CN114396407A - 变量控制阀结构、变量马达及工程机械 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种变量控制阀结构、变量马达及工程机械，其中，变量控制阀结构包括阀套、阀芯和电驱动件，阀套上设置有第一油口和第二油口；阀芯可移动地设置于阀套内，阀芯包括第一段和隔断段，第一段间隔套设在阀套内以形成导油腔，导油腔与第一油口连通，隔断段被配置为跟随阀芯移动，以隔断或连通导油腔和第二油口；电驱动件与阀芯连接，以驱动阀芯移动。以上结构中，通过电控方式实现排量切换，更加快速平稳，且可减少油路结构设置，降低加工成本，解决了现有技术中的变量控制阀结构成本高、可靠性低的缺陷。

Description

变量控制阀结构、变量马达及工程机械
技术领域
本发明涉及液压元件技术领域，具体涉及一种变量控制阀结构、变量马达及工程机械。
背景技术
目前，国内汽车起重机或履带起重机等工程机械的主要卷扬动作是重物的提升与下放。其中，提升与下放的速度分为高速和低速，高低速是通过马达大小排量切换得以实现的，因此控制马达排量切换的控制阀结构就显得尤为重要。
随着工程机械市场的需求，客户对卷扬马达的成本、可靠性和高低速切换的平稳性等要求越来越高。而现有技术下的变量控制阀结构常采用液压先导结构实现排量切换，该种结构成本高，可靠性低，难以适应高压高速的控制需求。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的变量控制阀结构成本高、可靠性低的缺陷，从而提供一种变量控制阀结构、变量马达及工程机械。
为了解决上述问题，本发明提供了一种变量控制阀结构，其包括阀套、阀芯和电驱动件。其中，阀套上设置有第一油口和第二油口；阀芯可移动地设置于阀套内，阀芯包括第一段和隔断段，第一段间隔套设在阀套内以形成导油腔，导油腔与第一油口连通，隔断段被配置为跟随阀芯移动，以隔断或连通导油腔和第二油口；电驱动件与阀芯连接，以驱动阀芯移动。
可选地，变量控制阀结构还包括复位机构，复位机构设置于阀芯背离电驱动件的一端，复位机构被配置为在电驱动件断电时，使阀芯复位。
可选地，复位机构包括抵接件和弹性件。其中，抵接件抵接于阀芯背离电驱动件的一端；弹性件支撑于抵接件背离阀芯的一端，以提供复位力。
可选地，电驱动件被配置为能够驱动阀芯由第一位置移动到第二位置，第一位置下隔断段隔断导油腔和第二油口，第二位置下导油腔和第二油口连通。
可选地，阀芯还包括限位段，限位段被配置为能够随阀芯移动至与阀套的端面抵接，以使阀芯保持在第二位置。
可选地，阀芯设置为实心结构。
可选地，电驱动件设置为比例电磁铁。
可选地，变量控制阀结构还包括阀体，阀体上设置有第一油路和第二油路；阀套安装于阀体内，第一油口与第一油路连通，第二油口与第二油路连通。
本发明还提供了一种变量马达，其包括变量控制阀结构和变量活塞。其中，变量控制阀结构为如上所述的变量控制阀结构，第一油口用于导入变量马达中的压力油；变量活塞的无杆腔与第二油口连接。
本发明还提供了一种工程机械，其包括如上所述的变量马达。
本发明具有以下优点：
1、将变量控制阀结构用于变量马达，在变量马达由大排量切换为小排量时，可使压力油从第一油口进入导油腔，然后通过电驱动件驱动阀芯移动，使隔断段跟随阀芯移动，导通第一油口与第二油口，使压力油液从第二油口流出，实现排量切换。与现有技术相比，使用电控方式更加快速平稳，且可减少油路结构设置，降低加工成本。
2、电驱动件设置为比例电磁铁，其结构简单、成本低，且可靠性高。
3、电驱动件断电时，通过复位机构可使阀芯复位。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明提供的变量马达的整体结构示意图；
图2示出了图1中A处的放大结构示意图。
附图标记说明：
10、阀套；11、第一油口；12、第二油口；13、限位槽；20、阀芯；21、第一段；211、导油腔；22、隔断段；23、限位段；24、第二段；30、电驱动件；40、复位机构；41、抵接件；42、弹性件；50、阀体；100、变量控制阀结构。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实施例提供了一种变量控制阀结构，如图1和图2所示，该变量控制阀结构包括阀套10、阀芯20和电驱动件30。其中，阀套10上设置有第一油口11和第二油口12。阀芯20可移动地设置于阀套10内，阀芯20包括第一段21和隔断段22：第一段21间隔套设在阀套10内以形成导油腔211，导油腔211与第一油口11连通；隔断段22能够跟随阀芯20移动，以隔断导油腔211和第二油口12，或使导油腔211和第二油口12连通。
将以上变量控制阀结构用于变量马达，可在变量马达为大排量时，设置隔断段22隔断导油腔211和第二油口12，即第一油口11与第二油口12不导通；之后，在变量马达由大排量切换为小排量时，可使压力油从第一油口11进入导油腔211，然后通过电驱动件30驱动阀芯20移动，使隔断段22跟随阀芯20移动，实现导油腔211和第二油口12之间的连通，即导通第一油口11与第二油口12，使压力油液从第二油口12流出，实现排量切换。整体来看，与使用液压先导结构控制变量马达排量切换相比，使用电控方式更加快速平稳，且可减少油路结构设置，降低加工成本，更好地适应高压高速的控制需求。
优选地，电驱动件30设置为比例电磁铁，其结构简单、成本低，且可靠性高。
本实施例中，电驱动件30能够驱动阀芯20由第一位置移动至第二位置。其中，当阀芯20处于第一位置时，通过隔断段22可以隔断导油腔211和第二油口12，从而使第一油口11和第二油口12不导通；当阀芯20移动至第二位置时，隔断段22跟随阀芯20移动，导油腔211与第二油口12连通，从而可使第一油口11和第二油口12导通。
进一步地，如图2所示，阀芯20还包括限位段23。当阀芯20移动时，限位段23能够随阀芯20移动，至与阀套10的端面抵接，以使阀芯20保持在第二位置，保证动作执行的准确性。从图2还可看到，电驱动件30的移动端即与限位段23连接，以通过限位段23驱动阀芯20整体移动。
本实施例中，阀套10具有中心孔，第一油口11和第二油口12均与该中心孔连通。第一段21和隔断段22均滑动套设于阀套10的中心孔内。优选地，第一段21和隔断段22均设置为等径段。其中，第一段21的径向尺寸小于该中心孔的径向尺寸，以形成导油腔211；隔断段22则能够与该中心孔的孔壁周向抵接，以起到隔断作用。
限位段23则伸出阀套10的中心孔设置，且限位段23的径向尺寸大于该中心孔的径向尺寸。相应地，在阀套10远离第二油口12一端的端面设置有限位槽13，限位段23能够抵接于限位槽13的底壁，以和限位槽13配合发挥限位作用。如图2所示，阀芯20还包括第二段24，第二段24设置在第一段21和限位段23之间，并与阀套10的中心孔滑动密封连接。通过第二段24可以有效避免导油腔211内的压力油发生泄漏。
整体上，本实施例中的阀芯20设置为实心结构。与现有技术相比，其省去了先导油路结构的设置，更便于加工，利于降低成本。此外，在设置为实心结构后，阀芯20强度也会得到增强，从而可以延长使用寿命。
下面，对该变量控制阀结构的其它结构进行介绍。
如图2所示，变量控制阀结构还包括复位机构40，复位机构40设置于阀芯20背离电驱动件30的一端，复位机构40被配置为在电驱动件30断电时，使阀芯20由第二位置复位至第一位置。
可选地，复位机构40包括抵接件41和弹性件42。其中，抵接件41抵接于所述阀芯20背离所述电驱动件30的一端，弹性件42则支撑于抵接件41背离阀芯20的一端。当电驱动件30得电驱动阀芯20移动时，阀芯20会与抵接件41抵接，进而压缩弹性件42；当电驱动件30失电后，弹性件42就会发生反弹，从而通过抵接件41为阀芯20提供复位力，使阀芯20复位。
本实施例中，阀芯20背离电驱动件30的一端伸出阀套10设置。抵接件41设置为弹簧座，其大端与阀芯20抵接；弹性件42相应设置为弹簧，其套设在弹簧座上，整体结构稳定可靠。
如图1所示，变量控制阀结构还包括阀体50。在阀体50上设置有第一油路和第二油路。其中，阀套10安装于阀体50内，第一油口11与第一油路连通，第二油口12与第二油路连通。
本实施例还提供了一种变量马达，其包括变量控制阀结构100和变量活塞，该变量控制阀结构100即为如上所述的变量控制阀结构。
本实施例中，第一油口11用于导入变量马达中的压力油，变量活塞的无杆腔则与第二油口12连接。按此，可使压力油由第一油口11进入，进而在第一油口11和第二油口12连通时，将压力油引入变量活塞的无杆腔，实现排量切换。
更具体地，当变量马达的出口压力高于设定压力时，可通过电驱动件30驱动阀芯20移动到第二位置，使第一油口11和第二油口12连通，控制压力油进入变量活塞的无杆腔，进而使变量活塞的活塞杆伸缩，使变量马达的斜轴斜角变小，排量减小；当变量马达的出口压力降到设定压力时，控制电驱动件30断电，则可通过复位机构40使阀芯20复位，断开第一油口11和第二油口12之间连通。
此外可以理解的是，对于变量控制阀的阀体50，其第一油路用于连接液压马达中的压力油，以为第一油口11提供压力油，第二油路则与变量活塞的无杆腔连通。
本实施例还提供了一种工程机械，其包括如上所述的变量马达。本领域技术人员可以理解，该工程机械可以为汽车起重机，也可以为履带起重机，或其它类似机械。
根据以上描述，本申请具有以下优点：
1、通过电控方式驱动变量控制阀结构的阀芯20移动，排量切换更加快速平稳，可靠性更高；
2、结构简单，加工成本低。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种变量控制阀结构，其特征在于，包括：
阀套(10)，所述阀套(10)上设置有第一油口(11)和第二油口(12)；
阀芯(20)，可移动地设置于所述阀套(10)内，所述阀芯(20)包括第一段(21)和隔断段(22)，所述第一段(21)间隔套设在所述阀套(10)内以形成导油腔(211)，所述导油腔(211)与所述第一油口(11)连通，所述隔断段(22)被配置为跟随所述阀芯(20)移动，以隔断或连通所述导油腔(211)和所述第二油口(12)；
电驱动件(30)，与所述阀芯(20)连接，以驱动所述阀芯(20)移动。
2.根据权利要求1所述的变量控制阀结构，其特征在于，所述变量控制阀结构还包括复位机构(40)，所述复位机构(40)设置于所述阀芯(20)背离所述电驱动件(30)的一端，所述复位机构(40)被配置为在所述电驱动件(30)断电时，使所述阀芯(20)复位。
3.根据权利要求2所述的变量控制阀结构，其特征在于，所述复位机构(40)包括：
抵接件(41)，抵接于所述阀芯(20)背离所述电驱动件(30)的一端；
弹性件(42)，支撑于所述抵接件(41)背离所述阀芯(20)的一端，以提供复位力。
4.根据权利要求1所述的变量控制阀结构，其特征在于，所述电驱动件(30)被配置为能够驱动所述阀芯(20)由第一位置移动到第二位置，所述第一位置下所述隔断段(22)隔断所述导油腔(211)和所述第二油口(12)，所述第二位置下所述导油腔(211)和所述第二油口(12)连通。
5.根据权利要求4所述的变量控制阀结构，其特征在于，所述阀芯(20)还包括限位段(23)，所述限位段(23)被配置为能够随所述阀芯(20)移动至与所述阀套(10)的端面抵接，以使所述阀芯(20)保持在所述第二位置。
6.根据权利要求1所述的变量控制阀结构，其特征在于，所述阀芯(20)设置为实心结构。
7.根据权利要求1所述的变量控制阀结构，其特征在于，所述电驱动件(30)设置为比例电磁铁。
8.根据权利要求1所述的变量控制阀结构，其特征在于，所述变量控制阀结构还包括阀体(50)，所述阀体(50)上设置有第一油路和第二油路；
所述阀套(10)安装于所述阀体(50)内，所述第一油口(11)与所述第一油路连通，所述第二油口(12)与所述第二油路连通。
9.一种变量马达，其特征在于，包括：
变量控制阀结构(100)，所述变量控制阀结构(100)为如权利要求1-8任一项所述的变量控制阀结构，所述第一油口(11)用于导入所述变量马达中的压力油；
变量活塞，所述变量活塞的无杆腔与所述第二油口(12)连接。
10.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求9所述的变量马达。
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