一種帶開啟時(shí)間延遲的平衡閥組的制作方法

本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，尤其涉及一種帶開啟時(shí)間延遲的平衡閥組、液壓系統(tǒng)及工程機(jī)械。

背景技術(shù)：

平衡閥廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域，集單向功能、液控節(jié)流功能、溢流功能于一身，實(shí)現(xiàn)負(fù)載保持、速度控制等功能。普通的帶先導(dǎo)液壓半橋控制的平衡閥，其控制口一般是個(gè)半橋回路，可以通過調(diào)節(jié)這個(gè)回路的兩個(gè)液阻來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)平衡閥開啟壓力和開啟時(shí)的響應(yīng)時(shí)間的控制。

但是現(xiàn)有平衡閥的控制口多是兩個(gè)固定液阻組成的半橋回路，在控制閥芯開啟的過程中，響應(yīng)時(shí)間短，不可調(diào)，易引起主閥芯驟開驟關(guān)，引起壓力波動(dòng)，進(jìn)而影響動(dòng)作的平順性及車輛穩(wěn)定性。即便做成半橋液阻可調(diào)的平衡閥塊，要同時(shí)兼顧開啟壓力和開啟響應(yīng)時(shí)間，也是相當(dāng)仔細(xì)及繁瑣的任務(wù)，給調(diào)試工作帶來(lái)極大不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種平衡閥組、液壓系統(tǒng)及工程機(jī)械，其能夠延長(zhǎng)開啟時(shí)間，緩解壓力波動(dòng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種平衡閥組，其包括平衡閥，所述平衡閥的先導(dǎo)控制口連接于先導(dǎo)進(jìn)油路，所述先導(dǎo)進(jìn)油路還連接于第一油路，所述第一油路設(shè)有蓄能器。

在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，所述先導(dǎo)進(jìn)油路上設(shè)有第一阻尼。

在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，所述平衡閥的先導(dǎo)控制口連接于先導(dǎo)回油路，所述先導(dǎo)回油路上設(shè)有第二阻尼。

在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，所述蓄能器通過第二油路連接于油箱，所述第二油路設(shè)有截止閥。

在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，所述平衡閥包括第一平衡閥和第二平衡閥，所述第一平衡閥的先導(dǎo)進(jìn)油路通過油路連接于梭閥的第一進(jìn)油口，所述第二平衡閥的先導(dǎo)進(jìn)油路通過油路連接于所述梭閥的第二進(jìn)油口，所述梭閥的出油口連接于所述蓄能器。

在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，在所述第一平衡閥進(jìn)油，所述第二平衡閥回油的狀態(tài)下，所述第二平衡閥的先導(dǎo)進(jìn)油路連接于所述第一平衡閥的進(jìn)油口；在所述第二平衡閥進(jìn)油，所述第一平衡閥回油的狀態(tài)下，所述第一平衡閥的先導(dǎo)進(jìn)油路連接于所述第二平衡閥的進(jìn)油口。

在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，所述平衡閥包括并聯(lián)連接的單向閥和平衡閥主閥芯，所述單向閥的進(jìn)油口和出油口方向與所述平衡閥主閥芯的進(jìn)油口和出油口方向相反。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種液壓系統(tǒng)，其包括上述任一實(shí)施例的平衡閥組。

在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，包括液壓油缸，所述平衡閥組中的平衡閥包括第一平衡閥和第二平衡閥，所述第一平衡閥和所述第二平衡閥分別連接于所述液壓油缸的無(wú)桿腔和有桿腔。

在一優(yōu)選或可選實(shí)施例中，還包括換向閥，所述換向閥用于換向，以向所述第一平衡閥或所述第二平衡閥進(jìn)油。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供了一種工程機(jī)械，其包括上述任一實(shí)施例的液壓系統(tǒng)。

基于上述技術(shù)方案，本發(fā)明至少具有以下有益效果：

本發(fā)明提供的平衡閥的先導(dǎo)控制口連接于先導(dǎo)進(jìn)油路，先導(dǎo)進(jìn)油路還連接于蓄能器，通過在平衡閥的先導(dǎo)控制口設(shè)置蓄能器能夠使平衡閥的先導(dǎo)控制口的容積增大，延長(zhǎng)平衡閥的開啟時(shí)間，從而減緩壓力隨時(shí)間的上升梯度，減弱平衡閥開啟瞬間的壓力波動(dòng)。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)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為本發(fā)明提供的平衡閥組的第一實(shí)施例的示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的平衡閥組的第二實(shí)施例的示意圖；

圖3為本發(fā)明提供的液壓系統(tǒng)的一工作狀態(tài)示意圖；

圖4為本發(fā)明提供的液壓系統(tǒng)的從工作到靜止的過渡狀態(tài)示意圖。

附圖中標(biāo)號(hào)：

1-平衡閥；11-第一平衡閥；12-第二平衡閥；

2-蓄能器；3-先導(dǎo)進(jìn)油路；4-第一阻尼；5-先導(dǎo)回油路；6-第二阻尼；7-截止閥；8-梭閥；9-液壓油缸；10-換向閥。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

如圖1所示，為本發(fā)明提供的平衡閥組的第一示意性實(shí)施例，在第一示意性實(shí)施例中，平衡閥組包括平衡閥1，平衡閥1的先導(dǎo)控制口連接于先導(dǎo)進(jìn)油路3，先導(dǎo)進(jìn)油路3還連接于第一油路，第一油路設(shè)有蓄能器2。通過在平衡閥1的先導(dǎo)控制口設(shè)置蓄能器2，能夠使平衡閥1的先導(dǎo)控制口的容積增大，延長(zhǎng)平衡閥1的開啟時(shí)間，從而減緩壓力隨時(shí)間的上升梯度，減弱平衡閥1開啟瞬間的壓力波動(dòng)。

上述實(shí)施例中，先導(dǎo)進(jìn)油路3上可以設(shè)有第一阻尼4，通過設(shè)置第一阻尼4能夠進(jìn)一步減弱平衡閥1開啟瞬間的壓力波動(dòng)。

上述各實(shí)施例中，平衡閥1的先導(dǎo)控制口還可以連接于先導(dǎo)回油路5，先導(dǎo)回油路5上可以設(shè)有第二阻尼6，通過第一阻尼4和第二阻尼6組成半橋回路，蓄能器2結(jié)合上述半橋回路能夠達(dá)到對(duì)平衡閥1開啟壓力和開啟時(shí)的響應(yīng)時(shí)間的控制。

上述各實(shí)施例中，蓄能器2通過第二油路連接于油箱，第二油路設(shè)有截止閥7。截止閥7為常閉狀態(tài)，用于應(yīng)急控制。

上述各個(gè)示意性實(shí)施例中，平衡閥1可以包括并聯(lián)連接的單向閥和平衡閥主閥芯，單向閥的進(jìn)油口和出油口方向與平衡閥主閥芯的進(jìn)油口和出油口方向相反；即：?jiǎn)蜗蜷y的進(jìn)油口與平衡閥主閥芯的出油口方向相同，單向閥的出油口與平衡閥主閥芯的進(jìn)油口方向相同。平衡閥主閥芯的先導(dǎo)控制口即為平衡閥的先導(dǎo)控制口。

如圖2所示，為本發(fā)明提供的平衡閥組的第二示意性實(shí)施例，在第二示意性實(shí)施例中，平衡閥組包括平衡閥1，平衡閥1可以包括第一平衡閥11和第二平衡閥12，第一平衡閥11的先導(dǎo)控制口連接于與其對(duì)應(yīng)的先導(dǎo)進(jìn)油路3，第二平衡閥12的先導(dǎo)控制口連接于與其對(duì)應(yīng)的先導(dǎo)進(jìn)油路3，第一平衡閥11的先導(dǎo)進(jìn)油路3通過油路連接于梭閥8的第一進(jìn)油口，第二平衡閥12的先導(dǎo)進(jìn)油路3通過油路連接于梭閥8的第二進(jìn)油口，梭閥8的出油口通過第一油路連接于蓄能器2。本發(fā)明通過第一平衡閥11和第二平衡閥12組成一個(gè)雙向平衡閥，用于控制負(fù)載方向交替變化的場(chǎng)合，實(shí)現(xiàn)對(duì)執(zhí)行元件的雙向負(fù)載保持功能。

上述實(shí)施例中的梭閥8為擇壓閥，能夠選擇高壓輸出。

上述實(shí)施例中，在第一平衡閥11進(jìn)油，第二平衡閥12回油的狀態(tài)下，第二平衡閥12的先導(dǎo)進(jìn)油路3連接于第一平衡閥11的進(jìn)油口；在第二平衡閥12進(jìn)油，第一平衡閥11回油的狀態(tài)下，第一平衡閥11的先導(dǎo)進(jìn)油路3連接于第二平衡閥12的進(jìn)油口。

上述實(shí)施例中，第一平衡閥11的先導(dǎo)進(jìn)油路3和第二平衡閥12的先導(dǎo)進(jìn)油路3上分別設(shè)有第一阻尼4，通過設(shè)置第一阻尼4能夠進(jìn)一步減弱第一平衡閥11和第二平衡閥12的開啟瞬間的壓力波動(dòng)。

上述各實(shí)施例中，第一平衡閥11的先導(dǎo)控制口還可以連接與其對(duì)應(yīng)的先導(dǎo)回油路5，第一平衡閥11的先導(dǎo)回油路5上可以設(shè)有第二阻尼6；第二平衡閥12的先導(dǎo)控制口還可以連接與其對(duì)應(yīng)的先導(dǎo)回油路5，第二平衡閥12的先導(dǎo)回油路5上可以設(shè)有第二阻尼6。

第一平衡閥11和第二平衡閥12的先導(dǎo)控制口均通過第一阻尼4和第二阻尼6組成半橋回路，蓄能器2結(jié)合上述半橋回路能夠進(jìn)一步達(dá)到對(duì)平衡閥1開啟壓力和開啟時(shí)的響應(yīng)時(shí)間的控制。

上述各實(shí)施例中，蓄能器2通過第二油路連接于油箱，第二油路設(shè)有截止閥7。截止閥7為常閉狀態(tài)，用于應(yīng)急控制。

上述各個(gè)示意性實(shí)施例中，第一平衡閥11和第二平衡閥12結(jié)構(gòu)相同，均可以包括并聯(lián)連接的單向閥和平衡閥主閥芯，單向閥的進(jìn)油口和出油口方向與平衡閥主閥芯的進(jìn)油口和出油口方向相反；即：?jiǎn)蜗蜷y的進(jìn)油口與平衡閥主閥芯的出油口方向相同，單向閥的出油口與平衡閥主閥芯的進(jìn)油口方向相同。平衡閥主閥芯的先導(dǎo)控制口即為平衡閥的先導(dǎo)控制口。

通過上述兩個(gè)平衡閥組的示意性實(shí)施例的描述，本發(fā)明提供的平衡閥1能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)載保持、液控節(jié)流及溢流等功能。在平衡閥1的先導(dǎo)控制口設(shè)置蓄能器2，能夠增加平衡閥1的先導(dǎo)控制腔的容積，延長(zhǎng)平衡閥1的開啟時(shí)間，解決了平衡閥1開啟時(shí)間短、壓力易波動(dòng)的問題。

如圖3、圖4所示，本發(fā)明還提供了一種液壓系統(tǒng)，其包括上述任一實(shí)施例中的平衡閥組。選用本發(fā)明提供的低開啟比的平衡閥1，能夠減小因負(fù)載變化引起的壓力波動(dòng)；通過在平衡閥1的控制口設(shè)置蓄能器2，能夠增加平衡閥1的控制口容積，延長(zhǎng)平衡閥1開啟時(shí)間，進(jìn)而達(dá)到減緩壓力波動(dòng)的效果。

上述的液壓系統(tǒng)可以包括液壓油缸9，平衡閥組中的平衡閥1包括第一平衡閥11和第二平衡閥12，第一平衡閥11和第二平衡閥12分別連接于液壓油缸9的無(wú)桿腔和有桿腔，液壓油缸9的缸桿連接于負(fù)載。

上述的液壓系統(tǒng)還可以包括換向閥10，換向閥10用于換向，以向第一平衡閥11或第二平衡閥12供油。換向閥10可以為三位四通換向閥，其包括第一工作位、第二工作位和中位。

如圖3所示，為本發(fā)明提供的液壓系統(tǒng)一具體實(shí)施例的其中一個(gè)工作狀態(tài)，此時(shí)的蓄能器2進(jìn)行充液擴(kuò)容或者蓄液擴(kuò)容。

換向閥10處于第一工作位，液壓油通過換向閥10進(jìn)入第一平衡閥11的單向閥，通過單向閥進(jìn)入液壓油缸9的無(wú)桿腔，驅(qū)動(dòng)液壓油缸9的缸桿伸出驅(qū)動(dòng)負(fù)載；同時(shí)液壓油進(jìn)入第二平衡閥12的先導(dǎo)進(jìn)油路3，一部分液壓油進(jìn)入蓄能器2進(jìn)行充液擴(kuò)容或者蓄液擴(kuò)容，延緩打開第二平衡閥12，第二平衡閥12打開的狀態(tài)下，液壓油缸9的有桿腔內(nèi)的液壓油通過第二平衡閥12的平衡閥主閥芯、換向閥10回油箱。

如圖4所示，在換向閥10斷電，讓負(fù)載在某個(gè)位置停下來(lái)時(shí)，正常情況下，換向閥10應(yīng)該回到中位，第一平衡閥11和第二平衡閥12關(guān)閉，負(fù)載被雙向平衡閥鎖至在某個(gè)固定位置。蓄能器2內(nèi)的油液通過梭閥8、換向閥10回油或回油箱。

但是，如果換向閥10斷電后不能正?；刂形唬豢ㄋ涝谀彻ぷ魑?，例如仍處于第一工作位(如圖3所示)，此時(shí)不能實(shí)現(xiàn)預(yù)期動(dòng)作，這個(gè)時(shí)候就可以開啟截止閥7，使通過換向閥的壓力油通過蓄能器2、截止閥7直接回油箱，第二平衡閥12關(guān)閉。

本發(fā)明還提供了一種工程機(jī)械，其包括上述任一實(shí)施例的液壓系統(tǒng)。

本發(fā)明提供的液壓系統(tǒng)選用低開啟比的平衡閥1，對(duì)負(fù)載變化不敏感，能夠減小因負(fù)載變化引起的壓力波動(dòng)；通過在平衡閥1的控制口設(shè)置蓄能器2，能夠增加平衡閥1的控制口容積，延長(zhǎng)平衡閥1開啟時(shí)間，進(jìn)而達(dá)到減緩壓力波動(dòng)的效果。

上述各個(gè)實(shí)施例中所用的蓄能器2：一般作用是保壓；本發(fā)明用于增加平衡閥1控制端口的容積，以便降低“油壓縮性造成的壓力梯度，即最終達(dá)到延長(zhǎng)開啟時(shí)間、減緩壓力波動(dòng)的目的。

其中：q_v為流進(jìn)流出壓力容腔的流量差；

k_s為有效體積的彈性模量；

V為動(dòng)態(tài)封閉容腔的總?cè)莘e。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”、“第三”等詞語(yǔ)來(lái)限定零部件，僅僅是為了便于對(duì)上述零部件進(jìn)行區(qū)別，如沒有另行聲明，上述詞語(yǔ)并沒有特殊含義，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。

最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行修改或者對(duì)部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。