CN104179744A - 液压驻车阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种液压驻车阀，属于液压技术领域。它解决了现有的液压驻车制动阀会对制动器产生冲击，进行影响行车舒适性的问题。本液压驻车阀包括阀体和压杆；阀体内具有阀芯腔，阀体上开有进油接口、回油接口和出油接口；阀体的阀芯腔内设有阀芯；阀芯与压杆之间通过第一弹簧相连；阀芯与阀芯腔的一端面之间空间为动态平衡腔，阀芯与阀芯腔的一端面之间通过第二弹簧相连；动态平衡腔与出油接口相连通；阀芯侧面上开有第一节流槽。在第一节流槽的限流作用以及第一弹簧和第二弹簧的弹力作用下，进油接口内的液压油逐渐进入出油接口，避免离合油缸内油压突升，而造成车辆瞬间失去驻车制动力，进而影响行车舒适性以及安全性。

Description

液压驻车阀

技术领域

本发明属于液压工程技术领域，涉及一种驻车阀，特别是一种液压驻车阀。

背景技术

目前，工程机械、矿井机械(如无轨胶轮车)主要采用气助力离合操纵系统；该系统是一种油气结合控制离合系统。该系统主要存在以下缺点：1、离合操纵由液压、气压两套系统组成，元件数量多，尺寸较大，管路复杂，排气噪声大，成本较高；2、气顶液设置，气体容易进入管道，造成制动不灵，可靠性差；3、由驻车切换成行车状态时，压力突变，存在着冲击大的问题。

本领域技术人员通过研究发现液压驻车与气压驻车相比，液压驻车具有灵敏度、使用寿命长和安全性高的优点。因而，在某些特殊工况(如矿井)下的机械已采用全液压驻车。

液压驻车阀是全液压驻车系统中重要的部件。为此，人们设计出来多种结构的液压驻车阀；例如中国专利文献记载的一种液压驻车制动阀(申请号201220675322.2；授权公告号CN203063928U)，该液压驻车制动阀在进入驻车状态过程中会产生两次压力突降；从驻车状态脱离过程中会产生压力突升；换言之，该液压驻车制动阀会对制动器产生冲击，进行影响行车舒适性。上述液压驻车制动阀还存在着结构复杂、安装繁琐等问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种液压驻车阀，本发明要解决的技术问题是如何降低压力冲击。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：本液压驻车阀，包括阀体和穿设在阀体上的压杆；阀体上设有能带动压杆轴向运动的操纵机构；所述阀体内具有阀芯腔，阀体上开有与阀芯腔相连通的进油接口、回油接口和出油接口；阀体的阀芯腔内设有阀芯；其特征在于，所述阀芯的一端穿出阀芯腔与压杆之间通过第一弹簧相连；所述阀芯的另一端面与阀芯腔的一端面之间空间为动态平衡腔，所述阀芯的另一端与阀芯腔的一端面之间通过第二弹簧相连；动态平衡腔与出油接口相连通；阀芯侧面上开有能使进油接口与出油接口相连通的第一节流槽。

本液压驻车阀通过操作操纵机构使压杆轴向移动进而实现状态切换。操作操纵机构使压杆与阀芯之间间距缩小，那么第一弹簧被压缩，弹力增加；阀芯克服动态平衡腔内的油压和第二弹簧的弹力作用下逐渐移动；该过程使进油接口与出油接口之间从截至状态切换至通过第一节流槽相连通；在此运动过程中，第一节流槽的通量逐渐增大。换言之，在第一节流槽的限流作用以及第一弹簧和第二弹簧的弹力作用下，进油接口内的液压油逐渐进入出油接口，避免离合油缸内油压突升，而造成车辆瞬间失去驻车制动力，进而影响行车舒适性以及安全性。

在上述的液压驻车阀中，所述阀芯侧面上开有能使回油接口与出油接口相连通的第二节流槽。操作操纵机构使压杆与阀芯之间间距增大，那么第一弹簧被释放，弹力下降，阀芯在动态平衡腔内的油压和第二弹簧的弹力作用下逐渐移动；该过程使回油接口与出油接口之间从截至状态切换至通过第二节流槽相连通。在此运动过程中第二节流槽的通量逐渐增大；换言之，在第二节流槽的限流作用下，离合油缸内的液压油逐渐排出，避免离合油缸压力突降，而造成车辆瞬间产生驻车制动力，进而影响行车舒适性以及安全性。

在上述的液压驻车阀中，所述第一节流槽为沿阀芯轴向开设的条形节流槽或为楔形节流槽。

在上述的液压驻车阀中，所述第二节流槽为沿阀芯轴向开设的条形节流槽或为楔形节流槽。

在上述的液压驻车阀中，所述阀芯的一端部和阀体之间设有密封件，密封件固定在阀体上。该结构避免液压油从阀芯穿出阀芯腔处泄漏，换言之，该结构有效地保证了本液压驻车阀的密封性。

在上述的液压驻车阀中，所述阀芯的另一端部外侧面上卡设有卡簧，当进油接口与出油接口相连通时，阀芯与动态平衡腔一端面相抵，进而限制阀芯向一方向移动的行程；当进油接口与出油接口处于截止状态时卡簧与动态平衡腔端面相抵靠，进而限制阀芯向另一方向移动的行程；由此避免阀芯移动过量而产生如进油接口与出油接口、回油接口与出油接口均相连通等事故。

在上述的液压驻车阀中，所述阀芯腔的一端轴向贯通，所述阀体上设有封堵上述阀芯腔一端口的堵头，所述第二弹簧的一端与堵头相抵靠。

在上述的液压驻车阀中，所述阀芯腔侧壁上从一端到另一端依次具有回油接口的回油连接槽、出油接的出油连接槽、进油接口的进油连接槽、出油接的出油连接槽；阀芯的侧面上从一端到另一端依次开设有环形泄油槽和环形进油槽。

在上述的液压驻车阀中，所述操纵机构包括设置在压杆与阀体之间使压杆始终具有向靠近阀芯方向移动趋势的第三弹簧，所述操纵机构还包括拉动压杆能使第三弹簧压缩的操纵组件。当不向压杆施加拉力时，压杆在第三弹簧的弹力作用下，液压驻车阀中的进油接口与出油接口能处于相连通；即能使车辆进入脱离驻车状态。

在上述的液压驻车阀中，所述操纵组件为油缸，油缸的缸体与阀体固定连接，活塞杆与压杆固定连接。

在上述的液压驻车阀中，所述操纵组件为具有第五弹簧的电磁铁，电磁铁的壳体与阀体固定连接，电磁铁的铁芯与压杆固定连接，当电磁铁断电时，第五弹簧迫使第三弹簧处于被压缩状态。

在上述的液压驻车阀中，所述操纵组件包括转轴、销子和压套；转轴与压杆垂直设置，转轴与阀体转动连接，销子与转轴固定连接，销子相对于转轴轴线偏心设置，压套与压杆的上端相连，销子与压套下端面相抵靠；转轴上固连有手柄。

在上述的液压驻车阀中，所述阀体上开设有定位槽，手柄内穿设有定位杆，手柄内还设有使定位杆始终具有嵌入定位槽内趋势的第四弹簧，定位杆上固定有释放拉环；当定位杆嵌入定位槽内时，第三弹簧处于被压缩状态。

与现有技术相比，本液压驻车阀中第一弹簧和第二弹簧位于阀芯的两端，实现阀芯运动随第一弹簧的弹力变化；即能使离合油缸压力精确的随第一弹簧的弹力变化；第一弹簧的弹力随压杆的运动行程变化，压杆的运动行程随手柄转动角度变化；由此可知，离合油缸压力与手柄转动角度成线性比例关系，由此保证了离合性能，机器实现过程平稳，无冲击。将第一弹簧和第二弹簧设置在阀芯的两端，具有结构简单，加工难度小，成本低的优点。

本液压驻车阀具有锁死功能，锁死功能操作方便、可靠性好、实现过程平稳。本液压驻车阀作为全液压离合控制系统的核心部件，上述结构的液压驻车阀能使整个系统结构更加紧凑，管路连接简单，离合操纵轻便。

附图说明

图1是本液压驻车阀的液压原理图。

图2是本液压驻车阀的主视结构示意图。

图3是本液压驻车阀中手柄处的剖视结构示意图。

图4是本液压驻车阀中阀芯处的剖视结构示意图。

图5是本液压驻车阀处于驻车状态时的另一状态结构示意图。

图6是本液压驻车阀处于脱离驻车状态时的结构示意图。

图7是本液压驻车阀处于脱离驻车状态时的结构示意图。

图8是本液压驻车阀处于脱离驻车状态时的另一状态结构示意图。

图9是图7中A-A的剖视结构示意图。

图10是本液压驻车阀另一种结构示意图。

图中，1、阀体；1a、进油接口；1b、回油接口；1c、出油接口；1d、回油连接槽；1e、出油连接槽；1f、进油连接槽；2、压杆；3、阀芯；3a、环形泄油槽；3b、环形进油槽；3c、第一节流槽；3d、第二节流槽；3e、连通通道；4、第一弹簧；5、第二弹簧；6、密封件；7、动态平衡腔；8、堵头；9、卡簧；10、第三弹簧；11、转轴；12、销子；13、压套；14、手柄；15、螺母；16、弧形限位槽；17、定位槽；18、定位杆；19、第四弹簧；20、释放拉环；21、离合油缸；22、复位弹簧。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一

如图1至图9所示，本液压驻车阀包括阀体1、压杆2、阀芯3、第一弹簧4和第二弹簧5。

阀体1内具有阀芯腔，阀体1上开有与阀芯腔相连通的进油接口1a、回油接口1b和出油接口1c。

阀芯3呈圆杆状，阀芯3位于阀体1的阀芯腔内，阀芯3能沿着阀芯腔侧壁轴向移动。阀芯3轴向移动能使进油接口1a与出油接口1c相连通或回油接口1b与出油接口1c相连通。具体来说，阀芯腔侧壁上从一端到另一端依次具有回油接口1b的回油连接槽1d、出油接的出油连接槽1e、进油接口1a的进油连接槽1f、出油接的出油连接槽1e；阀芯3的侧面上从一端到另一端依次开设有环形泄油槽3a和环形进油槽3b。

压杆2穿设在阀体1上，压杆2与阀芯3同轴线设置。阀芯3的一端穿出阀芯腔与压杆2之间通过第一弹簧4相连；阀芯3的一端部和阀体1之间设有密封件6，密封件6固定在阀体1上。

阀芯3的另一端与阀芯腔的一端面之间通过第二弹簧5相连。阀芯3侧面上开有能使进油接口1a与出油接口1c相连通的第一节流槽3c；第一节流槽3c为楔形节流槽；换言之，环形进油槽3b底面与阀芯3侧面之间采用楔形面过渡。

阀芯3侧面上开有能使回油接口1b与出油接口1c相连通的第二节流槽3d；第二节流槽3d也为楔形节流槽；换言之，环形泄油槽3a底面与阀芯3侧面之间采用楔形面过渡。

如图4所示，当回油连接槽1d与出油连接槽1e通过环形泄油槽3a和第二节流槽3d相连通时，进油连接槽1f与回油连接槽1d和出油连接槽1e均不连通。

如图8所示，当进油连接槽1f与出油连接槽1e通过环形进油槽3b和第一节流槽3c相连通时，回油连接槽1d与进油连接槽1f和出油连接槽1e均不连通。

阀芯3的另一端面与阀芯腔的一端面之间为动态平衡腔7，动态平衡腔7与出油接口1c相连通。具体来说，阀芯3内开有连通通道3e，连通通道3e的一端口位于环形泄油槽3a的底面上，连通通道3e的另一端口位于阀芯3的另一端面上，换言之，动态平衡腔7与出油接口1c通过连通通道3e相连通；该结构具有加工方便，生产成本低的优点。

阀芯腔的一端是轴向贯通的，在阀体1上设有封堵阀芯腔一端的堵头8，因此第二弹簧5的一端与堵头8相抵靠。通过设置堵头8既方便限制阀芯3向一个运动方向的运动行程，又方便安装第二弹簧5。在阀芯3的另一端部外侧面上卡设有卡簧9，卡簧9能与动态平衡腔7一端面相抵，限制阀芯3向另一个运动方向的运动行程。

阀体1上设有能带动压杆2轴向运动的操纵机构。操纵机构包括第三弹簧10和拉动压杆2能使第三弹簧10压缩的操纵组件。具体来说，第三弹簧10套设在压杆2上，压杆2上具有挡环，第三弹簧10的一端与阀体1相抵靠，第三弹簧10的另一端与挡环相抵靠。压杆2在第三弹簧10的弹力作用下，始终具有向靠近阀芯3方向移动趋势。

操纵组件包括转轴11、销子12和压套13。转轴11穿设在阀体1上，转轴11与阀体1转动连接，转轴11与压杆2垂直设置。转轴11上固连有与手柄14，手柄14与转轴11相垂直；由此，摆动手柄14带动转轴11周向转动。销子12与转轴11固定连接，销子12相对于转轴11轴线偏心设置；压套13套设在压杆2上，压杆2上连接有螺母15，压套13的一端面与销子12相抵靠，压套13的另一端面与螺母15相抵靠。由此，转轴11周向转动带动销子12摆动，进而能推动压套13轴向移动，压套13轴向移动带动压杆2轴向移动同时第三弹簧10被压缩。阀体1上供转轴11穿设的轴孔侧壁上开有弧形限位槽16，弧形限位槽16绕着轴孔的轴线设置。弧形限位槽16端部的底面上开设有定位槽17；手柄14内穿设有定位杆18，手柄14内还设有使定位杆18始终具有嵌入定位槽17内趋势的第四弹簧19，定位杆18上固定有释放拉环20；当定位杆18嵌入定位槽17内时，第三弹簧10处于被压缩状态。在第四弹簧19的弹力作用下，定位杆18始终嵌在弧形限位槽16内，该结构既使转轴11轴向固定，又能限制手柄14摆动的角度。

将本液压驻车阀应用在全液压驻车系统中并通过阐述运行过程进一步说明本液压驻车阀的作用及优点：

如图1所示，离合油缸21的一个腔内具有复位弹簧22，另一个腔为油腔；当油腔油压下降时，活塞杆在复位弹簧22的弹力作用下顶出，实现驻车；当油腔油压上升时，复位弹簧22被压缩，活塞杆回缩，实现脱离驻车。

如图6至图8所示，本液压驻车阀的进油连接槽1f与出油连接槽1e通过环形进油槽3b和第一节流槽3c相连通；此状态时油腔油压处于脱离驻车状态。

当车子需要进入驻车状态时，摆动手柄14从如图6所示的状态运动至如图3所示的状态。在此过程中，转轴11转动带动销子12向上运动，销子12迫使压套13和压杆2向上运动，同时克服第三弹簧10的弹力，第三弹簧10被压缩。由于压杆2向上运动，使得压杆2与阀芯3间距增大，第一弹簧4的压缩量减少，即阀芯3受向下的作用力降低；阀芯3在动态平衡腔7内油压以及第二弹簧5的弹力作用下向上移动，阀芯3运动过程依次为如图8所示、如图7所示、如图5所示、如图4所示。由此可知，进油连接槽1f与出油连接槽1e之间通量在第一节流槽3c的作用下先逐渐降低直至零，回油连接槽1d与出油连接槽1e之间通量再在第二节流槽3d的作用下从零逐渐增大。

当回油连接槽1d与出油连接槽1e接通后，离合油缸21内的油液排出，压力下降直至新的平衡状态，那么动态平衡腔7内油压也下降。在此过程中，动态平衡腔7内油压与第二弹簧5的弹力之和始终与第一弹簧4产生的弹力相等的趋势，由此实现动态平衡。

当手柄14达到如图4所示的状态时，定位杆18在第四弹簧19的弹力作用下嵌入定位槽17内，此时，手柄14进入锁死状态无法再转动。压杆2被向上提升一定距离使得第一弹簧4处于自由状态，在第二弹簧5的弹力作用下阀芯3保持状态，即回油连接槽1d与出油连接槽1e接通；离合油缸21内的油压下降至0，离合油缸21内的复位弹簧22负载被完全释放，车子完全进入驻车状态。

当车子要从驻车状态脱离出来时，如图3所示，将释放拉环20沿着手柄14轴向向上提，释放拉环20带动定位杆18向上运动，使得定位杆18脱离定位槽17，此时，第四弹簧19被压缩，手柄14被解锁。

如图3、图4、图6和图7所示，手柄14在第三弹簧10的弹力和手动操控共同作用下，手柄14从如图3所示状态自动切换至如图6所示状态。在此运动过程中，压杆2在第三弹簧10的弹力作用下，压杆2向下运动，第一弹簧4的压缩量增大，阀芯3受向下作用力增大，阀芯3向下移动；阀芯3运动过程依次为如图4所示、如图5所示、如图7所示、如图8所示。由此可知，回油连接槽1d与出油连接槽1e之间通量在第二节流槽3d的作用下先逐渐降低直至零，进油连接槽1f与出油连接槽1e之间通量再在第一节流槽3c的作用下从零逐渐增大。

当进油连接槽1f与出油连接槽1e通过第一节流槽3c相连通后，出油连接槽1e内的压力上升直至新的平衡状态；那么动态平衡腔7内油压也上升。在此过程中，动态平衡腔7内油压与第二弹簧5的弹力之和始终与第一弹簧4产生的弹力相等的趋势，由此实现动态平衡。

当手柄14到达如图6所示状态后，定位杆18与弧形限位槽16端面相抵靠；此时，第一弹簧4的压缩量确定，阀芯3逐渐处于平衡状态。阀芯3达到平衡状态时，如图7所示，阀芯3使进油连接槽1f与出油连接槽1e不连通、回油连接槽1d与出油连接槽1e也不连通；此时，阀芯3下端由动态平衡腔7内油压和第二弹簧5弹力产生的阀芯3向上作用力等于第一弹簧4弹力产生的阀芯3向下作用力。由于出油连接槽1e内具有油压，则离合油缸21内也具有一定的油压并克服复位弹簧22负载使得离合油缸21的活塞杆回缩，车子脱离驻车状态。

实施例二

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：如图10所示，第一节流槽3c为沿阀芯3轴向开设的条形节流槽；具体来说，条形节流槽的一端与环形进油槽3b相连通。第二节流槽3d也为沿阀芯3轴向开设的条形节流槽；具体来说，条形节流槽的一端与环形泄油槽3a相连通。

实施例三

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：操纵组件为具有第五弹簧的电磁铁，电磁铁的壳体与阀体1固定连接，电磁铁的铁芯与压杆2固定连接，当电磁铁断电时，第五弹簧迫使第三弹簧10处于被压缩状态。当停车断电后，车辆自动进入驻车状态，进而避免驾驶人员忘操作而导致车辆滑行。

实施例四

本实施例同实施例一的结构及原理基本相同，不一样的地方在于：操纵组件为油缸，油缸的缸体与阀体固定连接，活塞杆与压杆固定连接。油缸具有进油和排油速度稳定且容易控制，使压杆缓慢移动，进而进一步避免本液压驻车阀产生冲击。

Claims (10)

1.一种液压驻车阀，包括阀体(1)和穿设在阀体(1)上的压杆(2)；阀体(1)上设有能带动压杆(2)轴向运动的操纵机构；所述阀体(1)内具有阀芯腔，阀体(1)上开有与阀芯腔相连通的进油接口(1a)、回油接口(1b)和出油接口(1c)；阀体(1)的阀芯腔内设有阀芯(3)；其特征在于，所述阀芯(3)的一端穿出阀芯腔与压杆(2)之间通过第一弹簧(4)相连；所述阀芯(3)的另一端面与阀芯腔的一端面之间空间为动态平衡腔(7)，所述阀芯(3)的另一端与阀芯腔的一端面之间通过第二弹簧(5)相连；动态平衡腔(7)与出油接口(1c)相连通；阀芯(3)侧面上开有能使进油接口(1a)与出油接口(1c)相连通的第一节流槽(3c)。

2.根据权利要求1所述的液压驻车阀，其特征在于，所述阀芯(3)侧面上开有能使回油接口(1b)与出油接口(1c)相连通的第二节流槽(3d)。

3.根据权利要求1所述的液压驻车阀，其特征在于，所述第一节流槽(3c)为楔形节流槽或为沿阀芯(3)轴向开设的条形节流槽。

4.根据权利要求2所述的液压驻车阀，其特征在于，所述第二节流槽(3d)为楔形节流槽或为沿阀芯(3)轴向开设的条形节流槽。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的液压驻车阀，其特征在于，所述阀芯腔侧壁上从一端到另一端依次具有回油接口(1b)的回油连接槽(1d)、出油接的出油连接槽(1e)、进油接口(1a)的进油连接槽(1f)、出油接的出油连接槽(1e)；阀芯(3)的侧面上从一端到另一端依次开设有环形泄油槽(3a)和环形进油槽(3b)。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的液压驻车阀，其特征在于，所述操纵机构包括设置在压杆(2)与阀体(1)之间使压杆(2)始终具有向靠近阀芯(3)方向移动趋势的第三弹簧(10)，所述操纵机构还包括拉动压杆(2)能使第三弹簧(10)压缩的操纵组件。

7.根据权利要求6所述的液压驻车阀，其特征在于，所述操纵组件为油缸，油缸的缸体与阀体固定连接，活塞杆与压杆(2)固定连接。

8.根据权利要求6所述的液压驻车阀，其特征在于，所述操纵组件为具有第五弹簧的电磁铁，电磁铁的壳体与阀体(1)固定连接，电磁铁的铁芯与压杆(2)固定连接，当电磁铁断电时，第五弹簧迫使第三弹簧(10)处于被压缩状态。

9.根据权利要求6所述的液压驻车阀，其特征在于，所述操纵组件包括转轴(11)、销子(12)和压套(13)；转轴(11)与压杆(2)垂直设置，转轴(11)与阀体(1)转动连接，销子(12)与转轴(11)固定连接，销子(12)相对于转轴(11)轴线偏心设置，压套(13)与压杆(2)的上端相连，销子(12)与压套(13)下端面相抵靠；转轴(11)上固连有手柄(14)。

10.根据权利要求9所述的液压驻车阀，其特征在于，所述阀体(1)上开设有定位槽(17)，手柄(14)内穿设有定位杆(18)，手柄(14)内还设有使定位杆(18)始终具有嵌入定位槽(17)内趋势的第四弹簧(19)，定位杆(18)上固定有释放拉环(20)；当定位杆(18)嵌入定位槽(17)内时，第三弹簧(10)处于被压缩状态。