CN113874648A - 滑阀和包括该滑阀的液压设备 - Google Patents

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Abstract

一种滑阀。阀壳具有先导流体通道以及彼此纵向隔开的第一部分和第二部分。阀芯可移动地插入在阀壳中，并且包括插塞，该插塞能够进入第一部分和第二部分之间的先导流体通道以遵循阀芯的移动而改变该先导流体通道的流动面积。一种液压机。当先导流体通过第一部分供应到先导流体通道时，所供应的先导流体的至少一部分通过第二部分提供给保持阀。该保持阀允许作业流体从第一腔室向滑阀的流动，并且该阀芯移动到第三位置以将作业流体推进到第二腔室并且接收来自第一腔室的作业流体。

Description

滑阀和包括该滑阀的液压设备
技术领域
本公开涉及一种滑阀，通过该滑阀能够简化先导液压回路的结构，并且涉及一种包括该滑阀的液压设备。
背景技术
通过使用高压作业流体操作的各种液压机在本领域中是众所周知的。此类液压机使用各种阀来控制高压作业流体的流动。这样的阀中的一些阀通过施加到其上的先导流体的压力来操作。
图1示意性地示出了相关技术的液压机中的滑阀200和动臂保持阀60(的一部分)的组装构造。
图1所示的滑阀20包括阀芯30和阀壳21。阀壳21包括阀体40和罩盖50。阀体40可以具有限定在其中的滑动孔41。阀体40还可以具有限定在其中的作业流体通道43，该作业流体通道43允许作业流体流过其中。阀芯30能够在滑动孔41中移动，以改变作业流体在作业流体通道43中的流动。图1示出了如下一种结构，在该结构中，动臂保持阀60连接到滑阀20的阀壳21(的阀体40)。
动臂保持阀60包括阀块4、提升阀5以及辅助阀8。需要通过先导端口1施加先导压力，以操作辅助阀8。然而，相关技术的液压机具有如下的结构，在该结构中，先导压力经由与滑阀20分离的部件施加到辅助阀8。因此，在相关技术的液压机中，先导液压回路具有复杂的结构，这已被指出为是一种缺点。
发明内容
技术方案
本公开的各个方面提供一种滑阀，通过该滑阀能够简化先导液压回路的结构。此外，本发明旨在防止阀芯旋转，以减少滑阀的磨损。
为了克服上述目的，可以提供一种滑阀和一种液压机。
根据本公开的一个方面，滑阀可以包括：阀壳，该阀壳具有限定在其中的先导流体通道，该先导流体通道允许先导流体流过其中并且包括彼此纵向隔开的第一部分和第二部分；以及阀芯，该阀芯可移动地插入在阀壳中，该阀芯包括插塞，该插塞能够进入第一部分和第二部分之间的先导流体通道以遵循阀芯的移动而改变该先导流体通道的流动面积。
根据本公开的另一方面，液压机可以包括：上述滑阀；致动器，该致动器连接到滑阀并且包括第一腔室和第二腔室；以及保持阀，该保持阀设置在滑阀和第一腔室之间，该保持阀连接到第二部分。当该阀芯处于如下第一位置时，该先导流体通道内的流体可以通过第一部分排出，并且该保持阀可以阻挡作业流体从第一腔室向滑阀的流动：在该第一位置中，作业流体在该滑阀和致动器之间的流动受到阻挡。
根据本公开的另一方面，液压机可以包括：上述滑阀；致动器，该致动器连接到滑阀并且包括第一腔室和第二腔室；以及保持阀，该保持阀设置在滑阀和第一腔室之间，该保持阀连接到第二部分。当该阀芯移动到如下第二位置时，该先导流体通道内的流体可以通过第一部分排出，并且该保持阀可以移动以允许作业流体从滑阀向第一腔室的流动：在该第二位置中，该滑阀将作业流体推进到第一腔室并且从第二腔室接收作业流体。
根据本公开的另一方面，液压机可以包括：上述滑阀；致动器，该致动器连接到滑阀并且包括第一腔室和第二腔室；以及保持阀，该保持阀设置在滑阀和第一腔室之间，该保持阀连接到第二部分。当先导流体通过第一部分供应到该先导流体通道时，所供应的先导流体的至少一部分可以通过第二部分提供到保持阀，以使得该保持阀移动以允许作业流体从第一腔室向滑阀的流动，并且该阀芯可以移动到第三位置，在该第三位置中，该滑阀将作业流体推进到第二腔室，并且从第一腔室接收作业流体。
根据一些实施例，该致动器可以是动臂致动器，该第一腔室可以是大腔室，且该第二腔室可以是小腔室，并且该保持阀可以是动臂保持阀。
根据一些实施例，该致动器包括臂致动器，该第一腔室可以是小腔室，且该第二腔室可以是大腔室，并且该保持阀可以是臂保持阀。
如上所述，根据本公开，先导流体通道设置在阀芯内，由此防止流体泄漏。此外，由于防止了阀芯旋转，因此可以减少滑阀的磨损。
本发明的方法和设备具有其它特征和优点，这些特征和优点将从附图(附图的公开内容纳入本文)或者在以下详细说明中显而易见或进行更详细地阐述，附图和以下详细说明一起用于解释本发明的某些原理。
附图说明
图1示意性地示出了相关技术的液压机中的滑阀和动臂保持阀(的一部分)的组装构造；
图2示意性地示出了根据示例性实施例的滑阀的阀壳和阀芯的(一部分)；
图3是图2的部分放大视图；
图4示意性地示出了根据示例性实施例的液压机的结构；
图5示意性地示出了根据示例性实施例的液压机的滑阀和动臂保持阀的(一部分)的组装构造；以及
图6是图5所示的动臂保持阀的液压回路图。
具体实施方式
下文中，将参照附图详细地描述本发明。
图2示意性地示出了根据示例性实施例的滑阀的阀壳和阀芯的(一部分)，而图3是图2的部分放大视图。
在一些实施例中，该滑阀可以包括阀壳21和阀芯30。
在一些实施例中，阀壳21可以包括阀体(未示出)，阀芯30(的阀芯主体31)可移动地插入在该阀体中。在一些实施例中，阀壳21可以包括罩盖50，该罩盖连接到阀体，以覆盖阀芯30的两端。
阀壳21(阀壳21的阀体)可以具有限定在其中的滑动孔。此外，阀壳21(阀壳21的阀体)可以具有限定在其中的作业流体通道，该作业流体通道允许作业流体流过其中。
阀壳21(阀壳21的罩盖50)可以具有限定在其中的先导流体通道51，该先导流体通道51允许先导流体流过其中。该先导流体通道51可以包括彼此纵向隔开的第一部分51a和第二部分51b。
在一些实施例中，阀芯30可以包括阀芯主体31和插塞33。
阀芯主体31能够在滑动孔中移动，以改变作业流体在作业流体通道中的流动。在一些实施例中，插塞33可以是连接到阀芯主体31的单独构件。在一些替代实施例中，插塞33和阀芯主体31可以设置为单个实体。在一些替代实施例中，插塞33可以构造成经由第三介质与阀芯主体31协同作业。当阀芯30(的阀芯主体31)移动时，插塞33可以与阀芯30一起移动。在一些实施例中，插塞33可以设置在阀芯30的端部上。在这样的实施例中的一些实施例中，插塞33可以连接到阀芯主体31的端部。
在一些实施例中，该滑阀可以是三位阀，其中，阀芯30可以处于第一位置即中性位置中，并且可以处于第二位置和第三位置即非中性位置中。图3示出了阀芯30处于第一位置中的示例。然而，这仅是说明性的，并且当阀芯主体31处于第一位置时，插塞33的一端可以位于图3中位置的左侧或右侧上。在图3的图示中，当阀芯30向右移动时，阀芯30将被描述为从第一位置切换到第二位置，并且当阀芯30向左移动时，阀芯30将被描述为从第一位置切换到第三位置。(虽然下文将描述的是，动臂在阀芯30切换到第二位置时提升，并且动臂在阀芯30切换到第三位置时下降，但这仅是说明性的。该动臂提升还是下降由阀体内形成的作业流体通道的结构所决定。)
插塞33可以构造成能够进入第一部分51a和第二部分51b之间的先导流体通道51，以改变先导流体通道51的流动面积。在一些实施例中，阀壳21(的罩盖50)可以具有限定在其中的引导孔53，该引导孔连接到第一部分51a和第二部分51b之间的先导流体通道51。插塞33可以通过引导孔53进入先导流体通道51。在一些实施例中，插塞33和引导孔53的跨插塞33和引导孔53的长度的横截面可以确定形状为防止插塞33旋转。例如，插塞33和引导孔53的横截面形状都可以是非圆形的。
在一些实施例中，可以确定插塞33和引导孔53的长度和相对位置，使得即使当阀芯移动时(例如，即使当该阀芯从图3中的位置向左或向右移动得最远时)，插塞33仍不会从引导孔53脱落。例如，即使当插塞33(由于从图3中的位置向左移动得最远)而远离先导流体通道51移动得最远时，插塞33仍可以插入在引导孔53中，例如插入约3mm，由此防止插塞33从引导孔53脱落。
在一些实施例中，当插塞33从图3中的位置向右移动得最远，由此尽可能深地进入先导流体通道51时，可以使得先导流体通道51的流动面积最小。在一些实施例中，该最小流动面积可以大于零。例如，该滑阀可以设计成，使得当插塞33尽可能深地进入先导流体通道51时，插塞33的末端和先导流体通道51的内壁表面之间的距离是1毫米。
在一些实施例中，第一部分51a可以连接到减压阀(未示出)，使得先导流体通道51与减压阀流体连通。在这样的实施例中的一些实施例中，该减压阀可以是电子比例减压阀。在一些实施例中，阀壳21可以具有腔体57，该电子比例减压阀容纳在该腔体中。在这样的实施例中，第一部分51a可以与腔体57流体连通。
在一些实施例中，第二部分51b可以连接到先导操作阀。在一些实施例中，阀壳21(的罩盖50)可以包括端口59，该先导操作阀会连接到该端口。在这样的实施例中，第二部分51b可以与端口59流体连通。
在一些实施例中，阀壳21可以包括压力腔室55，以将先导压力施加到阀芯30(阀芯30的阀芯主体31)。在一些实施例中，压力腔室55可以连接到第一部分51a和第二部分51b之间的先导流体通道51。因此，通过第一部分51a供应的先导流体可以将先导压力施加到压力腔室55中的阀芯30(阀芯主体31)，以将阀芯30移动到第三位置，并且通过第二部分51b将先导压力施加到先导操作阀，以移动该先导操作阀。
图4示意性地示出了根据示例性实施例的液压机的结构。
该液压机可以使用液压压力来操作作业装置300进行作业。在一些实施例中，该液压机可以是建筑机械。
在一些实施例中，液压机可以是如图1所示的挖掘机。该液压机可以包括上部结构100、下部结构200以及作业装置300。
包括行进致动器的下部结构200允许液压机行进。该行进致动器可以是液压马达。
上部结构100可以包括泵、储罐、电源、主控制阀(MCV)等。在一些实施例中，MCV可以包括多个滑阀。此外，上部结构100可以包括回转致动器，以能够相对于下部结构200旋转。该回转致动器可以是液压马达。
挖掘机可以使用作业装置300作业。该作业装置300可以包括动臂111、臂121和铲斗131以及动臂致动器113、臂致动器123和铲斗致动器133，该动臂致动器、臂致动器和铲斗致动器用于致动动臂111、臂121和铲斗131。该动臂致动器113、臂致动器123和铲斗致动器133可以是液压缸。
图5示意性地示出了根据示例性实施例的液压机的滑阀和动臂保持阀的(一部分)的组装构造，并且图6是图5所示的动臂保持阀的液压回路图。
在一些实施例中，该液压机可以包括滑阀20、动臂致动器和动臂保持阀60。
如上所述，滑阀20的第一部分可以连接到减压阀，使得该先导流体通道可以与该减压阀流体连通。在一些实施例中，该减压阀可以是电子比例减压阀。如上所述，滑阀20的第二部分可以连接到动臂保持阀60(的先导端口1)。在一些实施例中，滑阀20的第二部分也可以连接到中心旁通阀(CBP)。
在一些实施例中，动臂致动器可以连接到滑阀20。该动臂致动器可以包括大腔室和小腔室。
在一些实施例中，动臂保持阀60可以设置在滑阀20和动臂致动器的大腔室之间。
在一些实施例中，动臂保持阀60可以包括阀块4、提升阀5和辅助阀8。
在一些实施例中，阀块4可以包括先导端口1和排出端口(Dr)3，通过该先导端口施加先导压力Pi，并且通过该排出端口从先导压力腔室2排出流体。
在一些实施例中，可以在滑阀20的阀体和动臂保持阀60的阀块中设置流动通道7，该流动通道连接提升阀5的后腔室6和位点C2。位点C2可以连接到滑阀20的阀体内的作业流体通道。位点C1可以连接到该动臂致动器的大腔室。
在一些实施例中，提升阀5可以允许或阻挡作业流体在动臂致动器的大腔室和滑阀20的作业流体通道之间的流动。就此而言，在一些实施例中，提升阀5可以打开和关闭位点C1和位点C2之间的流动通道。当滑阀20的阀芯处于第一位置即中性位置中时，提升阀5可以关闭流动通道，以防止动臂自由掉落。
辅助阀8可以可移动地设置在阀块4中。辅助阀8可以连接到提升阀5。在一些实施例中，辅助阀8可以包括活塞9。在一些实施例中，滑阀20的第二部分可以通过先导端口1连接到辅助阀8(的活塞9)。当先导压力施加到活塞9时，辅助阀9可以移动以打开流动通道7。
1)当阀芯处于第一位置时
当该阀芯处于中性位置即第一位置中时，阻挡作业流体在滑阀20和动臂致动器之间的流动。
在这种情况下，该先导流体通道中的流体通过第一部分排出。因此，辅助阀8关闭，以阻挡流体通过流动通道7的流动。
此外，动臂保持阀60阻挡作业流体从大腔室向滑阀20的流动。现在将详细描述的是，防止该动臂在滑阀20的阀芯处于中性位置即第一位置中时自由掉落的保持功能。
当该阀芯主体处于第一位置中时，作业流体挤压提升阀5的顶部的压力与弹簧10挤压提升阀5顶端的弹力的合力大于作业流体挤压提升阀5底端的压力。(由于面积不同，所以作业流体挤压提升阀5底端的压力小于作业流体挤压提升阀5顶端的压力。)因此，提升阀5阻挡位点C1和位点C2之间的流动通道。也就是说，由于阻挡来自该动臂致动器的大腔室的作业流体通过滑阀20返回到储罐，因此可以防止动臂自由掉落。
2)当阀芯处于第二位置时
当该阀芯移动到第二位置即非中性位置时，动臂保持阀60移动以允许作业流体从滑阀20向大腔室的流动。确切地，供应到滑阀20的作业流体通道的高压作业流体打开提升阀5，且因此供应到该动臂致动器的大腔室。此外，滑阀20接收从小腔室返回的作业流体。
在这种情况下，该先导流体通道中的流体通过第一部分排出。因此，维持辅助阀8的关闭状态，且由此阻挡流体通过流动通道7的流动的状态仍然得以维持。
3)当阀芯处于第三位置时
当该减压阀将先导流体通过第一部分供应到先导流体通道时，所供应的先导流体将先导压力施加到压力腔室中的阀芯，以将阀芯移动到第三位置。当该阀芯处于第三位置时，滑阀20可以将作业流体供应到小腔室。此外，来自该动臂致动器的大腔室的作业流体可以依次通过位点C1和位点C2，然后返回到滑阀20。
将所供应的先导流体的至少一部分通过第二部分供应到动臂保持阀60的先导端口1。这里，动臂保持阀60(的提升阀5)移动，以允许作业流体从动臂致动器的大腔室向滑阀20的流动。将详细描述的是，当滑阀20的阀芯处于非中性位置即第三位置时，释放该动臂保持功能。
当响应于操纵控制杆而将信号传送到电子比例减压阀时，该电子比例减压阀将先导流体供应到该先导流体通道。当先导流体通过先导流体通道供应到先导端口1时(然后，先导压力腔室2中的流体通过排出端口Dr排出到储罐)，辅助阀8打开(响应于辅助阀8的阀芯向下移动)。因此，提升阀5的后腔室6中的流体打开止回阀11，并且通过流动通道7流到位点C2。因此，提升阀5在附图中向上移动，并且释放保持功能。也就是说，由于释放提升阀5的保持功能，因此位点C1和位点C2之间的流动通道打开。在这种情况下，来自该动臂致动器的大腔室的作业流体可以依次通过位点C1和位点C2，并且由此可以通过滑阀20排放到储罐。
在一些实施例中，该液压机可以包括滑阀、臂致动器(未示出)和臂保持阀(未示出)。该臂致动器可以包括小腔室和大腔室。该臂保持阀可以设置在滑阀和小腔室之间，并且可以连接到滑阀的第二部分。

Claims (20)

1.一种滑阀，包括：
阀壳，所述阀壳具有限定在其中的先导流体通道，所述先导流体通道允许先导流体流过其中并且包括彼此纵向隔开的第一部分和第二部分，以及
阀芯，所述阀芯被可移动地插入在所述阀壳中，所述阀芯包括插塞，所述插塞能够进入所述第一部分和所述第二部分之间的所述先导流体通道以遵循所述阀芯的移动而改变所述先导流体通道的流动面积。
2.根据权利要求1所述的滑阀，其中，所述插塞被设置在所述插塞的端部上。
3.根据权利要求1所述的滑阀，其中，所述阀壳具有限定在其中的滑动孔和作业流体通道，所述作业流体通道允许作业流体流过其中，
所述阀芯还包括阀芯主体，所述阀芯主体能够在所述滑动孔中移动以改变作业流体在所述作业流体通道中的流动，以及
所述插塞被连接到所述阀芯主体。
4.根据权利要求3所述的滑阀，其中，所述插塞被连接到所述阀芯主体的端部。
5.根据权利要求1所述的滑阀，其中，所述阀壳包括阀体和罩盖，所述阀芯被可移动地插入在所述阀体中，并且所述罩盖被连接到所述阀体以覆盖所述阀芯的两个端部，并且
所述先导流体通道被设置在所述罩盖内。
6.根据权利要求1所述的滑阀，其中，所述阀壳包括压力腔室，以将先导压力施加到所述阀芯，并且
所述压力腔室被连接到所述第一部分和所述第二部分之间的所述先导流体通道。
7.根据权利要求1所述的滑阀，其中，所述阀壳具有限定在其中的腔体，电子比例减压阀被容纳在所述腔体中，并且
所述第一部分与所述腔体流体地连通。
8.根据权利要求1所述的滑阀，其中，所述阀壳包括端口，先导操作阀被连接到所述端口，并且
所述第二部分与所述端口流体地连通。
9.根据权利要求1所述的滑阀，其中，当所述插塞尽可能深地进入所述先导流体通道时，所述先导流体通道的流动面积具有大于0的最小尺寸。
10.根据权利要求1所述的滑阀，其中，所述阀壳具有限定在其中的引导孔，所述引导孔被连接到所述第一部分和所述第二部分之间的所述先导流体通道，并且
所述插塞通过所述引导孔进入所述先导流体通道。
11.根据权利要求10所述的滑阀，其中，所述插塞和所述引导孔的跨所述插塞和所述引导孔的长度所限定的横截面被确定形状为防止所述插塞的旋转。
12.一种液压机，包括：
根据权利要求1所述的滑阀；
致动器，所述致动器被连接到所述滑阀，并且包括第一腔室和第二腔室；以及
保持阀，所述保持阀被设置在所述滑阀和所述第一腔室之间，所述保持阀被连接到所述第二部分，
其中，当所述阀芯处于第一位置中时，所述先导流体通道内的流体通过所述第一部分被排出，并且所述保持阀阻挡作业流体从所述第一腔室向所述滑阀的流动，其中在所述第一位置中，阻挡作业流体在所述滑阀和所述致动器之间的流动，。
13.一种液压机，包括：
根据权利要求1所述的滑阀；
致动器，所述致动器被连接到所述滑阀，并且包括第一腔室和第二腔室；以及
保持阀，所述保持阀被设置在所述滑阀和所述第一腔室之间，所述保持阀被连接到所述第二部分，
其中，当所述阀芯移动到第二位置时，所述先导流体通道内的流体通过所述第一部分被排出，并且所述保持阀移动以允许作业流体从所述滑阀向所述第一腔室的流动，其中在所述第二位置中，所述滑阀将作业流体推进到所述第一腔室并且接收来自所述第二腔室的作业流体。
14.一种液压机，包括：
根据权利要求1所述的滑阀；
致动器，所述致动器被连接到所述滑阀，并且包括第一腔室和第二腔室；以及
保持阀，所述保持阀被设置在所述滑阀和所述第一腔室之间，所述保持阀被连接到所述第二部分，
其中，当先导流体通过所述第一部分被供应到所述先导流体通道时，
将所供应的先导流体的至少一部分通过所述第二部分提供给所述保持阀，以使得所述保持阀移动以允许作业流体从所述第一腔室向所述滑阀的流动，并且
所述阀芯移动到第三位置，在所述第三位置中，所述滑阀将作业流体推进到所述第二腔室并且接收来自所述第一腔室的作业流体。
15.根据权利要求14所述的液压机，其中，所述第一部分被连接到减压阀，以使得所述先导流体通道与所述减压阀流体地连通。
16.根据权利要求15所述的液压机，其中，所述减压阀包括电子比例减压阀。
17.根据权利要求15所述的液压机，其中，所述阀壳包括压力腔室，以将先导压力施加到所述阀芯，
所述压力腔室被连接到所述第一部分和所述第二部分之间的所述先导流体通道，并且
当所述减压阀将所述先导流体通过所述第一部分供应到所述先导流体通道时，所供应的先导流体的至少一部分将先导压力施加到所述压力腔室中的所述阀芯，以将所述阀芯移动到所述第三位置。
18.根据权利要求12到14中任一项所述的液压机，其中，所述保持阀包括：
提升阀，所述提升阀允许或阻挡作业流体在所述第一腔室和所述滑阀之间的流动；以及
辅助阀，所述辅助阀被连接到所述提升阀，
所述第二部分被连接到所述辅助阀。
19.根据权利要求12到14中任一项所述的液压机，其中，所述致动器包括动臂致动器，
所述第一腔室包括大腔室，并且所述第二腔室包括小腔室，并且
所述保持阀包括动臂保持阀。
20.根据权利要求12到14中任一项所述的液压机，其中，所述致动器包括臂致动器，
所述第一腔室包括小腔室，并且所述第二腔室包括大腔室，并且
所述保持阀包括臂保持阀。
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