CN108331942A - 阀芯组件、多路阀和行走机械液压系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阀芯组件、多路阀和行走机械液压系统，阀芯组件包括：主阀芯，主阀芯形成为柱状，主阀芯内设有沿其轴向延伸的反馈油道，主阀芯的外壁面设有与反馈油道连通且沿主阀芯的轴向间隔开分布的第一取压孔和第二取压孔，主阀芯的一端的外壁面设有与反馈油道相连通的卸荷孔以及阻尼孔；钢球，钢球设在反馈油道内且位于卸荷孔与阻尼孔之间，钢球与卸荷孔之间设有沿反馈油道轴向设置的导向孔，钢球与阻尼孔之间设有沿反馈油的道径向布置的紧固件，紧固件用于限定钢球活动范围以使钢球在反馈油道内形成单向阀。根据本发明实施例的阀芯组件，通过将钢球设在反馈油道内以形成单向阀，该阀芯组件设计合理，结构简单，成本低廉。

Description

阀芯组件、多路阀和行走机械液压系统
技术领域
本发明涉及液压控制技术领域，更具体地，涉及一种阀芯组件、多路阀和行走机械液压系统。
背景技术
目前，在各种工程机械、行走机械等重型装备中，广泛应用液压传动技术。负载敏感控制阀组广泛应用在各种重型装备中，其通用性强，它可以控制油缸、马达等各种执行机构的运行速度和方向，并且拥有良好的精准控制和微动特性。主阀芯作为关键的控制元件，决定了阀组的应用性能，主阀芯能够根据运动的行程来控制执行元件速度的大小。执行元件的负载压力信号也是通过阀芯内流道反馈到泵的检测装置，使整个液压系统具有较好的节能效果。
并且，主阀芯在中位以及换向位的时候，能够将不必要的高压腔进行卸荷，保证的整个液压系统的正常运转。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为此，本发明提出一种阀芯组件，该阀芯组件设计合理，加工简单，成本低。
本发明还提出一种具有上述阀芯组件的多路阀。
本发明还提出一种具有上述多路阀的行走机械液压系统。
根据本发明第一方面实施例的多路阀，包括：
主阀芯，所述主阀芯形成为柱状，所述主阀芯内设有沿其轴向延伸的反馈油道，所述主阀芯的外壁面设有与所述反馈油道连通且沿所述主阀芯的轴向间隔开分布的第一取压孔和第二取压孔，所述主阀芯的一端的外壁面设有与所述反馈油道相连通的卸荷孔以及阻尼孔；
钢球，所述钢球设在所述反馈油道内且位于所述卸荷孔与所述阻尼孔之间，所述钢球与所述卸荷孔之间设有沿所述反馈油道轴向设置的导向孔，所述钢球与所述阻尼孔之间设有沿所述反馈油的道径向布置的紧固件，所述紧固件用于限定所述钢球活动范围以使所述钢球在所述反馈油道内形成单向阀。
根据本发明实施例的阀芯组件，通过将钢球可活动地设在反馈油道内以形成单向阀，该阀芯组件设计合理，结构简单，成本低廉，功能性强，具有良好的精准控制和微动特性。
根据本发明上述实施例的阀芯组件，还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述导向孔的径向尺寸小于所述钢球的径向尺寸。
根据本发明的一个实施例，所述主阀芯的两端分别设有用于封堵所述反馈油道的堵头。
根据本发明的一个实施例，所述紧固件形成为紧定螺钉。
根据本发明的一个实施例，所述第一取压孔和所述第二取压孔分别形成为多个沿所述主阀芯的径向延伸的孔道。
根据本发明第二方面实施例的多路阀，包括根据上述实施例所述的阀芯组件，所述多路阀还包括：
阀体，所述阀体内限定有形成为柱状的阀腔，所述主阀芯沿所述阀腔的轴向可活动地设在所述阀腔内，所述阀体设有与所述阀腔连通且沿所述阀腔的轴向间隔开分布的进油口、回油口、第一控制油口和第二控制油口、第一反馈信号采集压力腔和第二反馈信号采集压力腔。
根据本发明的一个实施例，所述第一反馈信号采集压力腔和所述第二反馈信号采集压力腔设在所述阀体的一端，所述第一反馈信号采集压力腔和所述第二反馈信号采集压力腔之间设有在所述主阀芯处于中部位置时连通所述第一反馈信号采集压力腔和所述第二反馈信号采集压力腔的沉割槽。
根据本发明的一个实施例，所述进油口设在所述阀体上与所述主阀芯处于中部位置时相对应的中部，所述第一控制油口和所述第二控制油口相对于所述进油口对称地设在所述进油口的两侧。
根据本发明的一个实施例，所述回油口为两个且相对于所述进油口对称地设在所述第一控制油口和所述第二控制油口的两侧。
根据本发明第三方面实施例的行走机械液压系统，包括根据上述实施例所述的多路阀。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明实施例的多路阀的整体结构示意图；
图2是根据本发明实施例的多路阀的局部结构示意图；
图3是根据本发明实施例的多路阀的工作原理图。
附图标记：
多路阀100；
阀芯组件10；主阀芯11；反馈油道111；第一取压孔112；第二取压孔113；卸荷孔114；阻尼孔115；紧固件116；堵头117；导向孔118；钢球12；
阀体20；进油口21；回油口22；第一控制油口23；第二控制油口24；第一反馈信号采集压力腔25；第二反馈信号采集压力腔26；沉割槽27；
第一溢流阀30；第二溢流阀40；梭阀50；补偿阀芯60。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的阀芯组件10。
如图1至图3所示，根据本发明实施例的阀芯组件10包括主阀芯11和钢球12。
具体而言，主阀芯11形成为柱状，主阀芯11内设有沿其轴向延伸的反馈油道111，主阀芯11的外壁面设有与反馈油道111连通且沿主阀芯11的轴向间隔开分布的第一取压孔112和第二取压孔113，主阀芯11的一端的外壁面设有与反馈油道111相连通的卸荷孔114以及阻尼孔115，钢球12设在反馈油道111内且位于卸荷孔114与阻尼孔115之间，钢球12与卸荷孔114之间设有沿反馈油道111轴向设置的导向孔118，钢球12与阻尼孔115之间设有沿反馈油道111的径向布置的紧固件116，紧固件116用于限定钢球12在反馈油道111内的活动范围以使钢球在反馈油道111内形成单向阀。
换言之，阀芯组件10采用一体式结构，能够简化机械加工工艺，并且提高了零部件的通用性，阀芯组件10主要由主阀芯11和钢球12组成，主阀芯11轴向分为五段，每一段之间有不同长度的沉槽隔开，主阀芯11内部设有反馈油道111，钢球12设在反馈油道111内，紧固件116安装在主阀芯11内并对钢球12进行限位，使钢球12在主阀芯11内部形成一个单向阀结构。
由此，根据本发明实施例的阀芯组件10，通过将钢球12可活动地设在反馈油道111内以形成单向阀，该阀芯组件10设计合理，结构简单，成本低廉，功能性强，具有良好的精准控制和微动特性。
根据发明的一些具体实施例，导向孔118的径向尺寸小于钢球12的径向尺寸，也就是说，钢球12不能穿过导向孔118。
优选地，两个堵头117堵分别堵在主阀芯11的两端，封堵反馈油道111，堵头117便于拆卸和安装，使用方便。
在本发明的一些具体实施例中，紧固件116形成为紧定螺钉，紧定螺钉沿反馈油道111的径向布置可以对钢球12进行限位。
可选地，第一取压孔112和第二取压孔113分别形成为多个沿主阀芯11的径向延伸的孔道。
根据本发明实施例的多路阀100包括根据上述实施例的阀芯组件10，多路阀100还包括阀体20。
具体地，阀体20内限定有形成为柱状的阀腔，主阀芯11沿阀腔的轴向可活动地设在阀腔内，阀体20设有与阀腔连通且沿阀腔的轴向间隔开分布的进油口21、回油口22、第一控制油口23和第二控制油口24、第一反馈信号采集压力腔25和第二反馈信号采集压力腔26。
也就是说，其中，如图1和图2所示，主阀芯11采用一体式结构，主阀芯11和阀体20档肩配合工作，第一控制油口23和第二控制油口24均为工作油口，可以与执行结构连通以控制执行结构运行，第一控制油口23可以标记为A口或工作油口A，第二控制油口24可以标记为B口或工作油口B，第一反馈信号采集压力腔25可以标记为负载A口反馈信号采集压力腔，第二反馈信号采集压力腔26可以标记为负载B口反馈信号采集压力腔，第一反馈信号采集压力腔25可以与第一溢流阀30连通，第二反馈信号采集压力腔26可以与第二溢流阀40连通，第一溢流阀30和第二溢流阀40之间设有梭阀50，梭阀50与补偿阀芯60连通，反馈油道111可以标记为LS信号油道。主阀芯11在中间位置、左侧位置和右侧位置之间可活动以使第一取压孔112与第一控制油口23连通或第二取压孔113与第二控制油口24连通，从而根据需要实现不同油口的卸荷。
由此，根据本发明实施例的多路阀100，通过将主阀芯11设在阀体20的阀腔内，钢球12放置在反馈油道111内以形成单向阀，可以进一步简化机械加工工艺，成本相对较低，并且提高了零部件的通用性和功能性，提高了利用效率，具有良好的精准控制和微动特性。
根据本发明的一个实施例，第一反馈信号采集压力腔25和第二反馈信号采集压力腔26设在阀体20的一端，第一反馈信号采集压力腔25和第二反馈信号采集压力腔26之间设有在主阀芯11处于中部位置时连通第一反馈信号采集压力腔25和第二反馈信号采集压力腔26的沉割槽27。
也就是说，第一反馈信号采集压力腔25和第二反馈信号采集压力腔26设在阀体20的一端并且与反馈油道111相连通，第一反馈信号采集压力腔25和第二反馈信号采集压力腔26之间设有沿阀体20的内壁面向外凹陷的沉割槽27。
当主阀芯11处于中部位置时，一方面，第一反馈信号采集压力腔25通过沉割槽27与阀体20之间的间隙和第二反馈信号采集压力腔26连通，再与回油口22连通以进行卸荷，另一方面，第一反馈信号采集压力腔25通过沉割槽27、卸荷孔114和导向孔118与LS信号油道相连通进行泄油。
当主阀芯11移动到左侧时，工作油口A为高压进油腔，通过主阀芯11与进油口21连通，工作油口B为低压回油腔，通过主阀芯11与回油口22连通，工作油口A的负载压力信号通过第一取压孔112，导入到LS信号油道，再通过阻尼孔115，进入A口反馈信号采集压力腔，再进入AB口反馈信号梭阀50。此时，负载B口反馈信号采集压力腔与回油口22连通进行卸荷。
当主阀芯11移动到右侧时，工作油口B为高压进油腔，通过主阀芯11与进油口21相连。工作油口A为低压回油腔，通过主阀芯11与回油口22相连，工作油口B的负载压力信号通过第二取压孔113，导入LS信号油道，再通过阻尼孔115，进入B口反馈信号采集压力腔，再进入AB口反馈信号梭阀50。此时，负载A口反馈信号采集压力腔的残余高压油，可以通过卸荷孔114进入主阀芯11内部，再通过导向孔118打开钢球12，随后随着负载的降低而慢慢降低；当负载A口反馈信号采集压力腔的残余压力小于负载压力时，主阀芯11内部的单向阀封死，避免工作油口B的负载压力泄露而造成信号失真。
根据本发明的一个实施例，进油口21设在阀体20上与主阀芯11处于中部位置时相对应的中部，第一控制油口23和第二控制油口24相对于进油口21对称地设在进油口21的两侧。
进一步地，回油口22为两个且相对于进油口21对称地设在第一控制油口23和第二控制油口24的两侧。
具体地，如图1和图2所示，根据本发明实施例的主阀芯11安装在阀体20内，阀体20的阀腔内分布有7个沿其轴向间隔开分布的环形凹槽，其中，左端2个窄环形凹槽为负载A口反馈信号采集压力腔和负载B口反馈信号采集压力腔，其余5个较宽的环形凹槽，由左到右分别为回油口22凹槽、工作油口A凹槽、进油口21凹槽、工作油口B凹槽和回油口22凹槽。
也就是说，主阀芯11轴向上分为五段，每一段之间有不同长度的沉槽隔开，左侧一段为A口负载压力信号泄压段，沉槽设有一个径向孔，用于A口泄压，与之相邻的为LS取压段，LS取压段上有一个径向小孔，在阀芯左右移动的过程中，分别将负载压力信号油传递给A口的信号腔或B口的信号腔。
进一步地，主阀芯11中间两段为对称分布结构，分别控制AB工作油口的进出油，并且，每段各有一排径向小孔，用于采集负载压力信号。主阀芯11在中位时，关闭AB工作油口的进出油；主阀芯11在左侧位时，A工作油口进油，B工作油口回油，并且左侧径向小孔采集A口负载压力信号；主阀芯11在右侧位时，B工作油口进油，A工作油口回油，并且右侧径向小孔采集B口负载压力信号。主阀芯11右侧一端，是将端盖腔里的先导油与阀体20的主回油腔隔开。
根据本发明实施例的行走机械液压系统包括根据上述实施例的多路阀100，由于根据本发明上述实施例的多路阀100具有上述技术效果，因此，根据本发明实施例的行走机械液压系统也具有相应的技术效果，即将阀芯采用分体式结构，可以进一步简化机械加工工艺，成本相对较低，并且提高了零部件的通用性和功能性，提高了利用效率，具有良好的精准控制和微动特性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种阀芯组件，其特征在于，包括：
主阀芯，所述主阀芯形成为柱状，所述主阀芯内设有沿其轴向延伸的反馈油道，所述主阀芯的外壁面设有与所述反馈油道连通且沿所述主阀芯的轴向间隔开分布的第一取压孔和第二取压孔，所述主阀芯的一端的外壁面设有与所述反馈油道相连通的卸荷孔以及阻尼孔；
钢球，所述钢球设在所述反馈油道内且位于所述卸荷孔与所述阻尼孔之间，所述钢球与所述卸荷孔之间设有沿所述反馈油道轴向设置的导向孔，所述钢球与所述阻尼孔之间设有沿所述反馈油的道径向布置的紧固件，所述紧固件用于限定所述钢球活动范围以使所述钢球在所述反馈油道内形成单向阀。
2.根据权利要求1所述的阀芯组件，其特征在于，所述导向孔的径向尺寸小于所述钢球的径向尺寸。
3.根据权利要求1所述的阀芯组件，其特征在于，所述主阀芯的两端分别设有用于封堵所述反馈油道的堵头。
4.根据权利要求1所述的阀芯组件，其特征在于，所述紧固件形成为紧定螺钉。
5.根据权利要求1所述的阀芯组件，其特征在于，所述第一取压孔和所述第二取压孔分别形成为多个沿所述主阀芯的径向延伸的孔道。
6.一种多路阀，其特征在于，包括根据权利要求1-5中任一项所述的阀芯组件，所述多路阀还包括：
阀体，所述阀体内限定有形成为柱状的阀腔，所述主阀芯沿所述阀腔的轴向可活动地设在所述阀腔内，所述阀体设有与所述阀腔连通且沿所述阀腔的轴向间隔开分布的进油口、回油口、第一控制油口和第二控制油口、第一反馈信号采集压力腔和第二反馈信号采集压力腔。
7.根据权利要求6所述的多路阀，其特征在于，所述第一反馈信号采集压力腔和所述第二反馈信号采集压力腔设在所述阀体的一端，所述第一反馈信号采集压力腔和所述第二反馈信号采集压力腔之间设有在所述主阀芯处于中部位置时连通所述第一反馈信号采集压力腔和所述第二反馈信号采集压力腔的沉割槽。
8.根据权利要求6所述的多路阀，其特征在于，所述进油口设在所述阀体上与所述主阀芯处于中部位置时相对应的中部，所述第一控制油口和所述第二控制油口相对于所述进油口对称地设在所述进油口的两侧。
9.根据权利要求8所述的多路阀，其特征在于，所述回油口为两个且相对于所述进油口对称地设在所述第一控制油口和所述第二控制油口的两侧。
10.一种行走机械液压系统，其特征在于，包括根据权利要求6-9中任一项所述的多路阀。
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