CN203655762U - 一种分体式先导负载控制阀 - Google Patents

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刘建彬
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Abstract

本实用新型公开了一种分体式先导负载控制阀。包括先导阀左端盖、控制活塞、控制活塞阻尼、先导阀体、控制弹簧、先导阀芯、先导阀套、过补偿阻尼、先导阀弹簧座、先导阀复位弹簧、先导阀右端盖、主阀芯、主阀套、主阀复位弹簧、主阀弹簧座、主阀端盖、主阀体。该负载控制阀内部形成了控制腔、泄油腔、回油腔、先导阀芯内腔、负载腔、控制敏感腔。由于采用先导式结构,该阀通过先导压力作用于控制活塞-先导阀芯组件,间接控制主阀芯运动,对于存在超越负载的液压系统,该负载控制阀可以对负载下放速度进行精确控制。过补偿功能,将使该阀能够在起重机变幅液压系统等负载压力随着下放而增加的应用场合中,有效抑制负载压力增大所带来的速度增大问题。

Description

一种分体式先导负载控制阀
技术领域
本实用新型涉及液压控制元件,尤其是涉及一种分体式先导负载控制阀。
背景技术
在诸如工程机械、起重设备以及绞车等液压系统应用中,会经常出现负载力方向与负载运动方向一致的情况,此种负载被称为超越负载(负负载)。承受超越负载的液压系统,需要有专门的控制阀来控制从负载流回油源的液压油的流量,从而控制负载下放的速度,此种控制阀一般被称为负载控制阀或平衡阀。由于负载压力较高,负载情况复杂,负载控制阀的流量控制特性直接决定液压系统的速度控制特性和速度稳定性。
然而,在起重机变幅液压系统等负载压力随着负载下放而增加的应用场合中,普通负载控制阀往往存在着随着负载下放,负载压力增高进而下放速度增大甚至失速的问题。在这些应用中,负载控制阀成为了液压系统性能的瓶颈,急需设计能抵抗因为负载压力升高而引起的下放速度增大的负载控制阀。
有鉴于此,应用新原理、新方法,研制适用于存在超越负载的液压系统的能有效抵抗因为负载压力升高而引起的速度增大新型负载控制阀具有重要的工程实际意义。
发明内容
为了实现背景技术中存在超越负载的液压系统中负载下放速度的控制,尤其是克服因为负载压力升高而引起的下放速度增大的传统负载控制阀所存在的问题,本实用新型的目的在于提供一种分体式先导负载控制阀,由于采用先导式结构,该阀通过先导压力作用于控制活塞-先导阀芯组件,间接控制主阀芯运动,对于存在超越负载的液压系统,该负载控制阀可以对负载下放速度进行精确控制。过补偿功能,将使该阀能够在起重机变幅液压系统等负载压力随着下放而增加的应用场合中,有效抑制负载压力增大所带来的速度增大问题。
本实用新型采用的技术方案是:
本实用新型的主阀套安装于主阀体的圆柱孔内,主阀芯小端穿过主阀套并位于回油腔内,主阀芯大端与主阀套内孔为滑动配合,主阀弹簧座大端置于主阀套大端台阶孔中,并压紧主阀套的大端,主阀弹簧座小端被主阀端盖压紧在主阀套的后部,主阀复位弹簧的一端置于主阀芯的孔底部,主阀复位弹簧的另一端置于主阀弹簧座的孔底部;
先导阀套安装于先导阀体一端的圆柱孔内,主阀套底部与主阀体孔以及先导阀套底部与先导阀体孔共同形成回油腔,先导阀芯小端穿过先导阀套并位于回油腔内,先导阀芯大端置于先导阀套内形成滑动配合,先导阀弹簧座大端压紧先导阀套的大端,先导阀弹簧座的小端被先导阀右端盖压紧于先导阀体圆柱孔内,先导阀复位弹簧的一端套装于先导阀芯的大端台肩上,先导阀复位弹簧的另一端置于先导阀弹簧座的孔底部,过补偿阻尼安装于靠近先导阀复位弹簧一侧大端的先导阀芯的孔内;主阀芯大端底部、主阀套大端底部、主阀体孔、主阀端盖、先导阀芯大端底部、先导阀套大端底部、先导阀体孔和先导阀右端盖共同围成控制敏感腔;先导阀体与主阀体之间通过螺栓连接;
控制活塞置于先导阀体另一端的圆柱孔内并与先导阀体形成滑动配合,控制活塞的小端顶在穿过先导阀套的先导阀芯的小端;控制弹簧的一端顶在先导阀体的圆柱孔底部,控制弹簧的另一端顶住控制活塞台肩上,控制活塞阻尼安装于控制活塞孔内;先导阀左端盖通过螺栓安装在先导阀体上,并压住控制活塞的大端;控制活塞、先导阀体和先导阀左端盖共同配合形成控制腔,先导阀左端盖的中心孔为控制油口X ,控制油口X与控制腔连通; 
主阀体圆柱孔中部、主阀芯大端外侧、主阀套、先导阀体圆柱孔中部、先导阀芯大端外侧、先导阀套共同配合形成负载腔;主阀体上设有回油口A与回油腔连通,主阀体上设有负载油口B与负载腔连通;回油腔能通过主阀芯中部阀口与负载腔连通;控制敏感腔通过主阀芯大端矩形槽与负载腔连通,控制敏感腔能通过先导阀芯大端的阀口与负载腔连通,控制敏感腔能通过过补偿阻尼内部孔与先导阀芯内腔连通;先导阀芯圆柱孔、过补偿阻尼和先导阀套配合形成先导阀芯内腔,先导阀芯内腔能通过先导阀芯小端阀口与回油腔连通;先导阀体与控制活塞配合形成泄油腔,先导阀体径向泄油口L与泄油腔连通;控制活塞阻尼上的小孔左侧为控制腔,右侧为泄油腔。
所述先导阀芯与主阀芯轴线平行,且先导阀芯与主阀芯小端方向相同。
所述先导阀芯与控制活塞同轴,且先导阀芯与控制活塞小端相对。
所述先导阀芯上安装有过补偿阻尼,使负载控制阀具有过补偿功能。
本实用新型具有的有益效果是:
对于存在超越负载的液压系统中,该负载控制阀可以对通过负载控制阀的流量进行精确控制,进而对负载下放的速度进行高效准确的控制;由于采用先导式结构,该阀通过先导压力作用于控制活塞-先导阀芯组件,间接控制主阀芯运动,对于存在超越负载的液压系统,该负载控制阀可以对负载下放速度进行精确控制。因为先导阀芯的过补偿阻尼结构,该阀具有过补偿功能,使该阀能够在起重机变幅液压系统等负载压力随着下放而增加的应用场合中,有效抑制负载压力增大所带来的速度增大问题。先导阀芯与先导阀套的配合设计,使先导阀芯关闭时,负载腔与控制敏感腔直接沟通,从而使控制敏感腔压力迅速升高,从而推动主阀芯快速关闭,使负载控制阀具有快速关闭功能。
附图说明
图1是本实用新型的结构原理示意图。
图2是图1中A-A截面的剖面图。
图3是负载上升负载控制阀单向打开时的状态图。
图4是负载下降负载控制阀先导打开时的状态图。
图5是图1中C处的局部放大视图。
图6是图1中D处的局部放大视图。
图中:1、先导阀左端盖,2、控制活塞,3、控制活塞阻尼,4、先导阀体,5、控制弹簧,6、先导阀芯,7、先导阀套,8、过补偿阻尼,9、先导阀弹簧座,10、先导阀复位弹簧,11、先导阀右端盖,12、主阀芯,13、主阀套,14、主阀复位弹簧,15、主阀弹簧座,16、主阀端盖,17、主阀体,18、控制腔,19、泄油腔,20、回油腔,21、先导阀芯内腔,22,负载腔,23、控制敏感腔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
如图1所示,本实用新型包括先导阀左端盖1、控制活塞2、控制活塞阻尼3、先导阀体4、控制弹簧5、先导阀芯6、先导阀套7、过补偿阻尼8、先导阀弹簧座9、先导阀复位弹簧10、先导阀右端盖11、主阀芯12、主阀套13、主阀复位弹簧14、主阀弹簧座15、主阀端盖16和主阀体17。
如图1、图2所示,主阀套13安装于主阀体17的圆柱孔内,主阀芯12小端穿过主阀套13并位于回油腔20内,主阀芯12大端与主阀套13内孔为滑动配合,主阀弹簧座15大端置于主阀套13大端台阶孔中,并压紧主阀套13的大端,主阀弹簧座15小端被主阀端盖16压紧在主阀套13的后部,主阀复位弹簧14的一端置于主阀芯12的孔底部,主阀复位弹簧14的另一端置于主阀弹簧座15的孔底部,先导阀套7安装于先导阀体4圆柱孔内,主阀套13底部与主阀体17孔以及先导阀套7底部与先导阀体4孔共同形成回油腔20,先导阀芯6小端穿过先导阀套7并位于回油腔20内,先导阀芯6大端置于先导阀套7内形成滑动配合,过补偿阻尼8安装于靠近先导阀复位弹簧10一侧大端的先导阀芯6的孔内,先导阀弹簧座9大端压紧先导阀套7的大端,先导阀弹簧座9的小端被先导阀右端盖11压紧于先导阀体4圆柱孔内,先导阀复位弹簧10的一端套装于先导阀芯6的大端台肩上,先导阀复位弹簧10的另一端置于先导阀弹簧座9的孔底部;主阀芯12大端底部、主阀套13大端底部、主阀体17孔、主阀端盖16、先导阀芯6大端底部、先导阀套7大端底部、先导阀体4孔、先导阀右端盖11共同围成控制敏感腔23;先导阀体4与主阀体17之间通过螺栓连接。控制活塞阻尼3安装于控制活塞2孔内,控制活塞2置于先导阀体4的圆柱孔内并与先导阀体4形成滑动配合,控制活塞2的小端顶在穿过先导阀套7的先导阀芯6的小端;控制弹簧5的一端顶在先导阀体4的圆柱孔底部,控制弹簧5的另一端顶住控制活塞2台肩上,先导阀左端盖1通过螺栓安装在先导阀体4上,并压住控制活塞2的大端;控制活塞2、先导阀体4和先导阀左端盖1共同配合形成控制腔18,先导阀左端盖1的中心设有控制油口X ,控制油口X与控制腔18连通。
如图1、图2、图3所示,主阀体17上设有回油口A与回油腔20连通,主阀体17上设有负载油口B与负载腔22连通;主阀体17圆柱孔中部、主阀芯12大端外侧、主阀套13、先导阀体4圆柱孔中部、先导阀芯6大端外侧、先导阀套7共同配合形成负载腔22,回油腔20能通过主阀芯12中部阀口与负载腔22连通;控制敏感腔23通过主阀芯12大端矩形槽与负载腔22连通,控制敏感腔23能通过先导阀芯6大端的阀口与负载腔22连通,控制敏感腔23能通过过补偿阻尼8内部孔与先导阀芯内腔21连通;先导阀芯6圆柱孔、过补偿阻尼8和先导阀套7配合形成先导阀芯内腔21,先导阀芯内腔21能通过先导阀芯6小端阀口与回油腔20连通;先导阀体4与控制活塞2配合形成泄油腔19,先导阀体4径向泄油口L与泄油腔19连通。
所述先导阀芯6与主阀芯12轴线平行,且先导阀芯6与主阀芯12小端方向相同。
所述先导阀芯6与控制活塞2同轴,且先导阀芯6与控制活塞2小端相对。
所述先导阀芯6上安装有过补偿阻尼8,使负载控制阀具有过补偿功能。随着负载压力增大,通过负载控制阀的液压油流量减小,保证负载和液压系统的安全的效果。
先导阀芯6与先导阀套7的配合设计,使先导阀芯6关闭时,负载腔22与控制敏感腔23直接沟通,从而使控制敏感腔23压力迅速升高,从而推动主阀芯12快速关闭,使负载控制阀具有快速关闭功能。
如图1所示,本实用新型分体式先导负载控制阀主要包括主阀芯组件、先导阀芯组件、控制活塞组件以及阀体组件。主阀芯组件包括主阀芯12、主阀套13和主阀复位弹簧14,主阀芯置于主阀套中,并可在主阀套中沿轴向移动,主阀复位弹簧14一端顶在主阀芯内孔的底部,其中主阀芯左端的回油腔20与负载控制阀回油口A相通,负载腔22与负载控制阀负载油口B相通,主阀芯右端容腔为控制敏感腔23;先导阀芯组件由先导阀芯6、先导阀套7、过补偿阻尼8和先导阀复位弹簧10构成,先导阀芯置于先导阀套中,并可以在先导阀套中沿轴向移动,过补偿阻尼8通过螺纹安装于先导阀芯尾部,先导阀复位弹簧一端套在先导阀芯尾部阶梯处,并顶住其凸肩,其中过补偿阻尼左端容腔为先导阀芯内腔21,过补偿阻尼右端容腔为控制敏感腔23;控制活塞组件由控制活塞2和控制弹簧5构成,控制活塞置于先导阀体圆柱孔中并可在其中沿轴向移动,控制弹簧一端顶住先导阀体圆柱孔底部,另一端套在控制活塞上并顶住控制活塞,其中控制活塞左端的控制腔18与负载控制阀控制油口X相通,控制活塞右端的泄油腔19与负载控制阀泄油口L相通;阀体组件由主阀体17、先导阀体4、主阀端盖16、先导阀左端盖1和先导阀右端盖11构成,主阀端盖与主阀体通过螺纹连接,主阀体与先导阀体通过6个内六角圆柱头螺栓连接,先导阀左端盖与先导阀体通过4个内六角圆柱头螺栓连接,先导阀右端盖与先导阀体通过螺纹连接。
图2显示了负载控制阀负载油口B与负载腔22的连通情况。
图3为负载上升时,负载控制阀作为单向阀打开时的状态,此时液压油从A口进入负载控制阀,推动主阀芯12压缩主阀复位弹簧14向主阀端盖16方向移动,阀口打开,液压油经阀口进入负载腔22,进而从B口流出,负载控制阀作为单向阀打开时,先导阀芯6、控制活塞2处于原位不动。
图4所示为负载下降时,负载控制阀先导打开时的状态,首先,先导控制压力油从控制油口X进入控制腔18,推动控制活塞2压缩控制弹簧5向先导阀芯6方向移动,在控制活塞2的推动下,先导阀芯6向先导阀右端盖11方向移动,先导阀芯6与先导阀套7之间的先导阀口打开,沟通先导阀芯内腔21与回油腔20,先导阀芯内腔21压力降低,由于控制敏感腔23与先导阀芯内腔21通过过补偿阻尼8相连通,所以控制敏感腔23压力降低,主阀芯12受力平衡被打破,主阀芯12向主阀端盖16方向移动,主阀口打开,B口的压力油通过负载腔22、主阀口进入回油腔20,进而从负载控制阀A口流出。
图5是图1中C处的局部放大视图,显示了负载腔22与控制敏感腔23的连通情况,当先导阀芯6向右移动时,负载腔22与控制敏感腔23的连通被阻断,当先导阀芯6恢复原位时,负载腔22与控制敏感腔23重新连通,此时负载腔中的压力油进入控制敏感腔23,控制敏感腔23的压力升高,从而推动主阀芯12向远离主阀端盖16的方向移动,进而负载控制阀关闭。
图6是图1中D处的局部放大视图,显示了主阀芯大端阀口的细节,先导打开时,控制敏感腔23的压力因为先导阀芯6的打开而降低,主阀芯受力平衡被打破,主阀芯向主阀端盖16的方向移动,此时主阀芯大端阀口过流面积增大,负载腔22的压力油经此阀口进入控制敏感腔23,控制敏感腔压力升高,主阀芯重新达到受力平衡,进而稳定在一定的开启位置。

Claims (4)

1.一种分体式先导负载控制阀,其特征在于:先导阀左端盖(1)、控制活塞(2)、控制活塞阻尼(3)、先导阀体(4)、控制弹簧(5)、先导阀芯(6)、先导阀套(7)、过补偿阻尼(8)、先导阀弹簧座(9)、先导阀复位弹簧(10)、先导阀右端盖(11)、主阀芯(12)、主阀套(13)、主阀复位弹簧(14)、主阀弹簧座(15)、主阀端盖(16)和主阀体(17);
主阀套(13)安装于主阀体(17)的圆柱孔内,主阀芯(12)小端穿过主阀套(13)并位于回油腔(20)内,主阀芯(12)大端与主阀套(13)内孔为滑动配合,主阀弹簧座(15)大端置于主阀套(13)大端台阶孔中,并压紧主阀套(13)的大端,主阀弹簧座(15)小端被主阀端盖(16)压紧在主阀套(13)的后部,主阀复位弹簧(14)的一端置于主阀芯(12)的孔底部,主阀复位弹簧(14)的另一端置于主阀弹簧座(15)的孔底部;
先导阀套(7)安装于先导阀体(4)一端的圆柱孔内,主阀套(13)底部与主阀体(17)孔以及先导阀套(7)底部与先导阀体(4)孔共同形成回油腔(20),先导阀芯(6)小端穿过先导阀套(7)并位于回油腔(20)内,先导阀芯(6)大端置于先导阀套(7)内形成滑动配合,先导阀弹簧座(9)大端压紧先导阀套(7)的大端,先导阀弹簧座(9)的小端被先导阀右端盖(11)压紧于先导阀体(4)圆柱孔内,先导阀复位弹簧(10)的一端套装于先导阀芯(6)的大端台肩上,先导阀复位弹簧(10)的另一端置于先导阀弹簧座(9)的孔底部,过补偿阻尼(8)安装于靠近先导阀复位弹簧(10)一侧大端的先导阀芯(6)的孔内;主阀芯(12)大端底部、主阀套(13)大端底部、主阀体(17)孔、主阀端盖(16)、先导阀芯(6)大端底部、先导阀套(7)大端底部、先导阀体(4)孔和先导阀右端盖(11)共同围成控制敏感腔(23);先导阀体(4)与主阀体(17)之间通过螺栓连接;
控制活塞(2)置于先导阀体(4)另一端的圆柱孔内并与先导阀体(4)形成滑动配合,控制活塞(2)的小端顶在穿过先导阀套(7)的先导阀芯(6)的小端;控制弹簧(5)的一端顶在先导阀体(4)的圆柱孔底部,控制弹簧(5)的另一端顶住控制活塞(2)台肩上,控制活塞阻尼(3)安装于控制活塞(2)孔内;先导阀左端盖(1)通过螺栓安装在先导阀体(4)上,并压住控制活塞(2)的大端;控制活塞(2)、先导阀体(4)和先导阀左端盖(1)共同配合形成控制腔(18),先导阀左端盖(1)的中心孔为控制油口X ,控制油口X与控制腔(18)连通; 
主阀体(17)圆柱孔中部、主阀芯(12)大端外侧、主阀套(13)、先导阀体(4)圆柱孔中部、先导阀芯(6)大端外侧、先导阀套(7)共同配合形成负载腔(22);主阀体(17)上设有回油口A与回油腔(20)连通,主阀体(17)上设有负载油口B与负载腔(22)连通;回油腔(20)能通过主阀芯(12)中部阀口与负载腔(22)连通;控制敏感腔(23)通过主阀芯(12)大端矩形槽与负载腔(22)连通,控制敏感腔(23)能通过先导阀芯(6)大端的阀口与负载腔(22)连通,控制敏感腔(23)能通过过补偿阻尼(8)内部孔与先导阀芯内腔(21)连通;先导阀芯(6)圆柱孔、过补偿阻尼(8)和先导阀套(7)配合形成先导阀芯内腔(21),先导阀芯内腔(21)能通过先导阀芯(6)小端阀口与回油腔(20)连通;先导阀体(4)与控制活塞(2)配合形成泄油腔(19),先导阀体(4)径向泄油口L与泄油腔(19)连通;控制活塞阻尼(3)上的小孔左侧为控制腔(18),右侧为泄油腔(19)。
2.根据权利要求1所述的一种分体式先导负载控制阀,其特征在于:所述先导阀芯(6)与主阀芯(12)轴线平行,且先导阀芯(6)与主阀芯(12)小端方向相同。
3.根据权利要求1所述的一种分体式先导负载控制阀,其特征在于:所述先导阀芯(6)与控制活塞(2)同轴,且先导阀芯(6)与控制活塞(2)小端相对。
4.根据权利要求1所述的一种分体式先导负载控制阀,其特征在于:所述先导阀芯(6)上安装有过补偿阻尼(8),使负载控制阀具有过补偿功能。
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