CN101255878A - 节能减振型流量放大阀 - Google Patents

Abstract

节能减振型流量放大阀，四个节流槽组关于主阀心5上的中线对称，中线两侧的节流槽组分别由成对的第一进油槽5a、第二进油槽5b、第三进油槽5c、第四进油槽5d组成，另外两个节流槽组分别由成对的第一回油槽5e、第二回油槽5f、第三回油槽5g、第四回油槽5h组成，四个节流槽组分别与阀体12上的第一进油节流边12a、第二进油节流边12b、第一回油节流边12c、第二回油节流边12d构成了四个主阀口，主阀心5两端的导阀节流槽5i分别与阀体12两端的第一导阀节流边12e、第二导阀节流边12f构成了两个导阀口，主阀心5的左侧有第一环槽5m和第二环槽5n，阀体12与之对应的位置上有引油环槽12k，对应第一环槽5m的位置上，阀体12上有第一卸荷边12g和第二卸荷边12h，阀体12上有七个外接油口。

Description

节能减振型流量放大阀

技术领域

本发明涉及液动比例换向阀，尤其涉及流量放大阀。

背景技术

液压流量放大阀广泛应用于中大型工程机械转向液压系统中，它的作用是把转向器输出的先导控制流量按照一定的放大倍数进行流量及液压功率放大，控制液压执行元件的运动。目前，转向液压系统存在着起动时刻振动、爬行振动、停止时刻振动等问题，导致工程机械操作舒适性较差；同时，存在转向液压泵不能有效卸荷，导致系统能耗大、温升高、转向泵寿命低等缺点，造成上述问题的主要原因就是流量放大阀的性能较差。国外如川崎重工、DANFOSS、卡特等公司开发出了一些性能较好的流量放大阀，但其结构比较复杂、价格昂贵。

发明内容

本发明的目的是提供一种节能减振型流量放大阀。

本发明是一种节能减振型流量放大阀，包括液动比例换向阀2、安全阀3、定差溢流阀4，液动比例换向阀2包括主阀心5、小阀心13、弹簧7、小阀弹簧16、阀体12、右阀盖10、左阀盖11，主阀心5由挡圈6、弹簧7、弹簧座8、空心螺钉9、右阀盖10保持在阀体12的中位，主阀心5内的小阀心13由小阀挡圈15、小阀弹簧16、螺钉17、小阀弹簧座18、螺堵19保持在主阀心5内的中位，主阀心5的中部有四个节流槽组，四个节流槽组关于主阀心5上的中线SS对称，中线SS两侧的节流槽组分别由成对的第一进油槽5a、第二进油槽5b、第三进油槽5c、第四进油槽5d组成，另外两个节流槽组分别由成对的第一回油槽5e、第二回油槽5f、第三回油槽5g、第四回油槽5h组成，四个节流槽组分别与阀体12上的第一进油节流边12a、第二进油节流边12b、第一回油节流边12c、第二回油节流边12d构成了四个主阀口，主阀心5两端的导阀节流槽5i分别与阀体12两端的第一导阀节流边12e、第二导阀节流边12f构成了两个导阀口，主阀心5的左侧有第一环槽5m和第二环槽5n)阀体12与之对应的位置上有引油环槽12k，对应第一环槽5m的位置上，阀体12上有第一卸荷边12g和第二卸荷边12h，阀体12上有七个外接油口，油口P接液压泵出口，油口T接油箱，油口A和B接液压执行元件，油口PC接定差溢流阀4的弹簧腔，油口L和R接转向器的输出油口。

本发明与背景技术相比，具有的有益的效果是：本节能减振型流量放大阀的液动比例换向阀的主阀心内部集成有三位换向阀(小阀心)，在转向液压系统不转向时，此换向阀使得转向泵卸荷；转向时，三位换向阀把油缸高压腔的压力引入到定差溢流阀的弹簧腔，通过定差溢流阀的作用使得进油主阀口的压差基本恒定。主阀口采用了四级加速或减速的节流槽布置，回油节流槽面积小于进油节流槽面积，使得油缸回油腔始终具有一定背压，从而使得转向起动、运行、停止过程平稳；主阀口节流槽采用了浅U形槽型，利用节流槽本身的二级节流阻力作用使得阀口内的流动稳定、抑制气穴发生，从而减小了阀的噪声；第一进油槽为K形，第一回油槽为V形，且前者长度比后者较短，使得主阀进、出油口异步关闭，避免了液压冲击现象。本流量放大阀具有非转向工况卸荷功能，因此降低了系统功率消耗、节省燃油并减小排放、油液温升降低、延长了转向泵的使用寿命。本发明具有减振效果优良、节能减排、工艺性好、抗油液污染能力强、成本较低等优点，可以广泛用于工程机械转向液压系统中。

附图说明

图1是本发明的液压原理图，图2是本发明的结构图，图3是图2的局部放大图，图4a是图2中主阀心的周向展开图，图4b是图4a中主阀心的A-A向剖视图，图4c是图4a中主阀心的B-B向剖视图，图5是图3a中主阀心的D-D向剖视图。

附图标记及对应名称为：1.节能减振型流量放大阀，油口P接转向泵，油口A和B接转向油缸，油口R和L接转向器，油口PC连接液动比例换向阀2与定差溢流阀4，2.液动比例换向阀，3.安全阀，4.定差溢流阀，5.主阀心，5a.第一进油槽，5b.第二进口槽，5c.第三进油槽，5d.第四进油槽，5e.第一回油槽，5f.第二回油槽，5g.第三回油槽，5h.第四回油槽，5i.导阀节流槽，5j.第一径向孔，5k.通孔，5l.第二径向孔，5m.第一环槽，5n.第二环槽，5o.第三径向孔，6.挡圈，7.弹簧，8.弹簧座，9.空心螺钉，10.右阀盖，11.左阀盖，12.阀体，12a.第一进油节流边，12b.第二进油节流边，12c.第一回油节流边，12d.第二回油节流边，12e.第一导阀节流边，12f.第二导阀节流边，12g.第一卸荷边，12h.第二卸荷边，12i.第一导阀流道，12j.第二导阀流道，12k.引油环槽，13.小阀心，13a.小阀第一径向孔，13b.小阀第一凸肩，13c.小阀内孔，13d.小阀第二凸肩，13e.小阀环槽，13f.小阀第二径向孔，14.球堵，15.小阀挡圈，16.小阀弹簧，17.螺钉，18.小阀弹簧座，18a.小阀弹簧座孔，19.螺堵，19a.螺堵孔。

具体实施方式

如图1～图4所示，节能减振型流量放大阀1包括液动比例换向阀2、安全阀3、定差溢流阀4，液动比例换向阀2包括主阀心5、小阀心13、弹簧7、小阀弹簧16、阀体12、右阀盖10、左阀盖11。主阀心5由挡圈6、弹簧7、弹簧座8、空心螺钉9、右阀盖10保持在阀体12的中位，主阀心5内的小阀心13由小阀挡圈15、小阀弹簧16、螺钉17、小阀弹簧座18、螺堵19保持在主阀心5内的中位，主阀心5的中部有四个节流槽组，四个节流槽组关于主阀心5上的SS线对称，SS线两侧的节流槽组分别由成对的第一进油槽5a、第二进油槽5b、第三进油槽5c、第四进油槽5d组成，另外两个节流槽组分别由成对的第一回油槽5e、第二回油槽5f、第三回油槽5g、第四回油槽5h组成，四个节流槽组分别与阀体12上的第一进油节流边12a、第二进油节流边12b、第一回油节流边12c、第二回油节流边12d构成了四个主阀口，主阀心5两端的导阀节流槽5i分别与阀体12两端的第一导阀节流边12e、第二导阀节流边12f构成了两个导阀口，主阀心5的左侧有第一环槽5m和第二环槽5n，阀体12与之对应的位置上有引油环槽12k，对应第一环槽5m的位置上，阀体12上有第一卸荷边12g和第二卸荷边12h，阀体12上有七个外接油口，油口P接液压泵出口，油口T接油箱，油口A和B接液压执行元件，油口PC接定差溢流阀4的弹簧腔，油口L和R接转向器的输出油口。

主阀心5为滑阀，其上有第一径向孔5j、通孔5k、第二径向孔5l和第三径向孔5o。

小阀心13为滑阀，其上有小阀第一径向孔13a、小阀第二凸肩13b、小阀内孔13c、小阀第二凸肩13d、小阀环槽13e、小阀第二径向孔13f，小阀内孔13c的右端由球堵14封闭。

小阀第一凸肩3b、小阀第二凸肩13d分别封闭主阀心5上的第二径向孔5l、第一径向孔5j，油口PC通过阀体13上的引油环槽12k、第一卸荷边12g、主阀心5上的第一环槽5m、第二卸荷边12h与回油T接通。

主阀心5上的第二进油槽5b、第三进油槽5c、第四进油槽5d、第二回油槽5f、第三回油槽5g、第四回油槽5h均为U形槽，且U形槽为浅槽型，即U形槽的深度小于宽度尺寸，第二回油槽5f、第三回油槽5g、第四回油槽5h的长度和宽度分别与第二进油槽5b、第三进油槽5c、第四进油槽5d相等，但第二回油槽5f、第三回油槽5g、第四回油槽5h的深度分别比第二进油槽5b、第三进油槽5c、第四进油槽5d的深度小，第二进油槽5b、第三进油槽5c、第四进油槽5d的轴向长度逐次减小，第一进油槽5a为K形槽，第一回油槽5c为V形槽。

第一进油槽5a在主阀心5轴向方向的长度比第一回油槽5e短；第一进油槽5a与第一进油节流边12a之间的封油长度大于第一回油槽5e与第一回油节流边12c之间的封油长度。

导阀节流槽5i的形状为V形槽，导阀节流槽5i与第一导阀节流边12e之间的封油长度为负值，即导阀口为正开口形式。

本发明的工作过程如下：

如图1、图2及图3所示，当非转向工况时，即油口L和R无供油，主阀心5两端的导阀节流槽5i与导阀第一节流边12e、导阀第二节流边12f之间封油长度为负，主阀心5左右两腔相通、压力相等，主阀心5在弹簧7、挡圈6的作用下处于中位，油口P、A、B、T均封闭，小阀心13两端压力也相等，小阀心13在小阀弹簧16、小阀挡圈15作用下保持在中位，油口PC通过引油环槽12k、第一卸荷边12g、第一环槽5m、第二卸荷边12h与回油T接通，油口PC的压力降为回油低压，与油口PC相连接的定差溢流阀4的弹簧腔的压力也为回油低压，定差溢流阀4的进口压力即P口压力也为回油低压，即液压泵处于卸荷状态。

如图2、图3及图4所示，当转向时，如L供油、R回油，此先导流量通过导阀节流槽5i时产生压差，主阀心5在压差力作用下向右移动，进油槽(5a～5d)及回油槽(5e～5h)逐级接通，油口P与A接通、油口B与T接通，小阀心13在压差作用下也向右移动，第一卸荷边12g把第一环槽5m封闭，切断油口PC与油口T，油口A的压力通过第二径向孔5l、第三径向孔5o、第二环槽5n、引油环槽12k引至油口PC和定差溢流阀4的弹簧腔，进油节流槽(5a～5d)阀口两端P与A口的压差随即保持基本恒定。

Claims (7)

1、节能减振型流量放大阀，包括液动比例换向阀(2)、安全阀(3)、定差溢流阀(4)，液动比例换向阀(2)包括主阀心(5)、小阀心(13)、弹簧(7)、小阀弹簧(16)、阀体(12)、右阀盖(10)、左阀盖(11)，主阀心(5)由挡圈(6)、弹簧(7)、弹簧座(8)、空心螺钉(9)、右阀盖(10)保持在阀体(12)的中位，主阀心(5)内的小阀心(13)由小阀挡圈(15)、小阀弹簧(16)、螺钉(17)、小阀弹簧座(18)、螺堵(19)保持在主阀心(5)内的中位，其特征在于主阀心(5)的中部有四个节流槽组，四个节流槽组关于主阀心(5)上的中线(SS)对称，中线(SS)两侧的节流槽组分别由成对的第一进油槽(5a)、第二进油槽(5b)、第三进油槽(5c)、第四进油槽(5d)组成，另外两个节流槽组分别由成对的第一回油槽(5e)、第二回油槽(5f)、第三回油槽(5g)、第四回油槽(5h)组成，四个节流槽组分别与阀体(12)上的第一进油节流边(12a)、第二进油节流边(12b)、第一回油节流边(12c)、第二回油节流边(12d)构成了四个主阀口，主阀心(5)两端的导阀节流槽(5i)分别与阀体(12)两端的第一导阀节流边(12e)、第二导阀节流边(12f)构成了两个导阀口，主阀心(5)的左侧有第一环槽(5m)和第二环槽(5n)，阀体(12)与之对应的位置上有引油环槽(12k)，对应第一环槽(5m)的位置上，阀体(12)上有第一卸荷边(12g)和第二卸荷边(12h)，阀体(12)上有七个外接油口，油口P接液压泵出口，油口T接油箱，油口A和B接液压执行元件，油口PC接定差溢流阀(4)的弹簧腔，油口L和R接转向器的输出油口。

2、根据权利要求1所述的节能减振型流量放大阀，其特征在于主阀心(5)为滑阀，其上有第一径向孔(5j)、通孔(5k)、第二径向孔(5l)和第三径向孔(5o)。

3、根据权利要求1所述的节能减振型流量放大阀，其特征在于小阀心(13)为滑阀，其上有小阀第一径向孔(13a)、小阀第二凸肩(13b)、小阀内孔(13c)、小阀第二凸肩(13d)、小阀环槽(13e)、小阀第二径向孔(13f)，小阀内孔(13c)的右端由球堵(14)封闭。

4、根据权利要求1所述的节能减振型流量放大阀，其特征在于小阀第一凸肩(13b)、小阀第二凸肩(13d)分别封闭主阀心(5)上的第二径向孔(5l)、第一径向孔(5j)，油口PC通过阀体(13)上的引油环槽(12k)、第一卸荷边(12g)、主阀心(5)上的第一环槽(5m)、第二卸荷边(12h)与回油T接通。

5、根据权利要求1所述的节能减振型流量放大阀，其特征在于主阀心(5)上的第二进油槽(5b)、第三进油槽(5c)、第四进油槽(5d)、第二回油槽(5f)、第三回油槽(5g)、第四回油槽(5h)均为U形槽，且U形槽为浅槽型，即U形槽的深度小于宽度尺寸，第二回油槽(5f)、第三回油槽(5g)、第四回油槽(5h)的长度和宽度分别与第二进油槽(5b)、第三进油槽(5c)、第四进油槽(5d)相等，但第二回油槽(5f)、第三回油槽(5g)、第四回油槽(5h)的深度分别比第二进油槽(5b)、第三进油槽(5c)、第四进油槽(5d)的深度小，第二进油槽(5b)、第三进油槽(5c)、第四进油槽(5d)的轴向长度逐次减小，第一进油槽(5a)为K形槽，第一回油槽(5c)为V形槽。

6、根据权利要求1所述的节能减振型流量放大阀，其特征在于第一进油槽(5a)在主阀心(5)轴向方向的长度比第一回油槽(5e)短；第一进油槽(5a)与第一进油节流边(12a)之间的封油长度大于第一回油槽(5e)与第一回油节流边(12c)之间的封油长度。

7、根据权利要求1所述的节能减振型流量放大阀，其特征在于导阀节流槽(5i)的形状为V形槽，导阀节流槽(5i)与第一导阀节流边(12e)之间的封油长度为负值，即导阀口为正开口形式。

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