CN110230617A - 一种新型负载保持阀 - Google Patents

Abstract

本发明公布一种新型负载保持阀，属于液压阀技术领域。阀体内开设有阀芯安装孔Ⅰ和阀芯安装孔Ⅱ；阀芯安装孔Ⅰ中安装有单向阀芯，单向阀芯右端的弹簧腔内设有弹簧Ⅰ；阀芯安装孔Ⅱ内由左至右依次安装有堵头、锥阀芯、顶杆；锥阀芯滑动安装在阀芯安装孔Ⅱ中，锥阀芯圆周面与阀芯安装孔Ⅱ内壁之间具有间隙H；锥阀芯左端与堵头油道D之间具有配合密封结构，锥阀芯右端与阀芯安装孔Ⅱ内台阶之间具有配合密封结构；顶杆左端的弹簧腔内设有弹簧Ⅱ。本发明结构简单，加工工艺便捷，在负载保持时，只有两处阀锥面形成的密封带，泄漏量小，锥阀芯与阀芯安装孔Ⅱ之间形成的节流为间隙节流，不易堵塞，对油液清洁度要求较低。

Description

一种新型负载保持阀

技术领域

本发明涉及一种液压阀，具体是一种新型负载保持阀。

背景技术

液压挖掘机系统对动臂、斗杆的沉降量均有严格的要求；因此在液压系统中为保证动臂和斗杆的沉降量均在控制阀上增加负载保持装置，但由于现有的负载保持装置所要求的加工工艺复杂，零部件尺寸精度高，对加工设备的精度、人员的技能熟练度均有较高的要求。

例如，中国专利公布的一种负载保持阀（CN104763822A），包括第一阀体、第一阀芯、第一弹性件、第二阀体、第二阀芯和第二弹性件，所述的第一阀体上设有第一进油口、第一出油口和容置腔，所述的第一阀芯设于容置腔内并将容置腔分隔成第一进油腔、第一出油腔和第一稳压腔，所述的第一阀芯具有与第一阀体相密封的第一位置和被液压油顶开使得第一进油腔与第一出油腔相连通的第二位置，所述的第一弹性件具有使得第一阀芯与第一阀体相密封的运动趋势，所述的第一出油腔与第一稳压腔相连通；所述的第二阀体上设有第二进油口、泄油口和连通腔，所述的第二阀芯设于连通腔内，所述的第二阀芯具有安装时与第二阀体相密封的第一位置和使得连通腔与泄油口相连通的第二位置，所述的连通腔通过连通孔与第一稳压腔相连通。

其方案存在以下缺点：

1、主单向阀需要加工节流孔；在实际加工工艺中，这个节流孔不易加工，且节流孔的尺寸公差难以控制，加工精度要求很高；

2、油腔回油时节流孔的油液有一部分从节流孔泄入油箱，在再生系统中影响再生量；

3、节流孔易堵塞，对油液清洁度要求高。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种新型负载保持阀。

本发明通过以下技术方案实现：一种新型负载保持阀，包括阀体，阀体内开设有阀芯安装孔Ⅰ和阀芯安装孔Ⅱ；所述阀芯安装孔Ⅰ中安装有单向阀芯，单向阀芯右端的弹簧腔内设有弹簧Ⅰ，阀体上开设有与单向阀芯外端配合的油口A和油口B；

所述阀芯安装孔Ⅱ的左端通过油道C连通至阀芯安装孔Ⅰ中的油口B；阀芯安装孔Ⅱ的右端通过油道E连通至阀芯安装孔Ⅰ中的弹簧腔；

所述阀芯安装孔Ⅱ内由左至右依次安装有堵头、锥阀芯、顶杆；

所述堵头上开有连通油道C与堵头内端面的油道D；

所述锥阀芯滑动安装在阀芯安装孔Ⅱ中，锥阀芯圆周面与阀芯安装孔Ⅱ内壁之间具有间隙H；所述间隙H连通锥阀芯左端面与油道E；所述锥阀芯左端与堵头油道D之间具有配合密封结构，锥阀芯右端与阀芯安装孔Ⅱ内台阶之间具有配合密封结构；

所述顶杆左端的弹簧腔内设有弹簧Ⅱ，顶杆内端与锥阀芯右端相对；阀体上开有连通顶杆内端的弹簧腔的油道F。

其进一步是：所述单向阀芯左端的圆周面上开有一圈与油口B相对的沉槽；单向阀芯左端与油口A采用锥形面配合密封结构；单向阀芯左端密封位置直径小于单向阀芯右端的直径。

所述阀芯安装孔Ⅰ右端安装有螺堵，所述弹簧Ⅰ抵在单向阀芯与螺堵之间；在所述单向阀芯、螺堵的端面分别开设有用于安装弹簧Ⅰ的沉槽。

所述堵头内端的圆周面上开有安装槽，堵头安装槽中安装有与阀芯安装孔Ⅱ内壁配合的密封圈、挡圈。

所述锥阀芯是左端直径大于右端直径的台阶轴，锥阀芯两端具有球形面。

所述阀芯安装孔Ⅱ右端安装有盖板，盖板与阀芯安装孔Ⅱ之间设有密封圈，盖板轴心开有连通顶杆右端的油道G。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、结构简单：先导控制部分主要有个零部件，易于装配；

2、加工工艺简单：所有腔体的加工，只有与单向阀芯配合处的阀孔部分需要定制刀具，其余部分无需成型刀进行加工；

3、泄漏量小：在负载保持时，只有两处阀锥面形成的密封带，减少了泄漏点，并且密封效果好，使用一段时间后甚至可达到零泄漏，确保了负载保持的稳定性；

4、锥阀芯的密封位置加工为球面，自定心效果好，导向部分的间隙对密封效果无影响；

5、锥阀芯与阀芯安装孔Ⅱ之间形成的节流为间隙节流，且锥阀芯能够左右移动，间隙不易堵塞，对油液清洁度要求较低。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图2是本发明的液压原理图；

图3是本发明向工作装置供油时的工作示意图；

图4是本发明工作装置回油时的工作示意图；

图5是本发明工作装置保持负载时的工作示意图；

图中：2、锥阀芯；3、堵头；4、顶杆；5、弹簧Ⅱ；6、单向阀芯；7、螺堵；8、弹簧Ⅰ；9、盖板；11、密封圈；12、挡圈；

具体实施方式

以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。

如图1和图2所示，一种新型负载保持阀，阀体内开设有贯通的台阶式的阀芯安装孔Ⅰ和阀芯安装孔Ⅱ，阀芯安装孔Ⅰ和阀芯安装孔Ⅱ平行布置。阀芯安装孔Ⅰ用于安装单向阀部分，阀芯安装孔Ⅱ用于安装先导控制部分。

单向阀芯6安装在阀芯安装孔Ⅰ中，单向阀芯6右端的弹簧腔内设有弹簧Ⅰ8。阀芯安装孔Ⅰ右端安装螺堵7，弹簧Ⅰ8抵在单向阀芯6与螺堵7之间。为了便于弹簧Ⅰ8的固定，在单向阀芯6、螺堵7的端面分别开设有用于安装弹簧Ⅰ8的沉槽。

阀体上开设有与单向阀芯6外端配合的油口A和油口B。单向阀芯6左端呈锥形，锥形面与油口A之间形成锥形配合密封带。单向阀芯6左端密封位置直径小于单向阀芯6右端的直径，实现油口B通油时，通过压差推动单向阀芯6。单向阀芯6左端的圆周面上开有一圈与油口B相对的沉槽，便于油液推动单向阀芯6。

阀芯安装孔Ⅱ的左端通过油道C连通至阀芯安装孔Ⅰ中的油口B；阀芯安装孔Ⅱ的右端通过油道E连通至阀芯安装孔Ⅰ中的弹簧腔。阀体所有腔体的加工，只有与单向阀芯配合处的阀孔部分需要定制刀具，其余部分无需成型刀进行加工，加工方便。阀芯安装孔Ⅱ内由左至右依次安装堵头3、锥阀芯2、顶杆4、盖板9；先导控制部分主要有个零部件，易于装配；

堵头3上开有连通油道C与堵头3内端面的油道D。堵头3内端与阀芯安装孔Ⅱ内壁之间设有密封装置，具体的：堵头3内端的圆周面上开设安装槽，堵头3安装槽中安装与阀芯安装孔Ⅱ内壁配合的密封圈11、挡圈12；

锥阀芯2滑动安装在阀芯安装孔Ⅱ中，锥阀芯2是左端直径大于右端直径的台阶轴，锥阀芯2两端具有球形面；锥阀芯2圆周面与阀芯安装孔Ⅱ内壁之间具有间隙H，间隙H连通锥阀芯2左端面与油道E。锥阀芯2两端通过球形面分别与堵头3油道D端部、阀芯安装孔Ⅱ内台阶之间形成锥形配合密封带；锥阀芯的密封位置加工为球面，自定心效果好，并且导向部分的间隙对密封效果无影响。间隙H是锥阀芯与阀芯安装孔Ⅱ之间形成的节流间隙，且锥阀芯能够左右移动，间隙不易堵塞，对油液清洁度要求较低；

顶杆4滑动安装在阀芯安装孔Ⅱ中，顶杆4左端与锥阀芯2右端相对，通过顶杆4的滑动推动锥阀芯2向左移动。顶杆4左端的弹簧腔内设置弹簧Ⅱ5，在锥阀芯2向左移动后，顶杆4弹簧腔与油道E连通。弹簧Ⅱ5抵在顶杆4与阀芯安装孔Ⅱ内台阶之间，用于推动顶杆4向右复位抵在盖板9上。盖板9安装在阀芯安装孔Ⅱ右端，盖板9与阀芯安装孔Ⅱ之间设有密封圈；盖板9轴心开有连通顶杆4右端的油道G。

工作原理：

如图3所示，向工作装置供油；

油道G通先导油，顶杆4左移推动锥阀芯2左移；油道E和油道F相通；

油道A进油，压力油推动单向阀芯6右移；单向阀芯6弹簧腔内的压力油通过油道E、油道F回油，使单向阀芯6弹簧腔泄压，单向阀芯6打开；

油道A、油道B相通，实现向工作装置的供油。

当停止供油时，单向阀芯6在弹簧Ⅰ8的作用下关闭，单向阀芯6弹簧腔形成负压；

此时如果油道B压力高，锥阀芯2向右移动，油道E与油道F腔断开，此时油液从节流间隙油道H、油道E进入单向阀芯6弹簧腔，完成单向阀芯6的关闭。

如图4所示，工作装置回油；

压力油流动方向为油道B→油道A；

油道G通先导油，顶杆4左移推动锥阀芯2左移；锥阀芯2左端与堵头3接触，油道D与油道H截断，油道E与油道F相通，单向阀芯6弹簧腔压力与油箱压力相同为0；

由于单向阀芯6密封位置直径与导向位置直径存在面积差，油道B压力油会推动单向阀芯6打开，油道A、油道B相通，实现工作装置的回油；

停止回油时，油道G先导断开，顶杆4在弹簧Ⅱ5的作用下右移，单向阀芯6在弹簧Ⅰ8的作用下关闭，单向阀芯6弹簧腔形成负压；

此时如果油道B压力高，锥阀芯2向右移动，油道E与油道F断开，此时油液从油道D、节流间隙油道H、油道E进入单向阀芯6弹簧腔，完成单向阀6的关闭。

如图5所示，工作装置保持负载；

油道B接工作装置，压力高；

油道D与油道B相通，压力油会推动锥阀芯2向右移动与阀芯安装孔Ⅱ内台阶形成密封，油道B、油道D、油道H、油道D、单向阀芯6弹簧腔连通；

单向阀芯6弹簧腔压力与油道B压力相同，单向阀芯6在压力油的作用下无法被打开；

此时负载保持阀的泄漏点有两处：单向阀芯6的密封位置和锥阀芯2的密封位置，这两处的密封形式均为锥阀线密封，可靠性高，使用一段时间后，泄漏量的理论值可达到0mL，确保了负载保持的稳定性。

本实施例解决了现有的负载保持阀类产品加工工艺复杂，泄漏量不好控制的问题。利用节流锥阀尽可能地减少了泄漏点，利用锥面提高了密封的可靠性，降低系统泄漏量，确保负载保持的稳定性；同时，利用顶杆机构使不需要负载保持的情况下可使工作装置自由动作。本发明是针对工程机械液压挖掘机系统中动臂和斗杆沉降量要求较高的解决方案，而且也适用于要求不操作工作装置时工作装置可以稳定带载的液压系统中。

Claims (6)

1.一种新型负载保持阀，包括阀体，阀体内开设有阀芯安装孔Ⅰ和阀芯安装孔Ⅱ；所述阀芯安装孔Ⅰ中安装有单向阀芯（6），单向阀芯（6）右端的弹簧腔内设有弹簧Ⅰ（8），阀体上开设有与单向阀芯（6）外端配合的油口A和油口B；

其特征在于：

所述阀芯安装孔Ⅱ的左端通过油道C连通至阀芯安装孔Ⅰ中的油口B；阀芯安装孔Ⅱ的右端通过油道E连通至阀芯安装孔Ⅰ中的弹簧腔；

所述阀芯安装孔Ⅱ内由左至右依次安装有堵头（3）、锥阀芯（2）、顶杆（4）；

所述堵头（3）上开有连通油道C与堵头（3）内端面的油道D；

所述锥阀芯（2）滑动安装在阀芯安装孔Ⅱ中，锥阀芯（2）圆周面与阀芯安装孔Ⅱ内壁之间具有间隙H；所述间隙H连通锥阀芯（2）左端面与油道E；所述锥阀芯（2）左端与堵头（3）油道D之间具有配合密封结构，锥阀芯（2）右端与阀芯安装孔Ⅱ内台阶之间具有配合密封结构；

所述顶杆（4）左端的弹簧腔内设有弹簧Ⅱ（5），顶杆（4）内端与锥阀芯（2）右端相对；阀体上开有连通顶杆（4）内端的弹簧腔的油道F。

2.根据权利要求1所述的一种新型负载保持阀，其特征在于：所述单向阀芯（6）左端的圆周面上开有一圈与油口B相对的沉槽；单向阀芯（6）左端与油口A采用锥形面配合密封结构；单向阀芯（6）左端密封位置直径小于单向阀芯（6）右端的直径。

3.根据权利要求1所述的一种新型负载保持阀，其特征在于：所述阀芯安装孔Ⅰ右端安装有螺堵（7），所述弹簧Ⅰ（8）抵在单向阀芯（6）与螺堵（7）之间；在所述单向阀芯（6）、螺堵（7）的端面分别开设有用于安装弹簧Ⅰ（8）的沉槽。

4.根据权利要求1所述的一种新型负载保持阀，其特征在于：所述堵头（3）内端的圆周面上开有安装槽，堵头（3）安装槽中安装有与阀芯安装孔Ⅱ内壁配合的密封圈（11）、挡圈（12）。

5.根据权利要求1所述的一种新型负载保持阀，其特征在于：所述锥阀芯（2）是左端直径大于右端直径的台阶轴，锥阀芯（2）两端具有球形面。

6.根据权利要求1所述的一种新型负载保持阀，其特征在于：所述阀芯安装孔Ⅱ右端安装有盖板（9），盖板（9）与阀芯安装孔Ⅱ之间设有密封圈，盖板（9）轴心开有连通顶杆（4）右端的油道G。