CN103912534A - 具有卸荷功能的定差溢流阀 - Google Patents

Abstract

一种具有卸荷功能的定差溢流阀，包括定差溢流阀、第一控制阀、第二控制阀，所述定差溢流阀用于控制P油腔与T油腔的接通或切断，所述第一控制阀用于将LS压力油或者T油腔向定差溢流阀的第八油腔进行供油的切换控制，实现定差溢流阀的定差溢流功能或者卸荷功能；所述第二控制阀用于将LS压力油或者T油腔向定差溢流阀的第九油腔进行供油的切换控制，在LS压力油切换到第九油腔时实现定差溢流阀在LS压力大于控制阀2的设定压力时的卸荷功能。其优点是能够在系统需求小流量时能够将一个或多个定量泵多余的流量低压卸荷，从而达到一定的节能效果。

Description

具有卸荷功能的定差溢流阀

技术领域

本发明涉及工程机械用液压阀及液压系统, 尤其涉及用于双泵或多泵合流液压系统的具有卸荷功能的定差溢流阀。 

背景技术

当前定量液压系统在工程机械上应用比较广泛，由于机器工况的要求，当机器在慢速动作时或者较大负载时对液压系统的流量需求较小，但定量系统提供的是恒定的流量，因此系统中的流量将产生富余，因此就要求将系统中的一个或多个定量泵多余的流量将通过溢流阀或定差溢流阀溢流回油箱，但这样仍会造成较大的压力损失，因此，就要求在系统需求小流量时能够将一个或多个定量泵多余的流量低压卸荷，从而达到一定的节能效果。 

发明内容

本发明的目的就是提供一种能够在系统需求小流量时能够将一个或多个定量泵多余的流量低压卸荷，从而达到一定的节能效果的具有卸荷功能的定差溢流阀 

本发明的解决方案是这样的：

本发明的主要思想是：

（1）通过在第二阀杆两端设置直径相等即横截面积相等的第一导向孔、第二导向孔，同时当第一控制阀控制口a6压力高于其设定压力时，第一控制阀处于换向位时，第八油腔内的液压油通过第一控制阀和T油腔联通，从而实现定差溢流阀的定差溢流功能；

（2）通过第一控制阀的控制，实现第八油腔和LS油腔的联通，LS压力油推动第二阀杆换向，从而实现定差溢流阀的卸荷功能；

（3）通过LS压力油对第二控制阀的控制，实现第二控制阀的换向或不换向，从而实现第九油腔与LS压力油联通或与T油腔的联通；

（4）通过第九油腔与LS压力油的联通，第九油腔内压力油推动活塞，活塞推动第二阀杆换向，从而实现定差溢流阀在LS压力大于控制阀2的设定压力时的卸荷功能。

基于上述发明的思想，本发明包括定差溢流阀、第一控制阀、第二控制阀，所述的定差液流阀为两位两通阀，第十二油腔和节流孔一端连接，节流孔另一端和第九油腔连通, 当第二阀杆处于初始位置时，P油腔和T油腔切断，LS油腔通过第二阀杆上的第二节流孔和第七油腔连通，P油腔通过第二阀杆上的第一节流孔和第五油腔连通，当第二阀杆处于换向位置时，P油腔和T油腔连通，LS油腔通过第二阀杆上的第二节流孔和第七油腔连通，P油腔通过第二阀杆上的第一节流孔和第五油腔连通；所述的第一控制阀为两位三通阀，其初始位置设置为T油腔与第十四油腔切断的位置, 其中第三油腔和油腔相通，第十四油腔和第三节流孔一端连接，第三节流孔另一端和第八油腔相通，第二油腔和T油腔连通，第六油腔和T油腔连通；所述的第二控制阀为两位三通阀，其初始位置设置为LS油腔与第一油腔切断的位置, 第一油腔通过第二控制阀的切换与T油腔连通，第十一油腔和T油腔连通，第十三油腔和LS油腔连通，在LS压力油切换到第九油腔时实现定差溢流阀在LS压力大于第二控制阀的设定压力时的卸荷功能。 

更具体的技术方案还包括：所述第一控制阀的控制口a6与外控口联通，在第一阀杆一端与用于设定压力的第一弹簧相连，在控制口a6压力高于第一弹簧设定压力时第一阀杆处于换向位，并由第一螺塞进行限位，这时，第三油腔和第十四油腔切断，第十四油腔和第二油腔连通；在a6控制口压力低于第一弹簧设定压力时，第一阀杆在第一弹簧的作用力下处于初始位，第十四油腔和第二油腔切断，第三油腔和第十四油腔连通。 

进一步的：所述第二控制阀的控制口与LS压力油联通, 在第三阀杆一端与用于设定压力和第三弹簧相连，在LS压力高于第三弹簧设定压力时, 第三阀杆处于换向位，第十二油腔和第十三油腔联通，第十一油腔和第十二油腔切断；在LS油腔压力低于第三弹簧的设定压力时，第三阀杆在第三弹簧的作用下处于初始位，并由活塞、第三螺塞限位，第十一油腔和第十二油腔联通，第十二油腔和第十三油腔切断。 

进一步的：所述定差液流阀的阀杆两端分别设置有第一导向孔和第二导向孔，第二阀芯与第一导向孔紧密配合，并可自由滑动，第一阀芯与第二导向孔紧密配合，并可自由滑动，第二阀芯右端与第二螺塞接触并限位；所述第一导向孔和P油腔联通，当所述第一控制阀切换到第十四油腔与第三油腔联通时，所述第二导向孔和LS压力油联通。 

进一步的：所述定差液流阀的第一导向孔和第二导向孔的直径相等，当进入第一导向孔的P油腔压力油压力大于进入第二导向孔的LS油腔的压力和调压弹簧的力之和时，推动阀杆切换到P油腔和T油腔联通，实现P油腔压力油的定差溢流功能。 

进一步的：所述定差液流阀的阀杆与第八油腔连通处的端面形成的环形面积A1，第一导向孔形成面积A2，P油腔的压力同时作用在环形面积A1和第一导向孔面积A2上，所述第二导向孔形成面积A3，且第一导向孔形成的面积A2等于第二导向孔（16.7）形成面积A3。 

进一步的：所述第一节流孔、第二节流孔分别设置于第二阀杆的两端，分别与第二阀杆左右两端的第一导向孔、第二导向孔相通。 

进一步的：所述第一节流孔上设置有缓冲槽，以减小阀杆换向时的压力冲击。 

进一步的：所述第九油腔相联的活塞与阀体上的阀孔紧密配合并可沿轴向方向自由滑动，其左端由第三螺塞进行限位，其右端与第二阀杆接触。 

本发明的优点是能够在系统需求小流量时能够将一个或多个定量泵多余的流量低压卸荷，从而达到一定的节能效果。 

附图说明

图1是本发明的原理示意图。 

图2是本发明的结构图。 

图3是图2的B—B剖视图。 

图4是第二阀杆16右端导向孔形成的面积A3的示意图。 

图5是本发明第二阀杆16的结构示意图。 

图6是第二阀杆16左端形成的环形面积A1与面积A2的示意图。 

图7是本发明阀体结构示意图。 

图8是图6的C—C剖视图。 

图9是本发明活塞19的结构示意图。 

图10是第一阀杆7的结构示意图。 

图11是第三阀杆26的结构示意图。 

图中： 

1.第一螺塞，2.第一油腔，3.第一弹簧，4.第二油腔，4.1.第一油路，5.第十四油腔，5.1. 第二油路，6第三油腔，7.第一阀杆, 8.第四油腔, 9.接头，10、第五油腔，11.第二螺塞，12. 第六油腔，13.第二弹簧，14.第七油腔， 15. 第一阀芯，16.第二阀杆，16.1.槽，16.2.第一导向孔，16.4.第一节流孔，16.5.缓冲槽，16.6.第二节流孔，16.7.第二导向孔，17.第八油腔，18.第二阀芯，19.活塞，20.第九油腔，21.第三螺塞，22.阀体，22.1.第三节流孔，23.第四螺塞，24.第三弹簧，25.第十油腔，26.第三阀杆，27.第十一油腔，28.第十二油腔，29.第十三油腔，30.第五螺塞。

具体实施方式

如图1、2、3、7、8所示，本发明包括定差溢流阀31、第一控制阀32、第二控制阀33，所述的定差液流阀31为两位两通阀，包括阀体22、第二阀杆16、第二阀芯18、第一阀芯15、第二弹簧13、活塞19、第二螺塞11、第三螺塞21，第十二油腔28和节流孔22.2一端连接，节流孔22.2另一端和第九油腔20连通, 当第二阀杆16处于初始位置时，P油腔和T油腔切断，LS油腔通过第二阀杆16上的第二节流孔16.6和第七油腔14连通，P油腔通过第二阀杆16上的第一节流孔16.4和第五油腔10连通，当第二阀杆16处于换向位置时，P油腔和T油腔连通，LS油腔通过第二阀杆16上的第二节流孔16.6和第七油腔14连通，P油腔通过第二阀杆16上的第一节流孔16.4和第五油腔10连通；所述的第一控制阀32为两位三通阀，其初始位置设置为T油腔与第十四油腔5切断的位置, 其中第三油腔6和LS油腔相通，第十四油腔5和第三节流孔22.1一端连接，第三节流孔22.1另一端和第八油腔17相通，第二油腔4和T油腔连通，第六油腔12和T油腔连通；所述的第二控制阀33为两位三通阀，其初始位置设置为LS油腔与第一油腔2切断的位置, 第一油腔2通过第二控制阀33的切换与T油腔连通，第十一油腔27和T油腔连通，第十三油腔29和LS油腔连通，在LS压力油切换到第九油腔20时实现定差溢流阀在LS压力大于控制阀2的设定压力时的卸荷功能。 

所述第一控制阀32的控制口a6与外控口联通，在第一阀杆7一端与用于设定压力的第一弹簧3相连，在控制口a6压力高于第一弹簧3设定压力时第一阀杆7处于换向位，并由第一螺塞1进行限位，这时，第三油腔6和第十四油腔5切断，第十四油腔5和第二油腔4连通；在a6控制口压力低于第一弹簧3设定压力时，第一阀杆7在第一弹簧3的作用力下处于初始位，第十四油腔5和第二油腔4切断，第三油腔6和第十四油腔5连通。 

所述第二控制阀33的控制口与LS压力油联通, 在第三阀杆26一端与用于设定压力和第三弹簧24相连，在LS压力高于第三弹簧24设定压力时, 第三阀杆26处于换向位，第十二油腔28和第十三油腔29联通，第十一油腔27和第十二油腔28切断；在LS油腔压力低于第三弹簧24的设定压力时，第三阀杆26在第三弹簧24的作用下处于初始位，并由活塞19、第三螺塞21限位，第十一油腔27和第十二油腔28联通，第十二油腔28和第十三油腔29切断，第十二油腔28只有当第二控制阀33处于初始位时，第十二油腔28和第十一油腔27联通，当第二控制阀33换向后第十二油腔28和第十一油腔27切断。 

所述定差液流阀31的阀杆两端分别设置有第一导向孔16.2和第二导向孔16.7，第二阀芯18与第一导向孔16.2紧密配合，并可自由滑动，第一阀芯15与第二导向孔16.7紧密配合，并可自由滑动，第二阀芯15右端与第二螺塞11接触并限位；所述第一导向孔16.2和P油腔联通，当所述第一控制阀32切换到第十四油腔5与第三油腔6联通时，所述第二导向孔16.7和LS压力油联通。 

如图4、5、6所示，所述定差液流阀31的第一导向孔16.2和第二导向孔16.7的直径相等，当进入第一导向孔16.2的P油腔压力油压力大于进入第二导向孔16.7的LS油腔的压力和调压弹簧的力之和时，推动阀杆切换到P油腔和T油腔联通，实现P油腔压力油的定差溢流功能。 

如图4、5、6所示，所述定差液流阀31的阀杆与第八油腔17连通处的端面形成的环形面积A1，第一导向孔16.2形成面积A2，P油腔的压力同时作用在环形面积A1和第一导向孔16.2面积A2上，所述第二导向孔16.7形成面积A3，且第一导向孔16.2形成的面积A2等于第二导向孔16.7形成面积A3，第八油腔17为弹簧腔，直接和T联通。 

所述第一节流孔16.4、第二节流孔16.6分别设置于第二阀杆16的两端，分别与第二阀杆16左右两端的第一导向孔16.2、第二导向孔16.7相通。 

所述第一节流孔16.4上设置有缓冲槽16.5，以减小阀杆换向时的压力冲击。 

所述第九油腔20相联的活塞19与阀体22上的阀孔紧密配合并可沿轴向方向自由滑动，其左端由第三螺塞21进行限位，其右端与第二阀杆16接触。 

在阀体22上设置的第三油腔6和LS油腔相通，第一油腔2通过第二控制阀的争换和T油腔连通，第六油腔12连通第二油腔4后和T油腔连通，第十三油腔29和LS油腔连通，第十二油腔28和节流孔22.2一端连接，节流孔22.2另一端和第九油腔20连通，第十一油腔27和T油腔连通，第十油腔25和T油腔连通。 

在阀体22上，第一油腔2和第九油腔20之间设置有固定节流孔节流孔22.2、在第十四油腔5和第八油腔17之间设置有第三节流孔22.1，以减小换向时的压力冲击以及调整第二阀杆16的换向速度。 

第一阀杆7 的结构如图10所示。 

第三阀杆26的结构如图11所示。 

本发明的工作过程为： 

1、实现P油腔压力油的定差溢流功能的工作：当第五油腔10内的压力油即P油腔的压力油和第七油腔14内的压力油即LS油腔的压力油压力相等时，第二阀杆16不会移动换向，只有当第五油腔10内的压力油压力作用在阀杆左端的力大于第七油腔14内的压力油压力作用在阀杆右端的力和弹簧13的力之和时，第二阀杆16向右换向，实现P油腔和T油腔的联通，从而实现P油腔压力油的定差溢流功能。

2、实现外控口a6压力控制下的P油腔液压油的卸荷功能：当a6口压力低于其设定压力时，第一控制阀32处于初始位，此时，LS压力油通过第一控制阀32进入定差溢流阀左端的第八油腔17，此时，第八油腔17内的压力和第七油腔14内的压力相等，因第八油腔17内阀杆的作用面积为环形面积A1与导向孔面积A2之和，第七油腔14内的阀杆作用面积为节流孔面积A3，且A2=A3，当第八油腔17内的压力油的压力作用在第二阀杆16左端的力大于LS压力油的压力作用在阀杆右端的力以及第二弹簧13的力之和，第二阀杆16向右换向，实现P油腔和T油腔的联通，从而实现P油腔压力油的卸荷功能，此时实现的是外控口a6压力控制下的P油腔液压油的卸荷功能。

3、实现P油腔压力油的定差溢流功能：当a6控制口压力高于第一控制阀32设定压力，LS压力油压力低于第二控制阀33的设定压力是，第一控制阀32实现的是P油腔压力油的定差溢流功能。 

实现的是LS压力控制下的P油腔液压油的卸荷功能：当LS压力高于其设定压力时，第二控制阀33处于换向位，此时，LS压力油通过第二控制阀33进入活塞19左端的第九油腔20，此时，第九油腔20内的压力和第七油腔14内的压力相等，均为LS压力，因第九油腔20内活塞左端的作用面积等于环形面积A1与导向孔面积A2之和，第七油腔14内的阀杆作用面积为节流孔面积A3，且A2=A3，当第九油腔20内的压力油的压力作用在活塞19左端的力大于LS压力油的压力作用在阀杆右端的力以及第二弹簧13的力之和，活塞19推动第二阀杆16向右换向，实现P油腔和T油腔的联通，从而实现P油腔压力油的卸荷功能，此时实现的是LS压力控制下的P油腔液压油的卸荷功能。 

Claims (9)

1.一种具有卸荷功能的定差溢流阀，其特征在于：包括定差溢流阀（31）、第一控制阀（32）、第二控制阀（33），所述的定差液流阀（31）为两位两通阀，第十二油腔（28）和节流孔（22.2）一端连接，节流孔（22.2）另一端和第九油腔（20）连通, 当第二阀杆（16）处于初始位置时，P油腔和T油腔切断，LS油腔通过第二阀杆（16）上的第二节流孔（16.6）和第七油腔（14）连通，P油腔通过第二阀杆（16）上的第一节流孔（16.4）和第五油腔（10）连通，当第二阀杆（16）处于换向位置时，P油腔和T油腔连通，LS油腔通过第二阀杆（16）上的第二节流孔（16.6）和第七油腔（14）连通，P油腔通过第二阀杆（16）上的第一节流孔（16.4）和第五油腔（10）连通；所述的第一控制阀（32）为两位三通阀，其初始位置设置为T油腔与第十四油腔（5）切断的位置, 其中第三油腔（6）和LS油腔相通，第十四油腔（5）和第三节流孔（22.1）一端连接，第三节流孔（22.1）另一端和第八油腔（17）相通，第二油腔（4）和T油腔连通，第六油腔（12）和T油腔连通；所述的第二控制阀（33）为两位三通阀，其初始位置设置为LS油腔与第一油腔（2）切断的位置, 第一油腔（2）通过第二控制阀（33）的切换与T油腔连通，第十一油腔（27）和T油腔连通，第十三油腔（29）和LS油腔连通，在LS压力油切换到第九油腔（20）时实现定差溢流阀在LS压力大于第二控制阀（33）的设定压力时的卸荷功能。

2.根据权利要求1所述的具有卸荷功能的定差溢流阀，其特征在于：所述第一控制阀（32）的控制口a6与外控口联通，在第一阀杆（7）一端与用于设定压力的第一弹簧（3）相连，在控制口a6压力高于第一弹簧（3）设定压力时第一阀杆（7）处于换向位，并由第一螺塞（1）进行限位，这时，第三油腔（6）和第十四油腔（5）切断，第十四油腔（5）和第二油腔（4）连通；在a6控制口压力低于第一弹簧（3）设定压力时，第一阀杆（7）在第一弹簧（3）的作用力下处于初始位，第十四油腔（5）和第二油腔（4）切断，第三油腔（6）和第十四油腔（5）连通。

3.根据权利要求1所述的具有卸荷功能的定差溢流阀，其特征在于：所述第二控制阀（33）的控制口与LS压力油联通, 在第三阀杆（26）一端与用于设定压力和第三弹簧（24）相连，在LS压力高于第三弹簧（24）设定压力时, 第三阀杆（26）处于换向位，第十二油腔（28）和第十三油腔（29）联通，第十一油腔（27）和第十二油腔（28）切断；在LS油腔压力低于第三弹簧（24）的设定压力时，第三阀杆（26）在第三弹簧（24）的作用下处于初始位，并由活塞（19）、第三螺塞（21）限位，第十一油腔（27）和第十二油腔（28）联通，第十二油腔（28）和第十三油腔（29）切断。

4.根据权利要求1所述的具有卸荷功能的定差溢流阀，其特征在于：所述定差液流阀（31）的阀杆两端分别设置有第一导向孔（16.2）和第二导向孔（16.7），第二阀芯（18）与第一导向孔（16.2）紧密配合，并可自由滑动，第一阀芯（15）与第二导向孔（16.7）紧密配合，并可自由滑动，第二阀芯（15）右端与第二螺塞（11）接触并限位；所述第一导向孔（16.2）和P油腔联通，当所述第一控制阀（32）切换到第十四油腔（5）与第三油腔（6）联通时，所述第二导向孔（16.7）和LS压力油联通。

5.根据权利要求4所述的具有卸荷功能的定差溢流阀，其特征在于：所述定差液流阀（31）的第一导向孔（16.2）和第二导向孔（16.7）的直径相等，当进入第一导向孔（16.2）的P油腔压力油压力大于进入第二导向孔（16.7）的LS油腔的压力和调压弹簧的力之和时，推动阀杆切换到P油腔和T油腔联通，实现P油腔压力油的定差溢流功能。

6.根据权利要求5所述的具有卸荷功能的定差溢流阀，其特征在于：所述定差液流阀（31）的阀杆与第八油腔（17）连通处的端面形成的环形面积A1，第一导向孔（16.2）形成面积A2，P油腔的压力同时作用在环形面积A1和第一导向孔（16.2）面积A2上，所述第二导向孔（16.7）形成面积A3，且第一导向孔（16.2）形成的面积A2等于第二导向孔（16.7）形成面积A3。

7.根据权利要求1所述的具有卸荷功能的定差溢流阀，其特征在于：所述第一节流孔（16.4）、第二节流孔（16.6）分别设置于第二阀杆（16）的两端，分别与第二阀杆（16）左右两端的第一导向孔（16.2）、第二导向孔（16.7）相通。

8.根据权利要求1或7所述的具有卸荷功能的定差溢流阀，其特征在于：所述第一节流孔（16.4）上设置有缓冲槽（16.5），以减小阀杆换向时的压力冲击。

9.根据权利要求1所述的具有卸荷功能的定差溢流阀，其特征在于：所述第九油腔（20）相联的活塞（19）与阀体（22）上的阀孔紧密配合并可沿轴向方向自由滑动，其左端由第三螺塞（21）进行限位，其右端与第二阀杆（16）接触。