CN104358728B - 将溢流功能集成于先导阀芯的二级负载控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种将溢流功能集成于先导阀芯的二级负载控制阀。包括左端盖，控制活塞，阻尼塞，控制弹簧，阀体，推杆，主阀套，主阀芯，主阀芯弹簧，先导阀座，先导阀芯，先导阀芯弹簧和右端盖。该二级负载控制阀内部形成了第二泄油腔、敏感腔、负载腔、回油腔、第一泄油腔以及控制腔。对于存在超越负载的液压系统中，该二级负载控制阀可以对从液压执行器流出的流量进行控制，从而控制负载下放速度；由于将溢流功能集成在了先导阀芯上，使该二级负载控制阀的零件数较少，结构紧凑，可靠性好。

Description

将溢流功能集成于先导阀芯的二级负载控制阀

技术领域

本发明涉及液压控制元件，尤其是涉及一种将溢流功能集成于先导阀芯的二级负载控制阀。

背景技术

在工业液压以及行走液压系统应用中，会经常出现负载力方向与负载运动方向相同的情况，这种负载被称为超越负载（负负载）。承受超越负载的液压系统，需要有专门设计的液压阀来控制从负载流回油源的液压油的流量，此类控制阀一般被称为负载控制阀或平衡阀。负载控制阀当流量较大时，一般采用先导阀芯-主阀芯的二级结构。而为了保护液压执行器不被高压损坏，负载控制阀还往往需要具备溢流功能。

然而，由于既需要具备控制负载流量的功能又需要具备溢流功能，传统二级负载控制阀一般采用分别设计完成控制负载流量功能的阀芯和完成溢流功能的阀芯，所以一个传统具有溢流功能的二级负载控制阀一般需要有三个阀芯，因此造成整个负载控制阀零件较多、结构复杂、体积较大。

有鉴于此，应用新原理、新方法，研制将溢流功能集成于完成控制负载流量功能的阀芯上的新型二级负载控制阀具有重要的工程意义。

发明内容

为了克服背景技术中存在于传统二级负载控制阀中的零件多、结构复杂、体积大的不足，本发明的目的在于提供一种将溢流功能集成于先导阀芯的二级负载控制阀，该阀将传统负载控制阀中由一个单独的阀芯完成的溢流功能集成在先导阀芯上，从而使该阀结构简单、紧凑、可靠性高。

本发明采用的技术方案是：

本发明包括包括左端盖，控制活塞，阻尼塞，控制弹簧，阀体，推杆，主阀套，主阀芯，主阀芯弹簧，先导阀座，先导阀芯，先导阀芯弹簧和右端盖；控制活塞置于阀体左端的圆柱孔内，其大端与阀体形成滑动配合，控制活塞的小端穿过阀体内部小孔，其小端与阀体内部小孔形成滑动配合；控制活塞与阀体左端的圆柱孔包围形成第一泄油腔；控制弹簧位于第一泄油腔内，控制弹簧的一端顶在阀体左端的圆柱孔底部，控制弹簧的另一端顶在控制活塞台肩上，左端盖通过螺栓安装在阀体左端面上，并压住控制活塞的大端；阻尼塞通过螺纹安装在控制活塞大端内部孔内；控制活塞大端凹面、阀体左端圆柱孔和左端盖共同配合形成控制腔，左端盖的中心设有控制口X口，控制口X口与控制腔连通；主阀套安装于阀体的右端圆柱孔内，主阀套底部与阀体右端圆柱孔间形成负载腔，主阀芯安装于主阀套内，主阀芯与主阀套形成滑动配合，阀体圆柱孔中部与主阀芯大端外侧及主阀套配合形成回油腔；先导阀座安装于阀体右端圆柱孔内，先导阀座的一端顶住主阀套的大端，先导阀座的另一端被右端盖顶住，右端盖安装于阀体右端，主阀套、主阀芯和先导阀座共同包围形成敏感腔；推杆与主阀芯小端小孔形成滑动配合，推杆的一端位于负载腔中并顶住控制活塞小端，推杆的另一端位于敏感腔中并顶住先导阀芯的小端；主阀芯弹簧位于敏感腔内，主阀芯弹簧一端顶在主阀芯内部圆柱孔的底部，主阀芯弹簧的另一端顶在先导阀座的端面上；右端盖连接在阀体上，右端盖的左部圆柱面与阀体右端圆柱孔配合并顶在先导阀座的端面上；先导阀座与右端盖共同包围形成第二泄油腔；先导阀芯小端穿过先导阀座端部小孔并形成滑动配合，先导阀芯的小端位于敏感腔中，先导阀芯的大端位于第二泄油腔中；先导阀芯弹簧位于第二泄油腔中，先导阀芯弹簧的一端顶在先导阀芯的大端台肩上，先导阀芯弹簧的另一端顶在右端盖的内部圆柱孔底部；阀体上设有回油口A口与回油腔连通；阀体上设有负载口B口与负载腔连通；阀体上设有第一泄油口L1口与第一泄油腔连通；阀体上设有第二泄油口L2口与第二泄油腔连通；控制腔通过阻尼塞内部小孔与第一泄油腔连通；回油腔能通过主阀芯中部阀口与负载腔连通；敏感腔能通过推杆中部的阀口与负载腔连通；敏感腔能通过先导阀芯小端的阀口与第二泄油腔连通。

原位时，所述负载腔通过推杆中部阀口与敏感腔连通，所述负载腔压力直接作用于先导阀芯上。

所述先导阀芯与所述主阀芯同轴、同向布置；推杆两端分别被控制活塞小端和先导阀芯的小端顶住。

本发明具有的有益效果是：

对于存在超越负载的液压系统中，该二级负载控制阀可以对从液压执行器流出的流量进行控制，从而控制负载下放速度；由于将溢流功能集成在了先导阀芯上，使该二级负载控制阀的零件数较少，结构紧凑，可靠性好。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图。

图2是图1中A-A的剖面图。

图3是图1中B的局部放大视图。

图4是负载上升时二级负载控制阀单向打开时的状态图。

图5是负载下降时二级负载控制阀先导打开时的状态图。

图6是二级负载控制阀溢流打开时的状态图。

图中：1、左端盖，2、控制活塞，3、阻尼塞，4、控制弹簧，5、阀体，6、推杆，7、主阀套，8、主阀芯，9、主阀芯弹簧，10、先导阀座，11、先导阀芯，12、先导阀芯弹簧，13、右端盖，14、第二泄油腔，15、敏感腔，16、回油腔，17、负载腔，18、第一泄油腔，19、控制腔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明包括左端盖1，控制活塞2，阻尼塞3，控制弹簧4，阀体5，推杆6，主阀套7，主阀芯8，主阀芯弹簧9，先导阀座10，先导阀芯11，先导阀芯弹簧12和右端盖13。

控制活塞2置于阀体5左端的圆柱孔内，其大端与阀体5形成滑动配合，控制活塞2的小端穿过阀体5内部小孔，其小端与阀体5内部小孔形成滑动配合；控制活塞2与阀体5左端的圆柱孔包围形成第一泄油腔18；控制弹簧4位于第一泄油腔18内，控制弹簧4的一端顶在阀体5左端的圆柱孔底部，控制弹簧4的另一端顶在控制活塞2台肩上，左端盖1通过螺栓安装在阀体5左端面上，并压住控制活塞2的大端；阻尼塞3通过螺纹安装在控制活塞2大端内部孔内；控制活塞2大端凹面、阀体5左端圆柱孔和左端盖1共同配合形成控制腔19，左端盖1的中心设有控制口X口，控制口X口与控制腔19连通；主阀套7安装于阀体5的右端圆柱孔内，主阀套7底部与阀体5右端圆柱孔间形成负载腔17，主阀芯8安装于主阀套7内，主阀芯8与主阀套7形成滑动配合，阀体5圆柱孔中部与主阀芯8大端外侧及主阀套7配合形成回油腔16；先导阀座10安装于阀体5右端圆柱孔内，先导阀座10的一端顶住主阀套7的大端，先导阀座10的另一端被右端盖13顶住，右端盖13用螺栓安装于阀体5右端，主阀套7、主阀芯8和先导阀座10共同包围形成敏感腔15；推杆6与主阀芯8小端小孔形成滑动配合，推杆6的一端位于负载腔17中并顶住控制活塞小端，推杆6的另一端位于敏感腔15中并顶住先导阀芯11的小端；主阀芯弹簧9位于敏感腔15内，主阀芯弹簧9一端顶在主阀芯8内部圆柱孔的底部，主阀芯弹簧9的另一端顶在先导阀座10的端面上；右端盖13通过螺栓连接在阀体5上，右端盖13的左部圆柱面与阀体5右端圆柱孔配合并顶在先导阀座10的端面上；先导阀座10与右端盖13共同包围形成第二泄油腔14；先导阀芯11小端穿过先导阀座10端部小孔并形成滑动配合，先导阀芯11的小端位于敏感腔15中，先导阀芯11的大端位于第二泄油腔14中；先导阀芯弹簧12位于第二泄油腔14中，先导阀芯弹簧12的一端顶在先导阀芯11的大端台肩上，先导阀芯弹簧12的另一端顶在右端盖13的内部圆柱孔底部。

阀体5上设有回油口A口与回油腔16连通；阀体5上设有负载口B口与负载腔17连通；阀体5上设有第一泄油口L1口与第一泄油腔18连通；阀体5上设有第二泄油口L2口与第二泄油腔14连通；控制腔19通过阻尼塞3内部小孔与第一泄油腔18连通；回油腔16能通过主阀芯8中部阀口与负载腔17连通；敏感腔15能通过推杆6中部的阀口与负载腔17连通；敏感腔15能通过先导阀芯11小端的阀口与第二泄油腔14连通。

原位时，负载腔17通过推杆6中部阀口与敏感腔15连通，负载腔17压力直接作用于先导阀芯11上。

先导阀芯11与主阀芯8同轴、同向布置；圆柱状的推杆6与主阀芯8形成滑动配合，且推杆6两端分别被控制活塞2和先导阀芯11的小端顶住。

如图1所示，本发明将溢流功能集成于先导阀芯的二级负载控制阀主要包括控制活塞组件、主阀芯组件、先导阀芯组件以及阀体组件。控制活塞组件由控制活塞2、阻尼塞3和控制弹簧4构成，控制活塞置于阀体5圆柱孔中并可在其中沿轴向移动，控制弹簧一端顶住阀体圆柱孔底部，另一端套在控制活塞上并顶住控制活塞，其中控制活塞右部为第一泄油腔18，第一泄油腔与二级负载控制阀第一泄油口L1口相通，控制活塞左部为控制腔19，控制腔与二级负载控制阀控制口X口相通；主阀芯组件包括主阀芯8、主阀套7和主阀芯弹簧9和推杆6，主阀芯置于主阀套中，并可在主阀套中沿轴向移动，推杆置于主阀芯中，并可在主阀芯中沿轴向移动，主阀芯弹簧9一端顶在主阀芯内孔的底部，其中主阀芯左部为负载腔17，负载腔与二级负载控制阀负载口B口相通，主阀芯中部外侧为回油腔16，回油腔与二级负载控制阀回油口A口相通，主阀芯右部容腔为敏感腔15；先导阀芯组件由先导阀芯11、先导阀座10和先导阀芯弹簧12构成，先导阀芯置于先导阀座中，并可以在先导阀座中沿轴向移动，先导阀芯弹簧一端套在先导阀芯尾部阶梯处，并顶住其凸肩，其中先导阀座左部容腔为敏感腔15，先导阀座内部为第二泄油腔14；阀体组件由阀体5、左端盖1和右端盖13构成，阀体与左端盖通过4个内六角圆柱头螺栓连接，阀体与右端盖通过4个内六角圆柱头螺栓连接。

图2显示了负载控制阀回油口A口通过主阀套7的径向孔与回油腔16的连通情况。

图3显示了原位时，负载腔17通过推杆6中部阀口与敏感腔15连通的情况。

图4所示为负载上升时，负载控制阀作为单向阀打开时的状态，此时液压油从A口进入二级负载控制阀的回油腔16，推动主阀芯8压缩主阀芯弹簧9向先导阀芯11方向移动，阀口打开，液压油经阀口进入负载腔17，进而从B口流出，此时，先导阀芯11、控制活塞2、推杆6处于原位不动。

图5所示为负载下降时，负载控制阀先导打开时的状态。当没有控制油从控制口X进入时，从B口进入的高压液压油经负载腔17从推杆6中部阀口进入敏感腔15，使敏感腔15压力与负载腔17压力相同，此时主阀芯所受液压油合力使主阀芯8向左顶住主阀套而关闭。而当有控制油从控制口X进入控制腔19时，控制油推动控制活塞2压缩控制弹簧4向主阀芯8方向移动，在控制活塞2的推动下，推杆6和先导阀芯11向右端盖13方向移动，先导阀芯11与先导阀座10之间的先导阀口打开，沟通敏感腔15与第二泄油腔14，敏感腔15压力降低，主阀芯8受力平衡被打破，主阀芯8向先导阀芯11方向移动，主阀口打开，B口的液压油通过负载腔17、主阀口进入回油腔16，进而从二级负载控制阀A口流出，主阀芯8的移动使推杆6中部阀口开大，使负载腔17的液压油进入敏感腔15，敏感腔15的压力升高，主阀芯8重新获得受力平衡，从而使主阀芯停在一定位置，主阀口保持在一定的开口大小。

图6所示为二级负载控制阀溢流打开时的情况，当没有控制油进入控制口X口，且从负载口B口进入的液压油压力过高时，负载腔17中的液压油直接通过推杆6中部阀口进入敏感腔15，并直接推动先导阀芯11压缩先导阀芯弹簧12向右端盖13方向移动，位于先导阀芯11和先导阀座10之间的先导阀口打开，沟通敏感腔15与第二泄油腔14，液压油进而从第二泄油口L2口流出，实现溢流功能，从而成功将溢流功能集成在了先导阀芯11上。

Claims (3)

1.一种将溢流功能集成于先导阀芯的二级负载控制阀，其特征在于：包括左端盖（1），控制活塞（2），阻尼塞（3），控制弹簧（4），阀体（5），推杆（6），主阀套（7），主阀芯（8），主阀芯弹簧（9），先导阀座（10），先导阀芯（11），先导阀芯弹簧（12）和右端盖（13）；控制活塞（2）置于阀体（5）左端的圆柱孔内，其大端与阀体（5）形成滑动配合，控制活塞（2）的小端穿过阀体（5）内部小孔，其小端与阀体（5）内部小孔形成滑动配合；控制活塞（2）与阀体（5）左端的圆柱孔包围形成第一泄油腔（18）；控制弹簧（4）位于第一泄油腔（18）内，控制弹簧（4）的一端顶在阀体（5）左端的圆柱孔底部，控制弹簧（4）的另一端顶在控制活塞（2）台肩上，左端盖（1）通过螺栓安装在阀体（5）左端面上，并压住控制活塞（2）的大端；阻尼塞（3）通过螺纹安装在控制活塞（2）大端内部孔内；控制活塞（2）大端凹面、阀体（5）左端圆柱孔和左端盖（1）共同配合形成控制腔（19），左端盖（1）的中心设有控制口X口，控制口X口与控制腔（19）连通；主阀套（7）安装于阀体（5）的右端圆柱孔内，主阀套（7）底部与阀体（5）右端圆柱孔间形成负载腔（17），主阀芯（8）安装于主阀套（7）内，主阀芯（8）与主阀套（7）形成滑动配合，阀体（5）圆柱孔中部与主阀芯（8）大端外侧及主阀套（7）配合形成回油腔（16）；先导阀座（10）安装于阀体（5）右端圆柱孔内，先导阀座（10）的一端顶住主阀套（7）的大端，先导阀座（10）的另一端被右端盖（13）顶住，右端盖（13）安装于阀体（5）右端，主阀套（7）、主阀芯（8）和先导阀座（10）共同包围形成敏感腔（15）；推杆（6）与主阀芯（8）小端小孔形成滑动配合，推杆（6）的一端位于负载腔（17）中并顶住控制活塞小端，推杆（6）的另一端位于敏感腔（15）中并顶住先导阀芯（11）的小端；主阀芯弹簧（9）位于敏感腔（15）内，主阀芯弹簧（9）一端顶在主阀芯（8）内部圆柱孔的底部，主阀芯弹簧（9）的另一端顶在先导阀座（10）的端面上；右端盖（13）连接在阀体（5）上，右端盖（13）的左部圆柱面与阀体（5）右端圆柱孔配合并顶在先导阀座（10）的端面上；先导阀座（10）与右端盖（13）共同包围形成第二泄油腔（14）；先导阀芯（11）小端穿过先导阀座（10）端部小孔并形成滑动配合，先导阀芯（11）的小端位于敏感腔（15）中，先导阀芯（11）的大端位于第二泄油腔（14）中；先导阀芯弹簧（12）位于第二泄油腔（14）中，先导阀芯弹簧（12）的一端顶在先导阀芯（11）的大端台肩上，先导阀芯弹簧（12）的另一端顶在右端盖（13）的内部圆柱孔底部；

阀体（5）上设有回油口A口与回油腔（16）连通；阀体（5）上设有负载口B口与负载腔（17）连通；阀体（5）上设有第一泄油口L1口与第一泄油腔（18）连通；阀体（5）上设有第二泄油口L2口与第二泄油腔（14）连通；控制腔（19）通过阻尼塞（3）内部小孔与第一泄油腔（18）连通；回油腔（16）能通过主阀芯（8）中部阀口与负载腔（17）连通；敏感腔（15）能通过推杆（6）中部的阀口与负载腔（17）连通；敏感腔（15）能通过先导阀芯（11）小端的阀口与第二泄油腔（14）连通。

2.根据权利要求1所述的一种将溢流功能集成于先导阀芯的二级负载控制阀，其特征在于：原位时，所述负载腔（17）通过推杆（6）中部阀口与敏感腔（15）连通，所述负载腔（17）压力直接作用于先导阀芯（11）上。

3.根据权利要求1所述的一种将溢流功能集成于先导阀芯的二级负载控制阀，其特征在于：所述先导阀芯（11）与所述主阀芯（8）同轴、同向布置；推杆（6）两端分别被控制活塞（2）小端和先导阀芯（11）的小端顶住。