CN112196861A - 卸荷阀、包含该卸荷阀的组合阀及组合阀式缓冲油缸 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压油缸领域，具体而言，涉及一种卸荷阀、包含该卸荷阀的组合阀以及组合阀式缓冲油缸，卸荷阀包括阀体、阀芯以及回位弹簧，阀芯上还设置有阻尼孔和卸荷槽；组合阀包括卸荷阀和节流阀，节流阀包括缓冲塞和缓冲腔；组合阀式缓冲油缸的活塞杆组件安装在缸体内，缸体包括缸头法兰、缸底以及缸筒，活塞杆组件包括导向套、活塞以及活塞杆；组合阀设置在导向套和/或缸底上；该发明所涉及的技术方案增加了进油腔的卸荷功能，缓冲效果突出，降低了缓冲压力，同时又使系统在缓冲阶段处于卸荷状态，减少了系统的能量损失及系统发热，避免了缓冲对系统造成的压力冲击，提高了系统的可靠性，降低了原缓冲阀性能匹配及安装调试的难度。

Description

卸荷阀、包含该卸荷阀的组合阀及组合阀式缓冲油缸

技术领域

本发明涉及液压油缸及液压阀领域，具体而言，涉及一种卸荷阀、包含该卸荷阀的组合阀以及组合阀式缓冲油缸。

背景技术

液压油缸是工程机械液压系统的关键执行部件，为工程机械的工作机构提供动力，完成各种作业循环，如装载机的铲装作业、挖掘机的挖掘作业等。工程机械油缸一般均为中高压重载油缸，工作的压力较大，油缸往复运动部件的惯性也较大，因此在油缸活塞频繁往复运动的行程终点往往存在较大的机械碰撞冲击，导致油缸漏油、缸头脱落、缸底开裂、活塞松脱等故障的发生，同时还带来较大的液压冲击，引发液压系统故障。目前解决的办法一般是在油缸上增设缓冲机构，即在油缸行程终点位置设置缓冲腔，在活塞杆上设置缓冲塞，当油缸活塞接近行程终点时，缓冲塞进入缓冲腔后堵塞回油口从而形成节流作用，迫使油缸回油腔室的压力升高，利用回油背压阻止并降低活塞的运动速度，减小活塞行程终点的机械碰撞，达到油缸的缓冲目的(参见专利：201020114293.3；201410332785.2；201410560827.8)。

以上技术在一定程度上降低了油缸活塞的机械碰撞强度，起到了一定的缓冲作用，但仍存在以下不足：由于缓冲过程中油缸进油腔的压力没有卸荷，从而导致油缸在通过回油腔节流阻止活塞运动的同时，活塞另一端的进油腔却依然保持高压进油状态从而持续给活塞提供动力，系统压力也会随着缓冲压力的骤升而升高，形成系统压力冲击，同时也造成了不必要的功率消耗和能量浪费，增加了系统发热，降低了缓冲效果。

专利CN201610419750.1、CN202010751295.1和CN202021559346.2通过设置缓冲阀控制油缸回油腔的节流及油缸进油腔的卸荷，有效的解决了现有技术的上述问题，但其节流控制主要通过缓冲阀阀芯来完成，通过单独设置的信号器输出信号油控制阀芯的移动来动态调节节流口的大小，但信号油输出流量及压力很难控制到一个比较平稳的状态，存在一定的压力波动，而信号油的压力波动会造成阀芯的窜动，使节流口的稳态性变差，从而影响节流口的调节质量；由于影响阀芯动态特性及稳定性的因素比较多，必须将弹簧刚度、节流口、卸荷口、阻尼孔、信号腔的截面大小进行综合的合理匹配才能达到较好的效果，匹配的难度较大，阀芯调节的过调量也比较难以控制，因此导致节流口的控制变得比较复杂，缓冲质量仍存在较大的改进空间，结构上也比较复杂，阀芯直径因会影响到主油道流量而无法采用小直径设计，阀芯结构偏大。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种卸荷阀、包含该卸荷阀的组合阀以及组合阀式缓冲油缸，以解决现有技术中液压缸活塞运动产生较大的机械碰撞冲击，导致油缸漏油、缸头脱落、缸底开裂、活塞松脱等故障的发生，同时还带来较大的液压冲击，引发液压系统故障，同时节流口控制困难，缓冲质量低、功率消耗大且能量浪费等的问题，同时通过优化设计简化结构，降低制造难度，还可采用小直径阀芯设计，改善阀的性能。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种卸荷阀，包括阀体、阀芯以及回位弹簧，阀体上带有阀孔，阀芯配合安装在阀孔内，分别在阀孔的两端形成阀芯的驱动腔和阀芯的弹簧腔，回位弹簧设置在弹簧腔内，其一端压缩抵压在弹簧腔底部，另一端压缩抵压在阀芯的一端，阀芯在回位弹簧的推力作用下，使阀芯的另一端抵压在驱动腔的底部；阀芯上还设置有阻尼孔和卸荷槽，阀孔的驱动腔和弹簧腔通过阻尼孔连通，驱动腔还通过内部油道与毗邻的油缸腔室连通，该油缸腔室同时与对应的弹簧腔连通，弹簧腔连通到系统油路上；对应阀芯的卸荷槽则始终与另一油缸腔室的油道连通。

一种包含上述卸荷阀的组合阀，包括配对使用的一组节流阀和一组卸荷阀，卸荷阀的卸荷受节流阀节流压差的控制，在节流阀实现油缸回油腔节流缓冲的同时，通过节流阀节流时在节流口前后形成的节流压差，控制卸荷阀的阀芯动作，同时实现油缸进油腔的卸荷缓冲功能；节流阀包括缓冲塞和缓冲腔，缓冲塞设置在活塞杆上，缓冲腔设置在缸体端部，缓冲腔同时作为油缸腔室液压油的进出通道与卸荷阀的弹簧腔连通，弹簧腔进一步连通到系统油路；卸荷阀的驱动腔则通过另一油道与油缸缓冲端的油缸腔室连通，卸荷阀的卸荷槽则始终与油缸的另一油缸腔室连通。

一种包含上述组合阀的组合阀式缓冲油缸，油缸的缸筒前端带有缸头法兰，导向套与缸头法兰固定连接，导向套与活塞杆滑动配合，活塞固定连接在活塞杆的一端，活塞将缸体内腔分隔为两个油缸腔室，一个位于导向套一端，另一个位于缸底一端；其特征在于：节流阀的缓冲腔设置在缸体端部，缓冲塞集成或装配在活塞杆上，卸荷阀集成或装配在缸体上，在节流阀实现油缸回油腔节流缓冲的同时，通过节流阀节流时在节流口前后形成的节流压差，控制卸荷阀的阀芯动作，同时实现油缸进油腔的卸荷缓冲功能；

阀芯在回位弹簧的作用下保持在对应阀孔的驱动腔底部时，该阀芯的卸荷槽处于被阀孔封闭的状态；缓冲塞随活塞移动到回油腔底部时，缓冲塞进入对应的缓冲腔内，通过堵塞回油腔的回油通道形成节流口，回油腔内的液压油被迫从节流口流回油箱，促使回油腔的压力升高，阻止活塞运动，实现回油腔节流背压的缓冲目的；此时，与回油腔相通的驱动腔的压力随着回油腔压力的升高而升高，阀芯另一端的弹簧腔此时处于低压回油状态，从而在阀芯两端的驱动腔和弹簧腔之间产生压差，驱动阀芯克服回位弹簧的阻力向处于低压状态的弹簧腔移动，使阀芯的卸荷槽与弹簧腔连通，使进油腔的高压油通过该卸荷槽与弹簧腔连通回油卸荷，实现进油腔卸荷缓冲的目的。

进一步的，组合阀式缓冲油缸包括配合使用的2组组合阀，分别控制油缸两端的缓冲，实现油缸的双向缓冲功能。

进一步的，两组组合阀的两组卸荷阀集成在一起，每组卸荷阀阀芯的弹簧腔分别与另一组卸荷阀的驱动腔连通，分别控制油缸两端的卸荷缓冲。

进一步的，组合阀设置在导向套和/或缸底上。

进一步的，卸荷槽为环绕阀芯表面的凹槽和/或为沿阀芯表面下凹的轴向切槽，切槽沿着阀芯的圆周方向排布。

进一步的，缓冲塞上开有节流槽，节流槽为沿阀芯表面斜切出的平面槽或纵向凹槽。

进一步的，缓冲塞同轴装配在活塞杆上，缓冲塞内孔与活塞杆配合表面之间形成充油间隙，缓冲塞朝向活塞一端的后端面上设置有端面油槽；当缓冲塞后端面与活塞前端面压紧时，缓冲塞充油间隙通过端面油槽与对应的油缸腔室连通；活塞杆上设置有台肩，当缓冲塞的端面紧压在该台肩上时，充油间隙对应端油路被切断，单向阀口处于关闭状态；缓冲开始时，缓冲塞进入缓冲腔，阻塞回油通道，回油腔压力升高，缓冲塞在回油腔压力作用下压紧在活塞杆台肩上，单向阀口关闭，从而切断回油腔通过端面油槽和充油间隙进入缓冲腔和弹簧腔的通道，回油腔压力油被迫通过节流口进入缓冲腔和弹簧腔；当缓冲结束活塞再反向运动时，缓冲塞在进油高压油的冲击下开始向活塞一端移动并紧压在活塞端面上，此时单向阀口开启，进口压力油便可通过弹簧腔及单向阀口进入充油间隙，并进一步通过端面油槽注入对应的油缸腔室，实现快速充油。

进一步的，阀芯上设置有单向阀，单向阀包括单向阀芯和单向阀弹簧，相应地，卸荷阀的阻尼孔设置在单向阀芯上，单向阀芯安装在阀芯的中心油道口部，单向阀弹簧压缩安装在驱动腔底部，单向阀芯在单向阀弹簧的推力作用下抵压在阀芯中心油道的口部，单向阀口关闭；当缓冲结束活塞再反向运动时，因此时缓冲腔被缓冲塞阻塞住，进口压力油进入弹簧腔后，无法通畅的通过缓冲腔进入油缸腔室，只能通过阀芯的中心油道推开单向阀芯，从而打开单向阀口，进口压力油便可以通过该单向阀快速进入油缸腔室，实现快速充油；当缓冲塞移出缓冲腔后，进口压力油通过缓冲腔进入油缸腔室，此时单向阀芯在单向阀弹簧的推力作用下抵压在阀芯中心油道的口部，单向阀口关闭。

本发明具有以下有益效果：

(1)卸荷阀对油缸进油腔卸荷，降低进油腔压力，减小活塞的动力，有效避免了系统不必要的动力消耗及系统发热，减小了系统的压力冲击，保护了液压系统，提高了油缸的缓冲效果；

(2)组合阀将节流功能和卸荷功能分开设置，并通过节流阀控制卸荷阀，节流阀负责缓冲过程中油缸回油腔的节流并同时利用节流槽前后形成的节流压力差控制卸荷阀。

(3)该液压缓冲油缸与传统的液压油缸相比，由于增加了进油腔的卸荷功能，因此缓冲效果更加突出，即降低了缓冲压力，同时又使系统在缓冲阶段处于卸荷状态，减少了系统的能量损失及系统发热，避免了缓冲对系统造成的压力冲击，提高了系统的可靠性。

(4)与同样具有卸荷功能的专利CN201610419750.1、CN202010751295.1和CN202021559346.2相比，本发明将上述专利的缓冲装置改为节流阀和卸荷阀分工协作的组合阀形式，使缓冲控制更加稳定、简单，缓冲质量得以进一步提高，且结构简单，卸荷阀芯不需要大的通油量，因此可以实现小阀芯结构设计，控制要求也得到降低，控制简单，阀的性能也得以提升，可靠性高，阀的泄漏量小。本发明将前述专利的信号腔的功能转变为节流功能，信号腔转变为缓冲腔，同时作为油缸腔室的液压油进出口通道；信号塞则转变为缓冲塞，节流口的调节通过缓冲塞与缓冲腔的配合来实现，不再依靠阀芯的移动来调节,从而避免了因阀芯的窜动而导致的缓冲压力的较大波动；同时改变阀芯的控制油路及控制方式，控制信号油的产生方式、油量来源、油量大小、控制灵敏度及控制要求均发生了变化，本发明直接通过缓冲过程中节流阀节流口前后形成的节流压差来控制卸荷阀阀芯的移动，阀的灵敏度大幅提高，从而使油缸进油腔的压力油可快速通过阀芯卸荷槽卸荷，达到通过油缸进油腔的卸荷实现缓冲的目的。

(5)本发明综合利用了上述专利各自的优点，同时通过结构上的改进消除了现有技术的缺点，从而使其结构性能更加优越，缓冲质量得到了进一步的提高，同时降低了原缓冲阀性能匹配及安装调试的难度，加工工艺更加简单，降低了制造难度，提高了产品的可靠性。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构原理示意图，卸荷阀设置在导向套内，活塞由缸底端向导向套端移动；

图2是图1的A处放大图；

图3是实施例1中活塞运动至接近行程终点位置时油缸开始缓冲的结构原理示意图；

图4是图3的B处放大图；

图5是实施例2结构原理示意图之一，卸荷阀设置在缸底；

图6是实施例2结构原理示意图之二，卸荷阀设置在缸底；

图7是实施例3结构原理示意图，导向套和缸底内均设置卸荷阀；

图8是实施例4中圆套状缓冲塞的结构示意图之一；

图9是实施例4中圆柱状缓冲塞的结构示意图之二；

图10是图3油缸缓冲结束后，活塞反向运动时，液压油通过单向阀向对应的油缸腔室快速充油的结构示意图；

图11是图10的C处放大图，为实施例4中的单向阀设置方式；

图12是图10的C处放大图，为实施例5中的单向阀设置方式；

图13是卸荷槽的设置方式之一；

图14是卸荷槽的设置方式之二；

图15是卸荷槽的设置方式之三；

图16是实施例6卸荷阀装配在缸体上的外部结构示意图；

图17是实施例6动作原理示意图，示例了单向缓冲油缸的结构示意；

图18是实施例7动作原理示意图之一，示例双向缓冲油缸的结构示意；

图19是实施例7动作原理示意图之二；

图20是实施例7动作原理示意图之三；

其中，1、导向套；2、缸头法兰；3、缸筒；4、缓冲塞；4-1、节流槽；5、活塞；6、活塞杆；7、缸底；8、油缸腔室；9、缓冲腔；10、阀芯；11、驱动腔；12、阀孔；13、卸荷槽；14、弹簧腔；15、阻尼孔；16、回位弹簧；17、节流口；18、端面油槽；19、充油间隙；20、单向阀口；21、单向阀芯；22、单向阀弹簧；X、卸荷阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1

如图1-4所示，一种卸荷阀、包含该卸荷阀的组合阀以及组合阀式缓冲油缸，卸荷阀与油缸配合使用，可实现油缸的卸荷缓冲功能，包括阀体、阀芯10以及回位弹簧16，阀体上带有阀孔12，阀芯配合安装在阀孔内，分别在阀孔的两端形成阀芯的驱动腔11和阀芯的弹簧腔14，回位弹簧设置在弹簧腔内，其一端压缩抵压在弹簧腔底部，另一端压缩抵压在阀芯的一端，阀芯在回位弹簧的推力作用下，使阀芯的另一端抵压在驱动腔的底部；阀芯上还设置有阻尼孔15和卸荷槽13，阀孔的驱动腔和弹簧腔通过阻尼孔连通，驱动腔还通过内部油道与毗邻的油缸腔室8连通，该油缸腔室与对应的弹簧腔连通，弹簧腔连通到系统油路上；对应阀芯的卸荷槽与另一油缸腔室的油道连通。

当阀芯在回位弹簧的推力作用下保持在驱动腔的底部位置时，卸荷阀的卸荷槽处于被阀孔完全封闭的状态，从而切断卸荷槽与卸荷阀其它腔室的联系，保证缸底一端油缸腔室在非缓冲工作状态下的正常进出油不受卸荷阀的影响，维持油缸的正常工作状态。

组合阀包括节流阀和卸荷阀，节流阀包括缓冲塞4和缓冲腔9，缓冲塞设置在活塞杆上，缓冲腔设置在缸体端部，缓冲腔同时作为油缸腔室液压油的进出通道与卸荷阀的弹簧腔连通，弹簧腔进一步连通到系统油路；卸荷阀的驱动腔则通过另一油道与油缸缓冲端的油缸腔室连通，卸荷阀的卸荷槽则始终与油缸的另一油缸腔室连通。

一种组合阀式缓冲油缸，仅在导向套一端的油缸腔室设置组合阀，组合阀包括节流阀和卸荷阀，节流阀设置在油缸导向套一端的油缸腔室内，卸荷阀集成在导向套上。节流阀的缓冲塞4设置在活塞杆上，缓冲腔设置在导向套与活塞杆之间，可实现油缸在导向套一端的缓冲；油缸主要部件包括缸体、活塞5、活塞杆6，缸体包括导向套1、缸头法兰2、缸底7和缸筒3，缸头法兰和缸底分别固连在缸筒的两端，导向套固定在缸头法兰上，活塞固定连接在活塞杆上并滑动配合在缸筒内，导向套滑动配合在活塞杆上并将活塞限制在缸体内，活塞将缸体内腔分隔为两个油缸腔室，一个位于导向套一端，另一个位于缸底一端，分别在不同的充放油条件下作为油缸的进油腔和回油腔。

阀芯在回位弹簧的作用下保持在对应阀孔的驱动腔底部时，该阀芯的卸荷槽处于被阀孔封闭的状态；缓冲塞随活塞移动到回油腔底部时，缓冲塞进入对应的缓冲腔内，通过堵塞回油腔的回油通道形成节流口17，回油腔内的液压油被迫从节流口和卸荷阀阻尼孔流回油箱，促使回油腔的压力升高，阻止活塞运动，实现回油腔节流背压的缓冲目的；此时，与回油腔相通的卸荷阀阀芯驱动腔的压力随着回油腔压力的升高而升高，而卸荷阀阀芯另一端的弹簧腔此时处于低压回油状态，从而在卸荷阀阀芯两端的驱动腔和弹簧腔之间产生压差，驱动阀芯克服回位弹簧的阻力向处于低压状态的弹簧腔移动，使阀芯的卸荷槽与弹簧腔连通，使进油腔的高压油通过该卸荷槽与弹簧腔连通回油卸荷，实现进油腔卸荷缓冲的目的。

组合阀式缓冲油缸的作用原理为：如图1所示，当缸底一侧的油缸腔室作为进油腔通入高压油时，活塞在高压油推动下带动缓冲塞向导向套一端移动(如图1箭头所示)，与此同时，导向套一端的油缸腔室则作为回油腔回油，其腔内油液低压流回油箱(如图2所示)。进一步，当缓冲塞随活塞运动到接近行程终点时(如图3所示)，缓冲塞开始进入缓冲腔内形成节流间隙17(如图4所示)，阻塞回油腔的回油通道，回油腔内的液压油被迫从节流间隙流回油箱，从而导致回油腔的压力升高，产生回油背压的作用阻止活塞的运动，降低活塞的运动速度，实现回油腔节流背压的缓冲功能；与此同时，与回油腔相通的阀芯驱动腔一端的压力会随着回油腔压力的升高而升高，而阀芯另一端的弹簧腔因与油箱相通仍处于低压回油的状态，从而使阀芯驱动腔一端的压力高于阀芯弹簧腔一端的压力，进而驱动阀芯克服回位弹簧的阻力向处于低压状态的弹簧腔一端滑动，促使阀芯卸荷槽逐渐向阀芯弹簧腔移动并与其接通，从而使此刻处于高压进油状态的油缸进油腔(即缸底一端的油缸腔室)的压力油可通过阀芯卸荷槽与阀芯弹簧腔接通而卸荷(如图4所示)，降低了进油腔的压力，减小进油腔对活塞的推动力，降低活塞运动速度，从而达到本发明的目的：通过回油腔节流背压并同时附加进油腔高压卸荷的双重作用实现油缸的高效缓冲。进一步，当活塞运动到行程终点停止了运动时，缓冲结束，阀芯驱动腔一端的高压驱动力消失，阀芯在回位弹簧的推力作用下重新回复到驱动腔底部位置，阀芯卸荷槽被阀孔封堵(如图2所示)，卸荷通道关闭，油缸又恢复到正常的工作状态。

实施例2：

如图5、图6所示，一种组合阀式缓冲油缸，仅在缸底一端的油缸腔室设置组合阀，组合阀集成在缸底上，可实现油缸在缸底一端的缓冲。图5与图6结构类似，仅卸荷阀设置的位置不同。与实施例1相比，主要的区别在于：卸荷阀的阀孔和节流阀的缓冲腔均设置在缸底上，节流阀的缓冲塞设置在活塞杆底部的中心位置，其作用原理与实施例1类似，在此不再重复。

实施例3：

如图7所示，一种组合阀式缓冲油缸，在油缸的两端都设置了组合阀，可实现油缸在任意一端活塞接近油缸行程终了时的缓冲。本实施例是实施例1和实施例2的复合结构，可实现油缸的双向缓冲功能。油缸工作过程中，当活塞接近油缸某一端的行程终点时，仅设置在该端的组合阀被激活发挥缓冲功能，其作用原理与前述类似，在此不再重复。

实施例4：

如图8、图9所示，缓冲塞的结构可根据需要设置为不同的结构形式，图8示例了圆套状的结构示意，图9示例了圆柱状的结构示意；节流槽的形状也可根据需要设置为不同的结构，图8和图9中示例的节流槽4-1为在缓冲塞的表面斜切出的平面槽结构，也可在缓冲塞的表面纵向切出诸如三角槽、矩形槽、弧线槽等其它形式的纵向凹槽结构，与图13-15展示的阀芯卸荷槽的设置方法类似。

实施例5：

阀芯卸荷槽的形式也可根据需要设置为不同结构，图2示例的卸荷槽为在阀芯表面绕阀芯轴线环切出的环槽，根据需要，卸荷槽还可设置为沿表面切出的诸如平面槽、三角槽、矩形槽、弧线槽等其它形式的纵向凹槽结构，亦可设置为环槽加纵向凹槽的复合结构。图13示例了两种环槽结构，图14示例了2种纵向凹槽结构，纵向凹槽沿周向均布于阀芯表面；图15为环槽与纵向凹槽的结合，在此不再详述。

实施例6：

如图10所示，该发明所涉及的组合阀式缓冲油缸的组合阀设置有单向阀功能，在缓冲结束活塞反向运动时，液压油可通过单向阀向对应的油缸腔室快速充油。

图11所示，单向阀设置在组合阀的节流阀上，节流阀的缓冲塞同轴装配在活塞杆上，在其内孔与活塞杆配合表面之间形成充油间隙19，在缓冲塞朝向活塞一端的端面上还设置有端面油槽18，当该缓冲塞端面与活塞端面压紧时，缓冲塞充油间隙依然可通过端面油槽与对应的油缸腔室连通；与缓冲塞的另一端面相对应，活塞杆对应设置有台肩，当缓冲塞的另一端面紧压在该台肩上时，充油间隙的对应端油路即被切断，单向阀口20处于关闭状态，如图4所示。缓冲开始时，缓冲塞进入缓冲腔，阻塞回油通道，回油腔压力升高，缓冲塞在回油腔压力作用下压紧在活塞杆台肩上，单向阀口关闭，从而切断回油腔通过端面油槽和充油间隙进入缓冲腔和弹簧腔的通道，回油腔压力油被迫通过节流口进入缓冲腔和弹簧腔(如图4所示)；当缓冲结束活塞再反向运动时，如图11所示，缓冲塞在进油高压油的冲击下开始向活塞一端移动并紧压在活塞端面上，此时单向阀口开启，进口压力油便可通过弹簧腔及单向阀口进入充油间隙，并进一步通过端面油槽注入油缸腔室，实现快速充油。

实施例7：

图12示例了另外一种组合阀单向阀功能的设置方式，该实施例与实施例6类似，区别在于单向阀设置在组合阀的节流阀的阀芯上，包括单向阀芯21和单向阀弹簧22，单向阀芯的前端带有向外倾斜的密封面。相应地，卸荷阀的阻尼孔设置在单向阀芯上，单向阀芯安装在阀芯的中心油道口部，单向阀弹簧压缩安装在单向阀芯一端和驱动腔底部之间，单向阀芯在单向阀弹簧的推力作用下抵压在阀芯中心油道的口部，单向阀口关闭；当缓冲结束活塞再反向运动时，因此时缓冲腔被缓冲塞阻塞住，进口压力油进入弹簧腔后，无法通畅的通过缓冲腔进入油缸腔室，只能通过节流阀阀芯的中心油道推开单向阀芯，从而打开单向阀口，进口压力油便可以通过该单向阀快速进入油缸腔室，实现快速充油，如图12所示，图中用箭头和细实线示出了进口来油通过单向阀的流动路线；进一步，当缓冲塞移出缓冲腔后，进口压力油便可以通畅的通过缓冲腔进入油缸腔室了，此时单向阀芯在单向阀弹簧的推力作用下重新抵压在阀芯中心油道的口部，单向阀口关闭(图12未示出)。

单向阀的设置方式可根据需要灵活设置，单向阀芯也设置为其它等效的结构，在此不再一一列举。

实施例8：

图16示例了一种外置卸荷阀的结构形式，卸荷阀X作为一个单独的部件独立于缸体之外，以装配的形式固定在导向套上，是一种单作用卸荷阀，可实现油缸在导向套一端节流缓冲时，在缸底一端的油缸腔室可通过该外置卸荷阀卸荷。图17为图16的结构原理示意图，示例了单向缓冲油缸的结构示意，箭头方向展示了活塞向导向套端运动时液压油的流动方向及路径。其缓冲原理与前述类似，在此不再重复。

实施例9：

图18-20示例了导向套端卸荷阀与缸底端卸荷阀集成在一起的原理示意图，具有2个阀芯，是一种双作用卸荷阀，可分别控制导向套端和缸底端的缓冲卸荷，实现油缸两端的卸荷缓冲功能。图18为活塞向导向套端运动时，油液的正常流动状态。

图19为图18的活塞运动到接近行程终点、缓冲塞进入缓冲腔开始缓冲的原理示意图，此时缓冲塞进入缓冲腔形成回油节流，回油腔压力升高，回油腔压力油进入对应阀芯的驱动腔驱动阀芯移动到弹簧腔一端，从而使阀芯卸荷槽与弹簧腔连通，进油腔压力油便可以通过阀芯卸荷槽及弹簧腔与油箱连通，进油腔开始卸荷；其缓冲原理与前述类似，在此不再重复。

图20为图18缓冲结束后活塞反向运动到缸底端的缓冲原理示意图，与缸底端对应的阀芯开始动作，实现缸底端的卸荷缓冲。其缓冲原理与实施例3的图7类似，在此不再重复。

实施例1-9仅为优选的几种结构示例，显而易见，参照附图1-20的指导及上述实施例1-9的介绍，还可以变化出更多的实施例，在此不再详述。

需要指出的是，以上仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。显而易见，根据实际需要，还可以做出种种变化，例如：组合阀设置形式上的变化、卸荷阀组合的方式及安装方式、安装位置上的变化、阀芯、阀孔结构上的变化、缓冲腔及缓冲塞节流槽设置方式的变化、卸荷阀油口及油道的变化(位置、方向、形状、形式等)、阀芯卸荷槽或阀孔油腔形状及位置、数量的变化、油缸的结构形式变化、单向阀结构形式的变化等；回位弹簧及单向阀弹簧的设置形式也可根据需要设置为其它结构，只要满足阀芯的回位功能即可。任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的原理图、实施方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种卸荷阀，包括阀体、阀芯(10)以及回位弹簧(16)，阀体上带有阀孔(12)，阀芯(10)配合安装在阀孔(12)内，分别在阀孔(12)的两端形成阀芯(10)的驱动腔(11)和阀芯(10)的弹簧腔(14)，回位弹簧(16)设置在弹簧腔(14)内，其一端压缩抵压在弹簧腔(14)底部，另一端压缩抵压在阀芯(10)的一端，阀芯(10)在回位弹簧(16)的推力作用下，使阀芯(10)的另一端抵压在驱动腔(11)的底部；其特征在于：阀芯(10)上还设置有阻尼孔(15)和卸荷槽(13)，阀孔(12)的驱动腔(11)和弹簧腔(14)通过阻尼孔(15)连通，驱动腔(11)还通过内部油道与毗邻的油缸腔室(8)连通，该油缸腔室(8)同时与对应的弹簧腔(14)连通，弹簧腔(14)连通到系统油路上；对应阀芯(10)的卸荷槽(13)则始终与另一油缸腔室(8)的油道连通。

2.一种包含权利要求1所述卸荷阀的组合阀，其特征在于：包括配对使用的一组节流阀和一组卸荷阀，卸荷阀的卸荷受节流阀节流压差的控制，在节流阀实现油缸回油腔节流缓冲的同时，通过节流阀节流时在节流口前后形成的节流压差，控制卸荷阀的阀芯动作，同时实现油缸进油腔的卸荷缓冲功能；节流阀包括缓冲塞(4)和缓冲腔(9)，缓冲塞(4)设置在活塞杆(6)上，缓冲腔(9)设置在缸体端部，缓冲腔(9)同时作为油缸腔室(8)液压油的进出通道与卸荷阀的弹簧腔(14)连通，弹簧腔(14)进一步连通到系统油路；卸荷阀的驱动腔(11)则通过另一油道与油缸缓冲端的油缸腔室(8)连通，卸荷阀的卸荷槽(13)则始终与油缸的另一油缸腔室(8)连通。

3.一种包含权利要求2所述组合阀的组合阀式缓冲油缸，油缸的缸筒(3)前端带有缸头法兰(2)，导向套(1)与缸头法兰(2)固定连接，导向套(1)与活塞杆(6)滑动配合，活塞(5)固定连接在活塞杆(6)的一端，活塞(5)将缸体内腔分隔为两个油缸腔室(8)，一个位于导向套(1)一端，另一个位于缸底(7)一端；其特征在于：节流阀的缓冲腔(9)设置在缸体端部，缓冲塞(4)集成或装配在活塞杆(6)上，卸荷阀集成或装配在缸体上，在节流阀实现油缸回油腔节流缓冲的同时，通过节流阀节流时在节流口前后形成的节流压差，控制卸荷阀的阀芯(10)动作，同时实现油缸进油腔的卸荷缓冲功能；

阀芯(10)在回位弹簧(16)的作用下保持在对应阀孔(12)的驱动腔(11)底部时，该阀芯(10)的卸荷槽(13)处于被阀孔(12)封闭的状态；缓冲塞(4)随活塞(5)移动到回油腔底部时，缓冲塞(4)进入对应的缓冲腔(9)内，通过堵塞回油腔的回油通道形成节流口(17)，回油腔内的液压油被迫从节流口(17)流回油箱，促使回油腔的压力升高，阻止活塞(5)运动，实现回油腔节流背压的缓冲目的；此时，与回油腔相通的驱动腔(11)的压力随着回油腔压力的升高而升高，阀芯(10)另一端的弹簧腔(14)此时处于低压回油状态，从而在阀芯(10)两端的驱动腔(11)和弹簧腔(14)之间产生压差，驱动阀芯(10)克服回位弹簧(16)的阻力向处于低压状态的弹簧腔(14)移动，使阀芯(10)的卸荷槽(13)与弹簧腔(14)连通，使进油腔的高压油通过该卸荷槽(13)与弹簧腔(14)连通回油卸荷，实现进油腔卸荷缓冲的目的。

4.根据权利要求3所述的组合阀式缓冲油缸，其特征在于：包括配合使用的2组组合阀，分别控制油缸两端的缓冲，实现油缸的双向缓冲功能。

5.根据权利要求4所述的组合阀式缓冲油缸，其特征在于：两组组合阀的两组卸荷阀集成在一起，每组卸荷阀阀芯(10)的弹簧腔(14)分别与另一组卸荷阀的驱动腔(11)连通，分别控制油缸两端的卸荷缓冲。

6.根据权利要求3所述的组合阀式缓冲油缸，其特征在于：组合阀设置在导向套(1)和/或缸底(7)上。

7.根据权利要求3-6任一所述的组合阀式缓冲油缸，其特征在于：卸荷槽(13)为环绕阀芯(10)表面的凹槽和/或为沿阀芯(10)表面下凹的轴向切槽，切槽沿着阀芯(10)的圆周方向排布。

8.根据权利要求3-6任一所述组合阀式缓冲油缸，其特征在于：缓冲塞(4)上开有节流槽(4-1)，节流槽(4-1)为沿阀芯(10)表面斜切出的平面槽或纵向凹槽。

9.根据权利要求3-6任一所述的组合阀式缓冲油缸，其特征在于：缓冲塞(4)同轴装配在活塞杆(6)上，缓冲塞(4)内孔与活塞杆(6)配合表面之间形成充油间隙(19)，缓冲塞(4)朝向活塞一端的后端面上设置有端面油槽(18)；当缓冲塞(4)后端面与活塞前端面压紧时，缓冲塞(4)充油间隙(19)通过端面油槽(18)与对应的油缸腔室(8)连通；活塞杆(6)上设置有台肩，当缓冲塞(4)的端面紧压在该台肩上时，充油间隙(19)对应端油路被切断，单向阀口(20)处于关闭状态；缓冲开始时，缓冲塞(4)进入缓冲腔(9)，阻塞回油通道，回油腔压力升高，缓冲塞(4)在回油腔压力作用下压紧在活塞杆(6)台肩上，单向阀口(20)关闭，从而切断回油腔通过端面油槽(18)和充油间隙(19)进入缓冲腔(9)和弹簧腔(14)的通道，回油腔压力油被迫通过节流口(17)进入缓冲腔(9)和弹簧腔(14)；当缓冲结束活塞(5)再反向运动时，缓冲塞(4)在进油高压油的冲击下开始向活塞(5)一端移动并紧压在活塞(5)端面上，此时单向阀口(20)开启，进口压力油便可通过弹簧腔(14)及单向阀口(20)进入充油间隙(19)，并进一步通过端面油槽(18)注入对应的油缸腔室(8)，实现快速充油。

10.根据权利要求3-6任一所述的组合阀式缓冲油缸，其特征在于：阀芯(10)上设置有单向阀，单向阀包括单向阀芯(21)和单向阀弹簧(22)，相应地，卸荷阀的阻尼孔(15)设置在单向阀芯(21)上，单向阀芯(21)安装在阀芯(10)的中心油道口部，单向阀弹簧(22)压缩安装在驱动腔(11)底部，单向阀芯(21)在单向阀弹簧(22)的推力作用下抵压在阀芯(10)中心油道的口部，单向阀口(20)关闭；当缓冲结束活塞(5)再反向运动时，因此时缓冲腔(9)被缓冲塞(4)阻塞住，进口压力油进入弹簧腔(14)后，无法通畅的通过缓冲腔(9)进入油缸腔室(8)，只能通过阀芯(10)的中心油道推开单向阀芯(21)，从而打开单向阀口(20)，进口压力油便可以通过该单向阀快速进入油缸腔室(8)，实现快速充油；当缓冲塞(4)移出缓冲腔(9)后，进口压力油通过缓冲腔(9)进入油缸腔室(8)，此时单向阀芯(21)在单向阀弹簧(22)的推力作用下抵压在阀芯(10)中心油道的口部，单向阀口(20)关闭。

Images