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Title:
ENERGY-RECYCLING HYDRAULIC CONTROL MAIN VALVE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/024152
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is an energy-recycling hydraulic control main valve, which is provided with end covers (1), a valve core (2), a left one-way valve (3) and a right one-way valve (4), wherein each of the two ends of the valve core (2) is provided with one end cover (1), and the valve core (2) is provided with a left oil port T, an oil port A, an oil port I/L, an oil port I/M, an oil port I/R, an oil port B, a right oil port T and an oil port P thereon; a spring (5) and a spring seat (6) are arranged between each end cover (1) and the valve core (2); the left one-way valve (3) and the right one-way valve (4) are respectively embedded in the two ends of the valve core (2), i.e. the left end and the right end; the left one-way valve (3) is composed of a left valve seat (3-1), a left cone valve core (3-2) and a left spring (3-3); a conical surface of the left cone valve core (3-2) is closely attached to a left conical surface of the valve core (2) by the action of the left spring (3-3); the right one-way valve (4) is composed of a right valve seat (4-1), a right cone valve core (4-2) and a right spring (4-3); and a conical surface of the right cone valve core (4-2) is closely attached to a right conical surface of the valve core (2) by the action of the right spring (4-3). The hydraulic control main valve can limit the falling speed of a piston, and use the potential energy generated by the gravity action of a mechanism and a material on the piston, thereby achieving energy recycling.

Inventors:
WANG LIPING (CN)
LU QIANG (CN)
CHEN ZHAN (CN)
LIU HONGGUANG (CN)
ZHANG GUOLIANG (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/001430
Publication Date:
February 26, 2015
Filing Date:
November 22, 2013
Export Citation:
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Assignee:
JIANGSU HENGLI HYDRAULIC CO LTD (CN)
International Classes:
F15B13/02
Foreign References:
CN201306326Y2009-09-09
CN201636106U2010-11-17
CN201281051Y2009-07-29
US3411521A1968-11-19
DE4413216A11995-10-19
Other References:
See also references of EP 2944828A4
Attorney, Agent or Firm:
CHANGZHOU BAIYETENGFEI PATENT AGENCY (GENERAL PARTNERSHIP) (CN)
常州佰业腾飞专利代理事务所(普通合伙) (CN)
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Claims:
权 利 要 求 书

1、 一种能源再生利用的液压控制主阀, 其特征在于: 具有端盖 (1)、 阀芯 (2)、 左单向阀 (3) 和右单向阀 (4); 所述阀芯 (2) 的两端均设有 一个端盖 (1), 阀芯 (2) 上具有左油口 T、 油口 Α、 油口 I/L、 油口 I/M、 油口 I/R、 油口 B、 右油口 T和油口 P; 所述端盖 (1) 与阀芯 (2) 之间均 设有弹簧 (5) 和弹簧座 (6); 所述阀芯 (2) 的左右两端分别嵌有左单向 阀 (3) 和右单向阀 (4); 所述左单向阀 (3) 由左阀座 (3-1)、 左锥阔芯

(3-2)和左弹簧(3-3)组成;所述左锥阔芯(3-2)的锥面通过左弹簧(3-3) 的作用紧贴在阀芯 (2) 的左锥面上; 所述右单向阀 (4) 由右阀座 (4-1)、 右锥阀芯 (4-2) 和右弹簧 (4-3) 组成; 所述右锥阀芯 (4-2) 的锥面通过 右弹簧 (4-3) 的作用紧贴在阀芯 (2) 的右锥面上。

2、根据权利要求 1所述的能源再生利用的液压控制主阀,其特征在于: 所述阀芯 (2) 的中心线上具有粗中心孔 (2-1); 所述左右粗中心孔 (2-1) 之间通过细中心孔 (2-2) 连通, 粗中心孔 (2-1) 与细中心孔 (2-2) 的交 接处具有锥台孔 (2-3);所述油口 P和油口 I/M之间设有左进油节流槽 (2-4) 和右进油节流槽 (2-5); 所述油口 A和油口 I/L之间设有左节流槽 (2-6); 所述左油口 T和油口 I/L之间设有由左第一节流孔 (2-7)、 左第二节流孔

(2-8)和左第三节流孔(2-9)组成的左回油孔组;所述左第二节流孔(2-8) 与油口 A相通; 所述油口 B与油口 I/R之间设有右节流槽 (2-10); 所述右 油口 T和油口 I/R之间设有右第一节流孔 (2-11)、 右第二节流孔 (2-12) 和右第三节流孔 (2-13) 组成的右回油孔组; 所述右第二节流孔 (2-12) 和右第三节流孔 (2-13) 均与油口 B相通。

3、根据权利要求 2所述的能源再生利用的液压控制主阀,其特征在于: 所述左阔座 (3-1) 的圆周上设有左第一圆环槽 (3-1-1)、 左第二圆环槽

(3-1-2)、 左第一密封槽 (3-1-3)和左第二密封槽 (3-1-4), 左阀座 (3-1) 的中心线上设有左阀座中心孔 (3-1-5); 所述左第一圆环槽 (3-1-1) 通过 径向设置左阀座径向孔 (3-1-6) 与左阔座中心孔 (3 1-5) 连通; 所述左 第一密封槽(3-1-3)和左第二密封槽(3-1-4)内均设有左密封圈(3-1-7); 所述右阀座 (4-1) 的圆周上设有右第- 圆环槽 (4-1-1)、 右第二圆环 槽(4-1-2)、右第一密封槽(4- 1-3)和右第二密封槽(4-1-4),右阀座(4 - 1) 的中心线上设有右阀座中心孔 (4-1-5); 所述右第一圆环槽 (4-1-1) 通过 径向设置右闽座径向孔 (4-1-6) 与右阀座中心孔 (4-1-5) 连通; 所述右 第一密封槽(4-1-3)和右第二密封槽(4-1-4)内均设有右密封圈(4-1-7)。

4、根据权利要求 3所述的能源再生利用的液压控制主阀,其特征在于: 所述左锥阔芯 (3-2) 的中心线上设有连通的左弹簧孔 (3-2-1) 和左锥阀 芯孔 (3 2 2), 左锥阀芯 (3-2) 的右端设有一个径向圆环面的左台肩

(3-2-3); 所述左台肩 (3-2-3) 的径向设左台肩径向孔 (3-2-4), 左台肩 (3-2-3) 的右端具有一个左台肩锥面; 所述左台肩径向孔 (3-2-4) 与左 锥阀芯孔 (3-2 2) 连通; 所述左台肩锥面的角度小于锥台孔的角度;

所述右锥阀芯 (4-2) 的中心线上设有连通的右弹簧孔 (4-2-1) 和右 锥阀芯孔 (4-2-2), 右锥阔芯 (4-2) 的右端设有一个径向圆环面的右台肩 (4-2-3); 所述右台肩 (4-2-3) 的径向设有右台肩径向孔 (4-2-4), 右台 肩 (4-2-3) 的右端具有右台肩锥面; 所述右台肩径向孔 (4-2 4) 与右锥 阀芯孔 (4-2 2) 连通; 所述右台肩锥面的角度小于锥台孔的角度。

5、根据权利要求 4所述的能源再生利用的液压控制主阀,其特征在于: 所述近左油口 T处具有左泄压斜孔 (7); 所述近右油口 T处具有右泄压斜 孔 (8)。

Description:
能源再生利用的液压控制主阀 技术领域

本发明涉及一种液压控制主阀, 特别涉及一种能源再生利用的液压控 制主阀。 背景技术

现有技术中的液压控制主阀使用过程中, 当阔芯换向到 R位时: 活塞 向下运动的过程中, 活塞受到机构及物料重力作用, 会加速向下运动, 一 方面, 活塞腔的油液被快速排出, 另一方面, 加速向下运动时, p流向无杆 腔的流量却不能及吋满足, 这就会造成活塞失速下落及油缸有杆腔补油不 足形成真空的不利现象。 发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷, 提供一种可限制活塞下 落速度, 把活塞受到机构及物料重力作用的势能利用起 来的能源再生利用 的液压控制主阀。

实现本发明目的的技术方案是: 一种能源再生利用的液压控制主阀, 具有端盖、 阀芯、 左单向阔和右单向阀; 所述阀芯的两端均设有 _ --个端盖, 阀芯上具有左油口 T、 油口 Α、 油口 I/L、 油口 I/M、 油口 I/R、 油口 B、 右 油口 T和油口 P; 所述端盖与阀芯之间均设有弹簧和弹簧座; 所述阀芯的左 右两端分别嵌有左单向阀和右单向阀; 所述左单向阀由左阀座、 左锥阔芯 和左弹簧组成; 所述左锥阀芯的锥面通过左弹簧的作用紧贴在 阔芯的左锥 面上; 所述右单向阀 ώ右阀座、 右锥阀芯和右弹簧组成; 所述右锥阀芯的 锥面通过右弹簧的作用紧贴在阀芯的右锥面上 。

上述技术方案所述阀芯的中心线上具有左右对 称设置的粗中心孔; 所 述左右两粗中心孔之间通过细中心孔连通, 粗中心孔与细中心孔的交接处 具有锥台孔; 所述油口 P和油口 I/M之间设有左进油节流槽和右进油节流 槽; 所述油口 A和油口 I/L之间设有左节流槽; 所述左油口 T和油口 I/L 之间设有由左第一节流孔、 左第二节流孔和左第三节流孔组成的左回油孔 组; 所述左第二节流孔与油口 A相通; 所述油口 B与油口 I/R之间设有右 节流槽; 所述右油口 T和油口 I/R之间设有右第一节流孔、 右第二节流孔 和右第三节流孔组成的右回油孔组; 所述右第二节流孔和右第三节流孔均 与油口 B相通。

上述技术方案所述左阀座的圆周上设有左第一 圆环槽、 左第二圆环槽、 左第一密封槽和左第二密封槽, 左阀座的中心线上设有左阀座中心孔; 所 述左第一圆环槽通过径向设置的左阔座径向孔 与左阔座中心孔连通; 所述 左第一密封槽和左第二密封槽均设有左密封圈 ;

所述右阀座的圆周上设冇右第一圆环槽、 右第二圆环槽、 右第一密封 槽和右第二密封槽, 右阀座的中心线上设有右阀座中心孔; 所述右第一圆 环槽通过径向设置的右阀座径向孔与右阀座中 心孔连通; 所述右第一密封 槽和右第二密封槽内均设有右密封圈。

上述技术方案所述左锥阀芯的中心线上设冇连 通的左弹簧孔和左锥阀 芯孔, 左锥阀芯的右端设有一个径向圆环面的左台肩 ; 所述左台肩的径向 设有左台肩径向孔, 左台肩的右端具有一个左台肩锥面; 所述左台肩径向 孔与左锥阀芯孔连通; 所述左台肩锥面的角度小于锥台孔的角度;

所述右锥阀芯的中心线上设有连通的右弹簧孔 和右锥阀芯孔, 右锥阀 芯的右端设有一个径向圆环面的右台肩; 所述右台肩的径向设有右台肩径 向孔, 右台肩的右端具有一个右台肩锥面; 所述右台肩径向孔与右锥阔芯 孔连通; 所述右台肩锥面的角度小于锥台孔的角度。

上述技术方案所述近左油口 T处具有两个上下对称设置的左泄压斜孔; 所述近右油口 T处具有两个上下对称设置的右泄压斜孔。

采用上述技术方案后, 本发明具有以下积极的效果:

本发明可以应用在装载机动臂油缸, 挖掘机动臂、 斗杆油缸等, 活塞 向下运动的过程中, 可以限制活塞下落速度, 把活塞受到机构及物料重力 作用的势能利用起来, 实现能源再生利用。 附图说明

为了使本发明的内容更容易被清楚地理解, 下面根据具体实施例并结 合附图, 对本发明作进一步详细的说明, 其中

图 1为本发明的结构示意图;

图 2为本发明的阀芯的结构示意图;

图 3为本发明的左阀座的结构示意图;

图 4为本发明的左锥阀芯的结构示意图;

图 5为本发明的右阀座的结构示意图;

图 6为本发明的右锥阀芯的结构示意图;

图 7为本发明的结构原理图;

附图标号为: 端盖 1、 阀芯 2、 粗中心孔 2-1、 细中心孔 2-2、 锥台孔 2-3、 左进油节流槽 2-4、 右进油节流槽 2-5、 左节流槽 2 6、 左第一节流孔 2-7、 左第二节流孔 2-8、 左第三节流孔 2-9、 右节流槽 2-10、 右第一节流 孔 2-11、右第二节流孔 2-12、右第三节流孔 2-13、左单向阀 3、左阀座 3-1、 左第一圆环槽 3-1-1、 左第二圆环槽 3-1-2、 左第一密封槽 3-1 3、 左第二 密封槽 3- 1-4、左阀座中心孔 3-1-5、左阀座径向孔 3-1-6、左密封圈 3-1-7、 左锥阀芯 3-2、 左弹簧孔 3-2-1、 左锥阀芯孔 3-2 2、 左台肩 3-2-3、 左台 肩径向孔 3-2-4、左弹簧 3 3、右单向闽 4、右阀座 4-1、右第一圆环槽 4 1 1、 右第二圆环槽 4-1-2、 右第一密封槽 4-1-3、 右第二密封槽 4 1-4、 右阀座 中心孔 4-1-5、 右阔座径向孔 4-1-6、 右密封圈 4- 1-7、 右锥阔芯 4-2、 右 弹簧孔 4-2-1、 右锥阀芯孔 4-2-2、 右台肩 4 2-3、 右台肩径向孔 4_2-4、 右弹簧 4-3、 弹簧 5、 弹簧座 6、 左泄压斜孔 7、 右泄压斜孔 8。 具体实施方式

(实施例 1 )

见图 1, 一种能源再生利用的液压控制主阔, 具有端盖 1、 阀芯 2、 左 单向阀 3和右单向阀 4 ; 阀芯 2的两端均设有一个端盖 1, 阀芯 2上具有左 油口 T、 油口 Α、 油口 I/L、 油口 I/M、 油口 I/R、 油口 B、 右油口 T和油口 Ρ; 端盖 1与阀芯 2之间均设有弹簧 5和弹簧座 6 ; 阀芯 2的左右两端分别 嵌有左单向阀 3和右单向阀 4 ; 左单向阀 3由左阀座 3-1、 左锥阀芯 3-2和 左弹簧 3-3组成;左锥阀芯 3-2的锥面通过左弹簧 3-3的作用紧贴在阀芯 2 的左锥面上; 右单向阔 4由右阀座 4-1、 右锥阔芯 4-2和右弹簧 4-3组成; 右锥闽芯 4-2的锥面通过右弹簧 4-3的作用紧贴在阔芯 2的右锥面上。 近 左油口 Τ处具有两个上下对称设置的左泄压斜孔 7 ;近右油口 Τ处具有两个 _ 下对称设置的右泄压斜孔 8 ;

见图 2, 闽芯 2的中心线上具有左右对称设置的粗中心孔 2-1 ; 左右两 粗中心孔 2-1之间通过细中心孔 2-2连通, 粗中心孔 2-1与细中心孔 2-2 的交接处具有锥台孔 2-3;油口 Ρ和油口 Ι/Μ之间设有左进油节流槽 2-4和 右进油节流槽 2-5 ; 油口 Α和油口 I/L之间设有左节流槽 2-6; 左油口 T和 油口 I/L之间设有由左第一节流孔 2-7、左第二节流孔 2-8和左第三节流孔 2-9组成的左回油孔组; 左第二节流孔 2- 8与油口 A相通; 油口 B与油口 I/R之间设有右节流槽 2-10; 右油口 T和油口 I/R之间设有右第一节流孔

2- 1 1、 右第二节流孔 2-12和右第三节流孔 2-13组成的右回油孔组; 右第 二节流孔 2-12和右第三节流孔 2-13均与油口 B相通。

见图 3, 左阀座 3-1的圆周上设有左第一圆环槽 3-1-1、 左第二圆环槽

3- 1-2、 左第一密封槽 3-1 3和左第二密封槽 3 1 4, 左阀座 3-1 的中心线 上设有左阀座中心孔 3-1-5;左第一圆环槽 3 1 1通过径向设置的两个左阀 座径向孔 3-1-6与左闽座中心孔 3-1-5连通; 左第一密封槽 3-1-3和左第 二密封槽 3-1-4内均设有密封圈 3-1-7 ;

见图 5, 右闽座 4-1的圆周上设有右第一圆环槽 4-1-1、 右第二圆环槽

4- 1-2、 右第一密封槽 4-1 3和右第二密封槽 4-1 4, 右阔座 4-1的中心线 上设有右阀座中心孔 4-1-5 ;右第一圆环槽 4-1-1通过径向设置的一个右阀 座径向孔 4-1-6与右阀座中心孔 4-1-5连通; 右第一密封槽 4-1-3和右第 二密封槽 4-1-4内均设有密封圈 4-1-7。

见图 4,左锥阀芯 3-2的中心线上设有连通的左弹簧孔 3-2-1和左锥阀 芯孔 3-2-2, 左锥阀芯 3- 2的右端设有一个径向圆环面的左台肩 3-2- 3 ; 左 台肩 3-2-3的径向设有一左台肩径向孔 3-2-4,左台肩 3-2-3的右端具有一 个左台肩锥面; 左台肩径向孔 3- 2- 4与左锥阀芯孔 3-2- 2连通; 左台肩锥 面的角度小于锥台孔的角度;

见图 6,右锥阀芯 4-2的中心线上设有连通的右弹簧孔 4-2-1和右锥阀 芯孔 4-2-2, 右锥阀芯 4 2的右端设有一个径向圆环面的右台肩 4- 2-3 ; 右 台肩 4-2-3的径向设有两个右台肩径向孔 4-2-4,右台肩 4-2-3的右端具有 一个右台肩锥面; 右台肩径向孔 4-2-4与右锥阀芯孔 4-2-2连通; 右台肩 锥面的角度小于锥台孔的角度。

阀心 2内两侧各安装左单向阔 3和右单向阀 4后,两个左密封圈 3-1-7 分别把左第一圆环槽 3-1 -1 和左第二圆环槽 3- 1-2 隔绝、 左第二圆环槽 3-1-2和左节流槽 2-6隔绝;两个右密封圈 4-1 -7分别把右第一圆环槽 4_ 1-1 和右第二圆环槽 4-1-2隔绝、 右第二圆环槽 4- 1-2和右节流槽 2-10隔绝; 左第三节流孔 2-9与阀体的正重叠量为 L2, 左泄压斜孔 7与阀体的正重叠 量为 L1 ; 左第三节流孔 2-9, 左节流槽 2-6, 左锥阀芯孔 3- 2- 2, 左台肩径 向孔 3-2-4, 左阀座中心孔 3- 1 -5,两左阀座径向孔 3-1-6,左泄压斜孔 7通 成 -通道; 右第一节流孔 2- 1 1, 右节流槽 2- 10, 右台肩径向孔 4-2-4, 右 锥阀芯孔 4-2-2, 右阀座中心孔 4-1-5,右阀座径向孔 4-1 6,右泄压斜孔 8 也通成一通道。

本发明的工作原理为:

阀芯 2换向到 L位吋: 工作原理如下: 油口 P通过进油节流槽 2-4, 流 到油口 I/L处, 再经过节流槽 2-6流入油口 A, 同时一部分油液可通过左第 三节流孔 2-9,从油口 I/L处流入到左节流槽 2-6处, 油液由左台肩径向孔 3-2-4连通左锥阀芯孔 3-2-2, 左阀座中心孔 3-1-5, 左阀座径向孔 3-1 - 6, 左第一圆环槽 3-1-1, 左泄压斜孔 7,并被封堵住, 油口 工 /L处到左泄压斜 孔 7压力大小相等, 山于左锥阀芯 3-2圆截面 r3比圆环面 r l大得多, 所 以左锥阀芯 3 2上的锥面被紧紧推向并紧贴在阀芯 2 的锥面上, 从油口 P 可靠地作用到油缸无杆腔上, 推到油缸活塞向上运动; 油缸活塞杆腔的油 液回流到油口 B, 流入右第二节流孔 2-12, 右第一圆环槽 4 1-1 ,通过右第 三节流孔 2-13流到油口 T,另一部分油液可通过右第一节流孔 2-11从油口 B流到右节流槽 2-10, 右台肩径向孔 4- 2 4, 右锥阀芯孔 4-2-2, 右阀座中 心孔 4-卜 5,最后通过右泄压斜孔 8流到油口 T, 这一过程, 右锥阀芯 4-2 上的锥面紧贴在阀芯 2的锥面上。

阁芯 2换向到 R位时:油口 Ρ通过右进油节流槽 2-5 ,流到油口 I/R处, 再经过右节流槽 2-10流入油口 Β, 同时一部分油液可通过右第一节流孔 2-11 ,从油口 I/R处流入到右节流槽 2-10处, 油液再由两右台肩径向孔 4-2-4连通右锥阀芯孔 4-2-2, 右阀座中心孔 4 1-5, 右阀座径向孔 4-1-6, 右第二圆环槽 4-1-2, 右泄压斜孔 8,最后流到油箱, 由于两右台肩径向孔 4-2- 面积比右阀座径向孔 4-1-6大,这一部分的油液基本只在右阀座径向 孔 4-1- 6的前端产生相同的压力, 由于作用在右锥阀芯 4-2的圆截面 r4, 作用在右锥阀芯 4-2的圆环面 r2上的液压力方向及右弹簧 4-3都是把右锥 阀芯 4-2上的锥面 P2紧紧推向并紧贴在阀芯 2的锥面 P4上。 使油口 P的 油液只作用到油缸活塞杆杆腔上, 推动油缸活塞向下运动;

油缸活塞腔的油液回流到 A油口, 流入左第二节流孔 2-8, 左第二圆环 槽 3- 1-2,通过左第一节流孔 2-7流到油口 T, 通过限制左第一节流孔 2 - 7 过流面积,使回油在左第一节流孔 2-7产生一个背压 p L,防止活塞失速下落, 同时另一部分油液可通过左节流槽 2-6从油口 A处流到左节流槽 2 6,右阀 座径向孔 4-1-6, 右台肩径向孔 4-2-4, 左阀座中心孔 3-1 5, 左第一圆环 槽 3-1-1最后通过右泄压斜孔 8流到油口 T, 这一过程, 由于右台肩径向孔 4-2-4面积比较小, 使回油在右台肩径向孔 4-2-4产生一个背压 ρ2,通过右 台肩径向孔 4-2-4的油液也比较小,而此后的左锥阀芯孔 3-2-2, 左阀座中 心孔 3 1-5, 左第一圆环槽 3-1-1最后通过右泄压斜孔 8面积都比右台肩径 向孔 4-2-4, 油液基本可以零压力流回油口 Τ, 这样, 作用在左锥阀芯 3-2 上圆环面 rl在 ρ2的作用下, 便可以克服左弹簧 3 3, 使左锥阀芯 3-2上的 锥面 Ρ2分离阀芯 2的锥面 Pl, 左节流槽 2-6的油液便可以以 pi的压力流 向细中心孔 2-2, (C4 ? ) pi作用在右锥阔芯 4-2左端面上克服右弹簧 4-3 使右锥阀芯 4 2上的锥面 P4分离阀芯 2上的锥面 P3,细中心孔 2-2中的油 液也就可以通过右节流槽 2-10, 右第一节流孔 2-11, 最终流入到油口 B, 与油口 P 的油液 -起推动活塞向下运动, 实现了能源再生, 减小了发动机 功率。 当下降速度比较慢时, pi便不可以推动右锥阀芯 4-2左端面上克服 右弹簧 4-3使右锥阀芯 4- 2上的锥面 P4分离阀芯 2上的锥面 P3,不影响油 缸的微动动作。

以上所述的具体实施例, 对本发明的目的、 技术方案和有益效果进行 了进一步详细说明, 所应理解的是, 以上所述仅为本发明的具体实施例而 己, 并不用于限制本发明, 凡在本发明的精神和原则之内, 所做的任何修 改、 等同替换、 改进等, 均应包含在本发明的保护范围之内。