CN217580368U - 一种负载敏感阀用新型阀杆再生结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种负载敏感阀用新型阀杆再生结构，属于液压装置技术领域，其包括再生阀杆，再生阀杆内孔包括轴向相互连通且直径依次由大变小的第一圆柱孔、第二圆柱孔、第三圆柱孔、以及第四圆柱孔；第二圆柱孔内设有可滑移的小阀芯、用于限定小阀芯的弹簧座、以及设于小阀芯与弹簧座之间的复位弹簧；再生阀杆外表面设有通向第二圆柱孔的再生孔、以及通向第四圆柱孔的再生节流孔。本实用新型实现主阀的再生功能，无需在阀杆两端加工且无细长通孔结构，再生油路长度约缩短2/3，再生阀杆加工尺寸减少1/2，片阀总成装配零件数量减少6个。

Description

一种负载敏感阀用新型阀杆再生结构

技术领域

本实用新型属于液压装置技术领域，涉及一种负载敏感阀用新型阀杆再生结构，尤其涉及一种对整机工作装置势能回收再利用的再生阀杆。

背景技术

以挖掘机整机动作中动臂下降过程为例，因动臂及负载自重使得动臂下降过程中油缸无杆腔液压油产生压力，传统液压控制阀通过阀杆上节流槽消耗油缸无杆腔高压状态液压油的能量，从而使动臂下降过程平稳、可控。

为实现整机的节能减排、能量的精准、合理的利用，针对挖掘机整机各动作状态，在挖掘机整机动臂下降、斗杆闭合、铲斗闭合三个动作过程中应回收因工作装置及负载自重产生的势能，使得整机主泵工作在低压、排量较小的状态，降低液压系统所需的功率，从而有效减小发动机的负载，降低整机的油耗，实现整机的节能减排，另外挖掘机整机动臂下降、斗杆闭合、铲斗闭合三个动作过程中整机主泵工作在排量较小的状态，主泵输出油液不足以满足工作装置的动作需求，为防止油缸吸空、异响等损坏整机相关零件，将上述整机三个动作过程中回收的压力油通过液压控制的再生油路导入工作油缸另一腔，实现能量精准、合理的再次利用。

挖掘机整机用负载敏感控制阀多为片阀结构，每片阀体的内部油路结构紧凑，上述功能的再生回路在片阀阀体上难以实现，因此现有的负载敏感阀用再生油路基本是在阀杆上实现，但现有阀杆的再生油路通道长、油路压力损失大、再生结构复杂造成加工尺寸多、难度大、成本高。

为实现主阀的油路再生功能，同时缩短阀杆再生油路的通道长度，降低阀杆再生油路加工难度、减少液压元件成本等问题，需对现有负载敏感阀用再生阀杆进行结构改进。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：解决现有挖掘机整机用负载敏感控制阀的再生阀杆再生油路通道长、油路压力损失大，再生流量不足的问题，同时解决现有阀杆再生结构加工尺寸多、难度大、片阀装配总成的零件成本高的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案提供了一种负载敏感阀用新型阀杆再生结构，包括再生阀杆，所述再生阀杆内孔包括轴向相互连通且直径依次由大变小的第一圆柱孔、第二圆柱孔、第三圆柱孔、以及第四圆柱孔；所述第二圆柱孔内设有可滑移的小阀芯、用于限定所述小阀芯的弹簧座、以及设于所述小阀芯与所述弹簧座之间的复位弹簧；所述再生阀杆外表面设有通向所述第二圆柱孔的再生孔、以及通向所述第四圆柱孔的再生节流孔。

优选的，所述弹簧座远离所述小阀芯一侧设有用于限定所述弹簧座在所述再生阀杆内轴向位置的螺堵。

优选的，所述螺堵与所述再生阀杆之间设有密封槽，所述密封槽内设有O形圈。

优选的，所述再生节流孔通向所述第四圆柱孔远离所述第三圆柱孔的端部。

优选的，所述再生节流孔设为多个且在所述再生阀杆轴向依次排列，轴向排列距离在8mm以内；所述再生阀杆上相同轴向位置的所述再生节流孔均布于所述再生阀杆径向。

优选的，所述再生阀杆的所述第二圆柱孔与所述小阀芯的外表面间隙配合，所述小阀芯设有与所述再生阀杆的所述第三圆柱孔开口处形成线密封的球面。

优选的，所述再生孔位于所述再生阀杆在与所述小阀芯线密封处和间隙配合处之间，所述再生孔设为多且均布于阀杆径向。

优选的，所述小阀芯前端设有细长阻尼孔，所述小阀芯轴向两端投影面积比值为1.8-2。

优选的，所述再生阀杆外表面设有外圆节流槽，所述外圆节流槽在所述再生阀杆轴向上位于所述小阀芯与所述弹簧座之间的弹簧腔处，在所述再生阀杆径向上均布。

优选的，所述再生阀杆的所述第三圆柱孔的轴向投影面积与所述小阀芯端部的轴向投影面积的比值为1.8-2。

综上所述，本实用新型包括以下有益技术效果：

本实用新型的技术方案是提供了一种在无需改变现有片阀铸件的基础上，采用新型阀杆再生结构，通过缩短再生油路的长度降低油路压力损失，提高再生流量；通过减少再生油路相关加工尺寸的数量、相关装配零件的数量，实现生产效率的提高、成本的降低。

本实用新型的再生阀杆特殊结构设计，只需在阀杆一端进行加工即可完成阀杆再生油路的通道，实现主阀的再生功能，无需在阀杆两端加工且无细长通孔结构(改进前结构)，此新型再生阀杆结构与改进前相比，再生油路长度约缩短2/3，再生阀杆加工尺寸减少1/2，片阀总成装配零件数量减少6个，优势明显。

另在主阀的再生功能使用时，主泵只需输出动作所需的一部分压力油液即可完成整机相应工作装置的动作，所以实现了整机的节能减排，而另一部动作所需的压力油液由再生油液代替，达到了能量精准、合理的利用。

附图说明

图1为一种负载敏感阀用新型阀杆再生结构的结构示意图；

图2为一种负载敏感阀用新型阀杆再生结构的流量再生示意图。

附图标记：1、再生阀杆；2、小阀芯；3、复位弹簧；4、弹簧座；5、螺堵；6、O形圈；7、再生油路通道孔；8、再生孔；9、再生节流孔；10、外圆节流槽；11、细长阻尼孔。

具体实施方式

为使本实用新型更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图1、2作如下详细说明。

本实用新型为一种再生油路通道短、油路压损小、再生阀杆1加工效率高、成本低的负载敏感阀用新型阀杆再生结构，如图1所示，其包括与主阀阀孔间隙配合的再生阀杆1，使再生阀杆1可在主阀阀孔内轴向移动完成换向功能。再生阀杆1内设有小阀芯2、复位弹簧3、弹簧座4、螺堵5、以及O形圈6。

螺堵5设于再生阀杆1孔口处并通过螺纹相连接，螺堵5与弹簧座4面接触，限制弹簧座4在再生阀杆1的轴向位置；螺堵5和再生阀杆1之间的密封槽内设有O形圈6进行密封，防止泄漏。

弹簧座4设于再生阀杆1内孔内且无需精密配合，保证再生阀杆1内部零件的轴向位置；弹簧座4一端面与螺堵5底面面接触，再生阀杆1与弹簧座4间隙配合。

小阀芯2前端密封处设为球面，弹簧座4与小阀芯2之间设有复位弹簧3，保证主阀中位时小阀芯2前端球面与再生阀杆1形成线密封，保证小阀芯2关闭时的泄漏量；小阀芯2球面前端设有细长阻尼孔11；小阀芯2后端密封处为圆柱面，与再生阀杆1内孔间隙配合起密封及导向作用，小阀芯2与再生阀杆1需精密配合。

再生油路通道孔7只需在再生阀杆1的一端加工，再生阀杆1设计有再生节流孔9、再生油路通道孔7、再生孔8、外圆节流槽10，阀杆内孔精加工尺寸集中到和小阀芯2配合处。再生阀杆1的外圆节流槽10在阀杆轴向上位于小阀芯2与弹簧座4之间的弹簧腔处，在阀杆径向上均布。

再生阀杆1的再生节流孔9与再生油路通道孔7相通，且再生节流孔9位于生油路通道孔底端，再生节流孔9在阀杆轴向依次排列，轴向排列距离在8mm以内；再生阀杆1上轴向位置相同的再生节流孔9均布于阀杆径向。

再生阀杆1内孔包括4阶不同尺寸的轴向圆柱孔，4阶轴向圆柱孔由螺堵5内六角端面至再生阀杆1的再生节流孔9依次为第一圆柱孔、第二圆柱孔、第三圆柱孔、以及第四圆柱孔，其直径依次由大变小；第二圆柱孔的孔口具有密封槽，第三圆柱孔的孔口具有锥形密封面。

再生阀杆1的4个再生孔8均布于阀杆径向，位于再生阀杆1在和小阀芯2线密封处与圆柱面配合处之间，与第二圆柱孔相通。

再生阀杆1的再生油路通道孔7为第四圆柱孔，再生阀杆1的再生节流孔9与第四圆柱孔相通，阀杆内孔精加工尺寸集中第二圆柱孔底部和第三圆柱孔的孔口。

再生阀杆1的第二圆柱孔与小阀芯2的第三圆柱面精密配合形成间隙密封，小阀芯2的球面与再生阀杆1的第三圆柱孔孔口锥面形成线密封，再生阀杆1第三圆柱孔的轴向投影面积为S1，小阀芯2外表面第三圆柱孔的轴向投影面积为S2，投影面积S2与S1比值为1.8～2。

在阀杆一端进行加工完成阀杆再生油路的通道，实现主阀的再生功能，阀杆外圆圆周设有再生节流孔9，根据再生阀杆1行程调节再生流量。再生阀杆1重要加工尺寸集中至与小阀芯2配合处，此处采用成型刀一体加工，提高加工效率和加工质量。

小阀芯2外表面包括3阶不同直径尺寸的圆柱面及一个球面，3阶圆柱面分别为第一圆柱面、第二圆柱面、第三圆柱面，其直径依次由小变大，第一圆柱面及第三圆柱面分别位于两端。

第一圆柱面的一端连接球面的一端，球面的另一端连接第二圆柱面；第二圆柱面与第三圆柱面通过30度倒角连接；第三圆柱面为导向面并与再生阀杆1的第二圆柱孔精密配合起到间隙密封的作用；小阀芯2的球面与再生阀杆1第三圆柱孔的孔口锥面形成线密封。

小阀芯2内表面包括3阶不同直径尺寸的圆柱面，3阶圆柱面分别为第四圆柱面、第五圆柱面、第六圆柱面，其直径依次由小变大，第四圆柱面及第六圆柱面分别位于两端，第四圆柱面为小阀芯2的细长阻尼孔11。

本实用新型的工作过程如下：

本实用新型在使用时，再生阀杆1与主阀阀孔间隙配合，再生阀杆1可在阀孔内左右移动，受B端先导压力油和A端先导复位弹簧3的共同作用而右移，阀杆工作在如图2所示状态；

因整机工作装置和负载的势能造成工作装置回油腔油液为高压状态，而工作装置进油腔油液压力较低，工作装置回油腔压力油作用在小阀芯2，使小阀芯2克服复位弹簧3的预紧力向右移动，此时小阀芯2前端球面与再生阀杆1形成的线密封处被打开；

一部分工作装置回油腔压力油通过再生阀杆1外圆圆周节流槽流回油箱，另一部分工作装置回油腔压力油通过小阀芯2前端球面与再生阀杆1形成的线密封处、再生阀杆1的再生油路通道孔7到达阀杆的再生节流孔9处，工作装置回油腔压力油在此完成分流；

根据阀杆的行程，再生阀杆1轴向不同位置的再生节流孔9被打开，工作装置回油腔压力油经过再生节流孔9后与主泵输出油液合流，合流后的油液经单向阀、阀体油道进入到工作装置进油腔，完成油液再生功能。

因主泵只需输出动作所需的一部分压力油液即可完成整机相应工作装置的动作，所以实现了整机的节能减排，而另一部动作所需的压力油液由再生油液代替，达到了能量精准、合理的利用。

以上均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种负载敏感阀用新型阀杆再生结构，其特征在于：包括再生阀杆(1)，所述再生阀杆(1)内孔包括轴向相互连通且直径依次由大变小的第一圆柱孔、第二圆柱孔、第三圆柱孔、以及第四圆柱孔；所述第二圆柱孔内设有可滑移的小阀芯(2)、用于限定所述小阀芯(2)的弹簧座(4)、以及设于所述小阀芯(2)与所述弹簧座(4)之间的复位弹簧(3)；所述再生阀杆(1)外表面设有通向所述第二圆柱孔的再生孔(8)、以及通向所述第四圆柱孔的再生节流孔(9)。

2.根据权利要求1所述的一种负载敏感阀用新型阀杆再生结构，其特征在于：所述弹簧座(4)远离所述小阀芯(2)一侧设有用于限定所述弹簧座(4)在所述再生阀杆(1)内轴向位置的螺堵(5)。

3.根据权利要求2所述的一种负载敏感阀用新型阀杆再生结构，其特征在于：所述螺堵(5)与所述再生阀杆(1)之间设有密封槽，所述密封槽内设有O形圈(6)。

4.根据权利要求1所述的一种负载敏感阀用新型阀杆再生结构，其特征在于：所述再生节流孔(9)通向所述第四圆柱孔远离所述第三圆柱孔的端部。

5.根据权利要求4所述的一种负载敏感阀用新型阀杆再生结构，其特征在于：所述再生节流孔(9)设为多个且在所述再生阀杆(1)轴向依次排列，轴向排列距离在8mm以内；所述再生阀杆(1)上相同轴向位置的所述再生节流孔(9)均布于所述再生阀杆(1)径向。

6.根据权利要求1所述的一种负载敏感阀用新型阀杆再生结构，其特征在于：所述再生阀杆(1)的所述第二圆柱孔与所述小阀芯(2)的外表面间隙配合，所述小阀芯(2)设有与所述再生阀杆(1)的所述第三圆柱孔开口处形成线密封的球面。

7.根据权利要求6所述的一种负载敏感阀用新型阀杆再生结构，其特征在于：所述再生孔(8)位于所述再生阀杆(1)在与所述小阀芯(2)线密封处和间隙配合处之间，所述再生孔(8)设为多且均布于阀杆径向。

8.根据权利要求7所述的一种负载敏感阀用新型阀杆再生结构，其特征在于：所述小阀芯(2)前端设有细长阻尼孔(11)。

9.根据权利要求1所述的一种负载敏感阀用新型阀杆再生结构，其特征在于：所述再生阀杆(1)外表面设有外圆节流槽(10)，所述外圆节流槽(10)在所述再生阀杆(1)轴向上位于所述小阀芯(2)与所述弹簧座(4)之间的弹簧腔处，在所述再生阀杆(1)径向上均布。

10.根据权利要求1所述的一种负载敏感阀用新型阀杆再生结构，其特征在于：所述小阀芯(2)端部的轴向投影面积与所述再生阀杆(1)的所述第三圆柱孔的轴向投影面积的比值为1.8-2。

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