一种控制阀及液压装置的制作方法

1.本实用新型涉及液压控制领域，具体涉及一种控制阀及液压装置。


背景技术：

2.挖机在进行挖掘工作的过程中，需要油缸作为致动器来带动工作装置动作，一般采用换向阀来控制油缸动作。换向阀作为控制油路通断和换向的液压元件，其应用非常普遍，常见的换向阀为滑阀式结构，其阀芯在阀体内滑动，通过切换阀芯换向，使不同油口之间连通或关闭，进而控制油缸的有杆腔和无杆腔进出油。
3.挖机在持续挖掘工作过程中，p口持续高压，高压油经阀芯与阀体的配合间隙泄漏至油缸的有杆腔和无杆腔，压力油同时作用在油缸有杆腔与无杆腔，因油缸的有杆腔和无杆腔的作用面积不同，而作用压力相同，则会产生一个推动油缸的活塞杆伸出的推力，当推力大于外负载(铰接处摩擦力)时，油缸的活塞杆会伸出，影响作业。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术中油缸的活塞杆在泄露的高压油的作用下自动外伸，而影响作业的技术问题，本实用新型提供了一种控制阀及液压装置，解决了上述技术问题。本实用新型的技术方案如下：
5.一种控制阀，包括：
6.阀体，所述阀体内形成有压力油道、回油油道和工作油道，所述工作油道为两条，分别连通两个工作油口；所述回油油道为两条，分别对应两条工作油道设置；
7.阀芯，所述阀芯滑动装配在所述阀体内，所述阀芯滑动控制油道之间的通断；
8.中位时，所述工作油道和对应的回油油道之间的阀芯和阀体之间存有泄油间隙，一条工作油道与对应的回油油道之间的泄油间隙大于另一条所述工作油道与对应的回油油道之间的泄油间隙。
9.本实用新型的控制阀，通过设置中位时，两条工作油道与对应回油油道之间的泄油间隙不同，使控制阀在控制致动器工作时，两条工作油道泄油至回油油道的油量不同，对应较大泄油间隙的工作油道泄油量大，对应较小泄油间隙的工作油道泄油量小，因此控制阀可用于控制油缸工作，当控制阀位于中位时，即使压力油口持续高压，油缸的活塞杆也可保持位置不变，而不会发生自动外伸。
10.根据本实用新型的一个实施例，两条工作油道分别为第一工作油道和第二工作油道，两条回油油道分别为第一回油油道和第二回油油道，所述第一回油油道针对第一工作油道设置，所述第二回油油道针对第二工作油道设置，中位时，所述第一工作油道和第一回油油道之间的阀芯和阀体之间存有第一泄油间隙，所述第二工作油道和第二回油油道之间的阀芯和阀体之间存有第二泄油间隙，所述第一泄油间隙大于所述第二泄油间隙。
11.根据本实用新型的一个实施例，所述第一泄油间隙处对应的阀体的孔径大于所述第二泄油间隙处对应的阀体的孔径。
12.根据本实用新型的一个实施例，所述第一泄油间隙处对应的阀芯的外径小于所述第二泄油间隙处对应的阀芯的外径。
13.根据本实用新型的一个实施例，所述第一泄油间隙比所述第二泄油间隙大2-10μm。
14.根据本实用新型的一个实施例，两条工作油道排布在所述压力油道的两侧，中位时，两条工作油道与压力油道之间的阀芯和阀体之间分别存在配合间隙，两个配合间隙大小相同。
15.根据本实用新型的一个实施例，两个配合间隙与所述第二泄油间隙大小相同。
16.根据本实用新型的一个实施例，还包括驱动结构，所述驱动结构作用于所述阀芯的一端以驱动所述阀芯沿所述阀体滑动，所述阀芯的另一端设置有弹性件。
17.根据本实用新型的一个实施例，所述驱动结构包括驱动件，所述驱动件被铰接装配，所述驱动件的一端与所述阀芯的一端活动装配，所述驱动件的另一端为驱动端。
18.一种液压装置，包括：
19.液压泵，泵出工作油；
20.致动器，所述致动器根据所述液压泵泵出的工作油工作，所述致动器内形成有有杆腔和无杆腔；
21.控制阀，针对致动器设置，所述控制阀控制进入到所述致动器的液压油，所述第一工作油道对应的工作油口与所述无杆腔连通，所述第二工作油道对应的工作油口与所述有杆腔连通。
22.基于上述技术方案，本实用新型所能实现的技术效果为：
23.1.本实用新型的控制阀，通过设置中位时，两条工作油道与对应回油油道之间的泄油间隙不同，使控制阀在控制致动器工作时，两条工作油道泄油至回油油道的油量不同，对应较大泄油间隙的工作油道泄油量大，对应较小泄油间隙的工作油道泄油量小，因此控制阀可用于控制油缸工作，当控制阀位于中位时，即使压力油口持续高压，油缸的活塞杆也可保持位置不变，而不会发生自动外伸；进一步地，通过增加阀体的孔径，或者通过调节阀芯的外径，均可实现第一泄油间隙大于第二泄油间隙，进而实现两条工作油道到对应回油油道的泄油量不同；
24.2.本实用新型的控制阀，两条工作油道到压力油道之间的阀芯和阀体之间存在配合间隙，两个配合间隙大小相同，则中位时，高压油经配合间隙进入到两条工作油道中的油量相同，两条工作油道泄油至回油油道的泄油量不同，则该控制阀用于控制油缸时，可平衡油缸的有杆腔和无杆腔的压力，使油缸的活塞杆保持平衡；
25.3.本实用新型的液压装置，通过设置致动器的无杆腔与第一工作油道连通，有杆腔与第二工作油道连通，则可平衡致动器的有杆腔和无杆腔的压力，使活塞杆保持平衡。
附图说明
26.图1为本实用新型的控制阀的结构示意图；
27.图2为图1的c部放大图；
28.图3为图1的d部放大图；
29.图4为本实用新型的液压装置的结构示意图；
30.图5为在第一种配置下，对应不同的间隙设置，油缸随时间伸出的位移变化曲线图；
31.图6为在第二种配置下，对应不同的间隙设置，油缸随时间伸出的位移变化曲线图；
32.图中：1-阀体；11-压力油道；111-总油道；112-分流油道；121-第一工作油道；122-第二工作油道；131-第一回油油道；132-第二回油油道；14-端盖；2-阀芯；31-第一泄油间隙；32-第二泄油间隙；41-第一配合间隙；42-第二配合间隙；5-驱动结构；51-驱动件；6-弹性件；7-单向阀；8-致动器；81-活塞；82-无杆腔；83-有杆腔。
具体实施方式
33.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
34.需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
35.除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
36.在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
37.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
38.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
39.如图1-6所示，本实施例提供了一种控制阀，包括阀体1和阀芯2，阀体1内形成有多条油道，阀芯2滑动装配在阀体1内，阀芯2滑动控制油道之间的通断。
40.阀体1内形成有安装通孔，以装配阀芯2；阀体1内还形成有多条油道，包括压力油道11、工作油道和回油油道，其中，压力油道11与压力油口p连通，以接入压力油；工作油道为两条，分别为第一工作油道121和第二工作油道122，第一工作油道121连通第一工作油口a，第二工作油道122连通第二工作油口b；回油油道也设置为两条，分别为第一回油油道131和第二回油油道132，两条回油油道与回油口t连通。压力油道11、工作油道和回油油道均与安装通孔连通，阀芯2在安装通孔内滑动，控制各油道之间的通断。
41.作为本实施例的优选技术方案，压力油道11包括总油道111和两条分流油道112，总油道111的一端连通压力油口p，总油道111的另一端与两条分流油道112连通，两条分流油道112排布在总油道111的两侧，并与安装通孔连通。优选地，第一工作油道121和第二工作油道122排布在两条分流油道112的两侧，两条回油油道排布在两条分流油道112的两侧，第一回油油道131靠近第一工作油道121设置，第二回油油道132靠近第二工作油道122设置。进一步优选地，两条分流油道112对称设置在总油道111的两侧，两条工作油道对称设置在两条分流油道112的两侧，两条回油油道对称设置在两条工作油道的两侧。
42.作为本实施例的优选技术方案，总油道111经单向阀7后与两条分流油道112连通。通过设置单向阀7，可控制压力油单向流通。
43.由于阀芯2滑动装配在阀体1的安装通孔内，则阀芯2与阀体1之间始终存在间隙。中位时，各油道之间均不连通，第一工作油道121与第一回油油道131之间的阀芯2与阀体1的安装通孔间存在第一泄油间隙31，第二工作油道122与第二回油油道132之间的阀芯2与阀体1的安装通孔间存在第二泄油间隙32，第一工作油道121与相邻的分流油道112之间的阀芯2与阀体1的安装通孔间存在第一配合间隙41，第二工作油道122与相邻的分流油道112之间的阀芯2与阀体1的安装通孔间存在第二配合间隙42。当处于中位时，压力油口p持续高压，高压油可经第一配合间隙41流至第一工作油道121，经第二配合间隙42流至第二工作油道122，第一工作油道121内的液压油可经第一泄油间隙31泄油至第一回油油道131，第二工作油道122内的液压油可经第二泄油间隙32泄油至第二回油油道132。
44.作为本实施例的优选技术方案，第一泄油间隙31大于第二泄油间隙32，通过设置第一泄油间隙31大于第二泄油间隙32，可实现第一工作油道121内的液压油泄至第一回油油道131的油量大于第二工作油道122内的液压油泄至第二回油油道132的油量，如此可平衡差动致动器的平衡。优选地，第一泄油间隙31比第二泄油间隙32大2-10μm，如第一泄油间隙31比第二泄油间隙32高出的差值大于10μm，则密封性差，会影响到控制阀的正常工作。进一步优选地，第二泄油间隙32、第一配合间隙41和第二配合间隙42大小相同。
45.作为本实施例的优选技术方案，可通过设置第一泄油间隙31处对应的安装通孔的孔径大于第二泄油间隙32处的安装通孔的孔径，来实现第一泄油间隙31大于第二泄油间隙
32；也可通过设置第一泄油间隙31处对应的阀芯2的外径小于第二泄油间隙32处对应的阀芯2的外径，来实现第一泄油间隙31大于第二泄油间隙32。为了方便加工，选择调整阀芯2的外径的方式来控制泄油间隙。泄油间隙的大小采用该处对应的安装通孔的孔径与阀芯的外径之间的差值来表示。
46.为了控制阀芯2在阀体1内滑动，阀芯2的一端端部还设置有驱动结构5，驱动结构5包括驱动件51，驱动件51的中部被铰接装配，驱动件51的一端与阀芯2的端部活动连接，驱动件51的另一端为驱动端。优选地，驱动件51可与阀芯2之间球头连接，当作用于驱动端使驱动件51偏摆时，驱动件51可带动阀芯2沿阀体1滑动，进而控制油道之间的通断。
47.作为本实施例的优选技术方案，为了使阀芯2平稳滑动，阀芯2的远离驱动结构5的另一端设置有弹性件6。具体地，阀体1上固定有端盖14，端盖14对应阀芯2的端部设置，弹性件6位于端盖14形成的腔体内，弹性件6的一端通过第一弹簧座作用于端盖14，弹性件6的另一端通过第二弹簧座作用于阀芯2，阀芯2的端部伸入到第一弹簧座内，与第一弹簧座滑动限位配合。弹性件6可选但不限于弹簧。
48.本实施例还提供了一种液压装置，包括前述的控制阀，还包括液压泵和致动器8，液压泵泵出工作油，工作油经压力油口p进入到控制阀的压力油道11内，致动器8的内部被活塞81隔出无杆腔82和有杆腔83，无杆腔82与第一工作油口a连通，有杆腔83与第二工作油口b连通。由于活塞81的活塞杆，使无杆腔82和有杆腔83的作用面积不同，如无杆腔82和有杆腔83内的油压相同，则活塞杆会在两腔油压的作用下伸出，通过设置第一泄油间隙31大于第二泄油间隙32，可适当降低第一工作油口a的压力，进而平衡致动器8的两个腔的压力，使活塞81保持在平衡位置，活塞杆不会滑动伸出。致动器8可选但不限于油缸。
49.在具体的应用中，当致动器8的缸径为25mm，活塞杆杆径为12mm，摩擦负载力为200n，阀芯2的直径为12mm时，如图5所示，当第一泄油间隙31、第二泄油间隙32、第一配合间隙41和第二配合间隙42均相同(如设置所有间隙均为0.01mm)时，活塞81在两腔油压的作用下滑动，随着时间的增加，油缸的伸出位移呈线性增加；当设置第二泄油间隙32、第一配合间隙41和第二配合间隙42均相同，第一泄油间隙31增加1μm(如设置第一泄油间隙31为0.011mm，第二泄油间隙32、第一配合间隙41和第二配合间隙42均为0.01mm)时，活塞81在两腔油压的作用下滑动，随着时间的增加，油缸的伸出位移呈线性增加，但增加的幅度较四个间隙相同的情况下要小；当设置第二泄油间隙32、第一配合间隙41和第二配合间隙42均相同，第一泄油间隙31增加2μm(如设置第一泄油间隙31为0.012mm，第二泄油间隙32、第一配合间隙41和第二配合间隙42均为0.01mm)时，活塞81两侧的油压趋于平衡，活塞81不会发生滑移，油缸可保持平衡状态。
50.当致动器8的缸径为60mm，活塞杆杆径为45mm，摩擦负载力为600n，阀芯2的直径为12mm时，如图6所示，当第一泄油间隙31、第二泄油间隙32、第一配合间隙41和第二配合间隙42均相同(如设置所有间隙均为0.01mm)时，活塞81在两腔油压的作用下滑动，随着时间的增加，油缸的伸出位移呈线性增加；当设置第二泄油间隙32、第一配合间隙41和第二配合间隙42均相同，第一泄油间隙31增加3μm(如设置第一泄油间隙31为0.013mm，第二泄油间隙32、第一配合间隙41和第二配合间隙42均为0.01mm)时，活塞81在两腔油压的作用下滑动，随着时间的增加，油缸的伸出位移呈线性增加，但增加的幅度较四个间隙相同的情况下要小；当设置第二泄油间隙32、第一配合间隙41和第二配合间隙42均相同，第一泄油间隙31增
加5μm(如设置第一泄油间隙31为0.015mm，第二泄油间隙32、第一配合间隙41和第二配合间隙42均为0.01mm)时，活塞81两侧的油压趋于平衡，活塞81不会发生滑移，油缸可保持平衡状态。
51.上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型的宗旨的前提下做出各种变化。