專利名稱：一種泵車用平衡閥及其二級(jí)溢流閥響應(yīng)壓差控制法的制作方法
一種泵車用平衡閥及其二級(jí)溢流閥響應(yīng)壓差控制法技術(shù)領(lǐng)域：
:本發(fā)明涉及一種泵車用平衡閥及其二級(jí)溢流閥響應(yīng)壓差控制法。這種平衡閥尤其適應(yīng)于高精度、高壓力和高密封壽命和可靠性要求的混凝土泵車，也適應(yīng)于其它的各類重型機(jī)械裝備。
二、背景技術(shù):我國(guó)為重型機(jī)械裝備產(chǎn)品配套的平衡閥從第一個(gè)自主設(shè)計(jì)的系列產(chǎn)品到統(tǒng)型設(shè)計(jì)至今已過去數(shù)十年，隨著主機(jī)的不斷發(fā)展，對(duì)其各項(xiàng)使用性能要求不斷提高。原有的平衡閥產(chǎn)品已不能適應(yīng)了，它們顯露出來的主要不足為:流道過流能力差，壓力損失大；控制壓力高，系統(tǒng)溫升快；密封可靠性差，壽命短；缺少流量分段控制功能。為了滿足主機(jī)的使用要求，各企業(yè)在一些中，大型主機(jī)上采用進(jìn)口平衡閥產(chǎn)品配套，但在使用中出現(xiàn)了與我國(guó)主機(jī)產(chǎn)品液壓系統(tǒng)清潔度的矛盾。在這些進(jìn)口產(chǎn)品及其仿制品的控制油路中大量采用Φ0.3^00.4的節(jié)流小孔。在實(shí)際使用中該類節(jié)流小孔堵塞常有發(fā)生，導(dǎo)致主機(jī)控制失靈。另外，重型機(jī)械裝備的發(fā)展對(duì)平衡閥的性能要求提出一些新的性能要求，如混凝土泵車臂架用平衡閥就對(duì)其二級(jí)溢流閥的開啟壓力和關(guān)閉壓力有15%左右的差異要求。而這些是目前國(guó)產(chǎn)平衡閥所不具備的，這樣致使了該類產(chǎn)品長(zhǎng)期依賴進(jìn)口配件，阻礙了我國(guó)主機(jī)裝備的發(fā)展。 三、發(fā)明內(nèi)容:本發(fā)明的目的就是要研發(fā)出一種性能可靠的、結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的、具有新型二級(jí)溢流閥開啟和關(guān)閉壓力差異控制方法的泵車用平衡閥。本發(fā)明的解決方法是:一種泵車用平衡閥及其二級(jí)溢流閥響應(yīng)壓差控制法，平衡閥主要由節(jié)流塞1、閥體3、控制活塞4、主閥芯5、單向閥芯6、小彈簧7、小彈簧座8、主彈簧9、主彈簧座10等組成；二級(jí)保護(hù)溢流閥主要由閥體3、溢流閥芯14、溢流閥彈簧15、溢流閥彈簧座16、鎖緊螺母17、調(diào)節(jié)螺桿18和調(diào)節(jié)座19等組成；兩者組合連通構(gòu)成了本發(fā)明；平衡閥的特征在于:單向閥芯6套裝在主閥芯5的孔內(nèi)，其外錐面與主閥芯5的內(nèi)孔直角組成了一個(gè)密封副，并與小彈簧7、小彈簧座8組成控制主閥芯5右端彈簧腔連通A腔還是連通B腔的液控單向閥；主閥芯5右端大圓柱體上開有三條均布的軸向小槽，連通A腔與主彈簧座10和閥體3之間的容腔，主彈簧座10左端凸臺(tái)的外圓與主閥芯5右端的內(nèi)孔為動(dòng)配合，在它們的配合部位設(shè)有密封件；閥體3、控制活塞4、主閥芯5、單向閥芯6、小彈簧7、小彈簧座8、主彈簧9、主彈簧座10等組成液控節(jié)流閥；閥體3、主閥芯5、單向閥芯6、小彈簧7、小彈簧座8、主彈簧9、主彈簧座10等組成液壓油從B腔流向A腔的單向閥。二級(jí)溢流閥的特征在于:節(jié)流口由二個(gè)串連的節(jié)流口組合而成；二級(jí)保護(hù)溢流閥的開啟和關(guān)閉壓力差異控制原理是:當(dāng)由動(dòng)載引起的A腔壓力沖擊值乘與閥體3上小孔的面積所產(chǎn)生的力大于溢流彈簧I 5的彈簧力，溢流閥芯14被推向左移，A腔的壓力油從閥體3上小孔流經(jīng)經(jīng)阻尼塞I I的阻尼小孔流到B腔，釋放了由動(dòng)載引發(fā)的壓力沖擊；在此過程中，溢流閥芯14被A腔的沖擊壓力打開的力是A腔的沖擊壓力乘以閥體3上小孔的截面積所產(chǎn)生的力，只要溢流閥芯14被沖開又有油液流動(dòng)，與溢流閥彈簧15的彈簧力平衡的力就變成了由A腔的壓力乘以閥體3上小孔截面積所產(chǎn)生的力，加上阻尼塞11上的阻尼小孔建立的壓力值乘以溢流閥芯14導(dǎo)向支撐圓柱的截面積扣除閥體3上溢流小孔面積的圓環(huán)形面積上所產(chǎn)生的力；溢流閥芯14的開口在它們的作用下達(dá)到新的平衡，油液流出的結(jié)果就是A腔沖擊壓力的釋放；隨著A腔沖擊壓力的釋放，原有的力平衡被打破，溢流閥芯14在溢流閥彈簧15的彈簧力的作用下向關(guān)閉方向移動(dòng)；在溢流閥芯14的這個(gè)移動(dòng)關(guān)閉過程中，仍有油液從A腔流向B腔，該部液體流經(jīng)阻尼塞11上的阻尼小孔所需要的壓力值乘以溢流閥芯14導(dǎo)向支撐圓柱的截面積扣除閥體3上溢流小孔面積的圓環(huán)形面積所產(chǎn)生的力就構(gòu)成了關(guān)閉響應(yīng)時(shí)與開啟響應(yīng)時(shí)的壓力差；其開啟壓力由溢流閥彈簧15、溢流閥彈簧座16、鎖緊螺母17、調(diào)節(jié)螺桿18和調(diào)節(jié)座19根據(jù)主機(jī)的要求調(diào)定；而關(guān)閉響應(yīng)壓力差由阻尼塞I I上的阻尼小孔的直徑和長(zhǎng)度決定；本發(fā)明的工作原理是:密封工況:A腔的高壓油通過主閥芯5上靠右端的小孔，與主閥芯5右端的彈簧腔連通，單向閥芯6與主閥芯5都在高壓油和各自的彈簧的作用下與其密封座鎖緊，關(guān)閉了 A腔的高壓油向B腔的流動(dòng)通道，且該密封力隨A腔的壓力增高而加大。液壓油從B腔流向A腔工況，單向閥芯6在小彈簧7的作用下，處于關(guān)閉狀態(tài)，主閥芯5的右腔處于與A腔連通，B腔的液壓油推動(dòng)主閥芯5連同單向閥芯6 —起壓縮主彈簧9向右移動(dòng)，主閥芯5左端小圓柱套上的節(jié)流口打開，液壓油流經(jīng)該節(jié)流口從B腔流向A腔，在此過程中，主閥芯5右腔與A腔連通。液壓油從A腔流向B腔工況:C腔供給壓力油，經(jīng)由節(jié)流塞I上的節(jié)流孔推動(dòng)活塞4右移,先推動(dòng)單向閥芯6并關(guān)閉主閥芯5上靠右端的小孔，使主閥芯5的右端彈簧腔處于與B腔連通狀態(tài)，繼而推動(dòng)主閥芯5連同單向閥芯6 —起向右移動(dòng)，主閥芯5左端小圓柱套上的節(jié)流口逐步打開，液壓油從A腔流向B腔，在此過程中，主閥芯5節(jié)流口的開度由C腔的液壓油控制，主閥芯5節(jié)流口節(jié)流建立起的A腔壓力與液壓油缸負(fù)載壓力匹配，保障負(fù)載穩(wěn)定可控下降。本發(fā)明的所有密封副均采用了機(jī)械線密封，其密封的可靠性和密封副壽命均比現(xiàn)有進(jìn)口技術(shù)的密封件密封強(qiáng)。本發(fā)明的二級(jí)溢流閥的開啟和關(guān)閉壓力差完全由阻尼塞I I上的節(jié)流孔控制，比現(xiàn)有技術(shù)中的控制更合理和可控，阻尼塞I I上的節(jié)流孔可有效抑制溢流閥芯14在階躍輸入作用下的響應(yīng)超調(diào)量引發(fā)的A腔壓力降幅太大的弊端。本發(fā)明的二級(jí)溢流閥的阻尼塞I I上的節(jié)流孔可以軸向節(jié)流槽的結(jié)構(gòu)形式設(shè)置在溢流閥芯14的外圓上。
四

:附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
五具體實(shí)施方式
:本發(fā)明的具體實(shí)施方式
是:液壓油從B腔流向A腔時(shí)，單向閥芯6在小彈簧7的作用下，處于關(guān)閉狀態(tài)，主閥芯5的右腔與A腔連通，液壓油推動(dòng)主閥芯5連同單向閥芯6一起壓縮主彈簧9向右移動(dòng)，主閥芯5左端小圓柱套上的節(jié)流口打開，液壓油從B腔流向A腔。液壓油從A腔流向B腔時(shí)，C腔供給壓力油，流經(jīng)由節(jié)流塞I上的節(jié)流孔推動(dòng)活塞4右移，先推動(dòng)單向閥芯6并關(guān)閉主閥芯5上靠右端的小孔，使主閥芯5的右端彈簧腔處于與B腔連通狀態(tài)，繼而推動(dòng)主閥芯5連同單向閥芯6—起向右移動(dòng)，主閥芯5左端小圓柱套上的節(jié)流口逐步打開，液壓油從A腔流向B腔，在此過程中，主閥芯5節(jié)流口的開度由C腔的液壓油控制，由主閥芯5的節(jié)流口節(jié)流建立起的A腔壓力與液壓油缸負(fù)載壓力匹配，保障負(fù)載穩(wěn)定可控下降。本閥關(guān)閉時(shí)，A腔的高壓油通過主閥芯5上靠右端的小孔，經(jīng)由單向閥芯6的尾部與主閥芯5右端的彈簧腔連通，單向閥芯6與主閥芯5都在高壓油和各自的彈簧的作用下與其密封座鎖緊，關(guān)閉了 A腔的高壓油向B腔的流動(dòng)通道，且該密封力隨A腔的壓力增高而加大。當(dāng)有動(dòng)載引起的A腔壓力沖擊值乘與閥體3上溢流小孔的面積所產(chǎn)生的力大于溢流彈簧I 5的彈簧力，溢流閥芯14被推向左移，A腔的壓力油從該溢流口流經(jīng)經(jīng)阻尼塞I I的小阻尼孔流到B腔，釋放了由動(dòng)載引發(fā)的壓力沖擊。在此過程中，溢流閥芯14被A腔的沖擊壓力打開的力是A腔的沖擊壓力乘以閥體3上小孔的截面積所產(chǎn)生的力，只要溢流閥芯14被沖開又有油液流動(dòng)，與溢流閥彈簧15的彈簧力平衡的力就變成了由A腔的壓力乘以閥體3上小孔截面積所產(chǎn)生的力，加上阻尼塞11上的阻尼小孔建立的壓力值乘以溢流閥芯14導(dǎo)向支撐圓柱的截面積扣除閥體3上溢流小孔面積的圓環(huán)形面積上所產(chǎn)生的力；溢流閥芯14的開口在它們的作用下達(dá)到新的平衡，油液流出的結(jié)果就是A腔沖擊壓力的釋放；隨著A腔沖擊壓力的釋放，原有的力平衡被打破，溢流閥芯14在溢流閥彈簧15的彈簧力的作用下向關(guān)閉方向移動(dòng)；在溢流閥芯14的這個(gè)移動(dòng)關(guān)閉過程中，仍有油液從A腔流向B腔，該部液體流經(jīng)阻尼塞11上的阻尼小孔所需要的壓力值乘以溢流閥芯14導(dǎo)向支撐圓柱的截面積扣除閥體3上溢流小孔面積的圓環(huán)形面積所產(chǎn)生的力就構(gòu)成了關(guān)閉響應(yīng)時(shí)與開啟響應(yīng)時(shí)的壓力差。
權(quán)利要求
1.一種泵車用平衡閥及其二級(jí)溢流閥響應(yīng)壓差控制法，平衡閥主要由節(jié)流塞(I)、閥體(3)、控制活塞(4)、主閥芯(5)、單向閥芯(6)、小彈簧(7)、小彈簧座(8)、主彈簧(9)、主彈簧座(10)等組成；二級(jí)保護(hù)溢流閥主要由閥體(3)、阻尼塞(11)、溢流閥芯(14)、溢流閥彈簧(15)、溢流閥彈簧座(16)、鎖緊螺母(17)、調(diào)節(jié)螺桿(18)和調(diào)節(jié)座(19)等組成；兩者組合連通構(gòu)成了本發(fā)明；平衡閥的特征在于:單向閥芯(6)套裝在主閥芯(5)的孔內(nèi)，其外錐面與主閥芯(5)的內(nèi)孔直角組成了一個(gè)密封副，并與小彈簧(7)、小彈簧座(8)組成控制主閥芯(5)右端彈簧腔連通A腔還是連通B腔液控單向閥；主閥芯(5)右端大圓柱體上開有三條均布的軸向小槽，連通A腔與主彈簧座(10)和閥體(3)之間的容腔，主彈簧座(10)左端凸臺(tái)的外圓與主閥芯(5)右端的內(nèi)孔為動(dòng)配合，在它們的配合部位設(shè)有密封件；二級(jí)溢流閥的特征在于:節(jié)流口由二個(gè)串連的節(jié)流口組合而成，其二級(jí)節(jié)流口以節(jié)流小孔的形式設(shè)置在阻尼塞(11)上；二級(jí)保護(hù)溢流閥的開啟和關(guān)閉壓力差異控制原理是:當(dāng)由動(dòng)載引起的A腔壓力沖擊值乘與閥體(3)上小孔的面積所產(chǎn)生的力大于溢流彈簧(15)的彈簧力，溢流閥芯(14)被推向左移，A腔的壓力油從閥體(3)上小孔流經(jīng)經(jīng)阻尼塞(11)的阻尼小孔流到B腔，釋放了由動(dòng)載引發(fā)的壓力沖擊；在此過程中，溢流閥芯(14)被A腔的沖擊壓力打開的力是A腔的沖擊壓力乘以閥體(3)上小孔的截面積所產(chǎn)生的力，只要溢流閥芯(14)被沖開又有油液流動(dòng)，與溢流閥彈簧(15)的彈簧力平衡的力就變成了由A腔的壓力乘以閥體(3)上小孔截面積所產(chǎn)生的力，加上阻尼塞(11)上的阻尼小孔所需要的壓力值乘以溢流閥芯(14)導(dǎo)向支撐圓柱的截面積扣除閥體(3)上溢流小孔面積的圓環(huán)形面積上所產(chǎn)生的力；溢流閥芯(14)的開口在它們的作用下達(dá)到新的平衡，油液流出，其結(jié)果就是A腔沖擊壓力的釋放；隨著A腔沖擊壓力的釋放，原有的力平衡被打破，溢流閥芯(14)在溢流閥彈簧(15)的彈簧力的作用下向關(guān)閉方向移動(dòng)；在溢流閥芯(14)的這個(gè)移動(dòng)關(guān)閉過程中，仍有油液從A腔流向B腔，該部液體流經(jīng)阻尼塞(11)上的阻尼小孔所需要的壓力值乘以溢流閥芯(14)導(dǎo)向支撐圓柱的截面積扣除閥體(3)上溢流小孔面積的圓環(huán)形面積所產(chǎn)生的力就構(gòu)成了關(guān)閉響應(yīng)時(shí)與開啟響應(yīng)時(shí)的壓力差；本發(fā)明的工作原理是:密封工況:A腔的高壓油通過主閥芯(5)上靠右端的小孔，與主閥芯(5)右端的彈簧腔連通，單向閥芯(6)與主閥芯(5)都在高壓油和各自的彈簧的作用下與其密封座鎖緊，關(guān)閉了 A腔的高壓油向B腔的流動(dòng)通道；液壓油從B腔流向A腔工況，單向閥芯(6)在小彈簧(7)的作用下，處于關(guān)閉狀態(tài)，主閥芯(5)的右腔與A腔連通，B腔的液壓油推動(dòng)主閥芯(5)連同單向閥芯(6) —起壓縮主彈簧(9)向右移動(dòng)，主閥芯(5)左端小圓柱套上的節(jié)流口打開，液壓油流經(jīng)該節(jié)流口從B腔流向A腔；液壓油從A腔流向B腔工況:C腔供給壓力油，經(jīng)由節(jié)流塞(I)上的節(jié)流孔推動(dòng)活塞(4)右移，先推動(dòng)單向閥芯(6)并關(guān)閉主閥芯(5)上靠右端的小孔，使主閥芯(5)的右端彈簧腔處于與B腔連通狀態(tài)，繼而推動(dòng)主閥芯(5)連同單向閥芯(6) —起向右移動(dòng)，主閥芯(5)左端小圓柱套上的節(jié)流口逐步打開，液壓油從A腔流向B腔，在此過程中，主閥芯(5)節(jié)流口的開度由C腔的液壓油控制，主閥芯(5)節(jié)流口節(jié)流建立起的A腔壓力與液壓油缸負(fù)載壓力匹配，保障負(fù)載穩(wěn)定可控下降。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種泵車用平衡閥及其二級(jí)溢流閥響應(yīng)壓差控制法，其特征在于:二級(jí)溢流閥的阻尼塞(11)上的節(jié)流孔可以軸向節(jié)流槽的結(jié)構(gòu)形式設(shè)置在溢流閥芯(14)的外圓上。
全文摘要
一種泵車用平衡閥及其二級(jí)溢流閥響應(yīng)壓差控制法，其結(jié)構(gòu)主要由節(jié)流塞1、閥體3、控制活塞4、主閥芯5、單向閥芯6、小彈簧7、小彈簧座8、主彈簧9、主彈簧座10、阻尼塞11、溢流閥芯14、溢流閥彈簧15、溢流閥彈簧座16、鎖緊螺母17、調(diào)節(jié)螺桿18和調(diào)節(jié)座19等組成；二級(jí)保護(hù)溢流閥的開啟和關(guān)閉壓力差異控制原理是只要溢流閥芯14被沖開又有油液流動(dòng)，與溢流閥彈簧15的彈簧力平衡的力就變成了由A腔的壓力乘以閥體3上溢流孔面積所產(chǎn)生的力，加上阻尼塞11上的阻尼小孔建立的壓力值乘以溢流閥芯14導(dǎo)向支撐圓柱的截面積扣除閥體３上溢流小孔面積的圓環(huán)形面積上所產(chǎn)生的力；阻尼孔產(chǎn)生的壓降就構(gòu)成了溢流閥芯14關(guān)閉相應(yīng)時(shí)與開啟時(shí)的壓差。
文檔編號(hào)F15B13/02GK103089730SQ201310020108
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月21日
發(fā)明者楊潔 申請(qǐng)人:楊潔