工程機械液控背壓閥的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及液壓工程機械的一種液壓閥，具體是用于挖掘機液壓系統的一種工程機械液控背壓閥。
【背景技術】
[0002]背壓閥常應用于工程機械液壓系統回油路上，目的是為保護回轉馬達回轉停止時建立背壓，防止回轉馬達出現吸空。現有背壓閥的背壓值為常量，一旦設定開啟壓力則無法被調節，而實際液壓系統工作時只有回轉馬達停止回轉時才需要，其他情況下不需要常背壓，因此動力系統不得不多輸出功率去克服多余的背壓，從而增加了動力系統負荷，增加了能耗與損失。對于20T噸級挖掘機來說，在液壓系統回油中形成4-6bar的回油背壓非常常見，如果按平均背壓5bar與平均流量400L/min，則由于背壓形成的功率損失為3. 33Kw ;而此部分的功率損失會轉化為熱量進入液壓系統會導致液壓油溫的升高，降低整個液壓系統的工作效率，而這部分能量轉換為熱量后能夠在1個小時讓液壓油溫度上升15°C左右，由此說明背壓形成損失和影響非常明顯。同時發動機需要多輸出3. 3Kw的功率來做功，增加整機的工作油耗，因此如何有效地降低大流量下的低背壓值非常必要。
[0003]申請號為201520436320. 1的中國專利公開了一種液控回油背壓閥，其包括閥體及位于閥體內的主閥芯、控制活塞，并在閥體上靠近主閥芯位置的地方設置控制油口，導入壓力油，通過液控實現背壓閥開啟壓力的變化，可調節系統的背壓值。不過，該技術方案中閥體裝配復雜，需要對閥體的加工精度要求高，容易出現液壓油泄露的問題，生產成本較尚ο

【發明內容】

[0004]本發明解決的技術問題是：針對現有的背壓閥存在的不能調節以及加工成本復雜的缺陷，提供一種結構更簡單的工程機械液控背壓閥，通過外控油路實現對整個液壓系統回油的背壓值進行控制，達到降低回油背壓的效果，降低生產成本，提高液壓閥的工作可靠性。
[0005]本發明采用如下技術方案實現：
[0006]一種工程機械液控背壓閥，包括閥體2、主閥芯3、彈簧4、副閥芯5，所述閥體2采用一體式閥體，其內部開設有用于油液流通的第一油腔10，所述第一油腔10分別連通用于進油和出油的第一油孔6和第四油孔9 ;所述閥體2內部開設有第二油腔15，并通過第六油孔12與第一油腔10連通，所述主閥芯3滑動設置在閥體內部開設的第六油孔12中，所述主閥芯3內部開設貫通的第五油孔11，所述第五油孔11為階梯孔，所述彈簧4 一端固定在第二油腔15內，另一端插裝并壓縮在第五油孔11的大孔段中，所述副閥芯5固定插裝在第五油孔11的小孔段，并伸入第一油腔10內，將第一油孔6或第四油孔9封堵；所述主閥芯3上開設有第三油孔8與第五油孔11連通；所述主閥芯3為階梯軸段，其大端貼合第二油腔15的內壁設置，主閥芯階梯部位的凸臺13與第二油腔15內壁圍成一環形空腔，所述閥體2上開設有第七油孔14與該環形空腔連通，并連接液控油路。
[0007]進一步的，所述閥體的第二油腔15的開口端通過一端蓋1密封，所述端蓋1的內壁設有凹槽固定嵌合彈簧端部。
[0008]進一步的，所述主閥芯3與第二油腔15和第六油孔12之間為間隙配合密封或密封圈密封。
[0009]進一步的，所述副閥芯5通過螺紋連接或過盈配合與主閥芯3固連。
[0010]進一步的，所述第二油腔15內加工作為彈簧行程位置限制的凸臺。
[0011]進一步的，所述第一油孔6、第四油孔9以及第七油孔14與外部油管的連接為螺紋連接或法蘭連接。
[0012]本發明通過液控背壓閥能夠實現背壓值在適當時候地降低，當外控壓力接通時使背壓閥主閥芯的彈簧壓縮，此時油液流經液控背壓閥時背壓值非常低，油液低壓損通過，能量損失非常低；當外控壓力取消時，背壓閥閥芯彈簧恢復正常，壓縮閥芯使流經液控背壓閥的流量具備預定背壓值的背壓，從而有效地實現對回油背壓的控制，起到了防止回轉馬達吸空的作用，并且避免油溫因背壓值過高導致升高。
[0013]并且，本發明的閥體采用整體結構，僅通過端蓋封閉第二油腔，沒有多的外部裝配，降低了加工的精度要求，節省了加工成本，并且不容易出現液壓油滲漏的問題。
[0014]以下結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步說明。
【附圖說明】
[0015]圖1為實施例中的液控背壓閥剖視圖。
[0016]圖中標號：1、端蓋，2、閥體，3、主閥芯，4、彈簧，5、副閥芯，6、第一油孔，7、第二油孔，8、第三油孔，9、第四油孔，10、第一油腔，11、第五油孔，12、第六油孔，13、凸臺，14、第七油孔，15、第二油腔。
【具體實施方式】
[0017]實施例
[0018]如圖1所示，液控背壓閥包括閥體2、主閥芯3、彈簧4、副閥芯5，閥體2采用一體式閥體，其內部開設有用于油液流通的第一油腔10，第一油腔10分別連通用于進油和出油的第一油孔6和第四油孔9。
[0019]閥體2內部開設有第二油腔15，并通過第六油孔12與第一油腔10連通，主閥芯3滑動設置在閥體內部開設的第六油孔12中，主閥芯3內部開設貫通的第五油孔11，第五油孔11為階梯孔，閥體的第二油腔15的開口端通過一端蓋1密封，端蓋1的內壁設有凹槽固定嵌合彈簧端部，彈簧4 一端通過端蓋1固定在第二油腔15內，另一端插裝并壓縮在第五油孔11的大孔段中，副閥芯5固定插裝在第五油孔11的小孔段，并伸入第一油腔10內，將第一油孔6或第四油孔9封堵，副閥芯5可通過螺紋連接或過盈配合與主閥芯3固連。
[0020]主閥芯3上開設有第三油孔8與第五油孔11連通；主閥芯3為階梯軸段，其大端貼合第二油腔15的內壁設置，主閥芯階梯部位的凸臺13與第二油腔15內壁圍成一環形空腔，閥體2上開設有第七油孔14與該環形空腔連通，并連接液控油路，從凸臺方向推動主閥芯壓縮彈簧，第二油腔15內加工作為彈簧行程位置限制的凸臺，或者可如附圖所示，直接通過端蓋凸臺進行主閥芯的行程限位，其中主閥芯3與第二油腔15和第六油孔12之間為間隙配合密封或密封圈密封，避免第一油腔的壓力油大量滲漏到第二油腔內。
[0021]主閥芯3與第六油孔12、第二油腔15為軸孔連接，主閥芯在第六油孔12、第二油腔15內滑動；副閥芯5 —端圓形端面作用于第一油孔6的外部端面，副閥芯5與主閥芯3采取孔軸連接；彈簧兩端分別作用于密封端1與主閥芯3內的第五油孔11的內端面，初始時有一定的預緊力；第三油孔9流通第一油腔10、第五油孔11、第二油腔15，將少量滲入第二油腔的油液擠入第一油腔中。
[0022]其具體工作過程如下:
[0023](1)液控背壓閥開啟
[0024]當第七油孔14有先導壓力時，油液進入到主閥芯的凸臺13與第二油腔15內端面組成的油腔內，隨著壓力的升高作用于主閥芯3上使主閥芯3向密封端1側方向移動，從而壓縮彈簧4，當彈簧4壓縮到一定行程碰到密封端1限制位置，防止進一步壓縮。此時副閥芯5在主閥芯3的帶動下或在進油的壓力作用下向彈簧4壓縮側方向移動，由于副閥芯5移動使第一油孔6與第一油腔10之間的流通面積增加，油液通過的阻力快速降低，實現了流通面積的增加與壓力損失的降低。
[0025](2)液控背壓閥關閉
[0026]當第七油孔14取消先導壓力時，進入到凸臺13與第二油腔15內端面組成的油腔內的油液壓力下降，隨著壓力的下降作用于主閥芯3上的彈簧恢復，
[0027]副閥芯5隨著主閥芯3向彈簧伸展的方向側移動，當彈簧4伸展到一定行程時副閥芯5端面與第一油孔6的端面接觸，起到了限位作用。由于副閥芯5移動使第一油孔6與第一油腔10之間的流通面積減少到很低的值，油液通過第一油孔6到第一油腔10必須克服彈簧4的預緊力，此時油液的壓力就回增加，隨著彈簧5的壓縮量增加而使油液的背壓值不斷升高，達到建立背壓的目的。
[0028]通過對第七油孔14輸入和取消輸入先導壓力來實現⑴、⑵過程的控制，從而實現有目的性地使液控背壓閥開啟與關閉，實現背壓的取消和建立，滿足實際的工況需求。
[0029]以上實施例描述了本發明的基本原理和主要特征及本發明的優點，本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的具體工作原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明范圍內，本發明要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.工程機械液控背壓閥，包括閥體(2)、主閥芯(3)、彈簧(4)、副閥芯(5)，其特征在于: 所述閥體(2)采用一體式閥體，其內部開設有用于油液流通的第一油腔(10)，所述第一油腔(10)分別連通用于進油和出油的第一油孔(6)和第四油孔(9); 所述閥體(2)內部開設有第二油腔(15)，并通過第六油孔(12)與第一油腔(10)連通，所述主閥芯(3)滑動設置在閥體內部開設的第六油孔(12)中，所述主閥芯(3)內部開設貫通的第五油孔(11)，所述第五油孔(11)為階梯孔，所述彈簧(4) 一端固定在第二油腔(15)內，另一端插裝并壓縮在第五油孔(11)的大孔段中，所述副閥芯(5)固定插裝在第五油孔(11)的小孔段，并伸入第一油腔(10)內，將第一油孔(6)或第四油孔(9)封堵； 所述主閥芯(3)上開設有第三油孔⑶與第五油孔(11)連通； 所述主閥芯(3)為階梯軸段，其大端貼合第二油腔(15)的內壁設置，主閥芯階梯部位的凸臺(13)與第二油腔(15)內壁圍成一環形空腔，所述閥體(2)上開設有第七油孔(14)與該環形空腔連通，并連接液控油路。2.根據權利要求1所述的工程機械液控背壓閥，所述閥體的第二油腔(15)的開口端通過一端蓋(1)密封，所述端蓋(1)的內壁設有凹槽固定嵌合彈簧端部。3.根據權利要求1所述的工程機械液控背壓閥，所述主閥芯(3)與第二油腔(15)和第六油孔(12)之間為間隙配合密封或密封圈密封。4.根據權利要求2所述的工程機械液控背壓閥，所述副閥芯(5)通過螺紋連接或過盈配合與主閥芯(3)固連。5.根據權利要求1所述的工程機械液控背壓閥，所述第二油腔(15)內加工作為彈簧行程位置限制的凸臺。6.根據權利要求1所述的工程機械液控背壓閥，所述第一油孔(6)、第四油孔(9)以及第七油孔(14)與外部油管的連接為螺紋連接或法蘭連接。
【專利摘要】本發明公開了一種工程機械液控背壓閥，包括閥體、主閥芯、彈簧、副閥芯，所述閥體采用一體式閥體，其內部開設有用于油液流通的第一油腔，所述第一油腔連通第一油孔和第四油孔；所述閥體內部開設有第二油腔，并通過第六油孔與第一油腔連通，所述主閥芯滑動設置在閥體內部開設的第六油孔中，端部連接副閥芯，所述彈簧通過壓縮主閥芯將副閥芯封堵第一油孔或第四油孔，所述閥體上開設有第七油孔并連接液控油路，用于推動主閥芯壓縮彈簧。本發明的液控背壓閥能夠實現背壓值在適當時候地降低，節省了發動機的功率，有效避免油溫，降低了加工的精度要求，節省了加工成本，并且不容易出現液壓油滲漏的問題。
【IPC分類】F15B13/02, F16K31/36
【公開號】CN105387016
【申請號】CN201510966795
【發明人】陳艷軍, 張新海, 盧惠平
【申請人】山河智能裝備股份有限公司
【公開日】2016年3月9日
【申請日】2015年12月21日