CN105221509A - 一种分阶段开启的平衡阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分阶段开启的平衡阀，包括有阀体以及设置于阀体内的阀芯，阀体上固定有过渡板，该过渡板上安装有液控单向阀，阀体上设置有油口A和与过渡板相连通的油口B；油口B与液控单向阀的b腔相通，并在油口B与液控单向阀的b腔之间设置用于调节过油量的阻尼，液控单向阀的a腔与阀体的油口A相连通，过渡板上开设有用于连接先导油源Pp的Pp口，阀体上开设有用于连接控制油源Px的Px口；液控单向阀的开启压力小于阀芯的开启压力。其优点在于：通过液控单向阀的设置，使平衡阀在变幅下落初期通过液控单向阀过油，缓慢下放油缸，有效消除了冲击，压力建立后再加速变幅油缸的落副速度；此结构形式简单、合理，安装方便，成本低廉。

Description

一种分阶段开启的平衡阀

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别是涉及应用于起重机液压系统中的一种平衡阀，具体地说是一种分阶段开启的平衡阀。

背景技术

随着我国汽车起重机行业的不断发展，起重机性能的不断改进和完善，液压系统也随之不断更新，用户对液压件产品的性能、结构紧凑性、安装维修的方便性和使用成本等方面提出更高的要求。

在现代的工程机械、建筑机械等工程设备中，液压承重系统成为了主要运用对象，其中平衡阀是这类系统的关键液压元件，其性能的优劣直接影响着整机的性能，而且随着国家经济的发展和液压机械行业作业要求、难度的加大，客户对平衡阀工作性能、功能多样性更是达到一个全新的高度。现有的平衡阀液压元件对于阀的密封性和自锁功能已经达到一定的高度，对平衡阀的稳定性要求也很高。

在起重机行业中，现有的变幅平衡阀多采用动力下降的控制方式，即从变幅油缸的有杆腔引控制油源。但是，这种控制方式，平衡阀的开启压力较高，在变幅下落开启的瞬间，油缸会有个向下的冲击。因此现在市场上大多数起重机在变幅下落的瞬间都会有个冲击，使大臂产生抖动的现象；这种冲击对起重机的臂架结构和变幅油缸的性能造成一定的伤害。现在这种距离误差通常都是通过操作员的作业技能来弥补的，给操作加大了难度，也造成了工作中的不稳定性和危险性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状，而提供结构合理，可靠性好，能够有效消除下落冲击的一种分阶段开启的平衡阀。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种分阶段开启的平衡阀，包括有阀体以及设置于所述阀体内的阀芯，其中，阀体上固定有过渡板，该过渡板上安装有液控单向阀，阀体上设置有油口A和与过渡板相连通的油口B；油口B与所述液控单向阀的b腔相通，并在油口B与液控单向阀的b腔之间设置用于调节过油量的阻尼，液控单向阀的a腔与阀体的油口A相连通，过渡板上开设有用于连接先导油源Pp的Pp口，阀体上开设有用于连接控制油源Px的Px口；液控单向阀的开启压力小于所述阀芯的开启压力；液控单向阀的控制方式由先导油源Pp控制或者由控制油源Px控制。

优化的技术措施还包括：

上述的液控单向阀在过渡板上设置回油口L，该回油口L与回油箱相连通。

上述的回油口L从所述液控单向阀的中部引出。

上述的阀体的油口A与三位四通操纵阀H的油口A相连通，阀体的油口B与液压缸G的无杆腔B相连通，三位四通操纵阀H的油口B分别与液压缸G的有杆腔B、阀体上的Px口相连通。

上述的三位四通操纵阀H的油口P与压力油箱相连通，三位四通操纵阀H的油口O与回油箱相连通。

上述的三位四通操纵阀H的a口与先导手柄相配合，先导手柄还与过渡板上的Pp口相连接配合。

上述的阀芯与所述液控单向阀呈空间垂直设置。

上述的阀芯的外周开设有油膜槽。

上述的液控单向阀与所述过渡板之间设置有密封圈。

上述的液控单向阀采用螺纹插装结构装配于所述阀体上。

与现有技术相比，本发明的一种分阶段开启的平衡阀，采用在阀体上固定有过渡板，并在该过渡板上安装有液控单向阀，液控单向阀的开启压力小于所述阀芯的开启压力；通过液控单向阀的控制，使平衡阀在变幅下落初期通过液控单向阀过油，缓慢下放油缸，有效消除了冲击，后期压力建立后打开平衡阀芯，加速变幅油缸的落副速度，实现了平衡阀的分阶段开启；而且此结构形式简单，安装方便，成本低廉。并可以通过液控单向阀的控制油源的调整，使其适应不同的应用环境，使该平衡阀用于不同控制方式的起重机上，应用范围广。

另外，液控单向阀采用螺纹插装结构装配于所述阀体上，结构简单，装配方便。

油膜槽有利于油膜的形成，减小阀芯的活动阻力，使阀芯的移动更加顺畅；密封圈的设置保证了液控单向阀与过渡板之间的密封性。

附图说明

图1是本发明的液压工作原理示意图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是图2中C-C的剖视图；

图4是图3中I部放大图；

图5是图3中D-D的剖视图；

图6是图3中E-E的剖视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

如图1至图6所示为本发明的液压工作原理示意图以及结构示意图。

其中的附图标记为：先导油源Pp、控制油源Px；油口A、油口B、回油口L、三位四通操纵阀H、a口、油口A1、油口B3、油口P、油口O、液压缸G、无杆腔B1、有杆腔B2、阀体1、Pp口11、Px口12、阀芯2、过渡板3、液控单向阀4、b腔41、a腔42、阻尼5、油膜槽6、密封圈7。

如图1至图6所示：

一种分阶段开启的平衡阀，包括有阀体1以及设置于所述阀体1内的阀芯2，其中，阀体1上固定有过渡板3，该过渡板3上安装有液控单向阀4，阀体1上设置有油口A和与过渡板3相连通的油口B；油口B与所述液控单向阀4的b腔41相通，并在油口B与液控单向阀4的b腔41之间设置用于调节过油量的阻尼5，液控单向阀4的a腔42与阀体1的油口A相连通，过渡板3上开设有用于连接先导油源Pp的Pp口11，阀体1上开设有用于连接控制油源Px的Px口12；液控单向阀4的开启压力小于所述阀芯2的开启压力；液控单向阀4的控制方式由先导油源Pp控制或者由控制油源Px控制。

通过在阀体1上设置过渡板3，并在过渡板3上设置开启压力小于阀芯2的液控单向阀4，使平衡阀在变幅下落初期通过液控单向阀4过油，缓慢下放油缸，后期压力建立后打开平衡的阀芯2，加速变幅油缸的落副速度，实现了平衡阀的分阶段开启，有效消除变幅下落过程中的冲击。

实施例中，液控单向阀4在过渡板3上设置回油口L，该回油口L与回油箱相连通。

实施例中，回油口L从所述液控单向阀4的中部引出。

实施例中，阀体1的油口A与三位四通操纵阀H的油口A1相连通，阀体1的油口B与液压缸G的无杆腔B1相连通，三位四通操纵阀H的油口B3分别与液压缸G的有杆腔B2、阀体1上的Px口12相连通。

实施例中，三位四通操纵阀H的油口P与压力油箱相连通，三位四通操纵阀H的油口O与回油箱相连通。

实施例中，三位四通操纵阀H的a口与先导手柄相配合，先导手柄还与过渡板3上的Pp口11相连接配合。

实施例中，阀芯2与所述液控单向阀4呈空间垂直设置。

将阀芯2和液控单向阀4在空间内错开垂直设置，能够更好地利用空间，使整个平衡阀的结构更为紧凑。

实施例中，阀芯2的外周开设有油膜槽6。

阀芯2的外周开设多道平行的油膜槽6，油膜槽6的设置为润滑油储油空间，有利于油膜的形成。润滑油进入油膜槽6后，并在阀芯2与阀体1的内壁之间形成油膜，油膜的形成提供支撑力将阀芯2托起，减小了阀芯2运动时的摩擦力，使得阀芯2在运行使能够更加顺畅。

实施例中，液控单向阀4与所述过渡板3之间设置有密封圈7。

实施例中，液控单向阀4采用螺纹插装结构装配于所述阀体1上。

密封圈7的设置保证了液控单向阀4装配过程中密封性，有效地阀内空间与外界相隔离，避免了阀内的油向外泄漏。液控单向阀4采用螺纹插装结构，结构简单，装配、维修方便。

工作原理：

如图1所示的本发明的液压原理图：阀体1上的油口A与三位四通操纵阀H的油口A1相连，油口B与液压缸G的无杆腔B1相连，三位四通操纵阀H的油口B3分别与液压缸G的有杆腔B2、阀体1上的Px口12相连，三位四通操纵阀H的油口P和油口O则分别接压力油源和回油箱。先导手柄与三位四通操纵阀H的a口以及过渡板3上的Pp口11相连通，L口则单独连接回油箱。过渡板3上的Pp口11与液控单向阀4相连通。若操作方式为手动机械操作时，Px口12与液压缸G的有杆腔B2以及Pp口11相连通，L口堵死。

本平衡阀的分阶段开启是通过平衡阀阀芯2和液控单向阀4的开启压力不同，通过设置过渡板3，从油口B引部分油源通过先开启的液控单向阀4，回到油口A，来实现分段开启的。

本平衡阀分阶段开启工作的过程如下：使负载W限速缓慢开始下放：先导手柄运动后，先导油同时作用在Pp口11和三位四通换向阀H的a口上，由于液控单向阀4开启压力低于主阀阀芯的开启压力，液控单向阀4先开启，当主阀的阀芯2刚刚开启时压力油源与三位四通操纵阀H中的油口B3相连，三位四通操纵阀H中的油口A1则与油箱相连，小股压力油经油管从油口B3进入液压缸的有杆腔B2，而无杆腔B1的油经过阻尼5、液控单向阀4流入油口A，回到油箱，油缸开始缓慢下放；其初始下放速度由阻尼5来控制。随着主阀的开启，控制管路油口B3至有杆腔B2中流量增大，压力增加后通过控制油源Px作用于主阀芯2上使其向右移动，打开主阀芯2与阀体1的密封，使液压缸G的无杆腔B1中的油液经阀体1的油口B经油口A回到油箱，变幅油缸加快下放的速度。

同样对于手动机械操作模式时，Pp口11与Px口12相连通，三位四通操纵阀H处于右位时，液压油经油管从油口B3进入液压缸G的有杆腔B2，其中的压力缓慢增加作用到Pp口11，由于液控单向阀4的开启压力低于平衡阀芯的开启压力，无杆腔B1的油先经油口B、b腔41、a腔42、油口A回到油箱（其流量可以通过阻尼5进行调整），变幅油缸可以缓慢下放。随着Px口12压力增加平衡阀的阀芯2开启，油液从无杆腔B1、油口B、油口A回到油箱，变幅油缸加快下放速度。

通过以上操作实现分阶段开启有效消除变幅下落刚开始时的冲击。

本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims (10)

1.一种分阶段开启的平衡阀，包括有阀体(1)以及设置于所述阀体(1)内的阀芯(2)，其特征是：所述的阀体(1)上固定有过渡板(3)，该过渡板(3)上安装有液控单向阀(4)，所述的阀体(1)上设置有油口A和与过渡板(3)相连通的油口B；所述的油口B与所述液控单向阀(4)的b腔(41)相通，并在油口B与液控单向阀(4)的b腔(41)之间设置用于调节过油量的阻尼(5)，所述的液控单向阀(4)的a腔(42)与阀体(1)的油口A相连通，所述的过渡板(3)上开设有用于连接先导油源Pp的Pp口(11)，所述的阀体(1)上开设有用于连接控制油源Px的Px口(12)；所述的液控单向阀(4)的开启压力小于所述阀芯(2)的开启压力，所述的液控单向阀(4)的控制方式由先导油源Pp控制或者由控制油源Px控制。

2.根据权利要求1所述的一种分阶段开启的平衡阀，其特征是：所述的液控单向阀(4)在过渡板(3)上设置回油口L，该回油口L与回油箱相连通。

3.根据权利要求2所述的一种分阶段开启的平衡阀，其特征是：所述的回油口L从所述液控单向阀(4)的中部引出。

4.根据权利要求3所述的一种分阶段开启的平衡阀，其特征是：所述的阀体(1)的油口A与三位四通操纵阀(H)的油口A1相连通，所述的阀体(1)的油口B与液压缸(G)的无杆腔B1相连通，所述的三位四通操纵阀(H)的油口B3分别与液压缸(G)的有杆腔B2、阀体(1)上的Px口(12)相连通。

5.根据权利要求4所述的一种分阶段开启的平衡阀，其特征是：所述的三位四通操纵阀(H)的油口P与压力油箱相连通，所述的三位四通操纵阀(H)的油口O与回油箱相连通。

6.根据权利要求5所述的一种分阶段开启的平衡阀，其特征是：所述的三位四通操纵阀(H)的a口与先导手柄相配合，所述的先导手柄还与过渡板(3)上的Pp口(11)相连接配合。

7.根据权利要求6所述的一种分阶段开启的平衡阀，其特征是：所述的阀芯(2)与所述液控单向阀(4)呈空间垂直设置。

8.根据权利要求7所述的一种分阶段开启的平衡阀，其特征是：所述的阀芯(2)的外周开设有油膜槽(6)。

9.根据权利要求8所述的一种分阶段开启的平衡阀，其特征是：所述的液控单向阀(4)与所述过渡板(3)之间设置有密封圈(7)。

10.根据权利要求9所述的一种分阶段开启的平衡阀，其特征是：所述的液控单向阀(4)采用螺纹插装结构装配于所述阀体(1)上。