CN205446220U - 控制阀、变量轴向柱塞泵和液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种控制阀、变量轴向柱塞泵和液压系统，所述控制阀包括：阀壳、穿设在所述阀壳中的阀芯、与所述阀芯连接的比例电磁铁，以及，弹性装置、反馈装置；所述阀芯上设置有第一凸台；所述弹性装置设置在所述阀芯上，且所述弹性装置的第一端与所述第一凸台连接，所述弹性装置的第二端与所述反馈装置的第一端固定连接，所述反馈装置的第二端延伸至所述阀壳的外部，与变量油缸的变量杆固定连接。本实用新型提供的控制阀、变量轴向柱塞泵和液压系统，能够在变量轴向柱塞泵实现变量供油的同时，降低变量轴向柱塞泵的成本。

Description

控制阀、变量轴向柱塞泵和液压系统

技术领域

本实用新型涉及液压传动技术，尤其涉及一种控制阀、变量轴向柱塞泵和液压系统。

背景技术

柱塞泵是液压系统中的动力元件，用于向液压系统中的执行元件提供液压能，即向执行元件输出一定流量的液压油，以使得执行元件可以将液压能转换为机械能，驱动负载作直线往复运动或回转运动，其中，上述柱塞泵分为定量柱塞泵和变量柱塞泵。

目前，常见的变量柱塞泵为变量轴向柱塞泵，该变量轴向柱塞泵包括变量泵本体、变量油缸、控制器、控制阀、位移传感器等，其中，控制阀和位移传感器为变量轴向柱塞泵的电比例控制，用于根据用户输入的流量信号，调整变量泵本体的出油量，使得变量轴向柱塞泵所输出的液压油量为用户所需的流量。

然而，由于上述变量轴向柱塞泵中设置有电比例控制，即控制器和位移传感器，使得现有的变量轴向柱塞泵的成本较高。

实用新型内容

本实用新型提供一种控制阀、变量轴向柱塞泵和液压系统，用以解决现有技术中的变量轴向柱塞泵因采用电比例控制来实现变量供油，导致变量轴向柱塞泵的成本较高的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本实用新型提供一种控制阀，包括：阀壳、穿设在所述阀壳中的阀芯、与所述阀芯连接的比例电磁铁，以及，弹性装置、反馈装置；所述阀芯上设置有第一凸台；

所述弹性装置设置在所述阀芯上，且所述弹性装置的第一端与所述第一凸台连接，所述弹性装置的第二端与所述反馈装置的第一端固定连接，所述反馈装置的第二端延伸至所述阀壳的外部，与变量油缸的变量杆固定连接。

如上所述，所述弹性装置包括：第一弹簧导向套、第二弹簧导向套、弹簧；

所述弹簧的第一端通过所述第一弹簧导向套与所述第一凸台连接，所述弹簧的第二端通过所述第二弹簧导向套与所述反馈装置的第一端连接。

如上所述，所述弹簧为压缩弹簧。

如上所述，所述反馈装置为反馈杆；

所述反馈杆的第一端与所述第二弹簧导向套固定连接，所述反馈杆的第二端与所述变量杆固定连接。

如上所述，所述反馈杆的第一端与所述第二弹簧导向套通过螺栓固定连接。

如上所述，所述变量杆上设置有与所述反馈杆的第二端匹配的卡槽，所述反馈杆的第二端通过所述卡槽与所述变量杆固定连接。

如上所述，所述反馈杆上设置有限位块。

第二方面，本实用新型提供一种变量轴向柱塞泵，包括：变量泵本体、变量油缸，以及，上述任一项所述的控制阀；

所述控制阀通过所述变量油缸与所述变量泵本体连接。

第三方面，本实用新型提供一种液压系统，所述液压系统包括上述所述的变量轴向柱塞泵。

本实用新型提供的控制阀、变量轴向柱塞泵和液压系统，通过在控制阀上设置成本较低的机械比例控制，即弹性装置和反馈装置，使得控制阀的成本较低，进而当变量轴向柱塞泵在使用该控制阀来实现变量供油时，可以降低变量轴向柱塞泵的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的控制阀实施例一的结构示意图；

图2为本实用新型提供的控制阀实施例二的结构示意图；

图3为本实用新型提供的变量轴向柱塞泵实施例一的示意图。

附图标记说明：

1：控制阀；2：变量轴向柱塞泵；

3：出油口；4：第一通油孔；

5：第二通油孔；11：阀壳；

12：阀芯；13：比例电磁铁；

14：弹性装置；15：反馈装置；

16：反馈杆；21：变量泵本体；

22：变量油缸；121：第一凸台；

141：弹性装置的第一端；142：弹性装置的第二端；

143：第一弹簧导向套；144：第二弹簧导向套；

145：弹簧；151：反馈装置的第一端；

152：反馈装置的第二端；161：反馈杆的第一端；

162：反馈杆的第二端；163：限位块。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

现有的变量轴向柱塞泵上设置有电比例控制，该电比例控制包括控制器和与控制器连接的位移传感器，其中，位移传感器设置在变量油缸的变量杆的斜面上，当变量轴向柱塞泵在工作时，控制器可以接收用户输入的流量信号，以及可以接收到位移传感器所测量的变量杆在变量油缸中的位移，因此，控制器可以根据该位移确定该变量轴向柱塞泵的当前出油量，并在该当前出油量不等于流量信号所对应的流量时，调整该变量轴向柱塞泵的出油量，直至该变量轴向柱塞泵的当前出油量等于流量信号所对应的流量。然而，现有的变量轴向柱塞泵虽然通过上述电比例控制实现了变量供油，但是由于该电比例控制的成本较高，使得变量轴向柱塞泵的成本较高。

本实用新型提供的控制阀、变量轴向柱塞泵和液压系统，旨在解决现有技术中的变量轴向柱塞泵因采用电比例控制来实现变量供油，导致变量轴向柱塞泵的成本较高的技术问题。

下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。

图1为本实用新型提供的控制阀实施例一的结构示意图，如图1所示，该控制阀1可以包括：阀壳11、穿设在阀壳11中的阀芯12、与阀芯12连接的比例电磁铁13，以及，弹性装置14、反馈装置15；阀芯12上设置有第一凸台121；

弹性装置14设置在阀芯12上，且弹性装置14的第一端141与第一凸台121连接，弹性装置14的第二端142与反馈装置15的第一端151固定连接，反馈装置15的第二端152延伸至阀壳11的外部，与变量油缸的变量杆(图中未示出)固定连接。

具体的，本实施例提供的控制阀1设置在任一包括变量油缸、变量泵本体的单向变量轴向柱塞泵上，例如：A4VS0系列的单向变量轴向柱塞泵等，用于根据用户输入的流量信号，控制变量泵本体的出油量，以使单向变量轴向柱塞泵所输出的液压油量为流量信号所对应的流量。

在本实施例中，上述控制阀1包括用于接收用户输入的流量信号的比例电磁铁13，用于在接收到用户输入的流量信号后，将该流量信号转换成向右的推力，推动阀芯12在阀壳11中向右移动，以控制变量泵本体的出油口向外供油。

上述在比例电磁铁13推动下，在阀壳11中可以移动的阀芯12上设置有固定和限位弹性装置14的第一凸台121，以使得弹性装置14固定在该第一凸台121与反馈装置15之间。这样，当阀芯12在阀壳11中向右移动引起变量杆在变量油缸中向左移动时，变量杆就会带动与变量杆固定连接的反馈装置15一起向左移动，从而使得反馈装置15可以将因移动所产生的向左的推力施加给弹性装置14，但是，由于在第一凸台121限位下，弹性装置14并不能向左移动，因此，当反馈装置15向弹性装置14施加向左的推力时，弹性装置14就会被反馈装置15向左压缩，进而使得弹性装置14可以将其因被压缩而产生的弹力通过第一凸台121作用在阀芯12上。其中，上述弹性装置14可以为任一具有弹性的结构件，例如：包括弹性体的结构件、包括弹簧的结构件等。上述反馈装置15可以为任一可以向弹性装置14施加推力的结构件。

下面对上述控制阀1的工作原理进行详细说明，具体可以分为如下两种情况：

用户向比例电磁铁13输入流量信号，比例电磁铁13在接收到该流量信号后，将该流量信号转换成与该流量信号对应的推力，推动阀芯12向右移动，使得设置在阀芯12上的出油口3逐渐移动至位于阀壳11上的第一通油孔4和第二通油孔5处，当出油口3与第一通油孔4和第二通油孔5产生接触面时，出油口3就可以通过该第一通油孔4和第二通油孔5，将变量油缸的左侧容腔的液压油输送至变量油缸的右侧容腔，使得变量油缸的变量杆会因右侧容腔中的液压油量增加而向左移动，从而使得与变量杆固定连接的反馈装置15也向左移动，进而使得反馈装置15会向左压缩弹性装置14，以使弹性装置14可以将其因被压缩而产生的弹力作用到第一凸台121上，即向与第一凸台121所在的阀芯12施加向左的推力，此时，由于该向左的推力小于比例电磁铁13向阀芯12施加的向右的推力，因此，阀芯12在该向右的推力下会继续向右移动。

随着阀芯12的向右移动，阀芯12上的出油口3与阀壳11上的第一通油孔4和第二通油孔5的接触面会逐渐增大，使得出油口3向变量油缸的右侧容腔输入的液压油量也会增加，从而使得变量杆会继续向左移动，进而使得随变量杆一起移动的反馈装置15会继续向左压缩弹性装置14，以使得弹性装置14因其被继续压缩而产生的弹力增大，即向阀芯12施加的向左的推力增大，直至该向左的推力与比例电磁铁13向阀芯12施加的向右的推力相等，此时，阀芯12就会在阀壳11中保持不动，即，出油口3向变量油缸的右侧容腔输入的液压油量也会保持不变，这时，在变量油缸的控制下，与变量油缸连接的变量泵本体输出的液压油量，即变量轴向柱塞泵的出油量即为用户输入的流量信号所对应的流量。

因此，上述控制阀1通过在阀芯12上设置能够向阀芯12施加作用力的弹性装置14，以及设置能够根据变量油缸的变量杆的位移量压缩弹性装置14的反馈装置15，构成了控制阀1的机械比例控制，使得控制阀1可以根据比例电磁铁13向阀芯12施加的机械能，以及反馈装置15通过弹性装置14反馈给阀芯12的机械能，将变量轴向柱塞泵的出油量调整为用户所需的流量，实现变量轴向柱塞泵的变量供油，与现有技术中的变量轴向柱塞泵因采用电比例控制来实现变量供油相比，本实施例提供的控制阀1上所设置的机械比例控制，即弹性装置14和反馈装置15的成本较低，使得变量轴向柱塞泵在使用本实施例提供的控制阀1来实现变量供油时，可以降低变量轴向柱塞泵的成本。

进一步地，由于现有技术的变量轴向柱塞泵中设置有电比例控制，因此，在对现有的变量轴向柱塞泵初次调试时，需要对阀芯、电比例控制中的位移传感器和控制器分别进行调试，使得现有的变量轴向柱塞泵的调试效率较低，而本实施例提供的控制阀1上所设置的机械比例控制，即弹性装置16和反馈装置17均与阀芯12连接，因此，当变量轴向柱塞泵上设置有本实施例提供的控制阀1时，在对该变量轴向柱塞泵初次调试时，仅需要对阀芯12进行调试即可，提高了变量轴向柱塞泵的调试效率。

本实用新型提供的控制阀，通过在控制阀上设置成本较低的机械比例控制，即弹性装置和反馈装置，使得控制阀的成本较低，进而当变量轴向柱塞泵在使用该控制阀来实现变量供油时，可以降低变量轴向柱塞泵的成本。

图2为本实用新型提供的控制阀实施例二的结构示意图，如上述实施例所说，上述弹性装置14可以为任一具有弹性的结构件，则在本实用新型的一种实现方式中，如图2所示，上述弹性装置14可以包括：第一弹簧导向套143、第二弹簧导向套144、弹簧145；其中，弹簧145的第一端卡设在第一弹簧导向套143上，弹簧145的第二端卡设在第二弹簧导向套144上，以使得弹簧145可以在该第一弹簧导向套143和第二弹簧导向套144的引导下，固定在第一凸台121与反馈装置15之间，并使得弹簧145的第一端可以通过第一弹簧导向套143与第一凸台121连接，弹簧145的第二端可以通过第二弹簧导向套144与反馈装置15的第一端151连接，从而使得弹簧145可以在反馈装置15的作用力下向左压缩，进而可以将其因压缩而产生的弹力作用通过第一凸台121作用到与其连接的阀芯12上。可选的，上述弹簧145可以为碟形弹簧、压缩弹簧等。

继续参照图2，如上述实施例所说，上述反馈装置15可以为任一可以向弹性装置14施加推力的结构件，则在本实用新型的一种实现方式中，上述反馈装置15可以为反馈杆16；其中，反馈杆16的第一端161与第二弹簧导向套144固定连接，反馈杆16的第二端162与变量杆(图中未示出)固定连接，以使得反馈杆16可以随变量杆一起向左移动，并将向左移动所产生的向左的推力作用在与反馈杆16连接的弹簧装置14上，进而将弹簧装置14向左压缩，以使弹性装置14可以向与阀芯12施加向左的推力，来实现控制阀1的机械比例控制，从而使变量轴向柱塞泵可以实现变量供油。

具体实施时，上述反馈杆16的第一端161与第二弹簧导向套144可以通过螺栓固定连接，也可以通过焊接的方式固定连接等；上述反馈杆16的第二端162与变量杆可以通过螺栓固定连接，也可以在变量杆上设置与反馈杆16的第二端162匹配的卡槽，以使得反馈杆16的第二端162可以通过该卡槽与变量杆固定连接。

继续参照图2，当上述反馈杆16的第二端162通过变量杆上设置的卡槽与变量杆固定连接时，上述反馈杆16上还可以设置有限位块163，用于限制反馈杆16插入变量杆的卡槽的高度，以使分别与反馈杆16和阀芯12连接的弹性装置14的轴心线处于水平线上，从而使得弹性装置14可以精准的将反馈杆16所反馈的推力传递给阀芯12，提高了该机械比例控制的精准度。

本实用新型提供的控制阀，通过在控制阀上设置成本较低的机械比例控制，即弹性装置和反馈装置，使得控制阀的成本较低，进而当变量轴向柱塞泵在使用该控制阀来实现变量供油时，可以降低变量轴向柱塞泵的成本。

图3为本实用新型提供的变量轴向柱塞泵实施例一的示意图，如图3所示，该变量轴向柱塞泵2可以包括变量泵本体21、变量油缸22，以及前述任一实施例提供的控制阀1，其中，控制阀1通过变量油缸22与变量泵本体21连接，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

本实用新型另一方面还提供一种液压系统，该液压系统可以包括前述实施例提供的变量轴向柱塞泵，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种控制阀，其特征在于，包括：阀壳、穿设在所述阀壳中的阀芯、与所述阀芯连接的比例电磁铁，以及，弹性装置、反馈装置；所述阀芯上设置有第一凸台；

所述弹性装置设置在所述阀芯上，且所述弹性装置的第一端与所述第一凸台连接，所述弹性装置的第二端与所述反馈装置的第一端固定连接，所述反馈装置的第二端延伸至所述阀壳的外部，与变量油缸的变量杆固定连接。

2.根据权利要求1所述的控制阀，其特征在于，所述弹性装置包括：第一弹簧导向套、第二弹簧导向套、弹簧；

所述弹簧的第一端通过所述第一弹簧导向套与所述第一凸台连接，所述弹簧的第二端通过所述第二弹簧导向套与所述反馈装置的第一端连接。

3.根据权利要求2所述的控制阀，其特征在于，所述弹簧为压缩弹簧。

4.根据权利要求2或3所述的控制阀，其特征在于，所述反馈装置为反馈杆；

所述反馈杆的第一端与所述第二弹簧导向套固定连接，所述反馈杆的第二端与所述变量杆固定连接。

5.根据权利要求4所述的控制阀，其特征在于，所述反馈杆的第一端与所述第二弹簧导向套通过螺栓固定连接。

6.根据权利要求5所述的控制阀，其特征在于，所述变量杆上设置有与所述反馈杆的第二端匹配的卡槽，所述反馈杆的第二端通过所述卡槽与所述变量杆固定连接。

7.根据权利要求6所述的控制阀，其特征在于，所述反馈杆上设置有限位块。

8.一种变量轴向柱塞泵，其特征在于，包括：变量泵本体、变量油缸，以及，权利要求1-7任一项所述的控制阀；

所述控制阀通过所述变量油缸与所述变量泵本体连接。

9.一种液压系统，其特征在于，所述液压系统包括权利要求8所述的变量轴向柱塞泵。