一种插装式制动延时阀及其工作方法与流程

本发明涉及一种插装式制动延时阀及其工作方法，属于工程机械。

背景技术：

1、挖掘机、起重机等工程机械和船舶的回转传动机构中都装配有回转马达，当回转马达停止工作时，若不安装延时阀，会发生制动活塞腔压力快速卸载，导致制动活塞被制动弹簧迅速压紧在制动摩擦片上，回转体直接产生机械制动，带来由于车体惯性而造成的反复机械震动，给设备操作人员造成不良的操作体验，同时也可能发生吊装物体由于振荡掉落的风险，而且在高速状态下频繁进入机械制动，摩擦片易发生严重磨损，导致马达的驻车制动力矩不足，发生溜车的危险。故现有回转马达通过集成延时阀来延长机械制动介入的时间，在延时时间内使车体惯性保持的转速大幅降低，以此来规避这些风险。

2、目前回转马达在整机上安装后，存在着安装空间小，对延时阀组在维修过程中的拆装造成很大的困难；且现有延时阀在不同惯量的回转车体上应用时，会对延时时间提出不同的需求，现有延时阀不易作出调整，只能通过更换不同规格的延时阀实现。随着整机向着结构紧凑型和参数可调的方向发展，现有回转马达安装使用的延时阀尚有很大的改进空间。

3、现有回转马达使用的制动延时阀原理和结构分别如图1、图2所示，通过螺栓将延时阀体安装在马达壳体上，并加工流道将制动活塞腔和壳体腔分别与阀体内的腔道连通。当其处于工作状态时，开关阀芯在制动解除先导油sh作用下向下运动，使制动解除油pg与制动活塞腔阀口打开，油液进入制动活塞腔推动制动活塞克服弹簧力，使其与摩擦片分离，解除机械制动；当回转状态结束时，制动解除先导油口sh迅速卸荷，开关阀芯将制动解除油口pg通向制动活塞腔的阀口关闭，制动活塞腔经过两个阶段进行释压。第一阶段：制动活塞腔pr油液在通过在延时阀芯的固定阻尼后，控制延时阀芯通向t口的油路打开一定的小阀口，经过两级减压作用，在延时阀芯的上下端面形成一定的压差，与延时阀芯弹簧作用力达到平衡，此阶段pr腔缓慢释压直到降低到弹簧的控制压力之下；第二阶段：延时阀芯在弹簧作用下完全打开，将pr腔的压力通过固定阻尼将剩余压力完全释放至壳体腔。经过此两阶段，制动活塞腔通过延时阀实现延时释压，达到延时制动的效果。

4、但现有延时阀配备固定阻尼，安装完成后不易更换，一旦出现阀芯堵塞的故障就只能更换阀芯甚至整个延时阀来解决，造成延时阀维护成本的增加，且存在无法灵活更换不同规格的阻尼来满足不同延时时间的需求的缺点。

5、现有技术具有以下缺点：

6、1、现有延时阀在独立阀体上加工流道和阀芯安装孔，该结构所涉及的油路复杂，阀芯零件数量多，导致延时阀的加工工艺复杂，成本高。

7、2、采用独立的阀体安装阀芯，则需要更大的阀体安装空间，提高了回转马达在整车的安装要求，且当延时阀需要更换或检修时，由于回转马达安装空间的限制，需要将马达整体吊装出安装位置后再进行更换，给延时阀检修造成困难；

8、3、现有延时阀的延时阀芯内安装固定阻尼，当延时阀芯发生卡滞或阻尼堵塞的故障后，只可以通过更换阀芯甚至整个延时阀芯来解决，导致维修成本的增加；

9、4、当整机对延时阀的延时时间需求不同时，现有延时阀芯安装的固定阻尼不易更换，导致延时阀的应用范围缩小，不利于延时阀在不同规格回转马达的推广应用。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种插装式制动延时阀及其工作方法，简化了零件数量和安装壳体的油路，能够有效降低延时阀的加工成本。

2、为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

3、第一方面，本发明提供了一种插装式制动延时阀，包括马达壳体、延时阀芯、延时阀弹簧、阻尼堵；

4、所述马达壳体上分别加工制动活塞腔pr和壳体腔t两个油道，所述马达壳体上对应延时阀芯位于上侧解除制动和位于下侧延时制动的两个工作位置，分别加工制动解除先导油口sh和制动解除油口pg；

5、所述延时阀芯安装在马达壳体内，所述延时阀芯的周向加工有环槽k，所述环槽k的表面加工有径向孔，并加工轴向孔与径向孔相连通；

6、所述延时阀弹簧安装在延时阀芯的轴向沉孔内，与延时阀芯和马达壳体的阀芯安装孔底相接触；

7、所述阻尼堵安装在延时阀芯的轴向孔内。

8、进一步的，所述延时阀螺堵与螺孔之间采用o形圈密封。

9、进一步的，所述马达壳体上开设有顶面开口的阀孔，所述延时阀芯安装在马达壳体的阀孔内，所述阀孔的顶面开口部螺纹连接有延时阀螺堵。

10、进一步的，所述延时阀芯的轴向孔入口处加工有螺孔，所述螺孔与所述延时阀螺堵的尾端螺纹连接。

11、进一步的，所述制动活塞腔pr连接至制动活塞靠近摩擦片的一侧，所述壳体腔t连接至制动活塞远离摩擦片的另一侧，所述制动活塞远离摩擦片的一侧连接有制动弹簧。

12、第二方面，本发明提供一种根据前述所述的插装式制动延时阀的工作方法，包括：

13、当回转马达的制动解除，先导油口sh通入先导油时，压力作用在延时阀芯的上端面，延时阀芯在压力作用下克服延时阀芯弹簧的作用力向下运动，直至与马达壳体的延时阀芯安装孔底相接触，此时延时阀芯的环槽k将制动活塞腔油道pr与制动解除油口pg接通，油液通过制动活塞腔油道pr进入制动活塞靠近摩擦片的一端，压力作用在制动活塞的表面使其克服制动弹簧的作用力向远离摩擦片的一侧运动，将制动活塞与摩擦片分离，解除机械制动；

14、当回转马达停止工作时，制动解除先导油口sh压力消失，延时阀芯在延时阀弹簧的作用下向上运动，直至延时阀芯与延时阀螺堵相接触，此时延时阀芯的环形台肩将制动活塞腔油道pr与制动解除油口pg截止，同时延时阀芯的内部腔道将壳体腔油道t与制动活塞腔油道pr相接通，此时制动活塞腔pr油道内封闭的高压油液通过延时阀芯内部腔道安装的阻尼堵缓慢向壳体腔t卸载压力，在阻尼堵的节流作用下，制动活塞腔pr的压力缓慢降低，制动活塞在制动弹簧的作用下缓慢向靠近摩擦片的一端移动，当制动活塞腔pr的压力降低为零时，制动活塞完全与摩擦片接触，使回转马达产生机械制动。

15、进一步的，所述工作方法还包括：

16、当回转马达处于驻车状态时，制动解除先导油口sh无压力油，延时阀芯在延时阀弹簧的作用下始终处于初始状态，制动解除压力pg与制动活塞腔pr处于断开状态，避免出现延时阀芯自动解除制动的情况发生。

17、进一步的，所述工作方法还包括：

18、当制动解除压力pg油口产生泄漏，使得压力油进入制动活塞腔pr时，由于制动解除先导油口sh始终无压力，延时阀芯处于压紧在延时阀螺堵的位置，进入制动活塞腔pr的压力油通过延时阀芯的内部腔道，向壳体腔t进行泄压，避免出现延时阀芯自动解除制动的情况发生。

19、进一步的，根据不同型号的回转马达所提出的不同的延时时间需求，更换安装在延时阀芯内的阻尼堵进行调整。

20、进一步的，所述更换安装在延时阀芯内的阻尼堵的更换方法，具体为：

21、将延时阀螺堵与螺孔分离，将阻尼堵从轴向孔的入口处取出，再更换新的阻尼堵后，将延时阀螺堵与螺孔进行重新组合，完成更换。

22、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

23、(1)本发明通过将延时阀直接安装在马达壳体内，通过延时阀芯的阀口工作位置的切换实现各油路的通断，并将现有延时阀用于控制制动解除油路通断和制动腔延时卸压功能的两个阀芯集成在一个阀芯上，简化了零件数量和安装壳体的油路，能够有效降低延时阀的加工成本。

24、(2)本发明通过安装在延时阀芯内的阻尼堵实现制动延时的效果，采用阻尼堵调节更加方便，通过更换不同规格的阻尼大小可以满足不同延时时间的使用需求。

25、(3)本发明在延时阀芯底部安装复位弹簧，使马达在停止回转动作后，制动弹簧腔始终与壳体腔接通，使制动活塞腔达到充分泄压的目的，使制动弹簧可以将制动活塞压紧在摩擦片表面，为回转马达驻车提供足够的制动力矩，提高马达的安全性能。

26、(4)本发明沿轴向安装在马达的壳体内，当延时阀发生故障时，可方便拆卸延时阀阀芯进行更换，提高了延时阀维护和检修的便利性。

27、(5)本发明将延时阀芯安装在马达壳体的阀孔内，无需安装独立延时阀块，减小了马达的整体外形尺寸，降低了对安装空间的要求。

28、(6)本发明有效减少了延时阀的零部件数量，故障点减少，能很大程度降低延时阀芯卡滞的问题，降低了其维护成本，并且能有效降低延时阀的生产成本。