CN108167249B - 带单向阀的速度切换阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带单向阀的速度切换阀，属于机械控制技术领域，该带单向阀的速度切换阀插装在液压马达控制器壳体内，带单向阀的速度切换阀包括：第一单向阀组件、第二单向阀组件和切换阀组件，第一单向阀组件包括：第一阀套、第一阀芯和第一弹簧，第二单向阀组件包括：第二阀套、第二阀芯、第二弹簧和弹簧座，切换阀组件包括切换阀芯和切换阀盖，本发明将速度切换阀和第二单向阀组件串联布置在第一单向阀组件的第一阀套内，简化了液压阀的结构，提高了液压马达的机械效率。

Description

带单向阀的速度切换阀

技术领域

本发明涉及机械控制技术领域，特别涉及一种带单向阀的速度切换阀。

背景技术

速度切换阀是一种实现液压马达大小排量变化的液压阀，可最大限度提高液压马达的工作效率，并降低能耗，单向阀是一种限制流体单向流通的压力阀，通常液压马达上会安装速度切换阀和单向阀对液压马达上的油液进行控制。

现有的液压马达通常是将单向阀和速度切换阀设计成单独的液压阀，对应地需在液压马达控制器内设计独立的阀孔。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术通常需要在马达控制器内为单向阀和速度切换阀设计独立的阀孔，并在阀孔内安装相应的单向阀和速度切换阀，使得液压马达的重量和体积较大，同时也会增大液压马达内部结构的复杂程度。并且，各单向阀和速度切换阀与液压马达间均需要设置连通流道，设置的连通流道越多，造成的沿程压力损失也就更多，从而会使得马达效率降低，并且存在于流道中的油液，会增大体积弹性模量，使得马达在进行速度切换时的响应时间延长。

发明内容

为了解决现有液压阀造成液压马达机械效率低问题，本发明实施例提供了一种带单向阀的速度切换阀。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种带单向阀的速度切换阀，所述带单向阀的速度切换阀包括：第一单向阀组件、第二单向阀组件和切换阀组件，

所述第一单向阀组件包括：第一阀套、第一阀芯和第一弹簧，所述第一阀套为两端开口的筒状结构，所述第一阀套内固定连接有第一阀芯定位板，所述第一阀芯定位板的中心位置开设有第一阀芯孔，所述第一阀芯定位板上还开设有沿第一阀芯孔周向均匀间隔布置的多个第一阀芯漏油孔，所述第一阀芯包括一端封闭的圆筒结构和同轴连接在所述圆筒结构的另一端的第一翼环板，所述圆筒结构插装在所述第一阀芯孔内，所述第一弹簧设于所述圆筒结构内；

所述第二单向阀组件包括：第二阀套和第二阀芯，所述第二阀套插装在所述第一阀套内并且所述第二阀套的外壁与所述第一阀套的一端密封连接，所述第二阀套的一端设有与所述第一翼环板相对布置的第二阀芯定位板，所述第二阀芯定位板与所述第一翼环板相对的侧面上设有限位结构，所述第一弹簧夹设在所述限位结构和所述圆筒结构的封闭端之间，所述第二阀芯定位板的中心位置开设有第二阀芯孔，所述第二阀芯定位板上还设有沿第二阀芯孔周向均匀间隔布置的多个第二阀芯漏油孔，所述第二阀芯包括杆状结构和设置在同轴连接在所述杆状结构外壁上的第二翼环板，所述杆状结构插设在所述第二阀芯孔中且所述第二翼环板位于所述第二阀套内；

所述切换阀组件包括：切换阀芯、切换阀盖和第二弹簧，所述切换阀芯滑动安装在所述第二阀套内，所述切换阀芯包括切换阀芯套和中心筒，所述切换阀芯套的一端开口、另一端封闭，且所述切换阀套侧壁上设有镂空结构，所述中心筒同轴连接在所述切换阀芯套中，所述中心筒内设有弹簧容纳腔，所述第二弹簧设于所述弹簧容纳腔内且套设在所述杆状结构的另一端上，所述切换阀盖与所述第二阀套的另一端密封连接，所述切换阀盖与所述切换阀芯套的封闭端之间夹设有第三弹簧；

所述第一阀芯、所述第二阀芯与所述第一阀套、所述第二阀套围成的空间为第一压油腔，所述第二阀芯、所述切换阀芯和所述第二阀套围成的空间为第二压油腔，所述第一阀套上设有第一出油口和第二出油口，所述第一压油腔通过所述第一出油口与外部连通，所述第二阀套上设有一个连通口，所述连通口与所述第二出油口连通，所述第二压油腔通过所述第二出油口与外部连通；

所述第一翼环板与所述第一阀套的内壁配合，使得所述第一压油腔和所述第一翼环板另一侧的空间可操作地相互连通或隔开，所述第二翼环板与所述切换阀芯套的开口端配合，使得所述第一压油腔和所述第二压油腔可操作地相互连通或隔开。

在本发明实施例的一种实现方式中，所述第一阀套的内壁设有环形凸起，所述环形凸起的一侧面为环形坡面、另一侧面为环形平面，所述第一阀芯定位板设有止口用于与所述环形平面配合，所述第一翼环板上设有第一翼环坡面，所述环形坡面与所述翼环坡面配合。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第二翼环板上设有第二翼环坡面，所述切换阀芯的开口端设有与所述第二翼环坡面配合的坡面。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第一阀套和所述第二阀套之间、所述第二阀套和所述切换阀芯之间均采用止口定位连接。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第二阀芯的杆状结构一端设有弹簧座，所述弹簧容纳腔的内壁设有弹簧限位结构，所述第二弹簧夹设在所述弹簧限位结构和所述弹簧座之间。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述切换阀盖上带有两个螺纹油口，一个所述螺纹油口用于连接排气测压接头，另一个所述螺纹油口用于与外部控制油连通。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述第一阀芯、所述第二阀芯、所述第二阀套和所述切换阀芯上开设有均压槽。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述限位结构包括：阶梯轴和补长件，所述阶梯轴和所述补长件内皆设有容纳所述杆状结构的通孔。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述弹簧容纳腔的一端端口插装有密封端盖，所述弹簧容纳腔的一端端口设有环形槽，所述密封端盖通过安装在所述环形槽内的孔用挡圈固定在所述弹簧容纳腔上。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述切换阀盖上设有用于安装在控制器壳体上的螺钉安装孔。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例通过在第一单向阀组件内设置第一阀套、第一阀芯和第一弹簧，当第一单向阀组件内通油时，油液会克服第一弹簧阻力推动第一阀芯进入第一阀套内，而第一阀芯和第二阀芯之间的油液会推动第一阀芯复位，因此实现了第一单向阀组件的单向导通功能，同时，还设有第二阀套、第二阀芯和切换阀芯，第二阀芯和切换阀芯皆以第一阀套作为阀套，并且第一阀套套设在第一阀芯上，第一阀套内的油液进入第二阀套后，由于切换阀芯和切换阀盖间也注入油液，当注入的油液为高压油时，第二阀套内的油液无法推动切换阀芯，仅第一压油腔进油，此时液压马达为高速运转，当注入的油液为低压油时，第二阀套内的油液克服阻力推动切换阀芯，使得油液进入第二压油腔，第一、二压油腔都进油，此时液压马达为低速运转，从而实现速度切换功能，本发明通过将第一阀套套设在第二阀套上实现了两个单向阀的组合串联，并且，第二阀套套设在第二阀芯和切换阀芯上，因此实现了将切换阀与单向阀组合的目的，简化了液压马达控制器内的布置结构，降低了液压马达的结构复杂程度，也减少了与液压马达连通流道的数量，从而减少沿程的压力损失，提高液压马达的机械效率，由于流道数量的减少使得液压马达内积累的油液减少，因此降低液压马达内油液体积的弹性模量，提高液压马达的响应精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种带单向阀的速度切换阀第一状态的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种带单向阀的速度切换阀第二状态的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种第一阀套结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种第一阀芯定位板；

图5是本发明实施例提供的一种第一阀芯结构示意图；

图6是本发明实施例提供的一种第二阀套结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种第二阀芯定位板；

图8是本发明实施例提供的一种第二阀芯结构示意图；

图9是本发明实施例提供的一种切换阀芯结构示意图；

图10是图9提供的A向向视图；

图11是图9提供的B向向视图；

图12是本发明实施例提供的一种切换阀盖结构示意图；

图中各符号表示含义如下：

11-第一阀套，12-第一阀芯，120-第一翼环板，121-第一翼环坡面，122-圆筒结构，123-拆卸孔，13-第一弹簧，14-第一阀芯定位板，141-第一阀芯孔，142-第一阀芯漏油孔，15-环形凸起，151-环形坡面，152-环形平面，21-第二阀套，22-第二阀芯，220-第二翼环板，221-第二翼环坡面，222-螺纹孔，23-第二弹簧，24-弹簧座，25-第二阀芯定位板，251-第二阀芯孔，252-第二阀芯漏油孔，26-阶梯轴，260-补长件，31-切换阀芯，310-环形槽，311-切换阀芯套，312-中心筒，313-条状漏油口，314-中心筒撑杆，315-镂空结构，32-切换阀盖，33-第三弹簧，34-密封端盖，35-螺纹油口，4-均压槽，5-排气测压接头，6-第一压油腔，7-第二压油腔，8-控制腔。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种带单向阀的速度切换阀，该速度切换阀适用于安装在马达控制器中。图1是是本发明实施例提供的一种带单向阀的速度切换阀第一状态的结构示意图，图2是本发明实施例提供的一种带单向阀的速度切换阀第二状态的结构示意图，图1中的速度切换阀的第一状态为速度切换阀关闭时的状态，此时液压马达为高速工况，图2中的速度切换阀的第二状态为速度切换阀打开时的状态，此时液压马达为低速工况。如图1和图2所示，该带单向阀的速度切换阀包括：第一单向阀组件、第二单向阀组件和切换阀组件。

其中，第一单向阀组件包括第一阀套11、第一阀芯12和第一弹簧13。

图3为本发明实施例提供的一种第一阀套结构示意图。结合图3，第一阀套11为两端开口的筒状结构，第一阀套11内固定连接有第一阀芯定位板14，筒状结构的外壁上设有拆卸孔123，当需要第一阀11套和第二阀套21时，可通过从拆卸孔123处向第一阀套11施加使第一阀套11和第二阀套21相互分离的外力，从而实现第一、二阀套的拆卸。

图4为第一阀芯定位板的结构示意图。结合图4，第一阀芯12定位板的中心位置开设有第一阀芯孔141，第一阀芯12定位板上还开设有沿第一阀芯孔141周向均匀间隔布置的多个第一阀芯漏油孔142。在本实施例中为四个扇形的漏油孔。

图5是本发明实施例提供的一种第一阀芯结构示意图，结合图5，第一阀芯12包括一端封闭的圆筒结构122和同轴连接在圆筒结构122的另一端的第一翼环板120，圆筒结构122插装在第一阀芯孔141内，第一弹簧13设于圆筒结构122内。

第二单向阀组件包括：第二阀套21和第二阀芯22，第二阀套21插装在第一阀套11内并且第二阀套21的外壁与第一阀套11的一端密封连接，第二阀套21的一端设有与第一翼环板120相对布置的第二阀芯定位板25，第二阀芯定位板25与第一翼环板120相对的侧面上设有限位结构，第一弹簧13夹设在限位结构和圆筒结构122的封闭端之间，第二阀芯定位板25的中心位置开设有第二阀芯孔251(参见图7)，第二阀芯定位板25上还设有沿第二阀芯孔251周向均匀间隔布置的多个第二阀芯漏油孔252(参见图7)，第二阀芯22包括杆状结构和设置在同轴连接在杆状结构外壁上的第二翼环板220(参见图8)，杆状结构插设在第二阀芯孔251中且第二翼环板220位于第二阀套21内。

切换阀组件包括：切换阀芯31、切换阀盖32和第二弹簧23，切换阀芯31滑动安装在第二阀套21内，图9是本发明实施例提供的的切换阀芯结构示意图，参见图9，切换阀芯31包括切换阀芯套311和中心筒312，切换阀芯套311的一端开口、另一端封闭，且切换阀套311侧壁上设有镂空结构315，中心筒312同轴连接在切换阀芯套311中，中心筒312内设有弹簧容纳腔，第二弹簧23设于弹簧容纳腔内且套设在杆状结构的另一端上，切换阀盖32与第二阀套21的另一端密封连接，切换阀盖32与切换阀芯套311的封闭端之间夹设有第三弹簧33。

第一阀芯12、第二阀芯22与第一阀套11、第二阀套21围成的空间为第一压油腔6，第二阀芯22、切换阀芯31和第二阀套21围成的空间为第二压油腔7，第一阀套11上设有第一出油口和第二出油口，第一压油腔6通过第一出油口与外部连通，第二阀套21上设有一个连通口，连通口与第二出油口连通，第二压油腔7通过第二出油口与外部连通。

第一翼环板120与第一阀套11的内壁配合，使得第一压油腔6和第一翼环板120另一侧的空间可操作地相互连通或隔开，第二翼环板220与切换阀芯套311的开口端配合，使得第一压油腔6和第二压油腔7可操作地相互连通或隔开。

其中，切换阀芯31还包括四个中心筒撑杆314(参见图9)，中心筒撑杆314一端与中心筒312外壁连接，另一端与切换阀套311侧壁相抵，四个中心筒撑杆314周向分布在中心筒312外壁上，相邻的两个中心筒撑杆314间互相垂直，中心筒撑杆314为中心筒312的固定起支撑作用。在本实施例中，中心筒312上还设有条状漏油口313(参见图9)，条状漏油口313可将从中心筒312与第二阀芯22连接的一端渗入弹簧容纳腔的油液从条状漏油口313处排出，避免切换阀芯压缩第二弹簧23时，渗入弹簧容纳腔的油液对第二弹簧23的压缩产生干扰作用，阻碍第二弹簧23和第二阀芯22间的配合工作。

本发明实施例通过在第一单向阀组件内设置第一阀套11、第一阀芯12和第一弹簧13，当第一单向阀组件内通油时，油液会克服第一弹簧13阻力推动第一阀芯12进入第一阀套11内，因此实现了第一单向阀组件的单向导通功能，同时，还设有第二阀套21、第二阀芯22和切换阀芯31，第二阀芯22和切换阀芯31皆以第一阀套11作为阀套，并且第一阀套11套设在第一阀芯12上，第一阀套11内的油液进入第二阀套21后，由于切换阀芯31和切换阀盖32间也注入油液，当注入的油液为高压油时，第二阀套21内的油液无法推动切换阀芯31，仅第一压油腔6进油，此时液压马达为高速运转，当注入的油液为低压油时，第二阀套21内的油液克服阻力推动切换阀芯31，使得油液进入第二压油腔7，第一、二压油腔都进油，此时液压马达为低速运转，从而实现速度切换功能，本发明通过将第一阀套11套设在第二阀套21上实现了两个单向阀的组合串联，并且，第二阀套21套设在第二阀芯22和切换阀芯31上，因此实现了将切换阀与单向阀组合的目的，简化了液压马达控制器内的布置结构，降低了液压马达的结构复杂程度，也减少了与液压马达连通流道的数量，从而减少沿程的压力损失，提高液压马达的机械效率，由于流道数量的减少使得液压马达内积累的油液减少，因此降低液压马达内油液体积的弹性模量，提高液压马达的响应精度。

在本发明实施例中，第一阀套11的内壁设有环形凸起15，环形凸起15的一侧面为环形坡面151、另一侧面为环形平面152，第一阀芯定位板14设有止口用于与环形平面152配合，第一翼环板120上设有第一翼环坡面121，环形坡面151与第一翼环坡面121配合。在第一翼环板120上设置第一翼环坡面121与环形凸起15上的环形坡面151配合，由于进入第一阀套11内的油液无法推动被环形凸起15抵住的第一翼环板120，使得第一单向阀组件具有单向导通的功能，即使得第一翼环板120两侧的空间在在油液推开第一阀芯12后呈现相互连通的状态，而通过第一阀芯12的油液无法往回推动第一阀芯12，使得第一翼环板120两侧的空间呈现出隔开状态。

具体地，第二翼环板220上设有第二翼环坡面221，切换阀芯31的开口端设有与第二翼环坡面221配合的坡面。设置第二翼环板220与切换阀芯31间为坡面配合，也起到了控制油液进入第二阀芯22和切换阀芯31形成的腔体内的作用，在本实施例中，切换阀芯31与切换阀盖32间形成的腔体需注油，当注入的高压油时，第二阀套21内的油液无法推动切换阀芯31，使得第二翼环板220两侧的空间呈现隔断状态，当注入的低压油时，第二阀套21内的油液克服阻碍推动切换阀芯31，使得第二翼环板220两侧的空间呈现连通状态。

在上述实现方式中，第二翼环板220和切换阀芯31间的坡面配合起到控油的具体实现方法如下：在向第一阀套11内注油的同时也向切换阀芯31与切换阀盖32间形成的腔体内注油，油液从第一阀套11进入第二阀套21后会想切换阀芯31施加推力，若此时切换阀芯31与切换阀盖32间形成的腔体注入的是高压油，则油液无法进入入第二阀芯22和切换阀芯31形成的腔体，若此时切换阀芯31与切换阀盖32间形成的腔体注入的是低压油，则油液克服切换阀芯31阻力进入入第二阀芯22和切换阀芯31形成的腔体，从而实现控制油液进入第二阀芯22和切换阀芯31形成的腔体内的作用。

如图1所示，第一阀套11和第二阀套21、第二阀套21和切换阀芯31间为止口定位连接。在本发明实施例中，第一阀套11将第二阀套21套设在其中，第二阀套21是第二阀芯22和切换阀芯31的阀套，第一阀套11和第二阀套21之间，第二阀套21和第二阀芯22、切换阀芯31之间采用止口定位，通过止口定位，可降低第一阀套11和第二阀套21的加工难度，便于维护时的快速更换。同时，第一阀芯定位板14和第二阀芯定位板25分别与第一阀套11和第二阀套21采用止口定位连接，第二阀套21插装在第一阀套11上时，通过第一阀套11上的两处止口定位，第一处设置在第一阀套11内中部位置与第二阀套21的一端面相抵，第二处为第一阀套11的末端与第二阀套21末端位置的凸起相抵，因此两处止口使得第二阀套21上一部分插装在第一阀套11内，并且第二阀套21的末端与切换阀盖32上的止口相抵，切换阀盖32实现了对第二阀套21末端的定位与密封。

如图7所示，第二阀芯22的杆状结构一端设有弹簧座24，弹簧容纳腔的内壁设有弹簧限位结构，第二弹簧23夹设在弹簧限位结构和弹簧座24之间。其中，第二阀芯22的杆状结构一端还设有螺纹孔222，螺纹孔222通过内六角螺钉与弹簧座24连接在第二阀芯22的杆状结构上，且第二阀芯22的杆状结构一端开设的轴向螺纹孔222抵靠在弹簧座24的止口处，同时，在本实施例中，第二阀芯22设于切换阀芯31内，第二弹簧23套设在第二阀芯22杆状结构上并夹设在弹簧限位结构和弹簧座24之间，由于第二阀芯22的杆状结构与弹簧座24通过内六角螺钉连接，且内六角螺钉将弹簧座24固定在杆状结构上，使得当切换阀芯31与第二阀芯22产生相对位移时，第二弹簧23会为切换阀芯31提供回复力。

具体地，切换阀盖32上带有两个螺纹油口35，一个螺纹油口35用于连接排气测压接头5，另一个螺纹油口35用于与外部控制油连通，其中外部制油的控制方式可以是手动、液动或者电控，设置螺纹油口35方便油液的注入与排出，同时一个螺纹油口35与排气测压接头5连接，方便切换阀盖32的排气测压。

图12是本发明实施例提供的一种切换阀盖结构示意图，结合图12，切换阀盖32包括：弹簧盖320和阀套盖321，弹簧盖320与阀套盖321同中心线布置，弹簧盖320用于容纳第三弹簧33，将第三弹簧33夹设在切换阀芯31和弹簧盖320之间，阀套盖321盖设在第二阀套21末端，起到密封第二阀套21的作用，其中，两个螺纹油35口设置在弹簧盖320上，如图1所示，一个设置在弹簧盖320的盖面上，另一个设置在弹簧盖320的侧壁上。

优选地，第一阀芯12、第二阀芯22、第二阀套21和切换阀芯31上开设有均压槽4。用于减小液压卡紧力，避免阀芯与阀孔产生卡滞现象，提高液压阀的稳定性。

在上述实现方式中，均压槽4的开设方式为通过机床在阀套和阀芯外壁面车削出多个环绕在阀套和阀芯外壁面上的环形槽。

如图1、2所示，限位结构包括：阶梯轴26和补长件260，阶梯轴26和补长件260内皆设有容纳杆状结构的通孔。本实施例中，阶梯轴26一端与第一弹簧13相抵，因此阶梯轴26需要定位，通过在阶梯轴26上设置插装杆状结构的通孔，并且该通孔与第二阀芯22杆状结构连接，通孔与杆状结构的连接方式可以是螺纹连接，也可以是通过销轴连接，在此不作限制，在与杆状结构连接定位后，若阶梯轴26长度不足以与第一弹簧13相抵则可通过加设补长件260，增长阶梯轴26的作用范围，若阶梯轴26长度足够与第一弹簧13相抵则无需加设补长件260。

在本实施例中，弹簧容纳腔的一端端口插装有密封端盖34。弹簧容纳腔的一端端口设有环形槽310，密封端盖34通过安装在环形槽310内的孔用挡圈固定在弹簧容纳腔上。其中，密封端盖34一侧面设有凹槽用于容置内六角螺钉，且便于内六角螺钉的定位安装，同时密封端盖34设置在弹簧容纳腔的一端的端口起到了密封弹簧容纳腔的作用。并且弹簧容纳腔上设有环形槽310(参见图11)，环形槽310用于安装孔用挡圈，孔用挡圈与密封端盖34连接，因此可防止密封端盖34产生轴向移动。

如图1所示，切换阀盖32上设有用于安装在控制器壳体上的螺钉安装孔。切换阀盖32通过螺钉安装在控制器壳体上，便于拆卸维护，且降低了液压阀的装配难度。

具体地，第一阀套11、第二阀套21和控制器壳体之间，第二阀套21和切换阀盖32之间，密封端盖34和切换阀芯31之间皆设有O形密封圈。第一阀套11、第二阀套21和控制器壳体之间，第二阀套21和切换阀盖32之间，密封端盖34和切换阀芯31之间通过O形密封圈密封，防止高压油泄漏至低压侧或大气中，提高了安全性。

在通过本发明提供的带单向阀的速度切换阀实现液压马达的速度切换时，在本发明实施例中，第一阀芯12与第二阀芯22间的空间为第一压油腔6，第二阀芯22与切换阀芯31间的空间为第二压油腔7，切换阀盖32与切换阀芯31间的空间为控制腔8，控制腔8根据注入油液的压力，可呈现出高速工况和低速工况。高速工况时，控制腔8内注入高压油。液压泵出口的高压油流至第一阀套11内，通过第一阀套11内部的四个漏油孔引至第一阀芯12，由于第一弹簧13刚度很小，第一阀芯12在很小的压差作用下，克服第一弹簧13的弹簧力运动，故而第一单向阀处于开启状态；液压油在流至第一压油腔6后，通过第二阀套21的四个漏油孔引至第二阀芯22；当控制腔8也引入第一阀套11内的高压油时，由于切换阀芯31在控制腔8的一侧的面积作用面积大于在第一压油腔6的一侧的作用面积，在两侧为同一压强的情况下，作用面积大的一侧提供的推力越大，油液无法推动切换阀芯31移动，因此速度切换阀处于关闭状态，此时液压马达只有第一压油腔6进油，呈高速工况。

当带单向阀的速度切换阀开启时(如图2所示)，第二阀芯22的第二翼环坡面221与切换阀芯31的开口端的坡面相互分离，第二翼环板220两侧的空间呈现连通状态，即第一压油腔6和第二压油腔7连通，此时，控制腔8接通低压油，呈低速工况，并且第一压油腔6中的油液会克服第二弹簧23和第三弹簧33的弹簧力，推动切换阀芯31运动，使得油液流至第二压油腔7，使得液压马达第一、二压油腔同时进油，从而使液压马达低速运转，实现了液压马达速度的切换。

当控制腔8连接至回油口，液压马达为负载工况，此时液压马达出口的油液流至第二压油腔7，然后克服第二弹簧23和第三弹簧33的弹簧力，推动切换阀芯31向右运动(参见图2)，油液流至第一压油腔6。由于液压油推不开第一阀芯12，因而可对液压泵起到一定的安全保护作用。

在本发明中液压马达第一压油腔6还可连接至安全阀或平衡阀，使得第一、二压油腔中的油液引到安全阀或平衡阀的入口处，当液压马达出口压力超过安全阀或平衡阀的设定压力时，安全元件就会被打开，并产生泄压，当马达出口压力低于安全阀或平衡阀的设定压力时，安全元件又会关闭，因此可有效防止液压马达被负载拖动失速失效。

本发明的一种带单向阀的速度切换阀，单向阀实现了液压马达在负载工况下，油液仅被引入到平衡阀或安全阀的入口，防止液压马达被负载拖动失速失效，并对液压泵起到一定的保护作用；速度切换阀实现了马达的两级速度切换，提高了液压马达的作业效率，并起到了一定的节能效果。本发明通过将单向阀与速度切换阀进行高度集成，简化了液压马达结构，减小了马达体积，提高了马达空间利用率，减轻了重量；同时本发明将两个单向阀和速度切换阀串联布置在一个阀套中，减小了流道的布置和油液体积弹性模量，提高了液压马达的工作效率和响应时间，充分满足了液压马达对单向导通和速度切换功能的要求。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种带单向阀的速度切换阀，其特征在于，所述带单向阀的速度切换阀包括：第一单向阀组件、第二单向阀组件和切换阀组件，

所述第一单向阀组件包括：第一阀套、第一阀芯和第一弹簧，所述第一阀套为两端开口的筒状结构，所述第一阀套内固定连接有第一阀芯定位板，所述第一阀芯定位板的中心位置开设有第一阀芯孔，所述第一阀芯定位板上还开设有沿第一阀芯孔周向均匀间隔布置的多个第一阀芯漏油孔，所述第一阀芯包括一端封闭的圆筒结构和同轴连接在所述圆筒结构的另一端的第一翼环板，所述圆筒结构插装在所述第一阀芯孔内，所述第一弹簧设于所述圆筒结构内；

所述第二单向阀组件包括：第二阀套和第二阀芯，所述第二阀套插装在所述第一阀套内并且所述第二阀套的外壁与所述第一阀套的一端密封连接，所述第二阀套的一端设有与所述第一翼环板相对布置的第二阀芯定位板，所述第二阀芯定位板与所述第一翼环板相对的侧面上设有限位结构，所述第一弹簧夹设在所述限位结构和所述圆筒结构的封闭端之间，所述第二阀芯定位板的中心位置开设有第二阀芯孔，所述第二阀芯定位板上还设有沿第二阀芯孔周向均匀间隔布置的多个第二阀芯漏油孔，所述第二阀芯包括杆状结构和设置在同轴连接在所述杆状结构外壁上的第二翼环板，所述杆状结构插设在所述第二阀芯孔中且所述第二翼环板位于所述第二阀套内；

所述切换阀组件包括：切换阀芯、切换阀盖和第二弹簧，所述切换阀芯滑动安装在所述第二阀套内，所述切换阀芯包括切换阀芯套和中心筒，所述切换阀芯套的一端开口、另一端封闭，且所述切换阀套侧壁上设有镂空结构，所述中心筒同轴连接在所述切换阀芯套中，所述中心筒内设有弹簧容纳腔，所述第二弹簧设于所述弹簧容纳腔内且套设在所述杆状结构的另一端上，所述切换阀盖与所述第二阀套的另一端密封连接，所述切换阀盖与所述切换阀芯套的封闭端之间夹设有第三弹簧；

所述第一阀芯、所述第二阀芯与所述第一阀套、所述第二阀套围成的空间为第一压油腔，所述第二阀芯、所述切换阀芯和所述第二阀套围成的空间为第二压油腔，所述第一阀套上设有第一出油口和第二出油口，所述第一压油腔通过所述第一出油口与外部连通，所述第二阀套上设有一个连通口，所述连通口与所述第二出油口连通，所述第二压油腔通过所述第二出油口与外部连通；

所述第一翼环板与所述第一阀套的内壁配合，使得所述第一压油腔和所述第一翼环板另一侧的空间可操作地相互连通或隔开，所述第二翼环板与所述切换阀芯套的开口端配合，使得所述第一压油腔和所述第二压油腔可操作地相互连通或隔开。

2.根据权利要求1所述的带单向阀的速度切换阀，其特征在于，所述第一阀套的内壁设有环形凸起，所述环形凸起的一侧面为环形坡面、另一侧面为环形平面，所述第一阀芯定位板设有止口用于与所述环形平面配合，所述第一翼环板上设有第一翼环坡面，所述环形坡面与所述翼环坡面配合。

3.根据权利要求1所述的带单向阀的速度切换阀，其特征在于，所述第二翼环板上设有第二翼环坡面，所述切换阀芯的开口端设有与所述第二翼环坡面配合的坡面。

4.根据权利要求1所述的带单向阀的速度切换阀，其特征在于，所述第一阀套和所述第二阀套之间、所述第二阀套和所述切换阀芯之间均采用止口定位连接。

5.根据权利要求1所述的带单向阀的速度切换阀，其特征在于，所述第二阀芯的杆状结构一端设有弹簧座，所述弹簧容纳腔的内壁设有弹簧限位结构，所述第二弹簧夹设在所述弹簧限位结构和所述弹簧座之间。

6.根据权利要求1所述的带单向阀的速度切换阀，其特征在于，所述切换阀盖上带有两个螺纹油口，一个所述螺纹油口用于连接排气测压接头，另一个所述螺纹油口用于与外部控制油连通。

7.根据权利要求1所述的带单向阀的速度切换阀，其特征在于，所述第一阀芯、所述第二阀芯、所述第二阀套和所述切换阀芯上开设有均压槽。

8.根据权利要求1所述的带单向阀的速度切换阀，其特征在于，所述限位结构包括：阶梯轴和补长件，所述阶梯轴和所述补长件内皆设有容纳所述杆状结构的通孔。

9.根据权利要求1所述的带单向阀的速度切换阀，其特征在于，所述弹簧容纳腔的一端端口插装有密封端盖。

10.根据权利要求1所述的带单向阀的速度切换阀，其特征在于，所述切换阀盖上设有用于安装在控制器壳体上的螺钉安装孔。

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