CN215927974U - 全桥阀芯、液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液压阀，为解决现有液压系统中闲置油缸因全桥阀芯泄漏而可能导致油缸活塞杆自动伸出的问题，本实用新型构造一种全桥阀芯、液压系统，其中全桥阀芯在阀体内设置进油油道、回油油道、第一第二工作油道，在阀杆上设置第一和第二进油密封轴肩、第一和第二回油密封轴肩；各密封轴肩与阀腔壁密封配合时第一回油密封轴肩与阀腔壁之间的配合间隙大于第二回油密封轴肩与阀腔壁之间的配合间隙；第一进油密封轴肩与阀腔壁之间的配合间隙等于第二进油密封轴肩与阀腔壁之间的配合间隙。本实用新型中，全桥阀芯为非对称式全桥阀芯，使得油缸闲置时有杆腔内压力大于无杆腔压力，从而避免活塞杆在油缸闲置时自动伸出。

Description

全桥阀芯、液压系统

技术领域

本实用新型涉及一种液压阀，更具体地说，涉及一种全桥阀芯、液压系统。

背景技术

液压阀主要由阀体和在阀体的阀腔中滑动的阀杆构成，根据需要在阀杆上设置通油槽和密封轴肩，在阀体上设置用于与外部油路连通的油道，阀杆在外部作用力如阀杆端部的先导油压力或直接与阀杆端部连接机构的推拉作用力阀体中滑动，当阀杆上的密封轴肩与两油道之间的阀腔壁配合时则该两油道截止，若阀杆上的密封轴肩与两油道之间的阀腔壁轴向错位而由通油槽连通两油道，实现两油道通油。密封轴肩与阀腔壁端部之间的间隙决定阀口开度，控制通油能力。

多路阀和液压油缸作为最核心也最常规的液压系统控制元件与执行元件，在各种机械设备中广泛使用。多路阀的主油路多采用闭心三位四通结构，液压油缸多采用双作用型油缸。多路阀的滑阀与双作用液压油缸构造成等效的四臂可变的液压全桥，分配主泵的压力油至各个执行油缸完成各种动作。

在多路阀中，阀杆上密封轴肩与阀体的阀腔壁之前为间隙密封配合，在密封轴肩与阀腔壁之间存在不可避免的存在内泄漏。双作用油缸受油缸结构及使用方式限制，无杆腔液压油作用面积与有杆腔作用面积不同，无杆腔面积与有杆腔面积之比称作油缸缸杆比，缸杆比一般大于1。当油缸闲置时，多路阀的工作油通过密封轴肩与阀腔壁之间的间隙向连通油缸无杆腔的无杆腔油道和连通油缸有杆腔的有杆腔油道泄漏压力油，由于油缸缸杆比影响，闲置油缸无杆腔内油液作用在活塞上的作用力大于油缸有杆腔内油液作用在活塞上的作用力，从而有可能导致活塞杆自动伸出的现象，在正常施工中容易出现施工事故，非常影响正常的作业效率。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是液压系统中闲置油缸因全桥阀芯泄漏而可能导致油缸活塞杆自动伸出的问题，而提供一种全桥阀芯、液压系统，避免油缸闲置时活塞杆自动伸出。

本实用新型为实现其目的的技术方案是这样的：构造一种全桥阀芯，包括阀体和阀杆，在阀体内设置有进油油道、回油油道、第一工作油道、第二工作油道、用于容纳阀杆的阀腔，

在阀杆上设置有用于与阀腔壁密封配合以截止进油油道与第一工作油道连通的第一进油密封轴肩、截止进油油道与第二工作油道连通的第二进油密封轴肩、截止回油油道与第一工作油道连通的第一回油密封轴肩、截止回油油道与第二工作油道连通的第二回油密封轴肩；

其特征在于各密封轴肩与阀腔壁密封配合时第一回油密封轴肩与阀腔壁之间的配合间隙大于第二回油密封轴肩与阀腔壁之间的配合间隙；第一进油密封轴肩与阀腔壁之间的配合间隙等于第二进油密封轴肩与阀腔壁之间的配合间隙。

上述全桥阀芯中，所述阀腔与各密封轴肩配合的各阀腔壁内径相等，所述第一回油密封轴肩的直径小于所述第二回油密封轴肩的直径。

上述全桥阀芯中，第一进油密封轴肩、第二进油密封轴肩、第二回油密封轴肩的直径相等。

本实用新型为实现其目的的技术方案是这样的：构造一种液压系统，包括多路阀、液压油缸、压力油源，其特征在于所述多路阀包括前述的全桥阀芯，第一工作油道与所述油缸的无杆腔连接，第二工作油道与所述油缸的有杆腔连接，进油油道与压力油源连接，回油油道与液压油箱连接。

在本实用新型中，当油缸闲置时，各密封轴肩均与阀腔壁配合，使进油油道、回油油道、第一工作油道、第二工作油道之间相互截止，但由于阀杆与阀体之间存在配合间隙，进油油道通过第一进油密封轴肩与阀腔壁之间的间隙向第一工作油道泄漏流油和通过第二进油密封轴肩与阀腔壁之间的间隙向第二工作油道泄漏流油；第一工作油道通过第一回油密封轴肩与阀腔壁之间的间隙向回油油道泄漏流油，第二工作油道通过第二回油密封轴肩与阀腔壁之间的间隙向回油油道泄漏流油。由于第一回油密封轴肩与阀腔壁之间的配合间隙大于第二回油密封轴肩与阀腔壁之间的配合间隙，因此第一工作油道向回油油道泄漏流油的流量大于第二工作油道向回油油道泄漏流油的流量，导致第一工作油道内的压力小于第二工作油道内的压力，由于油缸缸杆比大于1，因此可在油缸闲置时活塞上受无杆腔和有杆腔内液压油的作用力相同，避免活塞杆自动伸出。

本实用新型与现有技术相比，本实用新型中，全桥阀芯通过设置第一回油密封轴肩与阀腔壁之间的配合间隙大于第二回油密封轴肩与阀腔壁之间的配合间隙，形成非对称式全桥阀芯，使得油缸闲置时有杆腔内压力大于无杆腔压力，从而避免活塞杆在油缸闲置时自动伸出。

附图说明

图1是本实用新型液压系统的原理图。

图2是多路阀中全桥阀芯的结构示意图。

图3是全桥阀芯的原理示意图。

图4是全桥阀芯的阀杆结构示意图。

图中零部件名称及序号：

液压油箱10、液压泵11、多路阀12、先导阀13、液压油缸14、阀体20、进油油道21、第一工作油道22、第二工作油道23、回油油道24、阀杆30、第一回油密封轴肩31、第二回油密封轴肩32、第一进油密封轴肩33、第二进油密封轴肩34、通油槽35。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

本实施例中的液压系统如图1所示，其包括作为压力油源的液压泵11、与液压泵11泵口连接的多路阀12、与多路阀12连接的两个液压油缸14、与多路阀12连接的先导阀13。通过操作先导阀13而控制多路阀12，实现液压油缸14的伸缩控制。多路阀12中具有两联全桥阀芯，对应控制两根液压油缸14。

全桥阀芯的结构如图2图3所示，其包括阀体20和阀杆30，在阀体20内设置有进油油道21、回油油道24、第一工作油道22、第二工作油道23、用于容纳阀杆的阀腔。

如图4所示，在阀杆30上设置有用于与阀腔壁密封配合以截止进油油道21与第一工作油道连通22的第一进油密封轴肩33、截止进油油道21与第二工作油道23连通的第二进油密封轴肩34、截止回油油道24与第一工作油道21连通的第一回油密封轴肩31、截止回油油道24与第二工作油道23连通的第二回油密封轴肩32；在各相邻的密封轴肩之间设置有通油槽35。第一工作油道21通过工作油口A和管路与液压油缸14的无杆腔连接，第二工作油道23通过工作油口B和管路与液压油缸14的有杆腔连接，进油油道21则通过进油口和管路与液压泵11连接，回油油道24则通过回油口和管路与液压油箱10连接。

当阀杆处于左位时，第一进油密封轴肩33与进油油道21和第一工作油道22之间的阀腔壁脱离配合，进油油道21和第一工作油道22由通油槽连通，第一工作油道22与回油油道24之间由第一回油密封轴肩31与阀腔壁配合而截止，压力油通过进油油道21、阀杆上的通油槽、第一工作油道22和管路进入到液压油缸14的大腔；在阀杆30的另一端，第二工作油道23与进油油道21之间由第二进油密封轴肩34与阀腔壁配合而截止，第二回油密封轴肩32与阀腔壁错位而由通油槽将第二工作油道23和回油油道24连通，使得液压油缸14的有杆腔通过第二工作油口B、第二工作油道23、回油油道24和管路与液压油箱10连通，液压油缸14的无杆腔进油，有杆腔回油，实现液压油缸14的活塞杆伸出。当阀杆处于右位时，进油油道21与第二工作油道23连通，第一工作油道22与回油油道24连通，液压油缸14的有杆腔进油，无杆腔回油，液压油缸14的活塞杆回缩。

当阀杆30处于中位时，第一进油密封轴肩33、第二进油密封轴肩34、第一回油密封轴肩31、第二回油密封轴肩32均与阀腔壁配合，使得第一工作油道22和第二工作油道23与进油油道21和回油油道24均不连通截止。但由于制造与装配的要求，各密封轴肩与阀体的阀腔壁之间均为间隙配合，配合间隙中具有油液泄漏流过，具体为进油油道21通过第一进油密封轴肩33和阀腔壁之间的间隙RPA向第一工作油道22内泄漏油液，进油油道21通过第二进油密封轴肩34和阀腔壁之间的间隙RPB向第二工作油道23内泄漏油液，第一工作油道22通过第一回油密封轴肩31与阀腔壁之间的间隙RAT向回油油道24泄漏油液，第二工作油道23通过第二回油密封轴肩32与阀腔壁之间的间隙RBT向回油油道24泄漏油液。

在现有技术中，阀杆30上的各密封轴肩的直径相等，阀体20上与各密封轴肩配合的阀腔壁的内径也相等，因此各密封轴肩与阀腔壁之间的间隙相同，进油油道21向第一工作油道22的油液泄漏与进油油道21向第二工作油道23的油液泄漏相同，第一工作油道22向回油油道24的油液泄漏与第二工作油道23向回油油道24的油液泄漏相同，由此构成对称式全桥阀芯。阀杆处于中位时(油缸闲置，油缸上不具有负载)，第一工作油道22与第二工作油道23的压力相同，但由于液压油缸14的油缸缸杆比大于1，液压油缸14的无杆腔内油液作用在活塞上的力大于有杆腔内油液作用在活塞上的作用力，因此活塞杆在油缸闲置时会自动伸出。

在本实用新型中，全桥阀芯为非对称式全桥阀芯，具体为第一进油密封轴肩33与阀腔壁之间的间隙RPA等于第二进油密封轴肩34与阀腔壁之间的间隙RPB；第一回油密封轴肩31与阀腔壁之间的间隙RAT大于第二回油密封轴肩32与阀腔壁之间的间隙RBT。第一进油密封轴肩33、第二进油密封轴肩34、第二回油密封轴肩32的直径相等，但该直径大于第一回油密封轴肩31的直径，阀体20上与各密封轴肩配合的阀腔壁的内径相同。

如图3所示，由进油油道21经间隙RPA和间隙RPB分别向第一工作油道(工作油口A)和第二工作油道(工作油口B)的油液泄漏相同，间隙RAT大于间隙RBT，由第一工作油道21向回油油道24的油液泄漏程度大于第二工作油道23向回油油道24的油液泄漏程度，因此在阀杆30处于中位时，第一工作油道22内的油液压力要低于第二工作油道23内的油液压力。但由于液压油缸14中无杆腔液压油在活塞上的作用面积大于有杆腔液压油在活塞上的作用面积，因此活塞上受无杆腔液压油和杆腔液压油的作用相同，进而避免活塞杆在液压油缸闲置时伸出，造成安全隐患。

在本实施例中，第一回油密封轴肩31的直径(也即第一回油密封轴肩31与阀腔壁之间的间隙RAT)的大小依据液压油缸14的油缸缸杆比、压力油源的压力、第一进油密封轴肩33与阀腔壁之间的配合间隙RPA、第二进油密封轴肩34与阀腔壁之间的配合间隙RPB确定，其目标是在液压油缸闲置时，第一工作油道22内的压力与无杆腔液压油在活塞上的作用面积的乘积等于或者略小于第二工作油道内的压力与有杆腔液压油在活塞上的作用面积的乘积。

在本实用新型中，通过增大第一回油密封轴肩与阀腔壁之间的配合间隙(也即减小第一回油密封轴肩的直径)而使液压油缸在闲置时活塞上的受力达到平衡，从而避免活塞杆自动伸出，其采取的措施简单但获取的有益效果明显，同时减小第一回油密封轴肩的直径，不影响阀杆在左位或右位时的工作状态。

Claims (4)

1.一种全桥阀芯，包括阀体和阀杆，在阀体内设置有进油油道、回油油道、第一工作油道、第二工作油道、用于容纳阀杆的阀腔；

在阀杆上设置有用于与阀腔壁密封配合以截止进油油道与第一工作油道连通的第一进油密封轴肩(33)、截止进油油道与第二工作油道连通的第二进油密封轴肩(34)、截止回油油道与第一工作油道连通的第一回油密封轴肩(31)、截止回油油道与第二工作油道连通的第二回油密封轴肩(32)；

其特征在于各密封轴肩与阀腔壁密封配合时第一回油密封轴肩与阀腔壁之间的配合间隙大于第二回油密封轴肩与阀腔壁之间的配合间隙；第一进油密封轴肩与阀腔壁之间的配合间隙等于第二进油密封轴肩与阀腔壁之间的配合间隙。

2.根据权利要求1所述的全桥阀芯，其特征在于所述阀腔与各密封轴肩配合的各阀腔壁内径相等，所述第一回油密封轴肩的直径小于所述第二回油密封轴肩的直径。

3.根据权利要求2所述的全桥阀芯，其特征在于第一进油密封轴肩、第二进油密封轴肩、第二回油密封轴肩的直径相等。

4.一种液压系统，包括多路阀、液压油缸、压力油源，其特征在于所述多路阀包括权利要求1至3中任一项所述的全桥阀芯，第一工作油道与所述油缸的无杆腔连接，第二工作油道与所述油缸的有杆腔连接，进油油道与压力油源连接，回油油道与液压油箱连接。

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