一種帶折疊式臂架的機械用平衡閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶折疊式臂架的機械用平衡閥，包括第一油口、第二油口、閥體、控制閥芯、平衡閥芯、高低壓腔隔離塊及溢流閥芯；所述的閥體設有先導控制油腔、負載腔及先導閥彈簧腔；第一油口與先導控制油腔連通；所述的第二油口與負載腔連通；所述的控制閥芯安裝在先導控制油腔內；平衡閥芯安裝在負載腔內，將先導控制油腔與負載腔隔離，平衡閥芯包括閥頭和閥桿，閥頭安裝在閥桿朝向控制閥芯的一端，閥桿穿過高低壓腔隔離塊的中心孔，閥頭和高低壓腔隔離塊之間設有彈簧；閥桿的中心處設有通孔，孔內設有小先導閥芯，小先導閥芯上設有連通負載腔與高壓卸荷腔的凹槽。本發(fā)明具有動態(tài)穩(wěn)定性好，控制壓力低，閉鎖性好的優(yōu)點。
【專利說明】一種帶折疊式臂架的機械用平衡閥

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種平衡閥，尤其是涉及一種帶折疊式臂架的機械用平衡閥。

【背景技術】
[0002]目前，隨著工程機械的快速發(fā)展，出現(xiàn)了各式各樣的帶有曲臂式臂架、折疊式臂架的機械，如曲臂式升降平臺、混泥土泵車，折疊式吊車、折疊式起重機、高空作業(yè)平臺升降機等。相對于一般的機械，該類機械為高空作業(yè)設備，且其工作負載隨著各臂架之間的角度的變化而頻繁變化，因而其在上升、下降和空中定位靜止等典型工況下對平衡閥的靜態(tài)和動態(tài)性能要求都相當高。
[0003]傳統(tǒng)平衡閥應用于多節(jié)臂架平衡回路容易造成執(zhí)行機構低頻抖動，且由于傳統(tǒng)的平衡閥一般采用滑閥結構，存在一定內漏，很難將臂架鎖定在一個確定位置。再者，傳統(tǒng)平衡閥的開啟壓力和控制壓力都較高，應用于頻繁動作的臂架液壓系統(tǒng)有相當大得能耗損失。專利CN200320124145.X采用將負載信號反饋給彈簧腔，在負載增大時，通過反饋壓力使主閥芯移動，減小過流面積來維持流量穩(wěn)定，適用于負載緩慢變化的場合。同時為實現(xiàn)臂架空中自鎖，防止臂架自由下落，其平衡閥主閥芯采用錐閥結構，并將高壓油引入彈簧腔來實現(xiàn)零泄露，當需要平衡閥動作時再采用小先導閥芯切斷高壓油與彈簧腔的油路。改平衡閥在自鎖時將高壓油引入整個彈簧腔，導致高壓油作用面積很大，從而使主閥芯承受過大應力，嚴重影響其使用壽命；與此同時，先導閥芯運動時的泄露來自于負載腔，這會導致臂架提前下降。
[0004]鑒于以上問題，需要設計一種針對帶有折疊式臂架機械使用的新型平衡閥。


【發(fā)明內容】

[0005]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種適用于負載頻繁變化工況、閉鎖性好且流量穩(wěn)定的帶折疊式臂架的機械用平衡閥。
[0006]本發(fā)明采用的技術方案是:包括第一油口、第二油口、閥體、控制閥芯、平衡閥芯、高低壓腔隔離塊及溢流閥芯；所述的閥體設有先導控制油腔、負載腔及先導閥彈簧腔；第一油口與先導控制油腔連通；所述的第二油口與負載腔連通；
所述的控制閥芯安裝在先導控制油腔內；平衡閥芯安裝在負載腔內，將先導控制油腔與負載腔隔離，平衡閥芯包括閥頭和閥桿，所述的閥桿是階梯軸，閥桿朝向控制閥芯的一端的直徑小于另一端的直徑；所述的閥頭呈錐形，閥頭朝向控制閥芯端為小端，閥頭安裝在閥桿朝向控制閥芯的一端，閥桿穿過高低壓腔隔離塊的中心孔，閥頭和高低壓腔隔離塊之間設有彈簧；高低壓腔隔離塊固定安裝在閥體上，與閥桿及閥體圍成高壓卸荷腔；閥桿的中心處設有通孔，孔內設有小先導閥芯，小先導閥芯將負載腔與高壓卸荷腔隔離，小先導閥芯上設有連通負載腔與高壓卸荷腔的凹槽；小先導閥芯將先導控制油腔與先導閥彈簧腔隔離；所述的第二油口與先導控制油腔之間設有通道，通道內設有溢流閥。
[0007]上述帶折疊式臂架的機械用平衡閥中，所述平衡閥芯的閥頭與閥桿螺接；閥桿為三級階梯軸，朝向控制閥芯的一端直徑最小，另一端的直徑最大。
[0008]上述帶折疊式臂架的機械用平衡閥中，所述高低腔隔離塊套裝在平衡閥芯的閥桿上，將高壓卸荷腔和負載腔隔開。
[0009]上述帶折疊式臂架的機械用平衡閥中，所述小先導閥芯上設有環(huán)形槽。
[0010]上述帶折疊式臂架的機械用平衡閥中，所述控制閥芯與小先導閥芯之間通過可浮動支撐桿連接。
[0011]與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明的小先導閥芯與負載腔始終隔離，避免了因為小先導閥芯開啟時的泄露導致的主機工作臂的下降；在引入高壓負載信號來增強臂架自鎖功能時，減小了高壓油的作用面積，在保證自鎖性能的同時增加了主平衡閥芯的使用壽命；與此同時，通過平衡閥芯前后端的面積差，實現(xiàn)了在工作負載增加時，在平衡閥芯負載側形成極小負載作用力來減小過流面積，維持流量穩(wěn)定的目的，使得該平衡閥尤其適用于負載多變的工況，因此，本發(fā)明動態(tài)穩(wěn)定性好，控制壓力低，閉鎖性好，適合應用于折疊式臂架機械這種負載頻繁多變的，自鎖性要求極高的臂架機構的平衡回路。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的原理圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的整體剖視圖。
[0014]圖3為本發(fā)明正向導通工況示意圖。
[0015]圖4為本發(fā)明閉鎖工況示意圖。
[0016]圖5為本發(fā)明反向開啟工況示意圖。

【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
[0018]盡管不同平衡閥在其結構上存在著差異，但是其主體液壓結構是公知的，實現(xiàn)著相同的功能。平衡主要有三個油口，如圖1平衡閥原理圖所示，第一油口 A為進油口，第二油口 B為反向負載油口 ；還有控制油口。第一油口到第二油口時正向導通時，方向截止，其單向閥作用。當控制油口負載壓力過大時，閥體內有起溢流作用的溢流閥，防止壓力沖擊。通過控制油口控制時，第一油口 A到第二油口 B可實現(xiàn)不同程度的限流，在第二油口 B負載腔建立起背壓與負載平衡。以上三者即為所有平衡閥的功能。
[0019]如圖2-5所示，本發(fā)明包括第一油口 A、第二油口 B、閥體1、控制閥芯2、平衡閥芯
4、高低壓腔隔離塊6及溢流閥芯9 ;所述的閥體I設有先導控制油腔a、負載腔c及先導閥彈簧腔d ;第一油口 A與先導控制油腔a連通，所述的第二油口 B與負載腔c連通。
[0020]所述的控制閥芯2安裝在先導控制油腔a內；平衡閥芯4安裝在負載腔c內，平衡閥芯4將先導控制油腔a與負載腔c隔離；平衡閥芯4包括閥頭41和閥桿42，所述的閥桿42為三級階梯軸，朝向控制閥芯2的一端直徑最小，其上設有螺紋，與閥頭41螺接；另一端的直徑最大，起導向作用。所述的閥頭41呈錐形，閥頭41朝向控制閥芯2的一端為小端。所述的閥桿42穿過高低壓腔隔離塊6的中心孔，閥頭41和高低壓腔隔離塊6之間設有彈簧8，高低壓腔隔離塊6固定安裝在閥體I上，與閥桿42及閥體I圍成高壓卸荷腔e。閥桿42的中心處設有通孔，通孔內設有小先導閥芯5，小先導閥芯5上設有環(huán)形槽，小先導閥芯5通過彈簧7與閥體I連接；小先導閥芯5將負載腔c與高壓卸荷腔e隔離，小先導閥芯5上設有連通負載腔c與高壓卸荷腔e的凹槽。小先導閥芯5將先導控制油腔a與先導閥彈簧腔d隔離。所述的第二油口 B與先導控制油腔a之間設有連通通道，連通通道內設有溢流閥9。所述控制閥芯2與小先導閥芯5之間通過可浮動支撐桿3連接。
[0021]如圖3所示，第一油口 A流向第二油口 B時，平衡閥芯4在壓力PO的作用下向右開啟，由于PO作用在小先導閥芯5的面積很小，小先導閥芯5不會開啟，因此PO作用在平衡閥芯4的面積很大，加上彈簧7和彈簧8的剛度都不是很大，正向開啟壓力很低。
[0022]如圖4所示，在反向截止工況時，彈簧7、彈簧8以及引入負載都作用在平衡閥芯4的右側，加上平衡閥芯4的閥頭41為錐形，很容易實現(xiàn)零泄露。而且引入的作用在平衡閥芯4的環(huán)形面積的高壓負載作用力可以控制，避免了高強度應力對平衡閥芯的損傷。
[0023]如圖5所示，在反向開啟時，先導壓力Pil通過控制閥芯2及支撐桿3作用在小先導閥芯5上的推力推動小先導閥移動，其推力大小為F=Pil*A。在小先導閥芯5開啟前，弓丨入負載壓力作用在主平衡閥芯右側，其作用力大小為Pc*Sl，如圖4所示。小先導閥芯5開啟后，負載腔c與高壓隔離腔e連通。負載壓力作用在平衡閥芯4右側的力為Pc* (S1-S2)，S1-S2很小，因而在平衡閥芯4運動過程中，引入的隨負載而變化的力很小，不會造成控制壓力偏高。同時，它能在負載增大時使平衡閥芯4向左移動，穩(wěn)定流量。且在整個工作過程中，a腔與d腔始終連通，高壓卸荷腔e和負載腔c腔始終連通，而它們兩組相互隔離。不會造成在小先導閥芯開啟過程中導致的負載流量泄露，使得臂架下降。
[0024]綜上所述，本發(fā)明所公開的平衡閥閉鎖性好，工作壽命長，性能穩(wěn)定適合應用于負載多變工況的機械。
【權利要求】
1.一種帶折疊式臂架的機械用平衡閥，其特征是:包括第一油口、第二油口、閥體、控制閥芯、平衡閥芯、高低壓腔隔離塊及溢流閥芯；所述的閥體設有先導控制油腔、負載腔及先導閥彈簧腔；第一油口與先導控制油腔連通；所述的第二油口與負載腔連通； 所述的控制閥芯安裝在先導控制油腔內；平衡閥芯安裝在負載腔內，將先導控制油腔與負載腔隔離，平衡閥芯包括閥頭和閥桿，所述的閥桿是階梯軸，閥桿朝向控制閥芯的一端的直徑小于另一端的直徑；所述的閥頭呈錐形，閥頭朝向控制閥芯端為小端，閥頭安裝在閥桿朝向控制閥芯的一端，閥桿穿過高低壓腔隔離塊的中心孔，閥頭和高低壓腔隔離塊之間設有彈簧；高低壓腔隔離塊固定安裝在閥體上，與閥桿及閥體圍成高壓卸荷腔；閥桿的中心處設有通孔，孔內設有小先導閥芯，小先導閥芯將負載腔與高壓卸荷腔隔離，小先導閥芯上設有連通負載腔與高壓卸荷腔的凹槽；小先導閥芯將先導控制油腔與先導閥彈簧腔隔離；所述的第二油口與先導控制油腔之間設有通道，通道內設有溢流閥。
2.根據(jù)權利要求1所述帶折疊式臂架的機械用平衡閥，其特征是:所述平衡閥芯的閥頭與閥桿螺接；閥桿為三級階梯軸，朝向控制閥芯的一端直徑最小，另一端的直徑最大。
3.根據(jù)權利要求1所述帶折疊式臂架的機械用平衡閥，其特征是:所述高低腔隔離塊套裝在平衡閥芯的閥桿上，將高壓卸荷腔和負載腔隔開。
4.根據(jù)權利要求1所述帶折疊式臂架的機械用平衡閥，其特征是:所述小先導閥芯上設有環(huán)形槽。
5.根據(jù)權利要求1所述帶折疊式臂架的機械用平衡閥，其特征是:所述控制閥芯與小先導閥芯之間通過可浮動支撐桿連接。
【文檔編號】F15B13/02GK104500475SQ201410754711
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月11日 優(yōu)先權日:2014年12月11日
【發(fā)明者】朱石沙, 羅炎熱, 劉金剛 申請人:湘潭大學