CN113187843B - 一种分流阀和液压缸 - Google Patents

一种分流阀和液压缸 Download PDF

Info

Publication number
CN113187843B
CN113187843B CN202010040885.3A CN202010040885A CN113187843B CN 113187843 B CN113187843 B CN 113187843B CN 202010040885 A CN202010040885 A CN 202010040885A CN 113187843 B CN113187843 B CN 113187843B
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
valve core
flow dividing
cylinder
valve seat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202010040885.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113187843A (zh
Inventor
不公告发明人
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gudsen Technology Co ltd
Original Assignee
Gudsen Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gudsen Technology Co ltd filed Critical Gudsen Technology Co ltd
Priority to CN202010040885.3A priority Critical patent/CN113187843B/zh
Publication of CN113187843A publication Critical patent/CN113187843A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113187843B publication Critical patent/CN113187843B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/10Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium using liquid only; using a fluid of which the nature is immaterial
    • F16F9/14Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect
    • F16F9/16Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts
    • F16F9/18Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein
    • F16F9/19Devices with one or more members, e.g. pistons, vanes, moving to and fro in chambers and using throttling effect involving only straight-line movement of the effective parts with a closed cylinder and a piston separating two or more working spaces therein with a single cylinder and of single-tube type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02Installations or systems with accumulators
    • F15B1/024Installations or systems with accumulators used as a supplementary power source, e.g. to store energy in idle periods to balance pump load
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/08Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B13/00Details of servomotor systems ; Valves for servomotor systems
    • F15B13/02Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors
    • F15B13/04Fluid distribution or supply devices characterised by their adaptation to the control of servomotors for use with a single servomotor
    • F15B13/0401Valve members; Fluid interconnections therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/08Characterised by the construction of the motor unit
    • F15B15/14Characterised by the construction of the motor unit of the straight-cylinder type
    • F15B15/149Fluid interconnections, e.g. fluid connectors, passages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B15/00Fluid-actuated devices for displacing a member from one position to another; Gearing associated therewith
    • F15B15/20Other details, e.g. assembly with regulating devices
    • F15B15/202Externally-operated valves mounted in or on the actuator
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/3207Constructional features
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/34Special valve constructions; Shape or construction of throttling passages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F9/00Springs, vibration-dampers, shock-absorbers, or similarly-constructed movement-dampers using a fluid or the equivalent as damping medium
    • F16F9/32Details
    • F16F9/43Filling or drainage arrangements, e.g. for supply of gas
    • F16F9/435Filling or drainage arrangements, e.g. for supply of gas via opening in cylinder wall

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Multiple-Way Valves (AREA)
  • Fluid-Pressure Circuits (AREA)

Abstract

本发明公开了一种分流阀和液压缸,分流阀安装于缸体内的压缩腔/复原腔的分流阀安装口处,所述分流阀包括固定在缸体内的阀座、阀芯以及弹性件,阀芯设置在阀座内并与阀座滑动配合,弹性件设置在阀座和阀芯之间并为阀芯提供指向对应的所述压缩腔/复原腔的预紧力,阀芯在所述预紧力的作用下可与分流阀安装口紧密对接,所述压缩腔/复原腔被压缩时向阀芯施加压力,当施加给阀芯的压力克服所述预紧力而将阀芯顶起时所述分流阀打开,本发明可应用于主动减振器,在驱动组件生效时具有优于被动减振器的性能,在驱动组件失效时保持具有被动减振器相同的性能。

Description

一种分流阀和液压缸
技术领域
本发明涉及液压缸领域,尤其涉及一种分流阀和液压缸。
背景技术
减振器在衰减车辆车身与底盘振动中有着及其重要的作用,既提升了车辆的操纵稳定性,也改善了车辆内乘客的舒适性。
在传统的被动减振器中,由于操纵稳定性和舒适性在一定范围内是两个相互妥协的量,因此一般在车辆出厂时经过调教来达到一个可被广泛接受的效果。但由于路面情况,车辆内乘坐人员数量等均存在变化,因此用传统的被动减振器很难在所有情况下均有不错的效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种分流阀,安装于缸体内的压缩腔的分流阀安装口处,所述分流阀包括固定在缸体内的阀座、阀芯以及弹性件,阀芯设置在阀座内并与阀座滑动配合,弹性件设置在阀座和阀芯之间并为阀芯提供指向对应的所述压缩腔的预紧力,阀芯在所述预紧力的作用下可与分流阀安装口紧密对接,所述压缩腔被压缩时向阀芯施加压力,当施加给阀芯的压力克服所述预紧力而将阀芯顶起时所述分流阀打开。
优选地,所述阀芯始终连通所述压缩腔和常通通道,且连通的部分的截面面积随着所述阀芯被顶起的位移的增加而非线性减小。
优选地,所述阀芯被顶起打开过程中所述压缩腔与分流通道逐渐连通,且连通部分的截面面积随着所述阀芯被顶起的位移的增加而非线性增加。
优选地,所述缸体包括内筒、中筒和外筒,所述内筒的靠近其第一端的部分提供所述压缩腔,所述分流阀设置在所述内筒和中筒的第一端,所述阀座封堵所述中筒的第一端,所述内筒的第一端安装有封盖,所述阀芯与所述封盖对接,所述封盖与所述阀座、阀芯之间的缝隙形成与所述分流阀对应的分流通道,所述阀芯伸出阀座以连通所述分流阀对应的常通通道。
优选地,所述阀芯的第一端和第二端均开设有孔以连通阀芯内部和外部,所述阀芯的第一端伸出所述阀座,所述封盖开设作为所述分流阀安装口的开口,所述阀芯的第二端与所述封盖的开口对接,所述阀芯被顶起时所述阀芯与所述封盖之间形成连通所述压缩腔和对应的分流通道的缝隙,所述阀芯被顶起时所述阀芯与所述封盖之间形成的缝隙的截面面积,随着所述阀芯被顶起的位移的增加而线性或者非线性减小。
优选地,所述阀芯的第一端的端面开放形成第一通孔,所述阀芯的第一端的侧面开设与所述阀芯内部连通的第二通孔,所述阀芯被顶起时第一通孔和第二通孔两者均与常通通道连通且两者的连通部分的总的截面面积,随着所述阀芯被顶起的位移的增加而线性或者非线性增加。
本发明另一方面还构造了一种分流阀,安装于缸体内的复原腔的分流阀安装口处,所述分流阀包括固定在缸体内的阀座、阀芯以及弹性件,阀芯设置在阀座内并与阀座滑动配合,弹性件设置在阀座和阀芯之间并为阀芯提供指向对应的所述复原腔的预紧力,阀芯在所述预紧力的作用下可与分流阀安装口紧密对接,所述复原腔被压缩时向阀芯施加压力,当施加给阀芯的压力克服所述预紧力而将阀芯顶起时所述分流阀打开。
优选地,所述阀芯始终连通所述压缩腔和常通通道,且连通的部分的截面面积随着所述阀芯被顶起的位移的增加而非线性减小。
优选地,所述阀芯被顶起打开过程中所述压缩腔与分流通道逐渐连通,且连通部分的截面面积随着所述阀芯被顶起的位移的增加而非线性增加。
优选地,所述缸体包括内筒、中筒和外筒,所述内筒的靠近其第二端的部分提供所述复原腔,所述阀座封堵所述中筒的第二端,所述内筒的第二端安装有封盖,所述封盖开设作为所述分流阀安装口的开口,所述阀座套在所述封盖内并与所述封盖之间密封,所述阀芯与所述封盖的开口对接,缸体的活塞杆穿过所述阀芯、阀座并与所述阀芯、阀座间隙配合,所述封盖与所述阀芯之间的缝隙与所述阀座的开设的轴向通道连通并共同形成与所述分流阀对应的分流通道,所述阀座伸出所述封盖且位于所述中筒内的部分开设有第一过道,所述复原腔经由活塞杆与阀芯、阀座之间的缝隙以及所述第一过道与所述复原分流阀对应的常通通道连通,所述阀座裸露出所述中筒的部分开设有连通分流通道和常通通道的第二过道。
优选地,所述阀芯的与所述封盖插接部分的侧面开设有连通所述阀芯内部和外部的分流孔,所述阀芯与所述封盖插接时所述分流孔被所述封盖封堵,所述阀芯被顶起时所述分流孔裸露出来以连通所述复原腔和对应的分流通道。
本发明另一方面还好构造了一种液压缸,包括缸体,还包括安装于缸体内的压缩腔的分流阀安装口处的如前任一项所述的分流阀。
本发明的分流阀和液压缸,具有以下有益效果:在压缩腔/复原腔被压缩时,会向压缩腔/复原腔处安装的分流阀的阀芯施加压力,当施加给阀芯的压力克服预紧力是,会将阀芯顶起,此时分流阀打开,压缩腔/复原腔内的油液就增加了一条流出路径,将本发明的分流阀应用到对应的主动减振器后,因为主动减振器的驱动组件功率是有限的,在超出控制范围时,本发明的分流阀可以保护驱动组件,即在驱动组件生效时具有优于被动减振器的性能,在驱动组件失效时使得本发明的减振器具有被动减振器相同的性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图:
图1是本发明提供的分流阀应用于到的液压系统的油路示意图;
图2是图1中的液压缸的俯视图;
图3是实施例一的压缩分流阀的结构示意图;
图4是实施例二的复原分流阀的结构示意图;
图5是压缩行程,压缩分流阀未打开时油液从压缩腔进入复原腔的示意图;
图6是压缩行程,压缩分流阀打开时油液从压缩腔进入复原腔的示意图;
图7是复原行程,复原分流阀未打开时油液从复原腔进入压缩腔的示意图;
图8是复原行程,复原分流阀打开时油液从复原腔进入压缩腔的示意图;
图9是与压缩分流阀工作相关的各流道流量的分配关系示意图;
图10是液压泵转速随总流量的变化曲线示意图;
图11压缩分流阀和复原分流阀的与常通通道对应的阀口截面积与阀芯开口程度的关系;
图12压缩分流阀和复原分流阀的与分流管路对应的阀口截面积与阀芯开口程度的关系;
图13是压缩分流阀的全关的原理图;
图14是压缩分流阀的半开的原理图;
图15是压缩分流阀的全开的原理图。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的典型实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明,而不是对本申请技术方案的限定,在不冲突的情况下,本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
本说明书中使用的“第一”、“第二”等包含序数的术语可用于说明各种构成要素,但是这些构成要素不受这些术语的限定。使用这些术语的目的仅在于将一个构成要素区别于其他构成要素。例如,在不脱离本发明的权利范围的前提下,第一构成要素可被命名为第二构成要素,类似地,第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。
在介绍本发明的分流阀之前,首先介绍本发明的分流阀所应用到的液压系统。参考图1-2,液压系统包括驱动组件12(电机及液压泵)和液压缸,所述液压缸包括活塞10和分布在活塞10两侧的两个腔体100、200,所述两个腔体100、200与两个常通通道300、400对应连接,所述驱动组件12连接所述两个常通通道300、400。优选地,所述系统还包括:与所述两个腔体100、200对应的两个分流阀2、4,两个分流通道500、600以及两个蓄能器6、7。所述两个蓄能器6、7与所述两个常通通道300、400对应连接。两个分流阀2、4即对应本发明的实施例一和实施例二的分流阀。
其中,根据活塞10的运动方向,所述两个腔体100、200分为压缩腔100和复原腔200,所述两个分流阀2、4分为压缩分流阀2和复原分流阀4,压缩分流阀2对应的分流通道500连接复原分流阀4对应的常通通道400,复原分流阀4对应的分流通道600连接压缩分流阀2对应的常通通道300。压缩分流阀2连通压缩腔100和常通通道300,复原分流阀4连通复原腔200和常通通道400。压缩分流阀2隔断压缩腔100和分流通道500,并可在对应的活塞行程(即压缩行程)中的活塞速度达到一定速度时打开以连通其压缩腔100和分流通道500,复原分流阀4隔断复原腔200和分流通道600,并可在对应的活塞行程(即复原行程)中的活塞速度达到一定速度时打开以连通其复原腔200和分流通道600。
本实施例中,第一个蓄能器6直接与压缩腔100对应的常通通道300连通,不经过驱动组件12,这样可以直接吸收活塞杆11产生的体积变化。因为活塞杆11移动会导致其在复原腔200内的体积产生变化,第一个蓄能器6即是吸收这一部分体积变化,具体可以通过控制第一个蓄能器6的压力来控制第一个蓄能器6内吸收与活塞杆11的体积变化相等的油液,另外第一个蓄能器6直接与压缩腔100连接的方式可以参考图2中油口8与外筒101的连接方式,第一个蓄能器6可以用活塞式、囊式等,体积大,响应慢,同时也可以吸收因活塞杆11或驱动组件12产生的中低频液压脉动。
第二个蓄能器7体积较小,是通过驱动组件12的其他管路与复原腔200对应的常通通道400连通的,主要是用于吸收因活塞杆11或驱动组件12产生的中高频液压脉动,第二个蓄能器7可以采用薄膜式蓄能器,响应快。
优选地,所述活塞10上设置有两个泄压阀13,其中一个所述泄压阀13在压缩腔100的压力比复原腔200的压力大且两个腔体的压力差大于预设开启压力时打开,以使部分油液直接从压缩腔100流入复原腔200;另一个所述泄压阀13在复原腔200的压力比压缩腔100的压力大且两个腔体的压力差大于预设开启压力时打开,以使部分油液直接从复原腔200流入压缩腔100。参考图2-4,图3、4分别是图2的B-B剖视图的一部分,所述缸体包括内筒103、中筒102和外筒101,内筒103、中筒102和外筒101由内而外嵌套设置,内筒103和中筒102之间、中筒102和外筒101之间,均形成筒形通道。所述内筒103提供所述两个腔体100、200,所述压缩分流阀2设置在所述内筒103和中筒102的第一端,所述复原分流阀4设置在所述内筒103和中筒102的第二端。
其中,所述中筒102和外筒101之间的缝隙形成与所述压缩分流阀2对应的常通通道300,所述内筒103和中筒102之间形成与复原分流阀4对应的常通通道400,所述外筒101与中筒102之间的通道与所述驱动组件12的第一个油口8对接,所述中筒102与内筒103之间通道与所述驱动组件12的第二个油口9对接,所述驱动组件12的两个油口8、9嵌套设置。
本实施例的分流阀2、4的基本原理是相同的,只不过过细微结构上有所差别。下面分别对两个分流阀2、4进行详细介绍。
实施例一
其中,压缩分流阀2只在压缩行程起作用。参考图3,压缩分流阀2包括阀座203、阀芯201以及弹性件202,阀芯201设置在阀座203内并与阀座203滑动配合,弹性件202设置在阀座203、阀芯201之间并为阀芯201提供指向对应的压缩腔100的预紧力,本实施例中,弹性件202具体为弹簧,弹簧环绕阀芯201设置且弹簧的两端分别与阀座203、阀芯201连接,阀芯201在所述预紧力的作用下与对应的压缩腔100的分流阀安装口紧密对接,压缩腔100被压缩时向阀芯201施加压力。当施加给阀芯201的压力克服所述预紧力而将阀芯201顶起时,即认为压缩分流阀2打开。
具体来说,所述内筒103的第一端安装有封盖3,封盖3中间的开口相当于压缩腔100的分流阀安装口,阀座203封堵所述中筒102的第一端,中筒102的第一端即靠近压缩腔100的一端。阀座203与外筒101之间存在与常通通道300连通的空间,阀芯201与封盖3的开口对接,封盖3与阀座203、阀芯201之间的缝隙形成与压缩分流阀2对应的分流通道500,阀芯201伸出阀座203以连通所述压缩分流阀2对应的常通通道300。
更具体的,阀芯201的第一端和第二端均开设有孔以连通阀芯201内部和外部,阀芯201的第一端伸出阀座203,阀芯201的第二端与封盖3的分流阀安装口对接,为了便于分流时油液流通,分流阀安装口的径向尺寸略大于阀芯201的径向尺寸,即阀芯201与封盖3相互套合的部分是存在缝隙的,阀芯201被顶起时阀芯201与封盖3之间形成连通所述压缩腔100和对应的分流通道500的缝隙。
优选地,阀芯201的第一端的端面开放形成第一通孔2012,阀芯201的第一端的侧面开设与阀芯内部连通的第二通孔2013。阀芯201的第二端开设阻尼孔2011,在压缩行程中,油液从压缩腔100进入阻尼孔2011,在阻尼孔2011两端形成压差,从而形成沿压缩分流阀2的轴线方向的压力。
优选地,本发明中所述阀芯201始终连通所述压缩腔100和常通通道300,且连通的部分的截面面积(此处的截面面积特指影响流量Q的截面面积,若截面面积为S,则流量Q=S*V,V为油液速度)随着所述阀芯201被顶起的位移的增加而非线性减小。具体到本实施例中,即是所述阀芯201被顶起时第一通孔2012和第二通孔2013两者均与常通通道300连通且两者的连通部分的总的截面面积,随着所述阀芯201被顶起的位移的增加而线性或者非线性减小,更具体的,分流阀2关闭时,第一通孔2012与上方的挡板之间的排油空间最大,在阀芯201被顶起时,第一通孔2012与上方的挡板之间的排油空间逐渐非线性减小。
优选地,本发明中所述阀芯201被顶起打开过程中所述压缩腔100与分流通道500逐渐连通,如此,阀芯201被顶起的越多(即阀芯201打开的程度越大),流经分流通道500的流量越大,从而能减少流经常通通道300的油液流量。更进一步优选的,所述阀芯201被顶起打开过程中所述压缩腔100与分流通道500逐渐连通,且连通部分的截面面积随着所述阀芯201被顶起的位移的增加而非线性增加:具体到本实施例中,即是所述阀芯201被顶起时所述阀芯201与所述封盖3之间形成的缝隙的截面面积,随着所述阀芯201被顶起的位移的增加而非线性增加。
参考图10,总流量为Q1时,压缩分流阀2打开,总流量为Q2时,压缩分流阀2关闭,活塞运动反向时,总流量为Q3时复原分流阀打开,总流量为Q4时复原分流阀关闭。阀芯201开启时,阀口截面面积(即上文提到的连通部分的截面面积)线性变化时,液压泵转速有明显波动,阀口截面积非线性变化时,液压泵转速比较平稳。可见,阀口截面积非线性的设计能够更稳定地控制液压泵转速。本实施例中,两个分流阀2、4与常通通道对应的阀口截面积随阀芯开口程度(即阀芯被顶起的位移)的变化设计参考图11,两个分流阀2、4与分流通道对应的阀口截面积随阀芯开口程度(即阀芯被顶起的位移)的变化设计参考图12,图12主要是针对非线性设计。参考图11、12,本实施例中提到的非线性增加、非线性减小,都具体是以阀芯开口程度为横轴,以阀口截面积为纵轴,则两者所确定的曲线为上凸弧曲线,当然,该曲线并不一定只能是上凸弧曲线,还可以是下凹或者双峰曲线等。
关于分流阀阀口截面的一种线性与非线性设计,参考图13、图14、图15,分别代表分流阀关闭、半开和全开状态,A表示阀芯,B表示与阀芯配合的结构,C1表示随着阀芯开口程度增加而线性减小的连接常通通道300的连通部分,C2表示随着阀芯开口程度增加而非线性减小的连接常通通道300的连通部分。线性设计时,在阀芯位移的过程中,可流通的阀口截面面积线性变化,对应液压泵的转速参考图10中的阀口截面线性变化曲线。非线性设计时,在阀芯位移的过程中,可流通的阀口截面面积非线性变化,对应液压泵的转速参考图10中的阀口截面非线性变化曲线。
实施例二
其中,复原分流阀4只在复原行程起作用,参考图4,复原分流阀4包括阀座403、阀芯401以及弹性件402,阀芯401设置在阀座403内并与阀座403滑动配合,弹性件402设置在阀座403、阀芯401之间并为阀芯401提供指向对应的复原腔200的预紧力,阀芯401在所述预紧力的作用下与对应的复原腔200的分流阀安装口紧密对接,复原腔200被压缩时向阀芯401施加压力。当施加给阀芯401的压力克服所述预紧力而将阀芯401顶起时,即认为复原分流阀4打开。
具体的,阀座403封堵所述中筒102的第二端,所述内筒103的第二端安装有封盖5,阀座403套在封盖5内并与封盖5之间密封,封盖5中间的开口相当于复原腔200的分流阀安装口,阀芯401与封盖5的开口对接,活塞杆11穿过阀芯401、阀座403并与阀芯401、阀座403间隙配合,封盖5与阀芯401之间的缝隙与阀座403的开设的轴向通道连通并共同形成与复原分流阀4对应的分流通道600,阀座403伸出封盖5且位于中筒102内的部分开设有第一过道4031,复原腔200经由活塞杆11与阀芯401、阀座403之间的缝隙以及所述第一过道4031与所述复原分流阀4对应的常通通道400连通,阀座403裸露出中筒102的部分开设有连通分流通道600和常通通道300的第二过道4032。
其中,阀芯401的与封盖5插接部分的侧面开设有连通阀芯401内部和外部的分流孔4011,阀芯401与封盖5插接时所述分流孔4011被封盖5封堵,阀芯401被顶起时所述分流孔4011裸露出来以连通所述复原腔200和对应的分流通道600。
优选地,所述阀芯401始终连通所述复原腔200和常通通道400,且连通的部分的截面面积随着所述阀芯401被顶起的位移的增加而非线性减小,参考图11。
优选地,所述阀芯401被顶起打开过程中所述复原腔200与分流通道600逐渐连通,且连通部分的截面面积随着所述阀芯401被顶起的位移的增加而非线性增加,参考图12。
下面着重以压缩行程为例说明采用了上述实施例的分流阀的液压系统的工作过程。
如图9所示,横轴表示因活塞10在压缩腔100运动时需排出的油液总流量,纵轴表示经常通通道300、分流通道500、泄压阀13排出的油液流量,S1、S2、S2分别表示经常通通道300、分流通道500、泄压阀13的流量曲线。当总流量Qt在0-Q1时,所有油液均从常通通道300经驱动组件12后流入常通通道400,即q3=Qt;当总流量Qt大于Q1时,分流通道500开始打开,部分油液从分流通道500流入常通通道400,并且分流通道500在总流量Qt继续增加时继续打开,直到分流通道500完全打开;当总流量Qt大于Q2时,泄压阀13打开,部分油液从压缩腔100经泄压阀12直接流入复原腔200。整个过程中,经常通通道300、分流通道500、泄压阀12的总油液流量分别为q4、q2、q1,并且q4+q2+q1=Q3。
参考图5,活塞11上的箭头表示活塞的移动方向,当压缩分流阀2的轴线方向的压力差小于等于弹簧的预紧力时,分流阀2不产生动作,即未打开,所有压缩腔100的油液都需要经阻尼孔2011后从第二通孔2013以及第一通孔2012排入常通通道300,与活塞杆11体积变化相等的油液进入蓄能器6,其他油液全部先后经常通通道300、油口8流入液压电机泵,此时液压电机泵转速与活塞杆11运动速度成正比,油液经过液压电机泵后从油口9流入常通通道400,再从第一过道4031流经活塞杆11与阀芯401、阀座403之间的缝隙后进入复原腔200。此过程对应图9中总流量为0-Q1的阶段。
参考图6,当压缩分流阀2的轴线方向的压力差大于弹簧的预紧力时,阀芯201开始上移打开,阀芯201与封盖3之间形成缝隙,从而连通压缩腔100和分流通道500。此时,一部分油液还是与图3同理从第二通孔2013以及第一通孔2012、常通通道300流向油口8,流入液压电机泵,再从油口9进入常通通道400。而另一部分部油液则由分流通道500直接进入常通通道400,无需经过液压电机泵,如此减少了流经液压电机泵的油液,从而减小了液压电机泵转速增加速度,此过程对应图9中总流量为Q1-Q0的阶段。当活塞杆11速度继续增大,压缩行程油液流量继续增大,会继续加大了在阻尼孔2011两端形成的压差,从而进一步增大了作用在弹簧上的力,使得分流阀2进一步沿轴线运动,增大了阀芯201与封盖3之间的缝隙大小,从而加大了分流能力,使得液压电机泵转速保持恒定。当油液速度继续增大至使得阀芯201移动到极限位置,此时阀芯201与外筒101抵持,第一通孔2012被完全关闭,分流通道500的分流能力开发到最大,此时,如图中左侧箭头示意,一部分油液从第二通孔2013进入常通通道300,然后流向油口8,流入液压电机泵,再从油口9进入常通通道400,一部分油液则由分流通道500直接排入常通通道400,如图中右侧箭头示意。
当活塞杆11速度进一步增大,当压缩腔100和复原腔200的压差大于位于活塞10处的泄压阀13的开启压力时,泄压阀13打开,部分油液直接从压缩腔100直接流入复原腔200,从而减少分流阀2的流量,使得液压电机泵转速保持恒定,此过程对应图9中总流量为Q2-Q3的阶段。
本实施例中,液压电机泵可以通过提供阻尼力,或提供主动力,来控制分流阀2和泄压阀13打开的时机和程度。比如,当分流阀2已经完全打开,但泄压阀13仍未开启,液压电机泵可以通过提供阻尼力,加大压缩腔100和复原腔200的压差,主动使泄压阀13开启,从而保护液压电机泵不会超过额定转速。
参考图7-8,复原分流阀4与压缩分流阀2在结构上虽然有细微差别,比如说分流阀的打开方式上,复原分流阀4是在阀芯401侧部开分流孔4011,阀芯401移动会导致分流孔4011裸露或者被封堵,如此实现分流通道600与复原腔200之间的连通或者隔断,而压缩分流阀2的阀芯201是在移动时与封盖3之间形成缝隙,从而实现分流通道500与压缩腔100之间的连通或者隔断,可以理解的是,实际上此两种方式并非固定的,两个分流阀2、4在打开连通对应的腔体和分流通道时,可以均采用分流阀2的打开方式,也可以均可以分流阀4的打开方式,两个分流阀2、4的打开方式还可以互换,复原行程的具体的油液流通路径,原理与压缩分流阀2类似,此处不再赘述。
在阀芯所受到的压力小于预紧力时,复原腔200的油液经由活塞杆11与阀芯401、阀座403之间的缝隙以及所述第一过道4031流入常通通道400,再从油口9流入液压电机泵,再从油口8进入常通通道300,经由第二通孔2013以及第一通孔2012流入阀芯201,最终进入压缩腔100,如6、7中左侧箭头所示。当压力大于预紧力时,油液从分流孔4011进入分流通道600,再经第二过道4032直接排入常通通道300。
主动减振器的阻尼力由液压电机泵提供的力和液压系统提供的被动阻尼力构成,由于电机的驱动控制需要额外的电气线路和控制器等电气装置。在极端情况下,电气装置会发生不可避免的失效,液压电机泵处于无控制状态下,此时主动减振器的阻尼力完全由液压系统提供的被动阻尼力构成。在不同速度段,分流阀和泄压阀共同提供了被动阻尼力,通过设定分流阀和泄压阀的开孔尺寸和形状、弹簧刚度和预紧力等等,可以达到设计主动减振器被动阻尼力曲线的目的,使得主动减振器可在液压电机泵不工作或失效时,提供与传统液压被动减振器相当的阻尼力。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述,但是本发明并不局限于上述的具体实施方式,上述的具体实施方式仅仅是示意性的,而不是限制性的,本领域的普通技术人员在本发明的启示下,在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下,还可做出很多形式,这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种分流阀,安装于缸体内的压缩腔的分流阀安装口处,其特征在于,所述分流阀包括固定在缸体内的阀座、阀芯以及弹性件,阀芯设置在阀座内并与阀座滑动配合,弹性件设置在阀座和阀芯之间并为阀芯提供指向对应的所述压缩腔的预紧力,阀芯在所述预紧力的作用下可与分流阀安装口紧密对接,所述压缩腔被压缩时向阀芯施加压力,当施加给阀芯的压力克服所述预紧力而将阀芯顶起时所述分流阀打开;
所述缸体包括内筒、中筒和外筒,所述内筒的靠近其第一端的部分提供所述压缩腔,所述分流阀设置在所述内筒和中筒的第一端,所述阀座封堵所述中筒的第一端,所述内筒的第一端安装有封盖,所述阀芯与所述封盖对接,所述封盖与所述阀座、阀芯之间的缝隙形成与所述分流阀对应的分流通道,所述阀芯伸出阀座以连通所述分流阀对应的常通通道。
2.根据权利要求1所述的分流阀,其特征在于,所述阀芯始终连通所述压缩腔和常通通道,且连通部分的截面面积随着所述阀芯被顶起的位移的增加而非线性减小。
3.根据权利要求1所述的分流阀,其特征在于,所述阀芯被顶起打开过程中所述压缩腔与分流通道逐渐连通,且连通部分的截面面积随着所述阀芯被顶起的位移的增加而非线性增加。
4.根据权利要求1所述的分流阀,其特征在于,所述阀芯的第一端和第二端均开设有孔以连通阀芯内部和外部,所述阀芯的第一端伸出所述阀座,所述封盖开设作为所述分流阀安装口的开口,所述阀芯的第二端与所述封盖的开口对接,所述阀芯被顶起时所述阀芯与所述封盖之间形成连通所述压缩腔和对应的分流通道的缝隙,所述阀芯被顶起时所述阀芯与所述封盖之间形成的缝隙的截面面积,随着所述阀芯被顶起的位移的增加而线性或者非线性增加。
5.根据权利要求1所述的分流阀,其特征在于,所述阀芯的第一端的端面开放形成第一通孔,所述阀芯的第一端的侧面开设与所述阀芯内部连通的第二通孔,所述阀芯被顶起时第一通孔和第二通孔两者均与常通通道连通且两者的连通部分的总的截面面积,随着所述阀芯被顶起的位移的增加而线性或者非线性减小。
6.一种分流阀,安装于缸体内的复原腔的分流阀安装口处,其特征在于,所述分流阀包括固定在缸体内的阀座、阀芯以及弹性件,阀芯设置在阀座内并与阀座滑动配合,弹性件设置在阀座和阀芯之间并为阀芯提供指向对应的所述复原腔的预紧力,阀芯在所述预紧力的作用下可与分流阀安装口紧密对接,所述复原腔被压缩时向阀芯施加压力,当施加给阀芯的压力克服所述预紧力而将阀芯顶起时所述分流阀打开;
所述缸体包括内筒、中筒和外筒,所述内筒的靠近其第二端的部分提供所述复原腔,所述阀座封堵所述中筒的第二端,所述内筒的第二端安装有封盖,所述封盖开设作为所述分流阀安装口的开口,所述阀座套在所述封盖内并与所述封盖之间密封,所述阀芯与所述封盖的开口对接,缸体的活塞杆穿过所述阀芯、阀座并与所述阀芯、阀座间隙配合,所述封盖与所述阀芯之间的缝隙与所述阀座的开设的轴向通道连通并共同形成与所述分流阀对应的分流通道,所述阀座伸出所述封盖且位于所述中筒内的部分开设有第一过道,所述复原腔经由活塞杆与阀芯、阀座之间的缝隙以及所述第一过道与所述分流阀对应的常通通道连通,所述阀座裸露出所述中筒的部分开设有连通分流通道和常通通道的第二过道。
7.根据权利要求6所述的分流阀,其特征在于,所述阀芯始终连通所述复原腔和常通通道,且连通部分的截面面积随着所述阀芯被顶起的位移的增加而非线性减小。
8.根据权利要求6所述的分流阀,其特征在于,所述阀芯被顶起打开过程中所述复原腔与分流通道逐渐连通,且连通部分的截面面积随着所述阀芯被顶起的位移的增加而非线性增加。
9.根据权利要求6所述的分流阀,其特征在于,所述阀芯的与所述封盖插接部分的侧面开设有连通所述阀芯内部和外部的分流孔,所述阀芯与所述封盖插接时所述分流孔被所述封盖封堵,所述阀芯被顶起时所述分流孔裸露出来以连通所述复原腔和对应的分流通道。
10.一种液压缸,包括缸体,其特征在于,还包括安装于缸体内的压缩腔的分流阀安装口处的如权利要求1-5任一项所述的分流阀;和/或,还包括安装于缸体内的复原腔的分流阀安装口处的如权利要求6-9任一项所述的分流阀。
CN202010040885.3A 2020-01-14 2020-01-14 一种分流阀和液压缸 Active CN113187843B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010040885.3A CN113187843B (zh) 2020-01-14 2020-01-14 一种分流阀和液压缸

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010040885.3A CN113187843B (zh) 2020-01-14 2020-01-14 一种分流阀和液压缸

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113187843A CN113187843A (zh) 2021-07-30
CN113187843B true CN113187843B (zh) 2022-11-08

Family

ID=76972391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010040885.3A Active CN113187843B (zh) 2020-01-14 2020-01-14 一种分流阀和液压缸

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113187843B (zh)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203743139U (zh) * 2014-03-11 2014-07-30 山河智能装备股份有限公司 一种变负载下多缸同步电液控制系统
DE102014107708A1 (de) * 2014-06-02 2015-12-03 Lisega SE Ventil für Hydraulikdämpfer
WO2019047720A1 (zh) * 2017-09-11 2019-03-14 杭州三花研究院有限公司 流体控制组件
CN207687083U (zh) * 2017-12-13 2018-08-03 哈尔滨理工大学 双液压缸流量补偿同步起竖装置
CN209539676U (zh) * 2018-12-13 2019-10-25 浙江华益精密机械股份有限公司 分流集流阀

Also Published As

Publication number Publication date
CN113187843A (zh) 2021-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113124085B (zh) 一种主动减振器的液压系统
US5404973A (en) Damping force control type hydraulic shock absorber
ES2791701T3 (es) Aparato de cilindro
JP2023168335A (ja) 統合されたエネルギ生成ダンパ
JP3146392B2 (ja) 減衰力調整式油圧緩衝器
KR101675660B1 (ko) 액추에이터
KR102050274B1 (ko) 에너지 회수식 유체 진동 댐퍼
KR101825863B1 (ko) 실린더 장치
CN101290037A (zh) 衰减力调节式流体压力缓冲器
KR20080045759A (ko) 완충기
KR20030044816A (ko) 감쇠력 조정식 유압 완충기
CN202867681U (zh) 叶片式减震器
US5868161A (en) Damper valve
US20150354606A1 (en) Actuator unit
RU2014104588A (ru) Способ подвески и демпфирующее устройство, предназначенное для автотранспортного средства
CA2898616C (en) Actuator unit
EA035907B1 (ru) Гидравлический привод, в частности, амортизационного и/или демпфирующего типа
US6068013A (en) Counter balance valve
CN113187843B (zh) 一种分流阀和液压缸
CN112594244B (zh) 机械式液控换向阀
KR20050046721A (ko) 진동 댐퍼용의 제어 가능한 피스톤 밸브 및 플랩 밸브
RU2695932C1 (ru) Устройство и способ поддержания созданного гидравлического давления
TW201809500A (zh) 壓缸裝置
JP3360156B2 (ja) 減衰力調整式油圧緩衝器
CN111442049A (zh) 集成式双气室油气阻尼器及工作方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant