CN103661587B - 一种车辆转向防偏摆阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆转向防偏摆阀，为左右对称式结构，其特征在于包括阀体（1）、调压阀组件（21）和安全阀组件（2）；阀体靠近中部的外壁两侧向下对称设置有两个进油口（A1）、（A2），阀体（1）后壁对称设置有两个出油口（B1）、（B2）；两组调压阀组件（21）对称设置于阀体（1）内部，中间安装有控制阀芯（15），控制阀芯（15）外径与阀体（1）内径间隙配合，两组安全阀组件（2）对称设置于阀体（1）的上部；进油口（A1）、（A2）与阀体（1）内调压阀组件（21）和控制阀芯（15）形成的两个油腔分别连通。本发明结构简单、适用性强，集成了双路液控调压阀和双路安全阀的功能，可满足不同型号、不同载荷车辆转向时的具体工况。

Description

一种车辆转向防偏摆阀

技术领域

本发明属于液压传动与伺服技术领域，具体涉及一种车辆转向防偏摆阀。

背景技术

高速行驶的多轴重型车辆在转向或直行过程中，因后桥惯性较大且转向载荷较低，极易出现车辆尾部偏摆的现象，这是国内外多轴大型车辆高速行驶时面临的普遍技术难题。为解决这一固有顽症，可在车辆后桥转向液压回路中增加防偏摆阀，以协调车辆行驶时前后桥的动作顺序，防止车辆后桥先于前桥动作而产生的偏摆现象。同时集成设计双路安全阀，还可对转向液压油缸提供过压保护功能。经查，目前国内外均无采用此形式的车辆防偏摆阀，本发明为该技术领域的首创。

发明内容

本发明的目的是解决高速行驶的多轴重型车辆的尾部偏摆难题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为，一种车辆转向防偏摆阀，为左右对称式结构，包括阀体、调压阀组件和安全阀组件；其中，阀体为中空的长方体，靠近中部的外壁两侧向下对称设置有两个进油口，阀体后壁对称设置有两个出油口；两组调压阀组件对称设置于阀体内部，中间安装有控制阀芯，控制阀芯外径与阀体内径间隙配合，两组安全阀组件对称设置于阀体的上部；进油口与阀体内调压阀组件和控制阀芯形成的两个圆柱环状液压容腔分别连通。

当高压油由一侧进油口流入阀体内部，推动一侧调压阀组件和控制阀芯分别向两侧平移，同时控制阀芯推开另一侧的调压阀组件，使得两调压阀芯同时向两侧开启，高压油液通过调压阀座和阀体之间的流速缓冲槽，从一侧出油口流出，进入转向助力液压缸对应腔，推动液压缸前进；转向助力液压缸另一腔的油液流回车辆转向防偏摆阀对应侧的出油口，并经该侧已开启的调压阀芯流出阀件同侧的进油口，实现油路的闭环；由于车辆转向防偏摆阀为对称结构，当高压油从进油口进入时，原理同上述描述，其油液循环路径与上述路径对称。

所述调压阀组件包括调压阀座、调压阀芯、端盖、调压阀弹簧、调压阀弹簧座、调节螺杆、锁紧螺母和防尘罩；其中，调压阀座外套双道O形橡胶密封圈后通过阀体内止口固定于阀体内，其内部设置有调压阀芯和控制阀芯的一端顶杆；调压阀座与调压阀芯间隙配合，调压阀座圆柱外壁与阀体内部形成环形油液流速缓冲槽；调压阀芯的远离控制阀芯一端设有调压阀弹簧，被外侧调压阀弹簧座压紧于调压阀芯上；调压阀弹簧座外侧的端盖通过安装螺钉固定在阀体上，之间用密封圈密封；端盖端面开内螺纹孔，里面设置带匹配外螺纹的调节螺杆，端盖、调节螺杆外侧设有锁紧螺母，调节螺杆内端顶紧在调压阀弹簧座上；端盖固定后，在调压阀弹簧座和调压阀弹簧的弹簧力作用下压紧调压阀芯，使其锥面与调压阀座内孔形成锥面硬密封形式，并与控制阀芯顶杆端面留有一定间隙。

所述安全阀组件包括安全阀球阀芯、调整垫片、安全阀螺堵、安全阀弹簧和安全阀球阀座；其中，流速缓冲槽上对应部位设置安全阀球阀芯，安全阀球阀芯上设有安全阀球阀座，安全阀球阀座上设有安全阀螺堵，安全阀球阀座与安全阀螺堵间从下到上依次设有调整垫片和安全阀弹簧；安全阀螺堵和安全阀球阀座之间形成的容腔通过阀体内部的斜长孔，即安全阀油液流道，与控制阀芯的环形腔沟通。所述出油口的阀体外壁焊接三通出油接头，下方并联的出口设置内螺纹形式的测压接口，平常状态下测压接口上装配外螺纹形式的测压螺堵，阀件故障诊断时连接压力检测装置。

所述进油口设置为斜孔，进油口的焊接直通接头内部加工内螺纹，设置外螺纹形式的阻尼螺钉。

所述控制阀芯外壁与阀体内壁接触部位设置有若干环形均压槽，其作用在于补偿或抵消油液在流过阀芯与阀体间隙时产生的径向不平衡力，减小液压卡紧力。

所述调压阀芯与调压阀座内壁接触部位设置有若干环形均压槽，其作用在于补偿或抵消油液在流过阀芯与阀体间隙时产生的径向不平衡力，减小液压卡紧力。

本发明的有益效果在于：（1）本发明应用在车辆转向液压回路上，通过在液压回路中增加防偏摆阀，有效地协调了转向过程中前后桥的动作顺序，保证了车辆高速直线行驶的稳定性，攻克了多轴重型车辆高速行驶时尾部偏摆的关键性技术难题，提高了多轴重型特种车辆的环境适应能力；（2）本发明设计尺寸紧凑、结构简单、适用性强、通用化程度高，集成了双路液控调压阀和双路安全阀的功能，各阀芯的开启压力值均可调节，可满足不同型号、不同载荷车辆转向时的具体工况。

附图说明

图1为一种车辆转向防偏摆阀的正视剖视图。

图2为一种车辆转向防偏摆阀的C-C面剖视图。

图中，1-阀体，2-调压阀座，3-调压阀芯，4-端盖，5-调压阀弹簧，6-调压阀弹簧座，7-调节螺杆，8-锁紧螺母，9-防尘罩，10-安全阀球阀芯，11-调整垫片，12-安全阀螺堵，13-安全阀弹簧，14-安全阀球阀座，15-控制阀芯，16-阻尼螺钉，17-测压螺堵，18-流速缓冲槽，19-调压阀座通流孔，20-安全阀油液流道，21-调压阀组件，22-安全阀组件，A1、A2-进油口，B1、B2-出油口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步描述。

本发明应用于车辆转向液压回路，在转向助力液压缸的正反腔设置车辆转向防偏摆阀，助力缸的正反腔油口分别连接车辆转向防偏摆阀的两出油口B1、B2；车辆转向防偏摆阀包括双路调压阀组件21和双路安全阀组件22。通过调节调压阀组件21的开启压力来调节车辆后桥转向液压助力油缸的载荷，以协调车辆转向时前后桥的动作顺序，防止车辆后桥先于前桥动作而产生的车辆偏摆；通过双路安全阀组件22实现转向液压助力油缸的过压保护功能，防止因调压阀芯3卡滞等导致调压阀组件21无法打开时，被动转向造成的液压缸过压问题。具体运行方式举例如下：

出油口B1、B2连接转向液压助力油缸的正反腔，高压油液由进油口A1经阻尼螺钉16稳流降噪后，进入控制阀芯15左端空腔，高压油推动控制阀芯15向右运动，顶开进油口A2油路一侧的调压阀芯3，实现出油口B2至进油口A2油液回路的连通；同时当高压油压力升高到超过进油口A1口一侧调压阀芯3的设定压力后，推动调压阀芯3轴向左移，使得调压阀组件21开启，高压油通过出油口B1进入转向油缸的正腔，推动转向油缸运动实现车辆转向动作，液压缸反腔的油液再通过出油口B2至进油口A2油液回路卸荷。同理，高压油液也可由A2口进入，实现同样的功能。

假设控制阀芯15或进油口A2口的调压阀芯3运动卡滞，无法开启出油口B2至进油口A2油液回路，转向助力油缸在车辆杆系的拉动下运动，但出油路封堵无法排出油液，将使得油缸内压力升高，造成车辆的被动转向；当车辆杆系拉力过大时，油缸内压力过高，还会产生液压缸憋压的危险；因此在每个调压阀油路反向并联旁支桥路，设置安全阀22组件提供过载保护功能，当液压缸内油压升高，超过安全阀组件22设定的压力时，安全阀球阀芯10被向上推动，开启安全卸压回路，液压缸内的油液经安全阀油液流道20流出，避免车辆的被动转向和液压缸憋压的风险。

上述一种车辆转向防偏摆阀，为左右对称式结构，如图1、图2所示，包括阀体1、调压阀组件21和安全阀组件22；其中，阀体1为中空的长方体，靠近中部的外壁两侧向下对称设置有两个进油口A1、A2，阀体1后壁对称设置有两个出油口B1、B2；两组调压阀组件21对称设置于阀体1内部，中间安装有控制阀芯15，控制阀芯15外径与阀体1内径间隙配合，两组安全阀组件22对称设置于阀体1的上部；进油口A1、A2与阀体1内调压阀组件21和控制阀芯15形成的两个圆柱环状液压容腔分别连通；控制阀芯15外壁与阀体1内壁接触部位设置有若干环形均压槽，以补偿控制阀芯15的径向不平衡力。进油口A1、A2上设置阻尼螺钉16，其作用对进入的高压油进行稳流降噪。油液经过阻尼螺钉16后，沿斜孔进入控制阀芯15的环形腔。出油口B1、B2为焊接三通接头，下方并联的出口设置内螺纹形式的测压接口；平常状态下装配外螺纹形式的测压螺堵17，当用于阀件故障诊断时可拧下测压螺堵17，连接压力检测装置。

调压阀组件21包括调压阀座2、调压阀芯3、端盖4、调压阀弹簧5、调压阀弹簧座6、调节螺杆7、锁紧螺母8和防尘罩9；其中，调压阀座2外套双道O形橡胶密封圈后通过阀体1内止口固定于阀体1内，其内部设置有调压阀芯3和控制阀芯15的一端顶杆；调压阀座2与调压阀芯3间隙配合，调压阀座2圆柱外壁与阀体1内部形成环形油液流速缓冲槽18；调压阀芯3的远离控制阀芯15一端设有调压阀弹簧5，被外侧调压阀弹簧座6压紧于调压阀芯3上；调压阀弹簧座6外侧的端盖4通过安装螺钉固定在阀体1上，之间用密封圈密封；端盖4端面开内螺纹孔，里面设置带匹配外螺纹的调节螺杆7，端盖4、调节螺杆7外侧设有锁紧螺母8，调节螺杆7内端顶紧在调压阀弹簧座6上，可调整调压阀弹簧座6的位置，调整到位后用锁紧螺母8将调节螺杆7锁紧在预定位置；端盖4固定后，在调压阀弹簧座6和调压阀弹簧5的弹簧力作用下压紧调压阀芯3，使其锥面与调压阀座2内孔形成锥面硬密封形式，并与控制阀芯15顶杆端面留有一定间隙；调压阀芯3与调压阀座2内壁接触部位设置有若干环形均压槽，以补偿调压阀芯3的径向不平衡力；两侧调压阀组件21的开启压力分别由两侧的调节螺杆7设定，调节螺杆7根据不同车辆载荷、惯量及前、后桥转向液压油缸的动作顺序，调定调压阀芯3的开启压力，提高后桥转向油缸的启动载荷，可有效防止后桥先于前桥动作而产生的车辆尾部偏摆问题，并适应不同型号重型车辆的特殊需求。调节螺杆7调整到位后，位置由锁紧螺母8锁紧，并罩防尘罩9保护。

安全阀组件22包括安全阀球阀芯10、调整垫片11、安全阀螺堵12、安全阀弹簧13、安全阀球阀座14；其中，流速缓冲槽18上对应部位设置安全阀球阀芯10，安全阀球阀芯10上设有安全阀球阀座14，安全阀球阀座14上设有安全阀螺堵12，安全阀球阀座14与安全阀螺堵12间从下到上依次设有调整垫片11和安全阀弹簧13，安全阀组件22的开启压力由调整垫片11调节安全阀弹簧13的预压缩量确定，保护油缸不超过额定压力范围；安全阀螺堵12和安全阀球阀座14之间形成的容腔通过阀体1内部的斜长孔，即安全阀油液流道20，与控制阀芯15的环形腔沟通；当调压阀组件21出现故障时，液压缸回油腔的油液可通过对应侧的安全阀组件22流出回路。

当控制阀芯15或出油一侧的调压阀组件21出现运动卡滞或其他问题，无法开启出油回路时，转向助力油缸在车辆杆系的拉动下运动，但出油路封堵无法排出油液，将使得油缸内压力升高，造成车辆的被动转向；当车辆杆系拉力过大时，油缸内压力过高，还会产生液压缸憋压的危险；因此在每个调压阀油路反向并联旁支桥路，设置安全阀组件22提供过载保护功能，当液压缸内油压升高，超过安全阀组件22设定的压力时，将安全阀球阀芯10顶开，开启安全卸压回路，避免车辆的被动转向和液压缸憋压的风险。

出油口B1、B2的阀体外壁焊接三通出油接头，下方并联的出口设置内螺纹形式的测压接口；平常状态下装配外螺纹形式的测压螺堵17，当用于阀件故障诊断时可拧下测压螺堵，连接压力检测装置，如压力表或压力传感器等，进行故障诊断。

进油口A1、A2的焊接直通接头内部加工内螺纹，设置外螺纹形式的阻尼螺钉，其作用是对进入的高压油进行稳流降噪；阻尼孔直径可根据***需要进行匹配，减小液压冲击和避免阀件啸叫等；油液经过阻尼螺钉后，沿斜孔进入控制阀芯的环形腔；将进油口设置为斜孔，可使得液流进入阀腔时带有一定的轴向分力，以补偿或抵消部分稳态液动力。

上面对本发明的实施例作了详细说明，上述实施方式仅为本发明的最优实施例，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (7)

1.一种车辆转向防偏摆阀，为左右对称式结构，其特征在于包括阀体（1）、调压阀组件（21）和安全阀组件（22）；其中，阀体（1）为中空的长方体，靠近中部的外壁两侧向下对称设置有两个进油口（A1）、（A2），阀体（1）后壁对称设置有两个出油口（B1）、（B2）；两组调压阀组件（21）对称设置于阀体（1）内部，中间安装有控制阀芯（15），控制阀芯（15）外径与阀体（1）内径间隙配合，两组安全阀组件（22）对称设置于阀体（1）的上部；进油口（A1）、（A2）与阀体（1）内调压阀组件（21）和控制阀芯（15）形成的两个圆柱环状液压容腔分别连通。

2.如权利要求1所述的一种车辆转向防偏摆阀，其特征在于调压阀组件（21）包括调压阀座（2）、调压阀芯（3）、端盖（4）、调压阀弹簧（5）、调压阀弹簧座（6）、调节螺杆（7）、锁紧螺母（8）和防尘罩（9）；其中，调压阀座（2）外套双道O形橡胶密封圈后通过阀体（1）内止口固定于阀体（1）内，其内部设置有调压阀芯（3）和控制阀芯（15）的一端顶杆；调压阀座（2）与调压阀芯（3）间隙配合，调压阀座（2）圆柱外壁与阀体（1）内部形成环形油液流速缓冲槽（18）；调压阀芯（3）的远离控制阀芯（15）一端设有调压阀弹簧（5），被外侧调压阀弹簧座（6）压紧于调压阀芯（3）上；调压阀弹簧座（6）外侧的端盖（4）通过安装螺钉固定在阀体（1）上，之间用密封圈密封；端盖（4）端面开内螺纹孔，里面设置带匹配外螺纹的调节螺杆（7），端盖（4）、调节螺杆（7）外侧设有锁紧螺母（8），调节螺杆（7）内端顶紧在调压阀弹簧座（6）上；端盖（4）固定后，在调压阀弹簧座（6）和调压阀弹簧（5）的弹簧力作用下，压紧调压阀芯（3），使其锥面与调压阀座（2）内孔形成锥面硬密封形式，并与控制阀芯（15）顶杆端面留有一定间隙。

3.如权利要求1所述的一种车辆转向防偏摆阀，其特征在于安全阀组件（22）包括安全阀球阀芯（10）、调整垫片（11）、安全阀螺堵（12）、安全阀弹簧（13）和安全阀球阀座（14）；其中，流速缓冲槽（18）上对应部位设置安全阀球阀芯（10），安全阀球阀芯（10）上设有安全阀球阀座（14），安全阀球阀座（14）上设有安全阀螺堵（12），安全阀球阀座（14）与安全阀螺堵（12）间从下到上依次设有调整垫片（11）和安全阀弹簧（13），安全阀螺堵（12）和安全阀球阀座（14）之间形成的容腔通过阀体（1）内部的斜长孔，即安全阀油液流道（20），与控制阀芯（15）的环形腔沟通。

4.如权利要求1所述的一种车辆转向防偏摆阀，其特征在于阀体（1）出油口（B1）、（B2）为焊接三通接头，下方并联的出口设置内螺纹形式的测压接口；平常状态下装配外螺纹形式的测压螺堵（17），当用于阀件故障诊断时可拧下测压螺堵（17），连接压力检测装置。

5.如权利要求1所述的一种车辆转向防偏摆阀，其特征在于进油口（A1）、（A2）的焊接直通接头内部加工内螺纹，分别设置外螺纹形式的阻尼螺钉（16）；油液经过阻尼螺钉（16）后沿斜孔进入控制阀芯（15）的环形腔。

6.如权利要求1所述的一种车辆转向防偏摆阀，其特征在于控制阀芯（15）外壁与阀体（1）内壁接触部位设置有若干环形均压槽。

7.如权利要求2所述的一种车辆转向防偏摆阀，其特征在于调压阀芯（3）与调压阀座（2）内壁接触部位设置有若干环形均压槽。