CN110748518A - 一种挖掘机负载保持阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种挖掘机负载保持阀，包括阀套，其内设有第一油口和第二油口；螺套，螺纹连接在阀套的上端；阀座，固定连接在阀套内；单向阀芯，滑动设在阀套内，且具有内锥面与阀座的下端面形成线密封；调节套，螺纹连接在螺套上；溢流阀座，固定连接在调节套下端；控制阀芯，滑动设在阀座内；控制弹簧；溢流阀组件。本发明的挖掘机负载保持阀结构简单、体积紧凑、便于集成、使用寿命长、具有安全溢流功能。

Description

一种挖掘机负载保持阀

技术领域

本发明属于挖掘机技术领域，尤其涉及一种挖掘机负载保持阀。

背景技术

负载保持系统是挖掘机液压系统中必备的一个液压系统，用于保证挖掘机能够长时间保持某一动作，例如挖掘机中斗杆与动臂的保持等，它可以保证挖掘机完成一些基本的吊装作业动作。而负载保持阀是负载保持系统中最关键的部件，它的好坏直接影响到挖掘机吊装作业的质量，甚至会威胁到工作人员的人身安全。因此，负载保持阀的好坏会直接影响到负载保持系统的性能。但是，目前我们使用的负载保持阀存在一定的内泄漏量且此内泄漏量比较大。这种较大的内泄漏量直接导致了挖掘机斗杆与动臂的沉降量较大，影响挖掘机的工作稳定性和安全性，同时对工作人员也存在一定的安全隐患。

为了解决由于阀门泄漏问题而影响油缸的负载保持性能，在申请号为201510193345.8、名称为负载保持阀的中国专利和申请号为201910145299.2、名称为一种负载保持阀的中国专利中，分别公开了不同结构形式的负载保持阀，以此解决阀门在工作中泄漏的问题。但是，上述两件专利中公开的负载保持阀存在着以下技术问题：1、均为板式阀结构，这样实际使用时就需要用螺丝将其固定安装在支架上，再通过管路与油缸及多路换向阀相连，而不能直接集成在油缸上，从而导致占用较大的安装空间而且安装复杂；2、在控制油缸进行上升和下降动作时，上述两件专利中公开的负载保持阀，都是通过控制一个阀芯的反复开闭动作实现，而工程机械的动作操纵频繁，这样就会使相应阀芯的开启和关闭次数增加，从而加剧该阀芯的磨损，造成密封不严而产生泄漏，最终导致整个阀的使用寿命缩短；3、当油缸处于长期静止状态，而由于油温上升造成油缸内压力升高时，上述两件专利中公开的负载保持阀都无法实现对油液压力升高的限制作用，此时为了防止油液压力持续升高而造成油缸密封圈及管路的损坏，通常需要配设单独的安全阀，不仅使设备复杂度提高，而且增加了设备成本。

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一种结构简单、体积紧凑、便于集成、使用寿命长、具有安全溢流功能的挖掘机负载保持阀。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种挖掘机负载保持阀，其特征在于：包括阀套，阀套内设有沿轴向贯穿的阀套通孔，所述阀套通孔从上至下包括第一阀套通孔段、第二阀套通孔段和第三阀套通孔段，阀套的侧壁上设有与第一阀套通孔段相连通的控制油口及与第三阀套通孔段相连通的第一油口，第三阀套通孔段的下开口构成第二油口；

螺套，螺套螺纹连接在阀套的上端，以封闭阀套通孔的上开口，螺套内设有沿轴向贯穿的螺套通孔，所述螺套通孔从上至下包括第一螺套通孔段、第二螺套通孔段和第三螺套通孔段，螺套的侧壁上设有与第二螺套通孔段相连通的回油口；

阀座，阀座由上至下包括主体段和缩径段，主体段固定设在第一阀套通孔段内，缩径段穿过第二阀套通孔段后伸入到第三阀套通孔段内，阀座内设有沿轴向贯穿的阀座通孔，阀座通孔由上至下包括第一阀座通孔段、第二阀座通孔段和第三阀座通孔段；

单向阀芯，单向阀芯可上下滑动的设在第三阀套通孔段内，单向阀芯内设有沿轴向贯穿的单向阀芯通孔，单向阀芯通孔的上端设有与缩径段的下端面相配合以控制第一油口和第二油口通断的内锥面；

调节套，调节套的上端螺纹连接在第一螺套通孔段上并伸出到螺套的上方，调节套的下端配合在第二螺套通孔段内，调节套内设有沿轴向贯穿的调节套通孔；

溢流阀座，溢流阀座螺纹连接在调节套通孔的下端，溢流阀座内设有沿轴向贯穿的溢流阀座通孔，所述溢流阀座通孔由上至下包括第一溢流阀座通孔段和第二溢流阀座通孔段；

控制阀芯，控制阀芯由上至下包括第一圆柱段、凸肩段和第二圆柱段，第二圆柱段的下端设有外锥面，凸肩段可上下滑动的设在第一阀座通孔段内，第一圆柱段向上伸入到第二溢流阀座通孔段内，第二圆柱段滑动配合在第二阀座通孔段内，外锥面与第三阀座通孔段的上开口相配合以控制第一油口和第二油口的通断，控制阀芯内设有沿轴向贯穿的第一通流孔，凸肩段的下端面与第一阀座通孔段的底面之间形成有控制腔，控制腔与控制油口相连通；

控制弹簧，控制弹簧套设在第一圆柱段的外周，控制弹簧的一端抵在溢流阀座的下端面上，另一端抵在凸肩段的上端面上，使控制阀芯保持向下移动的趋势；

溢流阀组件，溢流阀组件设在调节套通孔内，用以与第一溢流阀座通孔段的上开口相配合以控制第二油口与回油口的通断。

作为优选，所述溢流阀组件包括溢流阀芯、溢流弹簧和调节杆，溢流阀芯可上下滑动的设在调节套通孔内，用以与第一溢流阀座通孔段的上开口相配合以控制第二油口与回油口的通断，调节杆螺纹连接在调节套上并伸出到调节套的上方，溢流弹簧一端抵在调节杆的下端，另一端抵在溢流阀芯上，使溢流阀芯保持向下移动以封闭第一溢流阀座通孔段的上开口的趋势。

作为优选，调节套的侧壁上设有用以连通所述调节套通孔和第二螺套通孔段的第二通流孔。

作为优选，还包括单向弹簧和卡片，卡片设在第三阀套通孔段的侧壁上，单向弹簧c设在第三阀套通孔段内，单向弹簧一端抵在卡片上，另一端抵在单向阀芯上，使单向阀芯保持向上移动以隔断第一油口和第二油口连通的趋势。

作为优选，主体段的侧壁上设有与控制油口相连通的环形的第一通流槽，主体段内设有用以连通第一通流槽与控制腔的第三通流孔。

作为优选，第二阀座通孔段的下端设有环形的第二通流槽，阀座的侧壁上设有用以连通第二通流槽与第三阀套通孔段的第四通流孔。

作为优选，溢流阀座通孔段的侧壁上设有密封圈。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明为螺纹插装式结构，自身结构体积更加紧凑，便于安装使用，而且可以直接集成到油缸上，省去现有板式阀对安装支架的需求，从而降低安装空间要求，便于管路连接，提高该负载保持阀的使用灵活性。

2、在本发明中，借助控制阀芯与阀座的配合动作，替代了负载下降时由单向阀芯与阀座控制进油口与出油口之间的油路通断，从而在负载上升和下降的整个过程中，使控制进油口和出油口之间油路直接通断的单向阀芯只开闭一次，这与现有技术中的阀门相比较，减少了单向阀芯与阀座之间的一次碰撞，从而在整个工作过程中可以减少单向阀芯受到的磨损和冲击碰撞损伤，提高和保证整个阀的使用寿命和使用性能。

3、在本发明中，集成有溢流阀组件，实现了负载保持阶段针对油温升高时的安全溢流功能，相比于现有技术无需额外连接安全阀和外部管路，节省了成本和空间。

附图说明

图1为本发明实施例的剖面图；

图2为本发明实施例中螺套结构示意图；

图3为本发明实施例中阀套结构示意图；

图4为本发明实施例中阀座结构示意图；

图5为本发明实施例中控制阀芯结构示意图；

图6为本发明实施例中溢流阀座结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1-6所示，为本发明的一个优选实施例。

一种挖掘机负载保持阀，包括

阀套2，阀套2内设有沿轴向贯穿的阀套通孔，所述阀套通孔从上至下包括第一阀套通孔段201、第二阀套通孔段202和第三阀套通孔段203，阀套2的侧壁上设有与第一阀套通孔段201相连通的控制油口X及与第三阀套通孔段203相连通的第一油口A，第三阀套通孔段203的下开口构成第二油口B。

螺套1，螺套1螺纹连接在阀套2的上端，以封闭阀套通孔的上开口，螺套1内设有沿轴向贯穿的螺套通孔，所述螺套通孔从上至下包括第一螺套通孔段101、第二螺套通孔段102和第三螺套通孔段103，螺套1的侧壁上设有与第二螺套通孔段102相连通的回油口T。

阀座3，阀座3由上至下包括主体段3a和缩径段3b，主体段3a固定设在第一阀套通孔段201内，缩径段3b穿过第二阀套通孔段202后伸入到第三阀套通孔段203内，阀座3内设有沿轴向贯穿的阀座通孔，阀座通孔由上至下包括第一阀座通孔段301、第二阀座通孔段302和第三阀座通孔段303，第二阀座通孔段302的下端设有环形的第二通流槽304，阀座3的侧壁上设有用以连通第二通流槽304与第三阀套通孔段203的第四通流孔305。

单向阀芯4，单向阀芯4可上下滑动的设在第三阀套通孔段203内，单向阀芯4内设有沿轴向贯穿的单向阀芯通孔41，单向阀芯通孔41的上端设有与缩径段3b的下端面相配合以控制第一油口A和第二油口B通断的内锥面42。

单向弹簧6c和卡片11，卡片11设在第三阀套通孔段203的侧壁上，单向弹簧6c设在第三阀套通孔段203内，单向弹簧6c一端抵在卡片11上，另一端抵在单向阀芯4上，使单向阀芯4保持向上移动以隔断第一油口A和第二油口B连通的趋势。

调节套9，调节套9的上端螺纹连接在第一螺套通孔段101上并伸出到螺套1的上方，调节套9的下端配合在第二螺套通孔段102内，调节套9内设有沿轴向贯穿的调节套通孔，调节套9的侧壁上设有用以连通所述调节套通孔和第二螺套通孔段102的第二通流孔91。

溢流阀座7，溢流阀座7螺纹连接在调节套通孔的下端，溢流阀座7内设有沿轴向贯穿的溢流阀座通孔，所述溢流阀座通孔由上至下包括第一溢流阀座通孔段71和第二溢流阀座通孔段72，第二溢流阀座通孔段72的侧壁上设有密封圈12。

控制阀芯5，控制阀芯5由上至下包括第一圆柱段51、凸肩段52和第二圆柱段53，第二圆柱段53的下端设有外锥面54，凸肩段52可上下滑动的设在第一阀座通孔段301内，第一圆柱段51向上伸入到第二溢流阀座通孔段72内，第二圆柱段53滑动配合在第二阀座通孔段302内，外锥面54与第三阀座通孔段303的上开口相配合以控制第一油口A和第二油口B的通断，控制阀芯5内设有沿轴向贯穿的第一通流孔501，凸肩段52的下端面与第一阀座通孔段301的底面之间形成有控制腔3a，控制腔3a与控制油口X相连通。主体段3a的侧壁上设有与控制油口X相连通的环形的第一通流槽306，主体段3a内设有用以连通第一通流槽306与控制腔3a的第三通流孔307。

控制弹簧6a，控制弹簧6a套设在第一圆柱段51的外周，控制弹簧6a的一端抵在溢流阀座7的下端面上，另一端抵在凸肩段52的上端面上，使控制阀芯5保持向下移动的趋势。

溢流阀组件，溢流阀组件设在调节套通孔内，用以与第一溢流阀座通孔段71的上开口相配合以控制第二油口B与回油口T的通断。所述溢流阀组件包括溢流阀芯8、溢流弹簧6b和调节杆10，溢流阀芯8可上下滑动的设在调节套通孔内，用以与第一溢流阀座通孔段71的上开口相配合以控制第二油口B与回油口T的通断，调节杆10螺纹连接在调节套9上并伸出到调节套9的上方，溢流弹簧6b一端抵在调节杆10的下端，另一端抵在溢流阀芯8上，使溢流阀芯8保持向下移动以封闭第一溢流阀座通孔段71的上开口的趋势。

本发明的工作原理及过程如下：

本发明使用时，直接螺纹连接在挖掘机油缸的插孔内，其中第二油口B与油缸的活塞腔相连通，第一油口A与多路换向阀的工作油口相连通，控制油口X与控制油相连通，回油口T与油箱相连通。

负载上升功能：当控制负载上升时，多路换向阀出口的油液经第一油口A流至第三阀套通孔段203内并作用到单向阀芯4的上表面，克服单向弹簧6c对单向阀芯4的作用力，推动单向阀芯4向下移动，使单向阀芯4的内锥面42与阀座3脱离接触，第一油口A和第二油口B相连通，使油液由第一油口A直接进入第二油口B，进而作用到油缸的活塞腔，推动油缸伸出使负载上升。在此过程中，控制阀芯5在控制弹簧6a的作用下保持对阀座3中第三阀座通孔段303的关闭状态。

负载保持功能：当需要油缸停止时，多路换向阀停止供油，单向阀芯4在第二油口B处油液压力和单向弹簧6c的作用下向上移动，单向阀芯4的内锥面42与阀座3的下端面重新贴合形成线密封，保持无泄漏；同时，在控制弹簧6a的作用下控制阀芯5的外锥面54与第三阀座通孔段303的上开口形成线密封，保持无泄漏；溢流阀芯8在溢流弹簧6b的作用力下与第一溢流阀座通孔段71的上开口形成线密封，保持无泄漏。由此，实现无泄漏的负载保持功能。

安全溢流功能：当由于油温上升，造成与油缸活塞腔连通的第二油口B处油液压力上升时，第二油口B处油液压力经过第一通流孔501和第二溢流阀座通孔段72后，传递并作用到溢流阀芯8上，克服溢流弹簧6b的作用力，推动溢流阀芯6b向上移动，打开第一溢流阀座通孔段71，使第二油口B处的油液溢流至回油口T。

负载下降功能：当需要控制负载下放时，通过控制油口X引入控制油液进入控制腔3a并作用到控制阀芯5上，克服控制弹簧6a的作用力，推动控制阀芯5向上移动，打开第三阀座通孔段303，第二油口B的油液由第三阀座通孔段303流入第一油口A，控制油口X的压力越大，控制阀芯5向上移动的距离越大，第三阀座通孔段303的开口也就越大，通过控制油口X处的压力就可以控制从第二油口B流至第一油口A的油液流量，进而控制负载下放的速度，实现微动功能。

Claims (7)

1.一种挖掘机负载保持阀，其特征在于：包括

阀套(2)，阀套(2)内设有沿轴向贯穿的阀套通孔，所述阀套通孔从上至下包括第一阀套通孔段(201)、第二阀套通孔段(202)和第三阀套通孔段(203)，阀套(2)的侧壁上设有与第一阀套通孔段(201)相连通的控制油口(X)及与第三阀套通孔段(203)相连通的第一油口(A)，第三阀套通孔段(203)的下开口构成第二油口(B)；

螺套(1)，螺套(1)螺纹连接在阀套(2)的上端，以封闭阀套通孔的上开口，螺套(1)内设有沿轴向贯穿的螺套通孔，所述螺套通孔从上至下包括第一螺套通孔段(101)、第二螺套通孔段(102)和第三螺套通孔段(103)，螺套(1)的侧壁上设有与第二螺套通孔段(102)相连通的回油口(T)；

阀座(3)，阀座(3)由上至下包括主体段(3a)和缩径段(3b)，主体段(3a)固定设在第一阀套通孔段(201)内，缩径段(3b)穿过第二阀套通孔段(202)后伸入到第三阀套通孔段(203)内，阀座(3)内设有沿轴向贯穿的阀座通孔，阀座通孔由上至下包括第一阀座通孔段(301)、第二阀座通孔段(302)和第三阀座通孔段(303)；

单向阀芯(4)，单向阀芯(4)可上下滑动的设在第三阀套通孔段(203)内，单向阀芯(4)内设有沿轴向贯穿的单向阀芯通孔(41)，单向阀芯通孔(41)的上端设有与缩径段(3b)的下端面相配合以控制第一油口(A)和第二油口(B)通断的内锥面(42)；

调节套(9)，调节套(9)的上端螺纹连接在第一螺套通孔段(101)上并伸出到螺套(1)的上方，调节套(9)的下端配合在第二螺套通孔段(102)内，调节套(9)内设有沿轴向贯穿的调节套通孔；

溢流阀座(7)，溢流阀座(7)螺纹连接在调节套通孔的下端，溢流阀座(7)内设有沿轴向贯穿的溢流阀座通孔，所述溢流阀座通孔由上至下包括第一溢流阀座通孔段(71)和第二溢流阀座通孔段(72)；

控制阀芯(5)，控制阀芯(5)由上至下包括第一圆柱段(51)、凸肩段(52)和第二圆柱段(53)，第二圆柱段(53)的下端设有外锥面(54)，凸肩段(52)可上下滑动的设在第一阀座通孔段(301)内，第一圆柱段(51)向上伸入到第二溢流阀座通孔段(72)内，第二圆柱段(53)滑动配合在第二阀座通孔段(302)内，外锥面(54)与第三阀座通孔段(303)的上开口相配合以控制第一油口(A)和第二油口(B)的通断，控制阀芯(5)内设有沿轴向贯穿的第一通流孔(501)，凸肩段(52)的下端面与第一阀座通孔段(301)的底面之间形成有控制腔(3a)，控制腔(3a)与控制油口(X)相连通；

控制弹簧(6a)，控制弹簧(6a)套设在第一圆柱段(51)的外周，控制弹簧(6a)的一端抵在溢流阀座(7)的下端面上，另一端抵在凸肩段(52)的上端面上，使控制阀芯(5)保持向下移动的趋势；

溢流阀组件，溢流阀组件设在调节套通孔内，用以与第一溢流阀座通孔段(71)的上开口相配合以控制第二油口(B)与回油口(T)的通断。

2.根据权利要求1所述的挖掘机负载保持阀，其特征在于：所述溢流阀组件包括溢流阀芯(8)、溢流弹簧(6b)和调节杆(10)，溢流阀芯(8)可上下滑动的设在调节套通孔内，用以与第一溢流阀座通孔段(71)的上开口相配合以控制第二油口(B)与回油口(T)的通断，调节杆(10)螺纹连接在调节套(9)上并伸出到调节套(9)的上方，溢流弹簧(6b)一端抵在调节杆(10)的下端，另一端抵在溢流阀芯(8)上，使溢流阀芯(8)保持向下移动以封闭第一溢流阀座通孔段(71)的上开口的趋势。

3.根据权利要求2所述的挖掘机负载保持阀，其特征在于：调节套(9)的侧壁上设有用以连通所述调节套通孔和第二螺套通孔段(102)的第二通流孔(91)。

4.根据权利要求1所述的挖掘机负载保持阀，其特征在于：还包括单向弹簧(6c)和卡片(11)，卡片(11)设在第三阀套通孔段(203)的侧壁上，单向弹簧(6c)设在第三阀套通孔段(203)内，单向弹簧(6c)一端抵在卡片(11)上，另一端抵在单向阀芯(4)上，使单向阀芯(4)保持向上移动以隔断第一油口(A)和第二油口(B)连通的趋势。

5.根据权利要求1所述的挖掘机负载保持阀，其特征在于：主体段(3a)的侧壁上设有与控制油口(X)相连通的环形的第一通流槽(306)，主体段(3a)内设有用以连通第一通流槽(306)与控制腔(3a)的第三通流孔(307)。

6.根据权利要求1所述的挖掘机负载保持阀，其特征在于：第二阀座通孔段(302)的下端设有环形的第二通流槽(304)，阀座(3)的侧壁上设有用以连通第二通流槽(304)与第三阀套通孔段(203)的第四通流孔(305)。

7.根据权利要求1所述的挖掘机负载保持阀，其特征在于：第二溢流阀座通孔段(72)的侧壁上设有密封圈(12)。

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