一種平衡閥的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種平衡閥，其特征在于：包括閥體，閥體上開有彼此連通的第一油口、第二油口、控制油口；平衡閥座；安裝在平衡閥座內并可相對軸向滑移的平衡閥芯，平衡閥芯將平衡閥座內部空間分隔成獨立的前腔和后腔兩部分；安裝在平衡閥芯內并可相對軸向滑移先導閥芯，先導閥芯由第一彈簧頂持保持前移趨勢，平衡閥芯內具有前后間隔的兩個環形內肩胛分別形成第二閥口和第三閥口，先導閥芯的外周具有分別與第二閥口和第三閥口配合的第二擋肩和第三擋肩；先導控制部分，用以使通過控制油口的壓力油推動先導閥芯移動。其是一種結構簡單合理、能夠穩定控制平衡閥芯開度、不受負載干擾、使用可靠的平衡閥。
【專利說明】
_種平衡閥
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種液壓閥，尤其指一種能夠保持負載穩定下放的液壓平衡閥。【背景技術】
[0002]現代的工程機械、建筑機械等機械設備中，大量應用了起升液壓回路，其中平衡閥是控制起升回路中液壓油缸工作的關鍵液壓元件，平衡閥性能的優劣直接影響著主機的性能。在混凝土栗車的展臂和收臂系統中，通常應用平衡閥進行液壓鎖緊，以保證臂架能夠在任意位置可靠停留。其中，平衡閥是負載控制系統和液壓承重系統的關鍵液壓元件，平衡閥的性能優劣直接影響主機的運行質量。而隨著混凝土栗車作業要求難度的加大，對平衡閥的密封性、自鎖性、平穩性以及多功能性的要求越來越高，平衡閥自身的功率密度也越來越大。伴隨作業高度的不斷刷新，栗車臂架系統的工作壓力也不斷攀升。在此背景下，如何提高混凝土栗車臂架系統安全作業性能成為研究焦點。
[0003]圖10所示為用于混凝土栗車的臂架系統中的常見的一種應用平衡閥的負載控制液壓系統。其工作原理是:當換向閥3’切換到負載下降工作位時，換向閥3’的A口出油，油液進入臂架油缸的有桿腔Y，部分油液經Px 口及阻尼孔1’進入平衡閥的液控腔(活塞腔)Pil， 從而打開平衡閥2’，無桿腔W的油液經平衡閥2’的C口與V口以及換向閥3的B口回油箱T，則重物G下降；當換向閥3切換到負載上升工作位時，B口出油，油液經平衡閥2’內的單向閥(平衡閥的主體結構一般包括并聯的溢流閥和單向閥，如圖10所示)進入油缸無桿腔W，有桿腔Y 的油液經換向閥3 ’的A回油箱T，重物G上升。換向閥3 ’未切換時，平衡閥2 ’則關閉，密封住C 口與油缸無桿腔W的油液，保持重物G在所需的位置。圖4中的液壓系統存在多種不足和缺陷。例如當調到快速操作檔時，主油路上的液壓油通過Px 口的壓力與流量會快速增加，在平衡閥2’開啟時會對平衡閥的常規先導控制閥部分造成壓力沖擊，此沖擊可能導致平衡閥突然開啟，從而引起設備工作不穩定。此外圖10中的平衡閥的控制壓力范圍窄，壓力和流量波動大，平衡閥開啟過程微控與穩定性差。平衡閥的這種控制壓力波動與控制流量波動會導致平衡閥2 ’的開度產生變化，使得臂架油缸中的活塞位置難以保持在精確位置上。因此，安裝在非常長的臂架油缸上的平衡閥容易出現一種不穩定的狀況，造成設備的不可控性并且使設備工作在不安全的狀態下。
[0004]如專利號CN103104565B名稱為“平衡閥”的發明專利中披露了一種平衡閥。但這種平衡閥存在多種不足和缺陷。
[0005]1、此發明中平衡閥的先導閥芯為一鋼球，在平衡閥小開口控制中，需要非常精密的先導壓力控制才能實現流量的緩慢變化以避免平衡閥的突然開啟沖擊。這在一般液壓系統中是很難實施的。
[0006]2、平衡閥主閥芯的開啟是由負載壓力，控制壓力共同決定的，因此負載壓力的變化會造成主閥芯開口變化，進而引起流量變化，造成主機抖動。
[0007]3、先導控制級只有2個阻尼組成的減壓回路，在X 口控制壓力由于負載變化產生大的波動的時候，不能很好的起到緩沖作用，會引起平衡閥閥芯開口變化，造成液壓缸抖動，這在高空作業車或者混凝土栗車等長臂的作業設備上，可引起主機劇烈的抖動，嚴重影響作業安全與作業精度。先導控制級組成的減壓回路，有一部分油是直接流回油箱的，這在大流量系統中，這點回油還沒有多大的影響，但在小流量系統中或者由蓄能器組成的先導手柄控制回路中，這部分流回油箱的流量損失是很大的，嚴重限制了這種發明的應用。
【發明內容】

[0008]本發明所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀而提供一種結構簡單合理、 能夠穩定控制平衡閥芯開度、不受負載干擾、使用可靠的的平衡閥。
[0009]本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為:一種平衡閥，其特征在于:包括閥體，閥體上開有彼此連通的第一油口、第二油口，閥體上還開有控制油口，所述第一油口和第二油口位于閥體側壁上，控制油口則位于閥體后端面上;平衡閥座，安裝在閥體內，平衡閥座外周與閥體內壁之間設有密封圈，平衡閥座上開有進口；安裝在平衡閥座內并可相對軸向滑移的平衡閥芯，平衡閥芯的內孔后端設有擋塊遮蓋，平衡閥芯將平衡閥座內部空間分隔成獨立的前腔和后腔兩部分，第二油口通過平衡閥芯側壁上的第一小孔及斜孔與所述后腔連通，斜孔同時與平衡閥芯的內孔連通，平衡閥座的內孔壁具有環形內肩胛形成連第一閥口，第一閥口的孔徑小于與平衡閥芯后端周面配合的內腔的孔徑，平衡閥芯的外周具有與所述第一閥口配合的第一擋肩，在平衡閥芯前移狀態下，第一擋肩與第一閥口接觸，阻斷第一油口通過第一閥口與第二油口連通，在平衡閥芯后移狀態下，第一擋肩離開第一閥口，第一油口通過第一閥口與第二油口連通;安裝在平衡閥芯內并可相對軸向滑移先導閥芯，先導閥芯由第一彈簧頂持保持前移趨勢，平衡閥芯內具有前后間隔的兩個環形內肩胛分別形成第二閥口和第三閥口，先導閥芯的外周具有分別與第二閥口和第三閥口配合的第二擋肩和第三擋肩，第二擋肩和第三擋肩之間形成環形槽部，第二擋肩外周的直徑等于第三擋肩外周的直徑，在先導閥芯前移狀態下，第二擋肩和第三擋肩分別關閉第二閥口和第三閥口，阻斷后腔與第一油口的連通，在先導閥芯后移狀態下，第二擋肩和第三擋肩同時離開第二閥口和第三閥口，后腔經由斜孔、第三閥口和第二閥口后與第一油口連通，先導閥芯內具有貫穿其后端面的油道，先導閥芯的側壁具有連通第一油口和油道的第二小孔，先導閥芯的后端與平衡閥芯內孔壁之間形成液密封，以阻斷斜孔與油道的連通;先導控制部分， 用以使通過控制油口的壓力油推動先導閥芯移動。
[0010]進一步改進，上述先導閥芯的第三擋肩前部開有由后至前通流面積節組件變大的節流槽，在先導閥芯后移狀態下，第二油口依次經由第一小孔、斜孔、節流槽和第二閥口后與第一油口連通。當先導控制部分推動先導閥芯運動時，啟動階段流量是緩和增加的，無沖擊，且因為節流槽長度較長，因此可控性高。
[0011]作為選擇，上述閥體內固定有第一閥座，先導閥芯的前端穿過第一閥座，先導閥芯的前端固定有第一彈簧座，所述第一彈簧頂持在第一閥座和第一彈簧座之間。本結構給第一彈簧提供合理安裝位利于組裝。
[0012]作為選擇，上述第一擋肩與第一閥口接觸的面為錐面，所述第二擋肩與第二閥口接觸的面為錐面。錐面能與閥口配合更好，封堵閥口的效果更佳。
[0013]更進一步改進，上述先導控制部分包括設于閥體內部后端的活塞腔，閥體的前端固定有封堵住活塞腔的端蓋，端蓋內具有安裝腔及連通外界和活塞腔的階梯通道，階梯通道的進口端形成所述控制油口，安裝腔的一端通過第一輔助通道與活塞腔連通，安裝腔的另一端通過第二輔助通道與階梯通道的大口徑部連通;第一阻尼孔，設置在階梯通道的小孔徑部內，該第一阻尼孔連通外界和階梯通道的大口徑部;單向閥芯，設于所述安裝腔內并可相對端蓋軸向滑移，該單向閥芯由第二彈簧頂持以保持封堵住第一輔助通道進口的趨勢;設于活塞腔內并可相對閥體軸向滑移的控制活塞，控制活塞具有頭部和尾部，頭部的直徑大于尾部的直徑，尾部伸入并始終位于階梯通道的大口徑部內形成液密封，控制活塞的頭部外周與活塞腔內壁之間形成液密封，同時頭部與端蓋之間具有間隙而形成緩沖腔，該緩沖腔一側通過第一輔助通道與安裝腔連通，控制活塞的尾部內具有連通階梯通道的大口徑部和所述緩沖腔的第二阻尼孔;頂桿，頂桿的前端與控制活塞的頭部連為一體，頂桿的頭端用以推動所述先導閥芯，活塞腔的后部腔室內設有作用于控制活塞的頭部保持推動控制活塞朝端蓋方向軸向移動趨勢的第三彈簧，活塞腔的后部腔室與第一油口連通。
[0014]前述先導控制部分的優點在于:
[0015]1)、當進入先導控制閥的油壓px突然上升時，油液先由第一阻尼孔進入階梯通道的大口徑部，大口徑部內壓力pl的上升推動控制活塞右移;大口徑部內的壓力pl上升的情況下控制活塞會向右移動，但稍微一移動(因為第二阻尼孔的存在，緩沖腔內的壓力P2上升相對大口徑部內壓力pl的上升有一定的延遲)，緩沖腔內壓力P2馬上下降，起到了阻止控制活塞快速右移的作用，只有當進入先導控制閥的油壓px持續上升，油液經第二阻尼孔持續流入緩沖腔引起緩沖腔內的油壓繼續上升，控制活塞才會繼續右移，這樣就起到了對控制壓力波動的緩沖作用，控制活塞移動更平穩。
[0016]2)、控制活塞的頭部的直徑大于尾部的直徑，頭部和尾部存在面積差，可以將壓力波動引起振動的幅值放大，抗壓力波動性能優越。(這個可以這樣理解，假設頭部的面積S2 =2*尾部的面積S1，如果油液直接作用到頭部的面積S2上，0.3MPA的壓力波動就可以引起平衡閥控制閥芯移動到產生振動的位置，因為尾部的面積S1小，這樣壓力波動的幅值就要達到 0.6MPA)。[〇〇17]3)、當進入先導控制閥的油壓px突然下降時，大口徑部內的壓力pl先下降，控制活塞向左移動，但活塞一左移，緩沖腔內壓力P2壓力就要上升，起到了阻礙控制活塞移動的作用。又因平衡閥要關閉的時候不需要太大的緩沖，通過單向閥芯與第二彈簧的配合，可以控制緩沖腔內壓P2與大口徑部內的壓力pl在達到一定壓差的時候，緩沖腔內壓力p2壓力通過單向閥快速打開，經由第二輔助通道進入大口徑部內，再直接通過第一阻尼孔排出泄壓，無需經由第二阻尼孔，最終實現快速關閉。
[0018]為利于設置第一阻尼孔，上述端蓋中階梯通道的小孔徑部內內螺紋連接有第一阻尼塊，所述第一阻尼孔設置在第一阻尼塊上。
[0019]為利于設置第二阻尼孔，上述控制活塞的尾部內開有連通大口徑部和緩沖腔的過渡通道，過渡通道內螺紋連接有第二阻尼塊，所述第二阻尼孔設置在第二阻尼塊上。
[0020]為利于組裝單向閥芯，上述端蓋的安裝腔內設有第二彈簧座及一帶閥口的第二閥座，第二閥座的閥口用以連通安裝腔和緩沖腔，所述第二彈簧頂持在第二彈簧座和單向閥芯之間，并使單向閥芯保持封堵住第二閥座上的閥口趨勢。[0021 ]進一步改進，上述端蓋具有插入活塞腔內的凸起部，所述階梯通道的大口徑部位于凸起部內，凸起部的端面上開有徑向貫穿的槽，該槽構成所述緩沖腔的一部分。因凸起部伸入活塞腔內，故控制活塞的長度可以做短，就能保證控制活塞的尾部能伸入大口徑部內， 節約成本，如沒有凸起部，則要保證控制活塞的尾部伸出活塞腔才能進入大口徑部內。
[0022]與現有技術相比，本發明的優點在于:因第二擋肩和第三擋肩之間形成環形槽部， 第二擋肩外周的直徑等于第三擋肩外周的直徑，第二油口負載壓力作用在先導閥芯上產生的作用力是相互平衡的(作用在環槽槽部左右兩側擋肩上的作用壓力相同)；且第一油口的壓力通過第二小孔引入到先導閥芯內部油道，先導閥芯左右兩端作用面積相等(第二擋肩外周的直徑等于第三擋肩外周的直徑)，因此第一油口壓力做用在先導閥芯上的力是相互平衡的。先導閥芯只受第一彈簧的作用力和先導控制部分的推動力;這樣先導閥芯的運動距離完全由第一油口的壓力與第一彈簧和先導控制部分形成的位移相關，與負載壓力無關。且平衡閥芯的開啟是由先導閥芯的開啟距離決定(隨動原理):當先導閥芯在控制油口的壓力作用下產生一定位移，第二油口壓力油經第一小孔流入平衡閥座的后腔，并作用在平衡閥芯后端大端面上，并由第三閥口和第二閥口后流入第一油口；當先導閥芯位移足夠大，因第一閥口的孔徑小于與平衡閥芯后端周面配合的內腔的孔徑，使得平衡閥芯后端與前端有一個環形面積差，造成第二油口壓力(作用在平衡閥芯和閥座形成的環形面積差部位)和平衡閥芯后端大面上的壓力差值足夠大時，平衡閥芯因為壓力差向后運動;平衡閥芯向后運動的時候，先導閥芯和平衡閥芯形成的節流面積縮小，作用在平衡閥芯上的力達到新的平衡，在這種原理下，平衡閥芯的位移和負載無關，只與控制壓力有關，不會因負載的波動造成平衡閥芯開口的波動，從而引起主機的抖動。【附圖說明】
[0023]圖1為本發明實施例的結構剖視圖；
[0024]圖2為本發明實施例中平衡閥芯的剖視圖；[〇〇25]圖3為本發明實施例中平衡閥座的正視圖；
[0026]圖4為本發明實施例中先導閥芯的剖視圖；[〇〇27]圖5為本發明實施例中先導閥芯的正視圖；
[0028] 圖6為圖5的M-M向剖視圖；[〇〇29]圖7為本發明實施例中先導控制部分的結構剖視圖；[〇〇3〇]圖8為本發明實施例中先導控制部分的原理示意圖；[0〇31]圖9為本發明實施例的應用原理不意圖；
[0032]圖10為現有用于混凝土栗車的臂架系統中的常見的應用平衡閥的負載控制液壓系統。【具體實施方式】[〇〇33]以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。[0〇34]如圖1?8所不，為本發明的一個優選實施例。[〇〇35] 一種平衡閥，包括
[0036]閥體1，閥體1上開有彼此連通的第一油口 A、第二油口 B，閥體1上還開有控制油口 X，第一油口 A和第二油口 B位于閥體側壁上，控制油口 X則位于閥體1前端面上。[〇〇37]平衡閥座2，安裝在閥體1內，平衡閥座2外周與閥體1內壁之間設有密封圈，平衡閥座2上開有進口 21，
[0038]安裝在平衡閥座2內并可相對軸向滑移的平衡閥芯3,平衡閥芯3的內孔后端設有擋塊4遮蓋，平衡閥芯3將平衡閥座2內部空間分隔成獨立的前腔5a和后腔5b兩部分，第二油口 B通過平衡閥芯3側壁上的第一小孔31及斜孔32與所述后腔5b連通，斜孔32同時與平衡閥芯3的內孔連通，平衡閥座2的內孔壁具有環形內肩胛形成連第一閥口 6a，第一閥口 6a的孔徑D3小于與平衡閥芯3后端周面配合的內腔的孔徑D4,平衡閥芯3的外周具有與所述第一閥口6a配合的第一擋肩7a，在平衡閥芯3前移狀態下，第一擋肩7a與第一閥口6a接觸，阻斷第一油口 A通過第一閥口 6a與第二油口 B連通，在平衡閥芯3后移狀態下，第一擋肩7a離開第一閥口 6a，第一油口 A通過第一閥口 6a與第二油口 B連通;第一擋肩7a與第一閥口 6a接觸的面為錐面。[〇〇39]安裝在平衡閥芯3內并可相對軸向滑移先導閥芯8,先導閥芯8由第一彈簧9a頂持保持前移趨勢，閥體1內固定有第一閥座1 〇a，先導閥芯8的前端穿過第一閥座10a，先導閥芯 8的前端固定有第一彈簧座11a，所述第一彈簧9a頂持在第一閥座10a和第一彈簧座11a之間。
[0040]平衡閥芯3內具有前后間隔的兩個環形內肩胛分別形成第二閥口 6b和第三閥口 6c，先導閥芯8的外周具有分別與第二閥口 6b和第三閥口 6c配合的第二擋肩7b和第三擋肩 7c，第二擋肩7b和第三擋肩7c之間形成環形槽部84,第二擋肩7b外周的直徑D5等于第三擋肩7c外周的直徑D6,在先導閥芯8前移狀態下，第二擋肩7b和第三擋肩7c分別關閉第二閥口 6b和第三閥口 6c，第二擋肩7b與第二閥口 6b接觸的面為錐面。阻斷后腔5b與第一油口 A的連通，在先導閥芯8后移狀態下，第二擋肩7b和第三擋肩7c同時離開第二閥口 6b和第三閥口 6c，后腔5b經由斜孔32、第三閥口 6c和第二閥口 6b后與第一油口 A連通，先導閥芯8內具有貫穿其后端面的油道81，先導閥芯8的側壁具有連通第一油口 A和油道81的第二小孔82,先導閥芯8的后端與平衡閥芯3內孔壁之間形成液密封，以阻斷斜孔32與油道81的連通;先導閥芯8的第三擋肩7c前部開有由后至前通流面積節組件變大的節流槽83,在先導閥芯8后移狀態下，第二油口B依次經由第一小孔31、斜孔32、節流槽83和第二閥口 6b后與第一油口 A連通。
[0041]先導控制部分，用以使通過控制油口 X的壓力油推動先導閥芯8移動。先導控制部分包括
[0042]設于閥體1內部后端的活塞腔12,閥體1的前端固定有封堵住活塞腔12的端蓋13， 端蓋13與閥體1之間可采用螺栓連接，端蓋13內具有安裝腔131及連通外界和活塞腔12的階梯通道132,階梯通道132的進口端形成所述控制油口 X，安裝腔131的一端通過第一輔助通道14a與活塞腔12連通，安裝腔131的另一端通過第二輔助通道14b與階梯通道132的大口徑部連通；
[0043]第一阻尼孔151，設置在階梯通道132的小孔徑部內，該第一阻尼孔151連通外界和階梯通道132的大口徑部；端蓋13中階梯通道132的小孔徑部內內螺紋連接有第一阻尼塊 15,所述第一阻尼孔151設置在第一阻尼塊15上。
[0044]單向閥芯16,設于所述安裝腔131內并可相對端蓋13軸向滑移，該單向閥芯16由第二彈簧9b頂持以保持封堵住第一輔助通道14a進口的趨勢;端蓋13的安裝腔131內設有第二彈簧座11 b及一帶閥口的第二閥座1 Ob，第二閥座1 Ob的閥口用以連通安裝腔131和緩沖腔18,所述第二彈簧9b頂持在第二彈簧座lib和單向閥芯16之間，并使單向閥芯16保持封堵住第二閥座1 Ob上的閥口趨勢。
[0045]設于活塞腔12內并可相對閥體1軸向滑移的控制活塞17,控制活塞17具有頭部171 和尾部172,頭部171的直徑D1大于尾部172的直徑D2,尾部172伸入并始終位于階梯通道132 的大口徑部內形成液密封，控制活塞的頭部171外周與活塞腔12內壁之間形成液密封，同時頭部171與端蓋13之間具有間隙而形成緩沖腔18,該緩沖腔18—側通過第一輔助通道14a與安裝腔131連通，控制活塞的尾部172內具有連通階梯通道132的大口徑部和所述緩沖腔18 的第二阻尼孔191;控制活塞的尾部172內開有連通階梯通道132的大口徑部11和緩沖腔18 的過渡通道173,過渡通道173內螺紋連接有第二阻尼塊19,所述第二阻尼孔191設置在第二阻尼塊19上。
[0046]頂桿173,頂桿173的前端與控制活塞的頭部171連為一體，頂桿173的頭端用以推動先導閥芯8,活塞腔11的后部腔室內設有作用于控制活塞的頭部171保持推動控制活塞17 朝端蓋2方向軸向移動趨勢的第三彈簧7,活塞腔11的后部腔室與第一油口連通。[〇〇47]端蓋13具有插入活塞腔12內的凸起部134,階梯通道132的大口徑部位于凸起部 134內，凸起部134的端面上開有徑向貫穿的槽135,槽134構成緩沖腔18的一部分。
[0048]本實施例中端蓋13所在位置為前，平衡閥座2所在位置為后。
[0049]本平衡閥的工作原理及過程分為上升，停止，下降3個過程，如圖9所示。
[0050]上升過程，換向閥的壓力油到達平衡閥的第一油口 A，第一油口 A的壓力油推動閥芯12開啟(這時先導閥芯是關閉狀態)，第一油經A流入第二油口B到達液壓缸無桿腔，推動液壓缸上行。
[0051]下降過程，控制油口 X的壓力油推動控制活塞17右移，使先導閥芯8產生于一定的位移，液壓缸由靜止狀態緩慢下降；控制油口 X壓力持續增加，先導閥芯8開口繼續增大，液壓缸速度繼續增加；當先導閥芯8位移在控制油口X壓力繼續增加到一定階段，平衡閥芯3開啟，先導閥芯8上開有節流槽83，速度也是平緩增加，由控制油口X壓力可控制平衡閥芯3的開口，從而控制油缸下降的速度快慢。[〇〇52] 停止過程，控制油口 x壓力降低，先導閥芯8減小位移，先導閥芯8與平衡閥芯3之間形成的節流槽83面積減小，平衡主閥芯3后端壓力增加，平衡閥芯3前移;控制油口 x壓力降為〇,第一彈簧9a將先導閥芯8拉到左端與平衡閥芯3貼合，這樣平衡閥芯3在第二油口 B壓力的作用下，也向前運動實現關閉。[〇〇53]本平衡閥中先導控制部分的工作原理及過程如下:[〇〇54]1、當平衡閥的先導閥芯達到平衡穩定狀態時，進入先導控制閥的油壓px =階梯通道132內大口徑部內的壓力pi =緩沖腔內的壓力p2，平衡閥內的先導閥芯8開口穩定，控制活塞17位置固定。[〇〇55]2、當進入先導控制閥的油壓px突然上升時，油液先由第一阻尼孔151進入階梯通道132的大口徑部，階梯通道132的大口徑部內壓力pi的上升推動控制活塞17右移;階梯通道132的大口徑部內的壓力pi上升的情況下控制活塞17會向右移動，但稍微一移動因為第二阻尼孔191的存在，緩沖腔18內的壓力p2上升相對階梯通道132的大口徑部內壓力pi的上升有一定的延遲，緩沖腔18內壓力p2馬上下降，起到了阻止控制活塞17快速右移的作用，只有當進入先導控制閥的油壓px持續上升，油液經第二阻尼孔191持續流入緩沖腔18引起緩沖腔18內的油壓繼續上升，控制活塞17才會繼續右移，這樣就起到了對控制壓力波動的緩沖作用，控制活塞17移動更平穩。[〇〇56]3、頭部171的直徑D1大于尾部172的直徑D2,頭部171和尾部172存在面積差，可以將壓力波動引起振動的幅值放大，抗壓力波動性能優越。(這個可以這樣理解，假設頭部171 的面積S2 = 2*尾部172的面積S1，如果油液直接作用到頭部171的面積S2上，0.3MPA的壓力波動就可以引起平衡閥內先導閥芯移動到產生振動的位置，因為尾部的面積S1小，這樣壓力波動的幅值就要達到〇 ? 6MPA)。[〇〇57]4、當進入先導控制閥的油壓px突然下降時，階梯通道132的大口徑部內的壓力pi先下降，控制活塞17向左移動，但控制活塞17—左移，緩沖腔18內壓力p2壓力就要上升，起到了阻礙控制活塞17移動的作用。因平衡閥要關閉的時候不需要太大的緩沖，通過單向閥芯16與第二彈簧％的配合，可以控制在緩沖腔18內壓p2與階梯通道132的大口徑部內的壓力pl在達到一定壓差的時候，緩沖腔18內壓力p2壓力通過單向閥芯16快速打開，實現快速關閉。[〇〇58]盡管以上詳細地描述了本發明的優選實施例，但是應該清楚地理解，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種平衡閥，其特征在于:包括閥體(1)，閥體(1)上開有彼此連通的第一油口(A)、第二油口(B)，閥體(1)上還開有控 制油口(X)，所述第一油口(A)和第二油口(B)位于閥體側壁上，控制油口(X)則位于閥體(1) 前端面上；平衡閥座(2)，安裝在閥體(1)內，平衡閥座(2)外周與閥體(1)內壁之間設有密封圈，平 衡閥座(2)上開有進口(21);安裝在平衡閥座(2)內并可相對軸向滑移的平衡閥芯(3)，平衡閥芯(3)的內孔后端設 有擋塊(4)遮蓋，平衡閥芯(3)將平衡閥座(2)內部空間分隔成獨立的前腔(5a)和后腔(5b) 兩部分，第二油口(B)通過平衡閥芯(3)側壁上的第一小孔(31)及斜孔(32)與所述后腔(5b) 連通，斜孔(32)同時與平衡閥芯(3)的內孔連通，平衡閥座(2)的內孔壁具有環形內肩胛形 成連第一閥口(6a)，第一閥口(6a)的孔徑(D3)小于與平衡閥芯(3)后端周面配合的內腔的 孔徑(D4)，平衡閥芯(3)的外周具有與所述第一閥口(6a)配合的第一擋肩(7a)，在平衡閥芯 (3)前移狀態下，第一擋肩(7a)與第一閥口(6a)接觸，阻斷第一油口(A)通過第一閥口(6a) 與第二油口(B)連通，在平衡閥芯(3)后移狀態下，第一擋肩(7a)離開第一閥口(6a)，第一油 口(A)通過第一閥口(6a)與第二油口(B)連通；安裝在平衡閥芯(3)內并可相對軸向滑移先導閥芯(8)，先導閥芯(8)由第一彈簧(9a) 頂持保持前移趨勢，平衡閥芯(3)內具有前后間隔的兩個環形內肩胛分別形成第二閥口 (6b)和第三閥口(6c)，先導閥芯(8)的外周具有分別與第二閥口(6b)和第三閥口(6c)配合 的第二擋肩(7b)和第三擋肩(7c)，第二擋肩(7b)和第三擋肩(7c)之間形成環形槽部(84)， 第二擋肩(7b)外周的直徑(D5)等于第三擋肩(7c)外周的直徑(D6)，在先導閥芯(8)前移狀 態下，第二擋肩(7b)和第三擋肩(7c)分別關閉第二閥口(6b)和第三閥口(6c)，阻斷后腔 (5b)與第一油口(A)的連通，在先導閥芯(8)后移狀態下，第二擋肩(7b)和第三擋肩(7c)同 時離開第二閥口(6b)和第三閥口(6c)，后腔(5b)經由斜孔(32)、第三閥口(6c)和第二閥口 (6b)后與第一油口(A)連通，先導閥芯(8)內具有貫穿其后端面的油道(81)，先導閥芯(8)的 側壁具有連通第一油口(A)和油道(81)的第二小孔(82)，先導閥芯(8)的后端與平衡閥芯 (3)內孔壁之間形成液密封，以阻斷斜孔(32)與油道(81)的連通；先導控制部分，用以使通過控制油口(X)的壓力油推動先導閥芯(8)移動。2.根據權利要求1所述的平衡閥，其特征在于:所述先導閥芯(8)的第三擋肩(7c)前部 開有由后至前通流面積節組件變大的節流槽(83)，在先導閥芯(8)后移狀態下，第二油口 (B)依次經由第一小孔(31)、斜孔(32)、節流槽(83)和第二閥口(6b)后與第一油口(A)連通。3.根據權利要求1所述的平衡閥，其特征在于:所述閥體(1)內固定有第一閥座(10a)， 先導閥芯(8)的前端穿過第一閥座(10a)，先導閥芯(8)的前端固定有第一彈簧座(11a)，所 述第一彈簧(9a)頂持在第一閥座(10a)和第一彈簧座(11a)之間。4.根據權利要求1所述的平衡閥，其特征在于:所述第一擋肩(7a)與第一閥口(6a)接觸 的面為錐面，所述第二擋肩(7b)與第二閥口(6b)接觸的面為錐面。5.根據權利要求1?4任一權利要求所述的平衡閥，其特征在于:所述先導控制部分包 括設于閥體(1)內部后端的活塞腔(12)，閥體(1)的前端固定有封堵住活塞腔(12)的端蓋 (13)，端蓋(13)內具有安裝腔(131)及連通外界和活塞腔(12)的階梯通道(132)，階梯通道(132)的進口端形成所述控制油口(X)，安裝腔(131)的一端通過第一輔助通道(14a)與活塞 腔(12)連通，安裝腔(131)的另一端通過第二輔助通道(14b)與階梯通道(132)的大口徑部 連通；第一阻尼孔(151)，設置在階梯通道(132)的小孔徑部內，該第一阻尼孔(151)連通外界 和階梯通道(132)的大口徑部；單向閥芯(16)，設于所述安裝腔(131)內并可相對端蓋(13)軸向滑移，該單向閥芯(16) 由第二彈簧(9b)頂持以保持封堵住第一輔助通道(14a)進口的趨勢；設于活塞腔(12)內并可相對閥體(1)軸向滑移的控制活塞(17)，控制活塞(17)具有頭 部(171)和尾部(172)，頭部(171)的直徑(D1)大于尾部(172)的直徑(D2)，尾部(172)伸入并 始終位于階梯通道(132)的大口徑部內形成液密封，控制活塞的頭部(171)外周與活塞腔 (12)內壁之間形成液密封，同時頭部(171)與端蓋(13)之間具有間隙而形成緩沖腔(18)，該 緩沖腔(18)—側通過第一輔助通道(14a)與安裝腔(131)連通，控制活塞的尾部(172)內具 有連通階梯通道(132)的大口徑部和所述緩沖腔(18)的第二阻尼孔(191);頂桿(173)，頂桿(173)的前端與控制活塞的頭部(171)連為一體，頂桿(173)的頭端用 以推動所述先導閥芯(8)，活塞腔(11)的后部腔室內設有作用于控制活塞的頭部(171)保持 推動控制活塞(17)朝端蓋(13)方向軸向移動趨勢的第三彈簧(9c)，活塞腔(12)的后部腔室 與第一油口連通。6.根據權利要求5所述的平衡閥，其特征在于:所述端蓋(13)中階梯通道(132)的小孔 徑部內內螺紋連接有第一阻尼塊(15)，所述第一阻尼孔(151)設置在第一阻尼塊(15)上。7.根據權利要求5所述的平衡閥，其特征在于:所述控制活塞的尾部(172)內開有連通 階梯通道(132)的大口徑部(11)和緩沖腔(18)的過渡通道(173)，過渡通道(173)內螺紋連 接有第二阻尼塊(19)，所述第二阻尼孔(191)設置在第二阻尼塊(19)上。8.根據權利要求5所述的平衡閥，其特征在于:所述端蓋(13)的安裝腔(131)內設有第 二彈簧座(1 lb)及一帶閥口的第二閥座(1 Ob)，第二閥座(1 Ob)的閥口用以連通安裝腔(131) 和緩沖腔(18)，所述第二彈簧(9b)頂持在第二彈簧座(11b)和單向閥芯(16)之間，并使單向 閥芯(16)保持封堵住第二閥座(1 Ob)上的閥口趨勢。9.根據權利要求5所述的平衡閥，其特征在于:所述端蓋(13)具有插入活塞腔(12)內的 凸起部(134)，所述階梯通道(132)的大口徑部位于凸起部(134)內，凸起部(134)的端面上 開有徑向貫穿的槽(135)，該槽(134)構成所述緩沖腔(18)的一部分。
【文檔編號】F15B13/02GK106015140SQ201610414001
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年6月11日
【發明人】陳艷艷
【申請人】寧波文澤機電技術開發有限公司