CN103727080A - 一种液压变量马达的压力切断阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压变量马达的压力切断阀，包括具有阀腔的阀体和插装于所述阀体的阀杆；所述阀杆的一端设有换向弹簧，且与油箱连通；所述阀腔设有工作油口、高压口和回油口；所述工作油口连通所述液压变量马达的变量缸的大腔，所述高压口连通所述变量缸的小腔，所述回油口与所述阀杆的低压端连通；所述阀杆移动时，改变所述工作油口与所述回油口或所述高压口的连通状态；所述阀杆的另一端沿周向设有凹槽，所述凹槽与所述液压变量马达的高压侧通过进口阻尼组件连通，且与油箱通过旁通阻尼组件连通。如此，减小了阀杆换向压力的作用面积，降低了换向冲击，使得阀杆的运行平稳，且避免了由于阀杆响应过于灵敏造成的液压变量马达的间隙性抖动。

Description

一种液压变量马达的压力切断阀

技术领域

本发明涉及液压技术领域，特别是涉及一种液压变量马达的压力切断阀。

背景技术

起重机在吊装作业时，每次吊装重物的重量不一，通常希望吊装重物重时能够吊起来，吊装重物轻时吊升速度比较快，即重载低速、轻载高速，因此根据起重机的作业工况要求，起重机卷扬机构一般都采用变量马达进行驱动。

目前市场上普遍采用的一种变量马达为HD1D（液压控制、压力切断）型变量马达，该种变量马达在工作时，马达排量由大排量到小排量，马达工作压力逐渐升高，当达到设定压力值时，需要切断压力，使马达排量变大，直至与系统工作压力相适应。具体地，通过压力切断阀来实现马达压力的切断。

请参考图1，图1为现有技术中一种压力切断阀的结构示意图。

如图1所示，压力切断阀100包括阀体101和阀杆102，阀杆102的右端为低压端，且设有换向弹簧103，阀杆102的左端为高压端，与变量马达的高压侧连通。这里的左右是以图1中零部件位于图中以及零部件之间的相互关系为基准定义的，下述与此相同，不再赘述。

压力切断阀100具有三个阀口，即工作油口M，回油口T和高压口G；其中，工作油口M与变量马达的变量缸200的大腔（无杆腔）连通；高压口G与变量马达的高压侧连通，并与变量缸200的小腔（有杆腔）连通，即变量缸200的小腔常通高压。压力切断阀100的阀杆102动作时，带动阀块121移动，从而改变工作油口M与回油口T或高压口G的连通状态。

工作过程中，当阀杆102高压端的压力低于换向弹簧103的设定压力时，阀杆102向左移动，其阀块121同时左移，使工作油口M与高压口G连通，即高压油通过高压口G进入变量缸200的大腔，从而变量活塞201向右移动，变量马达的排量变小，阀杆102高压端的压力随之上升，直至阀杆102受力达到平衡；

当阀杆102高压端的压力高于换向弹簧103的设定压力时，阀杆102向右移动，其阀块121同时右移，使工作油口M与回油口T连通，即变量缸200的大腔通低压，从而变量活塞201向左移动，变量马达的排量变大，阀杆102高压端的压力随之下降，直至阀杆102受力达到平衡；

当阀杆102高压端的压力等于换向弹簧103的设定压力时，阀杆102的阀块121位于中位，封堵工作油口M，变量缸200的变量活塞201无动作。

然而，上述压力切断阀在工作过程中，发现存在下述问题：

压力切断阀100换向压力的作用面积较大，为阀杆102的左端面，使得阀杆102在运行过程中不平稳，换向冲击较大；只要阀杆102高压端的压力存在波动，阀杆102立即响应，来回移动，不仅降低了压力切断阀100的稳定性，容易造成变量马达的间歇性抖动，而且增加了阀杆102的磨损，减小了压力切断阀100的使用寿命。

此外，由于压力切断阀100的阀口采用中位零遮盖，在阀杆102的换向过程中，使得工作油口M的增压、泄压较快，特别是，当阀杆102向左移动工作油口M与高压口G连通时，由于高压口G为高压点，工作油口M很容易形成瞬间压力冲击，使变量缸200的大腔内压力波动较大，从而导致变量活塞201运动不平稳。

有鉴于此，如何改进液压变量马达的压力切断阀，以提高压力切断阀的稳定性，延长压力切断阀的使用寿命，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种液压变量马达的压力切断阀，该压力切断阀的阀杆运行平稳，稳定性高，且使用寿命长。

为解决上述技术问题，本发明提供一种液压变量马达的压力切断阀，包括具有阀腔的阀体和插装于所述阀体的阀杆；所述阀杆的一端设有换向弹簧，且与油箱连通；

所述阀腔设有工作油口、高压口和回油口；所述工作油口连通所述液压变量马达的变量缸的大腔，所述高压口连通所述变量缸的小腔，所述回油口与所述阀杆的低压端连通；

所述阀杆移动时带动其上的阀块移动，以改变所述工作油口与所述回油口或所述高压口的连通状态；

所述阀杆的另一端沿周向设有凹槽，所述凹槽与所述液压变量马达的高压侧连通，且与油箱连通。

如此设计，所述阀杆高压端（即设有凹槽的一端）的换向作用面积为形成所述凹槽的端面，与背景技术中阀杆的整个左端面相比，换向压力的作用面积明显减小，降低了换向冲击，使得阀杆在运行过程中较为平稳；而且，由于换向压力的作用面积减小，当所述液压变量马达的高压侧存在小幅压力波动时，阀杆不会迅速响应，避免了不必要的来回移动，及由此造成的液压变量马达的间歇性抖动，同时也降低了阀杆的磨损，延长了压力切断阀的使用寿命。

优选地，所述阀杆具有用于泄压的轴向通孔。

如此设计，可以避免因换向压力的作用面积大幅减小造成的阀杆无法响应；且，轴向通孔的设置可以增加阀杆在运动过程中的粘滞阻力，提高系统的稳定性。

优选地，所述回油口开设于所述阀杆的周壁，且与所述轴向通孔贯通。

优选地，所述凹槽为环形槽。

如此设计，换向压力沿阀杆的周向均匀分布，使得阀杆的运行平稳，避免了偏斜。

优选地，所述环形槽上与油箱连通的接口处设有旁通阻尼组件。

优选地，所述环形槽上与所述高压侧连通的接口处设有进口阻尼组件，且其阻尼小于所述旁通阻尼组件的阻尼。

如此设计，能够有效降低阀杆的换向冲击，通过旁通阻尼组件和进口阻尼组件的匹配提高系统的稳定性。

优选地，所述阀块上开设有与所述轴向通孔连通的旁通孔。

如此设计，阀杆换向时，通过旁通孔的旁通缓冲，可避免对阀块造成瞬间压力冲击。

优选地，所述阀块的四角均设为倒角。

如此设计，阀杆换向时，可减缓压力切断阀与变量缸大腔连通的工作油口的增压或泄压，特别是该工作油口与高压口连通时，避免了变量缸内较大的压力波动，使变量缸的变量活塞运动更平稳。

附图说明

图1为现有技术中压力切断阀与液压变量马达的变量缸连接的结构示意图；

图2为本发明所提供压力切断阀与液压变量马达的变量缸连接的结构示意图。

图1中：

压力切断阀100，阀体101，阀杆102，阀块121，换向弹簧103，变量缸200，变量活塞201；

图2中：

压力切断阀30，阀体31，阀杆32，阀块321，凹槽32a，轴向通孔32b，旁通孔32c，换向弹簧33，旁通阻尼组件34，进口阻尼组件35；变量缸40，变量活塞41。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种液压变量马达的压力切断阀，该压力切断阀的阀杆运行平稳，稳定性高，且使用寿命长。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2，图2为本发明所提供压力切断阀一种具体实施方式的结构示意图。

该实施例中，液压变量马达的压力切断阀30，包括具有阀腔的阀体31和插装于阀体31的阀杆32；阀杆32的一端设有换向弹簧32，且与油箱连通；

所述阀腔设有工作油口M、高压口G和回油口T；其中，工作油口M连通液压变量马达的变量缸40的大腔（无杆腔），高压口G连通变量缸40的小腔（有杆腔），回油口T与阀杆32的低压端连通，即与阀杆32设有换向弹簧33的一端连通；

阀杆32移动时，带动其上的阀块321移动，能够改变工作油口M与回油口T或高压口G的连通状态；

阀杆32的另一端沿周向设有凹槽32a，该凹槽32a与所述液压变量马达的高压侧连通，且与油箱连通。

其中，高压口G也与所述液压变量马达的高压侧连通。

在该实施例中，阀杆32的另一端沿周向设有凹槽32a，该凹槽32a与液压变量马达的高压侧连通，如此设计，阀杆32换向压力的作用面积为形成凹槽32a的右端面（以图2示图为准），与背景技术中阀杆的整个端面面积相比，换向压力的作用面积明显减小，降低了换向冲击，使得阀杆32在运行过程中较为平稳；此外，由于换向压力的作用面积减小，当所述液压变量马达的高压侧存在小幅压力波动时，阀杆32不会迅速响应，避免了不必要的来回移动，及由此造成的液压变量马达的间歇性抖动，同时也降低了阀杆32的磨损，延长了压力切断阀30的使用寿命。

该压力切断阀30的工作过程如下：

当阀杆32高压端的压力低于换向弹簧33的设定压力时，阀杆32向左移动，带动阀块321左移，此时，工作油口M与高压口G连通，即高压油通过高压口G进入变量缸40的大腔，从而推动变量活塞41向右移动，液压变量马达的排量变小，阀杆32高压端的压力上升，直至阀杆32受力达到平衡；

当阀杆32高压端的压力高于换向弹簧33的设定压力时，阀杆32向右移动，带动阀块321右移，此时，工作油口M与回油口T连通，即低压油通过回油口T进入变量缸40的大腔，变量活塞41向左移动，液压变量马达的排量变大，阀杆32高压端的压力下降，直至阀杆32受力达到平衡；

当阀杆32高压端的压力与换向弹簧33的设定压力一致时，阀杆32的阀块321位于中位，即封堵工作油口M，变量缸40的变量活塞41无动作。

需要指出的是，上述方位词左和右是以图2中零部件位于图中及零部件相互之间的位置关系来定义的，只是为了表述技术方案的清楚及方便；应当理解，本文所采用的方位词不应限制本申请请求的保护范围。

可以对上述压力切断阀30做出改进。

进一步地，所述阀杆32具有用于泄压的轴向通孔32b。

如此，在阀杆32设置泄压的轴向通孔32b，可避免因换向压力的作用面积大幅减小造成的阀杆32无法响应，而且，轴向通孔32b的设置可以增加阀杆32的阀块321在运动过程中的粘滞阻力，提高系统的稳定性。

在上述基础上，可以将回油口T开设于阀杆32的周壁，且与轴向通孔32b贯通。

如此，可以减少回油口T与油箱之间的连接管路，降低成本。

进一步地，上述凹槽32a为环形槽；如此设计，换向压力沿阀杆32的周向均匀分布，使得阀杆32的运行平稳，避免出现偏斜等不良现象。

进一步地，所述环形槽上与油箱连通的接口处设有旁通阻尼组件34；如此设计，可通过旁通阻尼组件34调节液压油的回流速度，有效降低了阀杆32换向的冲击，提高系统的稳定性。

在此基础上，也可在环形槽上与液压变量马达的高压侧连通的接口处设置进口阻尼组件35，其阻尼小于旁通阻尼组件34的阻尼；通过两阻尼组件的匹配可进一步降低阀杆32的换向冲击，提高系统的稳定性。

其中，各阻尼组件的具体结构可参照现有技术进行设计。

进一步地，在阀杆32的阀块321上开设有与轴向通孔32b连通的旁通孔32c。

如此设计，阀杆32换向时，通过旁通孔32c的旁通缓冲，可避免对阀块321造成瞬间压力冲击。

进一步地，阀杆32的阀块321的四角均设为倒角。

如此设计，阀杆32换向时，可减缓工作油口M的增压或泄压，特别是工作油口M与高压口G连通时，避免了变量缸40内较大的压力波动，使变量缸40的变量活塞41运动更加平稳。

以上对本发明所提供的液压变量马达的压力切断阀进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种液压变量马达的压力切断阀，包括具有阀腔的阀体和插装于所述阀体的阀杆；所述阀杆的一端设有换向弹簧，且与油箱连通；

所述阀腔设有工作油口、高压口和回油口；所述工作油口连通所述液压变量马达的变量缸的大腔，所述高压口连通所述变量缸的小腔，所述回油口与所述阀杆的低压端连通；

所述阀杆移动时带动其上的阀块移动，以改变所述工作油口与所述回油口或所述高压口的连通状态；其特征在于：

所述阀杆的另一端沿周向设有凹槽，所述凹槽与所述液压变量马达的高压侧连通，且与油箱连通。

2.如权利要求1所述的压力切断阀，其特征在于，所述阀杆具有用于泄压的轴向通孔。

3.如权利要求2所述的压力切断阀，其特征在于，所述回油口开设于所述阀杆的周壁，且与所述轴向通孔贯通。

4.如权利要求1所述的压力切断阀，其特征在于，所述凹槽为环形槽。

5.如权利要求4所述的压力切断阀，其特征在于，所述环形槽上与油箱连通的接口处设有旁通阻尼组件。

6.如权利要求5所述的压力切断阀，其特征在于，所述环形槽上与所述高压侧连通的接口处设有进口阻尼组件，且其阻尼小于所述旁通阻尼组件的阻尼。

7.如权利要求1至6任一项所述的压力切断阀，其特征在于，所述阀块上开设有与所述轴向通孔连通的旁通孔。

8.如权利要求1至6任一项所述的压力切断阀，其特征在于，所述阀块的四角均设为倒角。

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