本發(fā)明涉及一種液壓元件,特別是液控單向閥。
背景技術(shù):
與普通單向閥相比,液控單向閥中存在控制油路和控制油口,可通過調(diào)整控制油路壓力實現(xiàn)油液反向通流的功能。當(dāng)液控單向閥的控制油路未接通高壓油液時,液控單向閥與普通單向閥的工作狀態(tài)一致,壓力油只能從進油口流向出油口,不能反向流動;當(dāng)液控單向閥的控制油路接通高壓油液時,控制活塞在高壓油液作用下推動主閥芯運動,使進出油口相連通。
按照結(jié)構(gòu)的不同,液控單向閥主要有內(nèi)泄、外泄和泄壓三種不同形式,但均存在一定的問題。對于內(nèi)泄式液控單向閥,當(dāng)反向出油口壓力大于控制口壓力時,液控單向閥無法實現(xiàn)反向開啟,因此,內(nèi)泄式液控單向閥一般僅適用于反向出油口無背壓或背壓較小的場合;對于外泄式液控單向閥,雖然油液反向流動時控制活塞無需克服反向出油口的壓力,但反向進油口與閥體和主閥芯之間的彈簧腔相連,因此仍需克服反向進油口的壓力,且在控制活塞的推動下,液控單向閥主閥芯開啟、關(guān)閉和壓力突變工況下的液動力較大,將產(chǎn)生強烈的沖擊和振動,易造成液控單向閥內(nèi)部零件的損壞;對于泄壓式液控單向閥,雖然卸荷閥芯避免了主閥芯開啟、關(guān)閉和壓力突變工況下的較大液動力帶來的沖擊和振動問題,但使液控單向閥的結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜,仍需克服反向進油口的壓力,且泄壓式液控單向閥僅適用于反向進油口與一個封閉容腔相連接的情況,而當(dāng)反向進油口與連續(xù)供油的油源連接時,必須大幅提高控制壓力,并將主閥芯打開到一定開口后才能使油液反向通過液控單向閥。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種能節(jié)省控制功率、有效減少沖擊振動、增加使用壽命的液控單向閥。
本發(fā)明主要包括閥體、主閥芯、控制活塞、彈簧及端蓋。其中,閥體內(nèi)設(shè)有左右貫穿的流體主通道,在其一個與流體主通道平行的面上設(shè)有四個油口,其分別為進油口A、出油口B、控制油口X和泄油口Y,并且進油口A和流體主通道中位于主閥芯截錐體一側(cè)的閥腔相連通,出油口B和流體主通道中主閥芯外端部相連通。在流體主通道內(nèi)一側(cè)設(shè)有主閥芯,該主閥芯基體呈與流體通道內(nèi)徑對應(yīng)的圓柱體,其非朝向閥體開口的一端為截錐體,而朝向閥體開口的另一端設(shè)直徑小于基體的圓柱體,即為主閥芯的導(dǎo)向面Ⅱ,該導(dǎo)向面Ⅱ與流體主通道之間為通油的環(huán)腔,另在導(dǎo)向面Ⅱ端部設(shè)有環(huán)形溝槽,槽內(nèi)設(shè)有將其與端蓋Ⅱ密封的環(huán)形密封圈。主閥芯內(nèi)設(shè)有與基體同中心線開口朝向閥體開口的開口槽,該主閥芯的截錐體上設(shè)有與其內(nèi)開口槽連通的若干通孔即阻尼孔,開口槽內(nèi)設(shè)彈簧,該彈簧伸出主閥芯外的端部與端蓋Ⅱ接觸,該端蓋Ⅱ朝向閥體一側(cè)設(shè)有階梯型凸臺,其大直徑凸臺與閥體開口端凹槽對應(yīng),其小直徑凸臺與流體主通道對應(yīng),在小直徑凸臺上設(shè)與其同中心線的槽孔,該槽孔內(nèi)徑與主閥芯導(dǎo)向面柱體相對應(yīng),于是主閥芯導(dǎo)向面Ⅱ可置于端蓋Ⅱ槽孔內(nèi)為主閥芯導(dǎo)向,該端蓋Ⅱ由穿過端蓋Ⅱ的螺釘固定在閥體側(cè)面。另在端蓋Ⅱ與閥體之間設(shè)有密封圈。最好伸出主閥芯外的彈簧置于端蓋Ⅱ上所設(shè)的圓環(huán)形溝槽內(nèi)。
在流體主通道內(nèi)另一側(cè)設(shè)有控制活塞,該控制活塞有一個與流體主通道內(nèi)徑對應(yīng)的圓柱基體,其圓柱面即為導(dǎo)向面Ⅰ,該圓柱基體朝向主閥芯的一側(cè)設(shè)有與其連為一體的活塞桿,該活塞桿穿過環(huán)形擋板的中心通孔,端頂可與主閥芯接觸,該環(huán)形擋板的周邊與流體主通道垂直連接,最好在活塞桿上設(shè)有與圓柱基體連為一體的限位凸臺,該限位凸臺直徑大于環(huán)形擋板的內(nèi)徑,可為控制活塞限位。該控制活塞朝向端蓋Ⅰ一側(cè)設(shè)有凸臺,最好該凸臺設(shè)中心螺孔,以方便控制活塞的拆卸??刂苹钊麍A柱基體兩側(cè)與閥體之間的空腔分別為可儲存控制油的背壓腔及泄漏腔。設(shè)在流體主通道另一端的端蓋Ⅰ朝向閥體一側(cè)設(shè)有階梯型凸臺,其大直徑凸臺與閥體開口端凹槽對應(yīng),其小直徑凸臺與流體主通道對應(yīng),該端蓋Ⅰ由穿過端蓋Ⅰ的螺釘固定在閥體另一側(cè)面,另在端蓋Ⅰ與閥體之間設(shè)有密封圈。
另在設(shè)進出油口的閥體表面上分別設(shè)有控制油口X和泄油口Y,其中控制油口X通過內(nèi)部通道與控制活塞的背壓腔連通,泄油口Y既通過內(nèi)部通道與主閥芯環(huán)腔連通,防止形成密封容積,又通過內(nèi)部通道與控制活塞泄漏腔連通。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點:該結(jié)構(gòu)在主閥芯頭部設(shè)有阻尼孔,主閥芯在開啟、關(guān)閉和壓力突變工況下的運動穩(wěn)定性高,有效減少液控單向閥的沖擊和振動,增加液控單向閥的使用壽命;該結(jié)構(gòu)優(yōu)化了正向和反向流動時主閥芯的受力情況,控制活塞無需克服出油口和進油口對應(yīng)腔體所有面積上的壓力;該結(jié)構(gòu)彈簧剛度的強弱可自由調(diào)定,在選擇剛度相對較弱的彈簧時,主閥芯的開啟壓力明顯減小,可節(jié)省成本,節(jié)省控制功率,在選擇剛度相對較強的彈簧時,主閥芯的動作更加靈敏,系統(tǒng)的快速性能更優(yōu)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的主視剖面示意簡圖。
圖2是本發(fā)明的三維示意圖。
圖3是本發(fā)明的俯視示意簡圖。
圖4是本發(fā)明控制活塞的剖視圖。
圖5是本發(fā)明主閥芯的三維示意圖。
圖6是本發(fā)明端蓋Ⅱ的剖視圖。
其中:1、螺釘Ⅰ;2、端蓋Ⅰ;3、密封圈Ⅰ;4、控制活塞;4-1、凸臺Ⅰ;4-2、中心螺孔;4-3、導(dǎo)向面Ⅰ;4-4、限位凸臺Ⅱ;5、閥體;5-1、環(huán)形擋板;6、彈簧;7、主閥芯;7-1、阻尼孔;7-2、導(dǎo)向面Ⅱ;7-3、槽;8、密封圈Ⅱ;9、密封圈Ⅲ;10、端蓋Ⅱ;10-1、槽孔;10-2、環(huán)形槽;11、螺釘Ⅱ。
具體實施方式
在圖1、圖2和圖3所示的液控單向閥示意簡圖中,閥體5內(nèi)設(shè)有左右貫穿的流體主通道,在其一個與流體主通道平行的面上設(shè)有四個油口,其分別為進油口A、出油口B、控制油口X和泄油口Y,并且進油口A和流體主通道中位于主閥芯7截錐體一側(cè)的閥腔相連通,出油口B和流體主通道中主閥芯外端部相連通。在流體主通道內(nèi)一側(cè)設(shè)有主閥芯7,如圖5所示,該主閥芯7基體呈與流體通道內(nèi)徑對應(yīng)的圓柱體,其非朝向閥體5開口的一端為截錐體,而朝向閥體5開口的另一端設(shè)直徑小于基體的圓柱體,即為主閥芯7的導(dǎo)向面Ⅱ7-2,該導(dǎo)向面Ⅱ7-2與流體主通道之間為通油的環(huán)腔,另在導(dǎo)向面Ⅱ7-2端部設(shè)有環(huán)形溝槽7-3,槽7-3內(nèi)設(shè)有將其與端蓋Ⅱ10密封的環(huán)形密封圈8。主閥芯7內(nèi)設(shè)有與基體同中心線開口朝向閥體5開口的開口槽,該主閥芯的截錐體上設(shè)有與其內(nèi)開口槽連通的若干通孔即阻尼孔7-1,開口槽內(nèi)設(shè)彈簧6,該彈簧6伸出主閥芯7外的端部與端蓋Ⅱ10接觸,如圖6所示,該端蓋Ⅱ10朝向閥體5一側(cè)設(shè)有階梯型凸臺,其大直徑凸臺與閥體5開口端凹槽對應(yīng),其小直徑凸臺與流體主通道對應(yīng),在小直徑凸臺上設(shè)與其同中心線的槽孔10-1,該槽孔10-1內(nèi)徑與主閥芯7導(dǎo)向面柱體相對應(yīng),主閥芯7的導(dǎo)向面Ⅱ7-2置于端蓋Ⅱ10槽孔10-1內(nèi),該端蓋Ⅱ10由穿過端蓋Ⅱ10的螺釘11固定在閥體5側(cè)面。另在端蓋Ⅱ10與閥體5之間設(shè)有密封圈9。伸出主閥芯7外的彈簧置于端蓋Ⅱ10上所設(shè)的圓環(huán)形溝槽10-2內(nèi)。在流體主通道內(nèi)另一側(cè)設(shè)有控制活塞4,如圖4所示,該控制活塞4有一個與流體主通道內(nèi)徑對應(yīng)的圓柱基體,其圓柱面即為導(dǎo)向面Ⅰ4-3,該圓柱基體朝向主閥芯7的一側(cè)設(shè)有與其連為一體的活塞桿,該活塞桿穿過環(huán)形擋板5-1的中心通孔,端頂可與主閥芯7接觸,該環(huán)形擋板5-1的周邊與流體主通道垂直連接,在活塞桿上設(shè)有與圓柱基體連為一體的限位凸臺Ⅱ4-4,該控制活塞4朝向端蓋Ⅰ一側(cè)設(shè)有凸臺Ⅰ4-1,該凸臺Ⅰ4-1設(shè)中心螺孔4-2,控制活塞4圓柱基體兩側(cè)與閥體5之間的空腔分別為可儲存控制油的背壓腔及泄漏腔。設(shè)在流體主通道另一端的端蓋Ⅰ2朝向閥體5一側(cè)設(shè)有階梯型凸臺,其大直徑凸臺與閥體開口端凹槽對應(yīng),其小直徑凸臺與流體主通道對應(yīng),該端蓋Ⅰ2由穿過端蓋Ⅰ2的螺釘Ⅰ1固定在閥體5另一側(cè)面,另在端蓋Ⅰ2與閥體5之間設(shè)有密封圈Ⅰ3。又在圖1、圖2和圖3中,設(shè)進出油口的閥體5表面上分別設(shè)有控制油口X和泄油口Y,其中控制油口X通過內(nèi)部通道與控制活塞4的背壓腔連通,泄油口Y既通過內(nèi)部通道與主閥芯7環(huán)腔連通,防止形成密封容積,又通過內(nèi)部通道與控制活塞4泄漏腔連通。
本發(fā)明在使用時,若A孔通入高壓油,油液經(jīng)過阻尼孔7-1進入主閥芯7和端蓋Ⅱ10間的彈簧腔,由于主閥芯7兩側(cè)存在面積差,A腔作用在主閥芯7上壓力大于彈簧腔內(nèi)的壓力,主閥芯7在其頭部阻尼孔7-1的緩沖作用下平穩(wěn)打開,從而實現(xiàn)A孔到B孔的正向流動;若控制油口X孔通入高壓油,控制活塞4在控制油壓力下開始移動,控制活塞4的背壓腔油液被壓縮,Y腔油液經(jīng)過泄油口Y孔排回油箱,隨著控制油液壓力的繼續(xù)升高,控制活塞4推動主閥芯7移動,環(huán)腔內(nèi)的油液通過泄油口Y孔排回油箱,彈簧腔內(nèi)的油液通過主閥芯7上的阻尼孔7-1進入A腔,主閥芯7在其頭部阻尼孔,7-1的緩沖作用下平穩(wěn)打開,A腔和B腔相連通,從而實現(xiàn)油液的反向流動。
以上闡述了本發(fā)明的工作原理、基本特征和優(yōu)點,其目的是讓本領(lǐng)域的人了解本發(fā)明的原理并實施,并不能限制本發(fā)明的保護范圍。凡是根據(jù)本發(fā)明的本質(zhì)變換或改進,都應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。