專利名稱：液壓閥、液壓閥組及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液壓傳動(dòng)與控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種控制液壓系統(tǒng)中液流方向或 液流量的液壓閥、液壓閥組，本發(fā)明還涉及包括有該液壓閥或液壓閥組的液壓控制系統(tǒng)、工 程機(jī)械。
背景技術(shù)：
液壓系統(tǒng)中用于流體方向控制或流量控制的液壓閥應(yīng)用十分廣泛，其種類也很 多。按操縱方式分有電動(dòng)、液動(dòng)、電液動(dòng)等，按閥的結(jié)構(gòu)又有滑閥、轉(zhuǎn)閥等多種形式。圖1所示為一種現(xiàn)有的滑閥式液壓閥結(jié)構(gòu)。如圖1所示，該液壓閥包括閥體1、閥 芯3、彈簧5、端蓋7。閥芯3設(shè)于閥體1的腔體內(nèi)，端蓋7包括左端蓋7a與右端蓋7b，分設(shè) 于閥體1的左右兩端，彈簧5包括左彈簧5a與右彈簧5b，左彈簧5a設(shè)置在左端蓋7a內(nèi)與 閥芯3的一端相抵靠，右彈簧5b設(shè)置在右端蓋7b內(nèi)與閥芯3的另一端相抵靠。閥芯3由 左彈簧5a和右彈簧5b來對(duì)中，保持在中位。液壓閥的兩側(cè)控制油壓分別由X 口、Y 口引入，當(dāng)X 口進(jìn)油時(shí)，油壓推動(dòng)閥芯3向 右動(dòng)作，壓縮右彈簧5b并實(shí)現(xiàn)換向。如圖Ia所示，此時(shí)P 口與B 口相通，A 口與T 口相通。 X 口油壓泄壓后，閥芯3在右彈簧5b的作用下回到中位，此時(shí)P 口、A 口、B 口、T 口各不相 通；當(dāng)Y 口進(jìn)油時(shí)，油壓推動(dòng)閥芯3向左動(dòng)作，壓縮左彈簧5a并實(shí)現(xiàn)換向。如圖Ib所示，此 時(shí)P 口與A 口相通，B 口與T 口相通。當(dāng)Y 口油壓泄壓后，閥芯3在左彈簧5a的作用下回 到中位?，F(xiàn)有技術(shù)的液壓閥存在以下的缺陷。由于液壓閥的閥芯3為整體式，與閥體1的配合面較長(zhǎng)，加工很不方便，其加工精 度難以保證。裝配時(shí)難以保證閥芯3與閥體1之間較小而均勻的間隙，而閥芯3與閥體1 的配合間隙過大會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部腔孔間的液體泄漏量增大，影響液壓閥的工作性能；如果閥芯 與閥體之間的配合間隙過小，容易使閥芯3發(fā)卡，換向不正常?，F(xiàn)有的液壓閥中只能使用鑄 件作為閥體。另一方面，現(xiàn)有技術(shù)的液壓閥在工作時(shí)，整體式閥芯3容易受液壓油中雜質(zhì)的影 響而導(dǎo)致卡滯，也即液壓閥抗污染能力較差。閥芯3磨損后，無法通過修復(fù)來補(bǔ)償閥芯3與 閥體1的配合間隙，使液壓閥的重復(fù)使用性不好。專利號(hào)為200520034784. 6的中國(guó)實(shí)用新型專利公開了一種用于汽車液壓舉升系 統(tǒng)的“氣控?fù)Q向閥”，該“氣控?fù)Q向閥”包括缸體、閥體、進(jìn)油口、出油口，缸體和閥體內(nèi)分別安 裝活塞和閥芯，活塞和閥芯采用分體式各自獨(dú)立的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的“氣控?fù)Q向閥”解決了 閥體孔與缸體孔的同軸度問題，可避免因閥體孔與缸體孔不同軸造成的活塞發(fā)卡問題。但 該“氣控?fù)Q向閥”中的閥芯仍為整體式，同樣存在閥芯與閥體配合面較長(zhǎng)，閥芯易卡滯的問 題。有鑒于此，提供一種能克服上述現(xiàn)有技術(shù)所存在缺陷的液壓閥成為本技術(shù)領(lǐng)域所 亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種液壓閥，能解決液壓閥中的閥芯與閥體的配合面長(zhǎng)、 精度難以保證，加工、裝配不方便的問題。本發(fā)明的另一目的在于提供一種部件可修復(fù)、更換，互換性好、使用壽命長(zhǎng)的液壓 閥。本發(fā)明的又一目的在于提供一種閥芯不易發(fā)卡，抗污染能力強(qiáng)的液壓閥。本發(fā)明的又一目的在于提供一種液壓閥組，該液壓閥組中的閥芯不易發(fā)卡，抗污 染能力強(qiáng)，且裝配、維修方便。本發(fā)明的又一目的在于提供一種能克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷的液壓 控制系統(tǒng)、工程機(jī)械。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種液壓閥，包括閥體與閥芯，閥芯設(shè)置于閥體的 腔體內(nèi)，在本發(fā)明的液壓閥中，閥芯為分體式結(jié)構(gòu)，包括第一閥芯與第二閥芯。進(jìn)一步地，第一閥芯和/或第二閥芯的第一端面的外徑小于其本體的外徑。進(jìn)一步地，在本發(fā)明的液壓閥中，還包括閥套，該閥套套設(shè)于閥芯上，并位于閥體 內(nèi)。進(jìn)一步地，在本發(fā)明的液壓閥中，閥套為分體式閥套，包括第一閥套與第二閥套。進(jìn)一步地，在閥套為分體式閥套的情況下，可將閥套設(shè)計(jì)為階梯式，閥體的腔體也 設(shè)置為階梯式，與閥套的階梯式結(jié)構(gòu)相匹配。進(jìn)一步地，在閥套上設(shè)置有與閥體上的壓力油口相對(duì)應(yīng)的通油口。進(jìn)一步地，在本發(fā)明的液壓閥中，閥套與閥體之間通過密封圈密封。進(jìn)一步地，在本發(fā)明的液壓閥中，還包括復(fù)位機(jī)構(gòu)，該復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)置于閥芯的端 部，用于驅(qū)動(dòng)閥芯復(fù)位。進(jìn)一步地，上述復(fù)位機(jī)構(gòu)包括第一彈性件與第二彈性件，第一彈性件設(shè)于第一閥 芯的第二端部處，用于頂壓該第一閥芯的第二端部，第二彈性件設(shè)于第二閥芯的第二端部 處，用于頂壓該第二閥芯的第二端部。進(jìn)一步地，本發(fā)明的液壓閥還包括第一端蓋組件，位于閥體的第一端，第一彈性 件設(shè)于第一端蓋組件內(nèi)并通過一第一套筒件頂壓第一閥芯的第二端部；第二端蓋組件，位 于閥體的第二端，第二彈性件設(shè)于第二端蓋組件內(nèi)并通過一第二套筒件頂壓第二閥芯的第 二端部。進(jìn)一步地，本發(fā)明的液壓閥還包括第三彈性件，設(shè)置于第一套筒件內(nèi)，直接與第 一閥芯的第二端部相抵接；以及第四彈性件，設(shè)置于第二套筒件內(nèi)，直接與第二閥芯的第二 端部相抵接，第三彈性件與第四彈性件用于保持第一閥芯的第一端與第二閥芯的第一端處 于相抵靠狀態(tài)，其中第一閥芯與第二閥芯相互抵靠的部分通過泄油口 R泄出閥芯分體處腔 體中的液壓油。進(jìn)一步地，在本發(fā)明的液壓閥中，還包括第三閥芯，該第三閥芯設(shè)于第一閥芯與第 二閥芯之間。進(jìn)一步地，在本發(fā)明的液壓閥中，該液壓閥為電磁驅(qū)動(dòng)式液壓閥，第一閥芯的第二 端部與第二閥芯的第二端部分別設(shè)有第一電磁鐵與第二電磁鐵，用于操縱閥芯的動(dòng)作。進(jìn)一步地，液壓閥可以是流量閥，閥體兩側(cè)電磁鐵采用比例電磁鐵，用于對(duì)通過比例電磁鐵的電流控制，獲得閥芯位移的精確控制，從而控制閥芯的開度，以控制通過流量閥 閥口的流量。進(jìn)一步地，在本發(fā)明的液壓閥中，第一閥芯的軸線與第二閥芯的軸線可以不同軸。 第一閥芯與第二閥芯的外徑也可以不相同。根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種前面所述液壓閥的控制方法，該方法包括 將閥體上的泄油口 R同時(shí)作為控制油口 K，當(dāng)閥芯在中位、左位及右位時(shí)，第一閥芯與第二 閥芯之間的泄漏油通過所述K 口泄出，當(dāng)所述K 口引入壓力油時(shí)，第一閥芯向左運(yùn)動(dòng)，而第 二閥芯向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)閥體上P 口與A 口相通，同時(shí)P 口與B 口相通，實(shí)現(xiàn)四位功能。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供了一種液壓閥組，包括有閥芯，該閥芯為分體式結(jié) 構(gòu)，包括第一閥芯與第二閥芯，閥芯集成到閥塊中。進(jìn)一步地，在上述液壓閥組中，還可以包括有閥套，設(shè)置于閥塊與閥芯之間。根據(jù)本發(fā)明的液壓閥，具有以下的優(yōu)點(diǎn)1、由于采用了分體式閥芯，使得閥芯的加工非常方便，其精度容易保證，裝配也很 方便。2、由于采用了分體式閥芯，使閥芯與閥體或閥套的配合長(zhǎng)度變短，降低了卡滯隱 患，且可利用閥芯的動(dòng)作方式，用一個(gè)閥芯消除另一個(gè)閥芯的卡滯，使液壓閥的工作效率與 工作穩(wěn)定性大為提高。3、兩個(gè)閥芯在換向過程中均勻磨損，可提高閥芯壽命，進(jìn)而提高液壓閥的使用壽 命。對(duì)于設(shè)置有閥套的液壓閥，在其中一個(gè)閥芯過度磨損后可單獨(dú)更換或者通過更換閥套 來修復(fù)和補(bǔ)償閥芯的磨損，部件互換性與重復(fù)使用性好，降低了使用成本。4、現(xiàn)有技術(shù)液壓閥閥體只能用鑄件加工成型，本發(fā)明中，由于閥芯采用分體式結(jié) 構(gòu)，加工方便，閥體可通過鍛件實(shí)現(xiàn)。5、采用分體式閥芯可使閥芯整體長(zhǎng)度增加，可布置更多的油口，無需特殊設(shè)計(jì)即 可獲得特殊的中位機(jī)能。通過將泄油口作控制口使用，可以實(shí)現(xiàn)四位換向功能。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，還提供了一種液壓控制系統(tǒng)，該液壓控制系統(tǒng)包括有 上述的液壓閥或液壓閥組。根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，還提供了一種工程機(jī)械，該工程機(jī)械上設(shè)置有上面所 述的液壓閥或液壓閥組，其中所述工程機(jī)械包括混凝土機(jī)械、筑路機(jī)械、挖掘機(jī)械、起重機(jī) 械、港口機(jī)械、樁工機(jī)械及石油裝備中之一。除了上面所描述的目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)之外，本發(fā)明具有的其它目的、特征、和優(yōu) 點(diǎn)，將結(jié)合附圖作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
構(gòu)成本說明書的一部分、用于進(jìn)一步理解本發(fā)明的附圖示出了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施 例，并與說明書一起用來說明本發(fā)明的原理。本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本 發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖1為現(xiàn)有技術(shù)的液壓閥結(jié)構(gòu)示意性圖；圖Ia為現(xiàn)有技術(shù)的液壓閥工作時(shí)處于左位的示意圖；圖Ib為現(xiàn)有技術(shù)的液壓閥工作時(shí)處于右位的示意圖2為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的液壓閥的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2a為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的液壓閥工作時(shí)處于左位時(shí)的示意圖；圖2b為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的液壓閥工作時(shí)處于右位時(shí)的示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的液壓閥結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的液壓閥結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的液壓閥結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的液壓閥結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的液壓閥結(jié)構(gòu)示意圖；圖7a為根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的液壓閥的一種變型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的液壓閥結(jié)構(gòu)示意圖；圖8a為根據(jù)本發(fā)明的液壓閥為流量閥時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8b為根據(jù)本發(fā)明的液壓閥采用手動(dòng)驅(qū)動(dòng)式時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9為根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的液壓閥結(jié)構(gòu)示意圖；圖10為根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例的液壓閥結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為根據(jù)本發(fā)明的液壓閥增加了一個(gè)控制油口實(shí)現(xiàn)四位功能控制方法的示意 圖；圖Ila為前述控制方法中，兩個(gè)分體式閥芯分開時(shí)的示意圖；圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的液壓閥中第一閥芯與第二閥芯長(zhǎng)度不相同時(shí)的結(jié)構(gòu)； 以及圖13示出了根據(jù)本發(fā)明的將閥芯集成到閥塊中構(gòu)成液壓閥組的結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。圖2、圖2a、圖2b分別為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的液壓閥的結(jié)構(gòu)示意圖、液壓閥 處于左位時(shí)及右位時(shí)的示意圖。如圖2所示，在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，液壓閥包括閥體10、閥芯30，閥芯30包括 第一閥芯31與第二閥芯32，兩閥芯均設(shè)置于閥體10的腔體內(nèi)。在本發(fā)明的液壓閥中，可以在第一閥芯31的第一端上設(shè)置臺(tái)階面311，使第一閥 芯31的第一端面的外徑小于第一閥芯31本體的外徑；在第二閥芯32的第一端上也設(shè)有臺(tái) 階面321，使第二閥芯32的第一端面的外徑小于第二閥芯32本體的外徑，第一閥芯上的臺(tái) 階面311與第二閥芯上的臺(tái)階面321可相互抵靠，彼此相互推動(dòng)?？梢岳斫?，在本發(fā)明中，也可以僅在第一閥芯31的第一端上或第二閥芯32的第一 端上設(shè)置臺(tái)階面。在本發(fā)明的液壓閥中，還包括有復(fù)位機(jī)構(gòu)50，該復(fù)位機(jī)構(gòu)設(shè)置于閥芯30的端部， 用于驅(qū)動(dòng)閥芯30復(fù)位。如圖2所示，復(fù)位機(jī)構(gòu)50優(yōu)選采用第一彈性件51與第二彈性件 52，第一彈性件51設(shè)于第一閥芯31的第二端部處，用于頂壓該第一閥芯31的第二端部，第 二彈性件52設(shè)于第二閥芯32的第二端部處，用于頂壓該第二閥芯32的第二端部。可以理解，上述的彈性件可以是彈簧或其他能實(shí)現(xiàn)讓閥芯30復(fù)位功能的部件或機(jī)構(gòu)。如圖2所示，本發(fā)明的液壓閥還設(shè)有端蓋組件70，包括第一端蓋組件71與第二端 蓋組件72，分別設(shè)置于閥體10的兩端處，同時(shí)用于容納并定位第一彈性件51與第二彈性件 52。第一閥芯31與第二閥芯32的具體形式可以根據(jù)所需要的中位機(jī)能來具體設(shè)計(jì)， 兩個(gè)閥芯31、32通過第一彈性件51和第二彈性件52的合力保持在中位。如圖2a所示，在需要實(shí)現(xiàn)液壓閥左位功能時(shí)，通過X 口往第一彈性件51腔體引入 壓力油，推動(dòng)第一閥芯31向右動(dòng)作，第一閥芯31通過其臺(tái)階面311接觸面將換向力傳遞給 第二閥芯32的臺(tái)階面321，推動(dòng)第二閥芯32向右動(dòng)作，兩個(gè)閥芯可同時(shí)到達(dá)閥體10的右 側(cè)，實(shí)現(xiàn)P 口與A 口、B 口與T 口的連通。同理，如圖2b所示，通過Y 口往第二彈性件52腔體引入壓力油，可推動(dòng)第二閥芯 32和第一閥芯31同時(shí)到達(dá)閥體10左側(cè)，實(shí)現(xiàn)P 口與B 口，A 口與T 口的連通。由于閥芯30采用了分體式結(jié)構(gòu)，第一閥芯31與第二閥芯32分別加工，加工精度 和裝配精度均容易保證。另外，采用分體式的第一閥芯31與第二閥芯32，使閥芯與閥體10 之間的整體配合長(zhǎng)度減小，可降低閥芯卡滯的隱患，使閥芯的抗污染能力大為提高。并且，在本發(fā)明的液壓閥中，第一閥芯31上設(shè)置有臺(tái)階面311，第二閥芯32上設(shè)置 有臺(tái)階面321，有利于兩個(gè)閥芯在運(yùn)動(dòng)行程中無阻礙地移動(dòng)。如出現(xiàn)第二閥芯32卡滯在中 位時(shí)，第一閥芯31右側(cè)換向時(shí)可推動(dòng)第二閥芯32消除卡滯；第一閥芯31卡滯在中位時(shí)，第 二閥芯32左側(cè)換向時(shí)可推動(dòng)第一閥芯31消除卡滯。在第一閥芯31上設(shè)置有臺(tái)階面311及第二閥芯32上設(shè)置臺(tái)階面321的情況下， 即使第一閥芯31與第二閥芯32的軸線之間相偏離，也不影響兩閥芯的正常動(dòng)作。圖3為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的液壓閥的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，在該實(shí)施例 中，液壓閥還包括有閥套20，該閥套20套設(shè)于閥芯30上，并位于閥體10內(nèi)?？梢岳斫?，閥套20也可以僅設(shè)置在閥芯30的某一段上，且當(dāng)與設(shè)置閥套20相對(duì) 應(yīng)的閥體10上具有油口時(shí)，在閥套20上也設(shè)置有與閥體10上的油口相對(duì)應(yīng)的通油口。圖4為根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的液壓閥結(jié)構(gòu)示意圖，該第三實(shí)施例與第二實(shí)施 例的不同之處在于，閥套20為分體式閥套，包括第一閥套21與第二閥套22。閥芯30與閥體10間加入分體式的第一閥套21和第二閥套22，在閥芯30采用分 體式第一閥芯31與第二閥芯32的前提下，第一閥套21與第二閥套22之間不需要作同軸 度要求，即使偏心也可實(shí)現(xiàn)其功能，只需要第一閥芯31與第一閥套21成套加工，第二閥芯 32與第二閥套22成套加工即可，而第一閥芯31與第二閥芯32可分開加工，因此加工上非 常方便。根據(jù)本發(fā)明第二、第三實(shí)施例的液壓閥結(jié)構(gòu)，由于在閥芯30與閥體10之間設(shè)置了 閥套20，可以避免閥芯30與閥體10之間直接接觸產(chǎn)生的磨損，而閥套20可以采用硬度比 閥芯30較低的材料制作，這樣既可以保護(hù)閥芯30，又可以在閥套20磨損時(shí)方便進(jìn)行更換， 進(jìn)而從整體上延長(zhǎng)了液壓閥的使用壽命，降低了使用成本。如圖3與圖4所示，在本發(fā)明的設(shè)置有閥套20的液壓閥中，無論閥套為整體式或 分體式，都可以在閥套與閥體之間設(shè)置密封圈40，用于起密封作用。優(yōu)選地，該密封圈40采 用0型密封圈。
圖5為根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的液壓閥的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，在該實(shí)施例 中，同樣在閥體10與分體式的第一閥芯31及第二閥芯32之間設(shè)置了第一閥套21與第二 閥套22。所不同之處在于，第一閥套21與第二閥套22設(shè)計(jì)為階梯式，閥體10的腔體也設(shè) 置為階梯式，與第一閥套21及第二閥套22的階梯式結(jié)構(gòu)相匹配。采用上述的階梯式閥套結(jié)構(gòu)，為第一閥套21及第二閥套22的安裝提供了極大的 便利，同時(shí)方便通過0型密封圈40的密封方式從相對(duì)的方向裝配至閥體10中，且可以避免 劃破0型密封圈40。在本發(fā)明的第四實(shí)施例中，通過0型密封圈40的方式來密封，方便從相反的方向 將第一閥套21與第二閥套22從閥體10中取出和重復(fù)裝配。在本發(fā)明的液壓閥中，第一閥芯31與第二閥芯32的接觸面與泄油口 R相通，可將 第一閥芯31與第二閥芯32之間的泄漏油流回油箱，防止因第一閥芯31與第二閥芯32之 間產(chǎn)生油壓而分離，導(dǎo)致無法同步換向的情況。為進(jìn)一步確保第一閥芯31與第二閥芯32的同步換向動(dòng)作，還提供了本發(fā)明的第 五實(shí)施例。如圖6所示，示出了根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的液壓閥結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施例中，第 一彈性件51設(shè)于第一端蓋組件71內(nèi)并通過一第一套筒件61頂靠第一閥芯31的第二端 部，第二彈性件52設(shè)于第二端蓋組件72內(nèi)并通過一第二套筒件62頂靠第二閥芯32的第 二端部。此外，還具有第三彈性件81，設(shè)置于第一套筒件61內(nèi)，第三彈性件81的一端直接 與第一閥芯31的第二端部相抵接；第四彈性件82，設(shè)置于第二套筒件62內(nèi)，該第四彈性件 82的一端直接與第二閥芯32的第二端部相抵接。在閥芯運(yùn)動(dòng)的整個(gè)行程中，第三彈性件81和第四彈性件82會(huì)一直分別跟隨第一 閥芯31和第二閥芯32的貼合面，也即始終保持與閥芯的接觸狀態(tài)。閥芯的中位仍然靠第 一彈性件51和第二彈性件52的合力來保持。當(dāng)?shù)谝婚y芯31和第二閥芯32均處于閥體10 左側(cè)位置時(shí)，第二閥芯32已經(jīng)與第二彈性件52分離?？刂朴蛷腨 口泄壓后，第一彈性件51 將推動(dòng)第一閥芯31和第二閥芯32向中位運(yùn)動(dòng)，由于閥芯動(dòng)作時(shí)的瞬態(tài)液動(dòng)力會(huì)使第二閥 芯32與第一閥芯31分離，影響液壓閥的換向穩(wěn)定性，而增加的第三彈性件81會(huì)一直貼合 在第一閥芯31的左端面，對(duì)第一閥芯31產(chǎn)生頂壓力，進(jìn)而保持第一閥芯31與第二閥芯32 的貼合。同樣地，當(dāng)?shù)谝婚y芯31和第二閥芯32均處于閥體10右側(cè)位置時(shí)，第一閥芯31已 經(jīng)與第一彈性件51分離，控制油從X 口泄壓后，第二彈性件52將推動(dòng)第二閥芯32和第一 閥芯31向中位運(yùn)動(dòng)，由于閥芯動(dòng)作時(shí)的瞬態(tài)液動(dòng)力會(huì)使第一閥芯31與第二閥芯32分離， 影響液壓閥的換向穩(wěn)定性，而增加的第四彈性件82會(huì)一直貼合在第二閥芯32的右端面，對(duì) 第二閥芯32產(chǎn)生頂壓力，進(jìn)而保持第二閥芯32與第一閥芯31的貼合。如圖6及其他圖中所示，第一閥芯31與第二閥芯32相互抵靠的部分通過泄油口 R 泄出閥芯分體處腔體中的液壓油，以保持第一閥芯31的第一端與第二閥芯32的第一端處 于相抵靠狀態(tài)。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的液壓閥結(jié)構(gòu)。如圖7所示，在本發(fā)明中，還 可以包括第三閥芯33，該第三閥芯33設(shè)于第一閥芯31與第二閥芯32之間。圖7a示出了根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的液壓閥的一種變型的結(jié)構(gòu)。其中還設(shè)置了 與第三閥芯33相對(duì)應(yīng)的第三閥套23。
圖8為根據(jù)本發(fā)明的第七實(shí)施例的液壓閥結(jié)構(gòu)示意圖。與前面各實(shí)施例所不同的 是，在該第七實(shí)施例中，液壓閥為電磁驅(qū)動(dòng)式液壓閥，第一閥芯31的第二端部與第二閥芯 32的第二端部分別設(shè)有第一電磁鐵91與第二電磁鐵92，用于操縱所述閥芯的動(dòng)作。如圖8a所示，本發(fā)明的液壓閥還可以作為流量閥使用，此時(shí)兩側(cè)電磁鐵采用比例 電磁鐵93、94，當(dāng)液壓閥的閥芯用比例電磁鐵驅(qū)動(dòng)時(shí)，比例電磁鐵的電磁力大小通過比例電 磁鐵的電流調(diào)節(jié)，通過對(duì)通過比例電磁鐵93、94的電流控制，獲得適當(dāng)?shù)碾姶帕?，而電磁?的大小決定閥芯的位移量，從而獲得閥芯31、32位移的精確控制，而閥芯的位移決定閥芯 與閥體的腔體之間構(gòu)成的閥口的開度，進(jìn)而可以控制通過油口的流量，起到流量控制閥的 作用。如圖8b所示，本發(fā)明的液壓閥還可以是手動(dòng)驅(qū)動(dòng)式液壓閥，圖中95、96為手動(dòng)驅(qū) 動(dòng)柄。如圖9所示，為根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例的液壓閥的結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施例中，第一閥 芯31的軸線與第二閥芯32的軸線不同軸，圖中示出兩軸線偏離距離為L(zhǎng)i。由于本發(fā)明中 采用了分體式的閥芯結(jié)構(gòu)，且第一閥芯31與第二閥芯32上分別設(shè)置有臺(tái)階面311與臺(tái)階 面321，而第一閥芯31的臺(tái)階面311的外徑小于第二閥芯32的外徑，第二閥芯32的臺(tái)階面 321的外徑小于第一閥芯31的外徑，使各臺(tái)階面與對(duì)應(yīng)的閥芯孔之間不會(huì)產(chǎn)生干涉。因而 在第一閥芯31與第二閥芯32的軸線相偏離的狀態(tài)下，仍能實(shí)現(xiàn)閥芯的正常動(dòng)作。圖10為根據(jù)本發(fā)明的第九實(shí)施例的液壓閥結(jié)構(gòu)示意圖。如圖10所示，在本發(fā)明的 液壓閥中，第一閥芯31與第二閥芯32的外徑可以不相同。圖10中示出的第一閥芯31的 外徑為L(zhǎng)2，而第二閥芯32的外徑為L(zhǎng)3。不難理解，由于本發(fā)明所采用的分體式閥芯結(jié)構(gòu)， 使得在這種兩閥芯外徑不同的情況下，依然能實(shí)現(xiàn)液壓閥的正常工作。圖11與圖Ila示出了根據(jù)本發(fā)明的液壓閥的一種控制方法。如圖所示，原作為泄 油口 R的油口可作為控制油口 K。當(dāng)K、X、Y油口均未引入壓力油時(shí)，第一閥芯31和第二閥芯32在第一彈性件51和 第二彈性件52作用下保持中位的0型機(jī)能，P、T、A、B油口互不相通。當(dāng)X 口引入壓力油時(shí)，第一閥芯31向右運(yùn)動(dòng)，第一閥芯31通過與第二閥芯32的 貼合面將力傳遞給第二閥芯32，第二閥芯32隨第一閥芯31—起向右運(yùn)動(dòng)，壓縮第二彈性件 52并實(shí)現(xiàn)左位功能，此時(shí)P 口與B 口相通，A 口與T 口相通。壓力油泄壓后，閥芯在第二彈 性件52力作用下回到中位。當(dāng)Y 口引入壓力油時(shí)，第二閥芯32向左運(yùn)動(dòng)，第二閥芯32通過與第一閥芯31的 貼合面將力傳遞給第一閥芯31，第一閥芯31隨第二閥芯32—起向左運(yùn)動(dòng)，壓縮第一彈性件 51并實(shí)現(xiàn)右位功能，此時(shí)P 口與A 口相通，B 口與T 口相通。壓力油泄壓后，閥芯在第一彈 性件51力作用下回到中位。當(dāng)閥芯在中位、左位及右位時(shí)，第一閥芯31與第二閥芯32之間的泄漏油通過K 口 泄出。如圖Ila所示，當(dāng)K 口引入壓力油時(shí)，第一閥芯31克服第一彈性件51力向左運(yùn)動(dòng)，而 第二閥芯32克服第二彈性件52力向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)P 口與A 口相通，同時(shí)P 口與B 口相通， 實(shí)現(xiàn)P型機(jī)能。所以該液壓閥采用了一種新型換向原理后，能夠在普通壓力油控制方式下 實(shí)現(xiàn)四位功能。可以理解，雖然前面所述中沒有對(duì)本發(fā)明液壓閥中分體式的第一閥芯31與第二
10閥芯32的長(zhǎng)度進(jìn)行限定，但顯然該第一閥芯31與第二閥芯32的長(zhǎng)度可以相同，也可以不 相同。圖12示出兩個(gè)分體式閥芯長(zhǎng)度不相同時(shí)的一種結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的分體式閥芯結(jié)構(gòu)還可以運(yùn)用到其他形式的液壓閥或液壓控制系統(tǒng)中。如 圖13所示給出了這樣的一種液壓閥組。其中分體式的閥芯31、32集成到閥塊11中。當(dāng)然，在這種形式的液壓閥組中，同樣可以在閥塊11與閥芯之間設(shè)置有閥套。該 分體式閥芯，通過分體式閥套，可方便地將閥芯集成在閥塊內(nèi)來實(shí)現(xiàn)液壓閥的功能，該液壓 閥組區(qū)別于傳統(tǒng)獨(dú)立結(jié)構(gòu)的液壓閥，由于閥芯通過閥套直接插入閥塊的內(nèi)孔中，能夠減少 傳統(tǒng)液壓閥與閥塊間的連接，即減少泄露環(huán)節(jié)，控制和實(shí)現(xiàn)都非常方便，且可通過閥塊的設(shè) 計(jì)來實(shí)現(xiàn)整個(gè)液壓系統(tǒng)的合理布局。另外，將閥芯集成到閥塊可減小整個(gè)閥塊組件的質(zhì)量 和體積，材料成本大為降低。可以理解，本發(fā)明中的分體式閥芯結(jié)構(gòu)可以運(yùn)用于帶有控制管路的各種液壓控制 系統(tǒng)中。本發(fā)明的液壓閥、液壓閥組可廣泛地運(yùn)用于各類工程機(jī)械中，包括混凝土機(jī)械、筑 路機(jī)械、挖掘機(jī)械、起重機(jī)械、港口機(jī)械、樁工機(jī)械及石油裝備等。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種液壓閥，包括閥體與閥芯，所述閥芯設(shè)置于所述閥體的腔體內(nèi)，其特征在于，所述閥芯為分體式結(jié)構(gòu)，包括第一閥芯與第二閥芯。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓閥，其特征在于，所述第一閥芯和/或第二閥芯的第一端 面的外徑小于其本體的外徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓閥，其特征在于，所述液壓閥還包括閥套，所述閥套套設(shè) 于所述閥芯上，并位于所述閥體內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓閥，其特征在于，所述閥套為分體式閥套，包括第一閥套 與第二閥套。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的液壓閥，其特征在于，所述閥套為階梯式閥套，所述閥體的腔 體也設(shè)置為階梯式，與所述閥套的階梯式結(jié)構(gòu)相匹配。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的液壓閥，其特征在于，所述閥套上設(shè)置有與所述閥體上的壓 力油口相對(duì)應(yīng)的通油口。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至6中任一項(xiàng)所述的液壓閥，其特征在于，所述閥套與閥體之間通過 密封圈密封。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的液壓閥，其特征在于，還包括復(fù)位機(jī)構(gòu)，所述復(fù) 位機(jī)構(gòu)設(shè)置于所述閥芯的端部，用于驅(qū)動(dòng)所述閥芯復(fù)位。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的液壓閥，其特征在于，所述復(fù)位機(jī)構(gòu)包括第一彈性件與第二 彈性件，所述第一彈性件設(shè)于所述第一閥芯的第二端部處，用于頂壓該第一閥芯的第二端 部，所述第二彈性件設(shè)于所述第二閥芯的第二端部處，用于頂壓該第二閥芯的第二端部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的液壓閥，其特征在于，還包括第一端蓋組件，位于所述閥體的第一端，所述第一彈性件設(shè)于所述第一端蓋組件內(nèi)并 通過一第一套筒件頂壓所述第一閥芯的第二端部；第二端蓋組件，位于所述閥體的第二端，所述第二彈性件設(shè)于所述第二端蓋組件內(nèi)并 通過一第二套筒件頂壓所述第二閥芯的第二端部。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的液壓閥，其特征在于，還包括第三彈性件，設(shè)置于所述第一套筒件內(nèi)，直接與所述第一閥芯的第二端部相抵接；以及第四彈性件，設(shè)置于所述第二套筒件內(nèi)，直接與所述第二閥芯的第二端部相抵接，所述第三彈性件與第四彈性件用于保持所述第一閥芯的第一端與第二閥芯的第一端 處于相抵靠狀態(tài)，其中第一閥芯與第二閥芯相互抵靠的部分通過泄油口 R泄出閥芯分體處 腔體中的液壓油。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的液壓閥，其特征在于，還包括第三閥芯，所述第 三閥芯設(shè)于所述第一閥芯與第二閥芯之間。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的液壓閥，其特征在于，所述液壓閥為電磁驅(qū)動(dòng) 式液壓閥，所述第一閥芯的第二端部與第二閥芯的第二端部分別設(shè)有第一電磁鐵與第二電 磁鐵，用于操縱所述閥芯的動(dòng)作。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的液壓閥，其特征在于，所述液壓閥為流量閥，所述電磁鐵為 比例電磁鐵，用于對(duì)通過比例電磁鐵的電流控制來控制通過流量閥閥口的流量。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的液壓閥，其特征在于，所述第一閥芯的軸線與 第二閥芯的軸線不同軸。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的液壓閥，其特征在于，所述第一閥芯與第二閥 芯的外徑不相同。
17.一種根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng)所述的液壓閥的控制方法，其特征在于，所述閥 體上的泄油口 R同時(shí)作為控制油口 K，當(dāng)閥芯在中位、左位及右位時(shí)，第一閥芯與第二閥芯 之間的泄漏油通過所述K 口泄出，當(dāng)所述K 口引入壓力油時(shí)，第一閥芯向左運(yùn)動(dòng)，而第二閥 芯向右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)閥體上的P 口與A 口相通，同時(shí)P 口與B 口相通，實(shí)現(xiàn)四位功能。
18.一種液壓閥組，包括有閥芯與閥塊，其特征在于，所述閥芯為分體式結(jié)構(gòu)，包括第一 閥芯與第二閥芯，所述閥芯集成到閥塊中。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的液壓閥組，其特征在于，還包括有閥套，設(shè)置于所述閥塊與 閥芯之間。
20.一種根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的液壓閥組的控制方法，其特征在于，所述閥塊上 的泄油口 R同時(shí)作為控制油口 K，當(dāng)閥芯在中位、左位及右位時(shí)，第一閥芯與第二閥芯之間 的泄漏油通過所述K 口泄出，當(dāng)所述K 口引入壓力油時(shí)，第一閥芯向左運(yùn)動(dòng)，而第二閥芯向 右運(yùn)動(dòng)，此時(shí)閥塊上的P 口與A 口相通，同時(shí)P 口與B 口相通，實(shí)現(xiàn)四位功能。
21.一種液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓控制系統(tǒng)包括根據(jù)權(quán)利要求1至16中任 一項(xiàng)所述的液壓閥或權(quán)利要求18至19中任一項(xiàng)所述的液壓閥組。
22.—種工程機(jī)械，其特征在于，所述工程機(jī)械上設(shè)置有根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項(xiàng) 所述的液壓閥或根據(jù)權(quán)利要求18至19中任一項(xiàng)所述的液壓閥組，其中所述工程機(jī)械包括 混凝土機(jī)械、筑路機(jī)械、挖掘機(jī)械、起重機(jī)械、港口機(jī)械、樁工機(jī)械及石油裝備中之一。
全文摘要
一種液壓閥、液壓閥組及其控制方法。本發(fā)明中的液壓閥包括閥體與閥芯，閥芯設(shè)置于閥體的腔體內(nèi)，其中閥芯為分體式結(jié)構(gòu)，包括第一閥芯與第二閥芯，閥體與閥芯之間可以設(shè)置有閥套。本發(fā)明所提供的液壓閥組同樣包括有分體式結(jié)構(gòu)的第一閥芯與第二閥芯，且閥芯集成到閥塊中。在本發(fā)明提供的上述液壓閥、液壓閥組的控制方法中，將閥體或閥塊上的泄油口R同時(shí)作為控制油口K，從而可實(shí)現(xiàn)四位功能。根據(jù)本發(fā)明的液壓閥，由于采用了分體式的閥芯結(jié)構(gòu)，解決了液壓閥中的閥芯與閥體的配合面長(zhǎng)、精度難以保證，加工、裝配不方便的問題。且閥芯不易發(fā)卡，抗污染能力強(qiáng)。加之閥套的使用，使該液壓閥的部件互換性好，維修、更換極為方便，整體使用壽命大為延長(zhǎng)。
文檔編號(hào)F15B13/02GK101893011SQ20101024084
公開日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者劉永東, 易小剛 申請(qǐng)人:三一重工股份有限公司