CN112879365B - 一种挖掘机用负载保持阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挖掘机用负载保持阀，其特征在于，包括第一阀体、第二阀体、主阀体，第二阀体的两端分别与第一阀体、主阀体密封且固定连接。本发明所需的阀芯、阀体和阀套等零件均简单可靠，弹簧座和钢丝挡圈压紧阀芯结构稳定可靠。本发明的先导阀芯和阀套面积比非常大，达到80左右，微动性能非常好，先导控制只需要较小的压力即可开启先导控制阀芯，且其內泄非常低，达到2cc/min以下。

Description

一种挖掘机用负载保持阀

技术领域

本发明涉及一种液压阀，尤其涉及一种挖掘机用负载保持阀。

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，作用是可以保证工作装置不会因自重等外部原因出现下滑、超速或窜动，在能满足对负载自锁保持下基本性能的同时，还可以对带载执行元件进行精确灵敏的微动控制，并能够提高带载运行的平稳性，可以提高挖掘机作业的质量和保护操作者的安全。

目前使用的负载保持阀存在着一定的內泄量且內泄量比较大，而且结构较复杂，生产成本高，且先导控制需要较大压力才能开启先导控制阀芯。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何减小或避免负载保持阀的內泄、降低生产成本以及便于先导控制阀芯的开启。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种挖掘机用负载保持阀，其特征在于，包括第一阀体、第二阀体、主阀体，第二阀体的两端分别与第一阀体、主阀体密封且固定连接；

第一阀体内设有腔体，腔体内设有与第一阀体精密配合且可在第一阀体内移动的阀套，第一阀体上设有分别与腔体连通的进油口和回油口，阀套内设有空腔，阀套上位于回油口一侧的中间设有与空腔连通的过油孔；阀套与第二阀体之间设有可使阀套复位的第一弹簧；

第二阀体上设有与其精密配合且可在第二阀体内移动的阀座，第二阀体内设有阀体孔以及与阀体孔相通的外孔，阀座的下端设于第二阀体的阀体孔内，阀座内设有阀座孔以及与其相通的侧边孔，侧边孔通过第二阀体内的阀体孔与外孔连通，阀座孔内设有阀芯，阀芯底部和阀座锥面线密封，阀芯颈部直径小于阀座的阀座孔，阀芯位于阀套内的一端与阀座之间设有使阀芯与阀座保持锥面密封并可保证阀芯自动复位的第二弹簧；外孔内设有与第二阀体锥面线密封的小锥阀芯，小锥阀芯内设有第五油腔，第二阀体上设有用于封闭外孔的螺堵，小锥阀芯与螺堵之间设有使得小锥阀芯与第二阀体锥面线密封且可使小锥阀芯自动复位的第三弹簧；

主阀体内设有主阀体孔，主阀体孔内设有与其精密配合的大锥阀芯，大锥阀芯外侧的锥面与主阀体孔内壁锥面线密封配合，主阀体孔内设有第三油腔，第三油腔设于大锥阀芯远离第二阀体的一侧，主阀体孔内位于第三油腔和第二阀体之间设有第二油腔；大锥阀芯内设有第一油腔，大锥阀芯侧面设有节流孔，第一油腔通过节流孔与第二油腔连通，大锥阀芯与第二阀体之间设有第四弹簧；主阀体上设有使得第五油腔与第三油腔连通的油道。

优选地，所述的阀芯位于阀套内的一端上设有限位槽，限位槽内设有钢丝挡圈，钢丝挡圈与弹簧座的一端连接，弹簧座的另一端通过第二弹簧与阀座连接。

优选地，所述的阀座上设有密封圈槽和密封垫槽，阀座的外侧通过密封垫和密封圈与第二阀体的内壁密封连接。

优选地，所述的节流孔按照直径区分分为两段，与第一油腔连接的一段直径小于与第二油腔连接的一段直径。

优选地，所述的第四弹簧的一端设于大锥阀芯的第一油腔内。

优选地，当所述的大锥阀芯向靠近第二阀体的方向移动后，第二油腔和第三油腔接通；当所述的大锥阀芯向远离第二阀体的方向移动后，第二油腔和第三油腔隔离。

优选地，所述的外孔上位于小锥阀芯与阀体孔之间的区域为第四油腔；当所述的小锥阀芯向靠近螺堵的一端移动后，第四油腔与第三油腔连通；当所述的小锥阀芯向远离螺堵的一端移动后，第四油腔与第三油腔隔离。

优选地，当所述的阀芯向远离第一阀体的方向滑动后，阀座孔靠近主阀体的一侧和侧边孔连通；当所述的阀芯向靠近第一阀体的方向滑动后，阀座孔靠近主阀体的一侧和侧边孔隔离。

优选地，当所述的阀套向第二阀体一侧移动时，第一弹簧被压缩，使得阀套的空腔通过阀套的过油孔与回油口完全接通。

优选地，所述的阀套、阀芯、大锥阀芯上分别设有均压槽。

本发明所需的阀芯、阀体和阀套等零件均简单可靠，弹簧座和钢丝挡圈压紧阀芯结构稳定可靠。本发明的先导阀芯和阀套面积比非常大，达到80左右，微动性能非常好，先导控制只需要较小的压力即可开启先导控制阀芯，且其內泄非常低，达到2cc/min以下。

附图说明

图1为一种挖掘机用负载保持阀的结构示意图，附图2为其对应液压原理图；

图2为进油口和回油口的工作原理示意图。

具体实施方式

为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。

本发明提供了一种挖掘机用负载保持阀，如图1所示，其包括第一阀体1、第二阀体8、主阀体，第二阀体8通过第三O形圈11和第四O形圈17与主阀体配合密封，第一阀体1通过第一O形圈7与第二阀体8配合密封，并通过螺栓紧固。

主阀体内设有主阀体孔，大锥阀芯19安装于主阀体孔内，大锥阀芯19和主阀体孔精密配合，大锥阀芯19外侧的锥面与主阀体孔内壁锥面线密封配合，形成第二油腔22和第三油腔23；在大锥阀芯19上设有均压槽，可自由上下移动；大锥阀芯19侧面的底部设有节流孔20，可使第一油腔21和第二油腔22相通，第一油腔21设于大锥阀芯19内；节流孔20的直径分两段，位于外侧一段的直径大于位于内侧一段的直径，即与第一油腔21连接的一段直径小于与第二油腔22连接的一段直径。主阀体孔内设有第三油腔23，第三油腔23设于大锥阀芯19远离第二阀体8的一侧，主阀体孔内位于第三油腔23和第二阀体8之间设有第二油腔22。当大锥阀芯19向靠近第二阀体8的方向移动后，第二油腔22和第三油腔23接通；当大锥阀芯19向远离第二阀体8的方向移动后，第二油腔22和第三油腔23隔离。

第一阀体1、第二阀体8均用螺栓固定于主阀体上；阀套6在第一阀体1内且与第一阀体1精密配合，第一弹簧5支撑于阀套6和第二阀体8之间，且第一弹簧5设于阀套6内，第一弹簧5顶紧阀套6，可使阀套6复位。阀套6内设有空腔，阀套6一侧的中间设有与空腔连通的过油孔，阀套6外侧的圆周上设有若干均压槽；第一阀体1上设有进油口25和回油口26，进油口25有压力时，可推动阀套6向下(即向第二阀体8一侧)移动，使得阀套6内部油液穿过阀套6的过油孔并通过回油口26流出。当阀套6外侧进油口25处的压力小于阀套6内部的压力时，通过第一弹簧5的弹力，使得阀套6复位。

阀座14安装在第二阀体8上，第二阀体8内设有阀体孔，阀座14的下端设于第二阀体8的阀体孔内，阀芯16的外侧与阀座14的内壁精密配合，阀芯16上设有均压槽，可自由上下移动；阀芯16底部锥面和阀座14锥面线密封，阀芯16颈部直径小于阀座14的阀座孔，阀芯16向下(即远离第一阀体1的方向)滑动后，使阀座14的阀座孔下部(即阀座孔靠近主阀体的一侧)和侧边孔连通；当阀芯16向靠近第一阀体1的方向滑动后，阀座孔靠近主阀体的一侧和侧边孔隔离。阀芯16与阀座14之间通过第二弹簧4、钢丝挡圈2和弹簧座3安装在一起，使阀芯16与阀座14保持锥面密封并可保证阀芯16的自动复位。阀芯16上位于阀套6内的一端开有钢丝挡圈2的限位槽，钢丝挡圈2置于阀芯16的限位槽内，通过钢丝挡圈2限制弹簧座3与阀芯16之间相互滑动，弹簧座3下部设有第二弹簧4，第二弹簧4设于弹簧座3与阀座14之间，限制弹簧座3与阀芯16之间相互滑动。阀套6复位后，第二弹簧4可使阀芯16复位。

第二阀体8内设有小锥阀芯13，小锥阀芯13与第二阀体8锥面线密封，第三弹簧12和螺堵9压紧小锥阀芯13，并可使其复位。小锥阀芯13设于外孔内，外孔与第二阀体8内安装阀座14的阀体孔相通，外孔上位于小锥阀芯13与阀体孔之间的区域为第四油腔24；当小锥阀芯13向靠近螺堵9的一端移动后，第四油腔24与第三油腔23连通；当小锥阀芯13向远离螺堵9的一端移动后，第四油腔24与第三油腔23隔离。阀座14中间设有阀座孔，可以通过上下移动阀芯16实现闭合和连通第一油腔21和第四油腔24。阀座14上设有密封圈槽和密封垫槽，阀座14的外侧通过密封垫15和密封圈与第二阀体8的内壁精密配合，可以防止第一油腔21的油通过阀座14和第二阀体8的配合间隙流到第四油腔24。当第四油腔24压力大于第三油腔23压力时，小锥阀芯13可打开。小锥阀芯13内设有第五油腔27。

大锥阀芯19与第二阀体8之间设有第四弹簧18，第四弹簧18的一端设于大锥阀芯19的第一油腔21内；通过第四弹簧18压紧大锥阀芯19，可使其复位。主阀体上设有油道，使第三油腔23和第五油腔27相通。

以斗杆负载保持阀为例，如图2所示，不工作时，进油口25先导信号关闭，主阀体内相应阀杆保持中位，因为第一油腔21被阀芯16堵死，所以第一油腔21和第四油腔24不相通，第一油腔21通过节流孔20和第二油腔22相通，所以第一油腔21压力等于Pc，因为d1>d2，所以大锥阀芯19闭合，第二油腔22和第三油腔23被完全关闭。

斗杆打开时(倾倒)，斗杆阀杆向左移动，Pv>Pc，高压供给通路的油流向第三油腔23，此时Pv>Pc，大锥阀芯19被打开，高压供给通路的油被供给到油缸的小腔侧。

其中，Pc为第二油腔22中的压力；Pv为第三油腔23中的压力；d1为主阀体孔靠近第二阀体8侧的最大内径；d2为主阀体孔上与大锥阀芯19端部密封连接处的内径。

斗杆关闭时(挖掘)，斗杆阀杆向右移动，第三油腔23和油箱通路连通，先导压力作用于进油口25，推动阀套6向下移动，并压低阀芯16，使第一油腔21和第四油腔24相通，最终使第三油腔23和第一油腔21连通，形成低压，压力Pc作用在d1和d2的面积差上，推动大锥阀芯19向上移动，斗杆小腔侧的油流回油箱。

其中，第二油腔22与油缸小腔侧连通，第三油腔23在斗杆打开时，与阀体高压供给通路连通，在斗杆关闭时，第三油腔23与油箱连通。斗杆小腔侧即油缸小腔侧。

Claims (10)

1.一种挖掘机用负载保持阀，其特征在于，包括第一阀体(1)、第二阀体(8)、主阀体，第二阀体(8)的两端分别与第一阀体(1)、主阀体密封且固定连接；

第一阀体(1)内设有腔体，腔体内设有与第一阀体(1)精密配合且可在第一阀体(1)内移动的阀套(6)，第一阀体(1)上设有分别与腔体连通的进油口(25)和回油口(26)，阀套(6)内设有空腔，阀套(6)上位于回油口(26)一侧的中间设有与空腔连通的过油孔；阀套(6)与第二阀体(8)之间设有可使阀套(6)复位的第一弹簧(5)；

第二阀体(8)上设有与其精密配合且可在第二阀体(8)内移动的阀座(14)，第二阀体(8)内设有阀体孔以及与阀体孔相通的外孔，阀座(14)的下端设于第二阀体(8)的阀体孔内，阀座(14)内设有阀座孔以及与其相通的侧边孔，侧边孔通过第二阀体(8)内的阀体孔与外孔连通，阀座孔内设有阀芯(16)，阀芯(16)底部和阀座(14)锥面线密封，阀芯(16)颈部直径小于阀座(14)的阀座孔，阀芯(16)位于阀套(6)内的一端与阀座(14)之间设有使阀芯(16)与阀座(14)保持锥面密封并可保证阀芯(16)自动复位的第二弹簧(4)；外孔内设有与第二阀体(8)锥面线密封的小锥阀芯(13)，小锥阀芯(13)内设有第五油腔(27)，第二阀体(8)上设有用于封闭外孔的螺堵(9)，小锥阀芯(13)与螺堵(9)之间设有使得小锥阀芯(13)与第二阀体(8)锥面线密封且可使小锥阀芯(13)自动复位的第三弹簧(12)；

主阀体内设有主阀体孔，主阀体孔内设有与其精密配合的大锥阀芯(19)，大锥阀芯(19)外侧的锥面与主阀体孔内壁锥面线密封配合，主阀体孔内设有第三油腔(23)，第三油腔(23)设于大锥阀芯(19)远离第二阀体(8)的一侧，主阀体孔内位于第三油腔(23)和第二阀体(8)之间设有第二油腔(22)；大锥阀芯(19)内设有第一油腔(21)，大锥阀芯(19)侧面设有节流孔(20)，第一油腔(21)通过节流孔(20)与第二油腔(22)连通，大锥阀芯(19)与第二阀体(8)之间设有第四弹簧(18)；主阀体上设有使得第五油腔(27)与第三油腔(23)连通的油道。

2.如权利要求1所述的一种挖掘机用负载保持阀，其特征在于，所述的阀芯(16)位于阀套(6)内的一端上设有限位槽，限位槽内设有钢丝挡圈(2)，钢丝挡圈(2)与弹簧座(3)的一端连接，弹簧座(3)的另一端通过第二弹簧(4)与阀座(14)连接。

3.如权利要求1所述的一种挖掘机用负载保持阀，其特征在于，所述的阀座(14)上设有密封圈槽和密封垫槽，阀座(14)的外侧通过密封垫(15)和密封圈与第二阀体(8)的内壁密封连接。

4.如权利要求1所述的一种挖掘机用负载保持阀，其特征在于，所述的节流孔(20)按照直径区分分为两段，与第一油腔(21)连接的一段直径小于与第二油腔(22)连接的一段直径。

5.如权利要求1所述的一种挖掘机用负载保持阀，其特征在于，所述的第四弹簧(18)的一端设于大锥阀芯(19)的第一油腔(21)内。

6.如权利要求1所述的一种挖掘机用负载保持阀，其特征在于，当所述的大锥阀芯(19)向靠近第二阀体(8)的方向移动后，第二油腔(22)和第三油腔(23)接通；当所述的大锥阀芯(19)向远离第二阀体(8)的方向移动后，第二油腔(22)和第三油腔(23)隔离。

7.如权利要求1所述的一种挖掘机用负载保持阀，其特征在于，所述的外孔上位于小锥阀芯(13)与阀体孔之间的区域为第四油腔(24)；当所述的小锥阀芯(13)向靠近螺堵(9)的一端移动后，第四油腔(24)与第三油腔(23)连通；当所述的小锥阀芯(13)向远离螺堵(9)的一端移动后，第四油腔(24)与第三油腔(23)隔离。

8.如权利要求1所述的一种挖掘机用负载保持阀，其特征在于，当所述的阀芯(16)向远离第一阀体(1)的方向滑动后，阀座孔靠近主阀体的一侧和侧边孔连通；当所述的阀芯(16)向靠近第一阀体(1)的方向滑动后，阀座孔靠近主阀体的一侧和侧边孔隔离。

9.如权利要求1所述的一种挖掘机用负载保持阀，其特征在于，当所述的阀套(6)向第二阀体(8)一侧移动时，第一弹簧(5)被压缩，使得阀套(6)的空腔通过阀套(6)的过油孔与回油口(26)完全接通。

10.如权利要求1所述的一种挖掘机用负载保持阀，其特征在于，所述的阀套(6)、阀芯(16)、大锥阀芯(19)上分别设有均压槽。

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