平衡閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種平衡閥，其特征在于：包括閥體，閥體上開有第一油口、第二油口，控制油口；平衡閥套；安裝在平衡閥套內(nèi)的平衡閥芯，平衡閥芯內(nèi)部具有階梯通孔，平衡閥芯將平衡閥套內(nèi)的控制腔分隔成獨(dú)立的前腔和后腔兩部分；安裝在平衡閥芯的階梯通孔內(nèi)的先導(dǎo)閥芯，先導(dǎo)閥芯由第一彈簧頂持保持前移趨勢，先導(dǎo)閥芯的前端位于階梯通孔的小孔徑部內(nèi)，先導(dǎo)閥芯的后端位于階梯通孔的大口徑部內(nèi)，先導(dǎo)閥芯的后端內(nèi)設(shè)有第三阻尼孔，先導(dǎo)閥芯的前端外周壁上開有節(jié)流槽；在先導(dǎo)閥芯前移狀態(tài)下。其是一種結(jié)構(gòu)簡單合理、能夠穩(wěn)定控制平衡閥芯開度、不受負(fù)載干擾、允許較大安裝扭矩的平衡閥。
【專利說明】
平衡閥
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種液壓閥，尤其指一種能夠保持負(fù)載穩(wěn)定下放的液壓平衡閥。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代的工程機(jī)械、建筑機(jī)械等機(jī)械設(shè)備中，大量應(yīng)用了起升液壓回路，在混凝土栗車的展臂和收臂系統(tǒng)中，通常應(yīng)用平衡閥進(jìn)行液壓鎖緊，以保證臂架能夠在任意位置可靠停留。其中，平衡閥是負(fù)載控制系統(tǒng)和液壓承重系統(tǒng)的關(guān)鍵液壓元件，平衡閥的性能優(yōu)劣直接影響主機(jī)的運(yùn)行質(zhì)量。而隨著混凝土栗車作業(yè)要求難度的加大，對(duì)平衡閥的密封性、自鎖性、平穩(wěn)性以及多功能性的要求越來越高，平衡閥自身的功率密度也越來越大。伴隨作業(yè)高度的不斷刷新，栗車臂架系統(tǒng)的工作壓力也不斷攀升。在此背景下，如何提高混凝土栗車臂架系統(tǒng)安全作業(yè)性能成為研究焦點(diǎn)。
[0003]圖10所示為用于混凝土栗車的臂架系統(tǒng)中的常見的一種應(yīng)用平衡閥的負(fù)載控制液壓系統(tǒng)。其工作原理是:當(dāng)換向閥3’切換到負(fù)載下降工作位時(shí)，換向閥3’的A口出油，油液進(jìn)入臂架油缸的有桿腔Y，部分油液經(jīng)Px 口及阻尼孔I’進(jìn)入平衡閥的液控腔(活塞腔)Pil，從而打開平衡閥2’，無桿腔W的油液經(jīng)平衡閥2’的C口與V口以及換向閥3的B口回油箱TJlJ重物G下降；當(dāng)換向閥3切換到負(fù)載上升工作位時(shí)，B口出油，油液經(jīng)平衡閥2’內(nèi)的單向閥(平衡閥的主體結(jié)構(gòu)一般包括并聯(lián)的溢流閥和單向閥，如圖4所示)進(jìn)入油缸無桿腔W，有桿腔Y的油液經(jīng)換向閥3 ’的A回油箱T，重物G上升。換向閥3 ’未切換時(shí)，平衡閥2，則關(guān)閉，密封住C口與油缸無桿腔W的油液，保持重物G在所需的位置。圖4中的液壓系統(tǒng)存在多種不足和缺陷。例如當(dāng)調(diào)到快速操作檔時(shí)，主油路上的液壓油通過Px 口的壓力與流量會(huì)快速增加，在平衡閥2’開啟時(shí)會(huì)對(duì)平衡閥的常規(guī)先導(dǎo)控制閥部分造成壓力沖擊，此沖擊可能導(dǎo)致平衡閥突然開啟，從而引起設(shè)備工作不穩(wěn)定。此外圖4中的平衡閥的控制壓力范圍窄，壓力和流量波動(dòng)大，平衡閥開啟過程微控與穩(wěn)定性差。平衡閥的這種控制壓力波動(dòng)與控制流量波動(dòng)會(huì)導(dǎo)致平衡閥2 ’的開度產(chǎn)生變化，使得臂架油缸中的活塞位置難以保持在精確位置上。因此，安裝在非常長的臂架油缸上的平衡閥容易出現(xiàn)一種不穩(wěn)定的狀況，造成設(shè)備的不可控性并且使設(shè)備工作在不安全的狀態(tài)下。
[0004]如授權(quán)公告號(hào)CN103104565B名稱為“平衡閥”的發(fā)明專利中披露了一種平衡閥。但這種平衡閥存在多種不足和缺陷。
[0005]1、此發(fā)明中平衡閥的先導(dǎo)閥芯為一鋼球，在平衡閥小開口控制中，需要非常精密的先導(dǎo)壓力控制才能實(shí)現(xiàn)流量的緩慢變化以避免平衡閥的突然開啟沖擊。這在一般液壓系統(tǒng)中是很難實(shí)施的。
[0006]2、平衡閥主閥芯的開啟是由負(fù)載壓力，控制壓力共同決定的，因此負(fù)載壓力的變化會(huì)造成主閥芯開口變化，進(jìn)而引起流量變化，造成主機(jī)抖動(dòng)。
[0007]3、先導(dǎo)控制級(jí)只有2個(gè)阻尼組成的減壓回路，在X 口控制壓力由于負(fù)載變化產(chǎn)生大的波動(dòng)的時(shí)候，不能很好的起到緩沖作用，會(huì)引起平衡閥閥芯開口變化，造成液壓缸抖動(dòng)，這在高空作業(yè)車或者混凝土栗車等長臂的作業(yè)設(shè)備上，可引起主機(jī)劇烈的抖動(dòng)，嚴(yán)重影響作業(yè)安全與作業(yè)精度。先導(dǎo)控制級(jí)組成的減壓回路，有一部分油是直接流回油箱的，這在大流量系統(tǒng)中，這點(diǎn)回油還沒有多大的影響，但在小流量系統(tǒng)中或者由蓄能器組成的先導(dǎo)手柄控制回路中，這部分流回油箱的流量損失是很大的，嚴(yán)重限制了這種發(fā)明的應(yīng)用。
[0008]4、閥套為整體式結(jié)構(gòu)，在插裝孔同軸度加工不好和安裝扭矩過大的時(shí)候，會(huì)造成閥套變形，引起平衡閥閥芯和控制活塞卡住，降低使用的可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種結(jié)構(gòu)簡單合理、能夠穩(wěn)定控制平衡閥芯開度、不受負(fù)載干擾、允許較大安裝扭矩的平衡閥。
[0010]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種平衡閥，其特征在于:包括具有閥芯腔的閥體，閥體上開有彼此連通的第一油口、第二油口，閥體上還開有控制油口，第一油口和第二油口位于閥體側(cè)壁上，控制油口則位于閥體前端部;平衡閥套，安裝在閥體的閥芯腔內(nèi)，平衡閥套外周與閥芯腔內(nèi)壁之間設(shè)有密封圈，平衡閥套上開有連通第二油口和平衡閥套的控制腔的進(jìn)口，平衡閥套的控制腔的前部具有環(huán)形內(nèi)肩胛形成第一閥口，平衡閥套的控制腔的第一橫截面積大于第一閥口的第二橫截面積;安裝在平衡閥套內(nèi)并可相對(duì)軸向滑移的平衡閥芯，平衡閥芯內(nèi)部具有階梯通孔，平衡閥芯將平衡閥套內(nèi)的控制腔分隔成獨(dú)立的前腔和后腔兩部分，第二油口通過平衡閥套側(cè)壁上的第四阻尼孔與所述后腔連通，平衡閥芯的前端伸入第一閥口，平衡閥芯的后端與平衡閥套的內(nèi)腔壁配合，平衡閥芯的后端和前端之間通過第一錐面銜接，該第一錐面用以封堵第一閥口；在平衡閥芯前移狀態(tài)下，第一錐面與第一閥口接觸，阻斷第一油口通過第一閥口與第二油口連通，在平衡閥芯后移狀態(tài)下，第一錐面離開第一閥口，第一油口通過第一閥口與第二油口連通;安裝在平衡閥芯的階梯通孔內(nèi)并可相對(duì)軸向滑移先導(dǎo)閥芯，先導(dǎo)閥芯由第一彈簧頂持保持前移趨勢，先導(dǎo)閥芯外周具有與階梯通孔的小孔徑部配合的第二錐面，第二錐面用以封堵階梯通孔的小孔徑部，先導(dǎo)閥芯的前端位于階梯通孔的小孔徑部內(nèi)，先導(dǎo)閥芯的后端位于階梯通孔的大口徑部內(nèi)，先導(dǎo)閥芯的后端內(nèi)設(shè)有用以連通后腔和階梯通孔的小孔徑部的第三阻尼孔，所述先導(dǎo)閥芯的前端外周壁上開有由后至前通流面積節(jié)逐漸變大的節(jié)流槽;在先導(dǎo)閥芯前移狀態(tài)下，第二錐面與階梯通孔的小孔徑部接觸，阻斷后腔經(jīng)由第三阻尼孔和階梯通孔的小孔徑部后與第一油口的連通，在先導(dǎo)閥芯后移狀態(tài)下，后腔依次經(jīng)由第三阻尼孔、節(jié)流槽和階梯通孔的小孔徑部后與第一油口連通;先導(dǎo)控制部分，用以使通過控制油口的壓力油推動(dòng)先導(dǎo)閥芯移動(dòng)。
[0011]作為改進(jìn)，上述平衡閥芯的前端外周開有用以使第二油口經(jīng)由第一閥口與第一油口相通的銜接流道。這樣當(dāng)平衡閥芯后移，使第二油口經(jīng)由銜接流道與第一油口相通，控制通過第一閥口的流速，確保工作更平穩(wěn)。
[0012]為方便安裝第一彈簧，上述后腔內(nèi)設(shè)有第一彈簧座，所述第一彈簧頂持在先導(dǎo)閥芯的后端和第一彈簧座之間。
[0013]進(jìn)一步改進(jìn)，上述閥體由閥殼及通過卡扣結(jié)構(gòu)浮動(dòng)連接在閥殼后端的連接套組成。使得閥體形成浮動(dòng)連接結(jié)構(gòu)，通過卡扣結(jié)構(gòu)將閥殼與連接套浮動(dòng)連接，這樣在大的安裝扭矩或者插裝孔加工同軸度不好的情況下，連接套的變形不會(huì)傳遞至平衡閥套、先導(dǎo)閥芯及下述的控制活塞，提高了平衡閥工作的可靠性。
[0014]為利于設(shè)置第三阻尼孔，上述先導(dǎo)閥芯的后端內(nèi)設(shè)有用以連通后腔和階梯通孔的小孔徑部的第二連接通道，第二連接通道內(nèi)螺紋連接有第三阻尼塊，所述第三阻尼孔設(shè)置在第三阻尼塊上。
[0015]更進(jìn)一步改進(jìn)，上述先導(dǎo)控制部分包括設(shè)于閥體內(nèi)部后端的活塞腔，閥體的前端固定有封堵住活塞腔的端蓋，端蓋內(nèi)具有連通外界和活塞腔的出液通道，出液通道通過第二閥口與活塞腔連通，所述控制油口設(shè)置在端蓋上;第一阻尼孔，設(shè)置在控制油口內(nèi)，第一阻尼孔連通外界和所述活塞腔;單向閥芯，設(shè)于出液通道內(nèi)并可相對(duì)出液通道軸向滑移，單向閥芯由第二彈簧頂持以保持封堵住第二閥口的趨勢;設(shè)于活塞腔內(nèi)并可相對(duì)活塞腔軸向滑移的控制活塞，控制活塞的頭部與活塞腔的內(nèi)孔壁之間設(shè)有密封圈密封，控制活塞的頭部將活塞腔分為有桿腔和無桿腔兩部分，控制活塞內(nèi)設(shè)有用以連通有桿腔和無桿腔的第二阻尼孔，控制活塞的桿部穿出有桿腔的頂壁用以推動(dòng)所述先導(dǎo)閥芯，控制活塞的桿部與有桿腔的頂壁內(nèi)孔壁之間設(shè)有密封圈密封，以阻斷有桿腔與閥體的閥芯腔連通;第三彈簧，設(shè)于有桿腔內(nèi)并作用于控制活塞的頭部使控制活塞保持朝端蓋方向軸向移動(dòng)的趨勢。
[0016]前述先導(dǎo)控制部分的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0017]I)、當(dāng)從控制油口進(jìn)入先導(dǎo)控制閥的油壓px突然上升時(shí)，油液先由第一阻尼孔進(jìn)入活塞腔的無桿腔內(nèi)，無桿腔內(nèi)壓力Pl的上升推動(dòng)控制活塞右移；當(dāng)從控制油口進(jìn)入先導(dǎo)控制閥的油壓PX突然升高，控制活塞的右移必須將有桿腔內(nèi)的油液經(jīng)由第二阻尼孔排出到無桿腔中，控制活塞才能繼續(xù)右移，因第二阻尼孔的存在，控制活塞右移時(shí)有桿腔內(nèi)的壓力P2大于無桿腔內(nèi)壓力pl，有桿腔內(nèi)的壓力p2起到阻止控制活塞的右移，實(shí)現(xiàn)了緩沖；只有當(dāng)控制壓力px持續(xù)上升，控制活塞才能繼續(xù)右移，起到了對(duì)控制壓力波動(dòng)的濾波作用。同理，當(dāng)從控制油口進(jìn)入先導(dǎo)控制閥的油壓px下降的時(shí)候，有桿腔內(nèi)的壓力P2和無桿腔內(nèi)壓力pl同時(shí)下降(平衡狀態(tài)時(shí)pl=p2)，有桿腔內(nèi)壓力p2的下降，降低了無桿腔內(nèi)壓力pl克服的向右的阻力，起到緩沖控制活塞左移的作用。
[0018]2)、又因平衡閥要關(guān)閉的時(shí)候不需要太大的緩沖，通過單向閥芯與第二彈簧的配合，可以控制無桿腔內(nèi)壓力Pl和控制壓力px在達(dá)到一定壓差的時(shí)候，無桿腔內(nèi)壓力Pl壓力通過單向閥芯快速打開，經(jīng)由出液通道后直接排出泄壓，無需經(jīng)由第一阻尼孔，最終實(shí)現(xiàn)平衡閥的快速關(guān)閉。前述先導(dǎo)控制部分的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0019]為利于設(shè)置第一阻尼孔，上述端蓋的控制油口內(nèi)螺紋連接有第一阻尼塊，所述第一阻尼孔設(shè)置在第一阻尼塊上。
[0020]為利于設(shè)置第二阻尼孔，上述控制活塞內(nèi)設(shè)有連通有桿腔和無桿腔的第二連接通道，第二連接通道內(nèi)螺紋連接有第二阻尼塊，所述第二阻尼孔設(shè)置在第二阻尼塊上。
[0021 ]為利于組裝單向閥芯，上述端蓋的出液通道內(nèi)設(shè)有第二彈簧座，所述第二彈簧頂持在第二彈簧座和單向閥芯之間。
[0022]進(jìn)一步改進(jìn)，上述端蓋具有插入并螺紋連接在活塞腔內(nèi)的螺紋連接柱部，螺紋連接柱部的后端面上具有向控制活塞方向延伸的環(huán)形壁，環(huán)形壁用以與控制活塞的頭部接觸。因凸起部伸入活塞腔內(nèi)，故控制活塞的長度可以做短，就能保證控制活塞的尾部能伸入大口徑部內(nèi)，節(jié)約成本，如沒有螺紋連接柱部，則要保證控制活塞的尾部伸出活塞腔才能進(jìn)入大口徑部內(nèi)，另外環(huán)形壁的設(shè)置確保即使控制活塞頭部與端蓋的環(huán)形壁接觸，也保證無桿腔有一定空間。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0024]1、先導(dǎo)閥芯的前端外周壁上開有由后至前通流面積節(jié)逐漸變大的節(jié)流槽，以實(shí)現(xiàn)流量漸變，這樣在微動(dòng)作或開啟瞬間，流量是緩和變化，不會(huì)造成突然開啟沖擊；
[0025]2、平衡閥芯的開啟量是受先導(dǎo)閥芯開啟量而控制的，當(dāng)先導(dǎo)閥芯開啟一定距離，第二油口 B的油液經(jīng)第四阻尼孔到達(dá)后腔，再經(jīng)由第三阻尼孔、先導(dǎo)閥芯的節(jié)流槽后流入第一油口A，這樣在第二油口的壓力pB壓力與后腔內(nèi)的壓力p3有一定的壓力差，第二油口的壓力pB>后腔內(nèi)的壓力p3，第二油口的壓力pB作用在平衡閥芯由Al和A2形成的環(huán)形面積A12上，后腔內(nèi)的壓力P3作用在平衡閥芯中第一橫截面積Al上，這樣當(dāng)先導(dǎo)閥芯開啟到一定距離時(shí)，pB*A12 > pB*AI，平衡閥芯受合力向右運(yùn)動(dòng)；但平衡閥芯一向右運(yùn)動(dòng)使得先導(dǎo)閥芯開口又減小(節(jié)流槽作用)，p3又上升，直到pb*A34 = Pb*A3。先導(dǎo)閥芯上的第三阻尼孔，在一定壓力范圍內(nèi)具有壓力補(bǔ)償功能，可以保證平衡閥流量穩(wěn)定。這樣正是基于這種隨動(dòng)原理，平衡閥芯的開口是不受負(fù)載壓力的影響，只由先導(dǎo)閥芯的運(yùn)動(dòng)量決定，所以不會(huì)因?yàn)樨?fù)載變化造成流量波動(dòng)，產(chǎn)生振動(dòng)。
[0026]3、閥體是浮動(dòng)連接形式，不會(huì)因?yàn)榘惭b扭矩過大或者閥孔加工精度不夠造成閥芯卡死，提高了可靠性。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0028]圖2為本發(fā)明實(shí)施例中平衡閥套的剖視圖；
[0029]圖3為本發(fā)明實(shí)施例中平衡閥芯的正視圖；
[0030]圖4為本發(fā)明實(shí)施例中平衡閥芯的側(cè)視圖；
[0031]圖5為本發(fā)明實(shí)施例中先導(dǎo)閥芯的正視圖；
[0032]圖6為本發(fā)明實(shí)施例中先導(dǎo)閥芯的側(cè)視圖；
[0033]圖7為本發(fā)明實(shí)施例中先導(dǎo)控制部分的結(jié)構(gòu)剖視圖；
[0034]圖8為本發(fā)明實(shí)施例中先導(dǎo)控制部分的原理示意圖；
[0035]圖9為本發(fā)明實(shí)施例的應(yīng)用原理不意圖；
[0036]圖10為現(xiàn)有用于混凝土栗車的臂架系統(tǒng)中的常見的應(yīng)用平衡閥的負(fù)載控制液壓系統(tǒng)。
【具體實(shí)施方式】
[0037]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0038]如圖1?9所不，為本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。
[0039]一種平衡閥，包括
[0040]具有閥芯腔的閥體I，閥體I上開有彼此連通的第一油口A、第二油口 B，閥體I上還開有控制油口 X，第一油口 A和第二油口 B位于閥體側(cè)壁上，控制油口 X則位于閥體I前端部。閥體I由閥殼12及通過卡扣結(jié)構(gòu)13浮動(dòng)連接在閥殼12后端的連接套14組成。
[0041]平衡閥套2，安裝在閥體I的閥芯腔內(nèi)，平衡閥套2外周與閥芯腔內(nèi)壁之間設(shè)有密封圈，平衡閥套2上開有連通第二油口B和平衡閥套2的控制腔的進(jìn)口21，平衡閥套2的控制腔的前部具有環(huán)形內(nèi)肩胛22形成第一閥口 4a，平衡閥套2的控制腔的第一橫截面積Al大于第一閥口 4a的第二橫截面積A2。
[0042]安裝在平衡閥套2內(nèi)并可相對(duì)軸向滑移的平衡閥芯3，平衡閥芯3內(nèi)部具有階梯通孔，平衡閥芯3將平衡閥套2內(nèi)的控制腔分隔成獨(dú)立的前腔5a和后腔5b兩部分，第二油口 B通過平衡閥套2側(cè)壁上的第四阻尼孔7d與后腔5b連通，平衡閥芯3的前端31伸入第一閥口 4a，平衡閥芯3的后端32與平衡閥套2的內(nèi)腔壁配合，平衡閥芯3的后端32和前端31之間通過第一錐面33銜接，該第一錐面33用以封堵第一閥口 4a。平衡閥芯3的前端31外周開有用以使第二油口 B經(jīng)由第一閥口 4a與第一油口 A相通的銜接流道311。
[0043]在平衡閥芯3前移狀態(tài)下，第一錐面33與第一閥口4a接觸，阻斷第一油口A通過第一閥口 4a與第二油口 B連通，在平衡閥芯3后移狀態(tài)下，所述第一錐面33離開第一閥口 4a，第一油口 A通過第一閥口 4a與第二油口 B連通。
[0044]安裝在平衡閥芯3的階梯通孔內(nèi)并可相對(duì)軸向滑移先導(dǎo)閥芯8，先導(dǎo)閥芯8由第一彈簧1a頂持保持前移趨勢，后腔5b內(nèi)設(shè)有第一彈簧座11a，第一彈簧1a頂持在先導(dǎo)閥芯的后端和第一彈簧座Ila之間。先導(dǎo)閥芯8外周具有與階梯通孔的小孔徑部34配合的第二錐面81，第二錐面81用以封堵階梯通孔的小孔徑部34，先導(dǎo)閥芯8的前端位于階梯通孔的小孔徑部34內(nèi)，先導(dǎo)閥芯8的后端位于階梯通孔的大口徑部35內(nèi)，先導(dǎo)閥芯8的后端內(nèi)設(shè)有用以連通后腔5b和階梯通孔的小孔徑部34的第三阻尼孔7c，所述先導(dǎo)閥芯8的前端外周壁上開有由后至前通流面積節(jié)逐漸變大的節(jié)流槽82，節(jié)流槽82呈三角形狀。
[0045]在先導(dǎo)閥芯8前移狀態(tài)下，第二錐面81與階梯通孔的小孔徑部34接觸，阻斷后腔5b經(jīng)由第三阻尼孔7c和階梯通孔的小孔徑部34后與第一油口 A的連通，在先導(dǎo)閥芯8后移狀態(tài)下，后腔5b依次經(jīng)由第三阻尼孔7c、節(jié)流槽82和階梯通孔的小孔徑部34后與第一油口A連通。先導(dǎo)閥芯8的后端內(nèi)設(shè)有用以連通后腔5b和階梯通孔的小孔徑部34的第二連接通道83，第二連接通道83內(nèi)螺紋連接有第三阻尼塊73，所述第四阻尼孔7c設(shè)置在第三阻尼塊73上。
[0046]先導(dǎo)控制部分，用以使通過控制油口X的壓力油推動(dòng)先導(dǎo)閥芯8移動(dòng)。
[0047]先導(dǎo)控制部分包括
[0048]設(shè)于閥體I內(nèi)部后端的活塞腔15，閥體I的前端固定有封堵住活塞腔15的端蓋6，端蓋6內(nèi)具有連通外界和所述活塞腔15的出液通道61，出液通道61通過第二閥口4b與活塞腔15連通，控制油口 X設(shè)置在端蓋上6。
[0049]第一阻尼孔7a，設(shè)置在控制油口X內(nèi)，第一阻尼孔7a連通外界和活塞腔15。端蓋6的控制油口 X內(nèi)螺紋連接有第一阻尼塊71，第一阻尼孔7a設(shè)置在第一阻尼塊71上。
[0050]單向閥芯16，設(shè)于所述出液通道61內(nèi)并可相對(duì)出液通道61軸向滑移，該單向閥芯16由第二彈簧1b頂持以保持封堵住第二閥口 4b的趨勢;端蓋6的出液通道61內(nèi)設(shè)有第二彈簧座11b，所述第二彈簧1b頂持在第二彈簧座Ilb和單向閥芯16之間。
[0051 ] 設(shè)于活塞腔15內(nèi)并可相對(duì)活塞腔15軸向滑移的控制活塞9，控制活塞9的頭部91與活塞腔15的內(nèi)孔壁之間設(shè)有密封圈密封，控制活塞9的頭部92將活塞腔15分為有桿腔151和無桿腔152兩部分，控制活塞9內(nèi)設(shè)有用以連通有桿腔151和無桿腔152的第二阻尼孔7b，控制活塞9的桿部92穿出有桿腔151的頂壁用以推動(dòng)所述先導(dǎo)閥芯8，控制活塞9的桿部92與有桿腔151的頂壁內(nèi)孔壁之間設(shè)有密封圈密封，以阻斷有桿腔151與閥體I的閥芯腔連通;端蓋6具有插入并螺紋連接在活塞腔15內(nèi)的螺紋連接柱部63，螺紋連接柱部63的后端面上具有向控制活塞9方向延伸的環(huán)形壁62，環(huán)形壁62用以與控制活塞的頭部91接觸?？刂苹钊?內(nèi)設(shè)有連通有桿腔151和無桿腔152的第二連接通道93，第二連接通道93內(nèi)螺紋連接有第二阻尼塊72，所述第二阻尼孔7b設(shè)置在第二阻尼塊72上。
[0052]第三彈簧10c，設(shè)于有桿腔151內(nèi)并作用于控制活塞9的頭部92使控制活塞9保持朝端蓋6方向軸向移動(dòng)的趨勢。
[0053]本平衡閥的工作原理及過程分為上升，停止，下降3個(gè)過程，如圖9所示。
[0054]上升過程，換向閥的壓力油到達(dá)平衡閥的第一油口A，第一油口 A的壓力油推動(dòng)平衡閥芯12開啟(這時(shí)先導(dǎo)閥芯8是關(guān)閉狀態(tài))，第一油經(jīng)A流入第二油口 B到達(dá)液壓缸無桿腔，推動(dòng)液壓缸上行。
[0055]下降過程，控制油口X的壓力油推動(dòng)控制活塞15右移，使先導(dǎo)閥芯8產(chǎn)生于一定的位移，液壓缸由靜止?fàn)顟B(tài)緩慢下降；控制油口 X壓力持續(xù)增加，先導(dǎo)閥芯8開口繼續(xù)增大，液壓缸速度繼續(xù)增加；當(dāng)先導(dǎo)閥芯8位移在控制油口X壓力繼續(xù)增加到一定階段，平衡閥芯3開啟，平衡閥芯3的開啟量是受先導(dǎo)閥芯8開啟量而控制的，當(dāng)先導(dǎo)閥芯8開啟一定距離，第二油口 B的油液經(jīng)第四阻尼孔7d到達(dá)后腔5b，再經(jīng)由第三阻尼孔7c、先導(dǎo)閥芯的節(jié)流槽82后流入第一油口A，這樣在第二油口的壓力pB壓力與后腔內(nèi)的壓力p3有一定的壓力差，第二油口的壓力pB>后腔內(nèi)的壓力p3，第二油口的壓力pB作用在平衡閥芯由Al和A2形成的環(huán)形面積A12上，后腔內(nèi)的壓力p3作用在平衡閥芯中第一橫截面積Al上，這樣當(dāng)先導(dǎo)閥芯開啟到一定距離時(shí)，ρΒ*Α12 > ρΒ*Α1，平衡閥芯受合力向右運(yùn)動(dòng);但平衡閥芯3—向右運(yùn)動(dòng)使得先導(dǎo)閥芯8開口又減小(節(jié)流槽82作用)，p3又上升，直到pb*A34 = Pb*A3。先導(dǎo)閥芯上的第三阻尼孔7c，在一定壓力范圍內(nèi)具有壓力補(bǔ)償功能，可以保證平衡閥流量穩(wěn)定。因節(jié)流槽82的設(shè)置實(shí)現(xiàn)流量漸變，這樣在微動(dòng)作或開啟瞬間，流量是緩和變化，不會(huì)造成突然開啟沖擊。由控制油口X壓力可控制平衡閥芯3的開口，從而控制油缸下降的速度快慢。這樣正是基于這種隨動(dòng)原理，平衡閥芯的開口是不受負(fù)載壓力的影響，只由先導(dǎo)閥芯的運(yùn)動(dòng)量決定，所以不會(huì)因?yàn)樨?fù)載變化造成流量波動(dòng)，產(chǎn)生振動(dòng)。
[0056]停止過程，控制油口 X壓力降低，先導(dǎo)閥芯8減小位移，先導(dǎo)閥芯8與平衡閥芯3之間形成的節(jié)流槽82面積減小，平衡主閥芯3后端壓力增加，平衡閥芯3前移;控制油口 X壓力降為0，第一彈簧1a將先導(dǎo)閥芯8前推，第二錐面71用以封堵階梯通孔的小孔徑部34，這樣平衡閥芯3在第二油口 B壓力的作用下，也向前運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)關(guān)閉。
[0057]本先導(dǎo)控制閥的工作原理及過程如下:
[0058]1、當(dāng)平衡閥的先導(dǎo)閥芯達(dá)到平衡穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，從控制油口X進(jìn)入先導(dǎo)控制閥的油壓PX =無桿腔152內(nèi)的壓力PI =有桿腔151內(nèi)的壓力p2，平衡閥內(nèi)的先導(dǎo)閥芯8開口穩(wěn)定，控制活塞5位置固定。
[0059]2、當(dāng)從控制油口X進(jìn)入先導(dǎo)控制閥的油壓px突然上升時(shí)，油液先由第一阻尼孔7a進(jìn)入活塞腔的無桿腔151內(nèi)，無桿腔151內(nèi)壓力PI的上升推動(dòng)控制活塞9右移；當(dāng)從控制油口62進(jìn)入先導(dǎo)控制閥的油壓px突然升高，控制活塞9的右移必須將有桿腔152內(nèi)的油液經(jīng)由第二阻尼孔7b排出到無桿腔151中，控制活塞9才能繼續(xù)右移，因第二阻尼孔7b的存在，控制活塞9右移時(shí)有桿腔152內(nèi)的壓力p2大于無桿腔151內(nèi)壓力pl，有桿腔152內(nèi)的壓力p2起到阻止控制活塞9的右移，實(shí)現(xiàn)了緩沖；只有當(dāng)控制壓力px持續(xù)上升，控制活塞9才能繼續(xù)右移，起至IJ 了對(duì)控制壓力波動(dòng)的濾波作用。同理，當(dāng)從控制油口 X進(jìn)入先導(dǎo)控制閥的油壓px下降的時(shí)候，有桿腔152內(nèi)的壓力p2和無桿腔151內(nèi)壓力pl同時(shí)下降(平衡狀態(tài)時(shí)pl = p2)，有桿腔152內(nèi)壓力P2的下降，降低了無桿腔151內(nèi)壓力pl克服的向右的阻力，起到緩沖控制活塞9左移的作用。
[0060]3、又因平衡閥要關(guān)閉的時(shí)候不需要太大的緩沖，通過單向閥芯16與第二彈簧1b的配合，可以控制無桿腔151內(nèi)壓力pl和控制壓力px在達(dá)到一定壓差的時(shí)候，無桿腔151內(nèi)壓力Pl壓力通過單向閥芯16快速打開，經(jīng)由出液通道61后直接排出泄壓，無需經(jīng)由第一阻尼孔7a，最終實(shí)現(xiàn)平衡閥的快速關(guān)閉。
[0061]盡管以上詳細(xì)地描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是應(yīng)該清楚地理解，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種平衡閥，其特征在于:包括 具有閥芯腔的閥體(I)，閥體(I)上開有彼此連通的第一油口(A)、第二油口(B)，閥體(1)上還開有控制油口(X)，所述第一油口(A)和第二油口(B)位于閥體側(cè)壁上，控制油口(X)則位于閥體(I)前端部； 平衡閥套(2)，安裝在閥體(I)的閥芯腔內(nèi)，平衡閥套(2)外周與閥芯腔內(nèi)壁之間設(shè)有密封圈，平衡閥套(2)上開有連通第二油口(B)和平衡閥套(2)的控制腔的進(jìn)口(21)，平衡閥套(2)的控制腔的前部具有環(huán)形內(nèi)肩胛(22)形成第一閥口(4a)，平衡閥套(2)的控制腔的第一橫截面積(Al)大于第一閥口(4a)的第二橫截面積(A2); 安裝在平衡閥套(2)內(nèi)并可相對(duì)軸向滑移的平衡閥芯(3)，平衡閥芯(3)內(nèi)部具有階梯通孔，平衡閥芯(3)將平衡閥套(2)內(nèi)的控制腔分隔成獨(dú)立的前腔(5a)和后腔(5b)兩部分，第二油口(B)通過平衡閥套(2)側(cè)壁上的第四阻尼孔(7d)與后腔(5b)連通，平衡閥芯(3)的前端(31)伸入第一閥口(4a)，平衡閥芯(3)的后端(32)與平衡閥套(2)的內(nèi)腔壁配合，平衡閥芯(3)的后端(32)和前端(31)之間通過第一錐面(33)銜接，該第一錐面(33)用以封堵第一閥口(4a); 在平衡閥芯(3)前移狀態(tài)下，所述第一錐面(33)與第一閥口(4a)接觸，阻斷第一油口(A)通過第一閥口(4a)與第二油口(B)連通，在平衡閥芯(3)后移狀態(tài)下，所述第一錐面(33)離開第一閥口(4a)，第一油口(A)通過第一閥口(4a)與第二油口(B)連通； 安裝在平衡閥芯(3)的階梯通孔內(nèi)并可相對(duì)軸向滑移先導(dǎo)閥芯(8)，先導(dǎo)閥芯(8)由第一彈簧(1a)頂持保持前移趨勢，先導(dǎo)閥芯(8)外周具有與階梯通孔的小孔徑部(34)配合的第二錐面(81)，第二錐面(81)用以封堵階梯通孔的小孔徑部(34)，先導(dǎo)閥芯(8)的前端位于階梯通孔的小孔徑部(34)內(nèi)，先導(dǎo)閥芯(8)的后端位于階梯通孔的大口徑部(35)內(nèi)，先導(dǎo)閥芯(8)的后端內(nèi)設(shè)有用以連通后腔(5b)和階梯通孔的小孔徑部(34)的第三阻尼孔(7c)，所述先導(dǎo)閥芯(8)的前端外周壁上開有由后至前通流面積節(jié)逐漸變大的節(jié)流槽(82); 在先導(dǎo)閥芯(8)前移狀態(tài)下，第二錐面(81)與階梯通孔的小孔徑部(34)接觸，阻斷后腔(5b)經(jīng)由第三阻尼孔(7c)和階梯通孔的小孔徑部(34)后與第一油口(A)的連通，在先導(dǎo)閥芯(8)后移狀態(tài)下，后腔(5b)依次經(jīng)由第三阻尼孔(7c)、節(jié)流槽(82)和階梯通孔的小孔徑部(34)后與第一油口(A)連通； 先導(dǎo)控制部分，用以使通過控制油口(X)的壓力油推動(dòng)先導(dǎo)閥芯(8)移動(dòng)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡閥，其特征在于:所述平衡閥芯(3)的前端(31)外周開有用以使第二油口(B)經(jīng)由第一閥口(4a)與第一油口(A)相通的銜接流道(311)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡閥，其特征在于:所述后腔(5b)內(nèi)設(shè)有第一彈簧座(11a)，所述第一彈簧(1a)頂持在先導(dǎo)閥芯的后端和第一彈簧座(Ila)之間。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述平衡閥，其特征在于:所述閥體(I)由閥殼(12)及通過卡扣結(jié)構(gòu)(13)浮動(dòng)連接在閥殼(12)后端的連接套(14)組成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述平衡閥，其特征在于:所述先導(dǎo)閥芯(8)的后端內(nèi)設(shè)有用以連通后腔(5b)和階梯通孔的小孔徑部(34)的第二連接通道(83)，第二連接通道(83)內(nèi)螺紋連接有第三阻尼塊(73)，所述第四阻尼孔(7c)設(shè)置在第三阻尼塊(73)上。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5任一權(quán)利要求所述的平衡閥，其特征在于:所述先導(dǎo)控制部分包括 設(shè)于閥體(I)內(nèi)部后端的活塞腔(15)，閥體(I)的前端固定有封堵住活塞腔(15)的端蓋(6)，端蓋(6)內(nèi)具有連通外界和所述活塞腔(15)的出液通道(61)，出液通道(61)通過第二閥口(4b)與活塞腔(15)連通，所述控制油口(X)設(shè)置在端蓋上(6); 第一阻尼孔(7a)，設(shè)置在控制油口(X)內(nèi)，第一阻尼孔(7a)連通外界和活塞腔(15); 單向閥芯(16)，設(shè)于所述出液通道(61)內(nèi)并可相對(duì)出液通道(61)軸向滑移，該單向閥芯(16)由第二彈簧(1b)頂持以保持封堵住第二閥口( 4b)的趨勢； 設(shè)于活塞腔(15)內(nèi)并可相對(duì)活塞腔(15)軸向滑移的控制活塞(9)，控制活塞(9)的頭部(91)與活塞腔(15)的內(nèi)孔壁之間設(shè)有密封圈密封，控制活塞(9)的頭部(92)將活塞腔(15)分為有桿腔(151)和無桿腔(152)兩部分，控制活塞(9)內(nèi)設(shè)有用以連通有桿腔(151)和無桿腔(152)的第二阻尼孔(7b)，控制活塞(9)的桿部(92)穿出有桿腔(151)的頂壁用以推動(dòng)所述先導(dǎo)閥芯(8)，控制活塞(9)的桿部(92)與有桿腔(151)的頂壁內(nèi)孔壁之間設(shè)有密封圈密封，以阻斷有桿腔(151)與閥體(I)的閥芯腔連通； 第三彈簧(10c)，設(shè)于有桿腔(151)內(nèi)并作用于控制活塞(9)的頭部(92)使控制活塞(9)保持朝端蓋(6)方向軸向移動(dòng)的趨勢。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述平衡閥，其特征在于:所述端蓋(6)的控制油口(X)內(nèi)螺紋連接有第一阻尼塊(71)，所述第一阻尼孔(7a)設(shè)置在第一阻尼塊(71)上。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述平衡閥，其特征在于:所述控制活塞(9)內(nèi)設(shè)有連通有桿腔(151)和無桿腔(152)的第二連接通道(93)，第二連接通道(93)內(nèi)螺紋連接有第二阻尼塊(72)，所述第二阻尼孔(7b)設(shè)置在第二阻尼塊(72)上。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述平衡閥，其特征在于:所述端蓋(6)的出液通道(61)內(nèi)設(shè)有第二彈簧座(11b)，所述第二彈簧(1b)頂持在第二彈簧座(Ilb)和單向閥芯(16)之間。10.根據(jù)權(quán)利要求6所述平衡制閥，其特征在于:所述端蓋(6)具有插入并螺紋連接在活塞腔(I5)內(nèi)的螺紋連接柱部(63)，螺紋連接柱部(63)的后端面上具有向控制活塞(9)方向延伸的環(huán)形壁(62)，環(huán)形壁(62)用以與控制活塞的頭部(91)接觸。
【文檔編號(hào)】F15B13/02GK105952705SQ201610559900
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年6月29日
【發(fā)明人】陳艷艷
【申請(qǐng)人】寧波文澤機(jī)電技術(shù)開發(fā)有限公司