專利名稱：平衡閥、液壓缸伸縮控制回路以及起重機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種平衡閥，具體地，涉及一種平衡閥。在此基礎上，本發(fā)明還涉及一種設置有所述平衡閥的液壓缸伸縮控制回路。此外，本發(fā)明還涉及一種起重機。
背景技術：
平衡閥是工程機械設備上廣泛采用的一種閥門，其對改善工程機械的一些液壓工作機構的工作性能具有重要作用，例如液壓起重機的起升機構、變幅機構以及伸縮機構等。 典型地，這些工作機構采用液壓缸作為液壓執(zhí)行元件，而液壓缸需要通過液壓缸伸縮控制回路進行伸縮控制，平衡閥一般設置在連接于液壓缸的無桿腔的工作油路上。當液壓起重機的起升機構帶負載下降時，如果沒有平衡閥，該起升機構會在負載的作用下超速下降，從而很容易造成工程事故。為了防止這種危險現象，需要在液壓缸伸縮控制回路的下降油路(即上述連接于液壓缸的無桿腔的工作油路)上設置平衡閥，從而起到防止重物加速下降的功能。此外，在液壓起重機的起升機構將負載起升到一定高度而因作業(yè)需要暫時懸停時，平衡閥處于閉鎖狀態(tài)，從而能夠起到鎖止作用，防止液壓缸的無桿腔內的液壓油回油，使得負載支持在該高度位置，不會因為負載重量而下降。當然，在此需要說明的是，平衡閥并不限于應用于液壓缸伸縮控制回路中，其廣泛應用于工程機械設備的多種液壓工作機構中，例如在全液壓行走系統中，為了防止下坡時超速下滑，該全液壓行走系統的液壓控制回路中也需要設置平衡閥。因此，平衡閥作為一種獨立的閥門，其可以應用于本領域技術人員公知的各種應用場合，在以下的描述中，為了幫助本領域技術人員理解， 主要以典型的液壓缸伸縮控制回路為例進行描述。平衡閥最簡單地是由單向閥與順序閥并聯而成的閥門，但是這種平衡閥由于密封性以及工作平穩(wěn)性不夠理想而在工程機械上較少采用。工程機械設備上采用專門設計的平衡閥，例如美國專利US 6，098，647所公開的液壓缸伸縮控制回路中所采用的平衡閥，該平衡閥為工程機械設備上典型采用的現有技術的平衡閥。圖1和圖2顯示該現有技術平衡閥的剖視結構示意圖和液壓原理圖。如圖1所示， 該現有技術的平衡閥主要包括閥體101、主閥芯102、主閥彈簧103、復位彈簧105、先導活塞 104組成，其具有三個功能，即上升進油功能、鎖止保持功能和下降限速功能，以下參照圖1 和圖2具體描述該三個功能狀態(tài)上升進油狀態(tài)正向油口 A接通液壓油(一般通過液壓缸伸縮控制回路中的換向閥切換油路而使得正向油口 A進油)，在此需要附加說明的是，對于平衡閥而言，其正向油口是指當從該正向油口進油時，只要液壓油具有足夠的壓力，平衡閥會導通，從而通過該平衡閥向液壓執(zhí)行元件(例如液壓缸)供油；反向油口是指當從該反向油口進油時，如果未對該平衡閥進行控制(例如液壓控制)，則無論液壓油的壓力多大，平衡閥均不會導通，這與單向閥的正向油口和反向油口類似的。參見圖1和圖2，當正向油口 A的進油壓力未建立時，主閥芯102的錐形部分在主閥彈簧103的壓力下與閥體101形成密封性線接觸，使得正向油口 A與反向油口 B不連通，因此平衡閥不會打開；當正向油口 A的進油壓力足夠時，進油壓力推動主閥芯102克服主閥彈簧103的彈力，從而使得正向油口 A與反向油口 B連通，平衡閥開啟，此時例如在液壓缸伸縮控制回路中，液壓油經由平衡閥向液壓缸的無桿腔供油，從而使得液壓缸的活塞桿上升，推動負載上升。鎖止保持狀態(tài)當正向油口 A不進油并且先導控制油口 X無壓力或壓力太小時，反向油口 B與例如液壓缸的無桿腔連通，在負載的壓力作用下，無桿腔內的液壓油經由主閥芯102上的節(jié)流油道作用在主閥芯102的右側，從而使得主閥芯102的錐形部分在該液壓油與主閥彈簧103的共同作用下壓靠到閥體101內的閥腔的環(huán)周突棱上，從而形成更加緊密的密封，反向油口 B與正向油口 A處于截斷狀態(tài)，使得平衡閥保持關閉，液壓缸的無桿腔內的液壓油無法從反向油口 B經由正向油口 A回油，從而實現鎖止功能，使得負載能夠長時間地保持在某個高度位置。下降限速狀態(tài)當液壓缸伸縮控制回路需要控制液壓缸帶動負載下降時，通過先導控制油口 X進行液壓控制(先導控制油口 X—般連接到液壓缸的有桿腔工作油路上，其中泄油口 L主要用于復位彈簧腔內滲入的液壓油的泄出)，當液控油口 X的壓力較小時，先導活塞104無法克服復位彈簧105的預緊力，先導活塞104處在圖1所示的最右極限位置； 當先導控制油口 X的油壓逐漸增加，從而能夠推動先導活塞104克服復位彈簧105的彈力時，先導活塞103左移，當移動到預定位置后開始和主閥芯102的左端接觸，然后隨著控制壓力的增加，先導活塞104推動主閥芯102克服主閥彈簧103的彈力，從而使得反向油口 B與正向油口 A連通，從而使得液壓缸的無桿腔內的液壓油能夠回油，從而實現下降限速功能。參見圖1所示，現有技術的平衡閥在實現下降限速功能時，因先導液控油壓力作用在先導活塞104上，并由先導活塞104推動主閥芯102運動，因此其控制比為1/K(其中K =D2/d2，D為圖1所示的閥體101內的閥腔的通流內徑，d為先導活塞104的控制油作用面直徑)，也就是負載壓力和控制油壓的比值，即在負載壓力為IMPa的情形下，控制油壓需要達到KX IMPa的情形下才能推動主閥桿102 (上述控制比僅是理論值，其中忽略了復位彈簧 105和主閥彈簧103的彈力影響)。這種現有技術的平衡閥由于結構設計的原因，存在一些難以克服的問題，例如由于D是由平衡閥的通流能力決定，這需要與液壓工作機構的工作速度、液壓執(zhí)行元件的流量需求等因素匹配，液壓工作機構根據應用需要選用通流能力匹配的平衡閥，因此該D的大小是相對確定的，同時d屬于控制油路部分，其不可能形成得較大，否則會導致控制油量不足、控制困難等缺陷，因此該現有技術的平衡閥的控制比相對而言是比較大的。在此情形下，在平衡閥的下降限速過程中，雖然其能夠實現下降限速功能， 但對負載壓力的變化過于敏感，一旦負載壓力略有變化，要求匹配的控制油壓成倍變化，否則平衡閥的開度就會產生明顯變化，而在液壓工作機構工作過程中，負載壓力因各種原因是經常變化的(尤其是在采用多級伸縮缸的液壓工作機構中)，即使負載壓力僅是略微波動，平衡閥的開度也會頻繁產生變化，從而使得該現有技術的平衡閥易受負載壓力影響，極易產生頻繁抖動等工作不穩(wěn)定現象；再如，正是由于上述控制比較大，因此平衡閥在實現下降限速功能時開啟壓力大，導致功率損失大。因此，這種現有技術的平衡閥的開度因易受負載影響，其控制性較差，即使先導控制油口 X的油壓保持恒定時，仍然無法維持平衡閥穩(wěn)定的開度。由上描述可見，該現有技術的平衡閥的主要缺點在于第一，由于該平衡閥的結構
5原因，其控制比不合理，從而控制性較差，并且工作不穩(wěn)定，盡管其能夠實現下降限速功能， 但平衡閥對負載壓力變化過于敏感，容易出現頻繁抖動等工作不穩(wěn)定的現象；第二，平衡閥的開度無法通過先導控制油口 X實現相對穩(wěn)定可靠地控制，即使在輕載時也不易實現穩(wěn)定控制；第三，控制壓力較高，為實現一定的控制比，常常人為地勉強將先導活塞104的控制油作用面的面積形成得較大，導致控制靈敏度更加不理想，并且能耗損耗較大。因此，需要設計一種新型的平衡閥，以克服或緩解現有技術的上述一項甚至全部缺點。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種平衡閥，該平衡閥不僅能夠有效地實現平衡閥的液壓功能，而且控制性良好，工作穩(wěn)定。在此基礎上，本發(fā)明進一步所要解決的技術問題是提供一種液壓缸伸縮控制回路，該液壓缸伸縮控制回路在液壓缸攜帶負載下降過程中能夠有效地實現限速功能，并且工作穩(wěn)定性良好，顯著改善了控制性能的可靠性。此外，本發(fā)明還要提供一種起重機，該起重機能夠有效實現負載的平穩(wěn)起升、鎖止保持以及下降限速功能，并且工作穩(wěn)定性良好，控制性能相對可靠。為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種平衡閥，該平衡閥包括具有正向油口和反向油口的主閥體以及能夠在該主閥體的閥腔內移動的主閥芯，該主閥芯在主閥芯彈簧的彈性預緊力作用下處于使得所述正向油口和反向油口截斷的常閉密封位置，其中，所述主閥芯包括相對的第一作用面和第二作用面，該第一作用面暴露于與所述反向油口連通的第一作用腔內，該第二作用面的受力方向與所述彈性預緊力的作用方向相同并暴露于經由阻尼槽或阻尼孔與所述反向油口連通的第二作用腔內，該第二作用腔與所述平衡閥的泄油口之間設有泄油油道；所述平衡閥還包括先導控制模塊，該先導控制模塊包括能夠往復移動的帶有先導活塞桿的先導活塞、復位彈簧以及位于該先導活塞一側的液控腔，所述先導活塞桿伸入到所述泄油油道內并在所述復位彈簧的作用下與該泄油油道的內壁形成密封而阻斷該泄油油道，所述液控腔與所述平衡閥的先導控制油口連通，以能夠接收液控油并控制所述先導活塞帶動所述先導活塞桿移動而使得所述泄油油道導通。優(yōu)選地，所述主閥芯彈簧的主閥芯彈簧腔兼作所述第二作用腔。優(yōu)選地，所述第二作用腔通過所述阻尼槽與所述反向油口連通，該阻尼槽形成在所述主閥芯的外周面上，并通過與所述主閥體的閥腔內壁的配合而在所述主閥芯移動離開所述常態(tài)密封位置的過程中增大該阻尼槽的通流開度。具體地，所述主閥體的閥腔內周面上形成與所述阻尼槽配合的具有軸向斜度的凸塊，該凸塊在所述主閥芯移動離開所述常態(tài)密封位置的過程中與所述阻尼槽的底壁的距離增大，以增大該阻尼槽的通流開度。優(yōu)選地，所述第一作用面的面積小于所述第二作用面的面積。優(yōu)選地，所述先導活塞桿上形成有節(jié)流槽，該節(jié)流槽的通流開度隨著所述先導活塞桿移動離開與所述泄油油道的內壁密封的位置而增大。具體地，所述泄油油道包括活塞桿配合通孔，所述先導活塞桿伸入到該活塞桿配合通孔內并在所述復位彈簧的作用下與所述活塞桿配合通孔形成錐面密封。
具體地，所述先導活塞桿包括節(jié)流槽段，該節(jié)流槽段的橫截面面積連續(xù)減小以在所述先導活塞桿上形成橫截面面積連續(xù)增大的所述節(jié)流槽，在所述先導活塞桿移動離開與所述活塞桿配合通孔密封的位置時，所述節(jié)流槽段移動穿過所述活塞桿配合通孔以增大所述節(jié)流槽的通流開度。具體地，所述先導控制模塊包括與所述主閥體形成為一體或安裝在該主閥體上的先導閥體，該先導閥體內形成有通過所述活塞桿配合通孔連通的導向柱塞腔和先導活塞腔，所述導向柱塞腔與所述第二作用腔連通，所述先導活塞腔內設有能夠滑動的所述先導活塞并通過該先導活塞密封性分隔為復位彈簧腔和所述液控腔，所述復位彈簧腔內設有所述復位彈簧，并且該復位彈簧腔的腔壁上設有所述泄油口。具體地，所述先導活塞桿的一端部分形成為與所述活塞桿配合通孔相密封的所述錐形密封段，該錐形密封段上形成有連通油道，并且該錐形密封段連接有與所述導向柱塞腔的內周面密封配合的導向柱塞，該導向柱塞內設有連通所述連通油道和第二作用腔的固定阻尼孔，所述泄油油道由所述固定阻尼孔、連通油道、活塞桿配合通孔、節(jié)流槽以及復位彈簧腔構成。替代選擇地，所述先導活塞桿的一端部分設有與所述活塞桿配合通孔相密封的錐面配合件，該錐面配合件位于所述導向柱塞腔內并通過鎖緊螺母固定到所述先導活塞桿上，所述泄油油道由所述導向柱塞腔、活塞桿配合通孔、節(jié)流槽以及復位彈簧腔構成。替代選擇地，所述先導活塞桿的一端部分連接有或形成有位于所述導向柱塞腔內且與該導向柱塞腔的內周面間隔的密封柱，該密封柱具有與所述活塞桿配合通孔密封配合的錐面部分，所述泄油油道由所述導向柱塞腔、活塞桿配合通孔、節(jié)流槽以及復位彈簧腔構成。具體地，所述主閥體內設有主閥套，所述主閥體的閥腔通過該主閥套形成，所述第一作用腔、第二作用腔以及主閥芯彈簧腔通過所述主閥芯與該主閥套的配合而形成。在上述平衡閥技術方案的基礎上，本發(fā)明還提供一種液壓缸伸縮控制回路，該液壓缸伸縮控制回路包括平衡閥和換向閥，其中，所述平衡閥為上述技術方案中任一項所述的平衡閥，該平衡閥的正向油口與所述換向閥的一個工作油口連通，反向油口與液壓缸的無桿腔連通，先導控制油口與連接于所述液壓缸的有桿腔的工作油路連通，卸油口與油箱或回油油路連通。此外，本發(fā)明還提供一種起重機，其中，該起重機包括上述的液壓缸伸縮控制回路。通過上述技術方案，本發(fā)明的平衡閥通過先導活塞桿的移動而選擇性地使得第二作用腔(優(yōu)選地，主閥芯彈簧腔兼作該第二作用腔)與油箱或回油油路連通，從而通過控制先導活塞桿的移動來控制主閥芯的移動，其采用先導控制方式，因此僅需要控制先導活塞桿的形狀尺寸即可容易地獲得較大的控制比，這使得平衡閥的下降限速控制更加靈敏， 通過較小的控制油壓即可有效地控制主閥芯的開啟，并且主閥芯的開度受負載壓力影響不大，其主要取決于先導控制油口處的油壓，因而不會因為負載壓力的略微變化而產生頻繁抖動，工作穩(wěn)定性較好。此外，在優(yōu)選方式下，第二作用腔通過隨著主閥芯軸向移動而能夠增大通流能力、降低阻尼作用的阻尼槽與反向油口連通，這能夠使得本發(fā)明的平衡閥控制效果更好，使得第一作用腔與第二作用腔之間形成一種相對的動態(tài)平衡，避免主閥芯的開度過大。此外，所述先導活塞桿上可以集成有節(jié)流槽，該節(jié)流槽在先導控制油口具有足夠的油壓時隨著先導活塞桿的移動逐漸增加開度，或者在先導控制油口的油壓減小時逐漸減小開度，因此工作平穩(wěn)性更加良好，避免了工作過程中的沖擊現象。同時，由于先導活塞桿上第二流槽的長度可以形成得較長，因而控制性更加良好。此外，由于所需控制油壓較小，因此節(jié)能效果良好。顯然地，由于本發(fā)明的液壓缸伸縮控制回路和液壓起重機包括本發(fā)明的上述平衡閥，因此其也具有上述技術優(yōu)點。本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的具體實施方式
部分予以詳細說明。


下列附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，其與下述的具體實施方式
一起用于解釋本發(fā)明，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于下述附圖及具體實施方式
。在附圖中圖1和圖2分別是現有技術的平衡閥的剖視結構示意圖和液壓原理圖。圖3是本發(fā)明具體實施方式
的平衡閥的剖視結構示意圖。圖4是圖3所示的平衡閥的先導活塞桿上的節(jié)流槽部位的局部放大示意圖。圖5是圖3所示的本發(fā)明具體實施方式
的平衡閥的液壓原理示意圖。圖6和圖7是分別本發(fā)明平衡閥的先導活塞桿上的節(jié)流槽部位的另兩種具體實施形式的局部放大示意圖。本發(fā)明的附圖標記說明
1主閥體；2主閥套；
3第一作用腔；4主閥芯；
5阻尼槽；6主閥芯彈簧；
7主閥芯彈簧腔；8導向柱塞；
9固定阻尼孔；10連通油道；
11導向柱塞腔；12先導閥體；
13復位彈簧腔；14復位彈簧；
15先導活塞桿；16先導活塞；
17第二作用腔；18液控腔；
19泄油油道；
136導向柱塞腔內周面；
137密封柱；138鎖緊螺母；
139錐面配合件；140錐形密封段；
141活塞連接段；142第一節(jié)流槽段
143第二節(jié)流槽段；144第三節(jié)流槽段
145節(jié)流槽；A正向油口；
B反向油口；Al第一作用面；
A2第二作用面；L泄油口 ；
Pl第一作用腔內油壓；
P2第二作用腔內油壓；
X先導控制油口。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
進行詳細說明，應當理解的是，此處所描述的具體實施方式
僅用于說明和解釋本發(fā)明，本發(fā)明的保護范圍并不局限于下述的具體實施方式
。首先需要說明的是，本發(fā)明的平衡閥屬于液壓元件，其核心技術構思在于其液壓控制關系，而不在于具體的閥門結構。圖3、圖4以及圖6和圖7所示的具體閥門結構僅是幫助本領域技術人員理解而例舉的具體結構形式，但是不應當將本發(fā)明的保護范圍局限于這些具體結構形式，例如，就圖5所示的本發(fā)明平衡閥的優(yōu)選形式的液壓控制關系而言，在該液壓控制關系的技術啟示下，本領域技術人員能夠想到各種各樣的具體閥門結構，但是， 無論具體的閥門結構形式如何變型，只要其采用本發(fā)明平衡閥的液壓控制關系，其均屬于本發(fā)明的保護范圍。為了幫助本領域技術人員深刻地理解本發(fā)明的技術方案，以下首先參照圖3和圖 4描述本發(fā)明平衡閥的一種優(yōu)選的具體結構形式，以使得本領域技術人員對本發(fā)明的技術方案初步形成比較直觀的認識。但是，本發(fā)明的保護范圍并不局限于圖3和圖4所示的具體細節(jié)結構，為此在該優(yōu)選閥門結構的基礎上，將進一步描述本發(fā)明更加廣義層次(即液壓控制關系層次)上的技術方案。如圖3所示，圖示的平衡閥包括形成有正向油口 A和反向油口 B的主閥體1、主閥套2、主閥芯4、主閥芯彈簧6、先導閥體12、復位彈簧14、先導活塞16、先導活塞桿15等，其中主閥芯4和主閥套2沿軸向配合，一處圓錐配合面以形成錐面密封，一處圓柱配合面，主閥芯4在主閥芯彈簧6的彈性預緊力作用下與主閥套2形成錐面密封，以處于將正向油口 A和反向油口 B截斷的常態(tài)密封位置。同時主閥芯4還包括用于受壓以驅動該主閥芯離開所述常態(tài)密封位置的第一作用面Al和用于受壓以使得該主閥芯4保持或移向所述常態(tài)密封位置的第二作用面A2，第一作用面Al暴露于與所述反向油口 B連通的第一作用腔3內，即該第一作用面Al與主閥套2共同圍成第一作用腔3，以能夠接收來自反向油口 B的液壓油并承受該液壓油的壓力， 第二作用面A2暴露于經由阻尼槽5與反向油口 B連通的主閥芯彈簧腔7內，該主閥芯彈簧腔7由第二作用面A2、主閥套2以及先導閥體12的側面共同圍成，在圖3所示的實施方式中，主閥芯彈簧腔7實際上兼作用于控制主閥芯4移動的第二作用腔，阻尼槽5形成在主閥芯4的外周面上，該阻尼槽5也顯示在圖5所示的液壓原理圖中。優(yōu)選地，該阻尼槽5隨著主閥芯4從使得反向油口B與正向油口A截斷的常態(tài)密封位置向使得反向油口B與正向油口 A導通的受控導通位置移動的過程中而增大通流開度，這對于本領域技術人員是容易理解的，這一般通過主閥芯4與主閥套2的內周面相配合而實現，例如主閥芯4上形成有阻尼槽5，主閥套2的內周面上形成與該阻尼槽5配合的具有軸向斜度的凸塊，隨著主閥芯4相對于主閥套2運動，凸塊與阻尼槽5的底壁的距離增大，從而增大了阻尼槽5的開度，增大了通流能力。主閥芯彈簧6 —端安裝在主閥芯4 一端的凸出部，而另一端則安裝支撐在先導閥體12的側面上。先導活塞桿15可通過焊接、鉚接等方式與導向柱塞8沿軸向裝配在一起。導向柱塞8位于先導閥體12的導向柱塞腔11內，并與先導閥體12的導向柱塞腔11的內周面配合，以使得先導活塞桿16的運動更平穩(wěn)。導向柱塞8內形成有一個固定阻尼孔 9以及與該固定阻尼孔連通的連通油道10，主閥芯彈簧腔7經由該固定阻尼孔9和連通油道10與導向柱塞腔11連通。先導閥體12密封安裝在主閥體1上，該先導閥體12內形成有導向柱塞腔11和先導活塞腔，該導向柱塞腔11和先導活塞腔通過形成在先導閥體12上的活塞桿配合通孔20 連通，導向柱塞腔11與主閥芯彈簧腔7連通，先導活塞腔內設有能夠滑動的先導活塞16并通過該先導活塞16密封性分隔為復位彈簧腔13和液控腔18，液控腔18與平衡閥的先導控制油口 X連通，以能夠接收液控油并控制先導活塞16帶動先導活塞桿15移動。復位彈簧腔13內設有復位彈簧14，并且該復位彈簧腔13的腔壁上設有泄油口 L。先導活塞桿15 伸入到活塞桿配合通孔20內并在所述復位彈簧14的作用下與活塞桿配合通孔20形成錐面密封，當液控腔18內的液壓油壓力足以克服復位彈簧14的彈力以及主閥芯彈簧腔7的液壓油對先導活塞桿15的壓力時，先導活塞桿15受驅而移動離開與活塞桿配合通孔20相密封的位置。先導活塞桿15和活塞桿配合通孔20的錐面密封以及先導活塞桿上的節(jié)流槽145結構如圖4所示，相應地，該具體實施方式
先導活塞桿15包括錐形密封段140、節(jié)流槽段和活塞連接段141，其中先導活塞桿15的錐形密封段140和活塞桿配合通孔20之間形成錐形密封，該錐形段形成有錐形密封面。為了在先導活塞桿15上形成節(jié)流槽145，先導活塞桿15的節(jié)流槽段的橫截面面積需要具有相應的變化，以使得先導活塞桿15的節(jié)流槽段形成相應的節(jié)流槽145，具體地，先導活塞桿15的節(jié)流槽段可以細分為三段，第一節(jié)流槽段142和活塞桿配合通孔20相配合的內周面之間只有微小的間隙，接下來的第二節(jié)流槽段143的橫截面積逐漸減??；然后再接下第三節(jié)流槽段144橫截面積繼續(xù)逐漸減小最后保持不變。先導活塞桿15的活塞連接段141的橫截面積與第一節(jié)流槽段142的橫截面面積相同，該活塞連接段141與先導活塞16連接。復位彈簧14 一端安裝在先導活塞16的側面上，另一端安裝支撐在先導閥體12的復位彈簧腔13的內側面上。由上描述可見，上述優(yōu)選實施方式的平衡閥的主要技術特征在于采用先導控制方式，通過控制先導活塞桿的移動來控制主閥芯的開度，該平衡閥的控制比近似可以認為是 D2/d2，其中D為先導活塞16的外徑，d為先導活塞桿15的活塞連接段141的外徑，也就是說，通過先導控制油口 X處的較小的控制油壓即可使得主閥芯4開啟，并且即使負載壓力略有變化，平衡閥的主閥芯開度也不會敏感變化，從而工作更加穩(wěn)定可靠，不容易產生抖動等工作不穩(wěn)定的現象，并且控制更加靈敏，控制性良好。除此之外，該平衡閥還具有如下結構特征第一，該平衡閥將控制平衡閥的主閥芯4運動的節(jié)流槽集成到先導活塞桿上，該節(jié)流槽在先導活塞桿的節(jié)流槽段142、143、144上連續(xù)形成，其通流開度是變化的，隨著先導活塞桿15向圖3所示的左側運動而增大通流開度，向右運動則減小通流開度，其通過精簡的結構改善了平衡閥的性能；第二，該平衡閥使得主閥芯彈簧腔7兼作第二作用腔，從而使得本發(fā)明的平衡閥結構更加緊湊，該主閥芯彈簧腔7通過隨著主閥芯軸向移動而能夠增大通流能力、降低阻尼作用的阻尼槽5與反向油口連通，這能夠使得本發(fā)明的平衡閥控制效果更好，使得形成第一作用腔與第二作用腔之間形成一種相對的動態(tài)平衡，避免主閥芯的開度過大；第三，該平衡閥通過在導向柱塞8中形成固定阻尼孔9，使得通過主閥芯彈簧腔 7的泄壓過快，從而保證主閥芯閥芯平穩(wěn)移動；第四，所述先導活塞桿上集成有節(jié)流槽145， 該節(jié)流槽在先導控制油口具有足夠的油壓時隨著先導活塞桿的移動逐漸增加開度，或者在先導控制油口的油壓減小時逐漸減小開度，因此工作平穩(wěn)性更加良好，避免了工作過程中的沖擊現象。因先導活塞桿15上的節(jié)流槽的主要作用是將彈簧腔7的壓力降低，故先導活塞16、先導活塞桿15、先導閥體12的安裝位置可以根據具體情況選擇，既可以安裝在圖 3所示的軸向位置，也可以安裝在與平衡閥的軸線成一定角度的位置、同時也可以安裝在和軸線相垂直或不垂直的平面內，而不局限于圖3所示的具體形式。此外，需要說明的是，以上描述的僅是本發(fā)明平衡閥的優(yōu)選結構形式，但是本發(fā)明的平衡閥并不局限于上述具體結構形式，例如參見圖6所示，先導活塞桿15上所連接的導向柱塞8和固定阻尼孔9也可以取消，在先導活塞桿15的一端通過鎖緊螺母138固定錐面配合件139，該錐面配合件139所起的作用于上述優(yōu)選實施方式中先導活塞桿15的錐形密封段類似，主要是通過該錐面配合件139上的錐面與先導閥體12的活塞桿配合通孔20形成錐面密封，同時也能夠對先導活塞桿15起到止擋作用，防止先導活塞桿15過度移動失去正常工作的有效位置，與上述優(yōu)選方式類似，先導活塞桿15、先導活塞16、先導閥體12、錐面配合件139、鎖緊螺母138等可以安裝在平衡閥的軸向位置，但也可以安裝在與平衡閥軸線成一定角度的位置、或者安裝在與平衡閥軸線相垂直或不垂直的平面內。再如，參見圖7， 上述優(yōu)選具體形式的導向柱塞8和固定阻尼孔9還可以通過圖7所示的密封柱137代替， 上述導向柱塞腔內周面136與該密封柱137的外周面無配合要求，且密封柱137的直徑小于導向柱塞腔的直徑(與導向柱塞腔的內周面間隔)，在該方式下，同樣能夠實現本發(fā)明的目的。但是，需要注意的是，在圖6和圖7所示的替代實施方式中，平衡閥的控制比與上述優(yōu)選結構形式的控制比相比較略有減小，這是由于錐面配合件139或密封柱137的直徑均大于圖3所示的先導活塞桿15的活塞桿連接段141的直徑，并且也不存在相互抵消的壓力作用面，因此在計算控制比時應當以錐面配合件139或密封柱137的直徑進行計算。但是， 顯然地，在該兩種替代實施方式中，本發(fā)明的平衡閥仍然是通過控制先導活塞桿15本身的移動來控制主閥芯4的開度，因此可以相對容易地優(yōu)化控制比，顯著地改善工作穩(wěn)定性，并增強控制的靈敏性，從而顯著地提高平衡閥的工作性能，并通過控制節(jié)流槽145通流開度變化來控制主閥芯的開度，從而實現一定程度的近似的比例控制功能。在此需要重復說明的是，通過該圖6和圖7所示的替代實施方式也可以看到，在本發(fā)明的平衡閥的技術構思范圍內，本領域技術人員能夠各種各樣的具體結構變形，但是只要這些結構變形屬于本發(fā)明的技術構思，其就應當屬于本發(fā)明的保護范圍。本發(fā)明的主要技術構思在于其核心的液壓控制原理，而不應當將本發(fā)明的保護范圍局限于任一種具體的細節(jié)結構。為此，下面將主要參照圖5描述本發(fā)明更廣義技術構思層次上的技術方案，該廣義層次上技術方案不局限于上述優(yōu)選結構，而是可以包含本發(fā)明技術構思范圍內的可能的其它具體結構，為了增進理解可以適當參照圖3。參見圖3，正如上文描述地，本發(fā)明的平衡閥的主閥部分與現有技術平衡閥基本類似，即該平衡閥包括具有正向油口 A和反向油口 B的主閥體1以及能夠在該主閥體1的閥腔內移動以控制所述正向油口 A和反向油口 B通斷的主閥芯4，該主閥芯4在主閥芯彈簧6 的彈性預緊力作用下處于使得所述正向油口A和反向油口B截斷的常閉密封位置，這種密封一般采用錐面密封，例如圖3中主閥芯4 一端的錐面與安裝在主閥芯4的閥腔內的主閥套2形成錐面密封，主閥芯4另一端通過主閥芯彈簧6的預緊彈力而使得主閥芯4壓緊在主閥套2上，從而形成使得主閥芯4處于常態(tài)密封位置，以將正向油口 A與反向油口 B截斷。與現有技術不同的是，主閥芯4還包括用于受壓以驅動該主閥芯離開所述常態(tài)密封位置的第一作用面Al和用于受壓以使得該主閥芯4保持或移向所述常態(tài)密封位置的第二作用面A2，也就是說，主閥芯4包括相對的第一作用面Al和第二作用面A2，其中第一作用面的承受液壓油壓力的方向與第二作用面的受壓方向相反，而第二作用面A2的受力方向與主閥芯彈簧6的彈性預緊力的作用方向相同，即能夠使得主閥芯4具有保持在或移向常態(tài)密封位置的趨勢。其中，第一作用面Al暴露于與所述反向油口 B連通的第一作用腔內， 以能夠接收來自反向油口 B的液壓油并承受該液壓油的壓力；第二作用面A2暴露于經由阻尼槽5或阻尼孔與反向油口 B連通的第二作用腔17內，以經由阻尼槽5或阻尼孔接收來自于反向油口 B的液壓油并承受該液壓油的壓力，在此需要注意的是，由于阻尼槽5或阻尼孔的作用，在平衡閥的動態(tài)工作過程中第二作用腔17內的油壓一般要低于第一作用腔3內的油壓，在第二作用腔17封閉的情形下(例如平衡閥的鎖止保持狀態(tài))，第二作用腔17內液壓油的油壓需要一定的時間積累才能達到與第一作用腔3內液壓油油壓相同的程度，也就是說存在一定的反應時間差。第一作用腔3和第二作用腔的具體結構形式可以多種多樣， 例如，在上述圖3所示的優(yōu)選結構中，主閥芯彈簧6的主閥芯彈簧腔7兼作第二作用腔17， 這樣在閥門的實體結構上無需獨立形成第二作用腔17，從而精簡了結構，在此情形下，第二作用面A2就是圖3所示的主閥芯4的右端面(包括承受油壓的主閥芯本體端面以及用于安裝主閥芯彈簧6的凸柱的端面)，當然，主閥芯彈簧腔7也可以不作為第二作用腔17，在此情形下需要設置獨立的第二作用腔17。此外，第二作用腔17與所述平衡閥的泄油口 L之間設有泄油油道19，例如在上述圖3中卸油油道19由導向柱塞8內的固定阻尼孔9、連通油道10、先導閥體12上的復位彈簧腔13與導向柱塞腔11之間的活塞桿配合通孔20、節(jié)流槽145以及復位彈簧腔13構成；而在圖6和圖7的替代變型實施方式中，卸油油道19則由導向柱塞腔11、活塞桿配合通孔19、節(jié)流槽145以及復位彈簧腔13構成。顯然地，本領域技術人員還可以想到其它多種具體的結構形式，但是這些簡單變型結構均應當屬于本發(fā)明的保護范圍。此外，本發(fā)明的平衡閥還包括先導控制模塊，該先導控制模塊的主體部分實際上是一個控制缸，適當參見圖3，該先導控制缸模塊包括能夠往復移動的帶有先導活塞桿15 的先導活塞16、作用于該先導活塞16上的復位彈簧14以及位于所述先導活塞16 —側的液控腔18，所述先導活塞桿15伸入到所述泄油油道19內并在所述復位彈簧14的作用下與該泄油油道19的內壁形成密封，從而阻斷該泄油油道，液控腔18與平衡閥的先導控制油口 X 連通，從而能夠接收液控油驅動先導活塞16移動，并通過該先導活塞16帶動先導活塞桿15 移動離開與泄油油道19的內壁形成密封的位置，從而使得泄油油道19導通，所述第二作用腔17與所述泄油口 L連通而將第二作用腔內的液壓油泄出，使得第二作用腔17內的液壓油降低。以上描述了本發(fā)明的液壓控制關系層面上的基本技術方案，在該基本技術方案的技術構思包含了本發(fā)明范圍內的各種可能的具體閥門結構。因此，在此需要再次強調的是， 無論平衡閥的具體結構如何變型，只要其采用了本發(fā)明上述的液壓控制關系，其均應當屬于本發(fā)明的保護范圍。在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明的平衡閥還包括一些優(yōu)選的具體結構，例如上文提及的主閥芯彈簧腔7兼作第二作用腔3的結構形式、圖3、圖6以及圖7中
12的泄油油道19的具體結構形式。下面將描述本發(fā)明平衡閥的一些比較優(yōu)選地其它結構形式，這些結構形式在上文參照圖3的優(yōu)選方式中已經進行了適當的描述，因此以下僅簡略說明。在上述基本技術方案中，第二作用腔17通過阻尼槽5或阻尼孔與所述反向油口 B 連通，也就是說，第二作用腔17與反向油口 B之間只要實現具有阻尼作用的通流即可。但是，優(yōu)選地，第二作用腔17通過特定的所述阻尼槽5與所述反向油口 B連通，該阻尼槽5形成在主閥芯4的外周面上，并通過與主閥體1的閥腔內壁的配合而在主閥芯4移動離開所述常態(tài)密封位置的過程中增大該阻尼槽5的通流開度。也就是說，該阻尼槽5為隨著主閥芯軸向移動而能夠增大通流能力、降低阻尼作用的阻尼槽，即通流開度能夠變化的阻尼槽， 這能夠使得本發(fā)明的平衡閥控制效果更好，使得形成第一作用腔與第二作用腔之間形成一種相對的動態(tài)平衡，避免主閥芯的開度過大。具體地，這種形式的阻尼槽5可以通過各種具體結構實現，例如，如上所述，具體地，主閥芯4的外周面上形成有阻尼槽5，主閥體的閥腔內周面(例如主閥套2的內周面)上形成與該阻尼槽5配合的具有軸向斜度的凸塊(該凸塊具有預定長度)，隨著主閥芯4相對于主閥體1的閥腔運動，該凸塊與阻尼槽5的底壁的距離增大，以增大阻尼槽5的通流開度，從而增大阻尼槽5的通流能力。當然，阻尼槽5對于本領域技術人員可以通過多種結構實現上述軸向可變的通流開度，在此不再贅述。此外，所述第一作用面Al的面積可以小于所述第二作用面A2的面積，但這不是必然地，通過選擇不同彈性系數的主閥芯彈簧6，第一作用面Al的面積也可以大于所述第二作用面A2的面積，當然，在圖3所示的優(yōu)選實施方式中，由于主閥芯彈簧腔7優(yōu)選地兼作第二作用腔17，顯然第一作用面Al的面積可以小于第二作用面A2的面積。為了使得平衡閥運行更平穩(wěn)，避免瞬間斷流或導通的沖擊，先導活塞桿15上形成有節(jié)流槽145，該節(jié)流槽145的通流開度隨著所述先導活塞桿15移動離開與所述泄油油道 19的內壁密封的位置而增大。具體地，例如，如上參照圖3所述，泄油油道19包括活塞桿配合通孔20，先導活塞桿15伸入到該活塞桿配合通孔20內并在復位彈簧14的作用下與活塞桿配合通孔20形成錐面密封。先導活塞桿15包括節(jié)流槽段142，143，144，該節(jié)流槽段的橫截面面積連續(xù)減小以在所述先導活塞桿15上形成橫截面面積連續(xù)增大的節(jié)流槽145， 所述先導活塞桿15移動離開與所述活塞桿配合通孔20密封的位置時，節(jié)流槽段142，143， 144移動穿過所述活塞桿配合通孔20以增大所述節(jié)流槽145的通流能力。具體地，參見圖3，本發(fā)明的上述先導控制模塊包括與主閥體1形成為一體或密封安裝在該主閥體1上的先導閥體12，該先導閥體12內形成有通過所述活塞桿配合通孔20 連通的導向柱塞腔11和先導活塞腔，導向柱塞腔11與所述第二作用腔17連通，這種連通可以具有多種形式，而不局限與圖3中所示的具體形式。如上所述，先導控制模塊的具體結構實際上為控制缸，先導活塞腔內設有能夠滑動的先導活塞16，該先導活塞腔通過該先導活塞16密封性分隔為復位彈簧腔13和液控腔18，復位彈簧腔13內設有所述復位彈簧14， 該復位彈簧14具有一定的彈性預緊力作用在先導活塞16上，從而使得先導活塞桿15 —端的錐形端或設置密封件壓靠到活塞桿配合孔20上，以形成錐面密封。此外，所述泄油口 L 設置復位彈簧腔13的腔壁上。主閥體1內設有主閥套2，主閥體1的閥腔通過該主閥套2 形成，第一作用腔3、第二作用腔17以及主閥芯彈簧腔7通過所述主閥芯3與該主閥套2的配合而形成。另外，其它一些優(yōu)選結構已經在上述參照圖3的優(yōu)選具體實施方式
中進行了描述，再次不再贅述。以下主要參照圖3、圖3和圖5描述本發(fā)明優(yōu)選實施方式平衡閥的工作原理，以更加體現本發(fā)明平衡閥的優(yōu)點。該平衡閥的工作原理如圖5所示，其中以該平衡閥應用于液壓起重機起升機構的液壓缸伸縮控制回路為例，其中正向油口 A與液壓缸伸縮控制回路中的換向閥的一個工作油口連通，反向油口 B與液壓缸的無桿腔連通，先導控制油口 X與液壓缸的有桿腔工作油路連通。在此情形下，該平衡閥的工作狀態(tài)分為上升進油狀態(tài)(液壓油流動方向為正向油口 A —反向油口 B)、鎖止保持狀態(tài)、下降限速狀態(tài)(液壓油流動方向為反向油口 B —正向油口 A)。上升進油狀態(tài)當正向油口 A建立的液壓油油壓足以克服主閥芯彈簧6的彈力時， 液壓油推動主閥芯4移動，從而使得正向油口 A與反向油口 B連通，液壓油從正向油口 A經由反向油口 B向液壓缸的無桿腔進油，從而推動液壓缸的活塞桿上升，使得液壓起重機的起升機構起升負載；鎖止保持狀態(tài)當液壓起重機的起升機構將負載起升到一定高度，因作業(yè)需要而使得負載懸停在該高度位置，所述液壓缸伸縮控制回路停止向液壓缸供油，而負載在反向油口 B產生的油壓通過阻尼槽5進入主閥芯彈簧腔7，主閥芯彈簧腔7中的壓力和主閥芯彈簧6預緊力共同作用而將主閥芯4壓在主閥套2上形成錐面密封，即使主閥芯彈簧6損壞也能通過主閥芯彈簧腔7中的油壓保證其密封可靠實現，從而使得正向油口 A與反向油口 B截斷。同時，此時由于液壓缸伸縮控制回路停止向液壓缸供油，先導控制油口 X也不存在油壓，先導活塞16在復位彈簧14的預緊力作用下處于行程最右端，先導活塞桿15的錐形密封段140的錐形密封面與先導閥體12的活塞桿配合通孔20的形成錐面密封，從而封住主閥芯彈簧腔7內的液壓油。也就是說，平衡閥整體的可靠密封使得液壓缸的有桿腔無法回油，使得負載不能在自身重量下下降，從而形成鎖止保持狀態(tài)。下降限速狀態(tài)當液壓缸攜帶負載下降時，液壓缸伸縮控制回路向液壓缸的有桿腔供油，無桿腔經由本發(fā)明的平衡閥回油，此時先導控制油口 X由于液壓缸的有桿腔工作油路上存在油壓，因而先導控制油口 X建立油壓，當先導控制油口 X的油壓能夠克服作用在先導活塞16上的復位彈簧的彈性預緊力以及主閥芯彈簧腔7內作用在先導活塞桿15上的壓力時，先導活塞16、先導活塞桿15和導向柱塞8 一起向左移動(這三個零件可以為一體結構或者單獨制造后相互連接)，隨著先導控制油口 X的壓力增加，先導活塞16位移逐漸增大，先導活塞桿15與先導閥體12的錐面密封打開，先導活塞桿15上的節(jié)流槽的通流面積隨著先導活塞桿15的移動而逐漸增大，此時液壓缸無桿腔內的液壓油從反向油口 B經由阻尼槽5作用在主閥芯第二作用面A2(例如圖3所示的主閥芯右端面)上的液壓油(油壓為P2)，通過固定阻尼孔9、連通油道10、活塞桿配合通孔20以及先導活塞桿15的節(jié)流槽段 142、143、144上的節(jié)流槽145和泄油口 L流回油箱(或回油油路)，因而作用在主閥芯第二作用面A2上的液壓油的油壓P2減小，當該油壓P2減小一定程度后，液壓缸的無桿腔內的液壓油(油壓為Pl)經由反向油口 B作用于主閥芯第一作用面Al (例如圖3所示的主閥芯 4在第一作用腔3內的受壓端面)所形成的壓力大于主閥芯第二作用面A2的壓力以及主閥芯彈簧的壓力后(即P2XA2+Fs，Fs為主閥芯彈簧6的力)，主閥芯向右移動，同時主閥芯的運動會減小阻尼槽5的阻尼作用，故作用在主閥芯右端的液壓力P2有所增加，同時也防止了主閥芯向右加速運動，使得主閥芯運動較為平穩(wěn)，液壓油從反向油口 B流向正向油口 A， 實現下降功能，當液壓缸攜帶負載下降過快時，液壓缸的有桿腔內形成一定程度的負壓，先導控制油口 X的油壓減小，因而先導活塞桿15會圖3所示的右側運動，使得先導活塞桿15 上的節(jié)流槽的通流能力減小，相應地使得第二作用腔內的液壓油P2增大，從而使得主閥芯 4減小開度，避免下降過快，起到限速作用。在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還提供一種液壓缸伸縮控制回路，該液壓缸伸縮控制回路包括平衡閥和換向閥，公知地，液壓缸的有桿腔通過一個工作油路經由平衡閥連接于換向閥的一個工作油口，有桿腔通過另一個工作油路連接于換向閥的另一個工作油口，其中，該平衡閥可以采用本發(fā)明上述技術方案的平衡閥，相應地，所述平衡閥的正向油口 A與所述換向閥的一個工作油口連通，反向油口 B與液壓缸的無桿腔連通，先導控制油口 X連接于所述液壓缸的有桿腔工作油路，卸油口 L與油箱或回油油路連通。在此需要注意的是，上述液壓缸伸縮控制回路中，先導控制油口 X連接于液壓缸有桿腔工作油路僅是一種典型的連接形式，除此之外，本發(fā)明的平衡閥的先導液控油口 X還可以連接于所述液壓缸伸縮控制回路之外的外部液控油源，例如液壓泵泵出的液壓油經由減壓閥減壓后所形成的外部液控油源，該外部液控油源可以經由相應的液控油路連接于先導控制油口 X，在液控油路上可以設置相應的開關閥或壓力調節(jié)閥等，以能夠根據工作狀況將液控油供應到先導控制油口 X，實現上述控制功能。本發(fā)明還提供一種液壓起重機，該液壓起重機包括上述的液壓缸伸縮控制回路。由上描述可以看出，本發(fā)明的平衡閥優(yōu)點在于第一，本發(fā)明的平衡閥通過先導活塞桿15的移動而選擇性地使得第二作用腔17(例如圖3所示的兼作第二作用腔的主閥芯彈簧腔7)與油箱或回油油路連通，從而通過控制先導活塞桿15的移動來控制主閥芯4的移動，其采用先導控制方式，因此僅需要控制先導活塞桿7的形狀尺寸即可容易地獲得較大的控制比，這使得平衡閥的下降限速控制更加靈敏，通過較小的控制油壓即可有效地控制主閥芯3的開啟，并且主閥芯的開度受負載壓力影響不大，其主要取決于先導控制油口 X 處的油壓，因而不會因為負載壓力的略微變化而產生頻繁抖動，工作穩(wěn)定性較好。第二，第二作用腔17通過隨著主閥芯軸向移動而能夠增大通流能力、降低阻尼作用的阻尼槽5與反向油口 B連通，這能夠使得本發(fā)明的平衡閥控制效果更好，使得第一作用腔與第二作用腔之間形成一種相對的動態(tài)平衡，避免主閥芯的開度過大。第三，在優(yōu)選方式下，所述先導活塞桿15上集成有節(jié)流槽145，該節(jié)流槽145在先導控制油口 X具有足夠的油壓時隨著先導活塞桿15的移動逐漸增加開度，或者在先導控制油口 X的油壓減小時逐漸減小開度，因此工作平穩(wěn)性更加良好，避免了工作過程中的沖擊現象；第四，因該平衡閥先導控制比較大， 平衡閥主閥芯的開度主要由先導控制油壓來控制，同時由于先導活塞桿上節(jié)流槽145的長度可以形成得較長，故控制性更好；第五，由于所需控制油壓較小，節(jié)能效果較佳。顯然地， 由于本發(fā)明的液壓缸伸縮控制回路和液壓起重機包括本發(fā)明的上述平衡閥，因此其也具有上述技術優(yōu)點。以上結合附圖詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術構思范圍內，可以對本發(fā)明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。例如，可以將主閥體1和先導閥體12可以為整體式閥體，為了安裝主閥芯4、活塞桿15等，該整體式閥體可以為可拆卸地對分結構。此外，主閥套2也可以與主閥體1形成為一體結構，在此情形下，主閥套2與主閥芯3相配合的結構直接形成在主閥體1上，雖然在加工上比采用主閥套2的形式略為困難，但這種變形方式也屬于本發(fā)明的保護范圍。總體而言，本發(fā)明的平衡閥在于提出了一種更加先進的技術方案，其核心技術構思在于其液壓控制原理，而不在于具體的機械結構，在圖5所示的液壓控制原理的啟示下，本領域技術人員可以想到各種各樣的與圖3所示不同的具體閥門結構，但是只要其采用本發(fā)明圖5所示的技術構思，其均應當屬于本發(fā)明的保護范圍。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應當視為本發(fā)明所公開的內容。
權利要求
1.平衡閥，包括具有正向油口(A)和反向油口(B)的主閥體(1)以及能夠在該主閥體 (1)的閥腔內移動的主閥芯G)，該主閥芯(4)在主閥芯彈簧(6)的彈性預緊力作用下處于使得所述正向油口(A)和反向油口(B)截斷的常閉密封位置，其中，所述主閥芯(4)包括相對的第一作用面(Al)和第二作用面(A2)，該第一作用面(Al) 暴露于與所述反向油口(B)連通的第一作用腔(3)內，該第二作用面(A2)的受力方向與所述彈性預緊力的作用方向相同并暴露于經由阻尼槽(5)或阻尼孔與所述反向油口(B)連通的第二作用腔(17)內，該第二作用腔與所述平衡閥的泄油口(L)之間設有泄油油道(19)；所述平衡閥還包括先導控制模塊，該先導控制模塊包括能夠往復移動的帶有先導活塞桿(1 的先導活塞(16)、復位彈簧(14)以及位于該先導活塞一側的液控腔(18)，所述先導活塞桿(15)伸入到所述泄油油道(19)內并在所述復位彈簧(14)的作用下與該泄油油道(19)的內壁形成密封而阻斷該泄油油道，所述液控腔(18)與所述平衡閥的先導控制油口(X)連通，以能夠接收液控油并控制所述先導活塞(16)帶動所述先導活塞桿(1 移動而使得所述泄油油道(19)導通。
2.根據權利要求1所述的平衡閥，其中，所述主閥芯彈簧(6)的主閥芯彈簧腔(7)兼作所述第二作用腔(17)。
3.根據權利要求1所述的平衡閥，其中，所述第二作用腔(17)通過所述阻尼槽(5)與所述反向油口(B)連通，該阻尼槽(5)形成在所述主閥芯(4)的外周面上，并通過與所述主閥體(1)的閥腔內壁的配合而在所述主閥芯(4)移動離開所述常態(tài)密封位置的過程中增大該阻尼槽(5)的通流開度。
4.根據權利要求3所述的平衡閥，其中，所述主閥體(1)的閥腔內周面上形成與所述阻尼槽( 配合的具有軸向斜度的凸塊，該凸塊在所述主閥芯(4)移動離開所述常態(tài)密封位置的過程中與所述阻尼槽(5)的底壁的距離增大，以增大該阻尼槽(5)的通流開度。
5.根據權利要求1所述的平衡閥，其中，所述第一作用面(Al)的面積小于所述第二作用面(A2)的面積。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的平衡閥，其中，所述先導活塞桿(1 上形成有節(jié)流槽(145)，該節(jié)流槽(145)的通流開度隨著所述先導活塞桿(15)移動離開與所述泄油油道(19)的內壁密封的位置而增大。
7.根據權利要求6所述的平衡閥，其中，所述泄油油道(19)包括活塞桿配合通孔 (20)，所述先導活塞桿(15)伸入到該活塞桿配合通孔00)內并在所述復位彈簧(14)的作用下與所述活塞桿配合通孔00)形成錐面密封。
8.根據權利要求7所述的平衡閥，其中，所述先導活塞桿(1 包括節(jié)流槽段(142， 143，144)，該節(jié)流槽段的橫截面面積連續(xù)減小以在所述先導活塞桿(巧)上形成橫截面面積連續(xù)增大的所述節(jié)流槽(145)，在所述先導活塞桿(1 移動離開與所述活塞桿配合通孔 (20)密封的位置時，所述節(jié)流槽段(142，143，144)移動穿過所述活塞桿配合通孔QO)以增大所述節(jié)流槽(145)的通流開度。
9.根據權利要求8所述的平衡閥，其中，所述先導控制模塊包括與所述主閥體(1)形成為一體或安裝在該主閥體(1)上的先導閥體(12)，該先導閥體(1 內形成有通過所述活塞桿配合通孔00)連通的導向柱塞腔(11)和先導活塞腔，所述導向柱塞腔(11)與所述第二作用腔(17)連通，所述先導活塞腔內設有能夠滑動的所述先導活塞(16)并通過該先導活塞(16)密封性分隔為復位彈簧腔(1 和所述液控腔(18)，所述復位彈簧腔(1 內設有所述復位彈簧(14)，并且該復位彈簧腔(1 的腔壁上設有所述泄油口(L)。
10.根據權利要求9所述的平衡閥，其中，所述先導活塞桿(1 的一端部分形成為與所述活塞桿配合通孔00)相密封的錐形密封段(140)，該錐形密封段(140)上形成有連通油道(10)，并且該錐形密封段(140)連接有與所述導向柱塞腔(11)的內周面密封配合的導向柱塞(8)，該導向柱塞⑶內設有連通所述連通油道(10)和第二作用腔(17)的固定阻尼孔(9)，所述泄油油道(19)由所述固定阻尼孔(9)、連通油道(10)、活塞桿配合通孔(20)、 節(jié)流槽(145)以及復位彈簧腔(1 構成。
11.根據權利要求9所述的平衡閥，其中，所述先導活塞桿(1 的一端部分設有與所述活塞桿配合通孔00)相密封的錐面配合件(139)，該錐面配合件(139)位于所述導向柱塞腔(11)內并通過鎖緊螺母(138)固定到所述先導活塞桿(1 上，所述泄油油道(19)由所述導向柱塞腔(11)、活塞桿配合通孔(20)、節(jié)流槽(14 以及復位彈簧腔(1 構成。
12.根據權利要求9所述的平衡閥，其中，所述先導活塞桿(1 的一端部分連接有或形成有位于所述導向柱塞腔(11)內且與該導向柱塞腔(11)的內周面間隔的密封柱(137)， 該密封柱(137)具有與所述活塞桿配合通孔00)密封配合的錐面部分，所述泄油油道(19) 由所述導向柱塞腔(11)、活塞桿配合通孔(20)、節(jié)流槽(14 以及復位彈簧腔(1 構成。
13.根據權利要求6所述的平衡閥，其中，所述主閥體(1)內設有主閥套0)，所述主閥體(1)的閥腔通過該主閥套(2)形成，所述第一作用腔(3)、第二作用腔(17)以及主閥芯彈簧腔(7)通過所述主閥芯(3)與該主閥套O)的配合而形成。
14.液壓缸伸縮控制回路，包括平衡閥和換向閥，其中，所述平衡閥為根據權利要求1 至13中任一項所述的平衡閥，該平衡閥的正向油口(A)與所述換向閥的一個工作油口連通，反向油口(B)與液壓缸的無桿腔連通，先導控制油口(X)連接于所述液壓缸的有桿腔工作油路或者連接于所述液壓缸伸縮控制回路之外的外部液控油源，卸油口(L)與油箱或回油油路連通。
15.起重機，其中，該起重機包括根據權利要求14所述的液壓缸伸縮控制回路。
全文摘要
平衡閥，包括具有正向油口(A)和反向油口(B)的主閥體(1)以及主閥芯(4)，所述主閥芯包括相對的第一作用面(A1)和第二作用面(A2)，該第一作用面暴露于與反向油口連通的第一作用腔(3)內，第二作用面暴露于經由阻尼槽(5)與反向油口連通的第二作用腔(17)內，該平衡閥還包括通過先導控制油口(X)使得第二作用腔選擇地與泄油口連通的先導控制模塊。此外，本發(fā)明還提供一種液壓缸伸縮控制回路和液壓起重機。本發(fā)明采用先導控制方式，通過控制先導活塞桿的尺寸即可獲得較大的控制比，使得平衡閥的下降限速控制更加靈敏，并且主閥芯的開度受負載壓力影響不大，不會產生頻繁抖動，其工作穩(wěn)定性較好，節(jié)能效果優(yōu)良。
文檔編號F15B13/02GK102562699SQ20111042488
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權日2011年12月16日
發(fā)明者宋建清, 左春庚, 張勁, 謝海波, 陶軍 申請人:中聯重科股份有限公司