CN216895907U - 一种液压滑阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种液压滑阀，属于工程机械技术领域。所述液压滑阀包括阀体和阀芯，所述阀体上设有进油口P、回油口T、第一工作油口A和第二工作油口B，所述阀芯可滑动地设置在所述阀体内部，所述阀芯上设置有轴肩，所述轴肩上开设有多个空腔以及多个与所述空腔连通的节流孔，所述节流孔按规律排布，所述阀芯节流边上加工有节流槽。本实用新型可以减小或消除作用于阀芯轴向的液动力，提高阀芯在控制外力作用下运动的准确性；本实用新型还可在小流量时通过具有一定深度的节流孔节流，大流量时通过节流孔和节流槽节流，既满足小流量的稳定性也满足大流量的快速性。

Description

一种液压滑阀

技术领域

本实用新型涉及一种液压滑阀，属于工程机械技术领域。

背景技术

液压滑阀作为液压系统的控制元件被广泛应用于各类工程机械中，工程机械要求执行器能够快速、准确、稳定地完成动作，这对液压滑阀的特性提出了较高要求。

为此，液压滑阀生产厂家对滑阀各组成部分进行了优化，设计了具有各种节流口形状的非全周开口滑阀阀芯来提高滑阀流量调节范围和滑阀小流量稳定性。但是，如图1所示，由于阀芯运动过程中受到液动力作用，且液动力随液流的流量、阀口开度和负载压力等因素变化而变化，滑阀换向阻力发生难以预计的变化，导致滑阀不能精确控制液流压力和流量。

为减小或消除液动力对阀芯的作用，避免滑阀在大流量、高压力时因液动力过大导致驱动力无法驱动阀芯运动，现有技术中设计了两种特殊结构形式的阀芯和阀套应用于对控制精度要求较高的滑阀上。

如图2所示，采用在滑阀阀套上开斜孔以减小液动力的方案，液体在右侧节流阀口处流动方向及流量改变产生使阀芯向左运动的液动力。如果在阀套左侧打斜孔，使液体以某一射流角度进入由阀套和阀芯所形成的环形腔，此时产生的液动力方向向右。上述两节流口液流产生的液动力方向相反，可以相互抵消，有效减小液动力。

如图3和图4所示，采用在阀套径向打按规律分布的小孔来减小液动力的方案，当滑阀开口量小于圆孔直径时，液流以一锐角射流角进入环形腔，产生液动力。由于开孔直径较小通过节流孔的流量小，产生的液动力较小。当滑阀开口量大于圆孔直径时，液流流经完整圆的节流孔的射流角为90°，没有产生使阀芯轴向运动的液动力。在阀芯运动过程中，液流流经一个小孔产生的液动力为最大液动力，其大小远小于液流通过常规滑阀节流口产生的液动力。

通过在滑阀阀套上打斜孔和在阀套上打多个径向小孔的方法可以实现补偿液动力，达到减小滑阀液动力的效果。但是一方面，由于阀套加工精度及安装精度要求较高，往往应用于控制精度要求高的伺服阀。工程机械常用液压滑阀大多通过阀体和阀芯配合，控制节流开口大小，因此无法采用上述技术方案。

另一方面，如果在阀套上打斜孔，当进出口压差一定的情况下，其补偿的液动力为一定值，而滑阀进油节流口处产生的液动力随阀口开度不断变化，因此该方案不能明显减小液动力；且滑阀进油口和出油口均有节流作用，增大能量损失，不适用于大流量系统。

在滑阀阀套上打径向小孔的方案中，在阀口完全打开前，仍存在作用于阀芯轴向的液动力。因此，滑阀难以控制小流量稳定性。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域普通技术人员所公知的现有技术。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种液压滑阀，来解决相关技术中工程机械无法采用在滑阀阀套上打孔以减小或消除液动力对阀芯的作用的问题。

为达到上述目的/为解决上述技术问题，本实用新型是采用下述技术方案实现的：

本实用新型提供一种液压滑阀，包括阀体和阀芯，所述阀体上设有进油口P、回油口T、第一工作油口A和第二工作油口B，所述阀芯可滑动地设置在所述阀体内部，所述阀芯上设置有轴肩，所述轴肩上开设有多个空腔以及多个与所述空腔连通的节流孔，所述节流孔按规律排布，所述阀芯节流边上加工有节流槽。

进一步地，所述进油口P设置在所述阀芯的中位，所述进油口P包括第一进油口P1和第二进油口P2，所述进油口P左右两侧分别设置有第一工作油口A和第二工作油口B，所述第一工作油口A和第二工作油口B分别连接一个回油口T。

进一步地，所述阀芯的移动行程包括彼此运动方向相反的左位、右位以及位于左位和右位之间的中位；

所述阀芯处于中位时，所述第一工作油口A和所述第二工作油口B 与所述进油口P和所述回油口T均截止；

当阀芯处于左位时，所述第二工作油口B与所述进油口P连通，所述第一工作油口A与所述回油口T连通；

当阀芯处于右位时，所述第一工作油口A与所述进油口P连通，所述第二工作油口B与所述回油口T连通。

进一步地，所述阀芯处于中位时，所述轴肩与所述阀体配合以隔断所述第一进油口P1和所述第二进油口P2之间的通道；

所述阀芯在先导压力作用下移动，所述轴肩上的节流孔逐渐由关闭到完全开启，所述第一进油口P1和所述第二进油口P2随节流孔的逐渐开启而连通，所述第一进油口P1的高压流体经节流孔以90°射流角进入空腔，然后由第二进油口P2输出；

所述阀芯在先导压力作用下继续移动时，所述节流槽随阀芯运动而参与节流以实现对大流量高压流体的控制。

进一步地，所述节流孔之间存在重叠量以保证滑阀流量与阀芯位移的线性关系。

进一步地，所述进油口P、回油口T、第一工作油口A和第一工作油口B为全周开口型通流油道。

进一步地，所述节流槽的形状为半圆形。

进一步地，所述轴肩上开设的空腔数量为六个，其中，两相邻空腔的夹角成60°。

进一步地，所述空腔的形状为锥形。

进一步地，所述空腔的形状为方形。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：

本实用新型通过在阀芯的轴肩上开设多个空腔以及多个与空腔连通的节流孔，使得阀芯在滑阀中运动时，液流以90°射流角进入空腔，从而减小或消除作用在阀芯轴向的液动力，提高阀芯在控制外力作用下运动的准确性；本实用新型还在阀芯的节流边上加工有节流槽，使得液压滑阀可在小流量时通过节流孔节流，大流量时通过节流孔和节流槽节流，既满足小流量的稳定性也满足大流量的快速性。

附图说明

图1是现有技术所述的液压滑阀受到液动力作用的结构示意图；

图2是现有技术所述的液压滑阀阀套打斜孔的结构示意图；

图3是现有技术所述的液压滑阀阀套打径向孔的结构示意图；

图4是现有技术所述的液压滑阀阀套打径向孔的结构示意图；

图5是本实施例提供的液压滑阀结构示意图；

图6是本实施例提供的液压滑阀阀芯结构放大图；

图7是本实施例提供的液压滑阀阀芯结构E向视图；

图8是本实施例提供的液压滑阀阀芯结构F向视图；

图9是本实施例提供的液压滑阀阀芯结构剖视图；

图10是本实施例提供的液压滑阀阀芯节流原理图；

图11是本实施例提供的液压滑阀阀芯节流原理图；

图12是本实施例提供的液压滑阀阀芯节流原理图；

图13是本实施例提供的液压滑阀阀芯节流原理图；

图14是本实施例提供的方形空腔结构示意图；

图15是本实施例提供的第一种环形空腔结构示意图；

图16是本实施例提供的第二种环形空腔结构示意图；

图中：1：阀体；2：阀芯；21：轴肩；22：节流孔；23：节流槽；24：空腔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，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，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图5-13所示，本实用新型提供了一种液压滑阀，包括阀体1和阀芯2，所述阀芯2可滑动地设置在所述阀体1内部，所述阀芯2的移动行程包括彼此运动方向相反的左位、右位以及位于左位和右位之间的中位。

所述阀体1上设有进油口P、回油口T、第一工作油口A和第二工作油口B，具体的，所述进油口P设置在所述阀芯2的中位，所述进油口P包括第一进油口P1和第二进油口P2，所述进油口P左右两侧分别设置有第一工作油口A和第二工作油口B，所述第一工作油口A和第二工作油口B分别连接一个回油口T。

在本实施例中，所述阀芯2上设置有轴肩21，所述轴肩21上开设有多个空腔24以及多个与所述空腔24连通的节流孔22，所述节流孔22按规律排布，所述阀芯2节流边上加工有节流槽23。

在本实施例中，所述阀芯2处于中位时，所述第一工作油口A和所述第二工作油口B与所述进油口P和所述回油口T均截止；

当阀芯2处于左位时，所述第二工作油口B与所述进油口P连通，所述第一工作油口A与所述回油口T连通；

当阀芯2处于右位时，所述第一工作油口A与所述进油口P连通，所述第二工作油口B与所述回油口T连通。

具体的，参见图5，当阀芯2两端没有先导压力时，阀芯2在复位弹簧的作用下保持静止，轴肩21与阀体1配合隔断所述第一进油口P1和所述第二进油口P2之间的通道，此时，所述第一工作油口A和所述第二工作油口B 与所述进油口P和所述回油口T均截止。

当先导压力作用于阀芯2左侧端面时，阀芯2克服弹簧阻力向右运动，所述第一进油口P1和所述第二进油口P2随阀芯2位移增大而逐渐连通，此时，所述进油口P的高压流体经节流孔22由第二工作油口B流出。

当先导压力作用于阀芯2右侧端面，阀芯2向左运动，所述第一进油口P1和所述第二进油口P2随阀芯2位移增大而逐渐连通，此时，所述进油口P的高压流体经节流孔22由第一工作油口A输出。

参见图10-13，当阀芯2在先导压力作用下向右运动时，阀芯2首先移动一定位移，以消除死区所对应的阀芯位移。所述阀芯2在先导压力作用下继续向右运动，此时轴肩21上的节流孔22逐渐由关闭到完全开启，所述第一进油口P1和所述第二进油口P2随节流孔22的逐渐开启而连通，所述第一进油口P1的高压流体经节流孔22以90°射流角进入空腔24，然后由第二进油口P2输出。

由于高压流体流经阀芯2上节流孔22时的射流角为90°，阀芯2上没有轴向液动力作用，阀芯2运动状态仅受驱动力、弹簧力和摩擦力作用。

所述阀芯2在先导压力作用下继续移动时，所述节流槽23随阀芯2运动而参与节流以实现对大流量液流的控制。

当所述节流槽23随阀芯2运动而参与节流时，阀口过流面积梯度增大，实现液压滑阀对大流量液流的控制。此时虽然流经节流槽23的流体射流角不为90°，但液流射流角较全周开口时射流角大，并且此时阀口开度大，液流的流速减小，因此作用在阀芯2上的液动力较小。

同样地，阀芯2向左运动时，随着阀芯2位移的增大，第一进油口P1的高压流体由只通过节流孔22进入第二进油口P2变化至第一进油口P1的高压流体通过节流孔22和节流槽23进入第二进油口P2。

在本实施例中，滑阀阀芯2轴肩21两侧节流边分别设有节流孔22和节流槽23，因此当阀芯2向左和向右换向时，高压流体始终由第一进油口P1流向第二进油口P2，避免加长阀芯2和设计复杂油道，提高了滑阀紧凑性。

在本实施例中，为了保证滑阀流量与阀芯位移的线性关系，所述节流孔22之间存在一定重叠量。

在本实施例中，所述进油口P、回油口T、第一工作油口A和第一工作油口B为全周开口型通流油道。

在本实施例中，所述节流槽23的形状为半圆形。

在本实施例中，所述轴肩21上开设的空腔24的数量为六个，其中，两相邻空腔24的夹角成60°，具体的，在本实施例中，所述空腔24的形状为锥形，参见图14，作为替代，本实施例也可以采用方形空腔24，以实现同样的节流效果。

本实施例中的六个空腔24还可以替换为两个环形空腔24，具体的，作为方形空腔24的代替，如图15所示；同样的，参见图16，所述环形空腔24可作为锥形空腔24的代替。

采用本实施例提供的液压滑阀可以有效减小和消除液动力，提高了阀芯位移的可控性，进一步地提高执行器动作的准确性和稳定性。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种液压滑阀，其特征在于，包括阀体（1）和阀芯（2），所述阀体（1）上设有进油口P、回油口T、第一工作油口A和第二工作油口B，所述阀芯（2）可滑动地设置在所述阀体（1）内部，所述阀芯（2）上设置有轴肩（21），所述轴肩（21）上开设有多个空腔（24）以及多个与所述空腔（24）连通的节流孔（22），所述节流孔（22）按规律排布，所述阀芯（2）节流边上加工有节流槽（23）。

2.根据权利要求1所述的液压滑阀，其特征在于，所述进油口P设置在所述阀芯（2）的中位，所述进油口P包括第一进油口P1和第二进油口P2，所述进油口P左右两侧分别设置有第一工作油口A和第二工作油口B，所述第一工作油口A和第二工作油口B分别连接一个回油口T。

3.根据权利要求2所述的液压滑阀，其特征在于，所述阀芯（2）的移动行程包括彼此运动方向相反的左位、右位以及位于左位和右位之间的中位；

所述阀芯（2）处于中位时，所述第一工作油口A和所述第二工作油口B 与所述进油口P和所述回油口T均截止；

当阀芯（2）处于左位时，所述第二工作油口B与所述进油口P连通，所述第一工作油口A与所述回油口T连通；

当阀芯（2）处于右位时，所述第一工作油口A与所述进油口P连通，所述第二工作油口B与所述回油口T连通。

4.根据权利要求1所述的液压滑阀，其特征在于，所述阀芯（2）处于中位时，所述轴肩（21）与所述阀体（1）配合以隔断所述第一进油口P1和所述第二进油口P2之间的通道；

所述阀芯（2）在先导压力作用下移动，所述轴肩（21）上的节流孔（22）逐渐由关闭到完全开启，所述第一进油口P1和所述第二进油口P2随节流孔（22）的逐渐开启而连通，所述第一进油口P1的高压流体经节流孔（22）以90°射流角进入空腔（24），然后由第二进油口P2输出；

所述阀芯（2）在先导压力作用下继续移动时，所述节流槽（23）随阀芯（2）运动而参与节流以实现对大流量高压流体的控制。

5.根据权利要求1所述的液压滑阀，其特征在于，所述节流孔（22）之间存在重叠量以保证滑阀流量与阀芯位移的线性关系。

6.根据权利要求1所述的液压滑阀，其特征在于，所述进油口P、回油口T、第一工作油口A和第一工作油口B为全周开口型通流油道。

7.根据权利要求1所述的液压滑阀，其特征在于，所述节流槽（23）的形状为半圆形。

8.根据权利要求1所述的液压滑阀，其特征在于，所述轴肩（21）上开设的空腔（24）数量为六个，其中，两相邻空腔（24）的夹角成60°。

9.根据权利要求8所述的液压滑阀，其特征在于，所述空腔（24）的形状为锥形。

10.根据权利要求8所述的液压滑阀，其特征在于，所述空腔（24）的形状为方形。

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