CN112922916B - 变阻尼液控单向阀 - Google Patents

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陈志伟
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李根文
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    • F15B13/027—Check valves

Abstract

本发明公开了变阻尼液控单向阀，包括阀体，所述阀体内活动设置有主阀芯，所述主阀芯内腔活动设置有柱塞阀芯，所述主阀芯连接有用于其活动复位的第一弹性构件，所述阀体的第一工作油口与阀座的反向出油孔相连通，所述阀体的油缸工作油口与阀座的反向进油孔相连通，所述柱塞阀芯的其一端面与所述主阀芯上的径向节流孔形成第一可变阻尼流道，所述主阀芯内腔壁与所述柱塞阀芯上的径向节流孔形成第二可变阻尼流道。当主阀芯振动幅值较大时，第一可变阻尼流道与第二可变阻尼流道的过流面同时变小，振动抑制效果更强，能使主阀芯更快速的达到运动平衡稳态，同时通过两个可变阻尼流道串联来增强阻尼效果。

Description

变阻尼液控单向阀
技术领域
本发明涉及液压阀技术领域，尤其涉及变阻尼液控单向阀。
背景技术
液控单向阀是工程车辆液压控制的基础元件，主要用于油缸的负载锁止控制。现有技术中，支腿缸的高压卸荷冲击是在使用过程中亟待解决的问题。卸荷释压冲击会导致油缸与液控单向阀之间的压力剧烈波动，引起液控单向阀阀芯剧烈振动，不仅影响液控单向阀的使用寿命，还会导致液控单向阀锁止失效和机构运动振动与噪声等问题。
发明内容
本发明的目的是提供变阻尼液控单向阀，通过与主阀芯随动可变的阻尼来适应不同压力波动冲击幅值的振动抑制要求，最终使液控单向阀芯工作始终保持平稳状态，避免反复振动问题，提升其工作寿命与可靠性。
本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：
本发明提供了变阻尼液控单向阀，包括阀体，所述阀体内活动设置有主阀芯，所述主阀芯内腔活动设置有柱塞阀芯，所述主阀芯连接有用于其活动复位的第一弹性构件，所述阀体的第一工作油口与阀座的反向出油孔相连通，所述阀体的油缸工作油口与阀座的反向进油孔相连通，所述柱塞阀芯的其一端面与所述主阀芯上的径向节流孔形成第一可变阻尼流道，所述主阀芯内腔壁与所述柱塞阀芯上的径向节流孔形成第二可变阻尼流道。
进一步地，所述阀体内密封设置有一阀座，所述阀座的一端口与所述阀体的第一工作油口相连通，所述阀座的另一端口密封设置有一阀堵，所述阀座与所述阀堵之间形成一密封的容纳腔，所述主阀芯活动收容于所述容纳腔内。
进一步地，所述柱塞阀芯靠近所述阀堵的端面设置为向外拱起的弧状端面，可在与所述阀堵的接触平面上自由滑动。
进一步地，所述第一可变阻尼流道内设置有用于将所述柱塞阀芯的弧状端面始终抵接在所述阀堵内侧的第二弹性构件。
进一步地，所述第二弹性构件选用顶紧弹簧，所述顶紧弹簧位于所述第一可变阻尼流道内，且所述顶紧弹簧的一端与所述柱塞阀芯的端面相连，另一端与所述主阀芯内腔壁相连。
进一步地，所述第一弹性构件选用压缩弹簧，所述压缩弹簧位于所述第二可变阻尼流道内，且所述压缩弹簧套接于所述柱塞阀芯的外周侧。
进一步地，所述阀体内活动设置有先导活塞，所述阀体的第一工作油口与所述先导活塞的端面相连。
本发明的有益效果如下：
当主阀芯振动幅值较大时，第一可变阻尼流道与第二可变阻尼流道的过流面同时变小，振动抑制效果更强，能使主阀芯更快速的达到运动平衡稳态，同时通过两个可变阻尼流道串联来增强阻尼效果。
附图说明
图1为根据本发明实施例提供的双向液压锁左右对称布置液控单向阀的结构示意图；
图2为图1中单个液控单向阀的结构示意图。
具体实施方式
本发明的目的是通过可变阻尼来抑制液控单向阀锁止高压释压冲击导致的单向阀主阀芯振动。为实现上述目的，本发明提供了双向液压锁，包含两个液控单向阀，如附图1所示为左右对称结构。现以一个液控单向阀表征双向液压锁结构，其结构如附图2所示：单个液控单向阀机能包括阀体1、先导活塞2、阀座3、第一可变阻尼流道3.1、主阀芯4、压缩弹簧5、柱塞阀芯6、柱塞阀芯向外拱起的弧状端面6.1、第二可变阻尼流道6.2、阀堵7、顶紧弹簧8。
先导活塞2塞装于阀体1中部，阀体1的第一工作油口V1、第二工作油口V2分别与先导活塞2两端面相连，阀体1的第一工作油口V1与阀座3反向出油孔相通，阀体1的油缸工作油口C1与阀座3的反向进油孔相通。阀座3塞装于阀体1端面孔，主阀芯4塞装于阀座3内孔，顶紧弹簧8和柱塞阀芯6依次塞装于主阀芯4内孔，压缩弹簧5套装于柱塞阀芯6尾部，阀堵7塞装于阀座3端面孔。
柱塞阀芯6平端面与主阀芯4形成柱塞阀芯弹簧腔，柱塞阀芯6平端面与主阀芯4径向节流孔形成第一可变阻尼流道3.1，阀体1的油缸工作油口C1通过阀座3的反向进油孔继而通过第一可变阻尼流道3.1与柱塞阀芯弹簧腔相通。主阀芯4与阀座3、阀堵7和柱塞阀芯6圆柱面和弧端面形成主阀芯弹簧腔，主阀芯4内腔壁与柱塞阀芯6径向节流孔形成第二可变阻尼流道6.2，柱塞阀芯弹簧腔通过第二可变阻尼流道6.2与主阀芯弹簧腔相通。最终效果为阀体1的油缸工作油口C1通过第一可变阻尼流道3.1和第二可变阻尼流道6.2串联油路与主阀芯弹簧腔连通。
柱塞阀芯6被顶紧弹簧8弹压始终保持与阀堵7接触，柱塞阀芯6向外拱起的弧状端面与阀堵7点接触，可在阀堵7接触平面上自由滑动。当主阀芯4在阀座3的导向孔内来回快速运动时，因阀座3和主阀芯4装配同轴度偏差被柱塞阀芯6向外拱起的弧状端面点接触滑动浮动补偿，故不会因装配同轴度偏差导致卡滞，最终达到避免卡滞工作机能失效提升工作可靠性目的。
本发明通过串联两个可变阻尼流道来控制主阀芯弹簧腔和柱塞阀芯弹簧腔的压力波动，继而使主阀芯4的运动状态尽量不受阀体1的油缸工作油口C1释压冲击导致的压力波动影响，能快速稳定的过渡到运动平衡状态。其具体工作机理如下：
车辆伸展支腿工作时，阀体1的油缸工作油口C1在油缸伸出到极限位置时会残存有等于系统额定压力值的高压。当车辆回收支腿时，第二工作油口V2流入油液推动先导活塞2运动，继而先导活塞2推动主阀芯4离开阀座3锁止工作位导通开启。当主阀芯4快速开启时，油缸工作油口C1的残存高压通过主阀口与第一工作油口V1低压腔瞬间导通，高压释放形成剧烈的高速流体冲击导致主阀芯受力快速变化并来回振荡，继而导致油缸工作油口C1压力剧烈波动。当主阀芯4快速向最大开启位运动时，柱塞阀芯6平端面与主阀芯4径向节流孔形成第一可变阻尼流道3.1、主阀芯4与柱塞阀芯6径向节流孔形成第二可变阻尼流道6.2快速变小，使油缸工作油口C1的压力变化传导至主阀芯弹簧腔和柱塞阀芯弹簧腔压力变化衰减后幅值变小，频率降低。从而使主阀芯4快速平稳的过渡到运动稳态，不再反复高频率高速撞击阀座3导致振动。油缸工作油口C1压力波动振荡幅值越大，节流孔面积越小，可变阻尼效果越强，最终使液控单向阀芯快速过渡到平稳状态，避免反复振动问题，提升其工作寿命与可靠性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.变阻尼液控单向阀，其特征在于，包括阀体，所述阀体内活动设置有主阀芯，所述主阀芯内腔活动设置有柱塞阀芯，所述主阀芯连接有用于其活动复位的第一弹性构件，所述阀体内密封设置有一阀座，所述阀座一端口密封设置有一阀堵，所述阀座与所述阀堵之间形成一密封的容纳腔，所述主阀芯活动收容于所述容纳腔内，所述阀体的第一工作油口与阀座的反向出油孔相连通，所述阀体的油缸工作油口与阀座的反向进油孔相连通，所述柱塞阀芯的其一端面与所述主阀芯上的径向节流孔形成第一可变阻尼流道，所述主阀芯内腔壁与所述柱塞阀芯上的径向节流孔形成第二可变阻尼流道。
2.根据权利要求1所述的变阻尼液控单向阀，其特征在于，所述柱塞阀芯靠近所述阀堵的端面设置为向外拱起的弧状端面，可在与所述阀堵的接触平面上自由滑动。
3.根据权利要求1至2任一项所述的变阻尼液控单向阀，其特征在于，所述第一可变阻尼流道内设置有用于将所述柱塞阀芯的弧状端面始终抵接在所述阀堵内侧的第二弹性构件。
4.根据权利要求3所述的变阻尼液控单向阀，其特征在于，所述第二弹性构件选用顶紧弹簧，所述顶紧弹簧位于所述第一可变阻尼流道内，且所述顶紧弹簧的一端与所述柱塞阀芯的端面相连，另一端与所述主阀芯内腔壁相连。
5.根据权利要求1所述的变阻尼液控单向阀，其特征在于，所述第一弹性构件选用压缩弹簧，所述压缩弹簧位于所述第二可变阻尼流道内，且所述压缩弹簧套接于所述柱塞阀芯的外周侧。
6.根据权利要求1所述的变阻尼液控单向阀，其特征在于，所述阀体内活动设置有先导活塞，所述阀体的第一工作油口与所述先导活塞的端面相连。
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