CN114013417A - 一种均压槽宽度变化的定比压力分配阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种均压槽宽度变化的定比压力分配阀。主阀设置在主阀体内，主阀体包括主阀套、主阀芯、导向推杆、第一弹簧，所述主阀套设置在前端，主阀套设置开口与进油口P连通，所述主阀芯设在主阀套中心并向后端延伸出主阀套，主阀芯后端抵靠主阀套的后端，导向推杆前端抵靠在主阀套的后端，导向杆后端设置第一弹簧；主阀套外的工艺孔道与第四油路相通，主阀芯后端设置有外泄油路与外泄口Y口相连；所述主阀芯与主阀套接触的外壁面和导向推杆与第一油路内壁接触的外壁面上开有多道均压槽，从出油口B到进油口P的方向，均压槽的宽度不断增加。本发明的有益效果在于通过设置均压槽宽度变化，使得进口处的消除卡紧力最大，出口最小。通过设置均压槽的宽度不断增加，使得通过使主阀芯动作响应灵敏迅速达到最佳的效果。

Description

一种均压槽宽度变化的定比压力分配阀

技术领域

本发明涉及液压减压阀领域，特别涉及可实现同一制动回路的两个车轴之间进行制动压力分配的一种定比减压阀。

背景技术

对于多轴车辆（车轴数>3）来讲，一般采用两个制动回路来保证制动安全，在此情况下势必有两个轴共用一个制动回路，即一个管路负责给两个车轴的制动器供油。在制动过程中，受轴荷转移的影响，一般前面的车轴的载荷要远远高于后面车轴的载荷。当同一制动回路中的两个车轴上的制动器的供油压力相同时，后轴更容易比前轴先抱死而失去地面附着力，会引起车辆甩尾失去操纵稳定性。

为了充分利用地面附着力，可以考虑同对同一制动回路间的两车轴的供油压力进行定比例分配。在任何制动压力下，使同一制动回路中前轴的制动油路压力始终高于后轴的制动油路压力，且前后压力比值始终保持恒定，以最大限度的保证对地面附着力的利用率，保证车辆的操纵稳定性。

现有的液压减压阀大部分为可调减压阀，结构较复杂；若实现所需分流功能、测压功能以及反向导通功能，需要选用板式阀配合液压阀块才能实现，体积大，重量大；

为了满足特定的使用工况，将所需功能集成在减压阀上，定比设计，结构更简单，产品稳定性更高。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服现有技术的不足，在同一制动回路的两车轴之间提供一种能进行定比压力分配的解决方案。此定比压力分配阀，能够实现所需功能的同时，还具有体积小、结构紧凑、连接管路少等优点。

为解决上述技术问题，本发明采用技术方案的基本构思是：

一种均压槽宽度变化的定比压力分配阀，其特征在于，所述定比压力分配阀包括前端盖、主阀体和后端盖，主阀设置在主阀体内，主阀体包括主阀套、主阀芯、导向推杆、第一弹簧，所述主阀套设置在前端，主阀套设置开口与进油口P连通，所述主阀芯设在主阀套中心并向后端延伸出主阀套，主阀芯后端抵靠主阀套的后端，导向推杆前端抵靠在主阀套的后端，导向杆后端设置第一弹簧；主阀套外的工艺孔道与第四油路相通，主阀芯后端设置有外泄油路与外泄口Y口相连；所述主阀芯与主阀套接触的外壁面和导向推杆与第一油路内壁接触的外壁面上开有多道均压槽，从出油口B到进油口P的方向，均压槽的宽度不断增加。

作为优选，从出油口B到进油口P的方向，均压槽的宽度不断增加的幅度不断增加。

作为优选，所述定比压力分配阀包括前端盖、主阀体和后端盖，所述前端盖带有1个进油口P、2个分流油口A1、A2，后端盖包括有1个出油口B、2个分流油口B1和B2，分配阀内设置连通P口和B口的第一油路，第一油路上设置主阀，主阀与主阀体的Y口连接，A1、A2口连通第三油路，B1口和B2口连通第四油路，第三油路和第四油路平行，第一油路与第三油路和第四油路相交；

所述主阀设置在主阀体内，主阀体包括主阀套、主阀芯、导向推杆、第一弹簧，所述主阀套设置在前端，主阀套设置开口与进油口P连通，所述主阀芯套设在主阀套中心并向后端延伸出主阀套，主阀芯后端抵靠主阀套的后端，导向推杆前端抵靠在主阀套的后端，导向杆后端设置第一弹簧；所述定比压力分配阀可使进出油口压力的比值保持恒定，（第一弹簧弹力很小，忽略第一弹簧的弹力），主阀芯两端的进油口P和出油口B的油腔面积比a1:a2=（1.1-0.9）：(2.2-1.8)，可使进出油口压力的比值为a2:a1=（1.1-0.9）：(2.2-1.8)。

作为优选，所述定比压力分配阀可使进出油口压力的比值保持恒定，主阀芯两端的油腔面积比a1:a2=1:2，可使进出油口压力的比值为a2:a1=2:1；

作为优选，其中前端盖和后端盖分别设置测压油口PC和BC， PC和BC口连通形成与第一油路旁通的第二油路，其中第一油路和第二油路平行，第二油路与第三油路和第四油路相交；第二油路上设置单向阀，单向阀设置在阀体内，当进油口压力下降时，可以使出油口反向导通泄压。

作为优选，单向阀包括小阀芯、第二弹簧和小阀座，所述单向阀设置在主阀座的下部位置，小阀芯设置在小阀座中，小阀芯后端端部面积大于其它位置，用于抵靠第二油路，第二弹簧抵靠小阀芯的后端。

定比压力分配阀带旁通单向阀，当进油口压力下降时，可以使出油口反向导通泄压；

定比压力分配阀的前端盖带有1个进油口、2个分流油口、1个测压油口，可以实现分流功能及测压功能；

定比压力分配阀的后端盖带有1个出油口、2个分流油口、1个测压油口，可以实现分流功能及测压功能；

定比压力分配阀的主阀芯和导向推杆凸肩上开有多道均压槽，可有效消除主阀芯和导向推杆运动过程中的卡紧力，使主阀芯动作响应更灵敏迅速;

定比压力分配阀的前端盖、后端盖与主阀体之间采用O型圈端面密封，通过螺钉进行连接固定，可以保证阀体内部无油液泄漏。

定比压力分配阀的各个元件集成在一个阀上，具有结构紧凑、拆装方便、连接管路少等优点。

一种定比压力分配阀的控制方法，定比压力分配阀总共有P、A1、A2、 B、B1、B2、PC、BC、Y口9个油口；其中，前端盖上A口接制动回路供油，A1、A2两个油口分别接前面车轴的制动器。后端盖B口及其分流油口B1、B2两个油口接后面车轴的制动器；Y口接回油箱。PC口和BC口分别是进出油口的压力检测油口，便于维修检测；

车辆正常行驶不进行制动时，定比减压阀的供油P口处压力为0，第三油路的分油口A1、A2处压力同样为0；主阀芯和导向推杆在第一弹簧的推力作用下处于左极限位置；此时，主阀芯将主阀套上的通油口关闭，第三油路与第四油路不通，第四油路及B1、B2两个油口压力也为0；

车辆进行制动时，制动回路的制动液压油以P1大小的压力经供油P口进入第三油路，先通过分流油口A1、A2进入到前轴的两个制动器，使前轴制动器建立起与A口同等大小的压力P1；然后液压油继续进入主阀芯前端，克服第一弹簧的预紧力；推动阀芯和导向推杆向后移动，直至主阀套上的通油口开启；

当车辆制动解除时，制动回路供油P口处压力下降为0，第三油路及其分流油口A1、A2处压力也随之降为0；此时，主阀体右腔压力高于左腔，主阀芯和导向推杆在第一弹簧的推力作用下重新处于左极限位置，主阀套上的通油口关闭；第四油路及其分流油口B1、B2处的液压油无法通过主阀体的工艺油道原路返回，只能通过经第二油路进入到小阀芯的右侧，克服第二弹簧的预紧力推动小阀芯左移，单向阀开启，液压油经过小阀座后返回到前端盖的第三油路通道。此时第四油路上的所有油口压力也都降为0，制动解除。

采用上述技术方案后，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

1、本发明通过设置均压槽可有效消除主阀芯和导向推杆运动过程中的卡紧力，使主阀芯动作响应更灵敏迅速。而且通过设置均压槽的宽度、密度不断增加，使得通过使主阀芯动作响应灵敏迅速达到最佳的效果。

2、本发明可使同一制动回路的两个车轴获得不同的压力分配，以便更好的利用地面附着力，保证车辆操纵稳定性。而且定比压力分配阀的进油口和出油口集成分流功能及测压功能。将众多功能集成在一个阀座中，连接管路少，整体结构紧凑。

3、本发明通过设置互相可以拆分的前端盖、主阀体和后端盖三部分，使得整体结构紧凑，拆装方便，便于维修。而且本发明通过设置进油口P和出油口B的两端面积，而且因为进油口P和出油口B分别设置在前端盖和后端盖，是可以拆卸的，因此当需要变更进出油口压力时候，可以拆卸前端盖和后端盖进行更换。

4、带旁通单向阀，当进油口压力降低时，可以使出油口反向导通泄压。

附图说明

图1是本发明定比压力分配阀的原理结构图。

图2是本发明定比压力分配阀的结构示意图。

图3是本发明定比压力分配阀的外形尺寸图。

上述附图中：

1、前端盖；2、主阀体；3、后端盖；4、主阀套；5、主阀芯；6、导向推杆；7、第一弹簧；8、小阀芯；9、第二弹簧；10、小阀座；11、挡圈。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步说明，以助于理解本发明的内容。

图1-3公开了本发明的发明定比压力分配阀。如图1-图3所示，本发明提供了一种可以在车辆两轴之间实现制动压力定比分配的定比压力分配阀。包括前端盖1、主阀体2、后端盖3、主阀套4、主阀芯5、导向推杆6、第一弹簧7、小阀芯8、第二弹簧9、小阀座10、挡圈11及密封等组成；所述定比压力分配阀可使进出油口压力的比值保持恒定，主阀芯两端的油腔面积比a1:a2为1:2，可使进出油口压力的比值为2:1；所述定比压力分配阀带旁通单向阀，当进油口压力下降时，可以使出油口反向导通泄压。

如图1-2所示，所述定比压力分配阀包括前端盖1、主阀体2和后端盖3，所述前端盖带有1个进油口P、2个分流油口A1、A2，后端盖包括有1个出油口B、2个分流油口B1和B2，分配阀内设置连通P口和B口的第一油路，第一油路上设置主阀，主阀与主阀体的外泄口Y口连接，A1、A2口连通第三油路，B1口和B2口连通第四油路，第三油路和第四油路平行，第一油路与第三油路和第四油路相交；

所述主阀设置在主阀体内，主阀体包括主阀套4、主阀芯5、导向推杆6、第一弹簧7，所述主阀套4设置在前端，主阀套4设置开口与进油口P连通，所述主阀芯5设在主阀套4中心并向后端延伸出主阀套4，主阀芯5后端抵靠主阀套4的后端，导向推杆6前端抵靠在主阀套4的后端，导向推杆后端设置第一弹簧7；P口压力作用在主阀芯前端，与第一弹簧的弹力和B口的压力相互作用推动主阀芯向后移动达到平衡状态，所述定比压力分配阀可使进出油口压力的比值保持恒定，进油口P和出油口B的油腔面积比a1:a2=（1.1-0.9）：(2.2-1.8)，可使进出油口压力的比值为a2:a1=（1.1-0.9）：(2.2-1.8)。

本发明可使同一制动回路的两个车轴获得不同的压力分配，以便更好的利用地面附着力，保证车辆操纵稳定性。而且定比压力分配阀的进油口和出油口集成分流功能及测压功能。将众多功能集成在一个阀座中，连接管路少，整体结构紧凑。

本发明通过设置互相可以拆分的前端盖1、主阀体2和后端盖3三部分，使得整体结构紧凑，拆装方便，便于维修。

本发明通过设置进油口P和出油口B的两端面积，而且因为进油口P和出油口B分别设置在前端盖和后端盖，是可以拆卸的，因此当需要变更进出油口压力时候，可以拆卸前端盖和后端盖进行更换。

作为优选，所述定比压力分配阀可使进出油口压力的比值保持恒定，主阀芯两端的油腔面积比a1:a2=1:2，可使进出油口压力的比值为a2:a1=2:1。

作为优选，其中前端盖和后端盖分别设置测压油口PC和BC， PC和BC口连通形成与第一油路旁通的第二油路，其中第一油路和第二油路平行，第三油路和第四油路平行，第一油路和第二油路与第三油路和第四油路垂直相交；第二油路上设置单向阀，单向阀设置在阀体内，当进油口压力下降时，可以使出油口反向导通泄压。本发明带有带旁通单向阀，当进油口压力降低时，可以使出油口反向导通泄压。

作为优选，单向阀包括小阀芯、第二弹簧和小阀座，所述单向阀设置在主阀座的下部位置，小阀芯设置在小阀座中，小阀芯后端端部面积大于其它位置，用于抵靠第二油路，第二弹簧抵靠小阀芯的后端。通过设置单向阀的结构，使得当进油口压力降低时，可以使出油口反向导通泄压。

作为优选，第四油路通过工艺孔道与主阀套相通，P口的液压油形成入口压力推动主阀芯向后移动，液压油通过主阀套上的小孔进入第四油路，B口的液压油形成出口压力，作用在导向推杆后端，入口压力作用在前端，第一弹簧弹力和出口压力作用在后端，达到压力平衡后主阀芯停止移动，此时进出油口压力的比值保持恒定，进出油口压力的比值为a2:a1=2:1。

作为优选，在主阀芯之后，导向推杆之前的空腔设置有外泄口Y口，可将两端泄漏进来的微量液压油泄走，保证此处无压力，此处若有压力存在，主阀芯无法打开。

导向推杆可以通过第二弹簧的推动使主阀套4移动，遮挡或者不遮挡主阀套4上的与Y口连通的通孔。

作为优选，所述主阀芯与主阀套接触的外壁面和导向推杆与第一油路内壁接触的外壁面上开有多道均压槽。通过设置均压槽可有效消除主阀芯和导向推杆运动过程中的卡紧力，使主阀芯动作响应更灵敏迅速。

作为优选，从出油口B到进油口P的方向，均压槽的宽度不断增加。通过设置均压槽宽度变化，使得进口处的消除卡紧力最大，出口最小。实际研究中发现，进口处的卡紧力最为显著，也是阻碍主阀芯动作响应更灵敏迅速的一个主要因素，因此通过设置均压槽的宽度不断增加，使得通过使主阀芯动作响应灵敏迅速达到最佳的效果。这一技术点也是本申请的一个发明点，不是本领域的公知常识。

作为优选，从出油口B到进油口P的方向，均压槽的宽度不断增加的幅度不断增加。通过设置均压槽宽度幅度的变化，进一步使得通过使主阀芯动作响应灵敏迅速达到最佳的效果。这一技术点也是本申请的一个发明点，不是本领域的公知常识。

作为优选，从出油口B到进油口P的方向，均压槽的分布密度不断增加。通过设置均压槽分布密度变化，使得进口处的消除卡紧力最大，出口最小。实际研究中发现，进口处的卡紧力最为显著，也是阻碍主阀芯动作响应更灵敏迅速的一个主要因素，因此通过设置均压槽的密度不断增加，使得通过使主阀芯动作响应灵敏迅速达到最佳的效果。这一技术点也是本申请的一个发明点，不是本领域的公知常识。

作为优选，从出油口B到进油口P的方向，均压槽的分布密度不断增加的幅度不断增加。通过设置均压槽密度幅度的变化，进一步使得通过使主阀芯动作响应灵敏迅速达到最佳的效果。这一技术点也是本申请的一个发明点，不是本领域的公知常识。

作为优选，前端盖、后端盖与主阀体之间采用O型圈端面密封，通过螺钉进行连接固定，可以保证阀体内部无油液泄漏。

本定比压力分配阀功能实现的具体方式如下：

定比压力分配阀总共有P、A1、A2、 B、B1、B2、PC、BC、Y口9个油口。其中，前端盖上A口接制动回路供油，A1、A2两个油口分别接前面车轴的制动器。后端盖B口及其分流油口B1、B2两个油口接后面车轴的制动器。Y口接回油箱。PC口和BC口分别是进出油口的压力检测油口，便于维修检测。

车辆正常行驶不进行制动时，定比减压阀的供油P口处压力为0，第三油路的分油口A1、A2处压力同样为0。主阀芯5和导向推杆6在第一弹簧7的推力作用下处于左极限位置。此时，主阀芯5将主阀套4上的通油口关闭，第三油路与第四油路不通，第四油路及B1、B2两个油口压力也为0。

车辆进行制动时，制动回路的制动液压油以P1大小的压力经供油P口进入第三油路，先通过分流油口A1、A2进入到前轴的两个制动器，使前轴制动器建立起与A口同等大小的压力P1；然后液压油继续进入主阀芯前端，克服第一弹簧7的预紧力（很小）推动主阀芯5和导向推杆6向后移动，直至主阀套4上的通油口开启。液压油经过主阀套4的通油口，然后与第四油路相连的工艺孔道进入第四油路，作用在导向推杆6后端，主阀芯5和导向推杆6刚性接触。在稳态时，忽略阀芯所受到的稳态液动力、阀芯的自重和摩擦力、阀芯受到的弹簧力（因弹簧刚度较小）时可得到阀芯受力平衡方程为：

P1*S1=P2*S2

其中：P1为供油P口压力；P2为出油B口压力； S1为主阀芯5的前腔面积；S2为导向推杆6的后腔面积；当主阀芯前后压力达到平衡状态，此时液压油进入第四油路后压力为

，减小至供油压力P1的1/2。液压油降压后经分流油口B1、B2分别进入到后轴的制动器，使后轴制动器建立压力为P2，从而达到制动过程中使同一制动回路的前后两轴制动器压力定比（2：1）分配的效果。

当车辆制动解除时，制动回路供油P口处压力下降为0，第三油路及其分流油口A1、A2处压力也随之降为0。此时，主阀体右腔压力高于左腔，主阀芯5和导向推杆6在第一弹簧7的推力作用下重新处于左极限位置，主阀套4上的通油口关闭。第四油路及其分流油口B1、B2处的液压油无法通过主阀体的工艺油道原路返回，只能通过经第二油路进入到小阀芯8的右侧，克服第二弹簧9的预紧力（极小）推动小阀芯8左移，单向阀开启，液压油经过小阀座10后返回到前端盖1的第三油路通道。此时第四油路上的所有油口压力也都降为0，制动解除。

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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种均压槽宽度变化的定比压力分配阀，其特征在于，所述定比压力分配阀包括前端盖、主阀体和后端盖，主阀设置在主阀体内，主阀体包括主阀套、主阀芯、导向推杆、第一弹簧，所述主阀套设置在前端，主阀套设置开口与进油口P连通，所述主阀芯设在主阀套中心并向后端延伸出主阀套，主阀芯后端抵靠主阀套的后端，导向推杆前端抵靠在主阀套的后端，导向杆后端设置第一弹簧；主阀套外的工艺孔道与第四油路相通，主阀芯后端设置有外泄油路与外泄口Y口相连；所述主阀芯与主阀套接触的外壁面和导向推杆与第一油路内壁接触的外壁面上开有多道均压槽，从出油口B到进油口P的方向，均压槽的宽度不断增加。

2.根据权利要求1所述的定比压力分配阀，其特征在于，从出油口B到进油口P的方向，均压槽的宽度不断增加的幅度不断增加。

3.根据权利要求1所述的定比压力分配阀，其特征在于，所述定比压力分配阀包括前端盖、主阀体和后端盖，所述前端盖带有1个进油口P、2个分流油口A1、A2，后端盖包括有1个出油口B、2个分流油口B1和B2，分配阀内设置连通P口和B口的第一油路，第一油路上设置主阀，A1、A2口连通第三油路，B1口和B2口连通第四油路，第一油路和第二油路平行，第三油路和第四油路平行，第一油路和第二油路与第三油路和第四油路相交。

4.一种定比压力分配阀的控制方法，定比压力分配阀总共有P、A1、A2、 B、B1、B2、PC、BC、Y口9个油口；其中，前端盖上A口接制动回路供油，A1、A2两个油口分别接前面车轴的制动器，后端盖B口及其分流油口B1、B2两个油口接后面车轴的制动器；Y口接回油箱，PC口和BC口分别是进出油口的压力检测油口，便于维修检测；

车辆正常行驶不进行制动时，定比减压阀的供油P口处压力为0，第三油路的分油口A1、A2处压力同样为0；主阀芯和导向推杆在第一弹簧的推力作用下处于左极限位置；此时，主阀芯将主阀套上的通油口关闭，第三油路与第四油路不通，第四油路及B1、B2两个油口压力也为0；

车辆进行制动时，制动回路的制动液压油以P1大小的压力经供油P口进入第三油路，先通过分流油口A1、A2进入到前轴的两个制动器，使前轴制动器建立起与A口同等大小的压力P1；然后液压油继续进入主阀芯前端，克服第一弹簧的预紧力；推动阀芯和导向推杆向后移动，直至主阀套上的通油口开启；

当车辆制动解除时，制动回路供油P口处压力下降为0，第三油路及其分流油口A1、A2处压力也随之降为0；此时，主阀体右腔压力高于左腔，主阀芯和导向推杆在第一弹簧的推力作用下重新处于左极限位置，主阀套上的通油口关闭；第四油路及其分流油口B1、B2处的液压油无法通过主阀体的工艺油道原路返回，只能通过经第二油路进入到小阀芯的右侧，克服第二弹簧的预紧力推动小阀芯左移，单向阀开启，液压油经过小阀座后返回到前端盖的第三油路通道，此时第四油路上的所有油口压力也都降为0，制动解除。

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