自動保壓裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自動保壓裝置，具有進油口（A）、出油口（B）、保壓油口（C）和回油口（L）并包括蓄能器（1）、保壓單向閥（2）、減壓閥（3）、順序閥（4）和保壓控制閥（5），順序閥設置在內部主油路（V1）上，減壓閥設置在充壓油路（V2）中，保壓單向閥（2）設置在蓄能器與減壓閥之間且反向端口液壓連接蓄能器；順序閥的設定開啟壓力（P1）大于減壓閥的設定工作壓力（P2），保壓控制閥設置在蓄能器與回油口之間的連接油路上，使得當蓄能器中的液壓值大于保壓下限值（Px）時控制打開順序閥并且當液壓值大于保壓上限值（Ps）時控制蓄能器向回油口回油泄壓。該裝置能夠自動充壓、保壓和泄壓，具有良好的長時間保壓效果。
【專利說明】自動保壓裝置【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種保壓裝置，尤其是一種適用于工程機械液壓自動控制系統(tǒng)中的具有自動充壓、泄壓功能的保壓裝置。
【背景技術】
[0002]在工程機械液壓系統(tǒng)中，某些執(zhí)行機構(例如方向盤的助力系統(tǒng))需要一個額外的壓力穩(wěn)定的保壓裝置才能正常工作。執(zhí)行機構在工作時，保壓裝置能自動充壓至設定值，而執(zhí)行機構停止工作時保壓裝置又能起到良好的保壓效果。但是由于保壓裝置需要用在工程機械連續(xù)工作的情況下，此時充壓油源長時間高于保壓裝置的設定保壓值。盡管在理論上保壓裝置能切斷與充壓油源的聯(lián)系，然而實際上由于保壓裝置中的液壓元件的液壓特性，長時間的連續(xù)工作，保壓裝置中的保壓腔與充壓油源之間難免有內泄現(xiàn)象發(fā)生，從而導致保壓裝置被不斷充壓，使得其壓力值大幅高于設定保壓值，這對使用該保壓裝置的執(zhí)行機構是非常不利的。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種自動保壓裝置，該裝置能夠自動充壓、保壓并且在壓力過高時能夠自動泄壓，具有良好的長時間保壓效果。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種自動保壓裝置，該自動保壓裝置具有進油口、出油口、保壓油口和回油口，所述進油口與所述出油口之間連接有內部主油路，所述進油口與所述保壓油口之間連接有充壓油路，所述自動保壓裝置包括蓄能器、保壓單向閥、減壓閥、順序閥和保壓控制閥，所述順序閥設置在所述內部主油路上，所述蓄能器、所述保壓單向閥及所述減壓閥設置在所述充壓油路中，所述蓄能器液壓連接于所述保壓油口，所述保壓單向閥設置在所述蓄能器與所述減壓閥之間并且該保壓單向閥的反向端口液壓連接所述蓄能器；
[0005]其中，所述順序閥的設定開啟壓力大于所述減壓閥的設定工作壓力，所述保壓控制閥設置在所述蓄能器與所述回油口之間的連接油路上，該保壓控制閥設置為當所述蓄能器中的液壓值大于保壓下限值時控制打開所述順序閥，并且當所述蓄能器中的液壓值大于保壓上限值時控制所述蓄能器向所述 回油口回油泄壓。
[0006]優(yōu)選地，所述保壓控制閥的閥腔中設有移動閥芯，以將所述閥腔分隔為與所述回油口連通的回油腔和與所述保壓油口連通的控制腔，所述回油腔中設有彈性復位元件，所述保壓控制閥的閥體上還設有與所述順序閥的控制端相連的連通孔，該連通孔能夠根據(jù)所述移動閥芯的移動而選擇性地與所述回油腔連通或截止，從而相應地控制打開或關閉所述順序閥；
[0007]其中，所述移動閥芯內設有連通所述控制腔和所述回油腔的內油道，該內油道中設有泄壓元件，該泄壓元件在所述控制腔中的液壓值大于所述保壓上限值時導通所述內油道，使得所述控制腔向所述回油腔泄壓。[0008]優(yōu)選地，所述保壓控制閥的閥腔內壁上設有與所述連通孔相通的環(huán)形油槽，并且所述移動閥芯的外周面上設有軸向油槽，當所述蓄能器中的液壓值大于所述保壓下限值時，所述軸向油槽能夠跟隨所述移動閥芯的軸向移動而導通所述環(huán)形油槽和所述回油腔，所述連通孔與所述回油腔連通。
[0009]優(yōu)選地，所述順序閥具有控制端和彈簧端，所述控制端與所述進油口連通并且通過設有節(jié)流孔的油路連接所述連通孔，所述彈簧端通過設有所述節(jié)流孔的油路連接所述進油口并且通過先導控制油路連接所述連通孔。
[0010]優(yōu)選地，所述泄壓元件包括移動柱塞、彈性元件、內閥芯和頂桿，所述內油道中形成有閥口，所述頂桿設置在所述閥口 一側的所述回油腔中，該頂桿的一端抵靠在所述回油腔的內壁上，另一端朝向所述閥口延伸，所述移動柱塞、彈性元件和內閥芯依次設置在所述閥口的另一側，所述移動柱塞能夠在所述控制腔的液壓作用下擠壓所述彈性元件以推動所述內閥芯封堵所述閥口，并且所述頂桿能夠在所述移動閥芯的移動過程中穿過所述閥口而頂開所述內閥芯以打開該閥口。
[0011]優(yōu)選地，所述內閥芯為圓形鋼球。
[0012]優(yōu)選地，所述內閥芯為錐閥芯。
[0013]優(yōu)選地，所述移動閥芯形成為反向端口液壓連接所述回油腔的泄壓單向閥，該泄壓單向閥的開啟壓力值為所述保壓上限值。
[0014]優(yōu)選地，所述泄壓元件為溢流閥，該溢流閥的溢流壓力值為所述保壓上限值。
[0015]優(yōu)選地，所述保壓下限值小于所述順序閥的所述設定開啟壓力且不小于所述減壓閥的所述設定工作壓力。
[0016]根據(jù)上述技術方案，本發(fā)明的自動保壓裝置實現(xiàn)了對充壓、保壓和泄壓的全過程自動化。在對蓄能器進行充壓的充壓階段，通過保壓單向閥和保壓控制閥對蓄能器進行充壓時的保壓；充壓至保壓下限值后自動停止充壓，同時打開內部主油路，并且通過保壓單向閥和保壓控制閥實現(xiàn)對裝置的自動保壓；在蓄能器中的壓力值超過保壓上限值時，通過保壓單向閥控制蓄能器向回油口回油泄壓，從而使得自動保壓裝置始終出于設定保壓值范圍內，具有良好的長時間保壓效果。
[0017]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]附圖是用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本發(fā)明，但并不構成對本發(fā)明的限制。在附圖中:
[0019]圖1為根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式的自動保壓裝置的液壓結構示意圖，圖中顯示了蓄能器處于充壓階段，泄壓元件關閉，移動閥芯處于左端的初始位置；
[0020]圖2為圖1所示的自動保壓裝置，圖中顯示了蓄能器處于保壓階段，泄壓元件關閉，移動閥芯向右移動一段距離以導通連通孔和回油孔；
[0021]圖3為圖1所示的自動保壓裝置，圖中顯示了蓄能器處于泄壓階段，移動閥芯在圖2所示的基礎上繼續(xù)向右移動，泄壓元件打開，使得控制腔與回油腔連通；以及
[0022]圖4為根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式的自動保壓裝置的液壓結構示意圖，其中的內閥芯采用了錐閥芯。[0023]附圖標記說明
[0024]I蓄能器2 保壓單向閥
[0025]3減壓閥4 順序閥
[0026]5保壓控制閥6 移動柱塞
[0027]7彈性元件8 內閥芯
[0028]9閥口10 頂桿
[0029]11節(jié)流孔12過濾元件
[0030]51移動閥芯52彈性復位元件
[0031]53閥體54連通孔
[0032]55回油孔56油液密封件
[0033]57端部密封件58閥堵
[0034]A進油口B 出油口
[0035]C保壓油口L 回油口
[0036]H回油腔K 控制腔
[0037]Tl控制端T2彈簧端
[0038]Pl設定開啟壓力P2設定工作壓力
[0039]Pa進油口壓力 Pb出油口工作壓力
[0040]Pc保壓油口壓力Vx先導控制油路
[0041]Vl內部主油路 V2充壓油路
【具體實施方式】
[0042]以下結合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0043]在發(fā)明中，在未作相反說明的情況下，使用的方位詞如“左、右”通常是針對紙面寬度方向而言的左右兩側方向。
[0044]圖1為根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式的自動保壓裝置的液壓結構示意圖。圖1可見，其中的裝置具有進油口 A、出油口 B、保壓油口 C和回油口 L，進油口 A與出油口 B之間連接有內部主油路VI，進油口 A與保壓油口 C之間連接有充壓油路V2，所述自動保壓裝置包括蓄能器1、保壓單向閥2、減壓閥3、順序閥4和保壓控制閥5，順序閥4設置在內部主油路Vl上，蓄能器1、保壓單向閥2及減壓閥3設置在充壓油路V2中，蓄能器I液壓連接于保壓油口 C，保壓單向閥2設置在蓄能器I與減壓閥3之間并且該保壓單向閥2的反向端口液壓連接蓄能器I。該保壓裝置能夠充壓和保壓，但如前所述，在長時間工作情況下，尤其是進油口壓力Pa和出油口工作壓力Pb長時間大于保壓油口壓力Pc的情況下，由于減壓閥3的內泄將導致蓄能器I被不斷充壓，其壓力值將大幅度超過設定保壓值。因而本發(fā)明的自動保壓裝置中主要對保壓控制閥5進行了改進設計，使得該保壓控制閥不僅能夠充壓、保壓，還能夠控制蓄能器在過度充壓的情形下通過回油口自動泄壓，從而使得該自動保壓裝置始終出于設定保壓值范圍內，具有更良好的長時間保壓效果，適用于長時間工作的工程機械液壓自動控制系統(tǒng)中。以下將結合進行對比，并通過圖1至圖3對本實施方式中的自動保壓裝置進行結構和效果的闡述。[0045]需要說明的是，從進油口 A往蓄能器I充壓的前提均是:順序閥4的設定開啟壓力Pl大于減壓閥3的設定工作壓力P2。換言之，在流過順序閥4的油液壓力大于設定開啟壓力Pl時，順序閥4將導通，否則在油液壓力小于Pl且彈簧腔不失壓時，順序閥4將關閉。流入減壓閥3的進口端的油液壓力即進油口壓力Pa小于設定工作壓力P2時，減壓閥3內的閥口全開，形成油液通路，而在進油口壓力Pa大于設定工作壓力P2時，減壓閥3才處于工作狀態(tài)，其出口端壓力為設定工作壓力P2，當進油口壓力Pa遠大于設定工作壓力P2時，減壓閥3內的閥口全閉，導致減壓閥3關閉。
[0046]回到圖1的保壓裝置，首先闡述保壓控制閥5若不能控制該保壓裝置自動泄壓的情況下，該保壓裝置的運行情況，以便于后續(xù)的比較說明。
[0047]此時，當從進油口 A通過充壓油路V2往蓄能器I充壓時，蓄能器I或保壓油口 C中的保壓油口壓力Pc升至設定工作壓力P2時，保壓單向閥2關閉，減壓閥3也關閉；同時在保壓控制閥5中，移動閥芯51在控制腔K中的液壓油壓力(即保壓油口壓力Pc)的作用下，克服彈性復位元件52 (圖中為復位彈簧)的作用力逐漸往右移，直至移動閥芯51的右端接觸回油腔H (即彈簧腔)的右端面，即頂觸到閥堵58時停止。這時移動閥芯51通過內部油道設計，使得閥體53上的連通孔54和回油孔55相互連通，順序閥4的先導控制油路Vx上的液壓油壓力下降，使得順序閥4開啟，內部主油路Vl導通，Pa=Pb〈P2，此時充壓完畢。
[0048]由于保壓油口 C連接到執(zhí)行機構，例如連接到方向盤的助力系統(tǒng)中，使得蓄能器I中的壓力由于工作而下降，導致Pc〈P2。此時，移動閥芯51在彈性復位元件52的作用下逐漸往左移至極限位置，如以下將描述地，這將導致順序閥4關閉。同時由于進油口壓力Pa>P2，且Pa可逐漸充壓至Pl，減壓閥3開啟，保壓單向閥2開啟，從進油口 A往蓄能器I自動充壓至設定工作壓力P2。由于在閥體53和移動閥芯51之間設置了油液密封件56，并利用了保壓單向閥2的反向截流的特性，從而能夠保證保壓油口壓力Pc在工作狀態(tài)下也可獲得良好的保壓效果。
[0049]但是在工程機械中，保壓油口壓力Pc在不工作狀態(tài)時，需要出油口 B輸出壓力工作，這通常導致出油口工作壓力Pb遠大于P2，Pa=Pb>Pl>P2。此時理論上減壓閥3處于關閉狀態(tài)。但由于減壓閥3的閥芯與閥體是間隙密封的，在進口端壓力較高時難免存在一定的泄漏，尤其是進口端壓力在較長時間內持續(xù)維持較高壓力時，實際上不能完全切斷蓄能器I與進油口 A的聯(lián)系。在出油口 B的負載壓力不斷沖擊下，進油口 A的壓力油逐漸通過減壓閥3泄漏到保壓單向閥2的右端，導致保壓單向閥2右端壓力大于左端，聚集的壓力油打開保壓單向閥2并繼續(xù)往蓄能器I充壓。這時蓄能器I中或保壓油口 C中的壓力Pc>P2，而且保壓裝置若無處泄壓，則蓄能器I中的壓力將保持為大于其設定保壓值。
[0050]由以上描述可知，若保壓裝置不能自動泄壓，盡管在壓力低于設定保壓值(此處等于減壓閥3的設定工作壓力P2)時能自動充壓且保壓效果良好，但是在工程機械中，充壓至設定值后蓄能器I的壓力油不參加工作時，而需要出油口 B輸出壓力工作，通常導致Pb遠大于P2，又減壓閥3難免存在泄漏，實際上不能完全切斷與進油口 A的壓力油的關系。在出油口 B的負載壓力不斷沖擊下，壓力油將打開保壓單向閥2繼續(xù)往蓄能器I充壓。在Pc值高于設定保壓值時，保壓裝置就無法提供給工程機械設定保壓值的壓力油，使得工程機械無法正常工作，甚至會損壞工程機械的零部件，造成較大的損失。而且該保壓裝置將維持在一個較高壓力下，對于蓄能器I或其它液壓元件也都是不利的。[0051]因此，在本發(fā)明的自動保壓裝置中對保壓控制閥5進行了改進設計，以能控制保壓裝置的自動泄壓。保壓控制閥5設置在蓄能器I與回油口 L之間的連接油路上并進行了針對性改進，該保壓控制閥5設置為當蓄能器I中的液壓值大于保壓下限值Px時控制打開順序閥4并且當液壓值大于保壓上限值Ps時控制蓄能器I向回油口 L回油泄壓。換言之，該保壓控制閥5的功能不僅體現(xiàn)在蓄能器I充壓完畢而進油口壓力Pa〈Pl時控制打開順序閥4，維持內部主油路Vl的導通，還能夠在蓄能器I的壓力過高的情況下，控制蓄能器I進行必要的自動泄壓，使得保壓油口壓力Pc維持在保壓下限值Px與保壓上限值Ps之間。
[0052]在本實施方式中，參見圖1，順序閥4優(yōu)選地設計為外控式先導順序閥。保壓控制閥5同樣優(yōu)選為外控式液壓閥并且閥腔中設有移動閥芯51，以將閥腔分隔為與回油口 L連通的回油腔H和與保壓油口 C連通控制腔K，回油腔H中設有彈性復位元件52 (優(yōu)選為壓縮彈簧或其它彈性件)以克服控制腔K的壓力而彈性推動移動閥芯51，保壓控制閥5的閥體53中設有與順序閥4的先導控制油路Vx相連的連通孔54，該連通孔54能夠根據(jù)移動閥芯51的移動而選擇性地與回油腔H連通或截止，從而相應地控制打開或關閉順序閥4。也就是說，由保壓控制閥5對外控式先導順序閥進行液壓控制，使得蓄能器I充壓完畢時，在蓄能器I的壓力作用下移動閥芯51移動，從而控制先導控制油路Vx維持壓力或失壓，進而控制順序閥4的關斷。其中，為實現(xiàn)保壓控制閥5的控制泄壓功能，移動閥芯51內設計有連通控制腔K和回油腔H的內油道，該內油道中設有泄壓元件，該泄壓元件用于在控制腔K中的液壓值大于保壓上限值Ps時導通內油道，使得控制腔K向回油腔H泄壓，從而實現(xiàn)對蓄能器I的自動泄壓，改善保壓裝置的功能特性。
[0053]其中，為實現(xiàn)由于移動閥芯51的移動而選擇性導通連通孔54與回油孔55或回油腔H的功能，本領域技術人員知曉的是，保壓控制閥5可具有多種結構設計，作為一種舉例，本實施方式中的保壓控制閥5的閥腔內壁上設有與連通孔54相通的環(huán)形油槽，該環(huán)形油槽內徑大于移動閥芯51的外徑且對準連通孔54設置。并且移動閥芯51的外周面上設有軸向油槽(圖中未顯示)，當蓄能器I中的液壓值大于保壓下限值Px時，軸向油槽能夠跟隨移動閥芯51的軸向移動而導通環(huán)形油槽和回油腔H，從而導通連通孔54與回油孔55。此外，保壓控制閥5的閥腔內壁與移動閥芯51的外周面之間還優(yōu)選地設有油液密封件56，以加強密封效果，防止液壓油從周向縫隙中泄露，增強對蓄能器I的保壓效果。同樣地，如圖1至圖4所示，為便于安裝彈性復位元件52等內部元件，一般通過閥堵58裝配到閥體53的端部以形成回油腔H。此時，在閥堵58與閥體53之間的接合處設置端部密封件57。而且，為保障進入蓄能器I中的液壓油的純凈，防止堵塞，在充壓油路V2上設有過濾元件12，以過濾液壓油中的雜質。
[0054]作為外控式先導閥的順序閥4可有多種先導控制形式和結構，作為一種例舉的優(yōu)選方式，本實施方式中的順序閥4具有控制端Tl (左端)和彈簧端T2，控制端Tl與進油口 A連通并且通過設有節(jié)流孔11的油路連接連通孔54，彈簧端T2通過設有節(jié)流孔11的油路連接進油口 A并且通過先導控制油路Vx連接連通孔54。順序閥4的彈簧端T2 (右端)連接到回油口 L可用于回油?？梢?，圖1中的順序閥4在單獨滿足Pa>Pl時，內部主油路Vl即可導通，或者在滿足先導控制油路Vx通過保壓控制閥5卸荷，并且進油口壓力Pa的壓力油作用在控制端Tl (即作用于順序閥4的主閥芯)的力大于彈簧端T2的彈簧力的情況下，內部主油路Vl也可導通。這樣，通過設定彈簧的彈性力，使得在進油口壓力Pa較小(Pa〈Pl)時，若先導控制油路Vx不通過保壓控制閥5卸荷，則由于控制端Tl的壓力(即Pa)小于彈簧端T2的彈簧壓力和先導控制油路Vx的油液壓力，順序閥4處于常閉狀態(tài)。若此時由于移動閥芯51的軸向移動而使得先導控制油路Vx與回油口 L連通，先導控制油路Vx失壓，則控制端Tl的壓力(即Pa)增大至能夠克服彈簧端T2的彈簧壓力時，則可打開順序閥4。同理，進油口壓力Pa大于順序閥4的設定開啟壓力Pl時，即使先導控制油路Vx不與回油口 L連通，控制端Tl的壓力(即進油口壓力Pa)也能克服彈簧端T2的彈簧壓力和節(jié)流口 11節(jié)流后的液壓油壓力，使得順序閥4打開，導通內部主油路VI。
[0055]同樣地，泄壓元件也具有多種結構形式，以實現(xiàn)上述的泄壓功能。如圖1至圖4所示，作為一種優(yōu)選結構形式，該泄壓元件包括移動柱塞6、彈性元件7、內閥芯8和頂桿10，內油道中形成有閥口 9，頂桿10設置在閥口 9 一側的回油腔H中，該頂桿10的一端抵靠在回油腔H的內壁上，另一端朝向閥口 9延伸，移動柱塞6、彈性元件7和內閥芯8依次設置在閥口 9的另一側，以使得移動柱塞6能夠在控制腔K的液壓作用下擠壓彈性元件7以推動內閥芯8封堵閥口 9，并且頂桿10能夠在移動閥芯6的移動過程中穿過閥口 9而頂開內閥芯8以打開閥口 9。其中，內閥芯8和閥口 9是自動保壓裝置能夠長時間保壓、自動卸壓的重要部件，兩者接觸在一起則構成線密封，保證了良好密封性能，兩者分離的靈活性則保證了其卸壓的可靠性。
[0056]這樣，在移動閥芯51軸向向右移動的過程中，當移動至一定程度時，內閥芯8接觸頂桿10不能繼續(xù)右移，使得內閥芯8與閥口 9之間形成間隙，控制腔K中的液壓油得以從該間隙向回油腔H泄壓。其中，內閥芯8在圖1至圖3中顯示為圓形鋼球時，鋼球與頂桿10需對準，以使得圓形鋼球與閥口 9之間的間隙均勻，并且避免鋼球產生滾動，使得通過該間隙的液壓油流動平穩(wěn)。但內閥芯8也可以是圖4所示的錐閥芯，錐閥芯的錐面直徑沿軸向線性變化，與頂桿10對準后，錐閥芯與彈性元件7的組合的動作穩(wěn)定可靠，不會產生滾動，錐面與閥口 9之間的間隙均勻，可以提高自動保壓裝置的工作穩(wěn)定性和可靠性。
[0057]作為另一種優(yōu)選結構形式，移動閥芯51自身也可形成為反向端口液壓連接回油腔H的泄壓單向閥，該泄壓單向閥的開啟壓力值為保壓上限值Ps。換言之，將圖1至圖4中顯示的移動柱塞6、彈性元件7和內閥芯8反向設置在閥口 9的另一側，即靠近回油腔H的一側，同時不再采用頂桿10。通過改變彈性元件7的彈性力，使得控制腔K中的液壓油壓力超過保壓上限值Ps時，才能開啟該泄壓單向閥?；蛘?，所述泄壓元件還可以是溢流閥，使該溢流閥的溢流壓力值為所述保壓上限值Ps，也可達到相同效果。另外，需要說明的是，本實施方式中的保壓下限值Px應小于順序閥4的設定開啟壓力Pl并且不小于減壓閥3的設定工作壓力P2，在以下的描述中，優(yōu)選為Px=P2。
[0058]在上述結構的自動保壓裝置的基礎上，以下結合圖1、圖2和圖3詳細說明本發(fā)明的自動保壓裝置的自動充壓、保壓和泄壓過程。
[0059]圖1顯示了自動保壓裝置中的蓄能器I處于充壓階段，其中的泄壓元件關閉，移動閥芯51處于左端的初始位置。此時Pa〈Pl，從進油口 A通過充壓油路V2往蓄能器I充壓，液壓油通過閥口開啟狀態(tài)的減壓閥3并正向打開保壓單向閥2，進入蓄能器I中。同時在保壓控制閥5中，液壓油流動至控制腔K中，由于初始壓力不足以克服彈性復位元件52的彈性力，因而移動閥芯51的右端彈簧座位置不動。直至蓄能器I中的壓力(即控制腔K中的壓力)上升至能夠克服彈性復位元件52的彈性力時，移動閥芯51的彈簧座脫離閥口 9處的臺階面而向右移動。當充壓至使得保壓油口壓力Pc升至設定工作壓力P2 (即保壓下限值Px)時，保壓單向閥2關閉，減壓閥3也關閉，此時移動閥芯51右移至圖2所示的位置狀態(tài)。移動閥芯51的右移使得連通孔54通過移動閥芯51上的軸向油槽連通回油腔H和回油孔55，即順序閥4的先導控制油路Vx與回油口 L連通，先導控制油路Vx失壓。順序閥4的控制端Tl的壓力(即Pa)能夠克服彈簧端T2的彈簧力而打開順序閥4，導通內部主油路VI，此時若出油口 B無負載，則Pa=Pb〈P2〈Pl，充壓完畢，進入圖2的保壓狀態(tài)。
[0060]圖2所示的自動保壓裝置處于保壓階段，泄壓元件關閉，移動閥芯向右移動一段距離以導通連通孔54和回油孔55。因為在閥體53和移動閥芯51之間設置了油液密封件56并利用了保壓單向閥2的反向截流的特性，所以能夠保證保壓油口壓力Pc在保壓油口 C所連接的執(zhí)行機構處于非工作狀態(tài)時，能得到良好的保壓效果。若保壓油口 C連接到執(zhí)行機構，例如連接到方向盤的助力系統(tǒng)中，使得蓄能器I中的壓力由于工作而下降，導致Pc〈P2。此時，移動閥芯51在彈性復位元件52的作用下逐漸往左移，導致順序閥4關閉。同時由于進油口壓力Pa>P2，且Pa可逐漸充壓至P1，減壓閥3開啟，保壓單向閥2開啟，從進油口 A往蓄能器I自動充壓至設定工作壓力P2。由于在閥體53和移動閥芯51之間設置了油液密封件56，并利用了保壓單向閥2的反向截流的特性，從而能夠保證保壓油口壓力Pc在工作狀態(tài)下也可獲得良好的保壓效果。
[0061]圖3所示的自動保壓裝置處于泄壓階段，移動閥芯在圖2所示的基礎上繼續(xù)向右移動，泄壓元件打開，使得控制腔K與回油腔H連通泄壓。如圖3所示，此時蓄能器I已充壓至保壓下限值Px。在出油口 B連接的負載壓力Pb=Pa>Pl>P2時，盡管理論上減壓閥4關閉，但由于減壓閥4的閥芯和閥體是柱面間隙密封，進口壓力較高時存在內泄情形，不能完全切斷保壓油口 C與出油口 B的關系。在出油口 B的負載壓力不斷沖擊下，進油口 A的壓力油逐漸通過減壓閥3泄漏到保壓單向閥2的右端，導致保壓單向閥2的右端壓力大于Pc，大于保壓下限值Px，壓力油打開保壓單向閥2繼續(xù)往蓄能器I充壓。移動閥芯51在壓力油的作用下再次克服彈性復位元件52的作用力繼續(xù)慢慢右移。內閥芯8在彈性元件7的作用下也跟隨移動閥芯51繼續(xù)逐漸右移。直至Pc高于保壓上限值Ps時，移動閥芯51右移到使得內閥芯8接觸頂桿10，內閥芯8不再跟隨移動閥芯51移動，內閥芯8脫離閥口 9，控制腔K與回油腔H連通，開始卸壓。卸壓時，控制腔K壓力逐漸降低，作用在移動閥芯51左端的壓力逐漸減小，且小于彈性復位元件52作用在移動閥芯51右端的力，因此移動閥芯51逐漸左移。當控制腔K中的壓力Pc降至保壓上限值Ps時，頂桿10慢慢與內閥芯8逐漸分離，內閥芯8封閉閥口 9并在彈性元件7的作用下跟隨移動閥芯51左移，使控制腔K與回油腔H切斷，停止卸壓。
[0062]綜上可見，根據(jù)本發(fā)明的自動保壓裝置能夠自動充壓、保壓和泄壓，在蓄能器I或保壓油口 C中的保壓油口壓力Pc小于保壓下限值Px (或P2)時，通過減壓閥3和保壓單向閥2可自動從進油口 A充壓；當Pc等于P2時，通過保壓單向閥2反向截流和油液密封件56保壓；Pc大于P2時，通過內閥芯8和移動閥芯51的相對運動自動卸壓至P2后，仍然保證蓄能器I或保壓油口 C中的壓力值為Pc=P2=Px。
[0063]需要說明的是，保壓下限值Px也可稍大于減壓閥3的設定工作壓力P2，其充壓、保壓和泄壓過程與上述描述類同，不再贅述。同樣地，保壓上限值Ps可大于保壓下限值Ρχ，二者也可相同。另外，內閥芯8與頂桿10之間的初始距離的設置應恰當，保證因充壓油液的壓力沖擊造成壓力高于保壓上限值Ps時，能及時自動卸壓并且泄壓至保壓上限值Ps或保壓下限值Px時自動停止卸壓。內閥芯8和閥口 9之間形成的間隙的尺寸應設置恰當，使得因充壓油液的壓力沖擊造成壓力高于保壓上限值Ps而需要自動卸壓時卸壓的幅度合適，保證自動卸壓后，蓄能器I的油液壓力值等于保壓上限值Ps或保壓下限值Ρχ。
[0064]以上結合附圖詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術構思范圍內，可以對本發(fā)明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0065]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0066]此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應當視為本發(fā)明所公開的內容。
【權利要求】
1.一種自動保壓裝置，其特征在于，該自動保壓裝置具有進油口(A)、出油口(B)、保壓油口(C)和回油口(L)，所述進油口(A)與所述出油口(B)之間連接有內部主油路(VI)，所述進油口(A)與所述保壓油口(C)之間連接有充壓油路(V2)，所述自動保壓裝置包括蓄能器(I)、保壓單向閥(2)、減壓閥(3)、順序閥(4)和保壓控制閥(5)，所述順序閥(4)設置在所述內部主油路(Vl)上，所述蓄能器(I )、所述保壓單向閥(2 )及所述減壓閥(3 )設置在所述充壓油路(V2)中，所述蓄能器(I)液壓連接于所述保壓油口(C)，所述保壓單向閥(2)設置在所述蓄能器(I)與所述減壓閥(3)之間并且該保壓單向閥(2)的反向端口液壓連接所述蓄能器(I); 所述順序閥(4)的設定開啟壓力(Pl)大于所述減壓閥(3)的設定工作壓力(P2)，所述保壓控制閥(5)設置在所述蓄能器(I)與所述回油口(L)之間的連接油路上，該保壓控制閥(5)設置為當所述蓄能器(I)中的液壓值大于保壓下限值(Px)時控制打開所述順序閥(4)，并且當所述蓄能器(I)中的液壓值大于保壓上限值(Ps)時控制所述蓄能器(I)向所述回油口(L)回油泄壓。
2.根據(jù)權利要求1所述的自動保壓裝置，其特征在于，所述保壓控制閥(5)的閥腔中設有移動閥芯(51)，以將所述閥腔分隔為與所述回油口(L)連通的回油腔(H)和與所述保壓油口(C)連通的控制腔(K)，所述回油腔(H)中設有彈性復位元件(52)，所述保壓控制閥(5)的閥體(53)上還設有與所述順序閥(4)的控制端相連的連通孔(54)，該連通孔(54)能夠根據(jù)所述移動閥芯(51)的移動而選擇性地與所述回油腔(H)連通或截止，從而相應地控制打開或關閉所述順序閥 (4); 其中，所述移動閥芯(51)內設有連通所述控制腔(K)和所述回油腔(H)的內油道，該內油道中設有泄壓元件，該泄壓元件在所述控制腔(K)中的液壓值大于所述保壓上限值(Ps)時導通所述內油道，使得所述控制腔(K)向所述回油腔(H)泄壓。
3.根據(jù)權利要求2所述的自動保壓裝置，其特征在于，所述保壓控制閥(5)的閥腔內壁上設有與所述連通孔(54)相通的環(huán)形油槽，并且所述移動閥芯(51)的外周面上設有軸向油槽，當所述蓄能器(I)中的液壓值大于所述保壓下限值(Px)時，所述軸向油槽能夠跟隨所述移動閥芯(51)的軸向移動而導通所述環(huán)形油槽和所述回油腔(H)，所述連通孔(54)與所述回油腔(H)連通。
4.根據(jù)權利要求2所述的自動保壓裝置，其特征在于，所述順序閥(4)具有控制端(Tl)和彈簧端(T2)，所述控制端(Tl)與所述進油口(A)連通并且通過設有節(jié)流孔(11)的油路連接所述連通孔(54 )，所述彈簧端(T2 )通過設有所述節(jié)流孔(11)的油路連接所述進油口( A )并且通過先導控制油路(Vx)連接所述連通孔(54)。
5.根據(jù)權利要求2-4中任意一項所述的自動保壓裝置，其特征在于，所述泄壓元件包括移動柱塞(6)、彈性元件(7)、內閥芯(8)和頂桿(10)，所述內油道中形成有閥口(9)，所述頂桿(10)設置在所述閥口(9) 一側的所述回油腔(H)中，該頂桿(10)的一端抵靠在所述回油腔(H)的內壁上，另一端朝向所述閥口(9)延伸，所述移動柱塞(6)、彈性元件(7)和內閥芯(8 )依次設置在所述閥口( 9 )的另一側，所述移動柱塞(6 )能夠在所述控制腔(K)的液壓作用下擠壓所述彈性元件(7)以推動所述內閥芯(8)封堵所述閥口(9)，并且所述頂桿(10)能夠在所述移動閥芯(6)的移動過程中穿過所述閥口(9)而頂開所述內閥芯(8)以打開該閥口(9)。
6.根據(jù)權利要求5所述的自動保壓裝置，其特征在于，所述內閥芯(8)為圓形鋼球。
7.根據(jù)權利要求5所述的自動保壓裝置，其特征在于，所述內閥芯(8)為錐閥芯。
8.根據(jù)權利要求2-4中任意一項所述的自動保壓裝置，其特征在于，所述移動閥芯(51)形成為反向端口液壓連接所述回油腔(H)的泄壓單向閥，該泄壓單向閥的開啟壓力值為所述保壓上限值(Ps)。
9.根據(jù)權利要求2-4中任意一項所述的自動保壓裝置，其特征在于，所述泄壓元件為溢流閥，該溢流閥的溢流壓力值為所述保壓上限值(Ps)。
10.根據(jù)權利要求1所述的自動保壓裝置，其特征在于，所述保壓下限值(Px)小于所述順序閥(4)的所述設定開啟`壓力(Pl)且不小于所述減壓閥(3)的所述設定工作壓力(P2)。
【文檔編號】F15B1/02GK103603834SQ201310611015
【公開日】2014年2月26日 申請日期:2013年11月26日 優(yōu)先權日:2013年11月26日
【發(fā)明者】向治平, 艾志浩, 潘文華 申請人:常德中聯(lián)重科液壓有限公司, 中聯(lián)重科股份有限公司