平衡閥、液壓缸伸縮控制回路及液壓設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種平衡閥、使用該平衡閥的液壓缸伸縮控制回路及包括該液壓缸伸縮控制回路的液壓設(shè)備。平衡閥包括形成有正向油口、反向油口和泄油口的閥體，閥體包括：可移動(dòng)地設(shè)置在閥體內(nèi)的主閥芯、先導(dǎo)閥芯、分別位于主閥芯兩端的第一油腔和先導(dǎo)腔及位于主閥芯周向的第二油腔，第一油腔與正向油口連通，第二油腔與反向油口連通，第一油腔通過(guò)主閥芯與第二油腔連通，第二油腔通過(guò)主閥芯與閥體之間的流通通道與先導(dǎo)腔連通；先導(dǎo)閥芯的一部分容納在先導(dǎo)腔內(nèi)，以連通或阻隔先導(dǎo)腔和泄油口；并且第二油腔通過(guò)閥體上設(shè)置的可封閉的節(jié)流油道連通于先導(dǎo)腔，以在油液從反向油口流向正向油口的過(guò)程中提高主閥芯關(guān)閉的響應(yīng)速度，從而提高平衡閥的性能。
【專利說(shuō)明】平衡閥、液壓缸伸縮控制回路及液壓設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及液壓領(lǐng)域，具體地，涉及一種平衡閥、液壓缸伸縮控制回路及液壓設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]工程起重機(jī)中，起升機(jī)構(gòu)、變幅機(jī)構(gòu)和伸縮機(jī)構(gòu)等通常需要進(jìn)行帶負(fù)載的下降運(yùn)動(dòng)，在該過(guò)程中，為防止重物快速下落而造成操作事故等，通常采用平衡閥來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)上述下降過(guò)程的控制。
[0003]目前起重機(jī)對(duì)平衡閥性能要求越來(lái)越高，如中國(guó)專利CN202790565U公開(kāi)了一種平衡閥，該平衡閥包括主閥體、主閥套、主閥芯以及控制閥體等。但是，在該平衡閥的產(chǎn)生平衡作用的過(guò)程中，第二油口流入的油液壓力大致等于主閥彈簧的預(yù)緊力、控制彈簧的預(yù)緊力以及控制腔內(nèi)油液壓力之和，在控制閥芯移動(dòng)并關(guān)閉第二節(jié)流孔的過(guò)程中，主閥芯只能隨控制閥芯的移動(dòng)過(guò)程緩慢關(guān)閉。這在將平衡閥應(yīng)用于起重機(jī)中帶負(fù)載下降時(shí)，不利于立刻停止負(fù)載下降過(guò)程，從而造成安全隱患。此外，當(dāng)?shù)谝挥涂谥杏鸵旱牧髁亢蛪毫ν蝗辉龃髸r(shí)，主閥芯由于受主閥彈簧和控制彈簧等的作用力而不能立即對(duì)第一油口中的油液做出快速開(kāi)啟的反應(yīng)。換言之，該平衡閥關(guān)閉和打開(kāi)的反應(yīng)速度可能無(wú)法滿足現(xiàn)有起重機(jī)對(duì)于平衡閥性能的要求。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種關(guān)閉響應(yīng)速度相對(duì)較高的平衡閥。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種平衡閥，該平衡閥包括:形成有正向油口、反向油口和泄油口的閥體，該閥體包括:可移動(dòng)地設(shè)置在所述閥體內(nèi)的主閥芯，分別位于所述主閥芯兩端的第一油腔和先導(dǎo)腔以及位于主閥芯周向的第二油腔，所述第一油腔與所述正向油口連通，所述第二油腔與所述反向油口連通，并且所述第一油腔通過(guò)所述主閥芯與所述第二油腔連通，所述第二油腔通過(guò)所述主閥芯與所述閥體之間的流通通道與所述先導(dǎo)腔連通；先導(dǎo)閥芯，該先導(dǎo)閥芯的一部分容納在所述先導(dǎo)腔內(nèi)，并且該先導(dǎo)閥芯能夠移動(dòng)，以連通或阻隔所述先導(dǎo)腔和所述泄油口 ；其中，所述閥體上設(shè)置有可封閉的節(jié)流油道，所述第二油腔通過(guò)該可封閉的節(jié)流油道連通于所述先導(dǎo)腔，以在油液從所述反向油口流向所述正向油口的過(guò)程中提高所述主閥芯的響應(yīng)速度。
[0006]優(yōu)選地，所述閥體上設(shè)置有作為可封閉的節(jié)流油道的環(huán)形凹口和油道孔，所述第二油腔通過(guò)該油道孔與所述環(huán)形凹口連通，所述先導(dǎo)閥芯的所述一部分包括階梯部，在初始狀態(tài)下，所述環(huán)形凹口通過(guò)所述階梯部連通于所述先導(dǎo)腔。
[0007]優(yōu)選地，所述先導(dǎo)腔還通過(guò)允許油液從所述先導(dǎo)腔流向所述第二油腔的單向閥連通于所述第二油腔。
[0008]優(yōu)選地，所述閥體包括單向閥腔，所述單向閥包括容納在所述單向閥腔內(nèi)的鋼球、鋼球彈簧和中空的固定螺栓，所述單向閥腔的一端通過(guò)所述固定螺栓的中空部連通于所述先導(dǎo)腔，另一端分別通過(guò)第一油道連通于所述第二油腔，并且所述單向閥腔還通過(guò)第二油道連通于所述第二油腔，所述鋼球設(shè)置在所述鋼球彈簧和所述固定螺栓之間，以在初始狀態(tài)下通過(guò)所述鋼球?qū)⑺鱿葘?dǎo)腔和所述第二油腔隔開(kāi)，在所述先導(dǎo)腔的壓力大于所述第二油腔的壓力與所述鋼球彈簧的彈性力之和的狀態(tài)下，以允許所述先導(dǎo)腔的油液經(jīng)由所述中空部和第二油道流向所述第二油腔。
[0009]優(yōu)選地，所述平衡閥包括主閥芯復(fù)位彈簧、定位端蓋和固定在所述閥體內(nèi)的主閥套，所述主閥芯可移動(dòng)地容納在所述主閥套內(nèi)，以在所述主閥芯和所述主閥套之間形成腔室，該腔室通過(guò)所述主閥套的側(cè)開(kāi)口連通于所述第二油腔，所述定位端蓋的一端固定在所述閥體上，另一端伸入所述閥體內(nèi)并密封地連接于所述主閥套；所述定位端蓋包括形成所述先導(dǎo)腔的一部分的定位端蓋彈簧腔，該定位端蓋彈簧腔通過(guò)所述主閥芯與所述主閥芯套之間的流通通道連通于所述腔室，并且所述主閥芯復(fù)位彈簧設(shè)置在所述主閥芯和所述定位端蓋彈簧腔之間，以在初始狀態(tài)下將所述主閥芯壓靠在所述主閥套上，使得所述第一油腔與所述腔室相互隔開(kāi)。
[0010]優(yōu)選地，所述主閥套向內(nèi)形成有環(huán)形凸臺(tái)部，該環(huán)形凸臺(tái)部上形成有錐形臺(tái)肩，所述主閥芯的靠近所述第一油腔的一端形成有圓柱段和圓錐段，在初始狀態(tài)下，所述圓柱段和所述圓錐段分別壓靠在所述環(huán)形凸臺(tái)部和所述錐形臺(tái)肩上，以隔開(kāi)所述第一油腔和所述腔室。
[0011]優(yōu)選地，所述主閥芯的靠近所述定位端蓋彈簧腔的一端形成為楔形段，所述主閥套與該楔形段配合形成所述流通通道。
[0012]優(yōu)選地，所述平衡閥包括先導(dǎo)閥芯復(fù)位彈簧和先導(dǎo)閥芯底座，該先導(dǎo)閥芯底座的一端固定在所述閥體上，另一端密封地伸入所述先導(dǎo)腔內(nèi)，所述先導(dǎo)閥芯復(fù)位彈簧設(shè)置在所述先導(dǎo)閥芯和所述先導(dǎo)閥芯底座之間，以在初始狀態(tài)下使所述先導(dǎo)閥芯阻隔所述先導(dǎo)腔和所述泄油口。
[0013]優(yōu)選地，所述先導(dǎo)腔包括節(jié)流口，所述先導(dǎo)閥芯包括閥芯體和調(diào)節(jié)體，所述閥芯體容納在所述先導(dǎo)腔內(nèi)，所述調(diào)節(jié)體從所述節(jié)流口伸出至所述先導(dǎo)腔外，并且所述調(diào)節(jié)體的截面從所述節(jié)流口朝向所述先導(dǎo)腔外的方向逐漸減小，以逐漸改變所述節(jié)流口的通流截面，并且所述階梯部設(shè)置在所述閥芯體的靠近所述先導(dǎo)閥芯復(fù)位彈簧的一端上。
[0014]優(yōu)選地，所述閥芯體包括柱狀段和小于該柱狀段截面的錐形段，所述柱狀段的截面等于所述先導(dǎo)腔的截面，所述階梯部設(shè)置在柱狀段上，所述錐形段連接于所述調(diào)節(jié)體并與所述先導(dǎo)腔之間形成通流空間，該通流空間通過(guò)所述調(diào)節(jié)體與所述泄油口連通，所述柱狀段內(nèi)形成有第一流道，該第一流道經(jīng)由過(guò)補(bǔ)償阻尼與所述先導(dǎo)腔連通，所述錐形段上形成有同時(shí)與所述通流空間和所述第一流道連通的第二流道。
[0015]優(yōu)選地，所述調(diào)節(jié)體從所述節(jié)流口朝向所述先導(dǎo)腔外依次包括截止段、微動(dòng)調(diào)節(jié)段、流量調(diào)節(jié)段和通流段，所述截止段的截面等于所述節(jié)流口的截面，所述微動(dòng)調(diào)節(jié)段的最大截面小于所述節(jié)流口的截面，所述流量調(diào)節(jié)段的最大截面小于或等于所述微動(dòng)調(diào)節(jié)段的最小截面，所述通流段的截面保持不變且等于所述流量調(diào)節(jié)段的最小截面。
[0016]優(yōu)選地，所述平衡閥包括可移動(dòng)地設(shè)置在所述閥體內(nèi)的壓力控制活塞，該壓力控制活塞用于控制所述先導(dǎo)閥芯，以連通或阻隔所述先導(dǎo)腔和所述泄油口。
[0017]優(yōu)選地，所述閥體形成有控油口并包括相連通的第一控制腔和第二控制腔，所述第一控制腔連通于所述泄油口，所述壓力控制活塞包括主體部和細(xì)桿部，所述主體部可移動(dòng)地容納在所述第一控制腔內(nèi)，所述控油口通過(guò)設(shè)置在所述主體部上的控制阻尼與所述第一控制腔連通，所述細(xì)桿部從所述第一控制腔內(nèi)伸入到所述第二控制腔內(nèi)，并且所述先導(dǎo)閥芯從所述先導(dǎo)腔內(nèi)伸入到所述第二控制腔內(nèi)，在初始狀態(tài)下，所述細(xì)桿部與所述先導(dǎo)閥芯之間存在間隙。
[0018]優(yōu)選地，所述閥體還包括連通于所述泄油口的二次溢流閥腔，所述第一控制腔經(jīng)由第一泄油油道連通于所述二次溢流閥腔，所述二次溢流閥腔內(nèi)可移動(dòng)地設(shè)置有溢流閥芯，通過(guò)該溢流閥芯使得所述第二油腔經(jīng)由第二泄油油道連通于所述二次溢流閥腔。
[0019]本實(shí)用新型的另一目的是提供一種能夠快速有效地控制液壓缸的液壓缸伸縮控制回路。
[0020]為實(shí)現(xiàn)上述另一目的，本實(shí)用新型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液壓缸，該液壓缸的有桿腔和無(wú)桿腔分別經(jīng)由第一工作油路和第二工作油路連接于換向閥，該換向閥連接進(jìn)油油路和回油油路，所述第二工作油路上設(shè)有平衡閥，其中，所述平衡閥為根據(jù)本實(shí)用新型所提供的平衡閥，該平衡閥的正向油口連接于所述換向閥，所述反向油口與所述液壓缸的無(wú)桿腔連通，并且所述泄油口連接于所述回油油路。
[0021]另外，根據(jù)本實(shí)用新型的再一方面，提供一種包括上述液壓缸伸縮控制回路的液壓設(shè)備，以便于高速有效地進(jìn)行各種施工作業(yè)。
[0022]本實(shí)用新型的平衡閥通過(guò)設(shè)置可封閉的節(jié)流油道，用于連通第二油腔和先導(dǎo)腔，以在油液從反向油口流向正向油口且先導(dǎo)閥芯快速關(guān)閉回位時(shí)，使先導(dǎo)腔與第二油腔壓力趨于一致，有利于主閥芯僅受主閥芯復(fù)位彈簧的預(yù)壓緊力而關(guān)閉，從而提高整個(gè)平衡閥關(guān)閉的響應(yīng)速度。
[0023]本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]附圖是用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分，與下面的【具體實(shí)施方式】一起用于解釋本實(shí)用新型，但并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的限制。在附圖中:
[0025]圖1和圖2是本實(shí)用新型的平衡閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3是本實(shí)用新型的平衡閥中包括主閥芯的部分結(jié)構(gòu)放大示意圖；
[0027]圖4是本實(shí)用新型的平衡閥中主閥芯與主閥套之間雙重密封結(jié)構(gòu)的放大示意圖；
[0028]圖5是本實(shí)用新型的平衡閥中包括先導(dǎo)閥芯的部分結(jié)構(gòu)放大示意圖；
[0029]圖6是本實(shí)用新型的平衡閥中先導(dǎo)閥芯的調(diào)節(jié)體與閥體之間雙重密封結(jié)構(gòu)的放大示意圖；
[0030]圖7是本實(shí)用新型的平衡閥的液壓原理圖；
[0031]圖8是本實(shí)用新型的平衡閥的應(yīng)用于起重機(jī)中的液壓回路圖。
[0032]附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0033]I閥體2主閥芯復(fù)位彈簧3主閥芯
[0034]4定位端蓋5主閥套6先導(dǎo)閥芯
[0035]7先導(dǎo)閥芯復(fù)位彈簧 8先導(dǎo)閥芯底座9壓力控制活塞
[0036]10活塞復(fù)位彈簧11活塞固定底座12鋼球[0037]13鋼球彈簧14固定螺栓15溢流閥芯
[0038]16溢流閥套17溢流閥調(diào)節(jié)螺桿18溢流閥復(fù)位彈簧
[0039]19溢流閥調(diào)節(jié)螺母20溢流閥彈簧座21過(guò)補(bǔ)償阻尼
[0040]22控制阻尼31圓柱段32圓錐段
[0041]33楔形段5a側(cè)開(kāi)口51環(huán)形凸臺(tái)部
[0042]52錐形臺(tái)肩6a節(jié)流口61閥芯體
[0043]62調(diào)節(jié)體61a第一流道61b第二流道
[0044]91主體部92細(xì)桿部
[0045]101第一油腔102第二油腔103先導(dǎo)腔
[0046]104第一控制腔105第二控制腔106單向閥腔
[0047]107 二次溢流閥腔108腔室109環(huán)形凹口
[0048]110油道孔111第一油道112第二油道
[0049]113第一泄油油道114第二泄油油道103a定位端蓋彈簧腔
[0050]103b通流空間611柱狀段612錐形段
[0051]621截止段622微動(dòng)調(diào)節(jié)段623流量調(diào)節(jié)段
[0052]624通流段625止擋段
[0053]A正向油口B反向油口T泄油口
[0054]X控油口e間隙210液壓缸
[0055]211換向閥
【具體實(shí)施方式】
[0056]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限制本實(shí)用新型。
[0057]在本實(shí)用新型中，在未作相反說(shuō)明的情況下，使用的方位詞如“上、下、左、右”通常是指附圖中的上、下、左、右，“內(nèi)、外”是指相對(duì)于各部件輪廓的內(nèi)、外。
[0058]本實(shí)用新型涉及一種平衡閥，該平衡閥包括有過(guò)補(bǔ)償特性、微動(dòng)特性、通流特性、大流量特性等，可廣泛應(yīng)用于多種工程機(jī)械中。下面將對(duì)平衡閥的各部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0059]參見(jiàn)圖1和圖2，平衡閥包括形成有正向油口 A、反向油口 B和泄油口 T的閥體1，該閥體I內(nèi)包括有第一油腔101、第二油腔102、先導(dǎo)腔103和可移動(dòng)地設(shè)置在閥體I內(nèi)的主閥芯3。其中，第一油腔101位于主閥芯3的一端，第二油腔102位于主閥芯3的周向，先導(dǎo)腔103位于主閥芯3的另一端，并且第一油腔101與正向油口 A連通，第二油腔102與反向油口 B連通，第一油腔101通過(guò)主閥芯3與第二油腔102連通，第二油腔102通過(guò)主閥芯3與閥體I之間的流通通道與先導(dǎo)腔103連通。
[0060]根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，當(dāng)油液從正向油口 A流入并推動(dòng)上述主閥芯3移動(dòng)后，第一油腔101、第二油腔102和先導(dǎo)腔103之間相互連通，油液將從反向油口 B流出，此時(shí)平衡閥處于打開(kāi)狀態(tài)，反之，油液僅從反向油口 B流入時(shí)，由于主閥芯3的結(jié)構(gòu)而無(wú)法推動(dòng)主閥芯3移動(dòng)，使得平衡閥處于關(guān)閉狀態(tài)。在上述情況下，平衡閥起到單向閥的作用。因此，本實(shí)用新型中，正向油口 A是指無(wú)其他控制作用下能夠使平衡閥導(dǎo)通的油口，反向油口 B則是指無(wú)其他控制作用下無(wú)法使平衡閥導(dǎo)通的油口。
[0061]進(jìn)一步地，為實(shí)現(xiàn)平衡閥的壓力平衡作用，閥體I通常還包括有部分地容納在先導(dǎo)腔103內(nèi)的先導(dǎo)閥芯6，該先導(dǎo)閥芯6能夠在先導(dǎo)腔103內(nèi)移動(dòng)，以連通或阻隔先導(dǎo)腔103和所述泄油口 T，從而通過(guò)先導(dǎo)閥芯6的先導(dǎo)作用，用于控制先導(dǎo)腔103內(nèi)的油液壓力，進(jìn)而使得主閥芯3因先導(dǎo)腔103內(nèi)壓力減小而移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)平衡閥的壓力平衡作用。
[0062]如圖1和圖2所示，先導(dǎo)腔103和第一油腔101分別位于主閥芯103的兩端，并通過(guò)該主閥芯103隔開(kāi)。當(dāng)先導(dǎo)閥芯6不起先導(dǎo)作用時(shí)，先導(dǎo)腔103與所述泄油口 T之間處于阻隔狀態(tài)；當(dāng)先導(dǎo)閥芯6移動(dòng)并打開(kāi)先導(dǎo)腔103的節(jié)流口 6a時(shí)，先導(dǎo)腔103與所述泄油口 T之間處于連通狀態(tài)。關(guān)于先導(dǎo)閥芯6使先導(dǎo)腔103和所述泄油口 T連通或阻隔的過(guò)程將在下文中詳細(xì)描述。
[0063]此外，本實(shí)用新型的平衡閥中還設(shè)置有可封閉的節(jié)流油道，使得第二油腔102通過(guò)該可封閉的節(jié)流油道連通于先導(dǎo)腔103，以在油液從反向油口 B流向正向油口 A的過(guò)程中提高主閥芯3關(guān)閉的響應(yīng)速度。具體而言，當(dāng)油液從反向油口 B流向正向油口 A且先導(dǎo)閥芯6快速關(guān)閉回位時(shí)，第二油腔102快速通過(guò)該可封閉的節(jié)流油道連通于先導(dǎo)腔103，先導(dǎo)腔103與第二油腔102壓力趨于一致，此時(shí)主閥芯3僅受主閥芯復(fù)位彈簧2(主閥芯復(fù)位彈簧2與主閥芯3的連接關(guān)系將在下文中具體描述)的作用，換言之，主閥芯3的受力平衡被打破。由于主閥芯復(fù)位彈簧2預(yù)壓緊力很大，迫使主閥芯3迅速切斷反向油口 B和正向油口 A的油流，從而提高整個(gè)平衡閥關(guān)閉的響應(yīng)速度。可以理解，將平衡閥應(yīng)用在帶負(fù)載下降的過(guò)程中，通過(guò)快速關(guān)閉主閥芯2，阻止反向油口 B與正向油口 A連通，可以防止負(fù)載進(jìn)行不需要的突然快速下降。
[0064]還可以理解的是，所述可封閉的節(jié)流油道還可以為平衡閥帶來(lái)其他有益效果，例如，當(dāng)油液從正向油口 A流向反向油口 B時(shí)，一方面，主閥芯2朝向先導(dǎo)腔103移動(dòng)，此時(shí)先導(dǎo)腔103中可能存在的油液將通過(guò)該封閉的節(jié)流油道流入第二油腔102中并從反向油口 B中流出，以防止先導(dǎo)腔103形成死腔；另一方面，由于先導(dǎo)腔103與第二油腔102連通，使兩腔油液壓力一致，這將有利于第一油腔101中的油液僅需要克服主閥芯復(fù)位彈簧2的預(yù)緊力打開(kāi)主閥芯2，而不需要克服主閥芯復(fù)位彈簧2的預(yù)緊力以及先導(dǎo)腔103內(nèi)的油液壓力，由此降低了主閥芯2的開(kāi)啟壓力。
[0065]一種【具體實(shí)施方式】中，閥體I上設(shè)置有環(huán)形凹口 109和油道孔110。此處，環(huán)形凹口 109和油道孔110—起作為可封閉的節(jié)流油道，用于連通第二油腔102和先導(dǎo)腔103。其中，第二油腔102通過(guò)該油道孔110與環(huán)形凹口 109連通，先導(dǎo)閥芯6的一部分包括階梯部，由此，使得在初始狀態(tài)下，環(huán)形凹口 109通過(guò)階梯部連通于先導(dǎo)腔103。當(dāng)然，所述節(jié)流油道不限于該結(jié)構(gòu)，其他形式的節(jié)流油道均可以應(yīng)用于本實(shí)用新型的平衡閥中，以提高平衡閥關(guān)閉的響應(yīng)速度。
[0066]另外，平衡閥還可以包括允許先導(dǎo)腔103中的油液從先導(dǎo)腔103流向第二油腔102的單向閥，從而在大流量和大壓力下使先導(dǎo)腔103通過(guò)單向閥連通于第二油腔102，這樣在油液從正向油口 A流向反向油口 B的過(guò)程中便可以提高主閥芯3的響應(yīng)速度。
[0067]對(duì)于單向閥的結(jié)構(gòu)，可以包括多種，如圖1和圖2所示的實(shí)施方式中，閥體I包括有單向閥腔106，單向閥包括有容納在所述單向閥腔106內(nèi)的鋼球12、鋼球彈簧13和中空的固定螺栓14。其中，單向閥腔106的一端通過(guò)固定螺栓14的中空部連通于先導(dǎo)腔103，另一端分別通過(guò)第一油道111連通于第二油腔102，并且單向閥腔106還通過(guò)第二油道112連通于第二油腔102。
[0068]在單向閥腔106內(nèi)，將鋼球12設(shè)置在鋼球彈簧13和固定螺栓14之間。通過(guò)該單向閥結(jié)構(gòu)，使得在初始狀態(tài)(或平衡閥的通常狀態(tài))下，通過(guò)鋼球12將先導(dǎo)腔103和第二油腔102隔開(kāi)，即鋼球12能夠同時(shí)遮擋第一油道111和第二油道112。在先導(dǎo)腔103的壓力大于第二油腔102的壓力與鋼球彈簧13的彈性力之和的狀態(tài)下，由于壓差，使得鋼球12向左移動(dòng)，從而允許先導(dǎo)腔103的油液經(jīng)由固定螺栓14的中空部和第二油道112流向第二油腔102。其中，先導(dǎo)腔103的壓力大于第二油腔102的壓力與鋼球彈簧13的彈性力之和的狀態(tài)出現(xiàn)在以下情況中，即第一油腔101中突然出現(xiàn)大流量和大壓力油液，主閥芯3由于兩端出現(xiàn)壓力差而在圖1中朝右移動(dòng)，使得先導(dǎo)腔103的體積減少，由于先導(dǎo)腔103內(nèi)的油液不能完全通過(guò)主閥芯3與閥體I之間的流通通道以及可封閉的節(jié)流油道進(jìn)入第二油腔102(或者說(shuō)所述流通通道和節(jié)流油道不足以通流先導(dǎo)腔103油液)，因此使得先導(dǎo)腔103內(nèi)的壓力急速增加，當(dāng)先導(dǎo)腔103內(nèi)的壓力值大于第二油腔102的壓力與鋼球彈簧13的彈性力之和后，便推動(dòng)鋼球12向左移動(dòng)而打開(kāi)單向閥，由此連通先導(dǎo)腔103和第二油腔102，油液從先導(dǎo)腔103流入第二油腔102后實(shí)現(xiàn)泄壓。由于先導(dǎo)腔103內(nèi)的壓力減小，因而有利于第一油腔101的油液推動(dòng)主閥芯3，并且，從先導(dǎo)腔103流入第二油腔102的油液作用在主閥芯3上，進(jìn)一步加大了主閥芯3兩端的壓力差，從而提高了主閥芯3開(kāi)啟的響應(yīng)速度。
[0069]關(guān)于主閥芯3的具體安裝結(jié)構(gòu)，只要能夠?qū)崿F(xiàn)上述功能均可。參見(jiàn)圖1、圖2和圖3所示的【具體實(shí)施方式】，其中，平衡閥包括有固定在閥體I內(nèi)的主閥套5、設(shè)置在該主閥套5內(nèi)的主閥芯復(fù)位彈簧2以及安裝在閥體I上的定位端蓋4。
[0070]具體地，主閥套5可通過(guò)多種方式固定在閥體I內(nèi)，此處不對(duì)其固定方式限定。優(yōu)選地，主閥套5和閥體I之間設(shè)置有密封件，以防止泄漏。一種優(yōu)選實(shí)施方式中，主閥套5和閥體I之間的密封件可以是O型密封圈或矩形密封圈，或者是兩者的結(jié)合。
[0071 ] 主閥芯3可移動(dòng)地容納在主閥套5內(nèi)，以在主閥芯3和主閥套5之間形成腔室108。所述主閥芯3主要是通過(guò)作用在其上的油液壓差而實(shí)現(xiàn)左右移動(dòng)，并通過(guò)上述的主閥芯復(fù)位彈簧2實(shí)現(xiàn)復(fù)位。所述腔室108通過(guò)主閥套5的側(cè)開(kāi)口 5a連通于第二油腔102，并且所述第一油腔101在主閥芯3向右移動(dòng)后與所述腔室108連通，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)油液在第一油腔101和第二油腔102之間自由流動(dòng)。安裝時(shí)，首先安裝主閥套5、主閥芯3和主閥芯復(fù)位彈簧2，然后安裝定位端蓋4，使得定位端蓋4的一端固定在閥體I上，另一端伸入閥體I內(nèi)并密封地連接于主閥套5，以形成用于主閥芯3移動(dòng)的腔室。
[0072]此外該定位端蓋4還起到定位主閥芯復(fù)位彈簧2的作用。因而，定位端蓋4還包括有形成先導(dǎo)腔103的一部分的定位端蓋彈簧腔103a，該定位端蓋彈簧腔103a通過(guò)主閥芯3與主閥套5之間的流通通道連通于腔室108。在設(shè)置該定位端蓋彈簧腔103a的結(jié)構(gòu)下，可以將主閥芯復(fù)位彈簧2設(shè)置在主閥芯3和定位端蓋4之間，使得在初始狀態(tài)下，主閥芯復(fù)位彈簧2將主閥芯3壓靠在主閥套5上，進(jìn)而將第一油腔101與腔室108相互隔開(kāi)。主閥芯3移動(dòng)并壓縮主閥芯復(fù)位彈簧2時(shí)，第一油腔101、腔室108和定位端蓋彈簧腔103a之間則相互連通。優(yōu)選地，所述主閥芯3可以在端部設(shè)置彈簧定位徑向開(kāi)口，以使主閥芯復(fù)位彈簧2的兩端可以分別抵靠在彈簧定位徑向開(kāi)口和定位端蓋4的內(nèi)壁上。
[0073]一種優(yōu)選實(shí)施方式中，主閥套5向內(nèi)形成有環(huán)形凸臺(tái)部51，并且該環(huán)形凸臺(tái)部51上形成有錐形臺(tái)肩52，主閥芯3的靠近第一油腔101的一端形成有圓柱段31和圓錐段32，圓柱段31和圓錐段32分別與上述環(huán)形凸臺(tái)部51和錐形臺(tái)肩52相配合，以在初始狀態(tài)下隔開(kāi)第一油腔101和腔室108。具體參見(jiàn)圖4，或者說(shuō)，在初始狀態(tài)下，圓柱段31和圓錐段32分別壓靠在環(huán)形凸臺(tái)部51和錐形臺(tái)肩52上，以隔開(kāi)第一油腔101和腔室108。其中，在主閥芯3上形成有環(huán)形槽，使得在環(huán)形槽左側(cè)，環(huán)形凸臺(tái)部51的內(nèi)周面與圓柱段31的外周面形成面密封，同時(shí)在環(huán)形槽右側(cè)，錐形臺(tái)肩52的尖角與圓錐段32還構(gòu)成線密封。由此可見(jiàn)，主閥套5與主閥芯3在一端同時(shí)通過(guò)環(huán)形和錐形的配合結(jié)構(gòu)來(lái)隔開(kāi)第一油腔101和腔室108，這種雙重阻隔或雙重密封的結(jié)構(gòu)可以有效地防止油液從腔室108流向第一油腔101，增加了平衡閥的工作可靠性。
[0074]優(yōu)選地，主閥芯3的靠近定位端蓋彈簧腔103a的一端形成為楔形段33，主閥套5和該楔形段33配合形成所述主閥芯3與所述主閥套5之間的所述流通通道。也就是說(shuō)，在油液從正向油口 A流向反向油口 B的過(guò)程中，第二油腔102中的一部分油液將通過(guò)該楔形的流通通道進(jìn)入先導(dǎo)閥腔103中。由于該流通通道形成為楔形，使得其可以作為一種可變阻尼，以適于在平衡閥的平衡過(guò)程中對(duì)主閥芯3的移動(dòng)速度起調(diào)節(jié)作用。
[0075]對(duì)于先導(dǎo)閥芯6的安裝結(jié)構(gòu)，只要在反向油口 B流入油液后能夠通過(guò)移動(dòng)先導(dǎo)閥芯6以促使主閥芯3移動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)壓力平衡作用即可。參見(jiàn)圖1、圖2和圖4的【具體實(shí)施方式】，除先導(dǎo)閥芯6外，平衡閥還包括有先導(dǎo)閥芯復(fù)位彈簧7和先導(dǎo)閥芯底座8。所述先導(dǎo)閥芯復(fù)位彈簧7用于先導(dǎo)閥芯6移動(dòng)復(fù)位，所述先導(dǎo)閥芯底座8用于先導(dǎo)閥芯復(fù)位彈簧7的安裝定位。具體地，所述先導(dǎo)閥芯底座8的一端固定在閥體I上，另一端密封地伸入先導(dǎo)腔103內(nèi)，這樣先導(dǎo)閥芯復(fù)位彈簧7便設(shè)置在先導(dǎo)閥芯6和先導(dǎo)閥芯底座8之間。由于先導(dǎo)閥芯復(fù)位彈簧7的初始預(yù)緊力，使得在初始狀態(tài)下對(duì)先導(dǎo)閥芯6進(jìn)行偏壓，以便于先導(dǎo)閥芯6阻隔先導(dǎo)腔103和泄油口 T。
[0076]參見(jiàn)圖5所示的【具體實(shí)施方式】，先導(dǎo)腔103包括有節(jié)流口 6a，先導(dǎo)閥芯6包括閥芯體61和調(diào)節(jié)體62，閥芯體61和調(diào)節(jié)體62優(yōu)選為一體形成。其中，閥芯體61容納在先導(dǎo)腔103內(nèi)，用以將先導(dǎo)腔103分隔為兩個(gè)腔體部分。其中，先導(dǎo)閥芯復(fù)位彈簧7設(shè)置在靠近先導(dǎo)閥芯底座8的腔體部分，遠(yuǎn)離先導(dǎo)閥芯底座8的腔體部分則設(shè)置有所述節(jié)流口 6a，用以與節(jié)流口 6a以外的部分連通。所述調(diào)節(jié)體62從所述節(jié)流口 6a伸出至先導(dǎo)腔103外，在該結(jié)構(gòu)下，只要對(duì)位于先導(dǎo)腔103外的先導(dǎo)閥芯6的調(diào)節(jié)體62施加力，便可以實(shí)現(xiàn)先導(dǎo)閥芯6的移動(dòng)。
[0077]對(duì)于先導(dǎo)閥芯6的閥芯體61的結(jié)構(gòu),一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，閥芯體61可以包括柱狀段611和小于該柱狀段611截面的錐形段612。其中，柱狀段611的截面等于先導(dǎo)腔103的截面，用以分隔先導(dǎo)腔103。所述錐形段612的截面小于先導(dǎo)腔103的截面，以便于與先導(dǎo)腔103之間形成通流空間103b即上述先導(dǎo)腔103的遠(yuǎn)離先導(dǎo)閥芯底座8的腔體部分，該通流空間103b通過(guò)調(diào)節(jié)體62與泄油口 T連通，更確切地說(shuō)，通流空間103b通過(guò)調(diào)節(jié)體62與節(jié)流口 6a之間的通流截面來(lái)與泄油口 T連通。由圖5可以看出，閥芯體61的柱狀段611內(nèi)形成有第一流道61a，該第一流道61a經(jīng)由過(guò)補(bǔ)償阻尼21與先導(dǎo)腔103連通，并且，閥芯體61的錐形段612上還形成有同時(shí)與所述通流空間103b和第一流道61a連通的第二流道61b。當(dāng)先導(dǎo)閥芯6受力朝向先導(dǎo)閥芯底座8移動(dòng)時(shí)，調(diào)節(jié)體62與節(jié)流口 6a之間形成通流截面，使得先導(dǎo)腔103中的油液經(jīng)由過(guò)補(bǔ)償阻尼21進(jìn)入柱狀段611內(nèi)的第一流道61a，然后流經(jīng)錐形段612上的第二流道61b并進(jìn)入通流空間103b，最后通過(guò)調(diào)節(jié)體62與節(jié)流口 6a之間的通流截面流向泄油口 T。如前所述，先導(dǎo)腔103中的油液經(jīng)泄油口 T泄壓后，將促使主閥芯3在從反向油口 B流入油液的情況下向右移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)壓力平衡過(guò)程。
[0078]另外，如前所述的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，第二油腔102通過(guò)作為可封閉的節(jié)流油道的環(huán)形凹口 109和油道孔110與先導(dǎo)腔103連通。如圖5所示，在閥芯體61包括柱狀段611的結(jié)構(gòu)下，所述階梯部設(shè)置在該柱狀段611上，并且該階梯部靠近先導(dǎo)腔103，在初始狀態(tài)下，環(huán)形凹口 109的一部分被柱狀段611遮擋，另一部分由于設(shè)置的階梯部而使得環(huán)形凹口 109能夠與先導(dǎo)腔103連通，換言之，環(huán)形凹口 109可以通過(guò)階梯部連通先導(dǎo)腔103。當(dāng)先導(dǎo)閥芯6向右移動(dòng)以起先導(dǎo)作用時(shí)，先導(dǎo)閥芯6的柱狀段611將逐漸地全部遮蔽環(huán)形凹口 109，從而形成封閉的節(jié)流油道。
[0079]還可以理解的是，當(dāng)油液從正向油口 A流入并從反向油口 B流出的過(guò)程中，先導(dǎo)腔103內(nèi)的油液通過(guò)環(huán)形凹口 109和油道孔110流入第二油腔102中，不僅可以防止發(fā)生死腔的現(xiàn)象，還可以對(duì)先導(dǎo)閥芯6起到潤(rùn)滑作用。
[0080]對(duì)于先導(dǎo)閥芯6的閥芯體61的結(jié)構(gòu)，一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述先導(dǎo)閥芯6的調(diào)節(jié)體62的截面從節(jié)流口 6a朝向先導(dǎo)腔103外的方向逐漸減小，用以逐漸改變節(jié)流口 6a的通流截面?？梢岳斫?，逐漸改變節(jié)流口 6a的通流截面，可以使平衡閥用于各種壓力平衡的過(guò)程中，例如可以適用于輕載、重載等多種情況。
[0081]在上述結(jié)構(gòu)中，調(diào)節(jié)體62的截面從節(jié)流口 6a開(kāi)始沿朝向先導(dǎo)腔103以外的方向逐漸減小的情況可以包括多種。例如在本實(shí)用新型中，先導(dǎo)閥芯6的調(diào)節(jié)體62優(yōu)選地從節(jié)流口 6a內(nèi)朝向先導(dǎo)腔103外依次包括截止段621、微動(dòng)調(diào)節(jié)段622、流量調(diào)節(jié)段623和通流段624。參見(jiàn)圖6，截止段621的一部分截面恒定且始終等于節(jié)流口 6a的截面，用以完全阻隔先導(dǎo)腔103與泄油口 T，該部分為死區(qū)段。此外，截止段621的另一部分形成為圓錐形周面，用以與閥體I的尖角之間形成錐面密封，即先導(dǎo)閥芯6的調(diào)節(jié)體62的截止段621與閥體I之間同樣采用雙重密封的形式，以有效地阻隔先導(dǎo)腔103與泄油口 T。
[0082]微動(dòng)調(diào)節(jié)段622是一個(gè)截面逐漸減小的部分，其最大截面小于截止段621的截面，即小于節(jié)流口 6a的截面，當(dāng)微動(dòng)調(diào)節(jié)段622移動(dòng)并經(jīng)過(guò)節(jié)流口 6a時(shí)，以微小的調(diào)節(jié)節(jié)流口6a的通流面積，使平衡閥的流量可以平穩(wěn)變化。同時(shí)，從微動(dòng)調(diào)節(jié)段622開(kāi)始延伸的流量調(diào)節(jié)段623也是一個(gè)截面逐漸減小的部分，流量調(diào)節(jié)段623的最大截面可以小于或等于微動(dòng)調(diào)節(jié)段622的最小截面，并且，流量調(diào)節(jié)段623的截面變小過(guò)程大于微動(dòng)調(diào)節(jié)段622的截面變小過(guò)程，當(dāng)流量調(diào)節(jié)段623移動(dòng)并經(jīng)過(guò)節(jié)流口 6a時(shí)，用以在較大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)節(jié)流口 6a的通流面積。從流量調(diào)節(jié)段623延伸的通流段624為一個(gè)截面恒定的部分，且通流段624的截面等于流量調(diào)節(jié)段623的最小截面，以使通流段624移動(dòng)并經(jīng)過(guò)節(jié)流口 6a時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)完全通流的狀態(tài)。上述微動(dòng)調(diào)節(jié)段622和流量調(diào)節(jié)段623逐漸變小的形狀優(yōu)選為錐形，但不限于錐形。此外，為防止先導(dǎo)閥芯6的調(diào)節(jié)體62不會(huì)完全移動(dòng)至先導(dǎo)腔103內(nèi)，在通流段624上還延伸有止擋段625，該止擋段625的截面大于所述節(jié)流口 6a的截面，以限制了先導(dǎo)閥芯6的移動(dòng)。由此可見(jiàn)，本實(shí)用新型中，先導(dǎo)閥芯6的最大移動(dòng)距離應(yīng)當(dāng)?shù)扔诮刂苟?21、微動(dòng)調(diào)節(jié)段622、流量調(diào)節(jié)段623以及通流段624的長(zhǎng)度之和。
[0083]通常，先導(dǎo)閥芯6的移動(dòng)可以通過(guò)機(jī)械驅(qū)動(dòng)等多種方式實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型中，先導(dǎo)閥芯6主要通過(guò)液控方式實(shí)現(xiàn)。因此，平衡閥可以包括可移動(dòng)地設(shè)置在閥體I內(nèi)的壓力控制活塞9，該壓力控制活塞9用于控制先導(dǎo)閥芯6的移動(dòng)，以連通或阻隔先導(dǎo)腔103和泄油Π T。
[0084]具體地，參見(jiàn)圖1和圖2，閥體I上形成有控油口 X并包括有相連通的第一控制腔104和第二控制腔105，所述第一控制腔104連通于泄油口 T，所述壓力控制活塞9包括有主體部91和細(xì)桿部92。其中，壓力控制活塞9的主體部91可移動(dòng)地容納在第一控制腔104內(nèi)，以隔開(kāi)第一控制腔104和控油口 X。如圖1所示，第一控制腔104內(nèi)設(shè)置有活塞復(fù)位彈簧10和活塞固定底座11，所述活塞復(fù)位彈簧10的兩端分別抵靠在活塞固定底座11和所述主體部91的臺(tái)階面上，從而將壓力控制活塞9的主體部91可移動(dòng)地設(shè)置第一控制腔104中。所述活塞復(fù)位彈簧10可以為單個(gè)螺旋彈簧，優(yōu)選地，活塞復(fù)位彈簧10也可以包括內(nèi)彈簧和外彈簧，內(nèi)彈簧和外彈簧的兩端均分別抵靠在活塞固定底座11和所述主體部91的臺(tái)階面上，以增強(qiáng)活塞復(fù)位彈簧10的彈性力，但是活塞復(fù)位彈簧10不限于上述結(jié)構(gòu)。
[0085]所述控油口 X通過(guò)設(shè)置在主體部91上的控制阻尼22與第一控制腔104連通，以使壓力控制活塞9的細(xì)桿部92從第一控制腔104內(nèi)伸入到第二控制腔105內(nèi)，并且先導(dǎo)閥芯6從先導(dǎo)腔103內(nèi)伸入到第二控制腔105內(nèi)，在初始狀態(tài)下，細(xì)桿部92與先導(dǎo)閥芯6之間存在間隙e，更具體的是壓力控制活塞9的細(xì)桿部92與先導(dǎo)閥芯6的調(diào)節(jié)體62之間存在間隙e，以防止壓力控制活塞9無(wú)意地觸碰到先導(dǎo)閥芯6。
[0086]基于上述壓力控制活塞9的安裝結(jié)構(gòu)，壓力控制活塞9控制先導(dǎo)閥芯6移動(dòng)的過(guò)程大致為:油液從控油口 X進(jìn)入，使得壓力控制活塞9的主體部91如圖所示的左端受到的壓力增大，使得壓力控制活塞9向右移動(dòng)，當(dāng)壓力控制活塞9移動(dòng)一段距離(該距離等于間隙e的長(zhǎng)度)后，壓力控制活塞9的細(xì)桿部92與先導(dǎo)閥芯6的調(diào)節(jié)體62接觸，之后，壓力控制活塞9繼續(xù)移動(dòng)，將推動(dòng)先導(dǎo)閥芯6向右移動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)液控的先導(dǎo)作用。
[0087]壓力控制活塞9的布置結(jié)構(gòu)中，油液能夠從控油口 X經(jīng)由設(shè)置在主體部91上的控制阻尼22而從主體部91的偏心通道進(jìn)入第一控制腔104?？梢岳斫?，在從控油口 X進(jìn)入的油液突然增大的情況下，油液將經(jīng)由控制阻尼22和偏心通道進(jìn)入第一控制腔104，同時(shí)，由于第一控制腔104連通于泄油口 T，因此，油液最終從泄油口 T流出，確保了平衡閥的工作穩(wěn)定性。
[0088]優(yōu)選地，本實(shí)用新型中，壓力控制活塞9和先導(dǎo)閥芯6設(shè)置在主閥芯3的上方位置，以提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的平衡閥。而閥體I上與第二油腔102連通的環(huán)形凹口 109和油道孔110則可以很好地保證壓力控制活塞9和先導(dǎo)閥芯6的中心軸線處于同一直線上，有利于壓力控制活塞9準(zhǔn)確地移動(dòng)控制先導(dǎo)閥芯6，減少先導(dǎo)閥芯6卡緊現(xiàn)象，同時(shí)還能獲得結(jié)構(gòu)緊湊的平衡閥。
[0089]另外，在優(yōu)選的實(shí)施方式中，平衡閥還可以包括二次溢流閥的結(jié)構(gòu)，該二次溢流閥結(jié)構(gòu)主要用于對(duì)第二油腔102中油液的溢流，以實(shí)現(xiàn)平衡閥的過(guò)載保護(hù)。為此，參見(jiàn)圖1和圖2，平衡閥的閥體I還包括有連通于泄油口 T的二次溢流閥腔107。為便于閥體I的加工，優(yōu)選使上述的第一控制腔104經(jīng)由第一泄油油道113連通于二次溢流閥腔107，由此可以通過(guò)二次溢流閥腔107而連通于泄油口 T。并且，平衡閥的第二油腔102經(jīng)由第二泄油油道114連通于二次溢流閥腔107，以進(jìn)行溢流。其中，二次溢流閥腔107內(nèi)可移動(dòng)地設(shè)置有溢流閥芯15。具體地，閥體I上設(shè)置有溢流閥套16，該溢流閥套16的一部分容納在二次溢流閥腔107內(nèi)。溢流閥芯15、溢流閥彈簧座20和溢流閥調(diào)節(jié)螺桿17依次位于溢流閥套16內(nèi)，溢流閥復(fù)位彈簧18套設(shè)在溢流閥芯15和溢流閥彈簧座20的外周，且兩端分別抵靠在溢流閥彈簧座20和溢流閥芯15的階梯面上。進(jìn)一步地，溢流閥調(diào)節(jié)螺桿17螺紋連接于溢流閥套16的內(nèi)周，用于限制溢流閥彈簧座20的位置。溢流閥調(diào)節(jié)螺桿17的位置則通過(guò)溢流閥調(diào)節(jié)螺母19來(lái)調(diào)節(jié)和固定。
[0090]二次溢流閥的結(jié)構(gòu)中溢流閥芯15可以為錐閥閥芯，但不限于錐閥閥芯。二次溢流閥腔107內(nèi)還可以設(shè)置溢流閥座，該溢流閥座采用螺紋插裝方式嵌入二次溢流閥腔107內(nèi)，溢流閥座上形成有與第二泄油油道114連通的開(kāi)口。溢流閥芯15 —端的截面朝向靠近所述第二泄油油道114的方向逐漸減小，由于溢流閥復(fù)位彈簧18偏壓在溢流閥芯15的另一端，使得溢流閥芯15的一端與溢流閥座上的開(kāi)口相配合，以阻隔第二泄油油道114和二次溢流閥腔107，進(jìn)而阻隔二次溢流閥腔107與泄油口 T。優(yōu)選地，為防止泄漏，溢流閥套16和溢流閥座與閥體I之間分別設(shè)置密封件，如O型密封圈等。
[0091]在第二油腔102中的油液壓力不斷增加且大于溢流閥復(fù)位彈簧18的預(yù)緊力時(shí)，溢流閥芯15能夠克服該預(yù)緊力而向左移動(dòng)，從而開(kāi)啟溢流閥芯15，使得第二油腔102中的油液流入二次溢流閥腔107，并最終從與之連通的泄油口 T流出平衡閥，實(shí)現(xiàn)溢流過(guò)程。
[0092]圖7顯示了本實(shí)用新型的平衡閥的液壓原理圖。參見(jiàn)圖1、圖2和圖7本實(shí)用新型的平衡閥的各個(gè)工作過(guò)程具體如下:
[0093]油液僅從正向油口 A流入時(shí)，將推動(dòng)主閥芯3向右移動(dòng)，使得油液依次流經(jīng)第一油腔101、主閥芯3和主閥套5之間的腔室108以及第二油腔102，然后從反向油口 B中流出，此時(shí)平衡閥起單向閥的作用。特別地，在從正向油口 A流入的油液在第一油腔101中突然增加為大流量的情況下，油液不能及時(shí)流出反向油口 B，而是通過(guò)第二油腔102、油道孔110和環(huán)形凹口 109進(jìn)入先導(dǎo)腔103，進(jìn)而使得先導(dǎo)腔103內(nèi)的壓力逐漸增大，并且在克服鋼球彈簧13的預(yù)緊力和第二油腔102的壓力后將開(kāi)啟設(shè)置在第二油腔102與先導(dǎo)腔103之間的單向閥，先導(dǎo)腔103內(nèi)的油液流向第二油腔102，用以增加主閥芯3移動(dòng)速度，從而提高主閥芯3對(duì)第一油腔101中突然增加的大流量油液的響應(yīng)速度。
[0094]油液僅從反向油口 B流入時(shí)，無(wú)法推動(dòng)主閥芯3向右移動(dòng)，此時(shí)油液將從第二油腔102通過(guò)油道孔110、環(huán)形凹口 109進(jìn)入先導(dǎo)腔103。
[0095]油液從反向油口 B流入，并且在此之后向控油口 X通入油液后，可以通過(guò)壓力控制活塞9控制先導(dǎo)閥芯6的移動(dòng)，使先導(dǎo)腔103泄壓，從而第二油腔102中的油液作用于主閥芯3上，即可打開(kāi)主閥芯3，使得從反向油口 B流入的油液流經(jīng)第二油腔102、主閥芯3和主閥套5之間的腔室108以及第一油腔101，然后從正向油口 A流出。
[0096]更詳細(xì)地說(shuō)，當(dāng)從控油口 X流入的油液推動(dòng)壓力控制活塞9，使其與先導(dǎo)閥芯6接觸后，壓力控制活塞9開(kāi)始推動(dòng)先導(dǎo)閥芯6并移動(dòng)與截止段621長(zhǎng)度相等的距離時(shí)，由于截止段621的截面等于節(jié)流口 6a的截面，因而先導(dǎo)閥芯6并不對(duì)主閥芯3起開(kāi)起作用，此時(shí)平衡閥仍處于閉合狀態(tài)。當(dāng)壓力控制活塞9繼續(xù)推動(dòng)先導(dǎo)閥芯6移動(dòng)與微動(dòng)調(diào)節(jié)段622長(zhǎng)度相等的距離時(shí)，由于大致呈錐形的微動(dòng)調(diào)節(jié)段622的截面小于節(jié)流口 6a的截面，因而節(jié)流口 6a與先導(dǎo)閥芯6的調(diào)節(jié)體62之間形成微小的通流截面，使得先導(dǎo)腔103的油液流經(jīng)過(guò)補(bǔ)償阻尼21、第一流道61a、第二流道61b以及上述的通流截面后，依次進(jìn)入第二控制腔105、第一控制腔104、第一泄油油道113，然后從泄油口 T排出。同時(shí)由于先導(dǎo)腔103的泄壓，主閥芯3受第一油腔102內(nèi)的油液壓力大于先導(dǎo)腔103內(nèi)油液壓力，因而主閥芯3朝向先導(dǎo)腔103的方向移動(dòng)微小的距離而打開(kāi)，位于第二油腔102內(nèi)的油液少量的一部分流向第一油腔101。在主閥芯3的移動(dòng)過(guò)程中，由于主閥芯3上設(shè)置有逐漸減小的楔形槽，該減小的楔形槽作為可變阻尼，使得主閥芯3的移動(dòng)速度逐漸變小，并最終停止移動(dòng)，此時(shí)，主閥芯3受力平衡，平衡閥整體起到壓力平衡的作用。在該過(guò)程中，壓力控制活塞9僅移動(dòng)與微動(dòng)調(diào)節(jié)段622長(zhǎng)度相等的距離，因而，平衡閥顯示為微動(dòng)特性。當(dāng)需要平衡閥表現(xiàn)為通流特性或最大流量特性時(shí)，只需要使先導(dǎo)閥芯6移動(dòng)的距離大于微動(dòng)調(diào)節(jié)段622的長(zhǎng)度且小于微動(dòng)調(diào)節(jié)段622和流量調(diào)節(jié)段623的長(zhǎng)度之和，或是使先導(dǎo)閥芯6移動(dòng)的距離大于微動(dòng)調(diào)節(jié)段622和流量調(diào)節(jié)段623的長(zhǎng)度之和且小于微動(dòng)調(diào)節(jié)段622、流量調(diào)節(jié)段623和通流段624三者長(zhǎng)度之和，其中油液的流向與上述過(guò)程相同，區(qū)別也僅在于主閥芯3移動(dòng)距離的大小不同，因而不再贅述平衡閥表現(xiàn)為通流特性或最大流量特性時(shí)的詳細(xì)過(guò)程。
[0097]此外，平衡閥的上述壓力平衡過(guò)程中，一旦流入第二油腔102的油液急速增加且不能立即流出的情況下，第二油腔102內(nèi)的油液將流向與之連通的第二泄油油道114，并由此克服溢流閥復(fù)位彈簧18的預(yù)緊力而打開(kāi)溢流閥芯15，此后，油液流入二次溢流閥腔107并通過(guò)泄油口 T流出，實(shí)現(xiàn)對(duì)平衡閥的溢流保護(hù)。
[0098]基于上述的平衡閥，本實(shí)用新型還可以涉及一種采用上述平衡閥的液壓缸伸縮控制回路以及包括該液壓缸伸縮控制回路的液壓設(shè)備，這些液壓設(shè)備可以包括液壓起重機(jī)、混凝土泵車或混凝土布料機(jī)，但不限于上述液壓設(shè)備。
[0099]參見(jiàn)圖8，上述液壓缸伸縮控制回路具體可以包括液壓缸210，該液壓缸210的有桿腔和無(wú)桿腔分別經(jīng)由第一工作油路和第二工作油路連接于換向閥211，該換向閥211連接進(jìn)油油路和回油油路，第二工作油路上設(shè)有平衡閥，該平衡閥為本實(shí)用新型根據(jù)以上所述的平衡閥，其中，平衡閥的正向油口 A連接于換向閥211，反向油口 B與液壓缸210的無(wú)桿腔連通，并且泄油口 T連接于回油油路。此外，平衡閥的控油口 X可以連接于單獨(dú)的液控油路，也可以連接于所述第一工作油路，本實(shí)用新型對(duì)此不進(jìn)行限定，特別地，本實(shí)用新型中，平衡閥的控油口 X連接于所述第一工作油路。
[0100]以下結(jié)合將上述液壓缸伸縮控制回路應(yīng)用于液壓起重機(jī)的【具體實(shí)施方式】進(jìn)一步描述上述液壓缸伸縮控制回路的工作過(guò)程，其中，液壓缸210豎直布置，使液壓缸210的有桿腔位于無(wú)桿腔的上方，并且將重物布置在液壓缸210的活塞桿上。
[0101]頂升重物過(guò)程:
[0102]通過(guò)液壓泵等泵送作用將油液泵送至進(jìn)油油路，油液流過(guò)換向閥211后，從第二工作油路上平衡閥的正向油口 A流入第一油腔101，推動(dòng)主閥芯3移動(dòng)后并經(jīng)由第二油腔102而從平衡閥的反向油口 B流出，此時(shí)，平衡閥起單向閥的作用。由于平衡閥的反向油口B與液壓缸210的無(wú)桿腔連通，因此，反向油口 B流出的油液進(jìn)入無(wú)桿腔，從而推動(dòng)液壓缸210的活塞桿，使其伸出，由此克服重物的重力而將頂升重物，同時(shí)液壓缸210有桿腔內(nèi)的油液經(jīng)由第一工作油路、換向閥211流向回油油路。
[0103]重物保持在某一位置:
[0104]當(dāng)將重物頂升至所需的某一位置后，停止向平衡閥的正向油口 A泵入油液，此時(shí)，重物的自身重力使液壓缸210的無(wú)桿腔內(nèi)的油液經(jīng)由反向油口 B而作用于平衡閥的第二油腔102，此后，第二油腔102的油液經(jīng)由楔形的流通通道和可封閉的節(jié)流通道進(jìn)入先導(dǎo)腔103內(nèi)，由此將油液壓力作用在主閥芯3上，使其壓靠在主閥套5上，從而使得主閥芯3關(guān)閉，進(jìn)而將重物保持在所需位置。
[0105]重物下降過(guò)程:
[0106]當(dāng)需要將上述保持在某一位置的重物降下時(shí)，可以向平衡閥的控油口 X通入油液，平衡閥中的壓力控制活塞9受力移動(dòng)，當(dāng)壓力控制活塞9推動(dòng)先導(dǎo)閥芯6移動(dòng)并且在先導(dǎo)閥芯6的微動(dòng)調(diào)節(jié)段622移動(dòng)經(jīng)過(guò)節(jié)流口 6a的過(guò)程中，先導(dǎo)腔103的油液將流向泄油口T，使得先導(dǎo)腔103的油液壓力下降，在此情況下，主閥芯3由于第二油腔102和先導(dǎo)腔103之間的油液壓差作用下朝向先導(dǎo)腔103移動(dòng)，主閥芯3由此產(chǎn)生的微小位移使較少的油液從第二油腔102進(jìn)入第一油腔101，直至主閥芯3受力平衡而停止移動(dòng)。上述過(guò)程中，主閥芯3處于較小的打開(kāi)位置，由于液壓缸210無(wú)桿腔中的油液經(jīng)由反向油口 B而流入平衡閥的第二油腔102，并緩慢地經(jīng)由第一油腔101流出正向油口 A，因此，該過(guò)程中，活塞桿上的重物緩慢地向下運(yùn)動(dòng)，平衡閥表現(xiàn)出良好地微動(dòng)特性。
[0107]進(jìn)一步地，如需要快速降下重物，平衡閥的壓力控制活塞9應(yīng)當(dāng)控制先導(dǎo)閥芯6的流量調(diào)節(jié)段623移動(dòng)經(jīng)過(guò)節(jié)流口 6a，其他過(guò)程與上述微動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程相同。流量調(diào)節(jié)段623自身截面大小的變化程度大于微動(dòng)調(diào)節(jié)段622截面大小的變化程度，因而主閥芯3將產(chǎn)生較大的位移，液壓缸210無(wú)桿腔中的油液能夠快速流出，使得活塞桿上的重物能夠快速地向下運(yùn)動(dòng)。
[0108]類似地，如需要以最大的速度快速降下重物，平衡閥的壓力控制活塞9應(yīng)當(dāng)控制先導(dǎo)閥芯6的通流段624移動(dòng)經(jīng)過(guò)節(jié)流口 6a，最終使得活塞桿上的重物能夠以最大的速度快速地向下運(yùn)動(dòng)。具體的控制和調(diào)節(jié)過(guò)程與微動(dòng)調(diào)節(jié)過(guò)程相同，不再贅述。
[0109]以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡(jiǎn)單變型，這些簡(jiǎn)單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0110]另外需要說(shuō)明的是，在上述【具體實(shí)施方式】中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過(guò)任何合適的方式進(jìn)行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本實(shí)用新型對(duì)各種可能的組合方式不再另行說(shuō)明。
[0111]此外，本實(shí)用新型的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本實(shí)用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所公開(kāi)的內(nèi)容。
【權(quán)利要求】
1.一種平衡閥，該平衡閥包括:形成有正向油口(A)、反向油口( B )和泄油口( T )的閥體(1)，該閥體(1)包括:可移動(dòng)地設(shè)置在所述閥體(1)內(nèi)的主閥芯(3)，分別位于所述主閥芯(3)兩端的第一油腔(101)和先導(dǎo)腔(103)以及位于主閥芯(3)周向的第二油腔(102)，所述第一油腔(101)與所述正向油口(A)連通，所述第二油腔(102)與所述反向油口(B)連通，并且所述第一油腔(101)通過(guò)所述主閥芯(3)與所述第二油腔(102)連通，所述第二油腔(102)通過(guò)所述主閥芯(3)與所述閥體(1)之間的流通通道與所述先導(dǎo)腔(103)連通；先導(dǎo)閥芯(6),該先導(dǎo)閥芯(6)的一部分容納在所述先導(dǎo)腔(103)內(nèi)，并且該先導(dǎo)閥芯(6)能夠移動(dòng)，以連通或阻隔所述先導(dǎo)腔(103)和所述泄油口(T)；其特征在于，所述閥體(1)上設(shè)置有可封閉的節(jié)流油道，所述第二油腔(102)通過(guò)該可封閉的節(jié)流油道連通于所述先導(dǎo)腔(103)，以在油液從反向油口(B)流向所述正向油口(A)的過(guò)程中提高所述主閥芯(3)的響應(yīng)速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡閥，其特征在于，所述閥體(1)上設(shè)置有作為可封閉的節(jié)流油道的環(huán)形凹口(109)和油道孔(110)，所述第二油腔(102)通過(guò)該油道孔(110)與所述環(huán)形凹口( 109)連通，所述先導(dǎo)閥芯(6)的所述一部分包括階梯部，在初始狀態(tài)下，所述環(huán)形凹口(109)通過(guò)所述階梯部連通于所述先導(dǎo)腔(103)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的平衡閥，其特征在于，所述先導(dǎo)腔(103)還通過(guò)允許油液從所述先導(dǎo)腔(103)流向所述第二油腔(102)的單向閥連通于所述第二油腔(102)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的平衡閥，其特征在于，所述閥體(1)包括單向閥腔(106)，所述單向閥包括容納在所述單向閥腔(106)內(nèi)的鋼球(12)、鋼球彈簧(13)和中空的固定螺栓(14)，所述單向閥 腔(106)的一端通過(guò)所述固定螺栓(14)的中空部連通于所述先導(dǎo)腔(103)，另一端通過(guò)第一油道(111)連通于所述第二油腔(102)，并且所述單向閥腔(106)的所述另一端還通過(guò)第二油道(112)連通于所述第二油腔(102)，所述鋼球(12)設(shè)置在所述鋼球彈簧(13)和所述固定螺栓(14)之間，以在初始狀態(tài)下通過(guò)所述鋼球(12)將所述先導(dǎo)腔(103)和所述第二油腔(102)隔開(kāi)，在所述先導(dǎo)腔(103)的壓力大于所述第二油腔(102)的壓力與所述鋼球彈簧(13)的彈性力之和的狀態(tài)下，以允許所述先導(dǎo)腔(103)的油液經(jīng)由所述中空部和第二油道(112)流向所述第二油腔(102)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡閥，其特征在于，所述平衡閥包括主閥芯復(fù)位彈簧(2)、定位端蓋(4)和固定在所述閥體(1)內(nèi)的主閥套(5)，所述主閥芯(3)可移動(dòng)地容納在所述主閥套(5)內(nèi)，以在所述主閥芯(3)和所述主閥套(5)之間形成腔室(108)，該腔室(108)通過(guò)所述主閥套(5)的側(cè)開(kāi)口(5a)連通于所述第二油腔(102)，所述定位端蓋(4)的一端固定在所述閥體(1)上，另一端伸入所述閥體(1)內(nèi)并密封地連接于所述主閥套(5);所述定位端蓋(4)包括形成所述先導(dǎo)腔(103)的一部分的定位端蓋彈簧腔(103a)，該定位端蓋彈簧腔(103a)通過(guò)所述主閥芯(3 )與所述主閥套(5 )之間的流通通道連通于所述腔室(108 )，并且所述主閥芯復(fù)位彈簧(2)設(shè)置在所述主閥芯(3)和所述定位端蓋彈簧腔(103a)之間，以在初始狀態(tài)下將所述主閥芯(3)壓靠在所述主閥套(5)上，使得所述第一油腔(101)與所述腔室(108)相互隔開(kāi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的平衡閥，其特征在于，所述主閥套(5)向內(nèi)形成有環(huán)形凸臺(tái)部(51)，該環(huán)形凸臺(tái)部(51)上形成有錐形臺(tái)肩(52)，所述主閥芯(3)的靠近所述第一油腔(101)的一端形成有圓柱段(31)和圓錐段(32 )，在初始狀態(tài)下，所述圓柱段(31)和所述圓錐段(32)分別壓靠在所述環(huán)形凸臺(tái)部(51)和所述錐形臺(tái)肩(52)上，以隔開(kāi)所述第一油腔(101)和所述腔室(108)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的平衡閥，其特征在于，所述主閥芯(3)的靠近所述定位端蓋彈簧腔(103a)的一端形成為楔形段(33)，所述主閥套(5)與該楔形段(33)配合形成所述流通通道。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平衡閥，其特征在于，所述平衡閥包括先導(dǎo)閥芯復(fù)位彈簧(7)和先導(dǎo)閥芯底座(8)，該先導(dǎo)閥芯底座(8)的一端固定在所述閥體(1)上，另一端密封地伸入所述先導(dǎo)腔(103)內(nèi)，所述先導(dǎo)閥芯復(fù)位彈簧(7)設(shè)置在所述先導(dǎo)閥芯(6)和所述先導(dǎo)閥芯底座(8)之間，以在初始狀態(tài)下使所述先導(dǎo)閥芯(6)阻隔所述先導(dǎo)腔(103)和所述泄油口⑴。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的平衡閥，其特征在于，所述先導(dǎo)腔(103)包括節(jié)流口(6a)，所述先導(dǎo)閥芯(6 )包括閥芯體(61)和調(diào)節(jié)體(62 )，所述閥芯體(61)容納在所述先導(dǎo)腔(103 )內(nèi)，所述調(diào)節(jié)體(62)從所述節(jié)流口(6a)伸出至所述先導(dǎo)腔(103)外，并且所述調(diào)節(jié)體(62)的截面從所述節(jié)流口(6a)朝向所述先導(dǎo)腔(103)外的方向逐漸減小，以逐漸改變所述節(jié)流口(6a)的通流截面，并且所述階梯部設(shè)置在所述閥芯體(61)的靠近所述先導(dǎo)閥芯復(fù)位彈簧(7)的一端上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的平衡閥，其特征在于，所述閥芯體(61)包括柱狀段(611)和小于該柱狀段(611)截面的錐形段(612)，所述柱狀段(611)的截面等于所述先導(dǎo)腔(103)的截面，所述階梯部設(shè)置在柱狀段(611)上，所述錐形段(612)連接于所述調(diào)節(jié)體(62)并與所述先導(dǎo)腔(103)之間形成通流空間(103b)，該通流空間(103b)通過(guò)所述調(diào)節(jié)體(62)與所述泄油口(T)連通，所述柱狀段(611)內(nèi)形成有第一流道(61a)，該第一流道(61a)經(jīng)由過(guò)補(bǔ)償阻尼(21)與所述先導(dǎo)腔(103)連通，所述錐形段(612)上形成有同時(shí)與所述通流空間(103b)和所述第一流道(61a)連通的第二流道(61b)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的平衡閥，其特征在于，所述調(diào)節(jié)體(62)從所述節(jié)流口(6a)朝向所述先導(dǎo)腔(103)外依次包括截止段(621)、微動(dòng)調(diào)節(jié)段(622)、流量調(diào)節(jié)段(623)和通流段(624)，所述截止段(621)的截面等于所述節(jié)流口(6a)的截面，所述微動(dòng)調(diào)節(jié)段(622)的最大截面小于所述節(jié)流口(6a)的截面，所述流量調(diào)節(jié)段(623)的最大截面小于或等于所述微動(dòng)調(diào)節(jié)段(622)的最小截面，所述通流段(624)的截面保持不變且等于所述流量調(diào)節(jié)段(623)的最小截面。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平衡閥，其特征在于，所述平衡閥包括可移動(dòng)地設(shè)置在所述閥體(1)內(nèi)的壓力控制活塞(9)，該壓力控制活塞(9)用于控制所述先導(dǎo)閥芯(6)，以連通或阻隔所述先導(dǎo)腔(103)和所述泄油口(T)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的平衡閥，其特征在于，所述閥體(1)形成有控油口(X)并包括相連通的第一控制腔(104)和第二控制腔(105)，所述第一控制腔(104)連通于所述泄油口(T)，所述壓力控制活塞(9)包括主體部(91)和細(xì)桿部(92)，所述主體部(91)可移動(dòng)地容納在所述第一控制腔(104)內(nèi)，所述控油口(X)通過(guò)設(shè)置在所述主體部(91)上的控制阻尼(22)與所述第一控制腔(104)連通，所述細(xì)桿部(92)從所述第一控制腔(104)內(nèi)伸入到所述第二控制腔(105)內(nèi)，并且所述先導(dǎo)閥芯(6)從所述先導(dǎo)腔(103)內(nèi)伸入到所述第二控制腔(105)內(nèi)，在初始狀態(tài)下，所述細(xì)桿部(92)與所述先導(dǎo)閥芯(6)之間存在間隙(e)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的平衡閥，其特征在于，所述閥體(1)還包括連通于所述泄油口(T)的二次溢流閥腔(107)，所述第一控制腔(104)經(jīng)由第一泄油油道(113)連通于所述二次溢流閥腔(107)，所述二次溢流閥腔(107)內(nèi)可移動(dòng)地設(shè)置有溢流閥芯(15)，通過(guò)該溢流閥芯(15)使得所述第二油腔(102)經(jīng)由第二泄油油道(114)連通于所述二次溢流閥腔(107)。
15.一種液壓缸伸縮控制回路，包括液壓缸(210)，該液壓缸(210)的有桿腔和無(wú)桿腔分別經(jīng)由第一工作油 路和第二工作油路連接于換向閥(211)，該換向閥(211)連接進(jìn)油油路和回油油路，所述第二工作油路(221)上設(shè)有平衡閥，其特征在于，所述平衡閥為根據(jù)權(quán)利要求I至14中任一項(xiàng)所述的平衡閥，該平衡閥的正向油口(A)連接于所述換向閥(211)，所述反向油口(B)與所述液壓缸(210)的無(wú)桿腔連通，并且所述泄油口(T)連接于所述回油油路。
16.一種液壓設(shè)備，其特征在于，該液壓設(shè)備包括根據(jù)權(quán)利要求15所述的液壓缸伸縮控制回路。
【文檔編號(hào)】F15B15/16GK203570734SQ201320766623
【公開(kāi)日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2013年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月26日
【發(fā)明者】沈歡, 陶軍, 趙光明, 莫應(yīng)登, 袁野 申請(qǐng)人:中聯(lián)重科股份有限公司渭南分公司, 中聯(lián)重科股份有限公司