CN105705705A - 工程机械浮动阀 - Google Patents

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Abstract

公开了一种工程机械浮动阀，如果在整平和找平作业的过程中出现阀芯粘滞现象，则所述浮动阀能够消除该阀芯粘滞现象。根据本发明，提供一种工程机械浮动阀，所述浮动阀包括：阀块，所述阀块具有与作业装置的液压缸的大腔室和小腔室连通的第一致动器端口和第二致动器端口以及与第一致动器端口和第二致动器端口选择性地连通的储罐端口；保持提升阀，可打开或关闭地设置于用于将第一致动器端口连接到第二致动器端口的路径；阀芯，设置在阀块中以便可移位，并在阀芯移位时将保持提升阀移位到保持功能解除位置从而打开所述路径；动臂上升信号压力端口，如果在动臂下降先导压力被释放时阀芯没有恢复到中位，则动臂上升先导压力被施加到动臂上升信号压力端口以使阀芯恢复到中位；活塞，通过施加到动臂上升信号压力端口的动臂上升先导压力而推压阀芯，以使阀芯恢复到中位；排出口，如果活塞通过动臂上升先导压力被推压以及如果阀芯通过动臂下降先导压力被移位，则所述排出口用于排出来自压力腔室的液压油。

Description

工程机械浮动阀
技术领域
本发明涉及一种工程机械浮动阀，更具体地，涉及这样一种用于工程机械的浮动阀，所述浮动阀可以消除在通过浮动功能执行找平和整平作业时即使操纵杆(RCV)***作为处于中位但动臂下降操作仍被持续执行的阀芯粘滞(spoolstick)现象。
背景技术
通常，在使用挖掘机执行找平和整平作业的情况下，在动臂下降操作期间液压流体从液压泵至动臂油缸的供应被截断的状态下，在动臂油缸的大腔室侧和小腔室侧上的流动路径通过浮动阀彼此连通，并且动臂油缸的液压流体回流到液压流体储罐，以使动臂可凭借其自重而下降。
在这种情况下，如果斗杆***作(斗杆缩进或斗杆伸出操作)，则铲斗根据凹凸不平的地面沿着向上和向下的方向移动，因此可轻松地执行找平和整平作业。另外，从液压泵供应至动臂油缸的液压流体可用于操作另一作业装置，因此可以节能。
图1和图2是现有技术中的用于工程机械的浮动阀的视图和该浮动阀的液压回路图。
如图1和图2所示，现有技术中的用于工程机械的浮动阀包括：阀块4，阀块4包括第一致动器端口1、第二致动器端口2和储罐端口3，所述第一致动器端口1形成在阀块4中以与作业装置的液压缸(即，动臂油缸)的大腔室连通，所述第二致动器端口2形成在阀块4中以与作业装置的液压缸的小腔室连通，所述储罐端口3形成在阀块4中以与第一致动器端口1和第二致动器端口2选择性地连通；保持提升阀5，安装在将第一致动器端口1连接到第二致动器端口2和储罐端口3的路径6中以被打开或关闭；阀芯7，安装在阀块4中并响应于施加到阀芯7的动臂下降先导压力Pi而移位，以通过将保持提升阀5移位到保持功能解除位置来打开路径6，并且当路径6打开时，将第一致动器端口1连接到第二致动器端口2和储罐端口3；排出流动路径9，被构造为：当阀芯7通过动臂下降先导压力Pi而移位时，使保持提升阀5的背腔室(backchamber)5a中的液压流体通过阀芯7的中空孔7a排出至排出口8，以解除保持提升阀5的保持功能。
如果阀芯7通过在动臂下降操作期间施加的动臂下降先导压力Pi而沿着如附图中所示的向右的方向移位(在这种情况下，阀弹簧10被压缩)，则保持提升阀5的背腔室5a中的液压流体依次经过排出流动路径9和阀芯7的中空孔7a，并随后排出至排出口8。在这种情况下，保持提升阀5被移位到保持功能解除位置而打开路径6。
由此，与液压缸的大腔室连通的第一致动器端口1可以连接到与液压缸的小腔室连通的第二致动器端口2和储罐端口3。换言之，由于液压缸的大腔室、液压缸的小腔室和液压流体储罐通过浮动阀彼此连通，因此，使用浮动功能执行找平和整平作业成为可能。
即使在如上所述的在使用浮动阀完成找平和整平作业的同时操纵杆(RCV)***作为处于中位以释放施加到阀芯7的动臂下降先导压力Pi的情况下，阀芯7不返回到中位的阀芯粘滞现象也会由于阀芯间隙不足或外来物质而发生。
如果阀芯7中发生阀芯粘滞现象，则保持提升阀5不返回到保持提升阀5通过阀弹簧5b的弹性恢复力而截断路径6的位置。因此，从液压缸的大腔室供应的液压流体流动到第一致动器端口1中，并随后通过路径6朝向第二致动器端口2和储罐端口3排出。因此，作业装置的顶起现象(jack-upphenomenon)会由于动臂的自由下落现象而发生。
发明内容
技术问题
因此，做出本发明以解决现有技术中出现的前述问题，本发明的目的在于提供一种用于工程机械的浮动阀，在通过浮动功能执行找平和整平作业时由于阀芯粘滞现象而持续执行动臂下降操作的情况下，所述浮动阀可以通过动臂上升(boom-up)先导压力而使阀芯返回到中位。
技术方案
为了实现以上和其它目的，根据本发明的实施例，提供了一种用于工程机械的浮动阀，所述浮动阀包括：阀块，包括第一致动器端口、第二致动器端口和储罐端口，所述第一致动器端口形成在阀块中以与作业装置的液压缸的大腔室连通，所述第二致动器端口形成在阀块中以与作业装置的液压缸的小腔室连通，所述储罐端口形成在阀块中以与第一致动器端口和第二致动器端口选择性地连通；保持提升阀，安装在将第一致动器端口连接到第二致动器端口和储罐端口的路径中以被打开或关闭；阀芯，安装在阀块中，以响应于施加到阀芯的动臂下降先导压力而移位，所述阀芯移位，以随着液压流体从保持提升阀的背腔室排出而将保持提升阀移位到保持功能解除位置，从而打开所述路径，并且当所述路径打开时，使第一致动器端口与第二致动器端口和储罐端口连通；动臂上升信号压力端口，被配置为：如果当动臂下降先导压力被释放时阀芯没有返回到中位，则接收施加到所述动臂上升信号压力端口的动臂上升先导压力，以使阀芯返回到中位；活塞，被构造为通过施加到动臂上升信号压力端口的动臂上升先导压力来推压阀芯，而使阀芯返回到中位；排出口，被构造为如果活塞通过动臂上升先导压力而被推压或者如果阀芯通过动臂下降先导压力而移位，则将液压流体从压力腔室排出。
施加到动臂上升信号压力端口的动臂上升先导压力可通过操作用于操作液压缸的操纵杆来施加。
根据本发明的实施例，所述浮动阀还可包括：阀芯盖，安装在阀块的一个侧表面上，并且所述阀芯盖包括设置在其中的压力腔室、排出口、动臂上升信号压力端口和活塞，其中，液压流体从保持提升阀的背腔室排出至所述压力腔室；阀弹簧，被构造为推压阀芯，使得当动臂下降先导压力被释放时阀芯返回到中位；定位销，固定到阀芯的一个端部，以当活塞通过施加到活塞的动臂上升先导压力而滑动从而推压所述定位销时使阀芯移位。
有益效果
根据具有上述构造的本发明的实施例，在通过浮动功能执行找平和整平作业时由于阀芯粘滞现象而持续执行动臂下降操作的情况下，阀芯通过动臂上升先导压力被强制返回，由此可以快速消除阀芯粘滞现象。
附图说明
图1是现有技术中的用于工程机械的浮动阀的示意图；
图2是图1中示出的浮动阀的液压回路图；
图3是根据本发明的实施例的用于工程机械的浮动阀的示意图；
图4是图3中示出的浮动阀的液压回路图。
<附图中主要部件的标号说明>
1：第一致动器端口
2：第二致动器端口
3：储罐端口
4：阀块
5：保持提升阀
6：路径
7：阀芯
8：排出口
9：排出流动路径
10：阀弹簧
11：动臂上升信号压力端口
12：活塞
13：压力腔室
14：排出口
15：操纵杆
16：阀芯盖
17：定位销
具体实施方式
以下，将参照附图详细描述根据本发明的优选实施例的用于工程机械的浮动阀。
图3是根据本发明的实施例的用于工程机械的浮动阀的示意图，图4是图3中示出的浮动阀的液压回路图。
参照图3和图4，提供一种用于工程机械的浮动阀，所述工程机械具有下驱动结构、安装在下驱动结构上用于回转的上框架、安装在上框架上的发动机室和驾驶室以及安装在上框架上的作业装置，根据本发明的实施例，所述浮动阀包括：阀块4，所述阀块4包括第一致动器端口1、第二致动器端口2和储罐端口3，所述第一致动器端口1形成在阀块4中以与作业装置的液压缸(即，动臂油缸)的大腔室连通，所述第二致动器端口2形成在阀块4中以与作业装置的液压缸的小腔室连通，所述储罐端口3形成在阀块4中以与第一致动器端口1和第二致动器端口2选择性地连通；保持提升阀5，安装在将第一致动器端口1连接到第二致动器端口2和储罐端口3的路径6中以被打开或关闭；阀芯7，安装在阀块4中，以响应于施加到阀芯7的动臂下降先导压力Pia而移位，所述阀芯7移位，以随着液压流体从保持提升阀5的背腔室5a排出而将保持提升阀5移位到保持功能解除位置，从而打开路径6，并且当路径6打开时，使第一致动器端口1与第二致动器端口2和储罐端口3连通；动臂上升信号压力端口11，被构造为如果当动臂下降先导压力Pia被释放时阀芯7没有返回到中位，则接收施加到动臂上升信号压力端口11的动臂上升先导压力Pib，以使阀芯7返回到中位；活塞12，被构造为通过施加到动臂上升信号压力端口11的动臂上升先导压力Pib来推压阀芯7，而使阀芯7返回到中位；排出口14，被构造为如果活塞12通过动臂上升先导压力Pib被推压或者如果阀芯7通过动臂下降先导压力Pia而移位，则使液压流体从压力腔室13排出。
施加到动臂上升信号压力端口的动臂上升先导压力Pib可通过操作用于操作液压缸的操纵杆(RCV)15来施加。
根据本发明的实施例的用于工程机械的浮动阀还可包括：阀芯盖16，安装在阀块4的一个侧表面上，并且所述阀芯盖16包括设置在其中的压力腔室13、排出口14、动臂上升信号压力端口Pib和活塞12，其中，液压流体从保持提升阀5的背腔室5a排出至所述压力腔室13；阀弹簧10，被构造为推压阀芯7，从而当动臂下降先导压力Pia被释放时使阀芯7返回到中位；定位销17，固定到阀芯7的一个端部，以当活塞12通过施加到活塞12的动臂上升先导压力Pib而滑动从而推压所述定位销17时使阀芯7移位。
根据以上描述的构造，如果阀芯7通过在动臂下降操作期间施加的动臂下降先导压力Pia而沿着如附图中所示的向右的方向移位(在这种情况下，阀弹簧10被压缩)，则保持提升阀5的背腔室5a中的液压流体依次经过排出流动路径9和阀芯7的中空孔7a，并随后运动到压力腔室13。压力腔室13中的液压流体通过排出口14排出至液压流体储罐。由此，保持提升阀5被移位到保持功能解除位置，以打开路径6。
在这种情况下，从液压缸的大腔室流动至第一致动器端口1的液压流体通过打开的路径6排出至第二致动器端口2和储罐端口3。换言之，使得液压缸的大腔室、液压缸的小腔室和液压流体储罐彼此连通，由此，使用浮动功能执行找平和整平作业成为可能。
另一方面，在操纵杆(RCV)***作成处于中位以释放动臂下降先导压力Pia的情况下，阀芯7通过阀弹簧10的弹性恢复力而返回到中位。当阀芯7被移位到中位时，排出流动路径9被截断，由此，液压流体填充在保持提升阀5的背腔室5a中。
在这种情况下，作为由于保持提升阀5的上端部和下端部之间的横截面面积的不同而产生的压力差与弹性支撑保持提升阀5的上端部的阀弹簧5b的弹力之和的压力变得比推压保持提升阀5的下端部的液压流体的压力更高。由此，路径6被保持提升阀5截断，从而防止流动到第一致动器端口1中的液压流体排出到第二致动器端口2和储罐端口3。换言之，可维持通过保持提升阀5执行的保持功能。
另一方面，即使在通过操作操纵杆来释放动臂下降先导压力的情况下，阀芯7不返回到中位的阀芯粘滞现象也会由于阀芯7滑动的阀芯间隙不足或者外来物质而发生。
在这种情况下，如果通过操作操纵杆15而将动臂上升先导压力Pib施加到动臂上升信号压力端口11，则活塞12滑动以推压固定到阀芯7的一端的定位销17。因此，可使固定到定位销17的阀芯7沿着附图中的向左的方向移位而返回到中位。
如上所述，在使用浮动功能执行找平和整平作业之后使阀芯7返回到中位以维持保持提升阀的保持功能的情况下，阀芯7由于阀芯粘滞现象可能没有返回到中位，由此，动臂下降现象可能持续发生。然而，在这种情况下，通过施加动臂上升先导压力Pib而使阀芯7快速返回到中位，由此，能够防止因动臂下降现象而发生安全事故，诸如作业装置的顶起现象。
虽然已经参照附图中的优选实施例描述了本发明，但是应理解的是，在不脱离由权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，本领域普通技术人员可作出实施例的各种等同的修改和变型。
产业上的可利用性
根据具有上述构造的本发明，在通过浮动功能执行找平和整平作业时由于阀芯粘滞现象而持续执行动臂下降操作的情况下，动臂可在动臂上升先导压力的作用下快速返回到中位。

Claims (3)

1.一种用于工程机械的浮动阀，包括：
阀块，包括第一致动器端口、第二致动器端口和储罐端口，所述第一致动器端口形成在阀块中以与作业装置的液压缸的大腔室连通，所述第二致动器端口形成在阀块中以与作业装置的液压缸的小腔室连通，所述储罐端口形成在阀块中以与第一致动器端口和第二致动器端口选择性地连通；
保持提升阀，安装在将第一致动器端口连接到第二致动器端口和储罐端口的路径中以被打开或关闭；
阀芯，安装在阀块中，以响应于施加到阀芯的动臂下降先导压力而移位，所述阀芯移位，以随着液压流体从保持提升阀的背腔室排出而将保持提升阀移位到保持功能解除位置，从而打开所述路径，并且当所述路径打开时，使第一致动器端口与第二致动器端口和储罐端口连通；
动臂上升信号压力端口，被配置为：如果当动臂下降先导压力被释放时阀芯没有返回到中位，则接收施加到所述动臂上升信号压力端口的动臂上升先导压力，以使阀芯返回到中位；
活塞，被构造为：通过施加到动臂上升信号压力端口的动臂上升先导压力来推压阀芯，而使阀芯返回到中位；
排出口，被构造为：如果活塞通过动臂上升先导压力被推压或者如果阀芯通过动臂下降先导压力而移位，则将液压流体从压力腔室排出。
2.根据权利要求1所述的浮动阀，其中，施加到动臂上升信号压力端口的动臂上升先导压力是通过操作用于操作液压缸的操纵杆来施加的。
3.根据权利要求1所述的浮动阀，还包括：
阀芯盖，安装在阀块的一个侧表面上，并且所述阀芯盖包括设置在其中的压力腔室、排出口、动臂上升信号压力端口和活塞，其中，液压流体从保持提升阀的背腔室排出至所述压力腔室；
阀弹簧，被构造为推压阀芯，从而当动臂下降先导压力被释放时使阀芯返回到中位；
定位销，固定到阀芯的一个端部，以当活塞通过施加到活塞的动臂上升先导压力而滑动从而推压所述定位销时使阀芯移位。
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