CN108953269A - 一种插装阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种插装阀，包括：阀套，阀芯，弹簧座，螺套，弹簧。根据本发明实施例的插装阀，能用于液压马达扭矩分配控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种液压阀，具体来说涉及一种用于控制液压马达的插装阀。
背景技术
非道路机械，如压路机，多采用液压马达驱动行走。在施工时，如果路况高低不平，某条驱动轮出现悬空状态，简单的并联行走液压驱动系统使得悬空的行走装置上的液压马达在液压油路上短路，该行走装置打滑，整个行走液压系统压力瞬间下降，导致压路机无法正常行走。如果采用分流集流阀控制处于悬空驱动轮的液压马达的进出油量，可以解决某个行走装置因悬空无法行走的问题，但是当压路机以小半径转弯时，分流集流阀控制的外侧行走装置会出现拖转，不能正常行走。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种能用于液压马达扭矩分配控制的插装阀。
根据本发明实施例的一种插装阀，包括：
阀套，所述阀套上具有左右贯通的阀套通孔，所述阀套通孔包括主体孔段和位于所述主体段右面的缩径孔段，所述主体孔段的轴向截面积为所述缩径孔段的轴向截面积的2倍，所述阀套上具有连通所述主体孔段的第一油口和第二油口，所述阀套还具有连通所述主体孔段的第一通流孔，所述第一通流孔邻近所述第一油口的左侧，所述缩径孔段的右开口构造成第三油口；
阀芯，所述阀芯包括可左右滑动地配合在所述主体孔段内的阀芯主体段和可左右移动地配合在所述缩径孔段内的阀芯缩径段，所述阀芯上具有向左开口于所述阀芯的左端面上且位于所述阀体主体段上的第一阀芯盲孔、向右开口于所述阀芯的右端面上且自所述阀芯主体段向左延伸至所述阀芯缩径段的第二阀芯盲孔以及向左开口于所述第一阀芯盲孔的底面且位于所述阀体主体段上的第三阀芯盲孔，所述阀芯的侧壁上具有与所述第一阀芯盲孔相对应的第一通流槽、分别与所述第二阀芯盲孔和所述第三阀芯盲孔相对应且互相间隔的第二通流槽和第三通流槽，所述第三通流槽位于所述第二通流槽的右侧，所述阀芯上还具有连通所述第一通流槽与所述第一阀芯盲孔的第二通流孔、连通所述第二通流槽与所述第二阀芯盲孔的第三通流孔以及连通所述第三通流槽与所述第三阀芯盲孔的第四通流孔；
弹簧座，所述弹簧座在所述主体孔段内可拆卸地设在所述阀芯的左端以封闭所述第一阀芯盲孔的左开口，所述弹簧座上具有开口向左的弹簧座盲孔，所述弹簧座上具有连通所述弹簧座盲孔与所述第一阀芯盲孔的阻尼孔；
螺套，所述螺套可拆卸地设在所述阀套上以封闭所述阀套通孔的左开口，在所述阀套通孔内，所述螺套与所述弹簧座之间限定出控制腔；
弹簧，所述弹簧设在所述主体孔段内，所述弹簧的左端抵靠所述螺套且所述弹簧的右端套接在所述弹簧座上并抵靠所述阀芯的左端面，所述弹簧用于向右常推动所述阀芯以使所述阀芯主体段的右台阶面抵靠所述主体孔段的左台阶面；
所述阀芯在第一位置和第二位置间可切换。
有利地，当所述阀芯处于所述第一位置时，所述弹簧向右推动所述阀芯以使所述阀芯主体段的右台阶面抵靠所述主体孔段的左台阶面，所述阀芯使所述第一通流孔与所述第一油口通过所述第一通流槽连通，所述阀套封闭所述第二通流槽，所述阀芯使所述第二油口与所述第三通流槽连通且所述阀芯部分地封闭所述第二油口。
有利地，当所述阀芯处于所述第二位置时，所述阀芯受外力作用克服所述弹簧的作用力向左移动以使所述阀芯主体段的右台阶面远离所述主体孔段的左台阶面，所述阀芯使所述第一通流孔与所述第一通流槽连通且使所述第一通流孔与所述第一油口断开，所述阀芯使所述第一油口与所述第二通流槽连通，所述阀套封闭所述第三通流槽，所述阀芯封闭所述第二油口。
有利地，所述弹簧座与所述阀芯螺纹连接。
有利地，所述螺套与所述阀套螺纹连接。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是根据本发明一个实施例的插装阀的示意图；
图2是根据本发明一个实施例的插装阀的液压原理图；
图3是根据本发明一个实施例的插装阀的一个应用场景的液压原理图。
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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图来详细描述根据本发明实施例的插装阀。
如图1至图3所示，根据本发明实施例的一种插装阀，包括：阀套1，阀芯2，弹簧座3，螺套4，弹簧5。
具体而言，阀套1上具有左右贯通的阀套通孔。所述阀套通孔包括主体孔段和位于所述主体段右面的缩径孔段，所述主体孔段的轴向截面积为所述缩径孔段的轴向截面积的2倍。阀套1上具有连通所述主体孔段的第一油口A和第二油口T。阀套1还具有连通所述主体孔段的第一通流孔101，第一通流孔101邻近第一油口A的左侧。缩径孔段的右开口构造成第三油口P。
阀芯2包括可左右滑动地配合在所述主体孔段内的阀芯主体段和可左右移动地配合在所述缩径孔段内的阀芯缩径段。阀芯2上具有向左开口于阀芯2的左端面上且位于所述阀体主体段上的第一阀芯盲孔21、向右开口于阀芯2的右端面上且自所述阀芯主体段向左延伸至所述阀芯缩径段的第二阀芯盲孔22以及向左开口于第一阀芯盲孔21的底面且位于所述阀体主体段上的第三阀芯盲孔23。阀芯2的侧壁上具有与第一阀芯盲孔21相对应的第一通流槽2c、分别与第二阀芯盲孔22和第三阀芯盲孔23相对应且互相间隔的第二通流槽2b和第三通流槽2a，第三通流槽2a位于第二通流槽2b的右侧。阀芯2上还具有连通第一通流槽2c与第一阀芯盲孔21的第二通流孔24、连通第二通流槽2b与第二阀芯盲孔22的第三通流孔25以及连通第三通流槽2a与第三阀芯盲孔23的第四通流孔26。
弹簧座3在所述主体孔段内可拆卸地设在阀芯2的左端以封闭第一阀芯盲孔21的左开口，弹簧座3上具有开口向左的弹簧座盲孔31，弹簧座3上具有连通弹簧座盲孔31与第一阀芯盲孔21的阻尼孔32。有利地，弹簧座3与阀芯2螺纹连接。
螺套4可拆卸地设在阀套1上以封闭所述阀套通孔的左开口，在所述阀套通孔内，螺套4与弹簧座3之间限定出控制腔1a。有利地，螺套4与阀套1螺纹连接。
弹簧5设在所述主体孔段内，弹簧5的左端抵靠螺套4且弹簧5的右端套接在弹簧座3上并抵靠阀芯2的左端面。弹簧5用于向右常推动阀芯2以使所述阀芯主体段的右台阶面抵靠所述主体孔段的左台阶面。
阀芯2在第一位置和第二位置间可切换。
更具体地，当阀芯2处于所述第一位置时，弹簧5向右推动阀芯2以使所述阀芯主体段的右台阶面抵靠所述主体孔段的左台阶面，阀芯2使第一通流孔101与第一油口A通过第一通流槽2c连通，阀套1封闭第二通流槽2b，阀芯2使第二油口T与第三通流槽2a连通且阀芯2部分地封闭第二油口T。
当阀芯2处于所述第二位置时，阀芯2受外力作用克服弹簧5的作用力向左移动以使所述阀芯主体段的右台阶面远离所述主体孔段的左台阶面，阀芯2使第一通流孔101与第一通流槽2c连通且使第一通流孔101与第一油口A断开，阀芯2使第一油口A与第二通流槽2b连通，阀套1封闭第三通流槽2a，阀芯2封闭第二油口T。
根据本发明实施例的插装阀的工作原理如下：
如图1所示，所述主体孔段的轴向截面积为所述缩径孔段的轴向截面积的2倍，则所述阀芯缩径段的轴向截面积S1是所述阀芯主体段的轴向截面积S2的一半。
第三油口P的油液压力直接作用在所述阀芯缩径段的轴向截面积S1上产生向左的推力。第三油口P压力设为P1。
实际使用时，将本发明螺纹连接到阀块的插孔中，第一油口A和第一通流孔101通过阀块的插孔始终相连通，为同一压力区，压力始终相等。
第一油口A和第一通流孔101的压力(设为P2)经第一通流槽2c、阻尼孔31后进入到控制腔1a作用到阀芯2上与弹簧5一起产生向右的推力，与第三油口P压力作用到阀芯2上向左的推力相抗衡。即P1×S1＝P2×S2+K·X(K·X为弹簧5的作用力，其中K为弹簧5的倔强系数，X为弹簧5的位移)。
本发明中的弹簧5只起复位作用，相对于油液压力作用在阀芯2上产生的推力很小，因此弹簧5的作用力可以忽略。由于S1/S2＝0.5，则上面等式化简后为P2＝0.5P1。
在阀芯2达到平衡状态后，所控制第一油口A的压力为第三油口P压力的一半。如果第一油口A压力小于0.5P1，则阀芯2向左移动，增大第一油口A与第二通流槽2b的连通面积，进而增大流入第一油口A+的流量以增大第一油口A压力，直到第一油口A压力等于0.5P1；如果第一油口A的压力大于0.5P1，则阀芯2向右移动，减小第一油口A与第二通流槽2b的连通面积，进而减小流入第一油口A的流量以减小第一油口A的压力，直到第一油口A压力等于0.5P1。
如图3所示，在应用时，将本发明的第三油口P通过第一单向阀8和第二单向阀9的设置，始终与双向闭式液压泵13的出油口相连，前轮驱动马达6、后轮驱动马达7、双向闭式液压泵13三者进行串联，本发明的第一油口A以及第一通流孔101连接于前轮驱动马达6与后轮驱动马达7之间的油路上，第二油口T通过第三单向阀10和第四单向阀11的设置始终与双向闭式液压泵13的吸油口相通。通过前面的描述可知，在此回路中如果双向闭式液压泵13正转，也就是C口为出油口，则本发明可以保证C口与第一油口A的压差＝第一油口A与D口的压差，也即保证了前轮驱动马达6进出口压差和后轮驱动马达7进出口压差相等，而液压马达扭矩＝进出口压差×排量，因此可以得出前轮驱动马达和后轮驱动马达的输出扭矩始终一样大。因此当两个驱动马达有一个发生打滑时，通过本发明的控制不会使另一个输出扭矩减小，进而不会发生打滑。
另外，当压路机进行转向时，假设前轮驱动马达6处于外侧，后轮驱动马达7处于内侧，则前轮驱动马达6的转速大于后轮驱动马达7的转速，因此前轮驱动马达6需要的流量大于后轮驱动马达7需要的流量，本发明可以满足供应前轮驱动马达6的流量，而流经前轮驱动马达6后的流量进入第一油口A以及第一通流孔101后使第一油口A的压力大于0.5P1,控制腔1a的压力和弹簧5共同作用使阀芯2向右运动，使第三油口P、第一油口A、第二油口T相通，直到阀芯2达到新的平衡状态，这样流经后轮驱动马达7的流量小于前轮驱动马达6的流量，不会发生拖转现象。
当压路机进行转向时，如果前轮驱动马达6处于内侧，后轮驱动马达7处于外侧，则前轮驱动马达6的转速小于后轮驱动马达7的转速，因此前轮驱动马达6需要的流量小于后轮驱动马达7需要的流量，本发明可以满足供应后轮轮驱动马达7的流量，而流经前轮驱动马达6后的流量进入第一油口A后使第一油口A的压力小于0.5P1,阀芯2向左运动，使第三油口P、第一油口A连通面积加大，直到阀芯2达到新的平衡状态，这样流经后轮驱动马达7的流量为前轮驱动马达6的流量加上第三油口P流入第一油口A的流量，不会发生拖转现象。
本发明的优点在于：
(1)插装式设计，体积紧凑、结构简单合理、成本低。
(2)可以实现对非道路机械的防打滑控制，而又不影响转弯时的流量不会发生拖转现象。
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，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，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，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，均落入本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种插装阀，其特征在于，包括：
阀套，所述阀套上具有左右贯通的阀套通孔，所述阀套通孔包括主体孔段和位于所述主体段右面的缩径孔段，所述主体孔段的轴向截面积为所述缩径孔段的轴向截面积的2倍，所述阀套上具有连通所述主体孔段的第一油口和第二油口，所述阀套还具有连通所述主体孔段的第一通流孔，所述第一通流孔邻近所述第一油口的左侧，所述缩径孔段的右开口构造成第三油口；
阀芯，所述阀芯包括可左右滑动地配合在所述主体孔段内的阀芯主体段和可左右移动地配合在所述缩径孔段内的阀芯缩径段，所述阀芯上具有向左开口于所述阀芯的左端面上且位于所述阀体主体段上的第一阀芯盲孔、向右开口于所述阀芯的右端面上且自所述阀芯主体段向左延伸至所述阀芯缩径段的第二阀芯盲孔以及向左开口于所述第一阀芯盲孔的底面且位于所述阀体主体段上的第三阀芯盲孔，所述阀芯的侧壁上具有与所述第一阀芯盲孔相对应的第一通流槽、分别与所述第二阀芯盲孔和所述第三阀芯盲孔相对应且互相间隔的第二通流槽和第三通流槽，所述第三通流槽位于所述第二通流槽的右侧，所述阀芯上还具有连通所述第一通流槽与所述第一阀芯盲孔的第二通流孔、连通所述第二通流槽与所述第二阀芯盲孔的第三通流孔以及连通所述第三通流槽与所述第三阀芯盲孔的第四通流孔；
弹簧座，所述弹簧座在所述主体孔段内可拆卸地设在所述阀芯的左端以封闭所述第一阀芯盲孔的左开口，所述弹簧座上具有开口向左的弹簧座盲孔，所述弹簧座上具有连通所述弹簧座盲孔与所述第一阀芯盲孔的阻尼孔；
螺套，所述螺套可拆卸地设在所述阀套上以封闭所述阀套通孔的左开口，在所述阀套通孔内，所述螺套与所述弹簧座之间限定出控制腔；
弹簧，所述弹簧设在所述主体孔段内，所述弹簧的左端抵靠所述螺套且所述弹簧的右端套接在所述弹簧座上并抵靠所述阀芯的左端面，所述弹簧用于向右常推动所述阀芯以使所述阀芯主体段的右台阶面抵靠所述主体孔段的左台阶面；
所述阀芯在第一位置和第二位置间可切换。
2.根据权利要求1所述的插装阀，其特征在于，当所述阀芯处于所述第一位置时，所述弹簧向右推动所述阀芯以使所述阀芯主体段的右台阶面抵靠所述主体孔段的左台阶面，所述阀芯使所述第一通流孔与所述第一油口通过所述第一通流槽连通，所述阀套封闭所述第二通流槽，所述阀芯使所述第二油口与所述第三通流槽连通且所述阀芯部分地封闭所述第二油口。
3.根据权利要求1所述的插装阀，其特征在于，当所述阀芯处于所述第二位置时，所述阀芯受外力作用克服所述弹簧的作用力向左移动以使所述阀芯主体段的右台阶面远离所述主体孔段的左台阶面，所述阀芯使所述第一通流孔与所述第一通流槽连通且使所述第一通流孔与所述第一油口断开，所述阀芯使所述第一油口与所述第二通流槽连通，所述阀套封闭所述第三通流槽，所述阀芯封闭所述第二油口。
4.根据权利要求1所述的插装阀，其特征在于，所述弹簧座与所述阀芯螺纹连接。
5.根据权利要求1所述的插装阀，其特征在于，所述螺套与所述阀套螺纹连接。
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