CN116164002B - 一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀，涉及阀门技术领域，解决了常见感载比例阀的各单元结构组成分散，造成阀块体积和质量较大，阀门的响应速度和控制精度都有待提升的问题，其技术方案要点是，包括：感载比例阀门结构；减压单元，其能够控制进油口、回油口、和工作阀口的通断，其具有减压组件；溢流单元，其预设有溢流压力值，其能够为减压单元提供过载保护，其设置于减压组件上；梭阀单元，其集成于减压组件，其具有操纵阀芯，操纵阀芯滑动于操纵阀腔；本方案提高了阀门整体的集成度，显著地减轻了感载比例阀门结构的重量，同时采用组合式阀芯的形式，提高了阀门的响应速度和工作效率。

Description

一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，特别涉及一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀。
背景技术
感载比例阀作为制动系统的重要组成元件被广泛应用于液压控制系统中。随着液压技术的快速发展，对液压系统的机械和空间合理性有了更高的要求，液压系统将朝着质量轻、体积小、高压化、大功率、变压力、多余度、数字化、集成化等方向发展。高效、高响应的液压系统需要更好的性能和精度。
现有的感载比例阀的主阀主要为滑阀结构，且各单元结构组成分散，造成阀块体积和质量较大，阀门的响应速度和控制精度都有待提升。
而且在不同的工作状态下，主阀需要完成左右位的切换，减压单元保持在工作区域，当阀门运行时，主滑阀起始位置的正遮盖量与阀门死区相关，影响阀门的响应时间和控制精度，所以，改进阀芯结构以减轻死区对阀门性能的影响十分重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀，本方案提高了阀门整体的集成度，以显著地减轻了感载比例阀门结构的重量，同时采用组合式阀芯的形式，减小了阀门的死区，在一定程度上提高了阀门的响应速度和工作效率。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀，包括：
感载比例阀门结构，其具有减压阀腔、溢流工作阀腔、回油阀腔、操纵阀腔、进油口、回油口、工作阀口；
减压单元，其能够控制进油口、回油口和工作阀口的通断，其具有减压组件，所述减压组件滑动于所述减压阀腔与所述溢流工作阀腔之间；
溢流单元，其预设有溢流压力值，其能够为所述减压单元提供过载保护，其具有过渡阀芯；
梭阀单元，其具有能够接收外力的操纵阀芯，所述操纵阀芯滑动于所述操纵阀腔；
所述过渡阀芯滑动于所述回油阀腔内，所述过渡阀芯可与所述减压组件卡接成一体；
当所述溢流工作阀腔内的油压小于或等于所述溢流压力值时，所述过渡阀芯与所述减压组件卡接成一体；所述操纵阀芯在外力作用下通过所述过渡阀芯推动所述减压组件移动，直至所述回油口关闭，所述进油口、所述减压阀腔、所述溢流工作阀腔、所述工作阀口连通；
当所述溢流工作阀腔内的油压大于所述溢流压力值时，所述过渡阀芯可活动于所述减压组件中，所述回油口打开；所述进油口、所述减压阀腔、所述溢流工作阀腔、所述工作阀口断开连通。
由此，本方案的梭阀单元与操纵阀芯相结合，以能够取代传统现有单独增设的梭阀，以能够有效地避免梭阀内部发生窜油的现象，以及能够有效地减少两个控制阀口之间连接处发生漏油的情况，其次还能够减少占用的空间。溢流单元的过渡阀芯与梭阀单元的操纵阀芯采用组合设计形式，既能够减少占用的空间，其次还能够实现对液压回路的超压保护功能。本方案提高了阀门整体的集成度，显著地减轻了整体的重量，同时采用组合式阀芯的形式，减小了阀门的死区长度，在一定程度上提高了阀门的响应速度和工作效率，因此在液压制动系统上具有较大的应用前景。
在一些具体实施方式中，其具有机械操纵模式；
所述一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀包括施力设备，其能够对操纵阀芯施加作用力；
当所述溢流工作阀腔内的油压小于或等于所述溢流压力值时，所述操纵阀芯在所述施力设备的外力作用下通过所述过渡阀芯推动所述减压组件移动，直至所述回油口关闭，所述进油口、所述减压阀腔、所述溢流工作阀腔、所述工作阀口连通。
在一些具体实施方式中，所述一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀具有液压控制模式，其包括第一控制阀口，所述第一控制阀口开设于所述感载比例阀门结构上且能够驱动所述操纵阀芯移动，所述减压单元能够控制所述工作阀口与所述第一控制阀口的油液按比例分配；
于所述液压控制模式中，所述操纵阀芯能够从所述第一控制阀口接收油液压力并通过所述过渡阀芯推动所述减压组件移动，直至所述减压组件处于力平衡状态、所述进油口与所述减压阀腔连通，所述工作阀口的油压与所述第一控制阀口的油压成比例关系。
由于油液从第一控制阀口进入操纵阀腔后能够驱动操纵阀芯移动，而操纵阀芯能够推动减压组件移动，当减压组件移动至平衡状态时，减压阀腔中的减压组件能够控制进油口与工作阀口的通断，由此可见，第一控制阀口所输入的油液油压可间接地控制进油口与工作阀口的打开比例，本方案通过借助液压控制模式来实现精准控制。
在一些具体实施方式中，其包括第二控制阀口，所述第二控制阀口开设于所述感载比例阀门结构上且能够驱动所述操纵阀芯移动，所述减压单元能够控制所述工作阀口分别与所述第一控制阀口、所述第二控制阀口的油液按比例分配；
于所述液压控制模式中，所述操纵阀芯能够从所述第二控制阀口接收油液压力并通过所述过渡阀芯推动所述减压组件移动，直至所述减压组件处于力平衡状态；
当所述第一控制阀口的油压大于所述第二控制阀口的油压时，所述工作阀口的油压与所述第一控制阀口的油压成比例关系；
当所述第二控制阀口的油压大于所述第一控制阀口的油压时，所述工作阀口的油压与所述第二控制阀口的油压成比例关系。
由此，当第一控制阀口和第二控制阀口同时输入油液时，通过对第一控制阀口与第二控制阀口油压的比较，使油压较高的控制阀口能够通过梭阀单元，使工作阀口的油压与油压较高的控制阀口的油压成正比。
在一些具体实施方式中，所述感载比例阀门结构包括依次连接的进油阀腔、减压阀腔、溢流工作阀腔；
所述减压组件包括：
减压阀芯，其滑动于所述溢流工作阀腔，其具有往所述过渡阀芯靠近的弹性作用力，其能够与所述过渡阀芯抵接；
第一顶杆，其滑动于所述减压阀腔，其能够与所述减压阀芯抵接；
第一活门，其滑动于所述进油阀腔，其具有往所述过渡阀芯靠近的弹性作用力，其能够与所述第一顶杆抵接；
所述操纵阀芯通过所述过渡阀芯推动所述减压阀芯移动，所述减压阀芯推动所述第一顶杆移动，所述第一顶杆推动所述第一活门移动，直至所述进油口、所述减压阀腔、所述溢流工作阀腔、所述工作阀口连通。
由此，本方案的减压组件采用三级阀芯结构，在液压控制模式的工作状态下，操纵阀芯与减压组件一同运动并克服复位弹簧的弹力，位于过渡阀芯端部的减压阀芯被推动与第一顶杆接触，进而第一顶杆推动第一活门移动，此时回油口关闭，进油口的高压油则通过活门复位座和活门之间的通道进入工作阀口，进而实现利用面积比实现工作压力和控制压力的比例变化。
所述减压单元包括：
减压阀套，其设置于所述感载比例阀门结构内，所述减压阀腔位于所述减压阀套内；
顶杆座，其设置于所述减压阀套内，所述第一顶杆的一端滑动于所述顶杆座内，所述第一顶杆的另一端滑动于所述溢流工作阀腔内；
活门复位座，其设置于所述感载比例阀门结构内，所述进油阀腔设置于所述活门复位座内
由此，本方案提供了减压阀腔的具体结构构造，以便于形成三级阀芯的减压组件。
在一些具体实施方式中，所述过渡阀芯的其中一端能够与所述操纵阀芯连接，其另一端可活动式卡接于所述减压阀芯内；
当所述溢流工作阀腔内的油压小于或等于所述溢流压力值时，所述过渡阀芯与所述减压阀芯卡接成一体后同步运动；
当所述溢流工作阀腔内的油压大于所述溢流压力值时，所述减压阀芯可沿所述过渡阀芯的轴线方向运动。
由此，本方案提供了一种溢流单元与减压组件相结合的具体结构构造，本方案采用锥阀式密封，以替代传统外置的安全阀。
在一些具体实施方式中，减压单元包括：
活门复位座，其嵌入式设置于左端盖；
第一活门弹簧，其一端套设于第一活门，其另一端抵接于左端盖。
由此，本方案提供了第一活门通过左端盖以获得弹性作用力的具体实施方式。
在一些具体实施方式中，减压单元包括：复位弹簧，其一端套设于减压阀芯，其另一端抵接于输出工作阀腔内，其能够为减压阀芯提供预紧力。
在一些具体实施方式中，所述梭阀单元包括：
第一可移动阀套，其设置于所述感载比例阀门结构内；
第二可移动阀套，其设置于所述感载比例阀门结构内，其与所述第一可移动阀套拼接后构成所述操纵阀腔；
所述溢流单元包括：
左连接部，其设置于所述减压阀芯的端部且套设于所述过渡阀芯靠近所述减压阀芯的端部；
右连接部，其设置于所述操纵阀芯靠近所述减压阀芯的端部；
所述过渡阀芯的一端通过所述右连接部与所述操纵阀芯连接，所述过渡阀芯的另一端可卡接于所述左连接部上。
由此，梭阀单元主要通过对比第一控制阀口和与第二控制阀口两者的油口压力，选取油压较高的一侧控制阀口作为输入的控制压力，以保证阀门能够由最大控制压力控制，采用梭阀单元与操纵阀芯相结合的结构，由第一可移动阀套、第二可移动阀套和操纵阀芯组成，当液控两腔(即第一控制阀口和与第二控制阀口)有压力油输入时，液控两腔的压力可作用在第一可移动阀套两端的承压面，经过差值运算，实现对两种液控压力的选择。
在一些具体实施方式中，所述溢流单元包括：
溢流弹簧，其一端连接于所述左连接部，其另一端连接于所述右连接部，其能够为所述减压阀芯提供预紧力；
所述溢流弹簧的预紧力与所述溢流压力值成正比关系。
在一些具体实施方式中，包括左端盖，其可装拆式设置于所述感载比例阀门结构的端部，其位于所述减压阀腔远离所述过渡阀芯的一端，所述减压组件弹性连接于所述左端盖。
由此，左端盖采用可装拆式设置，以便于减压单元在感载比例阀门结构内的组装。
综上所述，本发明本方案提高了阀门整体的集成度，以显著地减轻了感载比例阀门结构的重量，同时采用组合式阀芯的形式，减小了阀门的死区，在一定程度上提高了阀门的响应速度和工作效率。
附图说明
图1是本实施例的半剖结构示意图；
图2是图1中A处的放大图；
图3是图1中B处的放大图；
图4是图1中C处的放大图；
图5是图1中D处的放大图；
图6是本实施例的另一半剖结构示意图；
图7是图6中E处的放大图；
图8是本实施例的工作原理图；
图9是本实施例中第一活门与第一顶杆与减压阀芯的连接关系示意图。
附图标记：1、感载比例阀门结构；10p、进油口；10A、工作阀口；10T、回油口；11、第一控制阀口；12、第二控制阀口；13a、减压阀腔；13b、溢流工作阀腔；13c、操纵阀腔；14、左端盖；15、右端盖；
2、减压单元；20、减压组件；210、回油阀腔；211、复位弹簧；21a、减压阀芯；22、减压阀套；22a、第一顶杆；22c、细长孔；22d、活门阀口；23、活门复位座；230、进油阀腔；231、活门弹簧；23a、第一活门；24、顶杆座；
3、溢流单元；31、过渡阀芯；31a、左连接部；32、溢流弹簧；
4、梭阀单元；40a、第一可移动阀套；40b、第二可移动阀套；41、操纵阀芯；41a、右连接部。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀，如图1至图9所示，其具有机械操纵模式和液压控制模式，其中图2和图6中的箭头为油液的流动方向；
一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀包括：感载比例阀门结构1、减压单元2、溢流单元3、梭阀单元4，具体如下：
感载比例阀门结构1，其具有从左往右依次设置的进油阀腔230、减压阀腔13a、溢流工作阀腔13b、操纵阀腔13c，其还具有进油口10p、工作阀口10A、回油口10T；
减压单元2，其能够控制进油口10p、回油口10T和工作阀口10A的通断，其具有减压组件20，减压组件20滑动于减压阀腔13a与溢流工作阀腔13b之间；
具体地，减压组件20包括：减压阀芯21a、第一顶杆22a、第一活门23a，具体如下：
减压阀芯21a，其滑动于溢流工作阀腔13b与回油阀腔210之间，其能够与过渡阀芯31卡接；
第一顶杆22a，其滑动于减压阀腔13a，其两端分别能够与减压阀芯21a、第一活门23a抵接；
第一活门23a，其滑动于进油阀腔230，其能够与第一顶杆22a抵接；
在本方案中，操纵阀芯41能够通过过渡阀芯31推动减压阀芯21a移动，使减压阀芯21a推动第一顶杆22a移动，进而第一顶杆22a推动第一活门23a移动，直至进油口10p、减压阀腔13a、溢流工作阀腔13b、工作阀口10A连通。
由此，本方案的减压组件20采用三级阀芯结构，在液压控制模式的工作状态下，操纵阀芯41与减压组件20一同运动并克服复位弹簧211的弹力，位于过渡阀芯31端部的减压阀芯21a被推动与第一顶杆22a接触，进而第一顶杆22a推动第一活门23a移动，此时回油口10T关闭，进油口10p的高压油则通过活门复位座23与第一活门23a之间的环形通道22b、进油阀腔230、第一活门23a与活门座24之间的活门阀口22d、细长孔22c、溢流工作阀腔13b后进入工作阀口10A，进而实现利用面积比实现工作压力和控制压力的比例变化。
优选地，减压单元2包括：活门复位座23、活门弹簧231、复位弹簧211，具体如下：
活门座24，其设置于减压阀套22内，第一顶杆22a的一端滑动于活门座24内，第一顶杆22a的另一端滑动于溢流工作阀腔13b内；
活门复位座23，其嵌入式设置于左端盖14，其端部具有可供第一活门23a穿入的左开口；
活门弹簧231，其一端套设于第一活门23a，其另一端抵接于左端盖14。
复位弹簧211，其一端套设于减压阀芯21a，其另一端抵接于溢流工作阀腔13b内，其能够为减压阀芯21a提供弹力，使减压阀芯21a具有往过渡阀芯31靠近的弹性作用力。
由此，本方案提供了第一活门23a通过左端盖14以获得弹性作用力的具体实施方式。
溢流单元3，其预设有溢流压力值，其能够为减压单元2提供过载保护，其具有过渡阀芯31；
梭阀单元4，其具有能够接收外力的操纵阀芯41，操纵阀芯41滑动于操纵阀腔13c；
过渡阀芯31滑动于回油阀腔210内，过渡阀芯31可与减压阀芯21a卡接成一体，或减压阀芯21a可克服复位弹簧211的弹簧力并沿着过渡阀芯31的轴向方向移动；
当溢流工作阀腔13b内的油压小于或等于溢流压力值时，过渡阀芯31与减压组件20中的减压阀芯21a卡接成一体；操纵阀芯41在外力作用下通过过渡阀芯31推动减压阀芯21a移动，直至回油口10T关闭，进油口10p、减压阀腔13a、溢流工作阀腔13b、工作阀口10A连通；
当溢流工作阀腔13b内的油压大于溢流压力值时，减压组件20中的减压阀芯21a可沿着过渡阀芯31的轴线方向往右运动，回油口10T打开；进油口10p、减压阀腔13a、溢流工作阀腔13b、工作阀口10A断开连通。
在机械操纵模式中
一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀包括施力设备(图中未标示)，其能够对操纵阀芯41施加作用力；
当溢流工作阀腔13b内的油压小于或等于溢流压力值时，过渡阀芯31与减压组件20卡接成一体，操纵阀芯41在施力设备的外力作用下通过溢流单元3的过渡阀芯31以推动减压组件20移动，直至回油口10T关闭，进油口10p、减压阀腔13a、溢流工作阀腔13b、工作阀口10A连通。
在机械操纵模式中，通过施力设备推动操纵阀芯41往左侧移动，使复位弹簧211处于极限压紧状态，减压组件20两端的力与施力设备所施加的力处于力平衡状态，此时本方案工作阀口10A的输出压力达到最大值。
减压单元2包括：减压阀套22、活门复位座23，感载比例阀门结构1包括从左往右依次连接的进油阀腔230、减压阀腔13a、溢流工作阀腔13b，具体如下：
减压阀套22，其设置于感载比例阀门结构1内，减压阀腔13a位于减压阀套22内；活门复位座23设置于感载比例阀门结构1内，进油阀腔230设置于活门复位座23内；减压阀套22靠近感载比例阀门结构1的外周侧开设有环形通道22b，环形通道22b的一侧与进油口10P连通，环形通道22b的另一侧与位于活门座24与第一活门23a之间的活门阀口22d连通。
由此，本方案提供了减压单元2的具体结构构造，以便于形成三级阀芯的减压组件20。
本方案减压单元的减压组件20运动的阻尼Fb包括第一活门23a的半球形阀口引起的粘滞摩擦Fb1，第一顶杆22a的在活门座24中运动的环形间隙引起的粘滞摩擦Fb2，减压阀芯21a与减压阀套22引起的粘滞摩擦Fb3，减压组件20细长阻尼孔引起的摩擦Fb4以及减压组件20运动引起的压差力Fb5，其等效阻尼系数分别为b1,b2,b3,b4,b5，减压组件20运动的总等效阻尼b为：
其中，μ为油液粘度；vc为减压组件20运动速度；Cd第一活门22a的球形阀口流速系数；dp为第一活门22a球直径；dh为减压组件20孔径；lh为阀芯过流面的宽度；δ1为第一顶杆22a和活门座24之间环形间隙的宽度；d1为第一顶杆22a左侧部分的直径、d2为第一顶杆22a中间部分的直径；l1为第一顶杆22a左侧与活门座24之间的环形缝隙的长度，l2为第一顶杆22a中间部分与活门座24之间的环形缝隙的长度；δ3为减压阀芯21a和减压阀套22的间隙宽度；d3为减压阀芯21a右端直径；l3为减压阀芯21a和减压阀套22间的接触面长度；d4为减压阀套22中细长孔22c直径；l3为减压阀套22中细长孔22c长度。
在液压控制模式中，一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀包括第一控制阀口11，第一控制阀口11开设于感载比例阀门结构1上且驱动操纵阀芯41移动，减压单元2能够控制工作阀口10A与第一控制阀口11的油液按比例分配；
于液压控制模式中，操纵阀腔13c能够从第一控制阀口11接收油液压力，使操纵阀芯41能够通过过渡阀芯31推动减压组件20移动，直至减压组件20处于力平衡状态，工作阀口10A的油压与第一控制阀口11的油压成比例关系。
由于油液从第一控制阀口11进入操纵阀腔13c后能够驱动操纵阀芯41移动，而操纵阀芯41能够推动减压组件20移动，当减压组件20移动至平衡状态时，减压组件20能够控制进油口10p与工作阀口10A的通断，由此可见，第一控制阀口11所输入的油液油压可间接地控制进油口10p与工作阀口10A的打开比例，本方案通过借助液压控制模式来实现精准控制。
于液压控制模式中，一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀还包括第二控制阀口12，第二控制阀口12开设于感载比例阀门结构1上且能够驱动操纵阀芯41移动，第一控制阀口11、第二控制阀口12使减压单元2能够控制工作阀口10A分别与第一控制阀口11、第二控制阀口12的油液按比例分配；操纵阀腔13c能够从第一控制阀口11或第二控制阀口12接收油液压力，使操纵阀芯41能够通过过渡阀芯31推动减压组件20移动，直至减压组件20处于力平衡状态。
当第一控制阀口11的油压大于第二控制阀口12的油压时，工作阀口10A的油压与第一控制阀口11的油压成比例关系；
当第二控制阀口12的油压大于第一控制阀口11的油压时，工作阀口10A的油压与第二控制阀口12的油压成比例关系。
由此，当第一控制阀口11和第二控制阀口12同时输入油液时，通过对第一控制阀口11与第二控制阀口12油压的比较，使油压较高的控制阀口能够通过梭阀单元4，以驱动减压组件20运动，使工作阀口10A的油压与油压较高的控制阀口(第一控制阀口11或第二控制阀口12)的油压成正比。
本实施例包括左端盖14，其可装拆式设置于感载比例阀门结构1的左侧端部，且其位于减压阀腔13a远离过渡阀芯31的一端，减压组件20弹性连接于左端盖14。由此，左端盖14采用可装拆式设置，以便于减压单元2在感载比例阀门结构1内的组装。
优选地，本实施例还包括右端盖15，其可装拆式设置于感载比例阀门结构1的右端部；
其中，梭阀单元4包括：第一可移动阀套40a和第二可移动阀套40b，具体如下：
第一可移动阀套40a，其设置于感载比例阀门结构1内；第二可移动阀套40b，其设置于感载比例阀门结构1内，其与第一可移动阀套40a拼接后能够构成操纵阀腔13c，其与第一控制端口11和第二控制端口12连通，以接收第一控制端口11或第二控制端口12的油液，进而实现对操纵阀芯41的驱动。
过渡阀芯31的其中一端能够与操纵阀芯41连接，其另一端可活动式卡接于减压阀芯21a内；
当溢流工作阀腔13b内的油压小于或等于溢流压力值时，过渡阀芯31与减压阀芯21a卡接成一体后同步运动；当溢流工作阀腔13b内的油压大于溢流压力值时，减压阀芯21a可沿着过渡阀芯31的轴线方向运动；由此，本方案提供了一种溢流单元3与减压阀芯21a相结合的具体结构构造。
溢流单元3包括：左连接部31a和右连接部41a，具体如下：
左连接部31a，其设置于减压阀芯21a的端部且套设于过渡阀芯31靠近减压阀芯21a的端部；
右连接部41a，其设置于操纵阀芯41靠近减压阀芯21a的端部；
过渡阀芯31的一端通过右连接部41a与操纵阀芯41连接，过渡阀芯31的另一端可卡接于左连接部31a上。
由此，梭阀单元4主要通过对比第一控制阀口11和与第二控制阀口12两者的油口压力，选取油压较高的一侧控制阀口作为输入的控制压力，以保证阀门能够由最大控制压力控制，采用梭阀单元4与操纵阀芯41相结合的结构，由第一可移动阀套40a、第二可移动阀套40b和操纵阀芯41组成，当液控两腔(即第一控制阀口11和与第二控制阀口12)有压力油输入时，液控两腔(即第一控制阀口11和与第二控制阀口12)的压力可作用在第一可移动阀套40a和第二可移动阀套40b两端的承压面，经过差值运算，实现对两种液控压力的选择。
优选地，感载比例阀门结构1上开设有由减压组件2中的减压阀芯21a控制通断的回油口10T；
溢流单元3包括：溢流弹簧32，其一端连接于左连接部31a，其另一端连接于右连接部41a，其能够为过渡阀芯31提供预紧力；
溢流弹簧32的预紧力与溢流压力值成正比关系，在本实施例中，溢流弹簧32的预紧力等于溢流压力值；但不仅限于此，两者还能够是比例关系。
具体地，左连接部31a内设有卡簧，当过渡阀芯31往左移动时，卡簧能够使过渡阀芯31与左连接部31a卡接，以实现过渡阀芯31与减压组件20的卡接；当减压组件20往右移动时，减压阀芯21a通过左连接部31a压缩溢流弹簧32，卡簧与过渡阀芯31脱离卡接，减压阀芯21a可沿着过渡阀芯31的轴线方向往右运动。
工作原理
一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀的工作位置分为左位、中间过渡位置、右位。在正常工作状态下，作为减压组件20主阀的第一活门23a从左位到中间过渡位置的位移为L_T，然后第一活门23a推动第一顶杆22a移动的位移为L_P，因此使减压组件20从过渡位置移动到右位所需要经历的阀门死区位移为L_T+L_P。
工作过程
在非工作状态下，第一控制阀口11和第二控制阀口12被排空，减压阀芯21a在复位弹簧211的作用下保持初始位置。
当外接液压系统中的油箱油液仅从第一控制阀口11输入后进入梭阀单元4(具体为第一可移动阀套40a和第二可移动阀套40b)中的操纵阀腔13c，使油液能够驱动操纵阀腔13c中的操纵阀芯41往左侧移动，由此可见，第一控制阀口11的高压油通过梭阀单元4(即第一可移动阀套40a和第二可移动阀套40b)进入作为控制室的操纵阀腔13c内，在高压油的压力作用下，操纵阀芯41克服复位弹簧211的弹性作用力往左侧移动，直至操纵阀芯41通过过渡阀芯31以推动减压阀芯21a往左侧移动，回油口10T关闭，随后减压阀芯21a往左移动并带动第一顶杆22a移动，第一顶杆22a往左移动以推动第一活门23a往左移动；
此时，进油口10p的高压油通过减压阀套22的环形通道22b、活门座24与第一活门23a之间的活门阀口22d，紧接着高压油沿着细长孔22c进入溢流工作阀腔13b内，最后高压油从溢流工作阀腔13b进入工作阀口10A，此时工作阀口10A与进油口10p接通，减压组件20在活门弹簧231、复位弹簧211和油液压力作用下保持力平衡，此时工作阀口10A的压力与第一控制阀口11的压力成固定比例。
当外接液压系统中的油箱油液仅从第二控制阀口12输入后进入梭阀单元4(具体为第一可移动阀套40a和第二可移动阀套40b)中的操纵阀腔13c，使油液能够驱动操纵阀腔13c中的操纵阀芯41往左侧移动，由此可见，第二控制阀口12的高压油通过梭阀单元4(即第一可移动阀套40a和第二可移动阀套40b)进入作为控制室的操纵阀腔13c内，在高压油的压力作用下，操纵阀芯41克服复位弹簧211的弹性作用力往左侧移动，直至操纵阀芯41通过过渡阀芯31以推动减压阀芯21a往左侧移动，减压阀芯21a往左移动并带动第一顶杆22a移动，回油口10T关闭，随后第一顶杆22a往左移动以推动第一活门23a往左移动；此时，进油口10p的高压油通过减压阀套22的环形通道22b、活门座24与第一活门23a之间的活门阀口22d，紧接着高压油沿着细长孔22c进入溢流工作阀腔13b内，最后高压油从溢流工作阀腔13b进入工作阀口10A，此时工作阀口10A与进油口10p接通，减压组件20在活门弹簧231、复位弹簧211和油液压力作用下保持力平衡，此时工作阀口10A的压力与第二控制阀口12的压力成固定比例。
当第一控制阀口11和第二控制阀口12同时有来自外接液压系统的油箱油液输入时，当第一控制阀口11和第二控制阀口12同时输入油液时，通过对第一控制阀口11油压与第二控制阀口12油压的比较，油压较高的控制阀口能够通过梭阀单元4(具体为第一可移动阀套40a和第二可移动阀套40b)进入操纵阀腔13c，操纵阀芯41克服复位弹簧211的弹性作用力往左侧移动，直至操纵阀芯41通过过渡阀芯31以推动减压阀芯21a往左侧移动，减压阀芯21a往左移动并带动第一顶杆22a移动，回油口10T关闭，随后第一顶杆22a往左移动以推动第一活门23a往左移动；
此时，进油口10p的高压油通过减压阀套22的环形通道22b、活门座24与第一活门23a之间的活门阀口22d，紧接着高压油沿着细长孔22c进入溢流工作阀腔13b内，最后高压油从溢流工作阀腔13b进入工作阀口10A，此时工作阀口10A与进油口10p接通，减压组件20在活门弹簧231、复位弹簧211和油液压力作用下保持力平衡，，此时工作阀口10A的压力与压力较高的一端控制阀口(第一控制阀口11或第二控制阀口12)的压力成固定比例。
有益效果
本方案的梭阀单元4与操纵阀芯41相结合，以能够取代传统现有单独增设的梭阀，以能够有效地避免梭阀内部发生窜油的现象，以及能够有效地减少两个控制阀口之间连接处发生漏油的情况，其次还能够减少占用的空间。溢流单元3的过渡阀芯31与梭阀单元4的操纵阀芯41采用组合设计形式，既能够减少占用的空间，其次还能够实现对液压回路的超压保护功能。本方案提高了阀门整体的集成度，显著地减轻了感载比例阀门结构1的重量，同时采用组合式阀芯的形式，减小了阀门的死区的长度，在一定程度上提高了阀门的响应速度和工作效率，因此在液压制动系统上具有较大的应用前景。本发明改变常规阀门结构，采用减压单元2、溢流单元3、嵌入式梭阀单元4等新结构，以实现阀门的集成和轻量化设计，从而减小阀门体积和质量，从而节约了能源和制造材料。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀，其特征在于，包括：
感载比例阀门结构，其具有减压阀腔、溢流工作阀腔、回油阀腔、操纵阀腔、进油口、回油口、工作阀口；
减压单元，其能够控制进油口、回油口和工作阀口的通断，其具有减压组件，所述减压组件滑动于所述减压阀腔与所述溢流工作阀腔之间；
溢流单元，其预设有溢流压力值，其能够为所述减压单元提供过载保护，其具有过渡阀芯；
梭阀单元，其具有能够接收外力的操纵阀芯，所述操纵阀芯滑动于所述操纵阀腔；
所述过渡阀芯滑动于所述回油阀腔内，所述过渡阀芯可与所述减压组件卡接成一体；
当所述溢流工作阀腔内的油压小于或等于所述溢流压力值时，所述过渡阀芯与所述减压组件卡接成一体；所述操纵阀芯在外力作用下通过所述过渡阀芯推动所述减压组件移动，直至所述回油口关闭，所述进油口、所述减压阀腔、所述溢流工作阀腔、所述工作阀口连通；
当所述溢流工作阀腔内的油压大于所述溢流压力值时，所述减压组件可沿所述过渡阀芯的轴线方向运动，所述回油口打开；所述进油口、所述减压阀腔、溢流工作阀腔、所述工作阀口断开连通；
所述感载比例阀门结构包括依次连接的进油阀腔、减压阀腔、溢流工作阀腔；
所述减压组件包括：
减压阀芯，其滑动于所述溢流工作阀腔，其具有往所述过渡阀芯靠近的弹性作用力，其能够与所述过渡阀芯卡接；
第一顶杆，其滑动于所述减压阀腔，其能够与所述减压阀芯抵接；
第一活门，其滑动于所述进油阀腔，其具有往所述过渡阀芯靠近的弹性作用力，其能够与所述第一顶杆抵接；
所述操纵阀芯通过所述过渡阀芯推动所述减压阀芯移动，所述减压阀芯推动所述第一顶杆移动，所述第一顶杆推动所述第一活门移动，直至所述进油口、所述减压阀腔、所述溢流工作阀腔、所述工作阀口连通。
2.根据权利要求1所述的一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀，其特征在于，其具有机械操纵模式；
所述一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀包括施力设备，其能够对操纵阀芯施加作用力；
当所述溢流工作阀腔内的油压小于或等于所述溢流压力值时，所述操纵阀芯在所述施力设备的外力作用下通过所述过渡阀芯推动所述减压组件移动，直至所述回油口关闭，所述进油口、所述减压阀腔、所述溢流工作阀腔、所述工作阀口连通。
3.根据权利要求1所述的一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀，其特征在于，所述一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀具有液压控制模式，其包括第一控制阀口，所述第一控制阀口开设于所述感载比例阀门结构上且能够驱动所述操纵阀芯移动，所述减压单元能够控制所述工作阀口与所述第一控制阀口的油液按比例分配；
所述液压控制模式中，所述操纵阀芯能够从所述第一控制阀口接收油液压力并通过所述过渡阀芯推动所述减压组件移动，直至所述减压组件处于力平衡状态、所述进油口与所述减压阀腔连通，所述工作阀口的油压与所述第一控制阀口的油压成比例关系。
4.根据权利要求3所述的一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀，其特征在于，其包括第二控制阀口，所述第二控制阀口开设于所述感载比例阀门结构上且能够驱动所述操纵阀芯移动，所述减压单元能够控制所述工作阀口分别与所述第一控制阀口、所述第二控制阀口的油液按比例分配；
所述液压控制模式中，所述操纵阀芯能够从所述第二控制阀口接收油液压力并通过所述过渡阀芯推动所述减压组件移动，直至所述减压组件处于力平衡状态；
当所述第一控制阀口的油压大于所述第二控制阀口的油压时，所述工作阀口的油压与所述第一控制阀口的油压成比例关系；
当所述第二控制阀口的油压大于所述第一控制阀口的油压时，所述工作阀口的油压与所述第二控制阀口的油压成比例关系。
5.根据权利要求1所述的一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀，其特征在于，所述减压单元包括：
减压阀套，其设置于所述感载比例阀门结构内，所述减压阀腔位于所述减压阀套内；
顶杆座，其设置于所述减压阀套内，所述第一顶杆的一端滑动于所述顶杆座内，所述第一顶杆的另一端滑动于所述溢流工作阀腔内；
活门复位座，其设置于所述感载比例阀门结构内，所述进油阀腔设置于所述活门复位座内。
6.根据权利要求1所述的一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀，其特征在于，所述过渡阀芯的其中一端能够与所述操纵阀芯连接，其另一端可活动式卡接于所述减压阀芯内；
当所述溢流工作阀腔内的油压小于或等于所述溢流压力值时，所述过渡阀芯与所述减压阀芯卡接成一体后同步运动；
当所述溢流工作阀腔内的油压大于所述溢流压力值时，所述减压阀芯可沿所述过渡阀芯的轴线方向运动。
7.根据权利要求1所述的一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀，其特征在于，所述梭阀单元包括：
第一可移动阀套，其设置于所述感载比例阀门结构内；
第二可移动阀套，其设置于所述感载比例阀门结构内，其与所述第一可移动阀套拼接后构成所述操纵阀腔；
所述溢流单元包括：
左连接部，其设置于所述减压阀芯的端部且套设于所述过渡阀芯靠近所述减压阀芯的端部；
右连接部，其设置于所述操纵阀芯靠近所述减压阀芯的端部；
所述过渡阀芯的一端通过所述右连接部与所述操纵阀芯连接，所述过渡阀芯的另一端可卡接于所述左连接部上。
8.根据权利要求7所述的一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀，其特征在于，所述溢流单元包括：
溢流弹簧，其一端连接于所述左连接部，其另一端连接于所述右连接部，其能够为所述减压阀芯提供预紧力；
所述溢流弹簧的预紧力与所述溢流压力值成正比关系。
9.根据权利要求1所述的一种具有轻量化组合式阀芯的集成式感载比例阀，其特征在于，包括左端盖，其可装拆式设置于所述感载比例阀门结构的端部，其位于所述减压阀腔远离所述过渡阀芯的一端，所述减压组件弹性连接于所述左端盖。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR880004985A (ko) * 1986-10-27 1988-06-27 토오무라 토시오 하중응동 제동액압 제어장치
CN2209742Y (zh) * 1994-12-14 1995-10-11 西安泵阀总厂 高温高压差减压调节阀
CN2245565Y (zh) * 1995-04-21 1997-01-22 吴正平 惯性感载比例阀
CN2890448Y (zh) * 2005-12-08 2007-04-18 常德信诚液压有限公司 液压组合操纵阀
CN101020457A (zh) * 2007-03-22 2007-08-22 史凤鸣 汽车制动力调节装置
CN202320281U (zh) * 2011-12-01 2012-07-11 重庆卡福汽车制动转向系统有限公司 液压感载比例阀
CN103557195A (zh) * 2013-11-11 2014-02-05 邓玉林 一种带负载敏感及应急手动的片式比例换向阀
CN210310309U (zh) * 2019-06-30 2020-04-14 佛山市思域液压技术有限公司 一种液压电控比例制动阀
CN113685388A (zh) * 2021-07-19 2021-11-23 北京天地玛珂电液控制系统有限公司 水基比例减压溢流阀
CN216142768U (zh) * 2021-07-19 2022-03-29 北京天玛智控科技股份有限公司 电液控比例换向阀
WO2022068046A1 (zh) * 2020-09-30 2022-04-07 潍柴动力股份有限公司 先导式电比例高压溢流阀

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR880004985A (ko) * 1986-10-27 1988-06-27 토오무라 토시오 하중응동 제동액압 제어장치
CN2209742Y (zh) * 1994-12-14 1995-10-11 西安泵阀总厂 高温高压差减压调节阀
CN2245565Y (zh) * 1995-04-21 1997-01-22 吴正平 惯性感载比例阀
CN2890448Y (zh) * 2005-12-08 2007-04-18 常德信诚液压有限公司 液压组合操纵阀
CN101020457A (zh) * 2007-03-22 2007-08-22 史凤鸣 汽车制动力调节装置
CN202320281U (zh) * 2011-12-01 2012-07-11 重庆卡福汽车制动转向系统有限公司 液压感载比例阀
CN103557195A (zh) * 2013-11-11 2014-02-05 邓玉林 一种带负载敏感及应急手动的片式比例换向阀
CN210310309U (zh) * 2019-06-30 2020-04-14 佛山市思域液压技术有限公司 一种液压电控比例制动阀
WO2022068046A1 (zh) * 2020-09-30 2022-04-07 潍柴动力股份有限公司 先导式电比例高压溢流阀
CN113685388A (zh) * 2021-07-19 2021-11-23 北京天地玛珂电液控制系统有限公司 水基比例减压溢流阀
CN216142768U (zh) * 2021-07-19 2022-03-29 北京天玛智控科技股份有限公司 电液控比例换向阀

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