CN218377805U - 一种恒功率阀、变量泵及工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种恒功率阀、变量泵及工程机械，恒功率阀包括导向套、阀杆、活塞杆、控制活塞、保护帽和变刚度弹性件，其中，导向套朝向保护帽的一端设有第一容纳槽，阀杆背向控制活塞的一端伸至第一容纳槽中；活塞杆背向控制活塞的一端凸出于阀杆；变刚度弹性件设于阀杆背向控制活塞的一端与活塞杆背向控制活塞的一端之间，变刚度弹性件朝向阀杆施加复位压力。此结构的恒功率阀，弹性件为变刚度弹性件，随着变刚度弹性件的压缩，其单位压缩距离所需的力改变，以改善恒功率阀的流量双折线形式，使改善后的曲线近似与理论流量双曲线重合，提高恒功率阀的恒功率控制效果。

Description

一种恒功率阀、变量泵及工程机械

技术领域

本实用新型涉及液压泵控制装置技术领域，具体涉及一种恒功率阀、变量泵及工程机械。

背景技术

变量泵恒功率控制是使泵的出口压力与输出流量为常数，此时泵的出口压力与输出流量需满足双曲线(图2中的L1)函数关系。现有技术中通过在变量泵的壳体上设置控制腔，控制腔内安装恒功率阀，通过恒功率阀调节变量泵的排量。

现有的恒功率阀调节结构有双弹簧的位移直接反馈机构、位移-力反馈机构和完全恒功率控制机构。其中，双弹簧的位移直接反馈机构与位移-力反馈机构原理均是采用两根不同刚度的等螺距圆柱弹簧，在液压力升高时，让流量曲线呈现出两条不同斜率的直线(图2中的L2)变化，通过两条直线近似变量泵流量的理论曲线；这种恒功率阀结构虽然简单，但其呈现的流量双折线与理论流量双曲线之间的误差较大。

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的恒功率阀呈现的流量双折线与理论流量双曲线之间的误差较大、恒功率控制效果不佳的缺陷，从而提供一种恒功率阀、变量泵及工程机械。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种恒功率阀，包括导向套、阀杆、活塞杆、控制活塞和保护帽，其中，所述阀杆可移动地设于所述导向套的内腔中，所述活塞杆设于所述阀杆的内腔中，所述控制活塞与所述保护帽分别设于所述导向套的两端，并且所述控制活塞可相对所述导向套移动；所述导向套上设有第一油孔、第二油孔和卸油口，所述导向套朝向所述保护帽的一端设有第一容纳槽，所述阀杆背向所述控制活塞的一端伸至所述第一容纳槽中；所述活塞杆背向所述控制活塞的一端凸出于所述阀杆；变刚度弹性件，设于所述阀杆背向控制活塞的一端与所述活塞杆背向所述控制活塞的一端之间，所述变刚度弹性件朝向所述阀杆施加复位压力。

可选地，上述的恒功率阀，还包括：第一弹簧座，设于所述阀杆背向所述控制活塞的一端；限位组件，固定连接于所述活塞杆背向所述控制活塞的一端；所述变刚度弹性件设于所述第一弹簧座与所述限位组件之间，并且所述变刚度弹性件的两端分别抵接所述第一弹簧座和所述限位组件。

可选地，上述的恒功率阀，所述变刚度弹性件包括第一变螺距弹簧和第二变螺距弹簧，所述第一变螺距弹簧外径大于所述第二变螺距弹簧，所述第一变螺距弹簧一端连接所述第一弹簧座，另一端抵接所述限位组件；所述第二变螺距弹簧套设于所述活塞杆上，所述第二变螺距弹簧的一端连接所述限位组件，所述第一弹簧座中部设有限位槽，所述第二变螺距弹簧的另一端适于抵接所述限位槽的底壁。

可选地，上述的恒功率阀，所述限位组件包括第一调节件和第一限位件，所述第一调节件固定连接于所述活塞杆上，所述第一限位件位置可调地设于所述第一调节件外壁；所述第一变螺距弹簧的一端套设连接于所述第一弹簧座上、另一端套设于所述第一调节件外并抵接所述第一限位件。

可选地，上述的恒功率阀，所述第一限位件为螺母，所述第一限位件螺纹配合于所述第一调节件外。

可选地，上述的恒功率阀，所述限位组件还包括第二弹簧座，所述第二弹簧座位置可调地固定连接于所述活塞杆上，所述第二变螺距弹簧的一端连接所述第二弹簧座；所述第一调节件朝向所述第一弹簧座的一端设置有第二容纳槽，所述第二弹簧座设于所述第二容纳槽中。

可选地，上述的恒功率阀，所述第二弹簧座与所述活塞杆间隙配合。

可选地，上述的恒功率阀，所述限位组件还包括顶紧件，所述顶紧件可移动地穿设于所述第一调节件上，所述顶紧件一端伸至所述第二容纳槽并抵接所述第二弹簧座。

本实用新型提供一种变量泵，包括上述中任一项所述的恒功率阀和壳体，所述壳体上设有控制腔，所述恒功率阀安装于所述控制腔中。

本实用新型提供一种工程机械，包括上述的变量泵。

本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型提供的恒功率阀，弹性件为变刚度弹性件，随着变刚度弹性件的压缩，其单位压缩距离所需的力改变，以改善恒功率阀的流量双折线形式，使改善后的曲线近似与理论流量双曲线重合，提高恒功率阀的恒功率控制效果。

2.变刚度弹性件包括第一变螺距弹簧和第二变螺距弹簧，以在不同工作状态平衡阀杆所受压力。

3.第一限位件在第一调节件上的位置可调，以改变第一变螺距弹簧的初始预紧力。

第二弹簧座位置可调，便于单独调节第二变螺距弹簧的初始预紧力。

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示出了本实用新型实施例1提供的恒功率阀的示意图；

图2示出了恒功率阀的流量曲线图；

图3示出了恒功率阀的功率曲线图；

图4示出了本实用新型实施例2提供的变量泵的示意图。

附图标记说明：

10、导向套；101、第一油孔；102、第二油孔；103、卸油口；20、阀杆；30、活塞杆；40、控制活塞；50、保护帽；60、变刚度弹性件；601、第一变螺距弹簧；602、第二变螺距弹簧；70、第一弹簧座；701、限位槽；80、限位组件；801、第一调节件；802、第一限位件；803、第二弹簧座；804、顶紧件；90、壳体；100、斜盘；110、复位弹簧。

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。

实施例1

本实用新型提供一种恒功率阀，如图1所示，其包括导向套10、阀杆20、活塞杆30、控制活塞40、保护帽50和变刚度弹性件60，其中，阀杆20可移动地设于导向套10的内腔中，活塞杆30设于阀杆20的内腔中，控制活塞40与保护帽50分别设于导向套10的两端，并且控制活塞40可相对导向套10移动；导向套10上设有第一油孔101、第二油孔102和卸油口103，导向套10朝向保护帽50的一端设有第一容纳槽，阀杆20背向控制活塞40的一端伸至第一容纳槽中；活塞杆30背向控制活塞40的一端凸出于阀杆20；变刚度弹性件60设于阀杆20背向控制活塞40的一端与活塞杆30背向控制活塞40的一端之间，变刚度弹性件60朝向阀杆20施加复位压力。

此结构的恒功率阀，弹性件为变刚度弹性件60，随着变刚度弹性件60的压缩，其单位压缩距离所需的力改变，以改善恒功率阀的流量双折线形式，使改善后的曲线近似与理论流量双曲线重合，提高恒功率阀的恒功率控制效果。

控制活塞40上设有高压油入口，推动活塞适于连接斜盘100，恒功率阀工作时，将其安装至变量泵的控制腔中，高压油经第一油孔101进入导向套10与阀杆20之间，推动阀杆20背向控制活塞40运动，阀杆20运动后高压油经第二油孔102流出，卸油口103与第二油孔102通过节流嘴连通，经第二油孔102流出的高压油经高压油入口进入控制活塞40，以向外推动控制活塞40，改变斜盘100倾角，从而改变变量泵的排量。变刚度弹性件60朝向阀杆20施加复位压力，以平衡高压油作用于阀杆20的压力。

图2为压力流量曲线，图3为压力功率曲线，改善后的压力流量曲线为L3；参见图3，理论压力功率曲线为L4，改善前的压力功率曲线为L5,改善后的压力功率曲线为L6。

参见图1，恒功率阀还包括第一弹簧座70和限位组件80，其中，第一弹簧座70设于阀杆20背向控制活塞40的一端；限位组件80固定连接于活塞杆30背向控制活塞40的一端；变刚度弹性件60设于第一弹簧座70与限位组件80之间，并且变刚度弹性件60的两端分别抵接第一弹簧座70和限位组件80，以对变刚变刚度弹性件60进行限位。第一弹簧座70卡接在阀杆20端部，依靠变刚度弹性件60的压力保持在阀杆20上。

控制活塞40连接活塞杆30背向保护帽50的一端，控制活塞40与活塞杆30连接结构为现有结构。可选地，变刚度弹性件60包括第一变螺距弹簧601和第二变螺距弹簧602，第一变螺距弹簧601外径大于第二变螺距弹簧602，第一变螺距弹簧601一端连接第一弹簧座70，另一端抵接限位组件80；第二变螺距弹簧602套设于活塞杆30上，第二变螺距弹簧602的一端连接限位组件80，第一弹簧座70中部设有限位槽701，第二变螺距弹簧602的另一端适于抵接限位槽701的底壁。低压状态，参见图1，第二变螺距弹簧602与限位槽701底壁间隔设置，高压油进入控制活塞40后，控制活塞40带动活塞杆30朝向阀杆20运动，第二变螺距弹簧602抵接限位槽701底壁，此时对应于高压低排量工作状态，以在不同工作状态平衡阀杆20所受压力。

优选地，第一变螺距弹簧601和第二变螺距弹簧602均关于其各自长度方向的中心线对称设置，避免应力集中。例如，第一变螺距弹簧601和第二变螺距弹簧602两边螺距小，中间螺距大。

参见图1，限位组件80包括第一调节件801和第一限位件802，第一调节件801固定连接于活塞杆30上，第一限位件802位置可调地设于第一调节件801外壁；第一变螺距弹簧601的一端套设连接于限位槽701外的第一弹簧座70上、另一端套设于第一调节件801外并抵接第一限位件802。第一限位件802在第一调节件801上的位置可调，以改变第一变螺距弹簧601的初始预紧力。

具体而言，第一限位件802为螺母，第一限位件802螺纹配合于第一调节件801外，通过前后拧动螺母即可方便调节第一变螺距弹簧601的初始预紧力。

参见图1，限位组件80还包括第二弹簧座803，第二弹簧座803位置可调地固定连接于活塞杆30上，第二变螺距弹簧602的一端连接第二弹簧座803；第一调节件801朝向第一弹簧座70的一端设置有第二容纳槽，第二弹簧座803设于第二容纳槽中。第二弹簧座803位置可调，便于单独调节第二变螺距弹簧602的初始预紧力。

例如，第二弹簧座803与活塞杆30间隙配合，朝向第二弹簧座803施加推力或拉力即可改变其在活塞杆30上的位置。

限位组件80还包括顶紧件804，顶紧件804可移动地穿设于第一调节件801上，顶紧件804一端伸至第二容纳槽并抵接第二弹簧座803，通过向前推动顶紧件804以调节第二弹簧座803的位置。

参见图1，第一调节件801背向阀杆20的一端设有第三容纳槽，第三容纳槽上设有内螺纹，恒功率阀还包括连接件，连接件上设有外螺纹，连接件固定在活塞杆30上，连接件与第一调节件801螺纹配合以将第一调节件801连接至活塞杆30上。顶紧件804位于连接件内侧，顶紧件804一端连接连接件，另一端伸至第二容纳槽以抵接第二弹簧座803。拧动连接件即可方便的调整第二弹簧座803的位置。第二弹簧座803背向阀杆20的一端设置有环形凸起，顶紧件804抵接在环形凸起上。

作为实施例1的第一个可替换实施方式，第二弹簧座803还可螺纹配合在活塞杆30上。作为变形，还可不设第二弹簧座803，第二变螺距弹簧602连接在第一调节件801上。

作为实施例1的第二个可替换实施方式，变刚度弹性件60还可为锥形弹簧或组合蝶形弹簧。

作为实施例1的第三个可替换实施方式，还可不设第一弹簧座70和限位组件80，变刚度弹性件60的两端直接连接于阀杆20和活塞杆30上。

实施例2

本实施例提供一种变量泵，包括实施例1中的恒功率阀和壳体90，壳体90上设有控制腔，恒功率阀安装于控制腔中。控制活塞40连接斜盘100，变量泵还包括复位弹簧110，复位弹簧110两端分别抵接斜盘100和壳体90内壁。

变量泵改善了其上恒功率阀的流量双折线形式，使改善后的曲线近似与理论流量双曲线重合，提高恒功率阀的恒功率控制效果。

实施例3

本实施例提供一种工程机械，包括实施例2中的变量泵。

根据上述描述，本实用新型具有以下优点：

1.用变刚度弹性件60替代原有等螺距圆柱弹簧，改善了恒功率阀的流量双折线形式。

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)

1.一种恒功率阀，其特征在于，包括：

导向套(10)、阀杆(20)、活塞杆(30)、控制活塞(40)和保护帽(50)，其中，所述阀杆(20)可移动地设于所述导向套(10)的内腔中，所述活塞杆(30)设于所述阀杆(20)的内腔中，所述控制活塞(40)与所述保护帽(50)分别设于所述导向套(10)的两端，并且所述控制活塞(40)可相对所述导向套(10)移动；所述导向套(10)上设有第一油孔(101)、第二油孔(102)和卸油口(103)，所述导向套(10)朝向所述保护帽(50)的一端设有第一容纳槽，所述阀杆(20)背向所述控制活塞(40)的一端伸至所述第一容纳槽中；所述活塞杆(30)背向所述控制活塞(40)的一端凸出于所述阀杆(20)；

变刚度弹性件(60)，设于所述阀杆(20)背向控制活塞(40)的一端与所述活塞杆(30)背向所述控制活塞(40)的一端之间，所述变刚度弹性件(60)朝向所述阀杆(20)施加复位压力。

2.根据权利要求1所述的恒功率阀，其特征在于，还包括：

第一弹簧座(70)，设于所述阀杆(20)背向所述控制活塞(40)的一端；

限位组件(80)，固定连接于所述活塞杆(30)背向所述控制活塞(40)的一端；所述变刚度弹性件(60)设于所述第一弹簧座(70)与所述限位组件(80)之间，并且所述变刚度弹性件(60)的两端分别抵接所述第一弹簧座(70)和所述限位组件(80)。

3.根据权利要求2所述的恒功率阀，其特征在于，所述变刚度弹性件(60)包括第一变螺距弹簧(601)和第二变螺距弹簧(602)，所述第一变螺距弹簧(601)外径大于所述第二变螺距弹簧(602)，所述第一变螺距弹簧(601)一端连接所述第一弹簧座(70)，另一端抵接所述限位组件(80)；

所述第二变螺距弹簧(602)套设于所述活塞杆(30)上，所述第二变螺距弹簧(602)的一端连接所述限位组件(80)，所述第一弹簧座(70)中部设有限位槽(701)，所述第二变螺距弹簧(602)的另一端适于抵接所述限位槽(701)的底壁。

4.根据权利要求3所述的恒功率阀，其特征在于，所述限位组件(80)包括第一调节件(801)和第一限位件(802)，所述第一调节件(801)固定连接于所述活塞杆(30)上，所述第一限位件(802)位置可调地设于所述第一调节件(801)外壁；

所述第一变螺距弹簧(601)的一端套设连接于所述第一弹簧座(70)上、另一端套设于所述第一调节件(801)外并抵接所述第一限位件(802)。

5.根据权利要求4所述的恒功率阀，其特征在于，所述第一限位件(802)为螺母，所述第一限位件(802)螺纹配合于所述第一调节件(801)外。

6.根据权利要求4所述的恒功率阀，其特征在于，所述限位组件(80)还包括第二弹簧座(803)，所述第二弹簧座(803)位置可调地固定连接于所述活塞杆(30)上，所述第二变螺距弹簧(602)的一端连接所述第二弹簧座(803)；

所述第一调节件(801)朝向所述第一弹簧座(70)的一端设置有第二容纳槽，所述第二弹簧座(803)设于所述第二容纳槽中。

7.根据权利要求6所述的恒功率阀，其特征在于，所述第二弹簧座(803)与所述活塞杆(30)间隙配合。

8.根据权利要求7所述的恒功率阀，其特征在于，所述限位组件(80)还包括顶紧件(804)，所述顶紧件(804)可移动地穿设于所述第一调节件(801)上，所述顶紧件(804)一端伸至所述第二容纳槽并抵接所述第二弹簧座(803)。

9.一种变量泵，其特征在于，包括权利要求1-8中任一项所述的恒功率阀和壳体(90)，所述壳体(90)上设有控制腔，所述恒功率阀安装于所述控制腔中。

10.一种工程机械，其特征在于，包括权利要求9所述的变量泵。

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