CN103291976A - 一种节能型回转双向平衡阀 - Google Patents

Abstract

一种节能型回转双向平衡阀。提供了一种结构紧凑、运行平稳，实现节能降耗的节能型回转双向平衡阀。包括阀体和一对阀芯组件，所述阀体上开设有一对对称的台阶式阀腔，所述阀体端面上分别设有与所述阀腔连通的油口一和油口二；所述阀腔包括一水平主孔、一主流道和一控制流道，所述油口一分别连通所述主流道和控制流道，所述控制流道、主流道和油口二依次连通所述主孔；所述阀芯组件设在所述主孔内，所述阀芯组件依次包括节流塞、阀杆、弹簧、阀座、弹簧座、调压弹簧和阀套。本发明采用了液压负反馈原理，在阀体中设置了两套带负反馈的顺序阀及单向阀，这样既能保证主机能够平稳工作，还能起到节能降耗的作用。

Description

一种节能型回转双向平衡阀

技术领域

本发明涉及一种液压阀，尤其涉及一种用于挖掘机系统中液压驱动的回转双向平衡阀。

背景技术

目前在挖掘机液压系统中，随着不同的工况，主机的发动机转速变化范围大，转速从几百转到二千多转，从而使液压系统的流量变化范围较大。在转速低、小流量时，由于压力低，与制动器压力不匹配，工作时容易引起颤抖，工作极不稳定；常规技术措施是在回路中增加背压阀、顺序阀或溢流阀等液压元件，虽然能解决颤抖问题，然而当发动机转速增加，流量增大时，系统压力急剧上升，压力损失也随之增大，造成油温上升，能源浪费严重。

国家知识产权局于2008年10月1日公告的公告号为“CN201125893Y”，名称为“双向平衡阀”的专利文件，其包括阀体、安装在该阀体中的两个溢流阀和单向阀，该专利起到了较好的溢流保护作用，而且微动性能也得到了较大提高，同时将控制阀和单向阀安装在同一个阀腔中，整体结构比较紧凑。然而，该平衡阀在油缸的控制上，采用溢流阀交叉控制且进、回油同时工作的形式，若把油缸的进、回油动作分解，进油时，只是通过单向阀进油；回油时，由于溢流阀的作用，回油具有较好的溢流保护；从整体看，其可靠性、稳定性不好。

发明内容

    本发明针对以上问题，提供了一种结构紧凑、运行平稳，实现节能降耗的节能型回转双向平衡阀。

    本发明的技术方案是：包括阀体和一对阀芯组件，所述阀体上开设有一对对称的台阶式阀腔，所述阀体端面上分别设有与所述阀腔连通的油口一和油口二；

    所述阀腔包括一水平主孔、一主流道和一控制流道，所述油口一分别连通所述主流道和控制流道，所述控制流道、主流道和油口二依次连通所述主孔；

所述阀芯组件设在所述主孔内，所述阀芯组件依次包括节流塞、阀杆、弹簧、阀座、弹簧座、调压弹簧和阀套，

所述节流塞具有阻尼孔，所述控制流道连通所述节流塞的阻尼孔；

所述阀杆包括呈上小下大的杆身和杆头，所述弹簧套设在所述阀杆的杆身上；

所述阀座的中心具有台阶孔，所述阀座通过台阶孔套设在所述阀杆的杆头和杆身之间，所述弹簧活动连接在所述阀座的大台阶孔内；

所述阀套具有套孔、且朝向所述阀座的端面设有十字槽，所述阀杆的杆头、弹簧座和调压弹簧依次设在所述阀套的套孔内，所述调压弹簧套设在所述弹簧座上；

所述阀套连接在所述主孔的孔口，使得所述主孔呈封闭状态；

所述主流道位于所述阀座和节流塞之间；

所述油口二连通所述十字槽。

    所述节流塞活动连接在所述主孔内。

    所述节流塞的阻尼孔的直径为0.5-3mm。

本发明采用了液压负反馈原理，在阀体中设置了两套带负反馈的顺序阀及单向阀，将系统压力信号引到阀的控制腔，来克服弹簧力，按一定比例增大阀杆与阀座之间的开口量，从而使系统压力不增加，稳定在一定的合理范围内，这样既能保证主机能够平稳工作，还能起到节能降耗的作用。

当发动机的转速增加导致压力损失增大ΔP，此时控制腔的压力也增大，从而阀杆的位移增加，阀杆与阀座的开口量也增大，这样使压力损失减少ΔP，因此使总的压力损失基本不变，保证主机能够平稳工作。

本发明的工作过程为：进油时，油口一的压力信号通过阀体中的控制流道和节流塞中的阻尼孔引到阀杆的控制腔，如果控制腔的压力增大，阀杆的位移增加，阀杆与阀座的开口量也增大，此时阀座固定不动（阀座贴合阀套的十字槽端面），阀杆在调压弹簧的作用下，增加位移；

回油时，当液压油从油口二向油口一流动时，阀杆、弹簧和阀座构成了单向阀工作，液压油通过十字槽推动由弹簧控制的阀座动作，进行回油，此时阀杆不动作。本发明广泛用于挖掘机的回转液压系统。

附图说明

图1是本发明的结构示意图，

图2是图1中A-A面的剖视图，

图3是本发明中阀套的结构示意图，

图4是图3的右视图，

图5是图1的俯视图，

图6是本发明的液压原理图；

    图中1是阀套，100是十字槽，2是调压弹簧，3是阀杆，4是弹簧，5是节流塞，50是阻尼孔，61是堵头一，62是堵头二，7是阀座，8是主流道，9是控制流道，10是换向阀，11是液压马达，12是油口一，13是油口二，14是阀体，140是主孔，15是弹簧座。

具体实施方式

    本发明如图1-6所示，包括阀体14和一对阀芯组件，所述阀体14上开设有一对对称的台阶式阀腔，所述阀体14端面上分别设有与所述阀腔连通的油口一12和油口二13；

所述阀腔包括一水平主孔140、一主流道8和一控制流道9，所述油口一12分别连通所述主流道8和控制流道9，在阀体14上分别设有堵头一61和堵头二62用于封闭控制油口一12、主流道8和控制流道9之间的油路通道；所述控制流道9、主流道8和油口二13依次连通所述主孔140；

所述阀芯组件设在所述主孔140内，所述阀芯组件依次包括节流塞5、阀杆3、弹簧4、阀座7、弹簧座15、调压弹簧2和阀套1，

所述节流塞5具有阻尼孔50，所述控制流道9连通所述节流塞5的阻尼孔50；

所述阀杆3包括呈上小下大的杆身和杆头，所述弹簧4套设在所述阀杆3的杆身上；

所述阀座7的中心具有台阶孔，所述阀座7通过台阶孔套设在所述阀杆3的杆头和杆身之间，所述弹簧4活动连接在所述阀座7的大台阶孔内；

所述阀套1具有套孔、且朝向所述阀座7的端面设有十字槽100，所述阀杆3的杆头、弹簧座15和调压弹簧2依次设在所述阀套1的套孔内，所述调压弹簧2套设在所述弹簧座15上；

所述阀套1连接在所述主孔140的孔口，使得所述主孔140呈封闭状态；

所述主流道8位于所述阀座7和节流塞5之间；

所述油口二13连通所述十字槽100。

    所述节流塞5活动连接在所述主孔140内。

    所述节流塞的阻尼孔50的直径为0.5-3mm，改变节流塞中间阻尼孔50的大小，可以调节响应时间，起到微调响应效果。

    本发明中的双向平衡阀包括与换向阀10连接的一对油口一即油口C1和C2，与液压马达11进出口连接的一对油口二即油口V1和V2，内部包括两个带负载反馈的顺序阀和单向阀，其分别放在回转控制油路中液压马达的进出口油路中，这样无论液压马达正转或反转时都能起到同样的效果。

    本发明通过改变弹簧压力和阀座与控制腔的面积比，可适应不同规格型号挖掘机液压系统的要求。

    在回油路中，当液压油从V1（或V2）至C1（或C2）流动时，阀杆3、弹簧4和阀座7构成单向阀作用，使马达的回油路顺利畅通，同时也有一定的开启压力，与回转马达的制动器相匹配。

挖掘机工作过程中，在不同工况下，主机的发动机转速是不同的，一般从600～2200转/分，一般采用的是定量泵，所以最小流量与最大流量相差3～4倍，如果使用常规的背压阀、顺序阀、溢流阀等产品，很难消除由此产生的较大的压力波动。本发明在发动机处于低速或高速状态下，都能将系统压力维持在一定范围内，低速时不颤抖，高速时压力不升高，使液压油的温度不升高，起到节能降耗的作用。

Claims (3)

1.一种节能型回转双向平衡阀，包括阀体和一对阀芯组件，所述阀体上开设有一对对称的台阶式阀腔，所述阀体端面上分别设有与所述阀腔连通的油口一和油口二；

其特征在于，所述阀腔包括一水平主孔、一主流道和一控制流道，所述油口一分别连通所述主流道和控制流道，所述控制流道、主流道和油口二依次连通所述主孔；

所述阀芯组件设在所述主孔内，所述阀芯组件依次包括节流塞、阀杆、弹簧、阀座、弹簧座、调压弹簧和阀套，

所述节流塞具有阻尼孔，所述控制流道连通所述节流塞的阻尼孔；

所述阀杆包括呈上小下大的杆身和杆头，所述弹簧套设在所述阀杆的杆身上；

所述阀座的中心具有台阶孔，所述阀座通过台阶孔套设在所述阀杆的杆头和杆身之间，所述弹簧活动连接在所述阀座的大台阶孔内；

所述阀套具有套孔、且朝向所述阀座的端面设有十字槽，所述阀杆的杆头、弹簧座和调压弹簧依次设在所述阀套的套孔内，所述调压弹簧套设在所述弹簧座上；

所述阀套连接在所述主孔的孔口，使得所述主孔呈封闭状态；

所述主流道位于所述阀座和节流塞之间；

所述油口二连通所述十字槽。

2.根据权利要求1所述的一种节能型回转双向平衡阀，其特征在于，所述节流塞活动连接在所述主孔内。

3.根据权利要求1或2所述的一种节能型回转双向平衡阀，其特征在于，所述节流塞的阻尼孔的直径为0.5-3mm。

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