專利名稱：一種液動比例控制主閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液動控制閥，尤其涉及液壓流量放大閥、多路閥、液動換向閥。
技術(shù)背景工程機械液壓系統(tǒng)、高壓大流量液壓設(shè)備的操作舒適性、控制特性、節(jié)能、 安全可靠性等在很大程度上取決于液壓主控制閥的性能，比例多路閩、流量放 大閥、液動換向閥等為此類系統(tǒng)液壓控制閥的關(guān)鍵性器件。目前，液壓主控制 閥的主閥多采用節(jié)流槽形式，但節(jié)流槽的槽型、尺寸及布置對液壓閩控制特性 的影響還缺乏系統(tǒng)的理論和方法，因此在主控制閥的設(shè)計上存在著一定的盲目 性。由于主控制閩設(shè)計不良，導(dǎo)致工程機械等系統(tǒng)出現(xiàn)諸如起動前沖、低速爬 行、停止時刻液壓沖擊大、系統(tǒng)振動大、噪聲高、系統(tǒng)功耗大、可靠性等問題。在主控制閥上增加附件如緩沖閥、背壓閥、蓄能器、單向節(jié)流閥、卸荷閥 等也可以達到在一定程度上改善系統(tǒng)性能的目的，但存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高等 缺點。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種可根本消減系統(tǒng)振動、噪聲低、節(jié)能、工藝性好、 結(jié)構(gòu)簡單的液動比例控制主閥。本發(fā)明是一種液動比例控制主閥，在閥體7的左右端蓋3、 9上分別對稱安 裝彈簧座4，彈簧5安裝在彈簧座4上，彈簧5靠近主閥芯8的一端分別安裝 一擋圏6，主閥心8由其兩端的彈簧座4、彈簧5、擋圈6保持在閥體7的中位， 主閥心8的兩端各有一對導(dǎo)閥節(jié)流槽8i，主閥心8的中部有四個節(jié)流槽組，主 閥心8上兩端的導(dǎo)間節(jié)流槽8i、中部的四個節(jié)流槽組關(guān)于主閥心8的中線SS 對稱，主閥心8中線SS兩側(cè)的兩個節(jié)流槽組分別由成對的第一進油槽8a、第 二進油槽8b、第三進油槽8c、第四進油槽8d組成，主閩心8中部的另外兩個 節(jié)流槽組分別由成對的第一回油槽8e、第二回油槽8f、第三回油槽8g、第四回 油槽8h組成。主閥心8中部的四個節(jié)流槽組分別與閥體7中部的第一進油節(jié)流邊7c、第二進油節(jié)流邊7d、第一回油節(jié)流邊7e、第二回油節(jié)流邊7f構(gòu)成了四 個主閥口 ，主閩心8兩端的導(dǎo)閥節(jié)流槽8i分別與閥體7兩端的第一導(dǎo)閥節(jié)流邊 7g、第二導(dǎo)閩節(jié)流邊7h構(gòu)成了兩個導(dǎo)閥口。 本發(fā)明與背景技術(shù)相比，具有的有益效果是主閥心上的主閥口節(jié)流槽組為節(jié)流槽分級布置，使得主閥在開啟和關(guān)閉過 程時，主閥所驅(qū)動的負載油缸呈現(xiàn)逐級加速或減速特性，主閥心上的進油節(jié)流 槽組的面積大于回油節(jié)流槽組的面積，保證了負載油缸始終具有一定的背壓， 同時第一進油槽為K形節(jié)流槽，第一回油槽為V形節(jié)流槽，第一進油槽的面積 顯著大于第一回油槽的面積，因此在主閥心開啟或關(guān)閉的時刻，負載油缸具有 較高的背壓，從而保證了負載油缸在起動、運行及關(guān)閉階段都具有良好的運動 平穩(wěn)性；主閥心上的主閥口節(jié)流槽均為淺U形槽型，油液在節(jié)流槽內(nèi)流動穩(wěn)定、 且節(jié)流槽本身具有二級節(jié)流作用，流動不易出現(xiàn)氣穴，從而降低了閥的氣穴噪 聲和流動噪聲，淺U形槽型結(jié)構(gòu)可同時使得主閥心的液動力很??；由于進油閥 口的封油長度大于回油閥口的封油長度，進、出油主閥口為異步關(guān)閉，避免了 停止時刻閥口同時關(guān)閉時出現(xiàn)的液壓沖擊現(xiàn)象；先導(dǎo)閥口為小正開口形式，有 效的保證了先導(dǎo)油路停止供油時，主閥心在彈簧作用下可靠回復(fù)中位，同時在 先導(dǎo)油路突然供油時，主閩心的起始加速度不致過大，避免了主閥心的前沖運 動現(xiàn)象；導(dǎo)閥節(jié)流槽釆用了 V形槽，且其夾角為60°，不但使得先導(dǎo)控制閥口 面積的單調(diào)性、線性度、微調(diào)性優(yōu)良，而且使得其對加工誤差的影響、對油液 污染的影響均不敏感；主閥心上的節(jié)流槽布置形式為周向完全對稱且關(guān)于主閩 心的中線對稱，因此主閥心的側(cè)向力完全平衡。本發(fā)明可顯著提高工程機械等 液壓系統(tǒng)的整機性能，具有減振節(jié)能、可靠性高、工藝性好、成本較低等顯著 優(yōu)點，可廣泛應(yīng)用于工程機械或大流量液壓控制系統(tǒng)中作為主控制閩。


圖1是本發(fā)明的原理圖，圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖，圖3a是圖2中主閥心的 周向展開圖，圖3b是圖3a中的A-A向剖視圖，圖3c是圖3a中的B—B向階 梯剖視圖，圖4是圖3b中的E向視圖，圖5是圖3a中的D—D向剖視圖。附圖標記及對應(yīng)名稱為1.液動比例控制主閥，2.負載油缸，3.左端蓋，4. 彈簧座，5.彈簧，6.擋圈，7.閩體，7a.第一先導(dǎo)油路，7b.第二先導(dǎo)油路，7c.第一進油節(jié)流邊，7d.第二進油節(jié)流邊，7e.第一回油節(jié)流邊，7f.第二回油節(jié)流邊，7g. 第一導(dǎo)閥節(jié)流邊，7h.第二導(dǎo)閥節(jié)流邊，8.主閥心，8a.第一進油槽，8b.第二進油 槽，8c.第三進油槽，8d.第四進油槽，8e.第一回油槽，8f.第二回油槽，8g.第三回油 槽，8h.第四回油槽,8i.導(dǎo)閥節(jié)流槽，9.右端蓋。
具體實施方式
如圖1~圖3所示，液動比例控制主閥1由左端蓋3、彈簧座4、彈簧5、 擋圈6、閥體7、主閥心8、右端蓋9等組成。主閥心8的兩端各有一對導(dǎo)閥節(jié) 流槽8i,主閥心8的中部有四個節(jié)流槽組，主閥心8上兩端的導(dǎo)閥節(jié)流槽8i、 中部的四個節(jié)流槽組關(guān)于主閥心8的中線SS對稱，主閥心8中線SS兩側(cè)的兩 個節(jié)流槽組分別由成對的第一進油槽8a、第二進油槽8b、第三進油槽8c、第 四進油槽8d組成，主閥心8中部的另外兩個節(jié)流槽組分別由成對的第一回油槽 8e、第二回油槽8f、第三回油槽8g、第四回油槽8h組成。主閥心8中部的四 個節(jié)流槽組分別與閥體7中部的第一進油節(jié)流邊7c、第二進油節(jié)流邊7d、第一 回油節(jié)流邊7e、第二回油節(jié)流邊7f構(gòu)成了四個主閥口，主閥心8兩端的導(dǎo)閥節(jié) 流槽8i分別與閥體7兩端的第一導(dǎo)閥節(jié)流邊7g、第二導(dǎo)閥節(jié)流邊7h構(gòu)成了兩 個導(dǎo)閩口，主閥心8由彈簧座4、彈簧5、擋圈6保持在閥體7的中位。如圖3a所示，主閩心8上的第二進油槽8b、第三進油槽8c、第四進油槽 8d、第二回油槽8f、第三回油槽8g、第四回油槽8h均為U形槽，且U形槽為 淺槽型，即U形槽的深度小于寬度尺寸。如圖3a 3c所示，第二回油槽8f、第三回油槽8g、第四回油槽8h的長度 和寬度分別與第二進油槽8b、第三進油槽8c、第四進油槽8d相等，但第二回 油槽8f、第三回油槽8g、第四回油槽8h的深度分別比第二進油槽8b、第三進 油槽8c、第四進油槽8d的深度小。如圖3a所示，第二進油槽8b、第三進油槽8c、第四進油槽8d的軸向長度逐次減小。如圖3a 3c所示，第一進油槽8a為K形槽，第一回油槽8c為V形槽。 如圖2及圖3所示，第一進油槽8a在主閥心8軸向方向的長度比第一回油槽8e短；第一進油槽8a與第一進油節(jié)流邊7c之間的封油長度大于第一回油槽8e與第 一 回油節(jié)流邊7f之間的封油長度如圖3所示，導(dǎo)閥節(jié)流槽8i的形狀為V形槽。 如圖4所示，導(dǎo)閥節(jié)流槽8i的夾角為60度。如圖2所示，導(dǎo)閥節(jié)流槽8i與第一導(dǎo)閥節(jié)流邊7g之間的封油長度為負值, 即導(dǎo)閥口為正開口形式。本發(fā)明的工作過程如下如圖1 圖3所示，當(dāng)先導(dǎo)油口 R、 L無供油時，由于導(dǎo)閥節(jié)流槽9i與第 一導(dǎo)閥節(jié)流邊7g之間有正開口，主閥心8兩端部的油壓相等，在彈簧5、擋圈 6的作用下，主閥心8處于閥體7的中位。主閥心8中部的四個節(jié)流槽組與進 油節(jié)流邊7c和7d、回油節(jié)流邊7e和7f組成的閥口均封閉，即主油口P、 A、 B、 T互不接通。當(dāng)先導(dǎo)油路供油時，如油口 L接先導(dǎo)油路的進油、R通回油，由于導(dǎo)閥節(jié) 流槽8i的節(jié)流作用，使得主閥心8的左端部的油壓大于其右端的壓力，主閥心 8克服彈簧5的復(fù)位力、液動力及摩擦力等向右運動，使得P與A、 B與T通 過進油槽和回油槽逐級接通，負載油缸2向右運動。在主閩心8的起動時刻， 正開口形式導(dǎo)閥避免了主閩心8起動過快，同時第一進油槽8a的面積比第一回 油槽8e的面積小許多，負載油缸2的回油腔背壓較大，因此負載油缸2從靜止 狀態(tài)過渡上高速狀態(tài)時起動非常平穩(wěn)，由于回油節(jié)流槽8f、 8g和8h的面積分 別小于進油節(jié)流槽8b、 8c和8d的面積，當(dāng)主閥心8運動到一定的主閥開度位 置時，負載油缸2的回油腔具有一定的背壓，避免了爬行現(xiàn)象。先導(dǎo)油路停止 供油時，通過導(dǎo)閥節(jié)流槽8i的連通，使得主閥心8兩端的壓力迅速相等，主閥 心8在彈簧5的復(fù)位力作用下，由大開口向主閥中位運動，由于第一進油槽8a 的長度比第一回油槽8e短，因此進油口 A與P 口之間先行關(guān)閉，回油口 B與T 之間滯后關(guān)閉，負載油缸2由于慣性會繼續(xù)向右運動，則負載油缸的A腔壓力 降低，由于第一回油槽8e面積很小，負載油缸的B腔壓力具有較高的背壓，負 載油缸2得到平穩(wěn)制動。主閥心8及負載油缸2的整個運動都處于平穩(wěn)的狀態(tài) 中。
權(quán)利要求
1、一種液動比例控制主閥，在閥體(7)的左右端蓋(3、9)上分別對稱安裝彈簧座(4)，彈簧(5)安裝在彈簧座(4)上，彈簧(5)靠近主閥芯(8)的一端分別安裝一擋圈(6)，主閥心(8)由其兩端的彈簧座(4)、彈簧(5)、擋圈(6)保持在閥體(7)的中位，其特征在于主閥心(8)的兩端各有一對導(dǎo)閥節(jié)流槽(8i)，主閥心(8)的中部有四個節(jié)流槽組，主閥心(8)上兩端的導(dǎo)閥節(jié)流槽(8i)、中部的四個節(jié)流槽組關(guān)于主閥心(8)的中線(SS)對稱，主閥心(8)中線(SS)兩側(cè)的兩個節(jié)流槽組分別由成對的第一進油槽(8a)、第二進油槽(8b)、第三進油槽(8c)、第四進油槽(8d)組成，主閥心(8)中部的另外兩個節(jié)流槽組分別由成對的第一回油槽(8e)、第二回油槽(8f)、第三回油槽(8g)、第四回油槽(8h)組成。主閥心(8)中部的四個節(jié)流槽組分別與閥體(7)中部的第一進油節(jié)流邊(7c)、第二進油節(jié)流邊(7d)、第一回油節(jié)流邊(7e)、第二回油節(jié)流邊(7f)構(gòu)成了四個主閥口，主閥心(8)兩端的導(dǎo)閥節(jié)流槽(8i)分別與閥體(7)兩端的第一導(dǎo)閥節(jié)流邊(7g)、第二導(dǎo)閥節(jié)流邊(7h)構(gòu)成了兩個導(dǎo)閥口。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液動比例控制主閥，其特征在于主閩心(8)上的第 二進油槽(8b)、第三進油槽(8c)、第四進油槽(8d)、第二回油槽(8f)、第 三回油槽(8g)、第四回油槽(8h)均為U形槽，且U形槽為淺槽型，即U形 槽的深度小于寬度尺寸。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液動比例控制主閥，其特征在于第二回油槽(80、 第三回油槽(8g)、第四回油槽(8h)的長度和寬度分別與第二進油槽(8b)、 第三進油槽(8c)、第四進油槽(8d)相等，但第二回油槽(8f)、第三回油槽(8g)、第四回油槽(8h)的深度分別比第二進油槽(8b)、第三進油槽(8c)、 第四進油槽(8d)的深度小。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液動比例控制主閩，其特征在于第二進油槽(8b)、 第三進油槽(8c)、第四進油槽(8d)的軸向長度逐次減小。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液動比例控制主閥，其特征在于第一進油槽(8a)為K形槽，第一回油槽(8c)為V形槽。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液動比例控制主閥，其特征在于第一進油槽(8a)在 主閥心(8)軸向方向的長度比第一回油槽(8e)短；第一進油槽(8a)與第一 進油節(jié)流邊(7c)之間的封油長度大于第一回油槽(8e )與第一回油節(jié)流邊(7f) 之間的封油長度。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液動比例控制主閥，其特征在于導(dǎo)閥節(jié)流槽(8i)的 形狀為V形槽。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的減振液動比例主閥，其特征在于導(dǎo)閥節(jié)流槽(8i)的 夾角為60度。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液動比例控制主閥，其特征在于導(dǎo)閩節(jié)流槽(8i)與 第一導(dǎo)閥節(jié)流邊(7g)之間的封油長度為負值，即導(dǎo)閥口為正開口形式。
全文摘要
一種液動比例控制主閥，主閥心(8)的兩端各有一對導(dǎo)閥節(jié)流槽(8i)，主閥心(8)上兩端的導(dǎo)閥節(jié)流槽(8i)、中部的四個節(jié)流槽組關(guān)于主閥心(8)的中線(SS)對稱，主閥心(8)中線(SS)兩側(cè)的兩個節(jié)流槽組分別由成對的第一進油槽(8a)、第二進油槽(8b)、第三進油槽(8c)、第四進油槽(8d)組成，主閥心(8)中部的另外兩個節(jié)流槽組分別由成對的第一回油槽(8e)、第二回油槽(8f)、第三回油槽(8g)、第四回油槽(8h)組成。主閥心(8)中部的四個節(jié)流槽組分別與閥體(7)中部的第一進油節(jié)流邊(7c)、第二進油節(jié)流邊(7d)、第一回油節(jié)流邊(7e)、第二回油節(jié)流邊(7f)構(gòu)成了四個主閥口，主閥心(8)兩端的導(dǎo)閥節(jié)流槽(8i)分別與閥體(7)兩端的第一導(dǎo)閥節(jié)流邊(7g)、第二導(dǎo)閥節(jié)流邊(7h)構(gòu)成了兩個導(dǎo)閥口。
文檔編號F15B13/02GK101255877SQ20071001882
公開日2008年9月3日 申請日期2007年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月21日
發(fā)明者宏 冀, 強 盧, 王東升, 黃建兵 申請人:蘭州理工大學(xué)