CN116292989A - 一种先导阀及设有该先导阀的手柄操作机构 - Google Patents

Abstract

一种先导阀及设有该先导阀的手柄操作机构。解决了现有先导阀通流能力差，输出压力不稳定的问题。它包括手柄、顶杆和先导阀，所述的先导阀包括阀体，所述的阀体上设有主进油口、回油口、工作油口和多个安装腔，每个安装腔内均设有阀芯，包括柱塞，所述的柱塞通过第一弹性件与阀芯相抵并用于驱动阀芯运动，所述阀芯上设有第一节流口，所述的阀芯具有使得主进油口通过第一节流口与工作油口相连通的第一位置和使得主进油口、工作油口分隔开的第二位置。本发明的有益效果是，在阀芯上设置了第一节流口，使得系统输出压力有第一节流口控制，保证压力输出更稳定。本发明还具有结构简单，装配方便，动作可靠，使用寿命长等优点。

Description

一种先导阀及设有该先导阀的手柄操作机构

技术领域

本发明涉及一种主要用于挖掘机、装载机、起重机等工程车辆，具体涉及一种先导阀及设有该先导阀的手柄操作机构。

背景技术

液压先导手柄，位于驾驶室内座椅前，一般左右各1个。其连接先导泵，由先导泵提供压力，驾驶员通过操作先导阀，先导阀输出油口通过减压阀芯减压后输出先导压力，先导压力作用到多路阀两端控制腔，推动主阀阀杆换向控制动作，从而实现低压油路控制高压油路的设计。由于操控轻便，大幅减轻操纵者的劳动强度，液压先导阀在挖掘机、装载机、起重机等工程车辆上得到广泛运用。目前工程机械广泛使用的液压先导阀均采用直动式减压先导阀，该类型先导阀采用直动式减压阀工作原理实现输出压力，但其因阀芯中空用于过油通径小，减压弹簧刚度大，导致通流能力差，且阀芯整体强度弱，使得产品寿命短，输出压力不稳定。

发明内容

为解决背景技术中现有先导阀通流能力差，输出压力不稳定的问题，本发明提供一种先导阀及设有该先导阀的手柄操作机构。

本发明的技术方案是：一种先导阀，包括阀体，所述的阀体上设有主进油口、回油口、工作油口和多个安装腔，每个安装腔内均设有阀芯，包括柱塞，所述的柱塞通过第一弹性件与阀芯相抵并用于驱动阀芯运动，所述阀芯上设有第一节流口，所述的阀芯具有使得主进油口通过第一节流口与工作油口相连通的第一位置和使得主进油口、工作油口分隔开的第二位置。

作为本发明的进一步改进，所述的第一节流口包括第一节流槽和第二节流槽，所述的第一节流槽先于第二节流槽与主进油口相连通，所述的第一节流槽的面积小于第二节流槽的面积。

作为本发明的进一步改进，所述阀芯的外表面向内凹陷形成所述的第一节流槽和第二节流槽，所述的第一节流槽为向内凹陷形成的斜面，所述的第二节流槽呈弧形或者半圆形设置。

作为本发明的进一步改进，所述的阀体内设有阀套，所述的阀芯套设于阀套内并与阀套滑移配合，所述的阀套上设有与主进油口相连通的第一油口、与回油口相连通的第二油口、与工作油口相连通的第三油口。

作为本发明的进一步改进，所述的阀芯上设有第二节流口，所述的阀芯在第一节流口和第二节流口之间向内凹陷并与阀套相互配合形成过流腔。

作为本发明的进一步改进，所述的柱塞套设于阀芯外并与阀芯的端部形成限位腔，所述的限位腔内设有限位件，所述的柱塞具体通过第一弹性件带动阀芯运动第一位置和通过限位件带动阀芯同步运动的第二位置，所述的柱塞在第一位置时所述柱塞的运动行程大于阀芯的运动行程。

作为本发明的进一步改进，所述的阀芯上设有泄油通道，所述的阀体内设有使得阀芯复位的第二弹性件，所述的泄油通道连通第二弹性件所在的腔室与回油口。

一种手柄操作机构，包括手柄、顶杆和上述的先导阀，所述的手柄通过压板与顶杆相连接，所述的顶杆与柱塞相连接并通过柱塞控制阀芯运动。

作为本发明的进一步改进，所述的顶杆上设有磁体或吸盘，所述的磁体和吸盘相互配合保持顶杆位置并通过顶杆顶压阀芯使得阀芯保持打开。

作为本发明的进一步改进，包括安装板和防尘罩，所述的手柄通过万向传动件与压板相连，所述的防尘罩盖置于万向传动件外并与安装板相连接。

本发明的有益效果是，在阀芯上设置了第一节流口，使得系统输出压力有第一节流口控制，保证压力输出更稳定。本发明还具有结构简单，装配方便，动作可靠，使用寿命长等优点。

附图说明

附图1为本发明实施例的结构示意图。

附图2为本发明实施例的爆炸结构示意图。

附图3为本发明实施例的剖视结构示意图。

附图4为附图3中I处的放大结构示意图。

附图5为附图2中阀套处的结构示意图。

附图6为附图5的剖视结构示意图。

附图7为附图6中阀芯的结构示意图。

附图8为本发明实施例的液压原理图。

附图9为本发明实施例手柄动作时的压力输出曲线结图。

图中，1、阀体；11、安装腔；2、阀芯；21、第一节流口；211、第一节流槽；212、第二节流槽；22、第二节流口；23、过流腔；24、泄油通道；3、柱塞；31、限位腔；32、限位件；4、第一弹性件；5、第二弹性件；6、阀套；61、第一油口；62、第二油口；63、第三油口；7、手柄；8、顶杆；81、磁体；82、吸盘；91、安装板；92、防尘罩；93、万向传动件；94、压板；P、主进油口；T、回油口；A、工作油口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

由图1结合图2-9所示，一种手柄操作机构，包括手柄7、顶杆8和先导阀，所述的先导阀，包括阀体1，所述的阀体1上设有主进油口P、回油口T、工作油口A和多个安装腔11，每个安装腔11内均设有阀芯2，其特征在于:包括柱塞3，所述的柱塞3通过第一弹性件4与阀芯2相抵并用于驱动阀芯2运动，所述阀芯2上设有第一节流口21，所述的阀芯2具有使得主进油口P通过第一节流口21与工作油口A相连通的第一位置和使得主进油口P、工作油口A分隔开的第二位置。所述的手柄7通过压板94与顶杆8相连接，所述的顶杆8与柱塞3相连接并通过柱塞3控制阀芯2运动。本发明的有益效果是，在阀芯上设置了第一节流口，使得系统输出压力有第一节流口控制，保证压力输出更稳定。本发明还具有结构简单，装配方便，动作可靠，使用寿命长等优点。具体地说。工作口A有多个，为了便于描述以A1、B2、C3、D4、E5描述，先导泵出口接P口，先导泵高压油进入先导阀，中位先导阀各油口关闭。操纵手柄任一方向，万向节换向，顶杆作用在柱塞上，柱塞上下往复运动推动阀芯启闭，阀芯上下面积差梯度变化与阀开口呈线性比例关系，使阀口实现稳定压力输出。操纵手柄可以灵活匹配各种多功能电控手柄，实现各种辅助功能和安全保护等。

所述的第一节流口21包括第一节流槽211和第二节流槽212，所述的第一节流槽211先于第二节流槽212与主进油口P相连通，所述的第一节流槽211的面积小于第二节流槽212的面积。具体地说，所述阀芯2的外表面向内凹陷形成所述的第一节流槽211和第二节流槽212，所述的第一节流槽211为向内凹陷形成的斜面，所述的第二节流槽212呈弧形或者半圆形设置。阀芯节流口进行特殊设计，既保证工作口压力呈线性比例输出，又能减少阀口压力损失，从而满足配套的工作主阀控制腔快速泄油，提高响应速度。解决了现有广泛使用的CRV系列、ZTH6系列先导阀阀芯多数采用细长孔设计，不仅对阀芯、阀孔配合要求高，抗污能力差，而且压损较大，影响整机响应速度提升，使得产品使用时系统作业效率低的问题。第一节流槽设有斜面，避开原来节流口的细长型，便于通流，抗污能力强。

所述的阀体1内设有阀套6，所述的阀芯2套设于阀套6内并与阀套6滑移配合，所述的阀套6上设有与主进油口P相连通的第一油口61、与回油口T相连通的第二油口62、与工作油口A相连通的第三油口63。具体地说，原有先导阀对阀孔和阀芯配合要求很高，现有的车用先导阀通常至少设置四个工作油口，若其中一个油口误差较大，则阀体整体不能使用，通过结构改进，大大降低阀体加工难度。这样使得每个阀套和阀芯配合，不会影响其他输出口（工作油口），同时可以将阀芯整体安排，结构简单，装配方便可靠，结构简单。通过阀芯与阀套的配合，阀芯摩擦力小，反应灵敏，压力滞缓少，系统灵敏性高。

所述的阀芯2上设有第二节流口22，所述的阀芯2在第一节流口21和第二节流口22之间向内凹陷并与阀套6相互配合形成过流腔23。通过操纵手柄使阀口压力按线性比例输出，与多路阀的微控性能匹配，减少液压系统压力冲击，使与其配合使用的多路阀调速性能和调速范围更好，产品可靠性高。

所述的柱塞3套设于阀芯2外并与阀芯2的端部形成限位腔31，所述的限位腔31内设有限位件32，所述的柱塞3具体通过第一弹性件4带动阀芯2运动第一位置和通过限位件32带动阀芯2同步运动的第二位置，所述的柱塞3在第一位置时所述柱塞3的运动行程大于阀芯2的运动行程。在本发明使用过程中，当柱塞处于第一位置时，阀芯由第一弹性件带动其运动，输出压力与柱塞，阀芯的运行呈正相关。当柱塞碰到限位件时柱塞通过限位件带动阀芯同步运动，此时阀芯打开到最大程度，便于快速通流。限位件的设置给与操作者明显反馈，便于操作。

所述的阀芯2上设有泄油通道24，所述的阀体1内设有使得阀芯2复位的第二弹性件5，所述的泄油通道24连通第二弹性件5所在的腔室与回油口T。这样的结构便于第二弹性件处泄油，避免阀芯被泄漏油憋死，与现有的中空阀芯作为主要过油通道相比不会影响阀芯强度。

所述的顶杆8上设有磁体81或吸盘82，所述的磁体81和吸盘82相互配合保持顶杆8位置并通过顶杆8顶压阀芯2使得阀芯2保持打开。工作油口设置磁铁锁定，通过加装电磁铁和吸盘，在手柄压到端部时，电磁铁和吸盘贴合接触产生磁力，将手柄吸合锁定在最大输出位置不变，可简化操作程序，减轻驾驶人员劳动强度。当然在实际生产过程中，也可根据需要不设计。在实际生产过程中通常设置四个工作油口，本发明设置五个工作油口，工作油口E5为辅助先导口，可根据需要设计浮动阀芯，对于部分车型浮动位置进行控制，如装载机铲斗自由的上下浮动平整场地作业，通常起重机可以不用设置。工作油口A1、B2、C3、D4，可以设计不同柱塞结构实现部分车型跳位功能。

本发明包括安装板91和防尘罩92，所述的手柄7通过万向传动件93与压板94相连，所述的防尘罩92盖置于万向传动件93外并与安装板91相连接。全封闭防尘设计，大幅度降低恶劣工况粉尘等颗粒物对密封和结构件的污染，大大提高液压先导阀使用寿命。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (10)

1.一种先导阀，包括阀体（1），所述的阀体（1）上设有主进油口（P）、回油口（T）、工作油口（A）和多个安装腔（11），每个安装腔（11）内均设有阀芯（2），其特征在于:包括柱塞（3），所述的柱塞（3）通过第一弹性件（4）与阀芯（2）相抵并用于驱动阀芯（2）运动，所述阀芯（2）上设有第一节流口（21），所述的阀芯（2）具有使得主进油口（P）通过第一节流口（21）与工作油口（A）相连通的第一位置和使得主进油口（P）、工作油口（A）分隔开的第二位置。

2.根据权利要求1所述的先导阀，其特征在于所述的第一节流口（21）包括第一节流槽（211）和第二节流槽（212），所述的第一节流槽（211）先于第二节流槽（212）与主进油口（P）相连通，所述的第一节流槽（211）的面积小于第二节流槽（212）的面积。

3.根据权利要求2所述的先导阀，其特征在于所述阀芯（2）的外表面向内凹陷形成所述的第一节流槽（211）和第二节流槽（212），所述的第一节流槽（211）为向内凹陷形成的斜面，所述的第二节流槽（212）呈弧形或者半圆形设置。

4.根据权利要求1所述的先导阀，其特征在于所述的阀体（1）内设有阀套（6），所述的阀芯（2）套设于阀套（6）内并与阀套（6）滑移配合，所述的阀套（6）上设有与主进油口（P）相连通的第一油口（61）、与回油口（T）相连通的第二油口（62）、与工作油口（A）相连通的第三油口（63）。

5.根据权利要求4所述的一种先导阀，其特征在于所述的阀芯（2）上设有第二节流口（22），所述的阀芯（2）在第一节流口（21）和第二节流口（22）之间向内凹陷并与阀套（6）相互配合形成过流腔（23）。

6.根据权利要求1所述的先导阀，其特征在于所述的柱塞（3）套设于阀芯（2）外并与阀芯（2）的端部形成限位腔（31），所述的限位腔（31）内设有限位件（32），所述的柱塞（3）具体通过第一弹性件（4）带动阀芯（2）运动第一位置和通过限位件（32）带动阀芯（2）同步运动的第二位置，所述的柱塞（3）在第一位置时所述柱塞（3）的运动行程大于阀芯（2）的运动行程。

7.根据权利要求1所述的先导阀，其特征在于所述的阀芯（2）上设有泄油通道（24），所述的阀体（1）内设有使得阀芯（2）复位的第二弹性件（5），所述的泄油通道（24）连通第二弹性件（5）所在的腔室与回油口（T）。

8.一种手柄操作机构，其特征在于：包括手柄（7）、顶杆（8）和采用权利要求1-7中任意一项所述的先导阀，所述的手柄（7）通过压板（94）与顶杆（8）相连接，所述的顶杆（8）与柱塞（3）相连接并通过柱塞（3）控制阀芯（2）运动。

9.根据权利要求8所述的手柄操作机构，其特征在于所述的顶杆（8）上设有磁体（81）或吸盘（82），所述的磁体（81）和吸盘（82）相互配合保持顶杆（8）位置并通过顶杆（8）顶压阀芯（2）使得阀芯（2）保持打开。

10.根据权利要求8所述的手柄操作机构，其特征在于包括安装板（91）和防尘罩（92），所述的手柄（7）通过万向传动件（93）与压板（94）相连，所述的防尘罩（92）盖置于万向传动件（93）外并与安装板（91）相连接。

Images