CN103982481B - 液压系统及其节流阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压系统及其节流阀，该节流阀包括阀体，所述阀体具有进油口和出油口，两者通过节流口连通；还包括设于所述阀体内腔的调节螺杆以及位于所述调节螺杆前端的锥阀；所述调节螺杆的前端部具有与所述进油口连通的轴向孔，且其周壁开设有与所述轴向孔贯通的节流孔；所述锥阀能够轴向移动以开启或关闭所述节流口；所述锥阀和所述前端部能够相互轴向移动，以关闭或开启所述节流孔。该节流阀具有较佳的节流调节稳定可靠性，且使用寿命长。

Description

液压系统及其节流阀

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种液压系统及其节流阀。

背景技术

液压系统在工程机械技术领域有着广泛的应用，比如挖掘机、叉车、塔机等工程机械上均设有液压系统。

液压系统通常设置有节流阀，通过调节节流阀的节流口面积来改变流入或流出执行元件的流量，以此改变执行元件的速度。

请参考图1，图1为现有技术中一种节流阀的结构示意图。

如图1所示，所述节流阀包括节流阀芯11和外套于节流阀芯11的阀套；所述阀套包括外套于节流阀芯11的一级阀套12以及外套于一级阀套12的二级阀套13。

该节流阀芯11具有通孔，该通孔的左端绕内壁周向开设有圆环槽11a，该圆环槽11a内置有多个钢珠111，形成一圈钢珠；该通孔的右端开设有螺纹，螺纹连接有螺堵112。

所述节流阀还包括调节杆14，其右端置于所述通孔内，且设有凸出圆环部141，上述钢珠111置于该凸出圆环部141的左端；调节杆14上凸出圆环部141的左侧预定距离还设有凸肩142，从而节流阀芯11能够在凸出圆环部141和该凸肩142之间轴向移动。

调节杆14的右端面和螺堵112之间还设置有弹簧15。

调节杆14的左段置于连接体16内，并且左端与调节螺母17连接；调节螺母17通过防松螺钉18与连接体16连接，以对调节螺母17进行锁定。其中，连接体16还与二级阀套13固定连接。

调节时，松开防松螺钉18，旋动调节螺母17，带动调节杆14，从而带动节流阀芯11轴向移动，以预设节流口的开度，控制流量。

工作时，随着流量增大，节流阀芯11因压力增大自动左移，节流口的开度增大，避免节流口的压差增大；同样地，随着流量减小，节流阀芯11因压力减少自动右移，节流口的开度减小，避免节流口的压差减小，从而使得节流阀输出端口的压力平稳。

然而，上述节流阀存在如下技术问题：

节流阀芯11和调节杆14之间采用弹簧15和钢珠111连接，以实现节流阀芯11的径向平行浮动、沿轴向左任意方向角度倾斜以及轴向自由平移，但，该种连接结构需要在节流阀芯的通孔内壁开设圆环槽11a，增加了节流阀芯的加工难度；同时，节流阀芯11的径向及轴向运动主要利用钢珠111的滚动特性，增加了钢珠111的磨损，工作时易产生震动和噪声，影响节流阀的使用寿命，且，在节流阀芯11头部安装一圈钢珠111，无限制，工作过程中，钢珠111易脱落造成阀件损坏。

有鉴于此，亟待针对节流阀进行结构优化设计，在确保节流调节稳定可靠的基础上，降低加工难度，并延长使用寿命，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系统及其节流阀，该节流阀具有较佳的节流调节稳定可靠性，且使用寿命长。

为解决上述技术问题，本发明提供一种节流阀，包括阀体，所述阀体具有进油口和出油口，两者通过节流口连通；还包括设于所述阀体内腔的调节螺杆以及位于所述调节螺杆前端的锥阀；

所述调节螺杆的前端部具有与所述进油口连通的轴向孔，且其周壁开设有与所述轴向孔贯通的节流孔；

所述锥阀能够轴向移动以开启或关闭所述节流口；

所述锥阀和所述前端部能够相互轴向移动，以关闭或开启所述节流孔。

与现有技术相比，本发明的节流阀具有较佳的节流调节稳定性和可靠性，且使用寿命长。具体地，本发明将调节杆和节流阀芯设为一体，即调节螺杆，其前端部具有与进油口轴向孔，且前端部的周壁开设有与轴向孔贯通的节流孔，节流阀的锥阀能够轴向移动以开启或关闭节流口，且该锥阀和调节螺杆的前端部能够相互轴向移动，以关闭或开启节流孔；工作时，液压油通过轴向孔、节流孔进入锥阀和调节螺杆之间的空腔，当液压油达到一定压力，可推动锥阀沿轴向后移，开启节流口，控制锥阀的移动距离即可控制节流口的开启面积，从而控制执行元件的运动速度；通过调节调节螺杆的前端部的节流孔的开启面积，可以控制锥阀的轴向移动，从而降低节流阀的开启冲击，减少震动和噪声；在工作过程中，锥阀的轴向移动可调节节流孔的面积，从而调节锥阀的前后端压力差，再反过来调节锥阀的轴向移动，使得该节流阀能够根据液压油的压力变化实现自动调节，进而使得执行元件运行平稳、可靠。

另外，相对背景技术中节流阀芯的通孔内壁开设圆环槽，调节螺杆的前端部的轴向孔和节流孔的加工简便，且避免了钢珠的连接结构，不仅降低了加工难度，也减少了磨损，延长了节流阀的使用寿命。

优选地，所述节流孔为多个，且沿所述前端部的轴向间隔分布。

优选地，多个所述节流孔沿所述前端部的周向间隔分布。

优选地，还包括调节套，所述调节套外套于所述调节螺杆，且插装固定于所述阀体；所述调节套与所述调节螺杆螺纹连接；所述调节套与所述锥阀之间设置有弹簧。

优选地，所述调节套与所述阀体螺纹连接，并通过固定螺母固定。

优选地，所述调节螺杆的后端设置有调节螺母。

优选地，所述节流口处于关闭状态，所述前端部部分插入所述锥阀的内腔。

本发明还提供一种液压系统，包括执行元件以及调节所述执行元件运动速度的节流阀，所述节流阀为上述任一项所述的节流阀。

由于上述节流阀具有上述技术效果，所以具有该节流阀的液压系统也应具备相应的技术效果，这里不再重复赘述。

附图说明

图1为现有技术中一种节流阀的结构示意图；

图2为本发明所提供节流阀一种具体实施方式的结构示意图；

图3为图2中所示调节螺杆的前端部结构示意图；

图4为图2中所示调节螺杆的前端部沿周向展开后其节流孔的排布示意图。

图1中：

节流阀芯11，圆环槽11a，钢珠111，螺堵112，一级阀套12，二级阀套13，调节杆14，凸出圆环部141，凸肩142，弹簧15，连接体16，调节螺母17，防松螺钉18；

图2-4中：

阀体20，锥阀30，调节螺杆40，前端部41，中心孔41a，节流孔41b，调节套50，固定螺母60，调节螺母70，弹簧80。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种液压系统及其节流阀，该节流阀具有较佳的节流调节稳定可靠性，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为本发明所提供节流阀一种具体实施方式的结构示意图。

该实施例中，所述节流阀包括阀体20，该阀体20具有进油口和出油口，两者通过节流口连通。

所述节流阀还包括锥阀30和调节螺杆40，两者均设于阀体20内腔；其中，锥阀30位于调节螺杆40的前端，两者之间形成空腔，并锥阀30能够轴向移动以开启或关闭节流口。

需要指出的是，以图2所示视图方位为基准，左侧为前，相应地，右侧为后，也就是说，调节螺杆40的前端即指图2中调节螺杆40的左侧。下文与此类似，不再赘述。

所述调节螺杆40包括前端部41，该前端部41具有与所述进油口连通的轴向孔41a，且其周壁开设有与轴向孔41a贯通的节流孔41b。显然，该节流孔41b连通轴向孔41a与前述空腔。其中，轴向孔41a可开设于前端部41的中心。

锥阀30和调节螺杆40的前端部41能够相互轴向移动，以关闭或开启节流孔41b。

这里，锥阀30和调节螺杆40的前端部41能够相互轴向移动是指，锥阀30可相对前端部41轴向移动，前端部41也可相对锥阀30轴向移动。

当锥阀30相对前端部41轴向右移时，锥阀30的周壁能够遮挡设于前端部41的节流孔41b，改变轴向孔41a与空腔之间的流通面积；当前端部41相对锥阀30轴向左移时，锥阀30的周壁同样能够遮挡设于前端部41的节流孔41b，改变轴向孔41a与空腔之间的流通面积。

显然，为了使锥阀30的周壁能够遮挡节流孔41b，在轴向移动时，前端部41能够插入锥阀30的内腔。

具体的方案中，调节螺杆40外套调节套50，两者通过螺纹连接；调节套50插装固定于阀体20；如此，旋转调节螺杆40即可调节调节螺杆40的轴向位置；若旋转调节螺杆40，使其轴向前移，前端部41能够旋入锥阀30的内腔，随着旋入长度的增加，锥阀30的周壁能够遮挡前端部41的节流孔41b；若旋转调节螺杆40，使其轴向后移，前端部41旋入锥阀30内腔的长度减小，其上的节流孔41b被打开。

具体地，可在调节螺杆40的后端设置调节螺母70，通过调节螺母70来调节调节螺杆40。

其中，调节套50与阀体20的固定方式有多种，其中一种较为简便的方式为：调节套50与阀体20之间螺纹连接，并通过固定螺母60实现固定；如此，安装时可以固定调节套50的位置，便于调节螺杆40的预设位置调节，且，调节调节螺杆40时，调节套50不会发生相对转动，可减少磨损，不仅提高阀件的密封性能，也可以延长阀件的使用寿命。

当然，实际设置时，也可使调节螺杆40直接与阀体20螺纹连接，同样可以实现调节螺杆40的轴向移动，但如此设置会影响阀件的密封性。

调节套50和锥阀30之间设置有弹簧80，该弹簧80具有一定的预紧力，能够将锥阀30压紧于所述节流口；当所述节流口处，即锥阀30前端的液压油压力增大，使得锥阀30的前后端形成朝后的压差力，则推动锥阀30轴向后移，从而打开所述节流口，所述进油口和所述出油口之间的油路连通；当锥阀30前端的液压油压力减小，使得锥阀30的前后端形成朝前的压差力，锥阀30轴向前移，减小所述节流口的开度；也就是说，随着锥阀30前端液压油压力的变化，锥阀30前后端受到的压差力发生变化，锥阀30可在前后端压差力的作用下轴向前移或后移。

上述给出了锥阀30和调节螺杆40能够轴向移动的一种实现方式，实际设置时，也可采用的其他方式实现两者的相互轴向移动。

工作时，进油口的液压油作用于锥阀30的前端，并且液压油经调节螺杆40前端部41的轴向孔41a、节流孔41b进入空腔，作用于锥阀30的后端。

当锥阀30前端的液压油达到一定的压力，能够克服锥阀30后端液压油及弹簧80的作用时，锥阀30轴向后移，所述节流口开启，所述进油口和所述出油口连通，所述节流口的开启面积控制所述出油口的压力输出，而锥阀30的移动距离控制所述节流口的开启面积，并锥阀30的移动距离受液压油压力变化，以及节流孔41b开启面积的控制，也就是说，锥阀30的轴向移动可调节节流孔41b的开启面积，节流孔41b的开启面积影响锥阀30后端受力，反过来调节锥阀30的轴向移动，使得节流阀在开启过程中可以避免冲击，降低震动和噪声，且节流阀可以根据液压油的压力变化实现自动调节，从而所述出油口的压力输出平稳，进而使得执行元件的运行平稳、可靠。

另外，上述节流阀通过调节螺杆40和锥阀30的连接配合替代背景技术中的节流阀芯和调节杆结构，相较于在节流阀芯的通孔内壁开设圆环槽，调节螺杆40的前端部41的轴向孔41a和节流孔41b的加工更简便，而且避免了钢珠的连接结构，不仅降低了加工难度，也减少了不必要的磨损，延长了节流阀的使用寿命。

进一步地，调节螺杆40的前端部41的节流孔41b可以设置多个。

请一并参考图3-4；图3为图2中所示调节螺杆的前端部结构示意图；图4为图2中所示调节螺杆的前端部沿周向展开后其节流孔的排布示意图。

多个节流孔41b沿前端部41的轴向间隔分布；如此，节流孔41b的调节面积较大，可以较为精确地控制锥阀30的轴向移动，使得所述出油口的输出压力较为平稳，从而对执行元件运动速度的调节较为精确。

更进一步地，多个节流孔41b沿前端部41的周向间隔分布；如此，调节调节螺杆40的前端部41旋入锥阀30的长度时，节流孔41b可以逐个减少或增加，更为精确地调节执行元件的运动速度。

多个节流孔41b的周向间距和轴向间距可根据实际需求来设置。

进一步地，节流阀的节流口处于关闭状态，调节螺杆40的前端部41部分插入锥阀30的内腔；如此，工作时，锥阀30轴向后移时可依靠前端部41导向，避免锥阀30偏斜，与调节螺杆40干涉产生磨损，同时也可确保所述节流口的密封性。

除了上述节流阀，本发明还提供一种液压系统，包括执行元件以及调节所述执行元件运动速度的节流阀，所述节流阀为上述任一项所述的节流阀。

由于上述节流阀具有上述技术效果，所以具有该节流阀的液压系统也具备相应的技术效果，这里不再重复赘述。

以上对本发明所提供的液压系统及其节流阀均进行了详细介绍。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)

1.一种节流阀，包括阀体(20)，所述阀体(20)具有进油口与出油口，两者通过节流口连通；其特征在于，还包括设于所述阀体(20)内腔的调节螺杆(40)以及位于所述调节螺杆(40)前端的锥阀(30)；

所述调节螺杆(40)的前端部(41)具有与所述进油口连通的轴向孔(41a)，且其周壁开设有与所述轴向孔(41a)贯通的节流孔(41b)；

所述锥阀(30)能够轴向移动以开启或关闭所述节流口；

所述锥阀(30)和所述前端部(41)能够相互轴向移动，以关闭或开启所述节流孔(41b)。

2.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于，所述节流孔(41b)为多个，且沿所述前端部(41)的轴向间隔分布。

3.根据权利要求2所述的节流阀，其特征在于，多个所述节流孔(41b)沿所述前端部(41)的周向间隔分布。

4.根据权利要求1所述的节流阀，其特征在于，还包括调节套(50)，所述调节套(50)外套于所述调节螺杆(40)，且插装固定于所述阀体(20)；所述调节套(50)与所述调节螺杆(40)螺纹连接；所述调节套(50)与所述锥阀(30)之间设置有弹簧(80)。

5.根据权利要求4所述的节流阀，其特征在于，所述调节套(50)与所述阀体(20)螺纹连接，并通过固定螺母(60)固定。

6.根据权利要求4所述的节流阀，其特征在于，所述调节螺杆(40)的后端设置有调节螺母(70)。

7.根据权利要求1至6任一项所述的节流阀，其特征在于，当所述节流口处于关闭状态时，所述前端部(41)部分插入所述锥阀(30)的内腔。

8.一种液压系统，包括执行元件以及调节所述执行元件运动速度的节流阀，其特征在于，所述节流阀为权利要求1至7任一项所述的节流阀。