[实用新型]一种控制阀芯

说明书

本申请公开了一种控制阀芯，包括凸台、密封柱面，所述密封柱面开设有进油矩形缺口和回油矩形缺口，所述密封柱面还开设有进油小缺口和回油小缺口；所述进油小缺口位于进油矩形缺口一侧，与进油矩形缺口相接；所述回油小缺口位于回油矩形缺口一侧，与回油矩形缺口相接。阀芯小角度微转时，开设在进油矩形缺口旁的进油小缺口先与阀套通孔处的控制液压油接通，由于小缺口通流面积较小，限制了液压油进入变量活塞腔中的流量，活塞运动速度慢，输出流量小，整机微动操控性能较好。

技术领域

本申请涉及一种控制阀芯，属于液压柱塞泵结构技术领域。

背景技术

从满足应用工况，节约能耗、提高效率的角度出发，目前液压柱塞泵应用领域广泛使用阀控变量控制机构。控制阀接收输入信号，通过阀控机构，柱塞泵响应输出既定的流量，满足系统对流量的需求，定量泵和变量泵的主要区别也在于此，由于定量泵缺少阀控变量系统，柱塞泵不能根据外部信号的变化调节自身流量的输出，输出流量恒定。变量泵由于阀控变量机构的存在，接收到外部信号时，可以将信号反馈给柱塞泵，柱塞泵通过阀控系统调节自身流量输出，满足系统的流量要求。这种控制的主要优势在于：输出流量可调，有利于保证液压系统控制的稳定性和协调性；其次柱塞泵根据外信号输出流量，相比于定量泵，很大程度上降低了能源的损耗，提高了燃油效率。输入信号可以是手动控制、液压控制或者电控制。

柱塞泵阀控控制系统基本都遵循功率保护的原则，也就是我们通常所说的恒功率控制，即在任何工况条件下，要保证柱塞泵的输入功率始终要低于发动机的输出功率，避免出现过载；为了发挥发动机的效率，又要求柱塞泵的最大输入功率要紧紧靠近发动机的输出功率，充分利用发动机的燃油效率。柱塞泵的输入功率是由压力和柱塞泵的流量决定的，p（功率）=P（压力）*Q（流量），压力是由外负载决定的，外负载高时，阀控控制机构反馈柱塞泵降低输出流量，执行机构运动速度放缓，保证功率恒定且低于发动机输出功率。外负载低时，阀控控制机构反馈柱塞泵增大输出流量，执行机构运动速度变快，充分利用发动机功率，提高作业效率。

柱塞泵阀控机构中的主要零件为阀芯和阀套，由于阀芯和阀套之间存在相对运动的关系，并且由于圆柱形状容易实现高精度加工，因此阀芯和阀套通常设计为圆柱状。在阀控结构中，阀套一般是固定安装的，阀芯根据外部信号在阀套中运动，形成油液通道，运动形式可以是移动，也可以是转动，因此阀控机构以滑阀或者转阀结构为主。一般设计中，滑阀阀芯柱面上设计有台肩，阀套上设计有通孔。转阀阀芯柱面上设计有过油缺口，阀套上设计有窗口。当阀芯相对于阀套移动或者转动时，形成油液通道，使得原本被阀套和阀芯圆柱面密封住的控制液压油通过阀芯上的台肩或者缺口，流入阀套上的通孔或窗口，按照预设计的路径，进入柱塞泵的变量腔，实现输出流量变化。本实用新型涉及到的阀控机构为手动转阀控制结构，阀芯结构如图1所示，阀芯柱面上开设有进油矩形缺口和回油矩形缺口，主要功能是当阀芯旋转后，原本阀芯与阀套密封的控制液压油通过阀芯的进油矩形缺口、阀套的窗口流入变量机构控制腔，控制液压油作用于活塞一侧，推动活塞运动，活塞另一侧液压油需要泄压，泄压的主要途径是通过阀芯上的回油矩形缺口、阀套窗口流入柱塞泵壳体中。阀芯顶部加工为扁平的凸台，主要目的是实现阀芯在阀套中的角向定位，保证阀芯和阀套在初始状态，液压油被柱面密封，柱塞泵无流量输出。阀套结构如图2所示，阀套底部的槽与柱塞泵内部固定销安装配合，确定了阀套在竖直方向上的角向，保证了阀套窗口和通孔相对于柱塞泵内部油道的相对位置。理论上初始状态下流经阀套通孔的控制液压油，被阀芯的柱面密封，不能进入柱塞泵变量机构。当控制阀接收到外部手动输入信号转动阀芯时，流入阀套通孔被阀芯柱面密封的控制液压油，因为阀芯的旋转，阀芯上的缺口与通孔相贯通，控制液压油通过贯通油道、阀套上的窗口流入到柱塞泵的控制变量腔中，实现柱塞泵输出流量的变化。由于阀芯的旋转存在正反两个方向，因此阀套上的开设窗口是柱面贯穿形式。