CN104132019A - 一种油缸快降阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压控制元件技术领域，具体是一种油缸快降阀，包括阀体，在阀体内设有无杆腔油道、有杆腔油道和单向阀，所述无杆腔油道和有杆腔油道之间通过侧部通路连通，所述单向阀设在侧部通路上；有杆腔油道通过油道A与单向阀上部的腔体B连通；在有杆腔油道的上端油口和下端油口之间设有节流阀，所述节流阀设在油道A的下方，所述节流阀设在侧部通路的上方。本发明的有益效果为：既能够保证在铲刀下降时对油缸无杆腔的快速补油，防止液压系统元件因负压而损坏，又能够保证铲刀提升时的速度，避免不必要的背压，降低能耗，而且整个过程全部自动，实现铲刀提升油缸安全、自动、经济、稳定运行。

Description

一种油缸快降阀

技术领域

本发明涉及液压控制元件技术领域，具体是一种油缸快降阀。

背景技术

推土机铲刀提升油缸是一种双作用活塞式液压缸，缸筒铰接在推土机机身上，活塞杆一端铰接在铲刀上，活塞杆伸出时铲刀下降，活塞杆回缩时铲刀上升。在铲刀下降时，由于铲刀自重的影响，造成铲刀提升油缸无杆腔形成负压，此时如果不对无杆腔补充油液，会造成液压系统元件的损坏。快降阀是安装在铲刀液压回路系统的液压阀，能够在铲刀下降时将铲刀提升油缸有杆腔的液压油补充到无杆腔中，避免无杆腔形成负压，保护液压系统元件不受损坏。现有技术中，如图1、图2所示，快降阀包括阀体1和阀盖2，所述阀体1和阀盖2密封固定连接；阀体1内部设有无杆腔油道3、有杆腔油道4和单向阀；无杆腔油道3的上端油口连接主阀，下端油口连接油缸无杆腔；有杆腔油道4的上端口连接主阀，下端油口连接油缸有杆腔；所述无杆腔油道3和有杆腔油道4之间通过侧部通路5连通，所述单向阀设在侧部通路5上；单向阀包括单向阀芯6和设在单向阀芯6上部的滑阀芯A7，滑阀芯A7上端设有用于压紧滑阀芯A7的弹簧A8；单向阀芯6为中空结构，单向阀芯6与滑阀芯A7之间形成腔体A9；无杆腔油道3通过设在单向阀芯6侧壁上的阻尼孔A10与腔体A9连通；有杆腔油道4内的上端油口和下端油口之间设有固定节流孔28，所述固定节流孔28设在侧部通路5的上方；有杆腔油道4通过设在固定节流孔28上方的油道A11与滑阀芯A7上部的腔体B12连通。

该快降阀的工作原理：铲刀下降时，液压泵的油液通过无杆腔油道3的上端油口进入无杆腔油道3，经下端口流入油缸无杆腔，由于铲刀的自重导致油缸活塞杆迅速伸出，从而导致油缸无杆腔形成负压，即导致与油缸无杆腔连通的腔体A9形成负压；此时油缸有杆腔的油液经有杆腔油道4的下端油口进入有杆腔油道4，由于固定节流孔28的节流作用导致有杆腔油道4产生背压，负压和背压都对单向阀芯6产生向上的推力，当此推力大于弹簧A8的弹力时，单向阀芯6向上移动，打开侧部通路5，连通无杆腔油道3和有杆腔油道4，油液从有杆腔进入油缸无杆腔，对油缸无杆腔补油

铲刀落地后，自重影响消失，油缸无杆腔得到补油后压力逐渐升高，当腔体A9内压力和弹簧A8力的合力大于有杆腔油道4的背压时，单向阀芯6向下移动，堵塞侧部通路5，油缸有杆腔的油液全部经有杆腔油道4流回油箱。

铲刀提升时，油缸有杆腔的油液经有杆腔油道4上端油口进入有杆腔油道4，并经油道A11进入腔体B12，腔体B12的压力和弹簧A8的作用力将滑阀芯A7压紧，关闭侧部通路5。

上述快降阀依靠固定节流孔产生的作用在无杆腔油道3内产生的负压和有杆腔油道内4的背压打开单向阀芯6，对油缸无杆腔进行补油，但是，由于固定节流孔28的大小不可调控，如果固定节流孔28太大，会影响铲刀下降时油缸有杆腔对无杆腔的补油速度；如果固定节流孔28太小，会降低铲刀提升时的速度，还会产生不必要的背压，而不必要的背压会造成发热，增加能耗。

对比文件（授权公告号：CN203321922U）公开了一种油缸快降阀，与前述快降阀的不同之处在于，该快降阀将固定节流孔改为节流阀，既能够保证在铲刀下降时对油缸无杆腔的快速补油，又能够保证铲刀提升时的速度，避免不必要的背压，减少发热，降低能耗。但是，该快降阀需要在外控设备的调节下才能实现其功能，结构复杂，自动化程度低。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供一种油缸快降阀，既能够保证在铲刀下降时对油缸无杆腔的快速补油，防止液压系统元件因负压而损坏，又能够保证铲刀提升时的速度，避免不必要的背压，降低能耗，而且整个过程全部自动，实现铲刀提升油缸安全、自动、经济、稳定运行。

本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种油缸快降阀，包括阀体，在阀体内设有无杆腔油道、有杆腔油道和单向阀，所述无杆腔油道和有杆腔油道之间通过侧部通路连通，所述单向阀设在侧部通路上；有杆腔油道通过油道A与单向阀上部的腔体B连通；在有杆腔油道的上端油口和下端油口之间设有节流阀，所述节流阀设在油道A的下方，所述节流阀设在侧部通路的上方；所述节流阀包括中空的底座、中空的节流阀芯和中空的滑阀芯B；所述底座与阀体固定连接，节流阀芯可滑动的套设在底座上部，节流阀芯与阀体和底座之间形成腔体C，有杆腔油道通过油道B与腔体C连通；所述节流阀芯上部侧壁设有节流孔A，节流阀芯中心设有通油孔，节流阀芯上端设有用于压紧节流阀芯的弹簧B；所述滑阀芯B可滑动的套设在底座内部，滑阀芯B上部侧壁设有节流孔B， 滑阀芯B上部与底座之间设有通油间隙，滑阀芯B下端设有用于压紧滑阀芯B的弹簧C；所述滑阀芯B的顶部为锥形，通油孔下端设有与滑阀芯B锥形顶部配合的倒角。

本发明快降阀的工作原理：铲刀下降时，液压泵的油液通过无杆腔油道的上端油口进入无杆腔油道，经下端口流入油缸无杆腔，由于铲刀的自重导致油缸活塞杆迅速伸出，从而导致油缸无杆腔形成负压，即导致与油缸无杆腔连通的腔体A形成负压；此时油缸有杆腔的油液经有杆腔油道的下端油口进入有杆腔油道，由于节流阀的作用导致有杆腔油道产生背压，负压和背压都对单向阀芯产生向上的推力，当此推力大于弹簧A的弹力时，单向阀芯向上移动，打开侧部通路，连通无杆腔油道和有杆腔油道，油液从油缸有杆腔进入油缸无杆腔，对油缸无杆腔补油。油缸无杆腔充满油液后，单向阀芯在腔体A油液压力和弹簧A的作用力下被压紧，关闭侧部通路，导致腔体C和通油间隙内的压力上升，当腔体C和通油间隙内的油液对节流阀芯产生向上的推力大于弹簧B的弹力时，节流阀芯向上移动，使节流阀芯侧壁上的节流孔A的通油面积增大，有杆腔油道中的油液先后通过节流孔B、通油间隙和节流孔A流回油箱。随着铲刀继续下降，油缸无杆腔又形成负压，单向阀芯上移打开侧部通路，腔体C和通油间隙内的压力降低，节流阀芯向下移动，减小了节流孔A的通油面积，有杆腔油液又进入无杆腔，如此反复，保证在铲刀下降过程中油缸无杆腔得到快速的补油，而且补油完成后的多余油液流回油箱，也避免了不必要的背压。

铲刀落地后继续伸出，此时铲刀自重的影响消失，油缸无杆腔的压力升高，单向阀芯在腔体A油液压力和弹簧A的作用力下被压紧，关闭侧部通路，导致腔体C和通油间隙内的压力上升，当腔体C和通油间隙内的油液对节流阀芯产生向上的推力大于弹簧B的弹力时，节流阀芯向上移动，使节流阀芯侧壁上的节流孔A的通油面积增大，有杆腔油道中的油液先后通过节流孔B、通油间隙和节流孔A流回油箱，避免不必要的背压。

铲刀提升时，油缸有杆腔的油液经有杆腔油道上端油口进入有杆腔油道，并经油道A进入腔体B，腔体B的压力和弹簧A的作用力将滑阀芯A压紧，关闭侧部通路。此时，滑阀芯B上下产生压差，当油液对滑阀芯B向下的压力大于弹簧C的弹力时，滑阀芯B向下移动，扩大有杆腔油道的通油面积，对油缸有杆腔及时供油。

本发明的有益效果为：既能够保证在铲刀下降时对油缸无杆腔的快速补油，防止液压系统元件因负压而损坏，又能够保证铲刀提升时的速度，避免不必要的背压，降低能耗，而且整个过程全部自动，实现铲刀提升油缸安全、自动、经济、稳定运行。

作为优选，所述滑阀芯B的上端中心设有阻尼孔B。采用本技术方案，遇到B滑阀芯在有杆腔油道内卡死时，油液可以通过B阻尼孔流通，有杆腔油道不至于完全堵塞。

作为优选，所述底座通过定位销与阀体固定连接。通过定位销固定底座，便于安装、拆卸和更换。

作为优选，所述节流孔A与B节流孔的数量均为四个。四个节流孔可以快速的增加或减小通油面积。

作为优选，在所述单向阀的内壁上设有均压槽。均压槽保证滑阀芯A滑动平稳，防止滑阀芯A卡死。

作为优选，所述油缸快降阀还包括阀盖，所述阀盖与阀体密封固定连接。

作为优选，所述阀盖通过螺栓连接于阀体固定在一起。将阀盖用螺栓固定在阀体上，固定牢固，便于拆卸、维修或更换。

作为优选，所述阀体与阀盖的连接处设有密封圈。密封圈保证快降阀无泄漏。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图。

图2为本发明的结构示意图。

图3为图2中A部的局部放大图。

图4为本发明中节流阀芯的主视图。

图5为本发明中节流阀芯的俯视图。

图中：1、阀体，2、阀盖，3、无杆腔油道，4、有杆腔油道，5、侧部通路，6、单向阀芯， 7、滑阀芯A，8、弹簧A，9、腔体A，10、阻尼孔A，11、油道A，12、腔体B，13、底座，14、节流阀芯,15、滑阀芯B，16、腔体C，17、油道B，18、节流孔A，19、通油孔，20、弹簧B，21、节流孔B，22、通油间隙， 23、弹簧C，24、阻尼孔B，25、定位销，26、均压槽，27、密封圈。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面根据附图对本发明具体实施方式作进一步说明。

如图2、图3所示，一种油缸快降阀，包括阀体1和阀盖2，所述阀盖2通过螺栓连接固定在阀体1上，阀体1和阀盖2之间设有密封圈27；阀体1内部设有无杆腔油道3、有杆腔油道4和单向阀；无杆腔油道3的上端油口连接主阀，下端油口连接油缸无杆腔；有杆腔油道4的上端口连接主阀，下端油口连接油缸有杆腔；所述无杆腔油道3和有杆腔油道4之间通过侧部通路5连通，所述单向阀设在侧部通路5上；单向阀包括单向阀芯6和设在单向阀芯上部的滑阀芯A7，滑阀芯A7上端设有用于压紧滑阀芯A7的弹簧A8；单向阀芯6为中空结构，单向阀芯6与滑阀芯A7之间形成腔体A9，在单向阀的内壁上设有均压槽26；无杆腔油道3通过设在单向阀芯6侧壁上的阻尼孔A10与腔体A9连通；有杆腔油道4通过油道A11与单向阀上部的腔体B12连通，在有杆腔油道4的上端油口和下端油口之间设有节流阀，所述节流阀设在油道A11的下方，所述节流阀设在侧部通路5的上方；所述节流阀包括中空的底座13、中空的节流阀芯14和中空的滑阀芯B15；所述底座13通过定位销25与阀体1固定连接，节流阀芯14可滑动的套设在底座13上部，节流阀芯14与阀体1和底座13之间形成腔体C16，有杆腔油道4通过油道B17与腔体C16连通；所述节流阀芯14上部侧壁设有四个节流孔A18，节流阀芯14的中心设有通油孔19，节流阀芯14上端设有用于压紧节流阀芯14的弹簧B20；所述滑阀芯B15可滑动的套设在底座13内部，滑阀芯B15上部侧壁设有四个节流孔B21， 滑阀芯B15上部与底座13之间设有通油间隙22，滑阀芯B15的上端中心设有阻尼孔B24，滑阀芯B15下端设有用于压紧滑阀芯B15的弹簧C23；所述滑阀芯B15的顶部为锥形，通油孔19下端设有与滑阀芯B15锥形顶部配合的倒角。

本发明快降阀的工作原理：铲刀下降时，液压泵的油液通过无杆腔油道3的上端油口进入无杆腔油道3，经下端口流入油缸无杆腔，由于铲刀的自重导致油缸活塞杆迅速伸出，从而导致油缸无杆腔形成负压，即导致与油缸无杆腔连通的腔体A9形成负压；此时油缸有杆腔的油液经有杆腔油道4的下端油口进入有杆腔油道4，由于节流阀的作用导致有杆腔油道4产生背压，负压和背压都对单向阀芯6产生向上的推力，当此推力大于弹簧A8的弹力时，单向阀芯6向上移动，打开侧部通路5，连通无杆腔油道3和有杆腔油道4，油液从有杆腔进入无杆腔，对无杆腔补油。油缸无杆腔充满油液后，单向阀芯6在腔体A9油液压力和弹簧A8的作用力下被压紧，关闭侧部通路5，导致腔体C16和通油间隙22内的压力上升，当腔体C16和通油间隙22内的油液对节流阀芯14产生向上的推力大于弹簧B20的弹力时，节流阀芯14向上移动，使节流阀芯14侧壁上的节流孔A18的通油面积增大，有杆腔油道4中的油液先后通过节流孔B21、通油间隙22和节流孔A18流回油箱。随着铲刀继续下降，油缸无杆腔又形成负压，单向阀芯6上移打开侧部通路5，腔体C16和通油间隙22内的压力降低，节流阀芯14向下移动，减小了节流孔A18的通油面积，有杆腔油液又进入无杆腔，如此反复，保证在铲刀下降过程中油缸无杆腔得到快速的补油，而且补油完成后的多余油液流回油箱，也避免了不必要的背压。

铲刀落地后继续伸出，此时铲刀自重的影响消失，油缸无杆腔的压力升高，单向阀芯6在腔体A9油液压力和弹簧A8的作用力下被压紧，关闭侧部通路5，导致腔体C16和通油间隙22内的压力上升，当腔体C16和通油间隙22内的油液对节流阀芯14产生向上的推力大于弹簧B20的弹力时，节流阀芯14向上移动，使节流阀芯14侧壁上的节流孔A18的通油面积增大，有杆腔油道4中的油液先后通过节流孔B21、通油间隙22和节流孔A18流回油箱，避免不必要的背压。

铲刀提升时，油缸有杆腔的油液经有杆腔油道4上端油口进入有杆腔油道4，并经油道A11进入腔体B12，腔体B12的压力和弹簧A8的作用力将滑阀芯A7压紧，关闭侧部通路5。此时，滑阀芯B15上下产生压差，当油液对滑阀芯B15向下的压力大于弹簧C23的弹力时，滑阀芯B15向下移动，扩大有杆腔油道4的通油面积，对油缸有杆腔及时供油。

上面结合附图对本发明的实施例做了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (8)

1.一种油缸快降阀，包括阀体（1），在阀体（1）内设有无杆腔油道（3）、有杆腔油道（4）和单向阀，所述无杆腔油道（3）和有杆腔油道（4）之间通过侧部通路（5）连通，所述单向阀设在侧部通路（5）上；有杆腔油道（4）通过油道A（11）与单向阀上部的腔体B（12）连通，其特征在于：在有杆腔油道（4）的上端油口和下端油口之间设有节流阀，所述节流阀设在油道A（11）的下方，所述节流阀设在侧部通路（5）的上方；所述节流阀包括中空的底座（13）、中空的节流阀芯（14）和中空的滑阀芯B（15）；所述底座（13）与阀体（1）固定连接，节流阀芯（14）可滑动的套设在底座（13）上部，节流阀芯（14）与阀体（1）和底座（13）之间形成腔体C（16），有杆腔油道（4）通过油道B（17）与腔体C（16）连通；所述节流阀芯（14）上部侧壁设有节流孔A（18），节流阀芯（14）中心设有通油孔（19），节流阀芯（14）上端设有用于压紧节流阀芯（14）的弹簧B（20）；所述滑阀芯B（15）可滑动的套设在底座（13）内部，滑阀芯B（15）上部侧壁设有节流孔B（21）， 滑阀芯B（15）上部与底座（13）之间设有通油间隙（22），滑阀芯B（15）下端设有用于压紧滑阀芯B（15）的弹簧C（23）；所述滑阀芯B（15）的顶部为锥形，通油孔（19）下端设有与滑阀芯B（15）锥形顶部配合的倒角。

2.根据权利要求1所述的油缸快降阀，其特征在于：所述滑阀芯B（15）的上端中心设有阻尼孔B（24）。

3.根据权利要求1所述的油缸快降阀，其特征在于：所述底座（13）通过定位销（25）与阀体（1）固定连接。

4.根据权利要求1-3任一所述的油缸快降阀，其特征在于：所述节流孔A（18）与节流孔B（21）的数量均为四个。

5.根据权利要求1-3任一所述的油缸快降阀，其特征在于：在所述单向阀的内壁上设有均压槽（26）。

6.根据权利要求1-3任一所述的油缸快降阀，其特征在于：还包括阀盖（2），所述阀盖（2）与阀体（1）密封固定连接。

7.根据权利要求6所述的油缸快降阀，其特征在于：所述阀盖（2）通过螺栓连接与阀体（1）固定在一起。

8.根据权利要求6所述的油缸快降阀，其特征在于：所述阀体（1）与阀盖（2）的连接处设有密封圈（27）。