控制阀以及工程机械液压系统的制作方法

本申请涉及一种用于液压系统中的控制阀以及采用这种液压阀的工程机械液压系统。

背景技术：

1、在工程机械的液压系统中经常使用控制阀来控制液压油向执行元件的供应。在通过切换控制阀的阀位对执行元件制动时，如果由执行元件驱动的重量很大，则执行元件有可能在制动位置出现摆动现象。举例来说，很多工程机械包括下车和通过回转马达驱动而能相对于下车回转的上车。操作人员通过回转手柄控制回转马达的动作。在需要停止回转马达时，操作人员会将回转手柄推回中位。基于回转手柄的回位信号，控制器切换回转马达的控制阀的阀位，使得回转马达的供油管路和回油管路都被切断。然而，上车并不能立即停止回转，而是会在惯性作用下继续滑移，导致回油管路中的压力增大，供油管路中则压力减小甚至可能出现气穴。在这种压力变化的情况下，回转马达又趋向于反向转动，从而在制动位置处来回摆动。现有技术中为了避免这一问题，通常在液压回路中采用防逆(防摆)阀，在回转马达制动时，回油管路中的高压油通过防摆阀流入供油管路以补偿供油管路中的油压，使得回转马达两侧油压趋于稳定，防止回转马达逆转。

2、然而，在液压系统中添加防逆(防摆)阀，会导致成本的增加。

技术实现思路

1、本申请的一个目的是提供一种改进的控制阀，其能够克服现有技术中与制动摆动相关的问题。

2、为此，本申请在其一个方面提供了一种控制阀，其包括：

3、阀体，其限定了阀室并且至少形成有进油口、回油口、工作油口；以及

4、阀芯，其安装在阀室中，并且可轴向滑动以至少限定控制阀的关闭阀位和将所述进油口与工作油口连通的工作阀位；

5、其中，所述阀芯设有泄压通道，所述泄压通道设置成在所述阀芯在所述工作阀位与关闭阀位之间切换的至少一段行程内在所述工作油口与回油口之间实现连通。

6、在一种实施方式中，所述泄压通道具有设置在轴向不同位置上的第一端和第二端；在所述关闭阀位，所述第二端与所述回油口连通，所述阀体将所述第一端与所述工作油口之间断开；在所述工作阀位，所述第一端与所述工作油口连通，而所述第二端与所述回油口连通、或者所述阀体将所述第二端与所述回油口之间断开。

7、在一种实施方式中，所述泄压通道的第一端和第二端的轴向位置设计成使得，在所述阀芯从所述工作阀位向所述关闭阀位的行程中：

8、在所述进油口与工作油口之间断开连通之后，所述泄压通道在所述工作油口与回油口之间建立连通；

9、或者，在所述进油口与工作油口之间断开连通的同时，所述泄压通道在所述工作油口与回油口之间建立连通；

10、或者，在所述进油口与工作油口之间断开连通之前，所述泄压通道在所述工作油口与回油口之间建立连通。

11、在一种实施方式中，所述泄压通道包括形成在所述阀芯的外周表面上的平行于轴向延伸的一个或多个节流沟槽。

12、在一种实施方式中，所述泄压通道包括在所述阀芯中开设在不同轴向位置的径向孔和将各径向孔相连的轴向孔。

13、在一种实施方式中，所述泄压通道包括在所述阀芯中在不同轴向端部位置之间延伸的斜孔。

14、在一种实施方式中，所述阀芯的轴向位置由从所述控制阀的控制端输入的阀位控制能量控制，在所述阀芯从所述工作阀位向关闭阀位移动期间的至少一部分时间段内，所述阀位控制能量的值是与预设的阀芯移动速度相关联地设置的。

15、在一种实施方式中，所述工作油口的数量为两个，所述控制阀具有将所述进油口与两个工作油口之一连通的相应工作阀位；并且

16、所述阀芯中针对每个工作油口设置相应的泄压通道，每个泄压通道设置成在所述阀芯在相应的工作阀位与关闭阀位之间切换的至少一段行程内在相应的工作油口与回油口之间实现连通。

17、本申请在其另一方面提供了一种工程机械液压系统，其包括：

18、液压泵；

19、液压执行器；以及

20、本申请的控制阀，其布置在所述液压泵与液压执行器之间，以控制所述液压泵向液压执行器供应液压油。

21、在所述工程机械液压系统中，所述液压执行器可以是工程机械的上车回转马达。

22、本申请提供的控制阀的阀芯形成有泄压通道，用于在通过该控制阀对执行元件进行制动操作时在泄油口与趋向于压力升高的工作油口之间建立连通，以对该工作油口中的高压油泄压，使得执行元件两侧油压快速趋于稳定，抑制执行元件的制动摆动。由于本申请的控制阀中提供了制动摆动抑制功能，因此液压系统可以取消现有技术中经常采用的防逆(防摆)阀，从而降低液压系统成本和复杂度。

技术特征：

1.一种控制阀，包括：

2.如权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述泄压通道具有设置在轴向不同位置上的第一端和第二端；在所述关闭阀位，所述第二端与所述回油口连通，所述阀体将所述第一端与所述工作油口之间断开；在所述工作阀位，所述第一端与所述工作油口连通，而所述第二端与所述回油口连通、或者所述阀体将所述第二端与所述回油口之间断开。

3.如权利要求2所述的控制阀，其特征在于，所述泄压通道的第一端和第二端的轴向位置设计成使得，在所述阀芯从所述工作阀位向所述关闭阀位的行程中：

4.如权利要求1-3中任一项所述的控制阀，其特征在于，所述泄压通道包括形成在所述阀芯的外周表面上的平行于轴向延伸的一个或多个节流沟槽。

5.如权利要求1-3中任一项所述的控制阀，其特征在于，所述泄压通道包括在所述阀芯中开设在不同轴向位置的径向孔和将各径向孔相连的轴向孔。

6.如权利要求1-3中任一项所述的控制阀，其特征在于，所述泄压通道包括在所述阀芯中在不同轴向端部位置之间延伸的斜孔。

7.如权利要求1-3中任一项所述的控制阀，其特征在于，所述阀芯的轴向位置由从所述控制阀的控制端输入的阀位控制能量控制，在所述阀芯从所述工作阀位向关闭阀位移动期间的至少一部分时间段内，所述阀位控制能量的值是与预设的阀芯移动速度相关联地设置的。

8.如权利要求1-3中任一项所述的控制阀，其特征在于，所述工作油口的数量为两个，所述控制阀具有将所述进油口与两个工作油口之一连通的相应工作阀位；并且

9.一种工程机械液压系统，包括：

10.如权利要求9所述的工程机械液压系统，其特征在于，所述液压执行器为上车回转马达。

技术总结
一种控制阀包括阀体，其限定了阀室并且至少形成有进油口、回油口、工作油口；以及阀芯，其安装在阀室中，并且可轴向滑动以至少限定控制阀的关闭阀位和将所述进油口与工作油口连通的工作阀位。所述阀芯设有泄压通道，所述泄压通道设置成在所述阀芯在所述工作阀位与关闭阀位之间切换的至少一段行程内在所述工作油口与回油口之间实现连通。一种工程机械液压系统包括所述控制阀，其布置在液压泵与液压执行器之间。所述控制阀能够提供制动摆动抑制功能。

技术研发人员：蒋道成,纪真
受保护的技术使用者：博世力士乐（北京）液压有限公司
技术研发日：20230918
技术公布日：2024/4/17