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CN114483697A - 平衡阀结构、液压马达及工程机械 - Google Patents

平衡阀结构、液压马达及工程机械 Download PDF

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CN114483697A
CN114483697A CN202210177834.4A CN202210177834A CN114483697A CN 114483697 A CN114483697 A CN 114483697A CN 202210177834 A CN202210177834 A CN 202210177834A CN 114483697 A CN114483697 A CN 114483697A
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oil passage
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Abstract

本申请提供了一种平衡阀结构、液压马达及工程机械，该平衡阀结构包括阀体和阀芯。其中，阀体包括阀腔、第一工作油道和第二工作油道，第一工作油道和第二工作油道分别与阀腔连通；阀芯可移动地设置在阀腔内，阀芯内设置有节流孔，阀芯被配置为能够移动至节流孔连通第一工作油道和第二工作油道的第一制动位置以进行制动，还能够移动至节流孔与第一工作油道和第二工作油道中的至少一个断开的第二制动位置以完成制动。使用上述结构，既能实现液压马达制动，又能减小制动产生的冲击力，解决了现有技术中的行走马达所使用的平衡阀在制动时易产生较大冲击力的缺陷。

Description

平衡阀结构、液压马达及工程机械
技术领域
本发明涉及液压控制技术领域，具体涉及一种平衡阀结构、液压马达及工程机械。
背景技术
对于轮式行走挖掘机，其行走马达依靠双向平衡阀提供液压制动。现有技术中，如图1所示，双向平衡阀包括平衡阀阀体10’和平衡阀阀芯20’，平衡阀阀体10’包括平衡阀阀腔101’、第一油道102’和第二油道103’，第一油道102’和第二油道103’用于连接工作油口。行走马达工作时，阀芯会移动到如图1所示的位置，断开第一油道102’和第二油道103’之间的连通，以实现液压制动。
然而，在使用该种平衡阀结构进行制动时，由于第一油道102’和第二油道103’之间突然截断，制动延时很短，所以会产成很大的冲击力，容易引起马达故障，并使驾驶人员感到较大的停顿感和颠簸感，驾驶体验较差。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的行走马达所使用的平衡阀在制动时易产生较大冲击力的缺陷，从而提供一种平衡阀结构、液压马达及工程机械。
为了解决上述问题，本发明提供了一种平衡阀结构，其包括阀体和阀芯。其中，阀体包括阀腔、第一工作油道和第二工作油道，第一工作油道和第二工作油道分别与阀腔连通；阀芯可移动地设置在阀腔内，阀芯内设置有节流孔，阀芯被配置为能够移动至节流孔连通第一工作油道和第二工作油道的第一制动位置以进行制动，还能够移动至节流孔与第一工作油道和第二工作油道中的至少一个断开的第二制动位置以完成制动。
可选地，阀芯内设置有通流孔道，通流孔道被配置为能够在阀芯移动至第一制动位置时连通第一工作油道和第二工作油道，还能够在阀芯移动至第二制动位置时与第一工作油道和第二工作油道中的至少一个断开；节流孔设置在通流孔道内，节流孔的通流横截面积小于通流孔道内其它任一位置的通流横截面积。
可选地，通流孔道包括分别设置在自身两端的第一孔道和第二孔道，还包括连通在自身两端之间的中间孔道，节流孔设置在中间孔道内。阀芯移动至第一制动位置时，第一孔道与第一工作油道连通，第二孔道与第二工作油道连通。阀芯移动至第二制动位置时，第一孔道与第一工作油道断开，或第二孔道与第二工作油道断开。
可选地，阀芯还包括节流堵，节流堵可拆卸安装在通流孔道内，节流孔开设在节流堵上。
可选地，部分通流孔道的通流横截面积小于其它部分通流孔道的通流横截面积，以形成节流孔。
可选地，阀体还包括回油道，回油道与阀腔连通；阀芯移动到所述第一制动位置或所述第二制动位置时，第一工作油道和第二工作油道均与回油道断开。
可选地，阀芯还具有使第一工作油道与回油道连通的第一工作位置，及使第二工作油道与回油道连通的第二工作位置。
可选地，阀体还包括第一工作油口、第二工作油口和回油口。其中，第一工作油口与第一工作油道连通，第一工作油口用于通入压力油；第二工作油口与第二工作油道连通，第二工作油口也用于通入压力油；回油口与回油道连通。
本发明还提供了一种液压马达，其包括如上所述的平衡阀结构。
本发明还提供了一种工程机械，其包括如上所述的液压马达。
本发明具有以下优点：
1、当阀芯移动到第一制动位置以进行制动时，可以通过节流孔使第一工作通道仍能够和第二工作油道保持一定程度的连通，从而起到泄压作用，有效减小平衡阀制动所产生的冲击力，降低液压马达出现故障的概率，并提高驾驶体验；之后，当阀芯移动到第二制动位置时，节流孔会与第一工作油道和第二工作油道中的至少一个断开，从而截断第一工作油道和第二工作油道，完成制动。
2、通过在阀芯上设置通流孔道，更便于在阀芯制动时连通或断开第一工作油道和第二工作油道。由于节流孔的通流横截面积小于通流孔道内其它任一位置的通流横截面积，所以可保证制动效果。
3、通过设置可更换的节流堵，并将节流孔设置在节流堵上，可在不同节流堵上加工不同尺寸的节流孔，通过更换节流堵来实现节流孔尺寸的变换，提高该平衡阀结构的适用性。
4，通过使部分通流孔道的通流横截面积小于其它部分通流孔道的通流横截面积，可以在通流孔道内直接形成节流孔，简化整体结构。
附图说明
为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施方式，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。
图1示出了现有技术中平衡阀的局部结构示意图；
图2示出了本发明一个实施例提供的一种平衡阀结构的示意图；
图3示出了本发明一个实施例提供的阀芯处于第一制动位置时通流孔道处的放大结构示意图；
图4示出了本发明一个实施例提供的阀芯处于第二制动位置时通流孔道处的放大结构示意图；
图5示出了本发明另一个实施例提供的平衡阀结构中通流孔道处的放大结构示意图。
附图标记说明：
10’、平衡阀阀体；101’；平衡阀阀腔；102’、第一油道；103’、第二油道；20’、平衡阀阀芯；
10、阀体；101、阀腔；102、第一工作油道；103、第二工作油道；104、回油道；105、第一工作油口；106、第二工作油口；107、回油口；20、阀芯；21、节流孔；22、通流孔道；221、第一孔道；222、第二孔道；223、中间孔道；23、节流堵；30、弹性件；40、第一单向阀；50、第二单向阀。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，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发明和简化描述，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发明的限制。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。
在本发明的描述中，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发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明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。
如图2所示，本实施例提供了一种平衡阀结构，其包括阀体10和阀芯20。其中，阀体10包括阀腔101、第一工作油道102和第二工作油道103，第一工作油道102和第二工作油道103分别与阀腔101连通。阀芯20可移动地设置在阀腔101内，阀芯20内设置有节流孔21。当阀芯20移动至第一制动位置以进行制动时，通过节流孔21可以连通第一工作油道102和第二工作油道103；当阀芯20移动至第二制动位置时，节流孔21会与第一工作油道102和第二工作油道103中的至少一个断开，以完成制动。
可以理解的是，第一制动位置和第二制动位置均非固定位置。制动前，存在第一工作油道102通有压力油和第二工作油道103通有压力油两种情形。第一制动位置和第二制动位置仅是分别代表确定情形下进行制动时的位置和完成制动时的位置。
本实施例中，假设在第一工作油道102通入压力油时进行制动，则如图3所示，在阀芯20移动到第一制动位置时，可以使第一工作油道102产生的冲击压通过节流孔21泄至第二工作油道103，从而在第二工作油道103连通外界油路时起到泄压作用，减小冲击力。之后，在冲击压作用下，阀芯20会继续移动至如图4所示的第二制动位置，断开节流孔21与第一工作油道102之间的连通，以截断第一工作油道102和第二工作油道103，从而完成制动。
同理，假设在第二工作油道103通入压力油时进行制动，则在阀芯20移动到第一制动位置时，可以使第二工作油道103产生的冲击压通过节流孔21泄至第一工作油道102，从而在第一工作油道102连通外界油路时起到泄压作用，减小冲击力。之后，在冲击压作用下，阀芯20会继续移动第二制动位置，断开节流孔21与第二工作油道103之间的连通，以截断第一工作油道102和第二工作油道103，从而完成制动。
其它实施例中，阀芯20移动到第二制动位置时，也可设置节流孔21同时与第一工作油道102和第二工作油道103断开，以截断第一工作油道102和第二工作油道103，完成制动。
整体来看，在制动过程中，通过节流孔21的设置可以避免第一工作油道102和第二工作油道103突然断开，而是先有一定的过流能力，以有效减小平衡阀制动所产生的冲击力，再断开第一工作油道102和第二工作油道103，完成制动。此外，考虑到平衡阀制动时会出现滑行工况，容易造成马达变泵，所以通过节流孔21的设置，还可在平衡阀结构进行制动时使第一工作油道102和第二工作油道103能够相互补油，避免马达出现吸空问题。
本实施例中，如图2所示，阀体10还包括与阀腔101连通的回油道104。当阀芯20移动到第一制动位置或第二制动位置时，第一工作油道102和第二工作油道103均与回油道104断开，以实现制动。
进一步地，阀芯20还具有第一工作位置和第二工作位置。其中，阀芯20处于第一工作位置时，第一工作油道102与回油道104连通；阀芯20处于第二工作位置时，第二工作油道103与回油道104连通。与液压马达的运行相对应，当阀芯20处于第一工作位置时，可实现液压马达的正转；当阀芯20处于第二工作位置时，可实现液压马达的反转。或者，当阀芯20处于第一工作位置时，可实现液压马达的反转；当阀芯20处于第二工作位置时，可实现液压马达的正转。
再参照图2，阀体10上还设置有第一工作油口105、第二工作油口106和回油口107。其中，第一工作油口105与第一工作油道102连通，第二工作油口106与第二工作油道103连通，回油口107与回油道104连通。当阀芯20处于第一工作位置时，能够通过第一工作油口105通入压力油，再通过回油口107回油；当阀芯20处于第二工作位置时，能够通过第二工作油口106通入压力油，再通过回油口107回油。
本实施例中，平衡阀结构适于用在双向平衡阀。此时，参照图2，在平衡阀结构中还设置有弹性件30、第一单向阀40和第二单向阀50。其中，弹性件30与阀芯20连接，以提供弹力，使阀芯20在工作后复位。第一单向阀40设置在第一工作油口105和第一工作油道102之间，第二单向阀50设置在第二工作油口106和第二工作油道103之间。由于弹性件30、第一单向阀40和第二单向阀50的设置均为现有技术，所以在此不再赘述。
下面，对节流孔21的相关设置作进一步介绍。
如图2所示，阀芯20内设置有通流孔道22，通流孔道22被配置为在阀芯20移动到第一制动位置时连通第一工作油道102和第二工作油道103，还能够在阀芯20移动到第二制动位置时与第一工作油道102和第二工作油道103中的至少一个断开。本实施例中，节流孔21即设置在通流孔道22内，且节流孔21的通流横截面积小于通流孔道22其它任一位置的通流横截面积。
可以理解的是，无论是对于节流孔21，还是对于通流孔道22，通流横截面积都指的是其与自身径向平行的截面的面积。按以上设置，可形成通流横截面积呈阶梯式变化的节流结构，无论是在压力油通过第一工作油道102流入时进行制动，还是在压力油通过第二工作油道103流入时进行制动，利用该种节流结构均可实现：在压力油由第一工作油道102或第二工作油道103流入通流孔道22时，进行第一次节流；之后，在压力油通过节流孔21时，进行第二次节流。整体上，通流横截面积的变化更加平缓，制动更加平稳，可以进一步提高驾驶体验。
需说明的是，阀芯20处于第一制动位置或第二制动位置时，第一工作油道102和第二工作油道103均不会通过通流孔道22和回油道104连通。
参考图3，通流孔道22包括第一孔道221、第二孔道222和中间孔道223。其中，第一孔道221和第二孔道222分别设置在通流孔道22的两端；中间孔道223设置在通流孔道22的两端之间，同时与第一孔道221和第二孔道222连通。节流孔21即设置在中间孔道223内。优选地，节流孔21、中间孔道223及阀芯20三者同轴设置。
当阀芯20移动至第一制动位置时，第一孔道221与第一工作油道102连通，第二孔道222与第二工作油道103连通。本实施例中，假设在第一工作油道102通入压力油时进行制动，则在阀芯20移动至第二制动位置时，第一孔道221会与第一工作油道102断开，第二孔道222仍会与第二工作油道103连通；假设在第二工作油道103通入压力油时进行制动，则在阀芯20移动至第二制动位置时，第二孔道222会与第二工作油道103断开，第一孔道221仍会与第一工作油道102连通。其它实施例中，随着第一孔道221和第二孔道222间距改变，阀芯20移动至第二制动位置时，也能实现第一孔道221与第一工作油道102断开，且第二孔道222与第二工作油道103断开。
本实施例中，第一孔道221的最大通流横截面积小于第一工作油道102的最小通流横截面积，第二孔道222的最大通流横截面积小于第二工作油道103的最小通流横截面积。
具体地，节流孔21的设置可以有多种实现方式。
例如，参照图3，在本实施例中，在阀芯20内设置有节流堵23，节流堵23可拆卸安装在通流孔道22内，节流孔21开设在节流堵23上。按此设置，可在不同节流堵23上分别加工不同尺寸的节流孔21，从而通过更换节流堵23来实现节流孔21尺寸的变换，提高该平衡阀结构的适用性。可选地，节流堵23上设置有外螺纹，中间孔道223内相应设置有内螺纹，节流堵23通过外螺纹与内螺纹螺纹连接。
再例如，参照图5，在另一个实施例中，可以使部分通流孔道22的通流横截面积小于其它部分通流孔道22的通流横截面积，从而在通流孔道22内直接形成节流孔21。此时，整体结构较为简单，一体化程度高。
当然，在其它实施例中，还可通过其它方式将节流孔21设置在通流孔道22内。
本实施例还提供了一种液压马达，其包括如上所述的平衡阀结构。
本实施例还提供了一种工程机械，其包括如上所述的液压马达。本领域技术人员可以理解，该工程机械可以为轮式行走挖掘机，也可以为其它类型的挖掘机、起重机等等，或其它类似机械。
根据以上描述，本申请具有以下优点：
1、在液压马达进行制动时，可通过节流孔21使第一工作油道102和第二工作油道103先保持一定程度的连通，有效减小平衡阀制动所产生的冲击力，增加制动延时，再截断第一工作油道102和第二工作油道103，完成制动。
2、通过设置通流孔道22，并将节流孔21设置在通流孔道22内，使节流孔21的通流横截面积小于通流孔道22内其它任一位置的通流横截面积，可以保证制动效果。
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。

Claims (10)

1.一种平衡阀结构，其特征在于，包括：
阀体(10)，包括阀腔(101)、第一工作油道(102)和第二工作油道(103)，所述第一工作油道(102)和所述第二工作油道(103)分别与所述阀腔(101)连通；
阀芯(20)，可移动地设置在所述阀腔(101)内，所述阀芯(20)内设置有节流孔(21)，所述阀芯(20)被配置为能够移动至所述节流孔(21)连通第一工作油道(102)和所述第二工作油道(103)的第一制动位置以进行制动，还能够移动至所述节流孔(21)与所述第一工作油道(102)和所述第二工作油道(103)中的至少一个断开的第二制动位置以完成制动。
2.根据权利要求1所述的平衡阀结构，其特征在于，所述阀芯(20)内设置有通流孔道(22)，所述通流孔道(22)被配置为能够在所述阀芯(20)移动至所述第一制动位置时连通所述第一工作油道(102)和所述第二工作油道(103)，还能够在所述阀芯(20)移动至所述第二制动位置时与所述第一工作油道(102)和所述第二工作油道(103)中的至少一个断开；
所述节流孔(21)设置在所述通流孔道(22)内，所述节流孔(21)的通流横截面积小于所述通流孔道(22)内其它任一位置的通流横截面积。
3.根据权利要求2所述的平衡阀结构，其特征在于，所述通流孔道(22)包括分别设置在自身两端的第一孔道(221)和第二孔道(222)，还包括连通在自身两端之间的中间孔道(223)，所述节流孔(21)设置在所述中间孔道(223)内；
所述阀芯(20)移动至所述第一制动位置时，所述第一孔道(221)与所述第一工作油道(102)连通，所述第二孔道(222)与所述第二工作油道(103)连通；
所述阀芯(20)移动至所述第二制动位置时，所述第一孔道(221)与所述第一工作油道(102)断开，或所述第二孔道(222)与所述第二工作油道(103)断开。
4.根据权利要求2所述的平衡阀结构，其特征在于，所述阀芯(20)还包括节流堵(23)，所述节流堵(23)可拆卸安装在所述通流孔道(22)内，所述节流孔(21)开设在所述节流堵(23)上。
5.根据权利要求2所述的平衡阀结构，其特征在于，部分所述通流孔道(22)的通流横截面积小于其它部分所述通流孔道(22)的通流横截面积，以形成所述节流孔(21)。
6.根据权利要求1-5任一项所述的平衡阀结构，其特征在于，所述阀体(10)还包括回油道(104)，所述回油道(104)与所述阀腔(101)连通；
所述阀芯(20)移动到所述第一制动位置或所述第二制动位置时，所述第一工作油道(102)和所述第二工作油道(103)均与所述回油道(104)断开。
7.根据权利要求6所述的平衡阀结构，其特征在于，所述阀芯(20)还具有使所述第一工作油道(102)与所述回油道(104)连通的第一工作位置，及使所述第二工作油道(103)与所述回油道(104)连通的第二工作位置。
8.根据权利要求6所述的平衡阀结构，其特征在于，所述阀体(10)还包括：
第一工作油口(105)，与所述第一工作油道(102)连通，所述第一工作油口(105)用于通入压力油；
第二工作油口(106)，与所述第二工作油道(103)连通，所述第二工作油口(106)也用于通入所述压力油；
回油口(107)，与所述回油道(104)连通。
9.一种液压马达，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的平衡阀结构。
10.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求9所述的液压马达。
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