CN203248431U

CN203248431U - 一种卸荷阀及液压油缸回油背压卸荷装置和工程机械

Info

Publication number: CN203248431U
Application number: CN 201320193163
Authority: CN
Inventors: 陈克雷; 张贤杰; 曹晶晶
Original assignee: Sany Heavy Machinery Ltd
Current assignee: Sany Heavy Machinery Ltd
Priority date: 2013-04-17
Filing date: 2013-04-17
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2023-04-17

Abstract

本实用新型涉及一种卸荷阀及液压油缸回油背压卸荷装置和工程机械，该卸荷阀包括：带内腔体的外阀体，以及设置在内腔体内的先导阀盖、先导弹簧、活塞、活塞杆、先导阀芯、进油油路和溢流油路；其中，内腔体内设置有用于安装并限制先导阀芯行程的先导阀座；内腔体内设置有与活塞底面间隔预定距离的活塞座，活塞座与活塞底面形成先导腔，先导腔外接有控制所述活塞向上运动的先导油路。本实用新型通过先导油路控制活塞向上运动，并带动先导阀芯向上运动，使进油油路与溢流油路连通，可以在油压不高的情况下，开启先导阀芯，实现进油油路与溢流油路连通。减少油缸回油背压损失，节省能量。

Description

一种卸荷阀及液压油缸回油背压卸荷装置和工程机械

技术领域

本实用新型涉及一种工程机械，具体涉及一种卸荷阀及安装有该卸荷阀的液压油缸回油背压卸荷装置和安装有该液压油缸回油背压卸荷装置的工程机械。

背景技术

目前，节能技术已经成为工程机械最主要的研发方向。在液压挖掘机上，主要从发动机控制及各种液压能量回收等方面研究。而对于通过降低工作装置上工作油缸不必要的回油背压来节能，因受制于主阀阀体孔道、阀芯开口特性，以及管路油道等结构上的原因，尚未出现有效的实施方案。其具体包括动臂提升小腔回油，斗杆卸载大腔回油及铲斗卸载大腔回油。尤其是斗杆大腔回油，因流量大，背压高，能量损失较大。

如图1所示，现有的液压油缸回油的液压原理简图，可以是动臂提升小腔回油、斗杆卸载大腔回油或铲斗卸载大腔回油。主泵01’的出油口连接换向阀02’的P口，换向阀02’的A口连接工作油缸03’的ROD(有杆缸)端油口，换向阀02’的B口连接工作油缸03’的HEAD(无杆腔)端油口，换向阀02’的T口连接油箱，在换向阀02’的A口与工作油缸03’的ROD端之间的管路上连接第二过载阀04’的a口，第二过载阀04’的b口连接油箱；在换向阀02’的B口与工作油缸03’的HEAD端之间连接第一过载阀05’的a口，第一过载阀05’的b口回油箱。其中第一过载阀05’与第二过载阀04’仅起到过载保护作用。

当控制油Xr输入，换向阀02’切换到右位，高压油进入工作油缸03’的ROD端，推动工作油缸03’的HEAD端中低压油回油箱，在换向阀02’处产生节流损失。

图1中两个过载阀，现有过载阀的结构为，如图2所示，包括：螺栓1’、螺母2’、外阀体3’、先导阀盖4’、第一密封圈5’、先导弹簧6’、先导阀芯7’、先导阀座8’、第二密封圈9’、第一垫圈10’、第二密封圈11’、第二垫圈12’、中间阀芯13’、中间阀座14’、中间阀芯弹簧15’、中间阀座弹簧16’、承压网17’、第四密封圈18’；以及过载阀的进油腔a’、出油腔b’、中间孔道c’、中间油腔d’，弹簧腔g’、油道f’和油道e’。

工作原理为：位于a’腔出的高压油通过中间孔道c’进入d’腔，a’腔压力等于d’腔压力。如果d’腔的压力高于先导弹簧6’设定压力，先导阀芯7’抬起，d’腔高压油通过弹簧腔g’、油道f’、e’流到油箱，d’腔卸荷，压力降低。此时，中间阀芯13’抬升，中间孔道c’变成节流，d’腔与a’腔之间产生压差，中间阀座14’抬起，过载阀溢流，a’腔与b’腔连通。如果a’腔溢流低于弹簧设定压力，则d’腔无法卸荷，阀芯14’保持关闭。现有过载阀只有过载保护功能，不能有效解决回油背压卸荷作用。

因此，针对现有的液压油缸回油背压过高，能量损失较大，液压油路上的过载阀不能有效卸荷降压的问题，是本领域亟待解决的技术问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种卸荷阀以解决现有过载阀不能有效卸荷降压造成液压油缸回油背压过高，能量损失较大的问题。

本实用新型还提供一种安装有上述卸荷阀的液压油缸回油背压卸荷装置，以解决现有液压油缸回油背压过高，能量损失较大的问题。

本实用新型还提供一种工程机械，以解决现有液压油缸回油背压过高，能量损失较大的问题。

本实用新型提供的一种卸荷阀，包括：带内腔体的外阀体，

所述内腔体设置有先导阀盖；

所述先导阀盖下安装有先导弹簧；

所述先导弹簧下设置有活塞，所述活塞的活塞杆设置在所述活塞下部；

所述活塞杆下部固定有先导阀芯；

所述先导阀芯下侧设置有进油油路，所述活塞杆外侧设置溢流油路；其中，

所述内腔体内设置有用于安装并限制所述先导阀芯行程的先导阀座；

所述内腔体内设置有与所述活塞底面间隔预定距离的活塞座，所述活塞座与所述活塞底面形成先导腔，所述先导腔外接有控制所述活塞向上运动的先导油路。

进一步地，还包括：安装在所述外阀体上连通所述先导腔的先导油口。

进一步地，所述先导弹簧与所述内腔体构成弹簧腔；

所述活塞杆上设置有连通所述溢流油路与所述弹簧腔的油道。

进一步地，所述进油油路包括：

安装在所述先导阀芯下部并位于所述先导阀座内部的中间阀座；

所述中间阀座顶部设置有中间阀座弹簧，所述中间阀座弹簧安装在所述先导阀座内；

所述中间阀座内部还设置有中间阀芯，所述中间阀芯顶部设置有中间阀芯弹簧，所述中间阀芯弹簧顶部连接承压网；其中，

所述中间阀芯设置有连接进油口的进油腔，所述先导阀座设置有连接出油孔的出油腔，所述中间阀座间隔所述进油腔和所述出油腔。

进一步地，所述先导阀盖顶部设置有螺栓；

所述螺栓顶部固定有螺母。

本实用新型还提供一种液压油缸回油背压卸荷装置，其特征在于：包括：

进油油路，所述进油油路连接油缸的有杆腔的进油口；

回油油路，所述回油油路连接所述油缸的无杆腔的回油口；

所述回油油路还连接上述卸荷阀

进一步地，所述先导油路包括：

先导油泵，所述先导油泵进油端连接油箱；

电磁阀，所述电磁阀的进油口连接所述先导油泵的出油口。

进一步地，所述进油油路上连接第二过载阀；

所述第二过载阀的进油口连接所述进油油路，所述第二过载阀的出油口连接所述油箱；

所述进油油路和所述回油油路通过换向阀连接主泵和油箱；

所述换向阀包括三个工作状态，第一工作状态、第二工作状态和第三工作状态；

所述第一工作状态下，所述进油油路连接所述主泵，所述回油油路连接所述油箱；

所述第二工作状态下，所述主泵连接所述油箱；

所述第三工作状态下，所述进油油路连接所述油箱，所述回油油路连接所述主泵。

进一步地，所述电磁阀为二位一通电磁换向阀。

本实用新型还提供一种工程机械，所述工程机械设置有上述的液压油缸回油背压卸荷装置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果

本实用新型提供的一种卸荷阀，包括：带内腔体的外阀体，内腔体设置有先导阀盖；先导阀盖下安装有先导弹簧；先导弹簧下设置有一活塞，活塞的活塞杆设置在所述活塞下部；活塞杆下部固定有先导阀芯；先导阀芯下侧设置有进油油路，活塞杆外侧设置溢流油路；其中，内腔体内设置有用于安装并限制先导阀芯行程的先导阀座；内腔体内设置有与活塞底面间隔预定距离的第一活塞座，活塞座与活塞底面形成先导腔，先导腔外接有控制所述活塞向上运动的先导油路。通过先导油路控制第活塞向上运动，并带动先导阀芯向上个，使进油油路与溢流油路连通，可以在油压不高的情况下，开启先导阀芯，实现进油油路与溢流油路连通。较少油缸回油背压损失，节省能量。

附图说明

图1为相关技术中液压油缸回路的液压原理示意图；

图2为相关技术中过载阀的结构剖视示意图；

图3为本实用新型实施例中卸荷阀的结构示意图；

图4为本实用新型实施例中液压油缸回油背压卸荷装置的液压原理示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。应当指出，本部分中的对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本实用新型的保护范围有任何限制作用。

本实用新型实施例提供一种卸荷阀，主要是在现有过载阀的尺寸及大小的基础上改进制得，其进油部分如图3所示，与现有过载阀结构基本相同，保留过载阀的过载保护功能，同时增加一固定连接先导阀芯7的活塞19，并在活塞19底面形成一定的先导腔j腔，通过先导油路控制活塞19上升，来打开先导阀芯7，实现溢流油路与进油油路连通，实现在液压油缸回油背压较小的情况下泄压，结构简单，该卸荷阀可直接替换过载阀，成本低，不影响其他零部件的安装。

如图3所述，该溢流阀包括螺栓1、螺母2、外阀体3、先导阀盖4、第一密封圈5、先导弹簧6、先导阀芯7、先导阀座8、第二密封圈9、第一垫圈10、第二密封圈11、第二垫圈12、中间阀芯13、中间阀座14、中间阀芯弹簧15、中间阀座弹簧16、承压网17、第四密封圈18、活塞19和活塞杆19a；以及进油腔a、出油腔b、中间孔道c、中间油腔d，弹簧腔g、油道f、油道e、孔道h、泄油口i和先导腔j。

其中，如图3所示，外阀体3带内腔体，内腔体设置有先导阀盖4；先导阀盖4下安装有先导弹簧6；先导弹簧6下设置有活塞19，活塞19的活塞杆19a设置在活塞19下部；活塞杆19a下部固定有先导阀芯7；先导阀芯7下侧设置有进油油路，活塞杆19a外侧设置溢流油路；内腔体内设置有用于安装并限制所述先导阀芯7行程的先导阀座8；内腔体内设置有与活塞19底面间隔预定距离的活塞座19b，活塞座19b与活塞19底面形成先导腔j，先导腔j外接有控制所述活塞19向上运动的先导油路。

其中，如图3所示，外阀体3上还安装有连通先导腔的先导油口i。先导弹簧6与内腔体构成弹簧腔g；活塞杆19a上设置有连通溢流油路与所述弹簧腔g的油道。

进油油路包括：安装在先导阀芯7下部并位于先导阀座8内部的中间阀座14；中间阀座14顶部设置有中间阀座弹簧16，中间阀座弹簧16安装在所述先导阀座8内；中间阀座14内部还设置有中间阀芯13，中间阀芯13顶部设置有中间阀芯弹簧15，中间阀芯弹簧15顶部连接承压网17；中间阀芯13设置有连接进油口的进油腔a，先导阀座8设置有连接出油孔的出油腔b，中间阀座14间隔进油腔a和出油腔b。

先导阀盖4顶部设置有螺栓1；螺栓1顶部固定有螺母2。

该卸荷阀拥有常用过载阀一样的安装尺寸，且不减少过载阀原来功能的条件下，增加卸荷功能。比起现有的过载阀，该卸荷阀具体在弹簧腔g内增加活塞19，活塞19内部有油道h连接弹簧腔g与通道f、e最终连接油箱。在外阀体3上增加先导油口i，先导油口i连接到活塞19肩部与外阀体3组成先导腔j。当需要泄压时，通过先导油口i，控制压力油进入先导腔室j，作用于活塞19肩部底面，克服先导弹簧6预压力，活塞19抬升，并带动先导阀芯7抬升，中间油腔d腔泄压，从而抬起中间阀座14，最终卸荷主油路压力。

本实用新型实施例还提供一种液压油缸回油背压卸荷装置：包括：如图4所示，主泵01的出口连接换向阀02的P口，换向阀02的A口连接工作油缸03的ROD端，换向阀02的B口连接工作油缸03的HEAD端，换向阀02的T口连接油箱，在换向阀02的A口与工作油缸03的ROD端之间的管路上连接过载阀04的a口，过载阀04的b口连接油箱；在换向阀02的B口与工作油缸03的HEAD端之间连接卸荷阀05的a口，卸荷阀05的b口回油箱，卸荷阀05的c口连接电磁阀06的a口，电磁阀06的b口接先导油泵07，先导油泵07连接油箱。

该装置通过更换现有的第二过载阀为卸荷阀05，然后在卸荷阀05的先导油口i口连接电磁阀06的a口，然后电磁阀06的b口连接先导油泵07，通过先导油泵07控制卸荷阀05卸荷，从而实现对回油油路泄压，该结构不需对主阀及原管路结构做大的改动，具有对原有元器件改动小，成本低，不影响挖机操作性能，节能效果好等特点。

工作过程为，如图3所示，当控制油从Xr口输入，换向阀02切换到右位，高压油进入工作油缸03的ROD端，推动工作油缸03的HEAD端的低压油通过换向阀02回油箱的同时，电磁阀06得电，切换到左位，先导油泵07开始工作，启动卸荷阀05卸荷，大大降低油缸回油节流损失。

其中，如图3所示，电磁阀06为二位一通电磁换向阀。卸荷阀05为在现有过载阀基础上的改进产品，以便于对现有过载阀的更换，具有对原有元器件改动小，成本低，不影响现有工程机械的机械性能。

本实用新型还提供一种工程机械，该工程机械设置有上述的液压油缸回油背压卸荷装置。由于上述的液压油缸回油背压卸荷装置具有上述技术效果，因此，设置有该液压油缸回油背压卸荷装置的工程机械也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种卸荷阀，其特征在于，包括：带内腔体的外阀体(3)，

所述内腔体设置有先导阀盖(4)；

所述先导阀盖(4)下安装有先导弹簧(6)；

所述先导弹簧(6)下设置有活塞(19)，所述活塞(19)的活塞杆(19a)设置在所述活塞(19)下部；

所述活塞杆(19a)下部固定有先导阀芯(7)；

所述先导阀芯(7)下侧设置有进油油路，所述活塞杆(19a)外侧设置溢流油路；其中，

所述内腔体内设置有用于安装并限制所述先导阀芯(7)行程的先导阀座(8)；

所述内腔体内设置有与所述活塞(19)底面间隔预定距离的活塞座(19b)，所述活塞座(19b)与所述活塞(19)底面形成先导腔(j)，所述先导腔(j)外接有控制所述活塞(19)向上运动的先导油路。

2.如权利要求1所述的卸荷阀，其特征在于：还包括：安装在所述外阀体(3)上连通所述先导腔(j)的先导油口(i)。

3.如权利要求2所述的卸荷阀，其特征在于：所述先导弹簧(6)与所述内腔体构成弹簧腔(g)；

所述活塞杆(19a)上设置有连通所述溢流油路与所述弹簧腔(g)的油道。

4.如权利要求1所述的卸荷阀，其特征在于：所述进油油路包括：

安装在所述先导阀芯(7)下部并位于所述先导阀座(8)内部的中间阀座(14)；

所述中间阀座(14)顶部设置有中间阀座弹簧(16)，所述中间阀座弹簧(16)安装在所述先导阀座(8)内；

所述中间阀座(14)内部还设置有中间阀芯(13)，所述中间阀芯(13)顶部设置有中间阀芯弹簧(15)，所述中间阀芯弹簧(15)顶部连接承压网(17)；其中，

所述中间阀芯(13)设置有连接进油口的进油腔(a)，所述先导阀座(8)设置有连接出油孔的出油腔(b)，所述中间阀座(14)间隔所述进油腔(a)和所述出油腔(b)。

5.如权利要求1所述的卸荷阀，其特征在于：所述先导阀盖(4)顶部设置有螺栓(1)；

所述螺栓(1)顶部固定有螺母(2)。

6.一种液压油缸回油背压卸荷装置，其特征在于：包括：

进油油路，所述进油油路连接油缸(03)的有杆腔的进油口；

回油油路，所述回油油路连接所述油缸(03)的无杆腔的回油口；

所述回油油路还连接如权利要求1-5任一项所述卸荷阀

7.如权利要求6所述的液压油缸回油背压卸荷装置，其特征在于：所述先导油路包括：

先导油泵(07)，所述先导油泵(07)进油端连接油箱；

电磁阀，所述电磁阀的进油口连接所述先导油泵的出油口。

8.如权利要求6所述的液压油缸回油背压卸荷装置，其特征在于：所述进油油路上连接第二过载阀；

所述进油油路和所述回油油路通过换向阀连接主泵和油箱；

所述第二工作状态下，所述主泵连接所述油箱；

9.如权利要求7所述的液压油缸回油背压卸荷装置，其特征在于：所述电磁阀为二位一通电磁换向阀。

10.一种工程机械，其特征在于：所述工程机械设置有如权利要求6-9任一项所述的液压油缸回油背压卸荷装置。