CN101761665A - 建筑机械的再生阀组件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及建筑机械的再生阀组件，包括：阀主体，其上可移动地设有阀柱并形成有第1端口和第2端口，第1端口与缸的第1腔连通，根据阀柱的位置与供给油路的一侧选择性地连通，第2端口与缸的第2腔连通，根据阀柱的位置与供给油路的另一侧选择性地连通，阀柱下方形成有油罐通路，阀柱上方形成有供给油路；再生油路，形成于阀主体且位于阀柱上方，与供给油路的另一侧连通；孔油路，形成在阀主体内，使再生油路和油罐通路连通，当阀柱的位置变换到使第1端口和供给油路连通的位置时，第2端口与再生油路连通，经第2端口流入阀主体的工作油通过再生油路和供给油路供给到第1端口，流入再生油路的工作油的一部分通过孔油路排出到油罐通路。

Description

建筑机械的再生阀组件

技术领域

本发明涉及挖掘机等建筑机械，特别是涉及例如动臂缸(boomcylinder)或斗杆缸(arm cylinder)，用于再生因作业机的自重而形成高压的工作油的建筑机械的再生阀组件(HYDRAULIC OIL REGENERATIONVALVE ASSEMBLY FOR CONSTRUCTION MACHINERY)。

背景技术

通常，挖掘机之类的建筑机械的作业机由动臂(boom)和斗杆(arm)以及铲斗(bucket)构成。上述动臂和斗杆以及铲斗通过缸而驱动，从而进行挖掘等作业。

上述动臂可朝上下方向回转地设置于上部旋回体，上述斗杆可朝上下方向回转地设置于上述动臂，上述铲斗可朝上下方向回转地设置于上述斗杆。因此，用于驱动上述动臂的动臂缸不仅要支承上述动臂自身的重量，而且还要支承上述斗杆以及铲斗的负荷。

因此，在上述动臂缸延伸而提升上述动臂时消耗最多的能量。相反，上述动臂下降时，动臂和斗杆以及铲斗的负荷将上述动臂缸的上升腔的压力提升到很高。这样，上升腔内形成的很高的压力通过用于防止动臂急速下降的孔口(orifice)等时被转换成热能等而流失。

考虑到上述问题，最近随着油价的急速上升，积极开展着如下研究：对于动臂下降时形成在动臂缸的上升腔内的高压进行再利用，使动力损失降低到最小。例如，是在动臂下降时，将动臂缸的上升腔的工作油供给到动臂缸的下降腔的油量再生方法。这样的油量再生方法，通过将高压的上升腔的工作油供给到下降腔，从而减少从泵流出的工作油的油量，进而减少动力损失。这样的油量再生方法可同样适用于斗杆缸，并且一般通过再生阀组件而体现。作为再生阀组件的一个例子，在此举出日本公开专利第2001-221351号。

参照图1，在上述日本公开专利所公开的再生阀组件中，将从形成有高压的腔中排出的工作油的一部分通过孔口13和槽部底面24以及油通路25而排出到油罐通路。并且，从高压腔排出的工作油的剩余的一部分通过单向阀(check valve)11供给到低压腔，从而再生高压腔的工作油。

但是，在如上所述的再生阀组件中，单向阀11设于阀主体1的下部，与支承阀组件的支承面相对，因此在单向阀11出现故障时，应该将再生阀组件从建筑机械上卸下之后更换单向阀11。因此，存在维修时间长而且还需要投入很多工时的缺陷。

另外，孔口13通过缩小从高压腔排出的工作油的油路而减少油量，并且该孔口13是通过将内部形成有孔油路的螺栓安装到安装孔而形成的。因此，需要使用用于孔口的螺栓这一附加部件，从而具有不仅制造成本升高、而且使阀组件的组装工序也会变得复杂的缺点。

另外，通过了孔口13的工作油通过槽部底面24和油通路25而排出到油罐通路，但只有槽部底面24形成在阀主体1的外部，且通过密封环与相邻的阀模块保持密封才能形成完整的油路。因此，由于密封环硬化或组装误差等原因，发生漏油的可能性高，而且由于必须要使用密封环，因此具有组装工序复杂，制造成本升高的缺点。

另外，连通槽部底面24和油罐通路的油通路25形成在阀柱(spool)的长度方向，因此加工起来比较困难，所以存在不仅制造成本升高而且生产率下降的问题。

发明内容

本发明是为了解决上述问题而提出的，其目的在于，提供一种减少部件数量，简化制造工序，从而降低制造成本，并可提高维修效率的建筑机械的再生阀组件。

为了达到上述目的，根据本发明的建筑机械的再生阀组件包括：阀主体20，在该阀主体20上可移动地设有阀柱21，并且形成有第1端口24和第2端口25，第1端口24与缸10的第1腔11连通，且根据上述阀柱21的位置而与供给油路23的一侧选择性地连通，第2端口25与上述缸10的第2腔12连通，并根据上述阀柱21的位置而与上述供给油路23的另一侧选择性地连通，其中在上述阀柱21的下方形成有油罐通路22，在上述阀柱21的上方形成有上述供给油路23；再生油路30，该再生油路30形成在上述阀主体20上，且位于上述阀柱21的上方，与上述供给油路23的另一侧连通；以及孔油路40，该孔油路40形成在上述阀主体20的内部，从而使上述再生油路30和上述油罐通路22连接，当上述阀柱21的位置变换到使上述第1端口24和上述供给油路23连通的位置时，上述第2端口25与上述再生油路30连通，经上述第2端口25流入上述阀主体20的工作油通过上述再生油路30和上述供给油路23供给到上述第1端口24，同时流入上述再生油路30的工作油的一部分通过上述孔油路40排出到上述油罐通路22。

根据本发明的一实施例，沿上述阀柱21的长度方向形成上述油罐通路22，通过从上述阀主体20的下部贯穿上述油罐通路22直到上述再生油路30进行孔加工而形成上述孔油路40。

另外，上述再生阀组件还包括单向阀50，该单向阀50从上述阀主体20的上方插入到从上述阀主体20的上部至上述再生油路30形成的安装孔51中，从而设置于上述再生油路30。

根据上述的用于解决课题的手段，孔油路直接连接再生油路和油罐通路，因此可以省略以往的槽部底面和油通路，从而能够省略加工工序，所以可提高生产率。

另外，在阀主体内部形成孔油路，从而可以省略用于保持与相邻的阀组件之间的密封性的密封环等，从而不仅可以减少部件数量，简化组装工序，还可将工作油的泄漏防患于未然。

特别是，通过在阀柱的下方沿阀柱的长度方向形成的油罐通路，从阀主体的下部进行孔加工来形成上述孔油路，从而便于进行孔油路的加工，进一步提高生产率。

相反，将设置于再生油路的单向阀安装在从阀主体的上部加工形成的安装孔中，因此在单向阀发生故障的情况下，无需卸下阀组件也可进行单向阀的更换以及维修，从而提高维修效率。

附图说明

图1是概略地显示现有再生阀组件的剖视图；

图2是概略地显示根据本发明的一实施例的再生阀组件的平面图；

图3是沿图2的III-III剖的剖视图；

图4a和图4b是用于说明根据图2的再生阀组件而控制工作油的流动方向的剖视图。

符号说明：

10：缸(cylinder)

11：第1腔

12：第2腔

20：阀主体

21：阀柱

22：油罐通路

23：供给油路

24：第1端口(port)

25：第2端口

30：再生油路

40：孔油路

50：单向阀

具体实施方式

下面，将详细说明根据本发明的一实施例的建筑机械的再生阀组件。

参照图2以及图3，根据本发明的一实施例的建筑机械的再生阀组件包括阀主体20、再生油路30、孔油路40以及单向阀50。

在上述阀主体20的上部形成有与缸10的第1腔11连通的第1端口24和与缸10的第2腔12连通的第2端口25。另外，在上述阀主体20的左右两方向上设置有用于调节沿着上述第1端口24及第2端口25流动的工作油的流动方向以及油量等的阀柱21。在上述阀柱21的下方，沿阀柱21的长度方向形成有用于将工作油排出到排泄罐的油罐通路22，在上述阀柱21的上方形成有用于将工作油供给到第1端口24及第2端口25的供给油路23。

通过上述结构，上述阀柱21向左侧或右侧方向移动，从而上述第1端口24以及第2端口25中的任一个与上述油罐通路22连通，而另一个与上述供给油路23连通。

另外，在上述供给油路23和阀柱21之间形成有平行馈路(parallelfeeder)26，并且上述平行馈路26和上述供给油路23通过设置在阀主体20上的通路止回件(road check)27来断开及连接。上述通路止回件27是止回阀，其允许平行馈路26的工作油向上述供给油路23流动，但不允许供给油路23的工作油向平行馈路26逆流。在上述供给油路23的下侧形成有称为中心旁路(centerbypass)通路的中立油路28。上述中立油路28是在没有驱动作业机的状态下，从泵喷出的工作油所通过的油路，该油路与上述平行馈路26相互连通。因此，当上述中立油路28被阀柱21断开时，泵的工作油供给到上述平行馈路26，从而上述平行馈路26的压力上升。当平行馈路26的压力上升时，上述通路止回件27变换到上方的同时，如图4a以及图4b所示，上述平行馈路26和上述供给油路23连通。

在上述阀柱21上形成有第1环形槽部21a和第2环形槽部21b。上述第1环形槽部21a的作用是根据阀柱21的位置，将上述供给油路23和上述第1端口24选择性地连通，上述第2环形槽部21b的作用是根据阀柱21的位置，将供给油路23和上述第2端口25选择性地连通。

上述再生油路30配置在上述阀主体20的右侧以及阀柱21的上方。这样的再生油路30的作用是与供给油路23连接，并通过上述供给油路23将通过上述第2端口25而排出的工作油的一部分供给到上述第1端口24。从而，能够减少从泵喷出的工作油的油量，减少能源。作为一例，斗杆缸10在斗杆下降时，根据斗杆以及铲斗的自重，在第2腔12内形成高压，在第1腔11内形成低压。因此，从上述第2腔12排出的工作油的油量急速增加的同时，相反地供给到上述第1腔11的油量却不足。为了解决这个问题，通过孔油路40减少从上述第2腔12排出到油罐通路22的油量，将减少的工作油的油量供给到第1腔11而再生油量。

在本实施例中例示了斗杆缸10，但动臂缸也以相同的原理再生油量，本发明的思想同样适用于动臂缸中。

如上所述，上述孔油路40用于减少从第2腔12向油罐通路22排出的工作油的油量并将其供给到第1腔11。这样的孔油路40形成在阀主体20的内部。更具体地讲，从阀主体20的下部贯穿油罐通路22进行孔加工而形成上述孔油路40。并且，形成在阀主体20的下部的加工孔41通过插塞(plug)42与外部断开。这样，将孔油路40直接形成在阀主体20的内部，从而与现有的将形成有油路的螺栓安装在安装孔的方式相比，不仅制造工序大幅度简化，而且还能够省略形成有油路的现有的用于孔口的螺栓，因此能够减少部件数量。另外，通过将上述孔油路40直接与油罐通路22连接，能够省略现有的槽部底面或油通路的加工，从而制造工序进一步被简化，并且还能够将由用于保持与槽部底面的密封的密封环等部件的硬化或组装误差引起的工作油的泄漏防患于未然。

上述单向阀50用于防止上述供给油路23的工作油向再生油路30逆流。这样的单向阀50通过从上述阀主体20的上方插入到从上述阀主体20的上部至上述再生油路30形成的安装孔51中，从而设置于上述再生油路30。这样，单向阀50设置在阀主体20的上部，从而无需将阀组件从建筑机械卸下也能够维修以及更换上述单向阀50，因此能够提高维修效率。

下面，将说明具有上述结构的再生阀组件控制工作油的流动方向的动作。

图4a是概略地显示为了能够向第2腔12供给工作油而将阀柱21移动的状态的图。参照图4a，中立油路28被断开，同时在平行馈路26上形成高压，从而通路止回件27向上方变位。因此，通过平行馈路26而供给的工作油依次通过供给油路23和第2环形槽部21b以及第2端口25而供给到缸10的第2腔12。相反地，第1腔11的工作油依次通过第1端口24和第1环形槽部21a以及油罐通路22而被排放(drain)。

图4b是概略地显示为了能够向第1腔11供给工作油而将阀柱21移动的状态的图，在这样的状态下发生油路再生。

参照图4b，通过平行馈路26供给的工作油依次通过供给油路23和第1环形槽部21a以及第1端口24而供给到第1腔11。而第2腔12的工作油通过第2端口25和第2环形槽部21b而流动，通过了上述第2环形槽部21b的工作油的一部分通过孔油路40排放到油罐通路22。另外，通过了上述第2环形槽部21b的工作油的剩余的一部分通过再生油路30而流动，同时将上述单向阀50向上部变位，使该工作油供给到供给油路23。供给到供给油路23的再生工作油通过第1环形槽部21a和第1端口24而供给到第1腔11。

以上，仅对本发明中记载的具体实施例进行了详细的说明，但显然，本领域技术人员可以在本发明的技术思想范围内进行各种变形以及修改，并且这种变形以及修改均属于本发明的权利要求范围内。

Claims (3)

1.一种建筑机械的再生阀组件，其特征在于，该再生阀组件包括：

阀主体(20)，在该阀主体(20)上可移动地设有阀柱(21)，并且该阀主体形成有第1端口(24)和第2端口(25)，该第1端口(24)与缸(10)的第1腔(11)连通，并根据上述阀柱(21)的位置而与供给油路(23)的一侧选择性地连通，上述第2端口(25)与上述缸(10)的第2腔(12)连通，并根据上述阀柱(21)的位置而与上述供给油路(23)的另一侧选择性地连通，其中在上述阀柱(21)的下方形成有油罐通路(22)，在上述阀柱(21)的上方形成有上述供给油路(23)；

再生油路(30)，该再生油路(30)形成在上述阀主体(20)上，且位于上述阀柱(21)的上方并与上述供给油路(23)的另一侧连通；以及

孔油路(40)，该孔油路(40)形成在上述阀主体(20)的内部，从而使上述再生油路(30)和上述油罐通路(22)连通，

当上述阀柱(21)的位置变换到使上述第1端口(24)和上述供给油路(23)连通的位置时，上述第2端口(25)与上述再生油路(30)连通，经上述第2端口(25)流入上述阀主体(20)的工作油通过上述再生油路(30)和上述供给油路(23)供给到上述第1端口(24)，同时流入上述再生油路(30)的工作油的一部分通过上述孔油路(40)排出到上述油罐通路(22)。

2.根据权利要求1所述的建筑机械的再生阀组件，其特征在于，沿上述阀柱(21)的长度方向形成上述油罐通路(22)，通过从上述阀主体(20)的下部贯穿上述油罐通路(22)直到上述再生油路(30)进行孔加工而形成上述孔油路(40)。

3.根据权利要求1所述的建筑机械的再生阀组件，其特征在于，该再生阀组件还包括单向阀(50)，该单向阀(50)从上述阀主体(20)的上方插入到从上述阀主体(20)的上部至上述再生油路(30)形成的安装孔(51)中，从而设置于上述再生油路(30)。

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