能源再生利用的液壓控制主閥

《能源再生利用的液壓控制主閥》是江蘇恆立液壓有限公司於2013年8月19日申請的專利，該專利的申請號為2013103630592，公布號為CN104235096A，授權公布日為2014年12月24日，發明人是汪立平、盧強、陳展、劉紅光、張國良。

《能源再生利用的液壓控制主閥》涉及一種能源再生利用的液壓控制主閥，具有端蓋、閥芯、左單向閥和右單向閥；閥芯的兩端均設有一個端蓋，閥芯上具有左油口T、油口A、油口I/L、油口I/M、油口I/R、油口B、右油口T和油口P；端蓋與閥芯之間均設有彈簧和彈簧座；閥芯的左右兩端分別嵌有左單向閥和右單向閥；左單向閥由左閥座、左錐閥芯和左彈簧組成；左錐閥芯的錐面通過左彈簧的作用緊貼在閥芯的左錐面上；右單向閥由右閥座、右錐閥芯和右彈簧組成；右錐閥芯的錐面通過右彈簧的作用緊貼在閥芯的右錐面上。該發明可限制活塞下落速度，把活塞受到機構及物料重力作用的勢能利用起來，實現能源再生利用。

2018年12月20日，《能源再生利用的液壓控制主閥》獲得第二十屆中國專利優秀獎。

（概述圖為《能源再生利用的液壓控制主閥》摘要附圖）

基本介紹

• 中文名：能源再生利用的液壓控制主閥
• 公布號：CN104235096A
• 授權日：2014年12月24日
• 申請號：2013103630592
• 申請日：2013年8月19日
• 申請人：江蘇恆立液壓有限公司
• 地址：江蘇省常州市武進高新技術產業開發區龍潛路99號
• 發明人：汪立平、盧強、陳展、劉紅光、張國良
• Int.Cl.：F15B13/02(2006.01)I
• 代理機構：常州佰業騰飛專利代理事務所（普通合夥）
• 代理人：金輝
• 類別：發明專利

專利背景

2013年8月之前技術中的液壓控制主閥使用過程中，當閥芯換向到R位時：活塞向下運動的過程中，活塞受到機構及物料重力作用，會加速向下運動，一方面，活塞腔的油液被快速排出，另一方面，加速向下運動時，p流向無桿腔的流量卻不能及時滿足，這就會造成活塞失速下落及油缸有桿腔補油不足形成真空的不利現象。

發明內容

專利目的

《能源再生利用的液壓控制主閥》的目的是提供一種可限制活塞下落速度，把活塞受到機構及物料重力作用的勢能利用起來的能源再生利用的液壓控制主閥。

技術方案

實現《能源再生利用的液壓控制主閥》目的的技術方案是：一種能源再生利用的液壓控制主閥，具有端蓋、閥芯、左單向閥和右單向閥；所述閥芯的兩端均設有一個端蓋，閥芯上具有左油口T、油口A、油口I/L、油口I/M、油口I/R、油口B、右油口T和油口P；所述端蓋與閥芯之間均設有彈簧和彈簧座；所述閥芯的左右兩端分別嵌有左單向閥和右單向閥；所述左單向閥由左閥座、左錐閥芯和左彈簧組成；所述左錐閥芯的錐面通過左彈簧的作用緊貼在閥芯的左錐面上；所述右單向閥由右閥座、右錐閥芯和右彈簧組成；所述右錐閥芯的錐面通過右彈簧的作用緊貼在閥芯的右錐面上。

上述技術方案所述閥芯的中心線上具有粗中心孔；所述左右粗中心孔之間通過細中心孔連通，粗中心孔與細中心孔的交接處具有錐台孔；所述油口P和油口I/M之間設有左進油節流槽和右進油節流槽；所述油口A和油口I/L之間設有左節流槽；所述左油口T和油口I/L之間設有由左第一節流孔、左第二節流孔和左第三節流孔組成的左回油孔組；所述左第二節流孔與油口A相通；所述油口B與油口I/R之間設有右節流槽；所述右油口T和油口I/R之間設有右第一節流孔、右第二節流孔和右第三節流孔組成的右回油孔組；所述右第二節流孔和右第三節流孔均與油口B相通。

上述技術方案所述左閥座的圓周上設有左第一圓環槽、左第二圓環槽、左第一密封槽和左第二密封槽，左閥座的中心線上設有左閥座中心孔；所述左第一圓環槽通過徑向設定的左閥座徑向孔與左閥座中心孔連通；所述左第一密封槽和左第二密封槽均設有左密封圈；

所述右閥座的圓周上設有右第一圓環槽、右第二圓環槽、右第一密封槽和右第二密封槽，右閥座的中心線上設有右閥座中心孔；所述右第一圓環槽通過徑向設定的右閥座徑向孔與右閥座中心孔連通；所述右第一密封槽和右第二密封槽內均設有右密封圈。

上述技術方案所述左錐閥芯的中心線上設有連通的左彈簧孔和左錐閥芯孔，左錐閥芯的右端設有一個徑向圓環面的左台肩；所述左台肩的徑向設有左台肩徑向孔，左台肩的右端具有一個左台肩錐面；所述左台肩徑向孔與左錐閥芯孔連通；所述左台肩錐面的角度小於錐台孔的角度；

所述右錐閥芯的中心線上設有連通的右彈簧孔和右錐閥芯孔，右錐閥芯的右端設有一個徑向圓環面的右台肩；所述右台肩的徑向設有右台肩徑向孔，右台肩的右端具有右台肩錐面；所述右台肩徑向孔與右錐閥芯孔連通；所述右台肩錐面的角度小於錐台孔的角度。

上述技術方案所述近左油口T處具有左泄壓斜孔；所述近右油口T處具有右泄壓斜孔。

有益效果

採用上述技術方案後，《能源再生利用的液壓控制主閥》具有以下積極的效果：

《能源再生利用的液壓控制主閥》可以套用在裝載機動臂油缸，挖掘機動臂、斗桿油缸等，活塞向下運動的過程中，可以限制活塞下落速度，把活塞受到機構及物料重力作用的勢能利用起來，實現能源再生利用。

附圖說明

圖1為《能源再生利用的液壓控制主閥》的結構示意圖；

圖2為《能源再生利用的液壓控制主閥》的閥芯的結構示意圖；

圖3為《能源再生利用的液壓控制主閥》的左閥座的結構示意圖；

圖4為《能源再生利用的液壓控制主閥》的左錐閥芯的結構示意圖；

圖5為《能源再生利用的液壓控制主閥》的右閥座的結構示意圖；

圖6為《能源再生利用的液壓控制主閥》的右錐閥芯的結構示意圖；

圖7為《能源再生利用的液壓控制主閥》的結構原理圖；

附圖示號為：端蓋1、閥芯2、粗中心孔2-1、細中心孔2-2、錐台孔2-3、左進油節流槽2-4、右進油節流槽2-5、左節流槽2-6、左第一節流孔2-7、左第二節流孔2-8、左第三節流孔2-9、右節流槽2-10、右第一節流孔2-11、右第二節流孔2-12、右第三節流孔2-13、左單向閥3、左閥座3-1、左第一圓環槽3-1-1、左第二圓環槽3-1-2、左第一密封槽3-1-3、左第二密封槽3-1-4、左閥座中心孔3-1-5、左閥座徑向孔3-1-6、左密封圈3-1-7、左錐閥芯3-2、左彈簧孔3-2-1、左錐閥芯孔3-2-2、左台肩3-2-3、左台肩徑向孔3-2-4、左彈簧3-3、右單向閥4、右閥座4-1、右第一圓環槽4-1-1、右第二圓環槽4-1-2、右第一密封槽4-1-3、右第二密封槽4-1-4、右閥座中心孔4-1-5、右閥座徑向孔4-1-6、右密封圈4-1-7、右錐閥芯4-2、右彈簧孔4-2-1、右錐閥芯孔4-2-2、右台肩4-2-3、右台肩徑向孔4-2-4、右彈簧4-3、彈簧5、彈簧座6、左泄壓斜孔7、右泄壓斜孔8。

技術領域

《能源再生利用的液壓控制主閥》涉及一種液壓控制主閥，特別涉及一種能源再生利用的液壓控制主閥。

權利要求

1.一種能源再生利用的液壓控制主閥，其特徵在於：具有端蓋（1）、閥芯（2）、左單向閥（3）和右單向閥（4）；所述閥芯（2）的兩端均設有一個端蓋（1），閥芯（2）上具有左油口T、油口A、油口I/L、油口I/M、油口I/R、油口B、右油口T和油口P；所述端蓋（1）與閥芯（2）之間均設有彈簧（5）和彈簧座（6）；所述閥芯（2）的左右兩端分別嵌有左單向閥（3）和右單向閥（4）；所述左單向閥（3）由左閥座（3-1）、左錐閥芯（3-2）和左彈簧（3-3）組成；所述左錐閥芯（3-2）的錐面通過左彈簧（3-3）的作用緊貼在閥芯（2）的左錐面上；所述右單向閥（4）由右閥座（4-1）、右錐閥芯（4-2）和右彈簧（4-3）組成；所述右錐閥芯（4-2）的錐面通過右彈簧（4-3）的作用緊貼在閥芯（2）的右錐面上。

2.根據權利要求1所述的能源再生利用的液壓控制主閥，其特徵在於：所述閥芯（2）的中心線上具有粗中心孔（2-1）；粗中心孔（2-1）位於左右位置處，左右粗中心孔（2-1）之間通過細中心孔（2-2）連通，粗中心孔（2-1）與細中心孔（2-2）的交接處具有錐台孔（2-3）；所述油口P和油口I/M之間設有左進油節流槽（2-4）和右進油節流槽（2-5）；所述油口A和油口I/L之間設有左節流槽（2-6）；所述左油口T和油口I/L之間設有由左第一節流孔（2-7）、左第二節流孔（2-8）和左第三節流孔（2-9）組成的左回油孔組；所述左第二節流孔（2-8）與油口A相通；所述油口B與油口I/R之間設有右節流槽（2-10）；所述右油口T和油口I/R之間設有右第一節流孔（2-11）、右第二節流孔（2-12）和右第三節流孔（2-13）組成的右回油孔組；所述右第二節流孔（2-12）和右第三節流孔（2-13）均與油口B相通。

3.根據權利要求2所述的能源再生利用的液壓控制主閥，其特徵在於：所述左閥座（3-1）的圓周上設有左第一圓環槽（3-1-1）、左第二圓環槽（3-1-2）、左第一密封槽（3-1-3）和左第二密封槽（3-1-4），左閥座（3-1）的中心線上設有左閥座中心孔（3-1-5）；所述左第一圓環槽（3-1-1）通過徑向設定左閥座徑向孔（3-1-6）與左閥座中心孔（3-1-5）連通；所述左第一密封槽（3-1-3）和左第二密封槽（3-1-4）內均設有左密封圈（3-1-7）；所述右閥座（4-1）的圓周上設有右第一圓環槽（4-1-1）、右第二圓環槽（4-1-2）、右第一密封槽（4-1-3）和右第二密封槽（4-1-4），右閥座（4-1）的中心線上設有右閥座中心孔（4-1-5）；所述右第一圓環槽（4-1-1）通過徑向設定右閥座徑向孔（4-1-6）與右閥座中心孔（4-1-5）連通；所述右第一密封槽（4-1-3）和右第二密封槽（4-1-4）內均設有右密封圈（4-1-7）。

4.根據權利要求3所述的能源再生利用的液壓控制主閥，其特徵在於：所述左錐閥芯（3-2）的中心線上設有連通的左彈簧孔（3-2-1）和左錐閥芯孔（3-2-2），左錐閥芯（3-2）的右端設有一個徑向圓環面的左台肩（3-2-3）；所述左台肩（3-2-3）的徑向設左台肩徑向孔（3-2-4），左台肩（3-2-3）的右端具有一個左台肩錐面；所述左台肩徑向孔（3-2-4）與左錐閥芯孔（3-2-2）連通；所述左台肩錐面的角度小於錐台孔的角度；所述右錐閥芯（4-2）的中心線上設有連通的右彈簧孔（4-2-1）和右錐閥芯孔（4-2-2），右錐閥芯（4-2）的右端設有一個徑向圓環面的右台肩（4-2-3）；所述右台肩（4-2-3）的徑向設有右台肩徑向孔（4-2-4），右台肩（4-2-3）的右端具有右台肩錐面；所述右台肩徑向孔（4-2-4）與右錐閥芯孔（4-2-2）連通；所述右台肩錐面的角度小於錐台孔的角度。

5.根據權利要求4所述的能源再生利用的液壓控制主閥，其特徵在於：所述左油口T處具有左泄壓斜孔（7）；所述右油口T處具有右泄壓斜孔（8）。

實施方式

• 實施例1

見圖1，一種能源再生利用的液壓控制主閥，具有端蓋1、閥芯2、左單向閥3和右單向閥4；閥芯2的兩端均設有一個端蓋1，閥芯2上具有左油口T、油口A、油口I/L、油口I/M、油口I/R、油口B、右油口T和油口P；端蓋1與閥芯2之間均設有彈簧5和彈簧座6；閥芯2的左右兩端分別嵌有左單向閥3和右單向閥4；左單向閥3由左閥座3-1、左錐閥芯3-2和左彈簧3-3組成；左錐閥芯3-2的錐面通過左彈簧3-3的作用緊貼在閥芯2的左錐面上；右單向閥4由右閥座4-1、右錐閥芯4-2和右彈簧4-3組成；右錐閥芯4-2的錐面通過右彈簧4-3的作用緊貼在閥芯2的右錐面上。近左油口T處具有兩個上下對稱設定的左泄壓斜孔7；近右油口T處具有兩個上下對稱設定的右泄壓斜孔8；

見圖2，閥芯2的中心線上具有左右對稱設定的粗中心孔2-1；左右兩粗中心孔2-1之間通過細中心孔2-2連通，粗中心孔2-1與細中心孔2-2的交接處具有錐台孔2-3；油口P和油口I/M之間設有左進油節流槽2-4和右進油節流槽2-5；油口A和油口I/L之間設有左節流槽2-6；左油口T和油口I/L之間設有由左第一節流孔2-7、左第二節流孔2-8和左第三節流孔2-9組成的左回油孔組；左第二節流孔2-8與油口A相通；油口B與油口I/R之間設有右節流槽2-10；右油口T和油口I/R之間設有右第一節流孔2-11、右第二節流孔2-12和右第三節流孔2-13組成的右回油孔組；右第二節流孔2-12和右第三節流孔2-13均與油口B相通。

見圖3，左閥座3-1的圓周上設有左第一圓環槽3-1-1、左第二圓環槽3-1-2、左第一密封槽3-1-3和左第二密封槽3-1-4，左閥座3-1的中心線上設有左閥座中心孔3-1-5；左第一圓環槽3-1-1通過徑向設定的兩個左閥座徑向孔3-1-6與左閥座中心孔3-1-5連通；左第一密封槽3-1-3和左第二密封槽3-1-4內均設有密封圈3-1-7；

見圖5，右閥座4-1的圓周上設有右第一圓環槽4-1-1、右第二圓環槽4-1-2、右第一密封槽4-1-3和右第二密封槽4-1-4，右閥座4-1的中心線上設有右閥座中心孔4-1-5；右第一圓環槽4-1-1通過徑向設定的一個右閥座徑向孔4-1-6與右閥座中心孔4-1-5連通；右第一密封槽4-1-3和右第二密封槽4-1-4內均設有密封圈4-1-7。

見圖4，左錐閥芯3-2的中心線上設有連通的左彈簧孔3-2-1和左錐閥芯孔3-2-2，左錐閥芯3-2的右端設有一個徑向圓環面的左台肩3-2-3；左台肩3-2-3的徑向設有一左台肩徑向孔3-2-4，左台肩3-2-3的右端具有一個左台肩錐面；左台肩徑向孔3-2-4與左錐閥芯孔3-2-2連通；左台肩錐面的角度小於錐台孔的角度；

見圖6，右錐閥芯4-2的中心線上設有連通的右彈簧孔4-2-1和右錐閥芯孔4-2-2，右錐閥芯4-2的右端設有一個徑向圓環面的右台肩4-2-3；右台肩4-2-3的徑向設有兩個右台肩徑向孔4-2-4，右台肩4-2-3的右端具有一個右台肩錐面；右台肩徑向孔4-2-4與右錐閥芯孔4-2-2連通；右台肩錐面的角度小於錐台孔的角度。

閥心2內兩側各安裝左單向閥3和右單向閥4後，兩個左密封圈3-1-7分別把左第一圓環槽3-1-1和左第二圓環槽3-1-2隔絕、左第二圓環槽3-1-2和左節流槽2-6隔絕；兩個右密封圈4-1-7分別把右第一圓環槽4-1-1和右第二圓環槽4-1-2隔絕、右第二圓環槽4-1-2和右節流槽2-10隔絕；左第三節流孔2-9與閥體的正重疊量為L2，左泄壓斜孔7與閥體的正重疊量為L1；左第三節流孔2-9，左節流槽2-6，左錐閥芯孔3-2-2，左台肩徑向孔3-2-4，左閥座中心孔3-1-5，兩左閥座徑向孔3-1-6，左泄壓斜孔7通成一通道；右第一節流孔2-11，右節流槽2-10，右台肩徑向孔4-2-4，右錐閥芯孔4-2-2，右閥座中心孔4-1-5，右閥座徑向孔4-1-6，右泄壓斜孔8也通成一通道。

《能源再生利用的液壓控制主閥》的工作原理為：

閥芯2換向到L位時：工作原理如下：油口P通過進油節流槽2-4，流到油口I/L處，再經過節流槽2-6流入油口A，同時一部分油液可通過左第三節流孔2-9，從油口I/L處流入到左節流槽2-6處，油液由左台肩徑向孔3-2-4連通左錐閥芯孔3-2-2，左閥座中心孔3-1-5，左閥座徑向孔3-1-6，左第一圓環槽3-1-1，左泄壓斜孔7，並被封堵住，油口I/L處到左泄壓斜孔7壓力大小相等，由於左錐閥芯3-2圓截面r3比圓環面r1大得多，所以左錐閥芯3-2上的錐面被緊緊推向並緊貼在閥芯2的錐面上，從油口P可靠地作用到油缸無桿腔上，推到油缸活塞向上運動；油缸活塞桿腔的油液回流到油口B，流入右第二節流孔2-12，右第一圓環槽4-1-1，通過右第三節流孔2-13流到油口T，另一部分油液可通過右第一節流孔2-11從油口B流到右節流槽2-10，右台肩徑向孔4-2-4，右錐閥芯孔4-2-2，右閥座中心孔4-1-5，最後通過右泄壓斜孔8流到油口T，這一過程，右錐閥芯4-2上的錐面緊貼在閥芯2的錐面上。

閥芯2換向到R位時：油口P通過右進油節流槽2-5，流到油口I/R處，再經過右節流槽2-10流入油口B，同時一部分油液可通過右第一節流孔2-11，從油口I/R處流入到右節流槽2-10處，油液再由兩右台肩徑向孔4-2-4連通右錐閥芯孔4-2-2，右閥座中心孔4-1-5，右閥座徑向孔4-1-6，右第二圓環槽4-1-2，右泄壓斜孔8，最後流到油箱，由於兩右台肩徑向孔4-2-4面積比右閥座徑向孔4-1-6大，這一部分的油液基本只在右閥座徑向孔4-1-6的前端產生相同的壓力，由於作用在右錐閥芯4-2的圓截面r4，作用在右錐閥芯4-2的圓環面r2上的液壓力方向及右彈簧4-3都是把右錐閥芯4-2上的錐面P2緊緊推向並緊貼在閥芯2的錐面P4上。使油口P的油液只作用到油缸活塞桿桿腔上，推動油缸活塞向下運動；

油缸活塞腔的油液回流到A油口，流入左第二節流孔2-8，左第二圓環槽3-1-2，通過左第一節流孔2-7流到油口T，通過限制左第一節流孔2-7過流面積，使回油在左第一節流孔2-7產生一個背壓p1，防止活塞失速下落，同時另一部分油液可通過左節流槽2-6從油口A處流到左節流槽2-6，右閥座徑向孔4-1-6，右台肩徑向孔4-2-4，左閥座中心孔3-1-5，左第一圓環槽3-1-1最後通過右泄壓斜孔8流到油口T，這一過程，由於右台肩徑向孔4-2-4面積比較小，使回油在右台肩徑向孔4-2-4產生一個背壓p2，通過右台肩徑向孔4-2-4的油液也比較小，而此後的左錐閥芯孔3-2-2，左閥座中心孔3-1-5，左第一圓環槽3-1-1最後通過右泄壓斜孔8面積都比右台肩徑向孔4-2-4，油液基本可以零壓力流回油口T，這樣，作用在左錐閥芯3-2上圓環面r1在p2的作用下，便可以克服左彈簧3-3，使左錐閥芯3-2上的錐面P2分離閥芯2的錐面P1，左節流槽2-6的油液便可以以p1的壓力流向細中心孔2-2，p1作用在右錐閥芯4-2左端面上克服右彈簧4-3使右錐閥芯4-2上的錐面P4分離閥芯2上的錐面P3，細中心孔2-2中的油液也就可以通過右節流槽2-10，右第一節流孔2-11，最終流入到油口B，與油口P的油液一起推動活塞向下運動，實現了能源再生，減小了發動機功率。當下降速度比較慢時，p1便不可以推動右錐閥芯4-2左端面上克服右彈簧4-3使右錐閥芯4-2上的錐面P4分離閥芯2上的錐面P3，不影響油缸的微動動作。

榮譽表彰

2018年12月20日，《能源再生利用的液壓控制主閥》獲得第二十屆中國專利優秀獎。