一种平衡阀、液压马达及工程机械的制作方法

1.本实用新型涉及阀门技术领域，具体涉及一种平衡阀、液压马达及工程机械。


背景技术：

2.目前在国内工程机械行业中，大吨位的挖掘机结构设计为了匹配其使用工况的需求，自重大是必然的选择，这也造成了挖机驾驶由于惯性冲击大的问题，从而对液压行走马达的结构设计提出了更高的要求。对于大吨位挖掘机，减缓冲击的主要结构是平衡阀芯，目前市面上常见的平衡阀芯的设计是加工出不同大小的“通油槽”，通过“通油槽”来减缓由液压系统带来的压力油，这种方案存在工序较多，成本较高，加工周期长，加工困难等缺点。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的平衡阀的阀芯上开设通油槽带来的工序较多，成本较高，加工周期长，加工困难的缺陷，从而提供一种平衡阀、液压马达及工程机械。
4.为了解决上述问题，本实用新型的第一方面提供了一种平衡阀，包括阀座、阀芯和弹性组件。其中，阀座包括第一油路、第二油路和先导油路，第一油路和第二油路中的任一个为进油油路，另一个为回油油路；阀座包括阀腔，阀腔的内壁设有密封部；阀芯可沿其轴向滑动地密封设于阀腔内；阀芯具有密封段和连通段，密封段适于与密封部配合，阀芯具有在密封段与密封部抵接时阻断回油油路的中位，以及在密封段与密封部脱离时连通回油油路的工作位；在沿着密封段至连通段的方向上，密封段和连通段之间依次设有第一倒角和第二倒角，第二倒角的角度大于第一倒角的角度；阀芯的靠近进油油路的一端设有先导腔，先导腔通过先导油路与进油油路连通；弹性组件设于阀芯的两端，使阀芯在无油状态下处于中位。
5.可选的，第一倒角的角度5-10
°
。
6.可选的，第二倒角的角度为15-20
°
。
7.可选的，第一油路包括第一通道和第二通道，第二油路包括第三通道和第四通道；第一通道和第二通道可控的通断；第三通道和第四通道可控的通断。
8.可选的，还包括第一单向阀和第二单向阀；其中，第一单向阀设于第一通道和第二通道之间，适于将第一通道和第二通道单向连通；第二单向阀设于第三通道和第四通道之间，适于将第三通道和第四通道单向连通。
9.可选的，先导腔设有两个且分别位于阀芯的两端，先导油路对应设有两个，第一油路、第二油路分别通过先导油路与对应的先导腔连通。
10.可选的，密封部和密封段均设有两个，两个密封段和密封部对应设置。
11.可选的，第一油路和第二油路对称设置。
12.本实用新型的第二方面提供了一种液压马达，包括以上技术方案中任一项所述的平衡阀。
13.本实用新型的第三方面提供了一种工程机械，包括以上技术方案中所述的液压马达。
14.本实用新型具有以下优点：
15.1.利用本实用新型的技术方案，由于本实用新型提供的平衡阀，在沿着密封段至连通段的方向上，密封段和连通段之间依次设有第一倒角和第二倒角，第一，能够实现现有的平衡阀的阀芯上的通油槽的功能，能够供液压油通过，且设置第一倒角和第二倒角加工工序少，加工难度低，加工周期短，成本低；第二，相比于现有的通油槽结构，设置第一倒角和第二倒角，可以降低产生毛刺等加工缺陷的风险；第三，由于第二倒角的角度大于第一倒角的角度，使得平衡阀的阀芯由密封段向连通段呈渐变式过渡，阀芯开启过程中的流通面积逐步增大，防止在平衡阀的阀芯开启的瞬间，由于流通面积突变导致产生冲击力，保证平衡阀的阀芯在开启过程中更加平稳，平衡阀性能更加稳定，不易失效。
16.2.第一倒角的角度设置在5-10
°
范围内，第二倒角的角度设置在15-20
°
的范围内，使得平衡阀的阀芯的密封段向连通段过渡更加平稳，进一步提高阀芯在开启过程中的稳定性。
17.3.通过在第一通道和第二通道之间设置第一单向阀，使得第一通道可以向第二通道单向连通；通过在第三通道和第四通道之间设置第二单向阀，使得第三通道可以向第四通道单向连通，第一油路和第二油路中的任一个可作为进油油路，在进油时，通过设置单向阀，能够实现进油油路的单向导通，防止液压油回流，进一步保证平衡阀的有效运行。
18.4.平衡阀的阀芯的两端均设置先导腔，且和阀座的两个先导油路连通，使得进油油路中的液压油可以通过先导油路进入先导腔内，从而推动阀芯移动，使阀芯的密封段和阀座的密封部脱离，阀门开启，实现回油油路的连通，先导腔和先导油路分别对应设置两个，使得阀芯具有沿轴向的两个方向的移动，使得阀芯具有两个工作位，使得液压马达在正反转两种工况下，油路切换后仍能实现平衡阀的作用，使工程机械行车更加平稳，减少冲击。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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的附图。
20.图1示出了本实用新型实施例提供的平衡阀的阀芯处于中位时的结构示意图；
21.图2示出了图1中a处的结构放大图；
22.图3示出了图1中的平衡阀的阀芯处于工作位时的结构示意图；
23.图4示出了图3中b处的结构放大图；
24.图5示出了图1中所示的平衡阀的阀芯的一种结构示意图；
25.图6示出了第一倒角的角度示意图；
26.图7示出了第二倒角的角度示意图；
27.图8示出了第三倒角的角度示意图。
28.附图标记说明：
29.1、阀座；11、第一油路；111、第一通道；112、第二通道；12、第二油路；121、第三通道；122、第四通道；13、先导油路；14、密封部；2、阀芯；21、密封段；22、连通段；23、第一倒角；24、第二倒角；25、先导腔；26、第三倒角；3、弹性组件；4、第一单向阀；5、第二单向阀；6、法兰座。
具体实施方式
30.下面将结合附图对本实用新型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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
31.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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
33.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
34.为了便于介绍本实用新型的技术方案，以下结合附图以及具体的实施例来详细说明，但实施例不应看作是对本实用新型的限制。
35.实施例1
36.一种平衡阀，参照图1-图8，包括阀座1、阀芯2和弹性组件3。其中，阀座1包括第一油路11、第二油路12和先导油路13，第一油路11和第二油路12中的任一个为进油油路，另一个为回油油路；阀座1包括阀腔，阀腔的内壁设有密封部14；阀芯2可沿其轴向滑动地密封设于阀腔内；阀芯2具有密封段21和连通段22，密封段21适于与密封部14配合，阀芯2具有在密封段21与密封部14抵接时阻断回油油路的中位，以及在密封段21与密封部14脱离时连通回油油路的工作位；在沿着密封段21至连通段22的方向上，密封段21和连通段22之间依次设有第一倒角23和第二倒角24，第二倒角24的角度大于第一倒角23的角度；阀芯2的靠近进油油路的一端设有先导腔25，先导腔25通过先导油路13与进油油路连通；弹性组件3设于阀芯2的两端，使阀芯2在无油状态下处于中位。
37.利用本实用新型的技术方案，由于本实用新型提供的平衡阀，在沿着密封段21至连通段22的方向上，密封段21和连通段22之间依次设有第一倒角23和第二倒角24，第一，能够实现现有的平衡阀的阀芯2上的通油槽的功能，能够供液压油通过，且设置第一倒角23和第二倒角24加工工序少，加工难度低，加工周期短，成本低；第二，相比于现有的通油槽结构，设置第一倒角23和第二倒角24，可以降低产生毛刺等加工缺陷的风险；第三，由于第二
倒角24的角度大于第一倒角23的角度，使得平衡阀的阀芯2由密封段21向连通段22呈渐变式过渡，阀芯2开启过程中的流通面积逐步增大，防止在平衡阀的阀芯2在开启的瞬间，由于流通面积突变导致产生冲击力，保证平衡阀的阀芯2在开启过程中更加平稳，平衡阀性能更加稳定，不易失效。
38.具体的，本实施例中，平衡阀为插装式结构，用于液压马达中，其中，阀座1为液压马达的集成端盖，阀芯2插装于集成端盖内，两端通过法兰座6固定，实现阀芯2的密封和限位。
39.可选的，在一些其他的实施例中，平衡阀为独立的结构，通过阀座1的接口与其他管路或阀门连接。
40.可选的，第一倒角23的角度5-10
°
，参照图6，第一倒角23的角度为第一倒角23的斜面与密封段21的母线之间的夹角，即图6中所示的夹角a。
41.可选的，第二倒角24的角度为15-20
°
，参照图7，第二倒角24的角度为第二倒角24的斜面与密封段21的母线之间的夹角，即图7中所示的夹角b。
42.第一倒角23的角度设置在5-10
°
范围内，第二倒角24的角度设置在15-20
°
的范围内，使得平衡阀的阀芯2的密封段21向连通段22过渡更加平稳，进一步提高阀芯2在开启过程中的稳定性。
43.当然，倒角的数量不限于第一倒角23和第二倒角24，可根据实际情况而定。
44.可选的，参照图8，在沿着密封段21至连通段22的方向上，密封段21和连通段22之间依次设有第一倒角23、第二倒角24和第三倒角26，第二倒角24的角度大于第一倒角23的角度，第三倒角26的角度大于第二倒角24；第一倒角23、第二倒角24和第三倒角26的角度依次递增，使得密封段21和连通段22之间的过渡更加平缓，进一步提高平衡阀的阀芯2在运动过程中的稳定性。参照图8，第三倒角26的角度为第三倒角26的斜面与密封段21的母线之间的夹角，即图8中所示的夹角c。
45.可选的，第三倒角26的角度为25-30
°
。
46.可选的，参照图1或图3，第一油路11包括第一通道111和第二通道112，第二油路12包括第三通道121和第四通道122；第一通道111和第二通道112可控的通断；第三通道121和第四通道122可控的通断。
47.可选的，平衡阀还包括第一单向阀4和第二单向阀5。具体的，第一单向阀4设于第一通道111和第二通道112之间，适于将第一通道111和第二通道112单向连通；第二单向阀5设于第三通道121和第四通道122之间，适于将第三通道121和第四通道122单向连通。
48.通过在第一通道111和第二通道112之间设置第一单向阀4，使得第一通道111可以向第二通道112单向连通；通过在第三通道121和第四通道122之间设置第二单向阀5，使得第三通道121可以向第四通道122单向连通，第一油路11和第二油路12中的任一个可作为进油油路，在进油时，通过设置单向阀，能够实现进油油路的单向导通，防止液压油回流，进一步保证平衡阀的有效运行。
49.可选的，先导腔25设有两个且分别位于阀芯2的两端，先导油路13对应设有两个，第一油路11、第二油路12分别通过先导油路13与对应的先导腔25连通。平衡阀的阀芯2的两端均设置先导腔25，且和阀座1的两个先导油路13连通，使得进油油路中的液压油可以通过先导油路13进入先导腔25内，从而推动阀芯2移动，使阀芯2的密封段21和阀座1的密封部14
脱离，阀门开启，实现回油油路的连通，先导腔25和先导油路13分别对应设置两个，使得阀芯2具有沿轴向的两个方向的移动，使得阀芯2具有两个工作位，使得液压马达在正反转两种工况下，油路切换后仍能实现平衡阀的作用，使工程机械行车更加平稳，减少冲击。
50.可选的，密封部14和密封段21均设有两个，两个密封段21和密封部14对应设置。
51.可选的，第一油路11和第二油路12对称设置。具体的，参照图1或图3，阀腔的内壁间隔设有三个密封部14，三个密封部14之间形成第一通道111和第四通道122。结合图5，相应的，阀芯2具有间隔设置的三个密封段21，三个密封段21分别和三个密封部14对应设置，三个密封段21之间通过连通段22间隔，两个连通段22分别和阀座1内的第一通道111和第四通道122对应设置。
52.具体的，参照图1或图3，平衡阀的阀芯2的两端分别通过法兰座6限位设于阀腔内。弹性组件3包括弹簧，所述阀腔的内壁和阀芯2的外壁之间设置台阶面，弹簧的一端抵接在台阶面上，另一端由法兰座6限位，弹簧与台阶面抵接，能够向阀芯2施加沿阀芯2轴向的弹性力。由于阀芯2两端对称设置两个弹性组件3，使得在平衡阀内无油的情况下，平衡阀保持在平衡位置，即中位，此时，密封段21和密封部14抵接，第三通道121和第四通道122被阻断。
53.工作过程：
54.参照图3，当图中左侧的第一油路11作为进油油路时，图中右侧的第二油路12则作为回油油路。初始状态，阀芯2处于中位，如图1所示，密封段21和密封部14抵接，阻断第三通道121和第四通道122，如图2所示。工作时，第一通道111进油时，液压油分两路，一路经过连通段22上行至第一单向阀4处，图3中，油压推动第一单向阀4向左移动，使第一通道111和第二通道112连通，液压油进入第二通道112，第二通道112可连接液压马达的进油端；同时，另一路经先导油路13进入先导腔25内，图3中，油压推动平衡阀的阀芯2向右移动，右侧的密封段21和密封部14逐渐脱离，第三通道121和第四通道122连通。第三通道121可与液压马达的回油端连通，液压马达的回油进入第三通道121，并沿着第一倒角23、第二倒角24进入第四通道122内，第四通道122可连接油箱，将回油引入油箱内，从而实现平衡阀的平衡作用。
55.当然，第一油路11和第二油路12可互换，即第二油路12作为进油油路，第一油路11作为回油油路，工作原理相同，此处不再赘述。第一油路11和第二油路12可以互换，能够满足液压马达的进油和回油的切换，实现液压马达的正反转。
56.参照图4，由于在沿密封段21至连通段22的方向上，密封段21和连通段22之间依次设置第一倒角23和第二倒角24，使阀芯2在开启时，流通面积逐渐变大，减少冲击，使阀芯2开启过程更加平稳。
57.实施例2
58.一种液压马达，包括实施例1中所述的平衡阀。液压马达的液压缸，其进油端连接第一油路11和第二油路12中的其中一个，其回油端连接第一油路11和第二油路12中的另一个。
59.实施例3
60.一种工程机械，包括实施例2中所述的液压马达。
61.根据上述描述，本专利申请具有以下优点：
62.1、密封段21和连通段22之间依次设有第一倒角23和第二倒角24，加工工序少，加工难度低，加工周期短，成本低；降低产生毛刺等加工缺陷的风险；第二倒角24的角度大于
第一倒角23的角度，衡阀的阀芯2由密封段21向连通段22呈渐变式过渡，保证平衡阀的阀芯2在开启过程中更加平稳，平衡阀性能更加稳定，不易失效；
63.2、第一倒角23的角度设置在5-10
°
范围内，第二倒角24的角度设置在15-20
°
的范围内，使得平衡阀的阀芯2的密封段21向连通段22过渡更加平稳，进一步提高阀芯2在开启过程中的稳定性；
64.3、通过设置单向阀，能够实现进油油路的单向导通，防止液压油回流，进一步保证平衡阀的有效运行；
65.4、先导腔25和先导油路13分别对应设置两个，使得阀芯2具有沿轴向的两个方向的移动，使得阀芯2具有两个工作位，使得液压马达在正反转两种工况下，油路切换后仍能实现平衡阀的作用，使工程机械行车更加平稳，减少冲击。
66.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。