液压控制装置的制作方法

文档序号:23574504发布日期:2021-01-08 11:23阅读:118来源:国知局
液压控制装置的制作方法

本实用新型涉及液压设备领域,具体而言,涉及一种液压控制装置。



背景技术:

在液压系统中,液压阀是液压系统的重要部件,液压阀负责控制油路的开闭以及开合程度等,从而控制油液的通断或流量。

现有的液压阀包括机械驱动、电磁驱动和液压驱动,其中液压驱动的液压阀为液压伺服阀。

现有的液压阀多为独立的驱动部控制阀芯的运动,阀芯控制主油路的开闭和开合状态,其中机械驱动的液压阀的驱动部的动力来自于机械力,电磁阀的驱动部的动力来自于电磁力,液压驱动的液压阀的驱动部的动力来自于先导油液。

由于阀芯设置在主油路中,在主油路开闭的过程中,阀芯会受到主油路中压力油的影响,从而导致现有的液压阀的相应存在响应不敏感的问题,导致液压阀的可靠性不足。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种液压控制装置,其能够灵敏地响应驱动部的驱动力,避免受到主油路的压力影响,具有更高的可靠性。

本实用新型是这样实现的:

一种液压控制装置,其包括阀体,阀体内设置有高压阀腔、低压阀腔、阀腔通孔、高压入路和高压出路,高压阀腔和低压阀腔通过阀腔通孔连通;主阀芯,沿阀腔通孔的轴向滑动地设置在高压阀腔内,主阀芯与高压阀腔相配合,主阀芯将高压阀腔分隔为第一腔体和第二腔体,阀腔通孔与第二腔体连通,当主阀芯位于靠近低压阀腔的位置时,高压入路和高压出路均与第一腔体连通,当主阀芯位于远离低压阀腔的位置时,主阀芯隔开高压出路与第一腔体以关闭高压出路,主阀芯内设置有主阀芯孔,主阀芯孔的一端与高压入路连通,主阀芯孔的另一端与第二腔体连通;动阀芯,能够沿阀腔通孔的轴向滑动,包括大径段和小径段,大径段设置在低压阀腔内,小径段的一端从阀腔通孔内穿出并抵接在主阀芯上,动阀芯内设置有动阀芯孔和泄压孔,动阀芯孔贯穿大径段的远离小径段的端部,动阀芯孔与第二腔体连通,泄压孔连通动阀芯孔和低压阀腔;控制部,包括驱动部和开闭部,驱动部驱动开闭部打开或关闭泄压孔。

本实用新型的液压控制装置的主阀芯控制阀体内的高压出路的开闭状态,从而控制主油路的开闭状态,主阀芯由动阀芯推动,动阀芯由上下压差驱动运动,当动阀芯上的泄压孔导通时,动阀芯处于压力平衡状态,当泄压孔关闭时,高压入路的压力油液同时作用于动阀芯的大径段的端部和小径段的端部,动阀芯的大径段的端部的受力面积大于小径段的端部的受力面积,因此动阀芯的大径段的端部和小径段的端部产生压力差,推动动阀芯朝向主阀芯运动,进而推动主阀芯运动,可见本实用新型的液压控制装置的外部驱动力的作用为打开或关闭泄压孔,并非直接驱动主阀芯运动,因此避免了受到主油路的压力的影响,具有较高的灵敏性,提高了液压控制装置的可靠性。

在本实用新型较佳的实施方式中,开闭部包括阀芯套,阀芯套设置在低压阀腔内并套设在动阀芯的外侧,阀芯套能够沿动阀芯的轴向滑动,当阀芯套位于远离高压阀腔的位置时,泄压孔连通动阀芯孔和低压阀腔,当阀芯套朝向高压阀腔运动一段距离时,阀芯套关闭泄压孔;驱动部与阀芯套驱动连接,以驱动阀芯套沿动阀芯的轴向滑动。

在本实用新型较佳的实施方式中,驱动部包括活塞机构,活塞机构的活塞杆与阀芯套驱动连接。

在本实用新型较佳的实施方式中,活塞机构包括:先导块,与阀体连接,先导块内设置有活塞腔和先导入路,先导入路与活塞腔连通,活塞腔与低压阀腔连通;活塞杆,滑动设置在活塞腔内,活塞杆的朝向低压阀腔的一端抵接在阀芯套上。

在本实用新型较佳的实施方式中,液压控制装置还包括阀芯套弹性元件,阀芯套弹性元件与阀芯套连接,当阀芯套朝向高压阀腔运动时,阀芯套弹性元件向阀芯套施加远离高压阀腔的力。

在本实用新型较佳的实施方式中,先导块上还开设有动阀芯座孔,大径段的至少一部分设置在动阀芯座孔内。

在本实用新型较佳的实施方式中,泄压孔开设在小径段的侧壁上,阀芯套的至少一部分套设在小径段的外侧并与小径段相配合。

在本实用新型较佳的实施方式中,阀芯套的内孔包括与大径段配合的第一段和与小径段配合的第二段,阀芯套的侧壁上设置有阀芯套连通孔,阀芯套连通孔连通第一段和低压阀腔。

在本实用新型较佳的实施方式中,动阀芯孔包括设置在大径段内的第一动阀芯孔和设置在小径段内的第二动阀芯孔,第二动阀芯孔与第二腔体连通,第一动阀芯孔的横截面与第二动阀芯孔的横截面的面积差大于小径段的横截面与第二动阀芯孔的横截面的面积差;液压控制装置还包括堵块,堵块的至少一部分设置在第一动阀芯孔内,堵块与第一动阀芯孔相配合,动阀芯能够相对堵块滑动。

在本实用新型较佳的实施方式中,阀体包括密封连接的第一阀体和第二阀体,高压阀腔设置在第一阀体内,低压阀腔设置在第二阀体内。

本实用新型的有益效果主要在于:液压控制装置能够灵敏地响应驱动部的驱动力,避免受到主油路的压力影响,具有更高的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型的液压控制装置处于半开状态的实施例的示意图;

图2为本实用新型图1中的a部分的局部放大图;

图3为本实用新型图2中的部件的左视图;

图4为本实用新型图1中的液压控制装置的实施例的一部分部件的示意图;

图5为本实用新型图1中的液压控制装置的实施例的动阀芯的移动距离的示意图;

图6为本实用新型的液压控制装置处于全开状态的实施例的示意图;

图7为本实用新型图6中的b部分的局部放大图;

图8为本实用新型图7中的部件的左视图;

图9为本实用新型的液压控制装置的先导压力和主阀芯的移动量的关系图。

图中:

10-阀体;11-第一阀体;12-第二阀体;101-高压阀腔;1011-第一腔体;1012-第二腔体;102-低压阀腔;103-高压入路;104-高压出路;20-主阀芯;21-主阀芯孔;30-动阀芯;31-大径段;32-小径段;33-动阀芯孔;331-第一动阀芯孔;332-第二动阀芯孔;34-泄压孔;35-高压连通孔;40-阀芯套;401-第一段;402-第二段;403-阀芯套连通孔;41-阀芯套弹性元件;51-先导块;511-活塞腔;512-先导入路;513-动阀芯座孔;52-活塞杆;60-堵块。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外,术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂,而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平,并不是表示该结构一定要完全水平,而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图,对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下,下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

以下描述中的“上”、“下”、“左”、“右”均为图1中的纸面方向,并非实际应用中的方向,该描述仅为简化描述,并不构成对本实用新型的不当限定。

如图1至图9示出了本实用新型的液压控制装置的一个实施例,在该实施例中,阀体10包括第一阀体11和第二阀体12,第二阀体12连接在第一阀体11的下方,第一阀体11内具有高压阀腔101,第二阀体12内具有低压阀腔102,其中第二阀体12的一部分伸入高压阀腔101内,在第二阀体12的伸入高压阀腔101内的部分上开设有连通高压阀腔101和低压阀腔102的阀腔通孔。

其中第一阀体11的下表面和第二阀体12的上表面密封连接,二者之间设置有密封圈。

第一阀体11上还开设有高压入路103和高压出路104,高压入路103和高压出路104用于连接液压系统的主油路,主油路中的油液从高压入路103流入液压控制装置,从高压出路104流出液压控制装置。

高压阀腔101内设置有主阀芯20,主阀芯20沿阀腔通孔的轴向滑动地设置在高压阀腔101内,用于打开或关闭高压出路104。

主阀芯20与高压阀腔101的内壁过度相配合,从而使得主阀芯20能够遮蔽高压出路104。

如图6所示,当主阀芯20处于最下方时,高压出路104的连通面积最大,液压控制装置处于全开状态。

如图1所示,当主阀芯20向上运动时,主阀芯20逐渐遮蔽高压出路104,高压出路104的连通面积逐渐减小,直至彻底关闭。

主阀芯20将高压阀腔101分隔为位于上方的第一腔体1011和位于下方的第二腔体1012,阀腔通孔与第二腔体1012连通。

主阀芯20内设置有主阀芯孔21,主阀芯孔21的上端与高压入路103连通,主阀芯孔21的下端与第二腔体1012连通,第一腔体1011和第二腔体1012通过主阀芯孔21连通。

在本实施例中,主阀芯孔21还包括节流段,节流段呈缩颈结构。

液压控制装置还包括动阀芯30,动阀芯30能够沿阀腔通孔的轴向滑动,因此动阀芯30用于推动主阀芯20上下运动。

动阀芯30包括大径段31和小径段32,大径段31设置在低压阀腔102内,小径段32的一端从阀腔通孔内穿出并抵接在主阀芯20上。

动阀芯30内设置有动阀芯孔33,动阀芯孔33包括设置在大径段31内的第一动阀芯孔331和设置在小径段32内的第二动阀芯孔332,第二动阀芯孔332与第二腔体1012连通,第一动阀芯孔331的横截面与第二动阀芯孔332的横截面的面积差大于小径段的横截面与第二动阀芯孔332的横截面的面积差。

当动阀芯30受到压力油的作用时,第一动阀芯孔331的横截面与第二动阀芯孔332的横截面的面积差为向上的压力的作用面积,小径段的横截面与第二动阀芯孔332的横截面的面积差为向下的压力的作用面积,由于向上的压力的作用面积大于向下的压力的作用面积,因此动阀芯30受到向上的合力,从而向上运动。

动阀芯孔33的上端直接与主阀芯孔21对位,在小径段32的上端的侧壁上开设有高压连通孔35,用于连通第二腔体1012和第一动阀芯孔331,以将压力油液导入第二动阀芯孔332内。

小径段32的侧壁上设置有泄压孔34,泄压孔34连通动阀芯孔33和低压阀腔102。当泄压孔34打开时,动阀芯孔33处于压力平衡状态,并不液压压力作用;当泄压孔34被关闭时,动阀芯孔33处于液压压力的作用下,并在上下压力差的影响下向上运动。

液压控制装置的控制部即用于打开或关闭泄压孔34,控制部包括驱动部和开闭部,驱动部驱动开闭部打开或关闭泄压孔。

在本实施例中,开闭部包括阀芯套40,阀芯套40设置在低压阀腔102内并套设在动阀芯30的外侧,阀芯套40能够沿动阀芯30的轴向滑动,当阀芯套40位于远离高压阀腔101的位置时,泄压孔34连通动阀芯孔33和低压阀腔102,当阀芯套40朝向高压阀腔101运动一段距离时,阀芯套40关闭泄压孔34。

阀芯套40的内孔包括与大径段31配合的第一段401和与小径段32配合的第二段402,阀芯套40的侧壁上设置有阀芯套连通孔403,阀芯套连通孔403连通第一段401和低压阀腔102。

而驱动部包括活塞机构,具体包括先导块51和活塞杆52。

先导块51与第二阀体12的下端连接,先导块51内设置有活塞腔511和先导入路512,先导入路512与活塞腔511连通,活塞腔511与低压阀腔102连通。

活塞杆52滑动设置在活塞腔511内,活塞杆52的朝向低压阀腔102的一端抵接在阀芯套40上。

在本实施例中,先导入路512与用于控制液压控制装置的先导油路连通,当先导入路512加压时,油液充入活塞腔511内,推动活塞杆52向上运动,活塞杆52推动阀芯套40向上运动,以关闭泄压孔34。

由于先导油路的液压油液仅用于推动活塞杆52和阀芯套40,因此先导油路的压力可以设置的较低,远低于主油路的压力。

如图4所示,液压控制装置还包括阀芯套弹性元件41,阀芯套弹性元件41与阀芯套40连接,当阀芯套40朝向高压阀腔101运动时,阀芯套弹性元件41向阀芯套40施加远离高压阀腔101的力。

活塞机构需要克服阀芯套弹性元件41的弹力,才能够推动阀芯套40向上运动。

图9示出了先导油路的压力和主阀芯20的移动距离之间的关系,可以看出,当先导油路的压力克服阀芯套弹性元件41的弹力后,主阀芯20的移动距离与先导油路的压力呈线性关系,因此液压控制装置具有良好的灵敏性和稳定性。

图9中的pm点为图1中的液压控制装置的状态,其中主阀芯20的移动距离为图5所示的h。

先导块51上还开设有动阀芯座孔513,大径段31的至少一部分设置在动阀芯座孔513内。

液压控制装置还包括堵块60,堵块60的至少一部分设置在第一动阀芯孔331内,堵块60与第一动阀芯孔331过度配合,动阀芯30能够相对堵块60滑动。

低压阀腔102与油缸连通。

如图6和图8所示,液压控制装置处于全开状态,此时阀芯套40遮蔽泄压孔34的一半。

随着先导油路的压力升高,阀芯套40向上运动,遮蔽泄压孔34,当泄压孔34被遮蔽到一定程度后,动阀芯孔33内的压力升高,动阀芯30受到主油路的压力作用。

动阀芯孔33内的压力油对动阀芯30产生向上的合力,动阀芯30在主油路的压力作用下向上运动,推动主阀芯20向上运动,逐渐遮蔽高压出路104。

随着动阀芯30向上运动,泄压孔34重新打开,动阀芯30的动阀芯孔33内的压力油从泄压孔34排入低压阀腔102,动阀芯30不再受到主油路的压力作用,恢复到压力平衡状态,不再运动。

如图1至图3所示,此时的先导油路的压力为pm,动阀芯30向上移动的距离为h,泄压孔34重新打开,此时动阀芯30处于压力平衡状态,主阀芯20向上移动距离为h,遮蔽一部分高压出路104,因此液压控制装置处于半开状态。

本实用新型的先导油路用于驱动活塞杆52运动,因此可以使用低压、少量油液以产生驱动力,使得本实用新型的液压控制系统具有非常高的响应性和灵敏度。

动阀芯30的位置仅由阀芯套40的位置决定,阀芯套40由活塞杆52驱动,动阀芯30不受到主油路的压力影响,液压控制装置的开闭程度与外部驱动力呈线性关系。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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