[发明专利]平衡阀、液压缸伸缩控制回路以及液压设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种液压阀，具体地，涉及一种平衡阀。进一步地，作为平衡阀的典型应用形式，本发明涉及一种包括所述平衡阀的液压缸伸缩控制回路。此外，本发明还涉及一种包括所述液压缸伸缩控制回路的液压设备。

背景技术

近年来，国内工程机械行业发展迅速，产品种类越来越多，功能和可靠性较过去都有较大提升。与此同时，客户的要求也越来越高，更加侧重工程机械设备操作的平稳性、安全性和舒适性。平衡阀作为工程机械中应用较为广泛的一种液压阀，其典型应用于液压缸伸缩控制回路，例如液压起重机的起升机构、变速机构以及伸缩机构等，以起到防止负载超速下降或下滑的作用，实现工程机械相应工作机构的工作平稳性。

具体地，例如以采用液压驱动形式的汽车起重机为例，该汽车起重机的起升、变幅、伸缩机构均可以采用液压缸驱动，其中相应的液压缸伸缩控制回路中均可以采用平衡阀来保证负载的可靠下放或者保持。众所周知地，平衡阀采用顺序阀与单向阀并联的液压原理结构，其中单向阀的正向端口与顺序阀的输出端口连通，单向阀的反向端口与顺序阀的输入端口连通，当然工程机械设备上采用的平衡阀一般为专门设计的平衡阀，通过针对性的密封结构设计和阻尼节流结构设计，以确保工作过程中的密封性和平稳性，但是其液压原理结构基本为顺序阀与单向阀的并联结构。

一般而言，平衡阀连接在液压缸的无杆腔的工作油路上，其中单向阀的反向端口与液压缸的无杆腔连通，正向端口经由换向阀连接于进油油路和回油油路。在工作过程中，当液压缸的无杆腔进油时，平衡阀中的单向阀的正向端口进油从而单向阀打开（即平衡阀正向开启），液压油进入液压缸的无杆腔，液压缸的活塞杆驱动相应的工作机构（例如起重机的变幅机构），从而使得负载上升；当液压缸的无杆腔回油时，平衡阀反向开启，也就是平衡阀中的顺序阀在控制油口输入的液控油的作用下开启（液控油一般可以来自于液压缸的有杆腔所连接的工作油路或专用的液控油路），从而实现液压缸的无杆腔回油。典型地，平衡阀反向开启需要液控油作用于控制活塞或者其它导控件上以通过该控制活塞驱动平衡阀中的顺序阀的阀芯开启，从而实现负载平稳下放。通常，为了使得顺序阀的阀芯平稳开启，在平衡阀的控制油路上均设置了阻尼结构，但是正是由于阻尼结构的作用，使得平衡阀在液压缸的无杆腔回油时开启滞后，且开启过程中控制油压会急剧升高，有时甚至会高于平衡阀的开启油压从而造成压力冲击，严重时会造成整机的震动。

图1所示为中国发明专利申请CN101851111A所公开的一种平衡阀，图中X口为控制油口，当控制平衡阀反向开启时，液控油首先经由第一内部油道进入b腔，即液控油从控制油口X经由a腔、阻尼油道、顶杆与其安装孔之间的配合间隙进入b腔，从而推动控制活塞（即该CN101851111A申请文件中所称的“阀芯”）向右移动。当所述控制活塞运动至相应位置时，封堵部件会关闭上述第一内部油道，此时液控油经由第二内部油道进入b腔，即液控油从控制油口X经由a腔、阻尼油道、c腔、另一阻尼油道进入b腔从而继续推动所述控制活塞。在上述工作过程中，由于封堵部件上面有分布有节流槽，因此封堵部件在关闭第一内部油道的过程较为缓慢，以希望在第一内部油道和第二内部油道切换过程中消除压力冲击。但是，这种结构的平衡阀在实际使用过程中，液控油无论经过第一内部油道或第二内部油道进入b腔，均需要经过两个至少阻尼油道（实际上顶杆与其安装孔之间的配合间隙等均可以认为形成了阻尼结构），由于阻尼油道的阻油作用，平衡阀在开启过程中控制活塞的移动较慢，相应地由该控制活塞驱动的顺序阀阀芯的开启的滞后时间较长，响应不及时，并且这种平衡阀开启的迟滞，导致液控油的油压不断升高，实际使用过程也证实了在第一内部油道和第二内部油道切换过程中由于液控油流向的改变不可避免地仍会形成明显的冲击，而且如上所述第一内部油道和第二内部油道的切换过程缓慢。