CN103321979A - 一种能改善挖掘机微动操作的手柄先导阀 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能改善挖掘机微动操作的手柄先导阀，包括操作手柄，压盘连接在操作手柄上，压盘同时设于万向节上，其特征在于：还包括二段直线特性减压阀，操作手柄通过压盘控制二段直线特性减压阀开启或关闭，接口板连接在二段直线特性减压阀上。本发明的优点在于：提高机械的操纵性能、减轻操纵者的劳动强度，主功率元件采用先导控制，改善挖掘机微动操作，安装使用维护方便和应用广泛等优点。二段直线特性减压阀集成于阀体；阀体和接口板相连；二段直线特性减压阀连接高压进油腔、减压油腔和回油腔。
Description
技术领域
本发明涉及一种能改善挖掘机微动操作的手柄先导阀，属于控制阀技术领域。
背景技术
手柄先导阀主要用于挖掘机等工程机械控制液压系统中先导控制系统油路，由油源阀提供先导系统油路工作压力，控制整个先导系统油路去向，控制主阀实现执行元件相应的分动作或组合动作，是先导控制系统的重要组成部分。在行走工程机械或高压、大流量液压操纵机械上，为了提高机械的操纵性能、减轻操纵者的劳动强度，主功率元件采用先导控制，从而改善挖掘机微动操作，已有技术的挖掘机用手柄先导阀输出的压力是近似直线的正比例特性，总成的操纵精度较低，微动操纵性能差、操纵者的劳动强度大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、操纵性能高、劳动强度低、先导控制主功率元件，用于改善挖掘机的微动操作。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种能改善挖掘机微动操作的手柄先导阀，包括操作手柄，压盘连接在操作手柄上，压盘同时设于万向节上，其特征在于：还包括二段直线特性减压阀，操作手柄通过压盘控制二段直线特性减压阀开启或关闭，接口板连接在二段直线特性减压阀上，其中：
二段直线特性减压阀包括阀体，阀芯设于阀体内，阀芯为具有上凸肩及下凸肩的二阶同心结构，上凸肩的直径大于下凸肩的直径，上凸肩与下凸肩的面积差形成压力反馈环形承压面；在阀芯的顶部外套有柱塞，柱塞部分露于阀体外，其顶部与压盘底部相接触，在阀芯的顶部设有缓冲弹簧座，缓冲弹簧套于缓冲弹簧座外，缓冲弹簧的顶端与柱塞内腔的顶部之间留有一定间隙，弹簧座及调压弹簧套在阀芯外，复位弹簧套在调压弹簧外，由复位弹簧向弹簧座提供向上的支撑力使得弹簧座顶在柱塞的底部；上凸肩及下凸肩位于复位弹簧的下方，在上凸肩及下凸肩上均开有节流槽，在阀体上开有分别与进油腔、回油腔及工作油腔相连的进油通道、回油通道及工作油通道；常态下，下凸肩的节流槽与阀体的腔壁相接触，使得进油通道通过上凸肩的节流槽仅与回油通道相连通；当压盘通过柱塞推动阀芯向下移动后，上凸肩的节流槽与阀体的腔壁相接触，使得进油通道通过下凸肩的节流槽仅与工作油通道相连通，工作油腔的液压力作用在压力反馈环形承压面使得阀芯向上移动直至其与调压弹簧的反作用力相平衡为止；当压盘向下推动柱塞直至其与缓冲弹簧相接触并继续向下推动后，调压弹簧失去作用。
优选地，所述柱塞通过柱塞座固定在所述阀体上。
本发明的优点在于：提高机械的操纵性能、减轻操纵者的劳动强度，主功率元件采用先导控制，改善挖掘机微动操作，安装使用维护方便和应用广泛等优点。二段直线特性减压阀集成于阀体；阀体和接口板相连；二段直线特性减压阀连接高压进油腔、减压油腔和回油腔。
附图说明
图1为本发明提供的一种能改善挖掘机微动操作的手柄先导阀的总体示意图；
图2为二段直线特性减压阀的结构示意图；
图3为手柄先导阀的出口与柱塞下移位置特性曲线。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
如图1所示，本发明提供的一种能改善挖掘机微动操作的手柄先导阀，包括操作手柄1-1，压盘1-3连接在操作手柄1-1上，压盘1-3同时设于万向节1-2上。在整个装置外还设有防尘罩1-4。本发明还包括二段直线特性减压阀1-7，操作手柄1-1通过压盘1-3控制二段直线特性减压阀1-7开启或关闭，接口板1-6连接在二段直线特性减压阀1-7上。
操作手柄1-1包括过线支撑管、按扭开关组件和手柄组件。过线支撑管为空心管制作而成，按扭开关组件包含电气开关和电气导线。过线支撑管连接万向节1-2和手柄组件，通过标准件紧固于万向节1-2上；按扭开关组件中的电气导线通过过线支撑管内孔延伸至总成外连接相应的电气控制接头；手柄组件通过标准件紧固于过线支撑管。
万向节1-2包括上接头、下接头、球街头、圆柱销、空心销和标准铆钉。上接头、下接头和球街头通过圆柱销、空心销和标准铆钉紧固。
压盘1-3经过特殊的热处理，表面硬度高，使用寿命长。防尘罩1-4选用特性较好的非金属材料。
接口板1-6上面设计有相关的油路安装内螺纹，实现出口压力作用于相应的执行元件。接口板1-6通过标准螺栓与阀体1-5紧固，通过O形圈与阀体1-5密封。
如图2所示，二段直线特性减压阀1-7包括阀体1-5，阀芯2-8设于阀体1-5内，阀芯2-8为具有上凸肩及下凸肩的二阶同心结构，上凸肩的直径大于下凸肩的直径，上凸肩与下凸肩的面积差形成压力反馈环形承压面；在阀芯2-8的顶部外套有柱塞2-1，柱塞2-1通过柱塞座2-4固定在阀体1-5上，柱塞2-1部分露于阀体1-5外，其顶部与压盘1-3底部相接触，在阀芯2-8的顶部设有缓冲弹簧座2-3，缓冲弹簧2-2套于缓冲弹簧座2-3外，缓冲弹簧2-2的顶端与柱塞2-1内腔的顶部之间留有一定间隙，弹簧座2-5及调压弹簧2-7套在阀芯2-8外，复位弹簧2-6套在调压弹簧2-7外，由复位弹簧2-6向弹簧座2-5提供向上的支撑力使得弹簧座2-5顶在柱塞2-1的底部；上凸肩及下凸肩位于复位弹簧2-6的下方，在上凸肩及下凸肩上均开有节流槽，在阀体1-5上开有分别与进油腔、回油腔及工作油腔相连的进油通道、回油通道及工作油通道；常态下，下凸肩的节流槽与阀体1-5的腔壁相接触，使得进油通道通过上凸肩的节流槽仅与回油通道相连通；当压盘1-3通过柱塞2-1推动阀芯2-8向下移动后，上凸肩的节流槽与阀体1-5的腔壁相接触，使得进油通道通过下凸肩的节流槽仅与工作油通道相连通，工作油腔的液压力作用在压力反馈环形承压面使得阀芯向上移动直至其与调压弹簧2-7的反作用力相平衡为止；当压盘1-3向下推动柱塞2-1直至其与缓冲弹簧2-2相接触并继续向下推动后，调压弹簧2-7失去作用。
二段直线特性减压阀1-7的阀口为非全周开口。柱塞2-1和柱塞座2-4通过Parker生产的Y型密封圈单向密封。柱塞座2-4与阀体1-5通过O形圈密封。阀体1-5是二段直线特性减压阀的基体，连接进油腔、回油腔和出油腔。
二段直线特性减压阀1-7常态情况下，阀芯2-8的上凸肩的节流槽常开，下凸肩的节流槽常闭，工作油腔与回油腔相通，工作油口压力为零；当操纵者操纵操作手柄1-1，压盘1-3推动柱塞2-1向下移动时，与柱塞2-1相连接的弹簧座2-5克服复位弹簧2-6，阀芯2-8向下移动，使阀芯2-8的上凸肩的节流槽关闭，下凸肩的节流槽打开，工作油腔与进油腔接通，工作油腔压力上升，同时该压力作用在阀芯2-8的环形承压面上克服调压弹簧2-7的反作用力，使阀芯2-8向上移动，阀口逐渐关小，直至作用在阀芯2-8上的液压力与调压弹簧2-7的反作用力相平衡为止，从而构成阀芯2-8下移量与工作油腔压力成比例关系。
当柱塞2-1再往下移动时，缓冲弹簧2-2上端高于缓冲弹簧座2-3上端，最先接触柱塞2-1内孔底部，随着柱塞2-1的不断下移，缓冲弹簧2-2上端接触柱塞2-1内孔底部，此时柱塞2-1直接推动阀芯2-8下移，此时调压弹簧2-7已不起作用，单位位移下工作油腔压力增量增大，从而手柄先导阀的微动操作效果得到更好地改善。
当作用在柱塞2-1上的外力撤去时，阀芯2-8在液压力和复位弹簧作用下上移，使阀芯2-8的上凸肩的节流槽打开，下凸肩的节流槽关闭，工作油腔与进油腔关闭，工作油腔压力下降。
使用时，操纵者施加较小的力矩转动操作手柄1-1，操作手柄1-1带动压盘1-3转动，转动后的压盘1-3作用在特定方向的柱塞2-1上，从而推动相应的二段直线特性减压阀1-7工作，由进油口进油，接口板1-6上在相应的工作油口处输出满足二段直线特性从而达到改善微动操作效果的压力油，如图3所示，在图3中横轴为柱塞行程，纵轴为二次压力。
Claims (2)
1.一种能改善挖掘机微动操作的手柄先导阀，包括操作手柄(1-1)，压盘(1-3)连接在操作手柄(1-1)上，压盘(1-3)同时设于万向节(1-2)上，其特征在于：还包括二段直线特性减压阀(1-7)，操作手柄(1-1)通过压盘(1-3)控制二段直线特性减压阀(1-7)开启或关闭，接口板(1-6)连接在二段直线特性减压阀(1-7)上，其中：
二段直线特性减压阀(1-7)包括阀体(1-5)，阀芯(2-8)设于阀体(1-5)内，阀芯(2-8)为具有上凸肩及下凸肩的二阶同心结构，上凸肩的直径大于下凸肩的直径，上凸肩与下凸肩的面积差形成压力反馈环形承压面；在阀芯(2-8)的顶部外套有柱塞(2-1)，柱塞(2-1)部分露于阀体(1-5)外，其顶部与压盘(1-3)底部相接触，在阀芯(2-8)的顶部设有缓冲弹簧座(2-3)，缓冲弹簧(2-2)套于缓冲弹簧座(2-3)外，缓冲弹簧(2-2)的顶端与柱塞(2-1)内腔的顶部之间留有一定间隙，弹簧座(2-5)及调压弹簧(2-7)套在阀芯(2-8)外，复位弹簧(2-6)套在调压弹簧(2-7)外，由复位弹簧(2-6)向弹簧座(2-5)提供向上的支撑力使得弹簧座(2-5)顶在柱塞(2-1)的底部；上凸肩及下凸肩位于复位弹簧(2-6)的下方，在上凸肩及下凸肩上均开有节流槽，在阀体(1-5)上开有分别与进油腔、回油腔及工作油腔相连的进油通道、回油通道及工作油通道；常态下，下凸肩的节流槽与阀体(1-5)的腔壁相接触，使得进油通道通过上凸肩的节流槽仅与回油通道相连通；当压盘(1-3)通过柱塞(2-1)推动阀芯(2-8)向下移动后，上凸肩的节流槽与阀体(1-5)的腔壁相接触，使得进油通道通过下凸肩的节流槽仅与工作油通道相连通，工作油腔的液压力作用在压力反馈环形承压面使得阀芯向上移动直至其与调压弹簧(2-7)的反作用力相平衡为止；当压盘(1-3)向下推动柱塞(2-1)直至其与缓冲弹簧(2-2)相接触并继续向下推动后，调压弹簧(2-7)失去作用。
2.如权利要求1所述的一种能改善挖掘机微动操作的手柄先导阀，其特征在于：所述柱塞(2-1)通过柱塞座(2-4)固定在所述阀体(1-5)上。
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