运行平稳的先导控制阀

摘要

本发明涉及一种运行平稳的先导控制阀，其特征在于：包括具有活塞腔的阀体，阀体的前端固定有的端盖，端盖内具有出液通道和进液通道；第一阻尼孔，设置在进液通道内连通外界和活塞腔；单向阀芯，设于出液通道内；控制活塞，控制活塞的头部将活塞腔分为有杆腔和无杆腔两部分，控制活塞内设有第二阻尼孔，控制活塞的杆部穿出有杆腔的顶壁；第二弹簧，设于杆腔内并作用于控制活塞的头部使控制活塞保持朝端盖方向轴向移动的趋势。其是一种结构合理、能够稳定控制平衡阀先导阀芯开度，不受压力波动干扰的先导控制阀。

权利要求

1.一种运行平稳的先导控制阀，其特征在于：包括

内部具有活塞腔(11)的阀体(1)，阀体(1)的前端固定有封堵住活塞腔(11)的端盖(2)，端盖(2)内具有连通外界和所述活塞腔(11)的出液通道(21)和进液通道(22)，出液通道(21)通过阀口(211)与活塞腔(11)连通；

第一阻尼孔(81)，设置在进液通道(22)内，该第一阻尼孔(81)连通外界和所述活塞腔(11)；

单向阀芯(3)，设于所述出液通道(21)内并可相对出液通道(21)轴向滑移，该单向阀芯(3)由第一弹簧(4)顶持以保持封堵住阀口(211)的趋势；

设于活塞腔(11)内并可相对活塞腔(11)轴向滑移的控制活塞(5)，控制活塞(5)的头部(51)与活塞腔(11)的内孔壁之间设有密封圈密封，控制活塞(5)的头部(51)将活塞腔(11)分为有杆腔(111)和无杆腔(112)两部分，控制活塞(5)内设有用以连通有杆腔(111)和无杆腔(112)的第二阻尼孔(91)，控制活塞(5)的杆部(52)穿出有杆腔(111)的顶壁用以推动平衡阀先导阀芯，控制活塞(5)的杆部(52)与有杆腔(111)的顶壁内孔壁之间设有密封圈密封，以阻断有杆腔(111)与平衡阀的阀芯腔连通；

第二弹簧(6)，设于有杆腔(111)内并作用于控制活塞(5)的头部使控制活塞(5)保持朝端盖(2)方向轴向移动的趋势。

2.根据权利要求1所述运行平稳的先导控制阀，其特征在于：所述端盖(2)的进液通道(22)内螺纹连接有第一阻尼块(8)，所述第一阻尼孔(81)设置在第一阻尼块(8)上。

3.根据权利要求1所述的先导控制阀，其特征在于：所述控制活塞(5)内设有连通有杆腔(111)和无杆腔(112)的连接通道(53)，连接通道(53)内螺纹连接有第二阻尼块(9)，所述第二阻尼孔(91)设置在第二阻尼块(9)上。

4.根据权利要求1所述运行平稳的先导控制阀，其特征在于：所述端盖(2)的出液通道(21)内设有弹簧座(7)，所述第一弹簧(4)顶持在弹簧座(7)和单向阀芯(3)之间。

5.根据权利要求1所述运行平稳的先导控制阀，其特征在于：所述端盖(2)具有插入并螺纹连接在活塞腔(11)内的螺纹连接柱部(23)，螺纹连接柱部(23)的后端面上具有向控制活塞(5)方向延伸的环形壁(231)，环形壁(231)用以与控制活塞(5)的头部接触。

说明书

运行平稳的先导控制阀

技术领域

[0001] 本发明涉及一种先导控制阀，尤其指一种能够稳定的控制液压平衡阀阀芯开度的运行平稳的先导控制阀。

背景技术

[0002] 现代的工程机械、建筑机械等机械设备中，大量应用了起升液压回路，在混凝土泵车的展臂和收臂系统中，通常应用平衡阀进行液压锁紧，以保证臂架能够在任意位置可靠停留。其中，平衡阀是负载控制系统和液压承重系统的关键液压元件，平衡阀的性能优劣直接影响主机的运行质量。而随着混凝土泵车作业要求难度的加大，对平衡阀的密封性、自锁性、平稳性以及多功能性的要求越来越高，平衡阀自身的功率密度也越来越大。伴随作业高度的不断刷新，泵车臂架系统的工作压力也不断攀升。在此背景下，如何提高混凝土泵车臂架系统安全作业性能成为研究焦点。

[0003] 图4所示为用于混凝土泵车的臂架系统中的常见的一种应用平衡阀的负载控制液压系统。其工作原理是：当换向阀3’切换到负载下降工作位时，换向阀3’的A口出油，油液进入臂架油缸的有杆腔Y，部分油液经Px口及阻尼孔1’进入平衡阀的液控腔(活塞腔)Pil，从而打开平衡阀2’，无杆腔W的油液经平衡阀2’的C口与V口以及换向阀3的B口回油箱T，则重物G下降；当换向阀3切换到负载上升工作位时，B口出油，油液经平衡阀2’内的单向阀(平衡阀的主体结构一般包括并联的溢流阀和单向阀，如图4所示)进入油缸无杆腔W，有杆腔Y的油液经换向阀3’的A回油箱T，重物G上升。换向阀3’未切换时，平衡阀2’则关闭，密封住C口与油缸无杆腔W的油液，保持重物G在所需的位置。

[0004] 图4中的液压系统存在多种不足和缺陷。例如当调到快速操作档时，主油路上的液压油通过Px口的压力与流量会快速增加，在平衡阀2’开启时会对平衡阀的常规先导控制阀部分造成压力冲击，此冲击可能导致平衡阀突然开启，从而引起设备工作不稳定。此外图4中的平衡阀的控制压力范围窄，压力和流量波动大，平衡阀开启过程微控与稳定性差。平衡阀的这种控制压力波动与控制流量波动会导致平衡阀2’的开度产生变化，使得臂架油缸中的活塞位置难以保持在精确位置上。因此，安装在非常长的臂架油缸上的平衡阀容易出现一种不稳定的状况，造成设备的不可控性并且使设备工作在不安全的状态下。

[0005] 如专利号CN103104565B名称为“平衡阀”的发明专利中披露了一种平衡阀。但这种平衡阀存在多种不足和缺陷。先导控制级只有2个阻尼组成的减压回路，在X口控制压力由于负载变化产生大的波动的时候，不能很好的起到缓冲作用，会引起平衡阀阀芯开口变化，造成液压缸抖动，这在高空作业车或者混凝土泵车等长臂的作业设备上，可引起主机剧烈的抖动，严重影响作业安全与作业精度。先导控制级组成的减压回路，有一部分油是直接流回油箱的，这在大流量系统中，这点回油还没有多大的影响，但在小流量系统中或者由蓄能器组成的先导手柄控制回路中，这部分流回油箱的流量损失是很大的，严重限制了这种发明的应用。

发明内容

[0006] 本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构合理、能够稳定控制平衡阀内先导阀芯开度，不受压力波动干扰的运行平稳的先导控制阀。

[0007] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种运行平稳的先导控制阀，其特征在于：包括内部具有活塞腔的阀体，阀体的前端固定有封堵住活塞腔的端盖，端盖内具有连通外界和所述活塞腔的出液通道和进液通道，出液通道通过阀口与活塞腔连通；第一阻尼孔，设置在进液通道内，该第一阻尼孔连通外界和所述活塞腔；单向阀芯，设于所述出液通道内并可相对出液通道轴向滑移，该单向阀芯由第一弹簧顶持以保持封堵住阀口的趋势；设于活塞腔内并可相对活塞腔轴向滑移的控制活塞，控制活塞的头部与活塞腔的内孔壁之间设有密封圈密封，控制活塞的头部将活塞腔分为有杆腔和无杆腔两部分，控制活塞内设有用以连通有杆腔和无杆腔的第二阻尼孔，控制活塞的杆部穿出有杆腔的顶壁用以推动平衡阀先导阀芯，控制活塞的杆部与有杆腔的顶壁内孔壁之间设有密封圈密封，以阻断有杆腔与平衡阀的阀芯腔连通；第二弹簧，设于杆腔内并作用于控制活塞的头部使控制活塞保持朝端盖方向轴向移动的趋势。

[0008] 为利于设置第一阻尼孔，上述端盖的进液通道内螺纹连接有第一阻尼块，所述第一阻尼孔设置在第一阻尼块上。

[0009] 为利于设置第二阻尼孔，上述控制活塞内设有连通有杆腔和无杆腔的连接通道，连接通道内螺纹连接有第二阻尼块，所述第二阻尼孔设置在第二阻尼块上。

[0010] 为利于组装单向阀芯，上述端盖的出液通道内设有弹簧座，所述第一弹簧顶持在弹簧座和单向阀芯之间。

[0011] 进一步改进，上述端盖具有插入并螺纹连接在活塞腔内的螺纹连接柱部，螺纹连接柱部的后端面上具有向控制活塞方向延伸的环形壁，环形壁用以与控制活塞的头部接触。因凸起部伸入活塞腔内，故控制活塞的长度可以做短，就能保证控制活塞的尾部能伸入大口径部内，节约成本，如没有螺纹连接柱部，则要保证控制活塞的尾部伸出活塞腔才能进入大口径部内，另外环形壁的设置确保即使控制活塞头部与端盖的环形壁接触，也保证无杆腔有一定空间。

[0012] 与现有技术相比，本发明的优点在于：

[0013] 1、当从进液通道进入先导控制阀的油压px突然上升时，油液先由第一阻尼孔进入活塞腔的无杆腔内，无杆腔内压力p1的上升推动控制活塞右移；当从进液通道进入先导控制阀的油压px突然升高，控制活塞的右移必须将有杆腔内的油液经由第二阻尼孔排出到无杆腔中，控制活塞才能继续右移，因第二阻尼孔的存在，控制活塞右移时有杆腔内的压力p2大于无杆腔内压力p1，有杆腔内的压力p2起到阻止控制活塞的右移，实现了缓冲；只有当控制压力px持续上升，控制活塞才能继续右移，起到了对控制压力波动的滤波作用。同理，当从进液通道进入先导控制阀的油压px下降的时候，有杆腔内的压力p2和无杆腔内压力p1同时下降(平衡状态时p1＝p2)，有杆腔内压力p2的下降，降低了无杆腔内压力p1克服的向右的阻力，起到缓冲控制活塞左移的作用。

[0014] 2、又因平衡阀要关闭的时候不需要太大的缓冲，通过单向阀芯与第一弹簧的配合，可以控制无杆腔内压力p1和控制压力px在达到一定压差的时候，无杆腔内压力p1压力通过单向阀芯快速打开，经由出液通道后直接排出泄压，无需经由第一阻尼孔，最终实现平衡阀的快速关闭。

附图说明

[0015] 图1为本发明实施例的结构剖视图；

[0016] 图2为本发明实施例的原理示意图；

[0017] 图3为本发明实施例在平衡阀中应用的原理示意图；

[0018] 图4为现有用于混凝土泵车的臂架系统中的常见的应用平衡阀的负载控制液压系统。

具体实施方式

[0019] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

[0020] 如图1～3所示，为本发明的一个优选实施例。

[0021] 一种运行平稳的先导控制阀，包括

[0022] 内部具有活塞腔11的阀体1，阀体1的前端固定有封堵住活塞腔11的端盖2，端盖2具有插入并螺纹连接在活塞腔11内的螺纹连接柱部23，端盖2内具有连通外界和活塞腔11的出液通道21和进液通道22，出液通道21通过阀口211与活塞腔11连通，螺纹连接柱部23的后端面上具有向控制活塞5方向延伸的环形壁231，环形壁231用以与下述的控制活塞5的头部接触。

[0023] 第一阻尼孔81，设置在进液通道22内，该第一阻尼孔81连通外界和活塞腔11；端盖2的进液通道22内螺纹连接有第一阻尼块8，第一阻尼孔81设置在第一阻尼块8上。

[0024] 单向阀芯3，设于所述出液通道21内并可相对出液通道21轴向滑移，该单向阀芯3由第一弹簧4顶持以保持封堵住阀口211的趋势；端盖2的出液通道21内设有弹簧座7，所述第一弹簧4顶持在弹簧座31和单向阀芯3之间。

[0025] 设于活塞腔11内并可相对活塞腔11轴向滑移的控制活塞5，控制活塞5的头部51与活塞腔11的内孔壁之间设有密封圈密封，控制活塞5的头部51将活塞腔11分为有杆腔111和无杆腔112两部分，控制活塞5内设有用以连通有杆腔111和无杆腔112的第二阻尼孔91，控制活塞5内设有连通有杆腔111和无杆腔112的呈T形的连接通道53，连接通道内螺纹连接有第二阻尼块9，所述第二阻尼孔91设置在第二阻尼块9上。控制活塞5的杆部52穿出有杆腔111的顶壁用以推动平衡阀先导阀芯，控制活塞5的杆部52与有杆腔111的顶壁内孔壁之间设有密封圈密封，以阻断有杆腔111与平衡阀的阀芯腔连通。平衡阀的阀芯腔在图纸中没有显示。

[0026] 第二弹簧6，设于杆腔111内并作用于控制活塞5的头部使控制活塞5保持朝端盖2方向轴向移动的趋势。

[0027] 本实施例中端盖2所在位置为前或左，控制活塞5所在位置为后或右。

[0028] 本先导控制阀的工作原理及过程如下：

[0029] 1、当平衡阀的先导阀芯达到平衡稳定状态时，从进液通道22进入进入先导控制阀的油压px＝无杆腔112内的压力p1＝有杆腔111内的压力p2，平衡阀内的先导阀芯开口稳定，控制活塞5位置固定。

[0030] 2、当从进液通道22进入先导控制阀的油压px突然上升时，油液先由第一阻尼孔81进入活塞腔的无杆腔112内，无杆腔112内压力p1的上升推动控制活塞5右移；当从进液通道22进入先导控制阀的油压px突然升高，控制活塞5的右移必须将有杆腔111内的油液经由第二阻尼孔91排出到无杆腔112中，控制活塞5才能继续右移，因第二阻尼孔91的存在，有杆腔
111内的压力p2大于无杆腔112内压力p1，有杆腔111内的压力p2起到阻止控制活塞5的右移，实现了缓冲；只有控制压力px持续上升，控制活塞才能继续右移，起到了对控制压力波动的滤波作用。同理，当从进液通道22进入先导控制阀的油压px下降的时候，有杆腔111内的压力p2和无杆腔112内压力p1同时下降(平衡状态时p1＝p2)，有杆腔111内压力p2的下降，降低了无杆腔112内压力p1克服的向右的阻力，起到缓冲控制活塞5左移的作用。

[0031] 3、又因平衡阀要关闭的时候不需要太大的缓冲，通过单向阀芯3与第一弹簧4的配合，可以控制无杆腔112内压力p1和控制压力px在达到一定压差的时候，无杆腔112内压力p1压力通过单向阀芯3快速打开，经由出液通道21后直接排出泄压，无需经由第一阻尼孔81，最终实现平衡阀的快速关闭。

[0032] 尽管以上详细地描述了本发明的优选实施例，但是应该清楚地理解，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。