和第二调节阀芯1-7同时打开，进行卸油，设备中的液压油返回油箱4内。在设备出现过载情况时，进油孔1-18内的液压油压力克服泄压弹簧1-20的压力将泄压钢珠1-19打开，液压油经过泄油孔1-22返回油箱4内。
实施例3
本实施例公开了一种应用上述实施例2所述的液压动力单元的叉车。将实施例2所述的液压动力单元应用在叉车中代替现有的液压动力单元，实践使用表面，叉车起始升降动作缓慢，然后速度逐渐提高，升降平稳可靠，且升降速度通过转动操纵杆1-15能够更加灵活控制，叉车升降动作更加平顺，操作更加简单安全。
本发明的一种液压动力单元阀块结构和液压动力单元及应用的叉车，通过旋转伸缩运动的顶杆控制阀块内的两组阀芯联动，巧妙地实现了供油流量的渐变调节，流量调节简单稳定，并能够通过顶杆旋转控制回油动作，无需在阀块上加装各类电磁控制阀，简化了阀块的结构，操作更加简单方便；同时在阀块内还设有泄压阀，保证了设备供油压力安全稳定，具有非常好的推广应用价值。通过在叉车上使用上述的液压动力单元，叉车升降动作更加平顺，操作更加简单安全。
以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。