CN202163482U - 一种液压转向器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种液压转向器，属于液压传动及控制技术领域。该转向器的阀体一端与其装有摆线针轮转子的定子固连，阀体中安装延伸出前轴的阀芯以及与之构成流道切换阀的阀套，阀芯的内孔中穿过联动轴；联动轴的一端具有与所述转子内花键啮合的外齿，另一端通过径向拨销与阀芯联接；阀体与前轴配合的内孔表面制有环形密封槽，密封槽内安装由润滑耐磨材料制成的环形密封骨架；所述密封骨架的一面与密封面贴合，另一面具有容纳密封圈的凹槽，所述凹槽内安置与另一密封面贴合的弹性密封圈。本实用新型在保持密封效果的前提下，有效降低了动力转向输入扭矩。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种液压装置，尤其是一种液压转向器，属于液压传动及控制技术领域。
背景技术
全液压转向器是一种普遍运用于工程机械、叉车及其他工程车辆上的传统转向装置，其基本结构为：具有进油口和出油口阀体一端与其装有摆线针轮转子的定子固连，所述阀体中安装延伸出前轴的阀芯以及与之构成流道切换阀的阀套，所述阀芯的内孔中穿过联动轴，所述联动轴的一端具有与所述转子内花键啮合的外齿，另一端通过径向拨销与阀芯联接。其详细结构以及工作原理可以参见申请号为CN200720038081.X、CN200610039083.0的中国专利申请。据申请人了解，现有技术的输入动力转向扭矩均在2.4N·m以上，无法满足精密叉车等工程车辆需要超低转向扭矩的使用需求，制约了相关车辆向高端的发展。
申请人经分析研究发现，现有转向器转向扭矩难以降低的原因是：由于前轴与阀体之间的密封是保证转向器效率的重要结构，因此现有阀体与前轴配合的内孔表面制有环形密封槽，密封槽内安装截面为X形的密封圈（参见图1）。这种密封圈的截面内外侧均有两处分别与阀体内孔和前轴外圆的密封面接触，虽然密封效果较好，但转动摩擦力过大。
此外，联动轴邻近前轴的端头装有一对外端卡在阀套和阀芯对应的卡槽内、弧凸部位相对的弧形复位弹簧片，其作用为在转向器不转向时，自动使阀芯与阀套回到中位。现有技术中，该弹簧片的结构圆弧形，材质为60Si2Mn-H-I-Q-Y-O,40-YB/T5058-93(冷轧钢带)。试验表明，该材料以及现有结构的复位弹簧片弹性模量有限，为保证阀套在停止转向时对中复位良好，必须预先施加较大的预紧力。结果，进一步增加了转向时的阻力，造成转向器工作时的转向扭矩偏大。
实用新型内容
本实用新型的首要目的在于：针对上述现有技术存在的问题，通过改进，提出一种转向扭矩可以显著降低的液压转向器。
为了达到上述目的，本实用新型的液压转向器具有进油口和出油口阀体一端与其装有摆线针轮转子的定子固连，所述阀体中安装延伸出前轴的阀芯以及与之构成流道切换阀的阀套，所述阀芯的内孔中穿过联动轴；所述联动轴的一端具有与所述转子内花键啮合的外齿，另一端通过径向拨销与阀芯联接；所述阀体与前轴配合的内孔表面制有环形密封槽；所述联动轴邻近所述前轴的端头装有一对外端卡在阀套和阀芯对应的卡槽内、弧凸部位相对的复位弹簧片，其改进之处在于：所述密封槽内安装由润滑耐磨材料制成（例如聚四氟乙烯、尼龙1010等）的环形密封骨架；所述密封骨架的一面与密封面贴合，另一面具有容纳密封圈的凹槽，所述凹槽内安置与另一密封面贴合的弹性密封圈。
本实用新型由于密封处得弹性密封件只有一处与密封面贴合，因此摩擦阻力大大减小，同时弹性密封件的弹性变形可以保持密封骨架与另一处密封面的可靠贴合，因此能够保持良好的密封效果。结果，在保持密封效果的前提下，有效降低了动力转向输入扭矩。
本实用新型进一步的完善是，所述环形密封槽位于阀体的台阶端面，形成一侧敞开的开口槽；所述密封骨架与密封面贴合的一面邻近敞开处制有倒角。这样，当受到压力油作用时，不仅可以将密封骨架朝槽内压迫，而且倒角处承受的压力具有使密封骨架扭转的趋势，从而有助于消除配合间隙，更好地保持密封。
本实用新型更进一步的完善是，所述密封骨架与密封圈贴合表面具有环形迷宫槽，这样可以在形成密封迷宫机构，更有利于密封。
本实用新型又进一步的完善是，所述密封骨架的凹槽截面为与密封圈受压后相配的形状，尤其是所述密封圈为O形密封圈，所述凹槽的截面形状为与O形密封圈受压后相配的椭圆弧形。
此外，本实用新型的另一改进是，所述弹簧片具有弧形主体，所述弧形主体的两端分别具有平直卡边，且弹簧片的材质选用1Cr17Ni7替代原材料。改进后的弹簧片比现有技术中的冷轧钢带具有更高的弹性模量，因此装配时的预紧力大幅降低，从而使转向器启动及正常工作时所克服的阻力进一步减小，有助于降低转向器动力转向输入扭矩。
总之，本实用新型突破了转向器无法有效降低动力转向输入扭矩的技术瓶颈，在保证密封效果的同时，显著降低了转向器的动力转向输入扭矩，同时由于减小了摩擦以及预紧力，还有效提高了使用寿命。试验证明，转向器的转向扭矩由现有技术的2.4N·m下降到1.4N·m以下，使用寿命由20万次提高到50万次，效果十分突出，使得操作更加轻松、舒适，可以长时间工作，从而满足了高端叉车等产品的配套使用需求。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1 为现有技术密封结构示意图。
图2为本实用新型实施例一的密封结构示意图。
图3为图2实施例的液压转向器结构示意图。
图4 为图2实施例中的复位弹簧片密封部位的结构示意图。
图5为图4的侧视图。
图6为图4复位弹簧片的安装结构示意图。
具体实施方式
本实施例的低扭矩液压转向器如图3所示，具有进油口和出油口外壳1-1与端盖1-2固定连接构成阀体1，其一端与装有摆线针轮转子2的定子3固连，阀体1中安装延伸出前轴4-1的阀芯4以及与之构成流道切换阀的阀套5。阀芯4的内孔中穿过联动轴6。联动轴6的一端具有与转子2内花键啮合的外齿6-1，另一端通过径向拨销7与阀芯4联接。阀体1与前轴4-1配合的内孔表面制有一侧敞开的环形密封槽8，即环形密封槽8位于阀体1的台阶端面处。如图2所示，密封槽8内安装由润滑（摩擦系数小）耐磨材料——聚四氟乙烯制成的环形密封骨架9，该密封骨架的内表面与前轴4-1的外圆密封面贴合，且贴合表面具有环形迷宫槽13；另一面具有容纳密封圈的环形凹槽，该凹槽内安置与另一密封面贴合的弹性密封圈——O形密封圈10。为了保持良好的密封性能，密封骨架9的凹槽截面为与O形密封圈10受压后相配的C型椭圆弧形。密封骨架9与密封面贴合的一面邻近敞开处制有45度倒角，因此当受到压力油作用时，在具有将密封骨架9朝槽内压紧作用的同时，具有使密封骨架9扭转的趋势，从而有助于消除配合间隙，更好地保持密封。
此外，为了进一步减小摩擦阻力，本实施例中联动轴6邻近前轴4-1端头安装的一对复位弹性片11如图4至6所示，该弹簧片选用经过反复试验确定的1Cr17Ni7材质，其弧形主体11-1两端分别具有平直卡边11-2，安装时，两复位弹簧片的两平直卡边11-2分别卡装在阀套5和阀芯4对应的卡槽内，弧形主体11-1的弧凸部位相对。
由于本实施例的转向器使用聚四氟乙烯耐磨材料为骨架，与前轴之间平滑接触，避免O形橡胶密封圈与金属前轴接触，因此显著降低了摩擦力，使转向所需的输入扭矩由现有技术的2.4N·m下降到1.4N·m，明显减小。并且，密封部分置于前轴处的密封槽内，密封效果良好，可以长期保持防止漏油效果。此外，复位弹簧片不仅在转向器内起到保证转向完成后阀芯套的同步归位作用，且由于其弧形段长度合理减小、材质经优化设计合理选用，因此弹性模量增大，装配时的预紧力最小化，从而使得转动阀芯的力矩减小，有助于获得更低动力转向输入扭矩的效果。与之同时，由于密封件的摩擦减小、弹簧片的预紧力减小，其使用寿命得到明显延长加强。例如，实验证明，本实施例的复位弹簧片使用寿命由现有技术的20万次上升到了50万次。总之。本实施例的超低扭矩转向器突破了现有转向器技术在降低动力转向输入扭矩上的技术难题，能够满足高端叉车等对超低动力转向输入扭矩的需求，使转向操作更加轻便流畅、灵活舒适，具有突出的实质性特点和显著进步。
除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。例如，密封槽截面也可以为“门”形，而不是一边敞开；环形迷宫槽可以设置多道；等等。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
Claims (6)
1.一种液压转向器，具有进油口和出油口阀体一端与其装有摆线针轮转子的定子固连，所述阀体中安装延伸出前轴的阀芯以及与之构成流道切换阀的阀套，所述阀芯的内孔中穿过联动轴；所述联动轴的一端具有与所述转子内花键啮合的外齿，另一端通过径向拨销与阀芯联接；所述阀体与前轴配合的内孔表面制有环形密封槽；所述联动轴邻近所述前轴的端头装有一对外端卡在阀套和阀芯对应的卡槽内、弧凸部位相对的复位弹簧片，其特征在于：所述密封槽内安装由润滑耐磨材料制成的环形密封骨架；所述密封骨架的一面与密封面贴合，另一面具有容纳密封圈的环形凹槽，所述凹槽内安置与另一密封面贴合的弹性密封圈。
2.根据权利要求1所述的液压转向器，其特征在于：所述环形密封槽位于阀体台阶端面，形成一侧敞开的开口槽；所述密封骨架与密封面贴合的一面邻近敞开处制有倒角。
3.根据权利要求1或2所述的液压转向器，其特征在于：所述密封骨架与密封圈贴合表面具有环形迷宫槽。
4.根据权利要求3所述的液压转向器，其特征在于：所述密封骨架的凹槽截面为与密封圈受压后相配的形状。
5.根据权利要求4所述的液压转向器，其特征在于：所述密封圈为O形密封圈，所述凹槽的截面形状为与O形密封圈受压后相配的椭圆弧形。
6.根据权利要求3所述的液压转向器，其特征在于：所述弹簧片具有弧形主体，所述弧形主体的两端分别具有平直卡边，且材质为1Cr17Ni7。
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|---|---|---|---|---|
| CN102328685A (zh) * | 2011-07-13 | 2012-01-25 | 镇江液压件厂有限责任公司 | 一种液压转向器 |
| CN106467157A (zh) * | 2016-08-31 | 2017-03-01 | 杭州速控软件有限公司 | 电动平衡车的操控杆转向复位结构 |
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- 2011-07-13 CN CN2011202457831U patent/CN202163482U/zh not_active Expired - Lifetime
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