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CN109441903A - 负载敏感多路换向阀 - Google Patents

负载敏感多路换向阀 Download PDF

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CN109441903A
CN109441903A CN201811506716.3A CN201811506716A CN109441903A CN 109441903 A CN109441903 A CN 109441903A CN 201811506716 A CN201811506716 A CN 201811506716A CN 109441903 A CN109441903 A CN 109441903A
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张攸长
郭堃
罗炎热
乔科荣
崔瑜源
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Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co Ltd
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Abstract

本发明涉及液压控制系统领域，公开了一种负载敏感多路换向阀，所述负载敏感多路换向阀包括阀体，所述阀体包括设置有阀体孔的换向联阀体部，所述负载敏感多路换向阀还包括固定于所述阀体孔中的阀套和能够在所述阀套内轴向移动的阀杆，其中，所述阀套的侧壁上设置有多个分别与所在的所述换向联阀体部上的阀腔对应的通油孔。本发明提供的负载敏感多路换向阀不易卡滞阀杆，且避免了磨损阀体孔，降低了泄漏量，从而提高了使用性能。

Description

负载敏感多路换向阀
技术领域
本发明涉及液压控制系统领域，具体地涉及一种负载敏感多路换向阀。
背景技术
负载敏感多路换向阀将两个以上的阀块组合在一起，用以操纵多个执行元件的运动，它可根据不同的液压系统的要求，把多个阀组合在一起，因此它结构紧凑，管路简单，压力损失小，安装简单。其中，负载敏感多路换向阀因为能够合理分配各动作流量，因此在工程机械、运输机械和其他要求操纵多个执行元件运动的行走机械中广泛应用。
现有负载敏感多路换向阀的阀体多为铸铁，硬度较低，当阀杆与阀体孔配合间隙中卡入铁屑时，阀杆相对阀体孔可滑动会导致阀体孔刮伤，进而使阀杆卡滞，并且阀体孔不耐磨，当使用时间较长时会导致阀杆与阀体孔配合间隙增大，泄漏量增加；另外，高压液压油作用于阀体上各方向上的作用力相同，但是阀体各处壁厚不同，壁厚厚的地方变形量小，壁厚小的地方变形量大，这样将导致阀体孔变形，超高压时，阀体孔变形量将更大，导致液压卡紧力大，阀杆卡滞，导致整个阀输出的线性度差。
发明内容
本发明的目的是为了提供一种负载敏感多路换向阀，该负载敏感多路换向阀不易卡滞阀杆，且避免了磨损阀体孔，降低了泄漏量，从而提高了使用性能。
为了实现上述目的，本发明提供一种负载敏感多路换向阀，所述负载敏感多路换向阀包括阀体，所述阀体包括设置有阀体孔的换向联阀体部，所述负载敏感多路换向阀还包括固定于所述阀体孔中的阀套和能够在所述阀套内轴向移动的阀杆，其中，所述阀套的侧壁上设置有多个分别与所在的所述换向联阀体部上的阀腔对应的通油孔。
优选地，所述阀套的材料硬度大于所述阀体的材料硬度。
优选地，所述阀套的外周表面与所在的所述阀体孔的内表面之间设置有间隙。
优选地，所述阀套的外周表面与所在的所述阀体孔的内表面之间的间隙的取值范围为0.1-0.2mm。
优选地，所述阀套包括主管体和所述主管体的端部设置的沿径向向外突出的台阶，所述台阶位于所在的所述阀体孔的一端且固定在所述阀体上。
优选地，所述主管体和所在的所述阀体孔之间沿所述主管体的轴向方向间隔设置有多个密封圈。
优选地，所述主管体的外壁上设置有多个用于分别容纳所述密封圈的环槽，所述通油孔设置在所述环槽之间的所述主管体的部分上。
优选地，在所述主管体的周向方向上设置有多排沿所述主管体的轴向方向排列的所述通油孔。
优选地，不同排所述通油孔中的对应位置处的所述通油孔沿所述主管体的周向方向对齐设置。
优选地，所述阀体设置有首联阀体部、尾联阀体部以及位于所述首联阀体部和所述尾联阀体部之间的一个或多个所述换向联阀体部，所述阀体一体成型。
在上述技术方案中，由于阀体孔内固定设置有阀套，阀套的侧壁上设置有多个能够分别与阀体上的流通液压油的阀腔对应的通油孔，阀杆能够轴向移动地设置在阀套内，即阀杆与阀套直接配合使用，阀杆与阀体不直接接触，这样阀体的变形不会直接传递到阀杆，降低了因阀体变形而使阀杆发生卡滞的情况的概率，并且避免了阀杆磨损阀体孔而使阀杆和阀体孔之间的间隙增大导致泄露量增加的问题，从而提高了使用性能。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1是本发明优选实施方式的负载敏感多路换向阀的剖视结构示意图；
图2是本发明优选实施方式的负载敏感多路换向阀的局部剖视结构示意图；
图3是本发明优选实施方式的阀套的结构示意图；
图4是图3的主视图；
图5是图4中的E-E剖视图；
图6是图5中的K-K剖视图；
图7是本发明优选实施方式的负载敏感多路换向阀的俯视图；
图8是图7中的负载敏感多路换向阀的原理图。
附图标记说明
阀体-1；阀杆-2；阀套-3；通油孔-H；主管体-31；台阶-32；密封圈-S；环槽-G。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
本发明提供一种负载敏感多路换向阀，所述负载敏感多路换向阀包括阀体1，所述阀体1包括设置有阀体孔的换向联阀体部，所述负载敏感多路换向阀还包括固定于所述阀体孔中的阀套3和能够在所述阀套内轴向移动的阀杆2，其中，所述阀套3的侧壁上设置有多个分别与所在的所述换向联阀体部上的阀腔对应的通油孔H。其中，阀套3可选用优质合金钢淬火，保证一定硬度。
在上述技术方案中，如图1-图6所示，由于阀体孔内固定设置有阀套3，阀套3的侧壁上设置有多个能够分别与所在的换向联阀体部上的阀腔对应的通油孔，阀杆2能够轴向移动地设置在阀套3内，即阀杆2与阀套3直接配合使用，阀杆2与阀体1不直接接触，这样阀体1的变形不会直接传递到阀杆2，降低了因阀体1变形而使阀杆2卡滞的情况的发生概率，并且避免了阀杆2磨损阀体孔而使阀杆2和阀体孔之间的间隙增大导致泄露量增加的问题，从而提高了使用性能。
其中，优选地，所述阀套3的材料硬度大于所述阀体1的材料硬度。更优选地，阀套3的材料硬度大于铁屑的材料硬度，这样当阀套3与阀杆2配合间隙中卡入铁屑时，铁屑的硬度不及阀套3和阀杆2，不会对阀套3和阀杆2产生刮伤。
由于高压液压油作用于阀体1上各方向上的作用力相同，但是阀体1各处壁厚不同，壁厚厚的地方，变形量小，壁厚小的地方变形量大，这样将导致阀体孔变形，超高压时，阀体孔变形量将更大，导致液压卡紧力大，若阀杆2直接与阀体孔配合，容易使阀杆2卡滞，导致整个阀输出的线性度差。为了防止阀体孔变形时对阀套3产生影响，以更好地防止阀杆2卡滞，如图2所示，优选地，所述阀套3的外周表面与所在的所述阀体孔的内表面之间设置有间隙。这样当通高压时，阀体1变形，但是阀体1与阀套3之间有间隙，阀体1的变形不会直接传递给阀套3，阀套3不会变形，从而能够很好地解决负载敏感多路换向阀的阀杆2卡滞和可靠性不足的问题。
并且，阀套3的外周表面与阀体孔的内表面之间的间隙的取值范围可根据阀体孔的变形量灵活设置，针对阀体孔的变形量最大为0.05mm且阀套3的中心主孔的圆柱度为3μm的情况，优选地，所述阀套3的外周表面与所在的所述阀体孔的内表面之间的间隙的取值范围为0.1-0.2mm。这样既能给阀体1的变形预留足够的空间，也不会导致过大的泄漏量。
另外，为了将阀套3在阀体孔内相对阀体1固定设置，优选地，所述阀套3包括主管体31和所述主管体31的端部设置的沿径向向外突出的台阶32，所述台阶32位于所在的所述阀体孔的一端且固定在所述阀体1上。如图1所示，阀体孔对应安装台阶32的一端可设置相应的凹槽，紧固件D可穿过台阶32和凹槽的底壁设置，紧固件D例如可为紧定螺钉。
为了既能够允许阀体1变形，又能够密封阀套3和阀体孔之间的间隙，优选地，所述主管体31和所在的所述阀体孔之间沿所述主管体31的轴向方向间隔设置有多个密封圈S。其中，密封圈可为O型密封圈。这样阀套3的内径和外径方向均匀的作用液压力，阀套3不会变形，虽然阀体1有变形，但是阀套3与阀体1之间有一定的间隙，通过O型圈密封，所以阀体1的变形不会传递至阀套3，阀体孔不会变形而使阀杆2卡滞。
进一步地，为了方便安装密封圈S，优选地，所述主管体31的外壁上设置有多个用于分别容纳所述密封圈S的环槽G，为了避免通油孔H与环槽G产生干涉，所述通油孔H设置在所述环槽G之间的所述主管体31的部分上。
为了使通油孔H能够分别与阀体1上的流通液压油的阀腔对应，如图3-6所示，优选地，在所述主管体31的周向方向上设置有多排沿所述主管体31的轴向方向排列的所述通油孔H。进一步优选地，不同排所述通油孔H中的对应位置处的所述通油孔H沿所述主管体31的周向方向对齐设置。这样使阀套3的结构强度较高，并且能够满足通油量要求，同时使阀体1的体积较小。
考虑到分片式阀体1一般用螺杆拉紧，中间加O型密封圈密封，当用螺杆将阀体1拉紧后，阀体1会变形，导致阀体孔变形，容易使阀杆2卡滞，因此，优选地，所述阀体1设置有首联阀体部、尾联阀体部以及位于所述首联阀体部和所述尾联阀体部之间的一个或多个所述换向联阀体部，所述阀体1一体成型。更优选地，阀体1采用铸造方式整体成型。如图7所示，首联阀体部为首联U对应的阀体1的部分，尾联阀体部为尾联W对应的阀体1的部分，换向联阀体部为各换向联X1-X5对应的阀体1的部分。
图8示出了图7中的负载敏感多路换向阀的原理图，其中，100表示主卷扬H1，200表示右行走RT，300表示左行走LT，400表示副卷扬H2，500表示变幅E。如图7和图8所示，该负载敏感多路换向阀可包括首联U、尾联W和各换向联X1-X5，阀体1采用整体式，首联阀体部内设置有三通阀10和主溢流阀11，首联阀体部上设置有测量压力口MP和MT。
参考图1所示，在本发明的负载敏感多路换向阀中，阀套3固定于阀体1的阀体孔内，密封圈S(例如O型圈)套设在阀套3的外部，阀杆2轴向移动地设置于阀套3内，阀杆2上设置有截流槽12，阀体1的安装阀杆2的阀体孔的两端分别设置有左端盖L和右端盖R，右端盖R内设置有换向弹簧4，左端盖L和右端盖R上还分别设置有单向节流阀5和定位螺钉6，另外，阀体1上还设置有单向补油阀7、单向阀8和压力补偿阀芯9，阀体1内设置有腔室P0、P0'、P1、P2、T1、T2，阀体1的端面上设置有开口A、B，当a口通油，推动阀杆2往右端盖R方向移动，P0'与P1相通，来自油泵的油经过P0'腔、P1腔后进入压力补偿阀芯9下腔，压力补偿阀芯9下腔的油通过单向阀8反馈到达如图8所示的三通阀10的端面，当有多片同时工作时，选择较高压力联，控制P0'口与P1口的压差始终保持在三通阀10设定的恒定压力，实现负载敏感控制，P1与PLS压力相等，油经过压力补偿阀芯9后进入P2腔，P2与开口A相通，给开口A供油，当b口通油时，推动阀杆2往左端盖L方向移动，P0与P1相通，油经过P0腔与P1腔后进入压力补偿阀芯9下腔，P1与PLS压力相等，油经过压力补偿阀芯9后进入P2腔，P2腔与开口B相通，给开口B口供油。其中，如图1和图7-8所示，开口A、B可分别为A1-A5中和B1-B5中相互对应的两个；a口和b口可分别为a1-a5中和b1-b5中相互对应的两个。另外，如图2所示，由于阀套3的内径和外径方向均匀地作用液压力，阀套3不会变形，虽然阀体1有变形，但是阀套3与阀体1之间有一定的间隙，该间隙通过O型圈密封，所以阀体1的变形不会传递至阀套3，阀套3不会变形，不会导致阀杆2卡滞。
综上所述，本发明的负载敏感多路换向阀，阀杆2与阀体1不直接接触，阀杆2与阀套3直接配合使用，避免了阀杆2磨损阀体孔而使阀杆2和阀体孔之间的间隙增大导致泄露量增加的问题，阀套3可选用优质合金钢淬火，保证一定硬度，阀套3与阀体1之间采用O型圈密封，两者之间保证一定间隙，当阀套3与阀杆2配合间隙中卡入铁屑时，铁屑的硬度不及阀套3和阀杆2，不会对阀杆2和阀套3产生刮伤，当通高压时，阀体1变形，但是阀体1与阀套3之间有间隙，阀体1的变形不会直接传递给阀套3，阀套3不会变形，从而很好地解决了负载敏感多路换向阀的阀杆2卡滞和可靠性不足的问题，提高了负载敏感多路换向阀的使用性能。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种负载敏感多路换向阀，其特征在于，所述负载敏感多路换向阀包括阀体(1)，所述阀体(1)包括设置有阀体孔的换向联阀体部，所述负载敏感多路换向阀还包括固定于所述阀体孔中的阀套(3)和能够在所述阀套(3)内轴向移动的阀杆(2)，其中，所述阀套(3)的侧壁上设置有多个分别与所在的所述换向联阀体部上的阀腔对应的通油孔(H)。
2.根据权利要求1所述的负载敏感多路换向阀，其特征在于，所述阀套(3)的材料硬度大于所述阀体(1)的材料硬度。
3.根据权利要求1所述的负载敏感多路换向阀，其特征在于，所述阀套(3)的外周表面与所在的所述阀体孔的内表面之间设置有间隙。
4.根据权利要求3所述的负载敏感多路换向阀，其特征在于，所述阀套(3)的外周表面与所在的所述阀体孔的内表面之间的间隙的取值范围为0.1-0.2mm。
5.根据权利要求3所述的负载敏感多路换向阀，其特征在于，所述阀套(3)包括主管体(31)和所述主管体(31)的端部设置的沿径向向外突出的台阶(32)，所述台阶(32)位于所在的所述阀体孔的一端且固定在所述阀体(1)上。
6.根据权利要求5所述的负载敏感多路换向阀，其特征在于，所述主管体(31)和所在的所述阀体孔之间沿所述主管体(31)的轴向方向间隔设置有多个密封圈(S)。
7.根据权利要求6所述的负载敏感多路换向阀，其特征在于，所述主管体(31)的外壁上设置有多个用于分别容纳所述密封圈(S)的环槽(G)，所述通油孔(H)设置在所述环槽(G)之间的所述主管体(31)的部分上。
8.根据权利要求7所述的负载敏感多路换向阀，其特征在于，在所述主管体(31)的周向方向上设置有多排沿所述主管体(31)的轴向方向排列的所述通油孔(H)。
9.根据权利要求8所述的负载敏感多路换向阀，其特征在于，不同排所述通油孔(H)中的对应位置处的所述通油孔(H)沿所述主管体(31)的周向方向对齐设置。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的负载敏感多路换向阀，其特征在于，所述阀体(1)设置有首联阀体部、尾联阀体部以及位于所述首联阀体部和所述尾联阀体部之间的一个或多个所述换向联阀体部，所述阀体(1)一体成型。
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CN112524294B (zh) * 2020-10-28 2022-04-29 武汉船用机械有限责任公司 分片式多路阀

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