本發(fā)明總體上涉及一種用于建筑機(jī)械的流量控制閥。

背景技術(shù)：

中型或大型建筑設(shè)備(例如挖掘機(jī))的液壓系統(tǒng)設(shè)置有具有動(dòng)臂閥芯(boomspool)的控制閥，以便在動(dòng)臂上升操作(boom-upoperation)或動(dòng)臂下降操作(boom-downoperation)期間控制液壓系統(tǒng)中的液壓流體。

圖1示意性地示出了動(dòng)臂下降操作期間的常規(guī)液壓系統(tǒng)的回路圖。在挖掘機(jī)的動(dòng)臂下降操作期間，動(dòng)臂閥芯被供應(yīng)有先導(dǎo)壓力，然后在控制閥內(nèi)移動(dòng)。這里，容納在動(dòng)臂液壓缸100中的大腔室110內(nèi)的液壓流體經(jīng)由返回管線300通過(guò)所述控制閥返回到液壓儲(chǔ)箱200。也就是說(shuō)，在動(dòng)臂下降操作期間從動(dòng)臂液壓缸100的大腔室返回到液壓儲(chǔ)箱200的液壓流體被引入到所述控制閥中，然后克服被設(shè)定在用于防止氣蝕(cavitation)的動(dòng)臂增壓提升閥中的壓力而經(jīng)由在動(dòng)臂閥芯中形成的凹口(notch)流動(dòng)到液壓儲(chǔ)箱。然而，液壓流體從動(dòng)臂液壓缸的大腔室經(jīng)由動(dòng)臂增壓提升閥返回并不很成問(wèn)題，因?yàn)椋涸谥T如挖掘機(jī)的大型建筑設(shè)備的情況下，動(dòng)臂閥芯的行程在動(dòng)臂下降操作的初始區(qū)間(initialsection)較短，從而，返回到液壓儲(chǔ)箱的液壓流體的量不大。然而，當(dāng)動(dòng)臂閥芯的行程超過(guò)了該初始操作區(qū)間時(shí)，返回到液壓儲(chǔ)箱的液壓流體的量增加，從而，當(dāng)考慮到恒定的流動(dòng)通道面積時(shí)，液壓流體的返回量相對(duì)增加了。然后，當(dāng)經(jīng)由動(dòng)臂增壓提升閥返回到液壓儲(chǔ)箱的液壓流體的容許量達(dá)到極限時(shí)，動(dòng)臂液壓缸的大腔室的壓力因此升高。這造成了動(dòng)臂下降操作的速度減慢的問(wèn)題，并且，動(dòng)臂下降操作期間的動(dòng)臂液壓缸的大腔室的這種升高的壓力不利地影響了燃料效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，考慮到現(xiàn)有技術(shù)中出現(xiàn)的上述問(wèn)題，已做出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供一種用于建筑機(jī)械的流量控制閥，它能夠在動(dòng)臂下降操作期間防止動(dòng)臂液壓缸的大腔室的不必要的壓力升高，同時(shí)增加動(dòng)臂下降速度。

技術(shù)解決方案

為了實(shí)現(xiàn)上述及其它目的，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，本發(fā)明提供了一種用于建筑機(jī)械的流量控制閥，該流量控制閥控制從液壓泵供應(yīng)到液壓致動(dòng)器的液壓流體，該流量控制閥包括：動(dòng)臂閥塊，該動(dòng)臂閥塊連接到所述液壓泵；動(dòng)臂閥芯，該動(dòng)臂閥芯以可滑動(dòng)方式聯(lián)接到所述動(dòng)臂閥塊，并且響應(yīng)于所供應(yīng)的先導(dǎo)信號(hào)壓力而移位，以控制從所述液壓泵供應(yīng)到動(dòng)臂液壓缸的液壓流體，從而執(zhí)行動(dòng)臂上升操作或動(dòng)臂下降操作；以及動(dòng)臂下降流量控制構(gòu)件，該動(dòng)臂下降流量控制構(gòu)件用于當(dāng)動(dòng)臂閥芯被移位以執(zhí)行動(dòng)臂下降操作時(shí)、使從動(dòng)臂液壓缸的大腔室返回的液壓流體的一部分僅在預(yù)定壓力或更高的壓力下通過(guò)所述動(dòng)臂閥芯返回到液壓儲(chǔ)箱，并且用于當(dāng)動(dòng)臂閥芯移動(dòng)超過(guò)預(yù)定區(qū)間時(shí)、使從動(dòng)臂液壓缸的大腔室返回的液壓流體的一部分通過(guò)動(dòng)臂閥芯直接返回到液壓儲(chǔ)箱，并允許從動(dòng)臂液壓缸的大腔室返回的液壓流體的一部分作為再生流匯合到(join)動(dòng)臂液壓缸的小腔室。

優(yōu)選地，該動(dòng)臂下降流量控制構(gòu)件可包括動(dòng)臂增壓提升閥，該動(dòng)臂增壓提升閥在所述動(dòng)臂閥塊上安裝在用于使在動(dòng)臂下降操作期間從動(dòng)臂液壓缸的大腔室返回的液壓流體的一部分通過(guò)動(dòng)臂閥芯的第一閥芯凹口返回到液壓儲(chǔ)箱的通路中，該動(dòng)臂增壓提升閥僅在預(yù)定壓力或更高的壓力下才打開(kāi)。

優(yōu)選地，該動(dòng)臂下降流量控制構(gòu)件可包括第二閥芯凹口，該第二閥芯凹口被設(shè)置成與所述動(dòng)臂閥芯的第一閥芯凹口間隔開(kāi)，并在動(dòng)臂下降操作期間、當(dāng)動(dòng)臂閥芯移動(dòng)超過(guò)預(yù)定區(qū)間時(shí)與用于使從動(dòng)臂液壓缸的大腔室返回的液壓流體的一部分返回到液壓儲(chǔ)箱的通路連通，以便使所述液壓流體的一部分直接返回到液壓儲(chǔ)箱而不經(jīng)過(guò)所述動(dòng)臂增壓提升閥。

有利效果

根據(jù)本發(fā)明，即使在動(dòng)臂下降操作的初始區(qū)間之后、大量的液壓流體從動(dòng)臂液壓缸的大腔室返回到液壓儲(chǔ)箱時(shí)，所述用于建筑機(jī)械的流量控制閥也能控制返回到液壓儲(chǔ)箱的流量，由此提供了增加動(dòng)臂下降速度和防止動(dòng)臂液壓缸的大腔室的壓力異常升高的效果，這也有利于提高建筑機(jī)械的燃料效率。

附圖說(shuō)明

圖1是動(dòng)臂下降操作期間的常規(guī)液壓系統(tǒng)的回路圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于建筑機(jī)械的液壓控制閥的構(gòu)成圖；并且

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)臂下降操作期間的液壓系統(tǒng)的回路圖。

<附圖中的附圖標(biāo)記說(shuō)明>

1：閥塊

2：動(dòng)臂閥芯

3：動(dòng)臂下降先導(dǎo)端口

4：動(dòng)臂上升先導(dǎo)端口

5：彈簧

6：泵通路

7：提升閥

8：彈簧

9：插塞

10：橋接通路

11：通路

12：通路

13：通路

14：通路

15：保持閥

16：彈簧

17：保持提升閥

18：通路

19：通路

20：第一閥芯凹口

21：通路

22：通路

23：增壓提升閥

24：孔

25：彈簧

26：儲(chǔ)箱通路

27：第二閥芯凹口

28：再生提升閥(regenerationpoppe)

29：孔

30：彈簧

31：端口泄放閥

32：儲(chǔ)箱通路

100：動(dòng)臂液壓缸

110：大腔室

120：小腔室

200：液壓儲(chǔ)箱

300：返回管線

310：輔助返回管線

具體實(shí)施方式

下面，將參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。所提供的描述是為了詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明以允許本領(lǐng)域技術(shù)人員容易地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，但并非旨在限制本發(fā)明的技術(shù)精神和范圍。為了清楚地說(shuō)明本發(fā)明，在整個(gè)說(shuō)明書(shū)中，未描述不必要的部件，且用相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件。在說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中，除非另有描述，表述“包括部件的元件”是指該元件也可以包括其它部件(多個(gè))。

現(xiàn)在，將參考附圖來(lái)描述本發(fā)明的實(shí)施例。圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的用于建筑機(jī)械的液壓控制閥的構(gòu)成圖，圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的動(dòng)臂下降操作期間的液壓系統(tǒng)的回路圖。

參考圖2，所述用于建筑機(jī)械的流量控制閥是控制從液壓泵供應(yīng)到液壓致動(dòng)器的液壓流體的裝置。該流量控制閥包括：動(dòng)臂閥塊1，該動(dòng)臂閥塊1連接到液壓泵；動(dòng)臂閥芯2，該動(dòng)臂閥芯2用于控制動(dòng)臂液壓缸的動(dòng)臂上升操作或動(dòng)臂下降操作；端口3，該端口3將用于動(dòng)臂下降操作的先導(dǎo)壓力信號(hào)供應(yīng)到動(dòng)臂閥芯2；端口4，該端口4將用于動(dòng)臂上升操作的先導(dǎo)壓力信號(hào)供應(yīng)到動(dòng)臂閥芯2；保持閥15，該保持閥15防止液壓流體從動(dòng)臂液壓缸的大腔室泄漏；以及保持提升閥17，該保持提升閥17維持所述保持閥的保持狀態(tài)。

這里，動(dòng)臂閥芯2安裝在動(dòng)臂閥塊1中，使得該動(dòng)臂閥芯能夠從圖2中的一側(cè)滑動(dòng)到另一側(cè)。該動(dòng)臂閥芯具有第一閥芯凹口20以及與第一閥芯凹口20間隔開(kāi)一定距離的第二閥芯凹口27。動(dòng)臂閥芯2響應(yīng)于所供應(yīng)的先導(dǎo)壓力信號(hào)而移位，以控制從所述液壓泵供應(yīng)到動(dòng)臂液壓缸的液壓流體，從而執(zhí)行動(dòng)臂上升操作或動(dòng)臂下降操作。

此外，該流量控制閥還包括動(dòng)臂上升流量控制構(gòu)件，當(dāng)動(dòng)臂閥芯2被移位以執(zhí)行動(dòng)臂上升操作時(shí)，該動(dòng)臂上升流量控制構(gòu)件將來(lái)自液壓泵的液壓流體經(jīng)由動(dòng)臂閥芯2供應(yīng)到動(dòng)臂液壓缸的大腔室。

此外，該流量控制閥還包括動(dòng)臂下降流量控制構(gòu)件，當(dāng)動(dòng)臂閥芯2被移位以執(zhí)行動(dòng)臂下降操作時(shí)，該動(dòng)臂下降流量控制構(gòu)件將來(lái)自液壓泵的液壓流體經(jīng)由動(dòng)臂閥芯2供應(yīng)到動(dòng)臂液壓缸的小腔室。

該動(dòng)臂下降流量控制構(gòu)件使從動(dòng)臂液壓缸的大腔室返回的液壓流體返回到液壓儲(chǔ)箱。這里，該動(dòng)臂下降流量控制構(gòu)件僅在預(yù)定壓力或更高的壓力下才使從動(dòng)臂液壓缸的大腔室返回的液壓流體的一部分經(jīng)由第一閥芯凹口20返回到液壓儲(chǔ)箱。為此，該動(dòng)臂下降流量控制構(gòu)件包括動(dòng)臂增壓提升閥23，該動(dòng)臂增壓提升閥23形成背壓，使得該動(dòng)臂增壓提升閥在預(yù)定壓力或更高的壓力下打開(kāi)。動(dòng)臂增壓提升閥23在動(dòng)臂閥塊1內(nèi)安裝在從動(dòng)臂液壓缸的大腔室返回的液壓流體經(jīng)由動(dòng)臂閥芯2通過(guò)第一閥芯凹口返回到液壓儲(chǔ)箱所流經(jīng)的通路中。該動(dòng)臂增壓提升閥23被操作以便僅在預(yù)定壓力或更高的壓力下才打開(kāi)所述通路，以向液壓流體提供背壓，由此防止氣蝕現(xiàn)象。此外，該動(dòng)臂增壓提升閥提供背壓以控制動(dòng)臂下降速度，從而防止在動(dòng)臂下降操作期間由于動(dòng)臂的自重而引起的動(dòng)臂突然下降。

該動(dòng)臂下降流量控制構(gòu)件允許從動(dòng)臂液壓缸的大腔室返回的液壓流體的一部分作為再生流(regenerationflow)而與動(dòng)臂液壓缸的小腔室中的液壓流體匯合。為此，該動(dòng)臂下降流量控制構(gòu)件包括再生提升閥28，當(dāng)動(dòng)臂閥芯2被移位以執(zhí)行動(dòng)臂下降操作時(shí)，該再生提升閥28允許從動(dòng)臂液壓缸的大腔室返回到液壓儲(chǔ)箱的液壓流體的一部分作為再生流而與供應(yīng)到動(dòng)臂液壓缸的小腔室的液壓流體匯合。再生提升閥28安裝在動(dòng)臂閥塊1內(nèi)。

此外，當(dāng)動(dòng)臂閥芯2在動(dòng)臂下降操作的初始區(qū)間之后移動(dòng)超過(guò)預(yù)定區(qū)間時(shí)，該動(dòng)臂下降流量控制構(gòu)件使從動(dòng)臂液壓缸的大腔室返回的液壓流體的一部分經(jīng)由動(dòng)臂閥芯2通過(guò)第二閥芯凹口27直接返回到液壓儲(chǔ)箱。也就是說(shuō)，該動(dòng)臂下降流量控制構(gòu)件使所述液壓流體直接返回到液壓儲(chǔ)箱，而不通過(guò)僅在預(yù)定壓力或更高壓力下打開(kāi)的動(dòng)臂增壓提升閥23。

現(xiàn)在將描述通過(guò)流量控制閥進(jìn)行的動(dòng)臂下降操作。

當(dāng)操作遙控控制閥以執(zhí)行動(dòng)臂下降操作時(shí)，動(dòng)臂下降先導(dǎo)壓力被施加到動(dòng)臂下降先導(dǎo)端口3。在施加了初始先導(dǎo)壓力的操作區(qū)間中，動(dòng)臂閥芯2響應(yīng)于施加到動(dòng)臂閥塊1的動(dòng)臂下降先導(dǎo)端口3的壓力而沿著圖2中的向左方向在預(yù)定距離內(nèi)移動(dòng)(此時(shí)，安裝在附接到動(dòng)臂閥塊1一側(cè)的蓋內(nèi)的彈簧5被施加有壓縮力)。

之后，中性通路13被關(guān)閉，然后，從液壓泵供應(yīng)的液壓流體在使提升閥7向上移動(dòng)(如圖2所示)的同時(shí)經(jīng)由通路6朝向橋接通路(bridgepath)10流動(dòng)，該提升閥7以可滑動(dòng)方式安裝在插塞9的內(nèi)部(該提升閥的向上移動(dòng)動(dòng)作導(dǎo)致安裝在插塞9和提升閥7之間的彈簧8被壓縮)。

引入到橋接通路10中的液壓流體經(jīng)由被移位的動(dòng)臂閥芯2的凹口通過(guò)所述通路14供應(yīng)到動(dòng)臂液壓缸的小腔室。包含在動(dòng)臂液壓缸的大腔室中的被驅(qū)動(dòng)到收縮狀態(tài)的液壓流體從動(dòng)臂液壓缸排出并返回到液壓儲(chǔ)箱。來(lái)自動(dòng)臂液壓缸的大腔室的液壓流體流動(dòng)到與動(dòng)臂液壓缸的大腔室連接的通路18。然后，在輸入動(dòng)臂下降先導(dǎo)壓力的同時(shí)，向動(dòng)臂保持閥15施加先導(dǎo)壓力以進(jìn)行操作，以便打開(kāi)保持提升閥17。然后，引入到通路18中的液壓流體流過(guò)通路19并經(jīng)由動(dòng)臂閥芯2的第一閥芯凹口20流過(guò)通路21，并且到達(dá)動(dòng)臂增壓提升閥23的入口。

這里，引入到通路21中的液壓流體的一部分經(jīng)由在動(dòng)臂閥塊1中形成在動(dòng)臂增壓提升閥23的入口上的通路22施加到再生提升閥28，并使再生提升閥28在向右方向(如圖2所示)上移位(此時(shí)，安裝在再生提升閥28的后側(cè)處的彈簧30被施加有壓縮力)。因此，引入到通路22中的液壓流體作為再生流而依次經(jīng)由通路11和通路14朝向動(dòng)臂液壓缸的小腔室流動(dòng)，直到該小腔室的壓力變得高于返回到液壓儲(chǔ)箱的液壓流體的壓力。

同時(shí)，引入到通路21中的液壓流體的一部分被施加到動(dòng)臂增壓提升閥23，并使動(dòng)臂增壓提升閥23在圖2中的向左方向上移位，使得液壓流體的一部分通過(guò)儲(chǔ)箱通路26返回到液壓儲(chǔ)箱(此時(shí)，安裝在動(dòng)臂增壓提升閥23的后側(cè)處的彈簧25被施加有壓縮力)。

由于所述動(dòng)臂閥芯的行程短，返回的液壓流體在動(dòng)臂下降操作的初始區(qū)間并不是很有問(wèn)題。然而，當(dāng)所述動(dòng)臂閥芯的行程超過(guò)該初始操作區(qū)間時(shí)，從動(dòng)臂液壓缸的大腔室返回的液壓流體的量增加，而經(jīng)由動(dòng)臂增壓提升閥23引入到儲(chǔ)箱通路26中的返回的液壓流體的量達(dá)到極限。因此，存在動(dòng)臂液壓缸的大腔室的壓力升高以及動(dòng)臂下降速度變慢的問(wèn)題。

根據(jù)本發(fā)明的流量控制閥，當(dāng)將動(dòng)臂下降先導(dǎo)壓力施加到動(dòng)臂下降先導(dǎo)端口3而使得大量液壓流體在動(dòng)臂下降操作的初始區(qū)間之后從動(dòng)臂液壓缸的大腔室返回時(shí)，與第一閥芯凹口20向前(圖2中的左側(cè)方向)間隔開(kāi)的第二閥芯凹口27在動(dòng)臂閥芯2的行程超過(guò)預(yù)定區(qū)間之后直接連接到儲(chǔ)箱通路26。因此，從動(dòng)臂液壓缸的大腔室返回的液壓流體的一部分經(jīng)由動(dòng)臂增壓提升閥23通過(guò)儲(chǔ)箱通路26返回到液壓儲(chǔ)箱，同時(shí)，經(jīng)由第二閥芯凹口27從動(dòng)臂液壓缸的大腔室返回的液壓流體的一部分直接通過(guò)儲(chǔ)箱通路26返回到液壓儲(chǔ)箱，而不通過(guò)動(dòng)臂增壓提升閥23。因此，該第二閥芯凹口27有助于增大液壓流體返回到液壓儲(chǔ)箱所流經(jīng)的通路的面積，從而便于液壓流體的返回。

參考圖3，示出了動(dòng)臂下降操作期間的回路圖，在建筑機(jī)械的初始動(dòng)臂下降操作中，液壓流體的引入不是太多，因此，設(shè)置在動(dòng)臂液壓缸100的大腔室110中的液壓流體經(jīng)由所述動(dòng)臂增壓提升閥通過(guò)返回管線300返回到液壓儲(chǔ)箱200。然后，當(dāng)所述動(dòng)臂閥芯的行程超過(guò)該初始操作區(qū)間而使得大量液壓流體返回到液壓儲(chǔ)箱200時(shí)，從動(dòng)臂液壓缸100的大腔室110返回到液壓儲(chǔ)箱200的液壓流體的一部分經(jīng)由所述動(dòng)臂增壓提升閥通過(guò)返回管線300返回到液壓儲(chǔ)箱，同時(shí)，該液壓流體的一部分經(jīng)由所述第二閥芯凹口通過(guò)輔助返回管線310直接返回到液壓儲(chǔ)箱。液壓流體同時(shí)通過(guò)這兩個(gè)返回管線從大腔室110返回到液壓儲(chǔ)箱200便于該液壓流體的返回，從而限制動(dòng)臂液壓缸的大腔室的壓力升高并增加動(dòng)臂下降速度。這在提高燃料效率方面是有利的。

雖然已參考優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解，在不脫離如所附權(quán)利要求中公開(kāi)的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，能夠進(jìn)行各種修改、添加和替換。

工業(yè)適用性

如上所述，本發(fā)明提供了一種用于建筑機(jī)械的流量控制閥，即使在動(dòng)臂下降操作的初始區(qū)間之后、大量的液壓流體從液壓缸的大腔室返回到液壓儲(chǔ)箱時(shí)，該流量控制閥也能控制返回到液壓儲(chǔ)箱的流量，由此提供了增加動(dòng)臂下降速度和防止動(dòng)臂液壓缸的大腔室的壓力異常升高的效果，這也有利于提高建筑機(jī)械的燃料效率。