CN217354981U - 阀套阀芯组件、功率阀、液压动力机构及工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种阀套阀芯组件、功率阀、液压动力机构及工程机械，该阀套阀芯组件包括阀套和阀芯。其中，阀套具有高压油口和低压油口；阀芯可移动地设置在阀套内，阀芯上设置有第一工作台肩、第二工作台肩和导向台肩；第一工作台肩设置在第二工作台肩靠近高压油口的一侧；第二工作台肩被配置为随阀芯移动以连通或断开高压油口和低压油口；导向台肩设置在第二工作台肩远离高压油口的一侧，导向台肩的部分与阀套的内壁接触配合，导向台肩的另一部分与阀套的内壁之间形成过油通道。上述结构中，通过导向台肩可以增加阀套与阀芯之间的接触长度和接触面积，提高阀套和阀芯之间相对运动的稳定性，有效避免出现卡滞。

Description

阀套阀芯组件、功率阀、液压动力机构及工程机械

技术领域

本实用新型涉及液压元件技术领域，具体涉及一种阀套阀芯组件、功率阀、液压动力机构及工程机械。

背景技术

恒功率控制作为液压泵的一种控制方式，在工程机械中有着广泛的应用。恒功率控制时，调节液压泵出口的压力，液压泵出口压力值的变化反馈给功率阀，通过功率阀中阀套阀芯的相对位移实现压力信号向位移信号的转换，实现液压泵排量的变化，从而维持液压泵的输出功率恒定(输出压力和流量的乘积一定)。

然而，在实际控制过程中，参照图1，功率阀阀套10’和功率阀阀芯20’相对运动时易出现卡滞，对液压泵排量的改变造成不利影响，影响控制效果。具体地，在功率阀阀芯20’上设置有第一台肩21’和第二台肩22’。其中，第一台肩21’与功率阀阀套10’不接触，功率阀阀芯20’仅通过第二台肩22’与功率阀阀套10’接触，功率阀阀芯20’和功率阀阀套10’之间的配合约束面较短，相对运动的过程中易发生径向偏移，导致卡滞。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中功率阀的阀套和阀芯相对运动时易出现卡滞的缺陷，从而提供一种阀套阀芯组件、功率阀、液压动力机构及工程机械。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种阀套阀芯组件，其包括阀套和阀芯。其中，阀套具有高压油口和低压油口；阀芯可移动地设置在阀套内，阀芯上设置有第一工作台肩、第二工作台肩和导向台肩；第一工作台肩设置在第二工作台肩靠近高压油口的一侧；第二工作台肩被配置为随阀芯移动以连通或断开高压油口和低压油口；导向台肩设置在第二工作台肩远离高压油口的一侧，导向台肩的部分与阀套的内壁接触配合，导向台肩的另一部分与阀套的内壁之间形成过油通道。

可选地，导向台肩上沿周向形成有多个让位部，每个让位部的周向外壁均与阀套的内壁间隔设置以形成过油通道。

可选地，沿阀芯的轴向，导向台肩设置有多个。

可选地，第一工作台肩的径向尺寸小于第二工作台肩的径向尺寸，导向台肩的最大径向尺寸与第二工作台肩的径向尺寸相等。

可选地，阀套上设置有拨杆安装口。

本实用新型还提供了一种功率阀，其包括阀体和如上所述的阀套阀芯组件。其中，阀体上设置有高压油道和低压油道；阀套阀芯组件设置在阀体内，阀套阀芯组件中的高压油口和低压油口分别与高压油道和低压油道一一对应连通。

可选地，功率阀还包括复位机构。复位机构与阀套阀芯组件中的阀芯连接，以为阀芯提供复位力。

可选地，功率阀还包括功率调节机构。功率调节机构与复位机构连接，以调节复位力的大小。

本实用新型还提供了一种液压动力机构，其包括如上所述的功率阀。

本实用新型还提供了一种工程机械，其包括如上所述的液压动力机构。

本实用新型具有以下优点：

1、通过在阀芯上设置导向台肩，并使导向台肩的部分与阀套的内壁接触配合，可以增加阀套与阀芯之间的接触长度和接触面积，更好地引导阀芯进行轴向移动，并对阀芯的径向移动进行限制，从而提高阀套和阀芯之间相对运动的稳定性，有效避免出现卡滞。同时，由于导向台肩和阀套内壁之间还设置有过油通道，所以导向台肩的存在不会影响阀套内油液的流动，可以保证阀套阀芯组件整体的正常工作。

2、通过在导向台肩上沿周向设置多个让位部，并使让位部的周向外壁与阀套的内壁间隔设置，可沿导向台肩的周向形成多个过油通道，使导向台肩的径向受力更加均衡，进一步提高阀套和阀芯相对运动的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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示出了现有技术中功率阀用阀套阀芯组件的整体剖视结构示意图；

图2示出了本实用新型实施例提供的阀套阀芯组件的整体剖视结构示意图；

图3示出了图2中A-A向的剖视结构示意图；

图4示出了本实用新型实施例提供的阀套阀芯组件中阀芯的部分尺寸示意图；

图5示出了本实用新型实施例提供的阀套阀芯组件中阀芯的立体结构示意图；

图6示出了本实用新型实施例提供的液压动力机构的部分结构示意图。

附图标记说明：

10’、功率阀阀套；20’、功率阀阀芯；21’、第一台肩；22’、第二台肩；

10、阀套；11、高压油口；12、低压油口；13、拨杆安装口；20、阀芯；21、第一工作台肩；22、第二工作台肩；23、导向台肩；231、让位部；30、过油通道；40、压力油腔；100、阀体；200、阀套阀芯组件；300、复位机构；301、弹簧座；302、弹性件；400、功率调节机构；500、反馈拨杆；600、泵壳；700、变量活塞；800、斜盘。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本实施例提供了一种阀套阀芯组件，如图2和图3所示，其包括阀套10和阀芯20。其中，阀套10具有高压油口11和低压油口12，高压油口11和低压油口12均与阀套10的内腔连通。阀芯20可移动地设置在阀套10的内腔中，在阀芯20上设置有第一工作台肩21、第二工作台肩22和导向台肩23。

具体地，第一工作台肩21设置在第二工作台肩22靠近高压油口11的一侧。阀芯20移动时可带动第二工作台肩22移动，以连通高压油口11和低压油口12，或断开高压油口11和低压油口12。导向台肩23设置在第二工作台肩22远离高压油口11的一侧，导向台肩23的部分与阀套10的内壁接触配合，导向台肩23的另一部分与阀套10的内壁之间形成过油通道30。

按以上设置，通过在阀芯20上设置导向台肩23，并使导向台肩23的部分与阀套10的内壁接触配合，可以增加阀套10与阀芯20之间的接触长度和接触面积，更好地引导阀芯20进行轴向移动，并对阀芯20的径向移动进行限制，从而提高阀套10和阀芯20之间相对运动的稳定性，有效避免出现卡滞。同时，由于导向台肩23和阀套10内壁之间还设置有过油通道30，所以导向台肩23的存在不会影响阀套10内油液的流动，可以保证阀套阀芯组件整体的正常工作。

此外，需说明的是，当阀套10与阀芯20之间的接触面积增加时，可以降低阀套10和阀芯20之间的接触应力，提升阀套10和阀芯20的耐磨性和寿命。

下面，对该阀套阀芯组件的设置作进一步介绍。

本实施例中，如图3所示，在第一工作台肩21和第二工作台肩22之间形成有压力油腔40，压力油腔40与高压油口11保持连通，以供压力油进入。当阀芯20移动时，第二工作台肩22能够移动至第一位置，使压力油腔40与低压油口12保持断开，即断开高压油口11和低压油口12；阀芯20移动时，第二工作台肩22还能够移动至第二位置，使压力油腔40与低压油口12连通，即连通高压油口11和低压油口12。

进一步地，如图3所示，在阀套10上设置有拨杆安装口13，通过拨杆安装口13可以安装反馈拨杆，以实现恒功率控制。

以具体尺寸而言，如图4所示，第一工作台肩21的径向尺寸D1小于第二工作台肩22的径向尺寸D2，导向台肩23的最大径向尺寸D3与第二工作台肩22的径向尺寸D2相等。按此，可以使第一工作台肩21的横截面积小于第二工作台肩22的工作面积，以能够在压力油腔40通入压力油后，使压力油向右推动阀芯20移动，保证阀芯20的正常运行。而对于导向台肩23，其可与第二工作台肩22一样与阀套10内壁保持稳定接触，以提高阀芯20和阀套10之间相对运动的稳定性。

可理解地，对于导向台肩23的长度，其可以根据实际需要进行设置，在此不再赘述。

为改善阀芯20的受力，本实施例还对导向台肩23的结构进行了一定设置。如图4所示，导向台肩23上沿周向形成有多个让位部231，每个让位部231的周向外壁均与阀套10的内壁间隔设置形成过油通道30。按此设置，沿导向台肩23的周向可形成多个过油通道30，使导向台肩23的径向受力更加均衡，进一步提高阀套10和阀芯20相对运动的稳定性。

优选地，让位部231设置为平面部，其结构简单，便于加工。本实施例中，平面部设置有两个，两个平面部对称且平行设置在导向台肩23的径向的两侧。此时，导向台肩23的周向外壁的轮廓整体呈跑道形。当然，在其它实施例中，也可将让位部231设置为曲面部或其它形状。

除改变长度和形状外，还可对导向台肩23的数量进行设置。例如，可以沿阀芯20的轴向设置多个导向台肩23，以进一步提高阀套10和阀芯20相对运动的稳定性。

本实施例还提供了一种功率阀，参照图6，其包括阀体100及阀套阀芯组件200，该阀套阀芯组件200为如上的阀套阀芯组件。

其中，在阀体100上设置有高压油道和低压油道(图中未示出)。阀套阀芯组件200设置在阀体100内，高压油口11和低压油口12分别与高压油道和低压油道一一对应连通，以形成油液工作回路，保证阀套阀芯组件200的正常运行。

如图6所示，在功率阀中还设置有复位机构300，复位机构300与阀套阀芯组件200中的阀芯20连接，以为阀芯20提供复位力。具体地，复位机构300包括弹簧座301和弹性件302。其中，弹簧座301的一侧(左侧)与阀芯20靠近低压油口12的一端(右端)抵接；弹性件302的一端(左端)与弹簧座301的另一侧(右侧)抵接，以通过弹簧座301为阀芯20提供弹性力，供阀芯20复位。

进一步地，在功率阀中还设置有功率调节机构400。功率调节机构400与复位机构300连接，以调节复位力的大小。按此，可以使复位机构300提供的复位力与高压油口11中所通入压力油的油压相匹配，实现不同进油压力下的变量控制。

具体地，参照图6所示，功率调节机构400设置在复位机构300背向阀芯20的一侧，功率调节机构400包括调节螺钉和螺套，弹性件302的另一端(右端)与螺套抵接；调节螺钉与螺套连接，拧动调节螺钉，可通过螺套带动弹性件302进行伸缩，从而调节复位机构300对阀芯20的压力。

本实施例还提供了一种液压动力机构，其包括如上所述的功率阀。本领域技术人员可以理解，液压泵和液压马达的结构近似，因此上述的功率阀可以应用在液压泵或液压马达中，即液压动力机构可以为液压泵或液压马达。

优选地，液压泵为液压轴向柱塞泵。图6示出了液压轴向柱塞泵的部分结构。可以看到，除功率阀外，该液压轴向柱塞泵中还包括反馈拨杆500、泵壳600、变量活塞700和斜盘800。

其中，反馈拨杆500的一端插入拨杆安装口13内，且能够推动阀套10轴向移动；反馈拨杆500的另一端与斜盘800连接；变量活塞700和斜盘800均设置在泵壳600中。

整体上，以图6所示方位而言，液压轴向柱塞泵的恒功率控制原理如下：

功率阀工作时，来自液压轴向柱塞泵出口的压力油进入阀套10的高压油口11，再进入压力油腔40；

当液压轴向柱塞泵的负载压力增大时，压力油腔40内的油压升高，推动阀芯20向右运动，连通高压油口11和低压油口12，使变量活塞700动作，带动斜盘800摆动，减少泵排量；斜盘800摆动的同时，通过反馈拨杆500带动阀套10向右移动，直至阀套阀芯组件200与复位机构300之间达到动态平衡；

当液压轴向柱塞泵的负载压力减小时，压力油腔40内的油压降低，复位机构300提供的复位力推动阀芯20向左移动，断开高压油口11和低压油口12，使变量活塞700动作，斜盘800摆动，增大泵排量；斜盘800摆动的同时，通过反馈拨杆500带动阀套10向左移动，直至阀套阀芯组件200与复位机构300之间再达到动态平衡。

本实施例还提供了一种工程机械，其包括如上所述的液压动力机构。具体地，该工程机械可以为挖掘机、起重机、泵车等等。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种阀套阀芯组件，其特征在于，包括：

阀套(10)，具有高压油口(11)和低压油口(12)；

阀芯(20)，可移动地设置在所述阀套(10)内，所述阀芯(20)上设置有第一工作台肩(21)、第二工作台肩(22)和导向台肩(23)；

其中，所述第一工作台肩(21)设置在所述第二工作台肩(22)靠近所述高压油口(11)的一侧；所述第二工作台肩(22)被配置为随所述阀芯(20)移动以连通或断开所述高压油口(11)和所述低压油口(12)；所述导向台肩(23)设置在所述第二工作台肩(22)远离所述高压油口(11)的一侧，所述导向台肩(23)的部分与所述阀套(10)的内壁接触配合，所述导向台肩(23)的另一部分与所述阀套(10)的内壁之间形成过油通道(30)。

2.根据权利要求1所述的阀套阀芯组件，其特征在于，所述导向台肩(23)上沿周向形成有多个让位部(231)，每个所述让位部(231)的周向外壁均与所述阀套(10)的内壁间隔设置以形成所述过油通道(30)。

3.根据权利要求1所述的阀套阀芯组件，其特征在于，沿所述阀芯(20)的轴向，所述导向台肩(23)设置有多个。

4.根据权利要求1-3任一项所述的阀套阀芯组件，其特征在于，所述第一工作台肩(21)的径向尺寸小于所述第二工作台肩(22)的径向尺寸，所述导向台肩(23)的最大径向尺寸与所述第二工作台肩(22)的径向尺寸相等。

5.根据权利要求1-3任一项所述的阀套阀芯组件，其特征在于，所述阀套(10)上设置有拨杆安装口(13)。

6.一种功率阀，其特征在于，包括：

阀体(100)，所述阀体(100)上设置有高压油道和低压油道；

阀套阀芯组件(200)，为如权利要求1-5任一项所述的阀套阀芯组件，所述阀套阀芯组件(200)设置在所述阀体(100)内，所述阀套阀芯组件(200)中的高压油口(11)和低压油口(12)分别与所述高压油道和所述低压油道一一对应连通。

7.根据权利要求6所述的功率阀，其特征在于，所述功率阀还包括：

复位机构(300)，与所述阀套阀芯组件(200)中的阀芯(20)连接，以为所述阀芯(20)提供复位力。

8.根据权利要求7所述的功率阀，其特征在于，所述功率阀还包括：

功率调节机构(400)，与所述复位机构(300)连接，以调节所述复位力的大小。

9.一种液压动力机构，其特征在于，包括如权利要求6-8任一项所述的功率阀。

10.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求9所述的液压动力机构。

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