抗振阻尼型平衡阀及其控制方法与流程

文档序号:25225731发布日期:2021-05-28 14:29阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种抗振阻尼型平衡阀,其特征在于,包括平衡阀阀芯,所述平衡阀阀芯具有负载口、油口和先导控制口;所述先导控制口连通先导控制油路;所述先导控制油路上,按距离先导控制口由近到远的方向,依次安装可调阻尼和第二固定阻尼;第一固定阻尼为旁路阻尼,第一固定阻尼的一端连接到可调阻尼和第二固定阻尼之间的油路上,第一固定阻尼的另一端连接到所述平衡阀阀芯的油口。

2.根据权利要求1所述的抗振阻尼型平衡阀,其特征在于,所述第一固定阻尼和所述第二固定阻尼的结构为台阶形阻尼孔;所述台阶形阻尼孔包括贯通的大孔和小孔;按阻尼流体流动方向,依次流过所述大孔和所述小孔。

3.根据权利要求1所述的抗振阻尼型平衡阀,其特征在于,所述抗振阻尼型平衡阀为抗振阻尼型单平衡阀或抗振阻尼型双平衡阀。

4.根据权利要求3所述的抗振阻尼型平衡阀,其特征在于,所述抗振阻尼型单平衡阀包括:平衡阀阀芯(f0)、第1油口(v1)、第2油口(v2)、第1负载口(c1)、第2负载口(c2)、第一固定阻尼第二固定阻尼和可调阻尼

所述第1油口(v1)和所述第2油口(v2)均用于连接到供油换向阀;所述第1负载口(c1)连接到液压执行元件的第一液压油口;所述第2负载口(c2)连接到液压执行元件的第二液压油口;

所述第1油口(v1)到所述第1负载口(c1)之间形成第1油路;所述第2油口(v2)到所述第2负载口(c2)之间形成第2油路;

所述平衡阀阀芯(f0)安装于所述第1油路,所述平衡阀阀芯(f0)的油口端与所述第1油口(v1)连通;所述平衡阀阀芯(f0)的负载端与所述第1负载口(c1)连通;所述平衡阀阀芯(f0)的先导控制口与先导控制油路的一端连接;所述先导控制油路的另一端与所述第2油路连通,并相交于第1连通点(e1);在所述先导控制口到所述第1连通点(e1)之间的先导控制油路上,按距离先导控制口由近到远的方向,依次安装可调阻尼和第一固定阻尼所述可调阻尼和所述第一固定阻尼之间的先导控制油路上面取第2连通点(e2);所述第二固定阻尼的一端与所述第2连通点(e2)连通;所述第二固定阻尼的另一端与所述第1油口(v1)连通。

5.根据权利要求3所述的抗振阻尼型平衡阀,其特征在于,所述抗振阻尼型双平衡阀包括:第一平衡阀阀芯(f1)、第二平衡阀阀芯(f2)、第1油口(v1)、第2油口(v2)、第1负载口(c1)、第2负载口(c2)、第1-1固定阻尼第1-2固定阻尼第1可调阻尼第2-1固定阻尼第2-2固定阻尼和第2可调阻尼

所述第1油口(v1)和所述第2油口(v2)均用于连接到供油换向阀;所述第1负载口(c1)连接到液压执行元件的第一液压油口;所述第2负载口(c2)连接到液压执行元件的第二液压油口;

所述第1油口(v1)到所述第1负载口(c1)之间形成第1油路;所述第2油口(v2)到所述第2负载口(c2)之间形成第2油路;

所述第一平衡阀阀芯(f1)安装于所述第1油路,所述第一平衡阀阀芯(f1)的油口端与所述第1油口(v1)连通;所述第一平衡阀阀芯(f1)的负载端与所述第1负载口(c1)连通;所述第一平衡阀阀芯(f1)的先导控制口与第一先导控制油路的一端连接;所述第一先导控制油路的另一端与所述第2油口(v2)连通;在所述第一先导控制油路上,按距离第一平衡阀阀芯(f1)的先导控制口由近到远的方向,依次安装第1可调阻尼和第1-1固定阻尼所述第1-2固定阻尼的一端与第1可调阻尼到第1-1固定阻尼之间的先导控制油路连通;所述第1-2固定阻尼的另一端与所述第1油口(v1)连通;

所述第二平衡阀阀芯(f2)安装于所述第2油路,所述第二平衡阀阀芯(f2)的油口端与所述第2油口(v2)连通;所述第二平衡阀阀芯(f2)的负载端与所述第2负载口(c2)连通;所述第二平衡阀阀芯(f2)的先导控制口与第二先导控制油路的一端连接;所述第二先导控制油路的另一端与所述第1油口(v1)连通;在所述第二先导控制油路上,按距离第二平衡阀阀芯(f2)的先导控制口由近到远的方向,依次安装第2可调阻尼和第2-1固定阻尼所述第2-2固定阻尼的一端与第2可调阻尼到第2-1固定阻尼之间的先导控制油路连通;所述第2-2固定阻尼的另一端与所述第2油口(v2)连通。

6.根据权利要求1所述的抗振阻尼型平衡阀,其特征在于,所述可调阻尼包括:阀体(1)、阻尼螺钉(2)、单向阀阀芯(3)、封堵(4)和密封螺母(5);

所述阀体(1)沿x向开设贯通的螺纹孔(c)和第1油孔(b);其中,所述螺纹孔(c)的孔径大于所述第1油孔(b)的孔径,所述螺纹孔(c)和所述第1油孔(b)形成台阶孔;所述阀体(1)沿y方向开设第2油孔(a),所述第2油孔(a)的一端与所述螺纹孔(c)连通;

所述阻尼螺钉(2)具有与所述螺纹孔(c)的螺纹相匹配的外螺纹,所述阻尼螺钉(2)的右端螺旋旋入所述螺纹孔(c),所述阻尼螺钉(2)的左端采用所述密封螺母(5)旋紧;其中,所述阻尼螺钉(2)的外螺纹与所述螺纹孔(c)在配合的螺纹间隙部位形成压力油流过间隙;

所述阻尼螺钉(2)的右端沿x方向开设阀芯装配孔;所述阀芯装配孔的孔内安装所述单向阀阀芯(3);所述阀芯装配孔的右侧过盈安装所述封堵(4),所述封堵(4)开设过油孔(4-1),所述过油孔(4-1)的右端与所述第1油孔(b)连通;所述过油孔(4-1)的左端与所述阀芯装配孔连通;

所述阻尼螺钉(2)开设螺钉通孔(2-1),所述螺钉通孔(2-1)的一端与所述第2油孔(a)连通,所述螺钉通孔(2-1)的另一端与所述阀芯装配孔连通;

所述单向阀阀芯(3)为从螺钉通孔(2-1)向封堵(4)方向单向导通的单向阀阀芯;

当所述平衡阀阀芯为开启的正常工况下,先导油路通过的压力油,从第1油孔(b)向第2油孔(a)流动,并最终流进平衡阀,并对压力油进行阻尼稳定作用,具体过程为:

在压力油从第1油孔(b)向第2油孔(a)流动过程中,单向阀阀芯(3)关闭,因此,压力油从阻尼螺钉的外螺纹与阀体螺纹孔(c)之间的螺纹间隙流过,再从第2油孔(a)流出;其中,螺纹间隙的长度,可通过控制阻尼螺钉的旋入深度调节,从而实现不同的阻尼效果;

在平衡阀需要关闭而需快速泄压时,平衡阀泄压流出的压力油,从第2油孔(a)向第1油孔(b)流动,并最终从第1油孔(b)流出;

其中,在压力油从第2油孔(a)向第1油孔(b)流动过程中,压力油首先从螺钉通孔(2-1)流出,并到达单向阀阀芯(3),由于单向阀阀芯(3)为从螺钉通孔(2-1)向封堵(4)方向单向导通,因此,压力油使单向阀阀芯(3)导通,并从封堵(4)的通孔流出,再最终从第1油孔(b)流过;在此过程中,由于单向阀阀芯(3)可快速导通,因此,可实现压力的快速卸荷功能。

7.一种权利要求1所述的抗振阻尼型平衡阀的控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

当负载引起的压力发生波动时,直接引起先导控制油路远离先导控制口的一端压力发生波动,波动的压力流体首先通过第一固定阻尼,通过第一固定阻尼减缓波动的压力流体,形成第一较稳定的压力流体;

第一较稳定的压力流体分为两个支路,第一支路压力流体通过第二固定阻尼后,流到回油管道;第二支路压力流体通过可调阻尼后,到达先导控制口;因此,将第一较稳定的压力流体分出一路通过第二固定阻尼,从而使到达可调阻尼的压力流体更为稳定,再通过可调阻尼的作用,使最终到达先导控制口的压力流体最为稳定;当到达先导控制口的压力流体稳定时,即可稳定的作用于平衡阀阀芯,进而解决因负载变化所引起的先导压力波动从而导致的平衡阀抖动问题。

8.一种权利要求5所述的抗振阻尼型平衡阀的控制方法,其特征在于,对于抗振阻尼型单平衡阀,其具体工作过程为:

当第2油口(v2)作为进油口,第1油口(v1)作为回油口时,压力油从第2油口(v2)进入,到达第1连通点(e1)后,分为两个支路,分别为:第一支路和第二支路;

其中:

第一支路为主油路,压力油从第2负载口(c2)流入,并流进液压执行元件的第二液压油口,驱动液压执行元件对负载作功;

第二支路为旁油路,压力油首先流经第一固定阻尼由于第一固定阻尼的限流作用,仅存在小部分压力油被分出并通过第一固定阻尼因此,不会对主油路产生影响;

从第一固定阻尼流出的压力油,到达第2连通点(e2);在第2连通点(e2),压力油进一步被分为两个支路,分别为第2-1支路和第2-2支路;

其中:

第2-1支路分出的压力油流经第二固定阻尼并最终流回到回油箱内;

第2-2支路分出的压力油流经可调阻尼后,到达先导控制口,并最终作用于平衡阀阀芯(f0),使平衡阀阀芯(f0)开启与当前负载相匹配的状态,实现压力平衡;

其中,由于第2-1支路分出部分压力油,并通过第二固定阻尼的限流作用,可进一步提高进入可调阻尼的压力油的稳定性;再通过可调阻尼的作用,更进一步提高压力油的稳定性,最终使到达先导控制口的压力油非常稳定,远稳定于第1连通点(e1)位置的压力波动;

因此,当负载引起的压力发生波动时,直接导致第1连通点(e1)位置的压力波动,但通过第二固定阻尼、第一固定阻尼和可调阻尼的稳压作用后,使到达先导控制口的压力油非常稳定,进而解决因负载变化所引起的先导压力波动从而导致的平衡阀抖动问题。


技术总结
本发明提供一种抗振阻尼型平衡阀及其控制方法,抗振阻尼型平衡阀包括平衡阀阀芯,所述平衡阀阀芯具有负载口、油口和先导控制口;所述先导控制口连通先导控制油路;所述先导控制油路上,按距离先导控制口由近到远的方向,依次安装可调阻尼和第二固定阻尼;第一固定阻尼为旁路阻尼,第一固定阻尼的一端连接到可调阻尼和第二固定阻尼之间的油路上,第一固定阻尼的另一端连接到所述平衡阀阀芯的油口。本发明使得由执行元件负载变化或系统压力波动引起的平衡阀频繁启闭,均在一开始就受到抑止或很快就消除,具体的,通过增加固定阻尼固定阻尼和可调阻尼可有效解决工程机械中因负载变化所引起的先导压力波动导致的平衡阀抖动问题。

技术研发人员:于装
受保护的技术使用者:北京鸣天液压技术有限公司
技术研发日:2021.02.08
技术公布日:2021.05.28
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