CN111891948A - 一种具有手动越权机构的变幅平衡阀 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种具有手动越权机构的变幅平衡阀，涉及起重机械、工程机械、农业机械液压控制技术领域。具有手动越权机构的变幅平衡阀，包括：阀体，所述阀体内设置平衡阀腔；V口，所述V口与所述平衡阀腔通过第一通道相连通，所述V口与多路阀连通；C口，所述C口与所述平衡阀腔通过第二通道相连通，所述C口与油缸连通；P口，所述P口与所述平衡阀腔通过第三通道相连通；阀芯，所述阀芯插装在平衡阀腔内；所述阀芯可以在平衡阀腔内水平移动；手动越权机构，所述手动越权机构设置在阀芯端部，通过手动越权机构可以推动阀芯，使油液从C口经过平衡阀腔流向V口。解决了控制口处阻尼堵死时，变幅无法下落的问题。

Description

一种具有手动越权机构的变幅平衡阀

技术领域

本发明属于起重机械、工程机械、农业机械液压控制技术领域，涉及一种具有手动越权机构的变幅平衡阀。

背景技术

起重机变幅是指通过吊臂角度的变化带动吊臂做落臂或起臂运动。变幅机构能够扩大起重机作业范围，改善工作机动性，提高生产效率；改变取物装置位置，以适应起重量和装卸位置的要求；提高非工作时起重机的通过性。

在变幅机构中，变幅平衡阀起到至关重要的作用。如公开号为CN205078529U的专利所公开的一种分阶段开启的平衡阀。通过变幅平衡阀的动作使吊臂角度变化实现吊臂的起升和下降、动作过程中的限速及使吊臂保持在空中任一位置。

为了使变幅平衡阀缓慢开启，在控制口处设置阻尼。现有技术中存在的问题是变幅下落时，若因为油液过脏，则容易将控制口处的阻尼堵死，即使控制口处增加了过滤器，使部分控制口的油液进入平衡阀腔，也因油压过低无法开启阀芯，因而变幅机构无法下落。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种当控制口处阻尼堵死时，可采用手动越权机构使变幅下落的具有手动越权机构的变幅平衡阀。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种具有手动越权机构的变幅平衡阀，包括：

阀体，所述阀体内设置平衡阀腔；

V口，所述V口开设在阀体上，所述V口与所述平衡阀腔通过第一通道相连通，所述V口与多路阀连通；

C口，所述C口开设在阀体上，所述C口与所述平衡阀腔通过第二通道相连通，所述C口为负载口；

P口，所述P口开设在阀体上，所述P口与所述平衡阀腔通过第三通道相连通，所述P口为控制口；

阀芯，所述阀芯插装在所述平衡阀腔内；所述阀芯可以在所述平衡阀腔内水平移动；

手动越权机构，所述手动越权机构设置在所述阀芯端部，通过所述手动越权机构可以推动所述阀芯，使油液从C口经过所述平衡阀腔流向V口。

作为本发明的进一步改进，所述平衡阀腔自右向左依次为活塞腔、第一平衡阀腔、第二平衡阀腔和调节腔；所述第一平衡阀腔与所述第二通道相连通；所述第二平衡阀腔与所述第一通道相连通；所述活塞腔与所述第三通道相连通；所述第一平衡阀腔和第二平衡阀腔内容纳所述阀芯。

作为本发明的进一步改进，所述活塞腔内容纳活塞，所述手动越权机构设置在所述活塞腔端部，所述手动越权机构与所述活塞抵接。

作为本发明的进一步改进，所述手动越权机构包括节流阀体、手动调节杆和螺母；所述节流阀体与所述活塞腔侧壁密封连接，所述手动调节杆插装在所述节流阀体内，所述手动调节杆一端与所述活塞抵接，所述手动调节杆超出所述节流阀体一端通过所述螺母固定。

作为本发明的进一步改进，还包括阀座，所述阀座与所述第一平衡阀腔侧壁可移动密封连接；所述阀芯上设置有锥形面，所述锥形面上设置有第一平衡端，所述阀座与所述第一平衡端抵接；所述阀座远离所述锥形面一端与所述第一平衡阀腔侧壁通过弹簧抵接。

作为本发明的进一步改进，所述阀芯朝向所述活塞腔一端设置有第二平衡端，所述第二平衡端与所述第一平衡阀腔密封连接，所述第一平衡端与所述第二平衡端直径相同。

作为本发明的进一步改进，所述锥形面朝向所述第一平衡阀腔一端为小直径，朝向所述第二平衡阀腔一端为大直径。

作为本发明的进一步改进，还包括调节机构，所述调节机构插装在所述调节腔内，所述调节机构包括阀套、调节杆和弹簧座，所述阀套与所述调节腔端部密封连接，所述阀套朝向所述第二平衡阀腔一端与所述阀座抵接；所述阀套朝向所述第二平衡阀腔一端开设有至少一个与所述第一通道连通的通孔，所述调节腔内容纳所述调节杆和通过弹簧与所述调节杆相连接的所述弹簧座；所述阀芯一端与所述活塞抵接，另一端与所述弹簧座抵接。

作为本发明的进一步改进，还包括L口，所述L口开设在所述阀体上，所述L口与回油箱连通，所述L口与所述调节腔通过第四通道相连通。

作为本发明的进一步改进，所述变幅平衡阀包括变幅起升状态、变幅下降状态和负载保持状态；变幅起升状态：油液从V口经过所述平衡阀腔流向C口；变幅下降状态：油液从C口经过所述平衡阀腔流向V口；负载保持状态：所述阀芯封闭所述平衡阀腔，使C口和V口不连通。

作为本发明的进一步改进，所述活塞腔与先导口溢流阀相连通。

作为本发明的进一步改进，所述锥形面朝向第二平衡阀腔一端设置有节流槽。

作为本发明的进一步改进，所述第三通道内容纳控制口阻尼和控制口过滤器。

作为本发明的进一步改进，所述活塞、所述阀芯及所述弹簧座中心设置有连通的通道，所述活塞内的通道中设置旁通阻尼。

作为本发明的进一步改进，所述活塞内的通道与先导口溢流阀相连通。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

1、现有技术中，当控制口处阻尼堵死时，变幅无法下落，但通过设置手动越权机构，使油液从C口经过平衡阀腔流向V口，进而使变幅顺利下落。

2、手动越权机构结构简单，松开螺母，推动手动调节杆，活塞、阀芯、弹簧座同步移动，使变幅平衡阀进入变幅下降状态。

3、在现有技术中，单向阀与平衡阀为分体结构，而在本发明中，单向阀与平衡阀均集成在同一阀芯上，形成整体结构，使整个阀体零件更少、结构更紧凑。

4、第一平衡阀腔两端的阀芯直径相同，受力面积相等。无论负载如何变化，作用在阀芯上的有效作用面积为零，无法推动阀芯。变幅平衡阀不受负载压力波动影响，提高变幅平衡阀的稳定性。

5、通过阀座与阀芯的配合实现单向阀和平衡阀的转换。具体的，在P口未有油液流入时，阀座与阀芯形成单向阀结构，油液只能从V口流向C口；P口有油液流入时，活塞推动阀芯，使阀座与阀芯分离，此时油液可以从C口流向V口。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明一种具有手动越权机构的变幅平衡阀的结构示意图。

图2是图1另一个视角的结构示意图。

图3是图1的正视图。

图4是图3中G-G的剖视图。

图5是图3另一个视角的结构示意图。

图6是图3另一个视角的结构示意图。

图7是图5中E-E的剖视图。

图8是本发明一种具有手动越权机构的变幅平衡阀的液压原理图。

图9是阀芯的结构示意图。

图中，100、阀体；120、第一通道；130、第二通道；140、第三通道；141、控制口过滤器；142、控制口阻尼；143、先导口溢流阀；150、第四通道；210、活塞腔；220、第一平衡阀腔；230、第二平衡阀腔；240、调节腔；310、活塞；311、旁通阻尼；410、阀芯；411、锥形面；4111、第一平衡端；4112、第二平衡端；412、节流槽；413、通道；420、第一弹簧；430、阀座；500、调节机构；510、阀套；520、弹簧座；530、第二弹簧；540、调节杆；600、手动越权机构；610、节流阀体；620、手动调节杆；630、螺母。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

下面结合图1至图9对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。

一种具有手动越权机构的变幅平衡阀，如图1至图3所示，包括：阀体100、阀芯410、V口、C口、P口、L口、调节机构500和手动越权机构600。

具体的，如图4至图6所示，所述阀体100内设置平衡阀腔；所述阀芯410插装在平衡阀腔内，所述阀芯410可以在平衡阀腔内水平移动；所述V口开设在阀体100上，所述V口与所述平衡阀腔通过第一通道120相连通，所述V口与多路阀连通；所述C口开设在阀体100上，所述C口与所述平衡阀腔通过第二通道130相连通，所述C口与油缸连通；所述P口开设在阀体100上，所述P口为先导口，所述P口与先导手柄相连通，所述P口与所述平衡阀腔通过第三通道140相连通；所述手动越权机构600设置在阀芯410端部，通过手动越权机构600可以推动阀芯410，使油液从C口经过平衡阀腔流向V口。

变幅平衡阀包括变幅起升状态、变幅下降状态和负载保持状态；变幅起升状态：油液从V口经过平衡阀腔流向C口；变幅下降状态：油液从C口经过平衡阀腔流向V口；负载保持状态：阀芯410封闭平衡阀腔，使C口和V口不连通。

在现有技术中，变幅平衡阀并未设置手动越权机构600，由此导致的问题是：变幅平衡阀在使用过程中，杂质变多，油液变脏，因此导致控制口阻尼142堵死，油液无法从C口经过平衡阀腔流向V口，进而使变幅平衡阀无法下落。即使设置控制口过滤器141，也无法完全避免控制口阻尼142容易堵死的问题。

为解决控制口阻尼142堵死，变幅平衡阀无法下落的问题。本发明的变幅平衡阀上设置了手动越权机构600。

具体的，如图4所示，所述平衡阀腔自右向左依次为活塞腔210、第一平衡阀腔220、第二平衡阀腔230和调节腔240。

进一步的，还包括阀座430，所述阀座430与第一平衡阀腔220侧壁可移动密封连接；所述第一平衡阀腔220和第二平衡阀腔230内容纳阀芯410，所述阀芯410上设置有锥形面411，所述锥形面411上设置有第一平衡端4111，所述阀座430与所述第一平衡端4111抵接；所述阀座430远离锥形面411一端与第一平衡阀腔220侧壁通过第一弹簧420抵接。

具体的，所述锥形面411朝向第一平衡阀腔220一端为小直径，朝向第二平衡阀腔230一端为大直径。

进一步的，所述第一平衡阀腔220与第二通道130相连通；所述第二平衡阀腔230与第一通道120相连通；所述活塞腔210与第三通道140相连通。

进一步的，所述阀体100还开设了测量油压的MC口与MP口。具体的，MC口与第二平衡阀腔230连通，MC口测量C口油压；MP口与第二通道130连通，MP口可测量P口油压。

进一步的，如图7所示，所述第三通道140内容纳控制口阻尼142和控制口过滤器141。

所述锥形面411与所述阀座430抵接在一起形成线密封。

在P口未有油液流入时，阀座430抵接在锥形面411上形成单向阀结构，油液只能从V口流向C口。具体的，油液从V口注入时，油液推开阀座430，阀座430克服第一弹簧420弹力向右移动，使油液从V口流向C口；当油液从C口流向V口时，则在第一弹簧420弹力作用下阀座430与锥形面411封死，使油液无法从C口流向V口。当P口有油液流入时，活塞310推动阀芯410向左移动，使阀座430与阀芯410分离，此时油液可以从C口流向V口。

在现有技术中，单向阀与平衡阀为分体结构，而在本发明中，阀座430与阀芯410的配合实现单向阀和平衡阀的转换，因此单向阀与平衡阀均集成在同一阀芯410上，形成整体结构，使整个阀体100零件更少、结构更紧凑。

进一步的，所述活塞腔210内容纳活塞310，所述手动越权机构600设置在活塞腔210端部。所述手动越权机构600包括节流阀体610100、手动调节杆620540和螺母630；所述节流阀体610100与活塞腔210侧壁密封连接，所述手动调节杆620540插装在所述节流阀体610100内，所述手动调节杆620540一端与活塞310抵接，所述手动调节杆620540超出节流阀体610100一端通过螺母630固定。

正常情况下，向P口注油，即可推动阀座430与阀芯410分离，从而使变幅平衡阀进入到变幅下降状态，即油液从C口经过平衡阀腔流向V口。但是当P口处的控制口阻尼142堵住的话，则油液无法进入平衡阀腔，进而无法推动阀座430与阀芯410分离，变幅无法下落。此时即可采用手动越权结构，使阀座430与阀芯410分离，进而变幅下落。

手动越权机构600的操作步骤如下：旋开螺母630，按压手动调节杆620540，手动调节杆620540、活塞310、阀芯410向左移动，阀芯410与阀座430分离。此时油液可以从C口经过第一平衡阀腔220和第二平衡阀腔230流向V口。

进一步的，所述阀芯410朝向活塞腔210一端设置有第二平衡端4112，所述第二平衡端4112与所述第一平衡阀腔220密封连接，所述第一平衡端4111与所述第二平衡端4112直径相同。因此所述第一平衡阀腔220两端的阀芯410直径相同，受力面积相等。具体的，左端为阀座430与阀芯410相接触的位置，右端为第一平衡阀腔220与调节腔240分隔开的位置。

第一平衡阀腔220与第二通道130相连通，所述C口为负载口。无论负载如何变化，作用在阀芯410上的有效作用面积为零，无法推动阀芯410。平衡阀不受负载压力波动影响，提高变幅平衡阀的稳定性。

进一步的，如图9所示，所述锥形面411朝向第二平衡阀腔230一端设置有节流槽412。节流槽412可以实现可变通流面积的作用，即实现控制压力与通流面积一一对应的关系。所述节流槽412从右到左逐渐变浅。

进一步的，还包括调节机构500，所述调节机构500插装在调节腔240内，所述调节机构500包括阀套510、调节杆540和弹簧座520，所述阀套510与调节腔240端部密封连接，所述阀套510朝向第二平衡阀腔230一端与阀座430抵接；所述阀套510朝向第二平衡阀腔230一端开设有至少一个与第一通道120连通的通孔，所述调节腔240内容纳调节杆540和通过第二弹簧530与调节杆540相连接的弹簧座520；所述阀芯410一端与活塞310抵接，另一端与弹簧座520抵接。

起始状态时，在第二弹簧530作用下，所述弹簧座520推动阀芯410和活塞310抵在最右端。在变幅下降状态，通过P口注入油液或者向左推动手动调节杆620540，使活塞310、阀芯410、弹簧座520向左移动，克服第二弹簧530做功。

进一步的，所述活塞腔210与先导口溢流阀143相连通。

进一步的，还包括L口，所述L口开设在阀体100上，所述L口与回油箱连通，所述L口与所述调节腔240通过第四通道150相连通。

进一步的，所述活塞310、所述阀芯410及所述弹簧座520中心设置有连通的通道413，所述活塞腔210与所述调节腔240通过所述通道413连通。

进一步的，所述活塞腔210与先导口溢流阀143相连通。

进一步的，所述活塞310内设置有旁通阻尼311，通过所述旁通阻尼311使活塞310两端的活塞腔210连通。

为了防止P口注入的油液流向第一平衡阀腔220和第二平衡阀腔230内的油压太高，活塞腔210与先导口溢流阀143相连通；与此同时，活塞腔210内过高的油压可以通过所述通道413流向调节腔240，经过L口流向回油箱。

工作原理：

所述变幅平衡阀包括变幅起升状态、变幅下降状态和负载保持状态，如图4与图8所示。

变幅起升状态：油液从V口进入第一通道120，油液推开阀座430，依次通过第二平衡阀腔230和第一平衡阀腔220流向第二通道130，从C口出，克服负载做功，使变幅起升。

负载保持状态：油液停止从V口流入第一通道120，阀座430抵住阀芯410，将第二平衡阀腔230和第一平衡阀腔220封死，第二通道130内油液不再从C口流出，第二通道130内的油液保持在第一平衡阀腔220内，使第一平衡阀腔220保持高压，变幅停止动作负载保持。

变幅下降状态：变幅下降状态包括先导控制和手动越权；

先导控制：从P口流入的油液推动活塞310，使阀座430与阀芯410分开，第一平衡阀腔220与第二平衡阀腔230连通，油液从C口依次经过第二通道130、第一平衡阀腔220、第二平衡阀腔230、第一通道120，流出V口，变幅下降。

手动越权：旋开螺母630，按压手动调节杆620540，手动调节杆620540、活塞310、阀芯410向左移动，阀芯410与阀座430分离。此时油液可以从C口经过第一平衡阀腔220和第二平衡阀腔230流向V口，变幅下降。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种具有手动越权机构的变幅平衡阀，其特征在于，包括：

阀体，所述阀体内设置平衡阀腔；

V口，所述V口开设在阀体上，所述V口与所述平衡阀腔通过第一通道相连通，所述V口与多路阀连通；

C口，所述C口开设在阀体上，所述C口与所述平衡阀腔通过第二通道相连通，所述C口为负载口；

P口，所述P口开设在阀体上，所述P口与所述平衡阀腔通过第三通道相连通，所述P口为控制口；

阀芯，所述阀芯插装在所述平衡阀腔内；所述阀芯可以在所述平衡阀腔内水平移动；

手动越权机构，所述手动越权机构设置在所述阀芯端部，通过所述手动越权机构可以推动所述阀芯，使油液从C口经过所述平衡阀腔流向V口。

2.根据权利要求1所述的具有手动越权机构的变幅平衡阀，其特征在于，所述平衡阀腔自右向左依次为活塞腔、第一平衡阀腔、第二平衡阀腔和调节腔；所述第一平衡阀腔与所述第二通道相连通；所述第二平衡阀腔与所述第一通道相连通；所述活塞腔与所述第三通道相连通；所述第一平衡阀腔和第二平衡阀腔内容纳所述阀芯。

3.根据权利要求2所述的具有手动越权机构的变幅平衡阀，其特征在于，所述活塞腔内容纳活塞，所述手动越权机构设置在所述活塞腔端部，所述手动越权机构与所述活塞抵接。

4.根据权利要求3所述的具有手动越权机构的变幅平衡阀，其特征在于，所述手动越权机构包括节流阀体、手动调节杆和螺母；所述节流阀体与所述活塞腔侧壁密封连接，所述手动调节杆插装在所述节流阀体内，所述手动调节杆一端与所述活塞抵接，所述手动调节杆超出所述节流阀体一端通过所述螺母固定。

5.根据权利要求3所述的具有手动越权机构的变幅平衡阀，其特征在于，还包括阀座，所述阀座与所述第一平衡阀腔侧壁可移动密封连接；所述阀芯上设置有锥形面，所述锥形面上设置有第一平衡端，所述阀座与所述第一平衡端抵接；所述阀座远离所述锥形面一端与所述第一平衡阀腔侧壁通过弹簧抵接。

6.根据权利要求5所述的具有手动越权机构的变幅平衡阀，其特征在于，所述阀芯朝向所述活塞腔一端设置有第二平衡端，所述第二平衡端与所述第一平衡阀腔密封连接，所述第一平衡端与所述第二平衡端直径相同。

7.根据权利要求5所述的具有手动越权机构的变幅平衡阀，其特征在于，所述锥形面朝向所述第一平衡阀腔一端为小直径，朝向所述第二平衡阀腔一端为大直径。

8.根据权利要求5所述的具有手动越权机构的变幅平衡阀，其特征在于，还包括调节机构，所述调节机构插装在所述调节腔内，所述调节机构包括阀套、调节杆和弹簧座，所述阀套与所述调节腔端部密封连接，所述阀套朝向所述第二平衡阀腔一端与所述阀座抵接；所述阀套朝向所述第二平衡阀腔一端开设有至少一个与所述第一通道连通的通孔，所述调节腔内容纳所述调节杆和通过弹簧与所述调节杆相连接的所述弹簧座；所述阀芯一端与所述活塞抵接，另一端与所述弹簧座抵接。

9.根据权利要求2所述的具有手动越权机构的变幅平衡阀，其特征在于，还包括L口，所述L口开设在所述阀体上，所述L口与回油箱连通，所述L口与所述调节腔通过第四通道相连通。

10.根据权利要求1所述的具有手动越权机构的变幅平衡阀，其特征在于，所述变幅平衡阀包括变幅起升状态、变幅下降状态和负载保持状态；变幅起升状态：油液从V口经过所述平衡阀腔流向C口；变幅下降状态：油液从C口经过所述平衡阀腔流向V口；负载保持状态：所述阀芯封闭所述平衡阀腔，使C口和V口不连通。

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