申请/专利权人：宁波克泰液压有限公司

申请日：2019-07-19

公开（公告）日：2024-03-19

公开（公告）号：CN110285048B

主分类号：F04B53/10

分类号：F04B53/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.19#授权;2019.10.29#实质审查的生效;2019.09.27#公开

摘要：一种螺纹插装式速度敏感负载控制阀，其特征在于包括阀套、螺套、调节杆、阀芯、节流片、第一弹簧座、第二弹簧座及弹簧，阀套轴向中空，侧向自前向后依次开设有第一油口和第二油口；螺套轴向中空，设于前述阀套后端并与阀套构成内腔，侧向开设有第三油口；阀芯设于前述螺套和阀套构成的内腔，该阀芯的前端与前述阀套滑动配合，后端套设于前述调节杆前端外周，该阀芯侧向自前向后依次开设有与前述第一油口和配合的第一通油孔及与第三油口连通的第二通油孔。相比于电控系统应用在内燃发动机驱动的液压泵变量控制上，成本低，运行稳定可靠。

主权项：1.一种螺纹插装式速度敏感负载控制阀，其特征在于包括阀套5，轴向中空，侧向自前向后依次开设有第一油口1b和第二油口1c；螺套15，轴向中空，设于前述阀套5后端并与阀套5构成内腔，侧向开设有第三油口1d；调节杆16，密封地设于前述螺套15内并前端伸入螺套15和阀套5构成的内腔；阀芯6，设于前述螺套15和阀套5构成的内腔，该阀芯6前端与前述阀套5滑动配合，后端套设于前述调节杆16前端外周，该阀芯6侧向自前向后依次开设有与前述第一油口1b配合的第一通油孔61及与第三油口1d连通的第二通油孔62；节流片4，设于前述阀芯6的前端并设有第四油口1a；第一弹簧座121，套设于前述调节杆16的前端并与调节杆16的阻挡壁相抵；第二弹簧座12，套设于前述调节杆16的前端对调节杆16能来回滑动，该第二弹簧座12位于第一弹簧座121之前并与前述阀芯6的内壁相抵；以及弹簧13，套设于前述调节杆16的前端并始终迫使前述的第二弹簧座12保持远离第一弹簧座121的趋势；前述阀芯6向后移动的状态下，前述第一油口1b与第一通油孔61相通，前述第一油口1b与第二油口1c阻断；前述阀芯6向前移动的极限位置的状态下，前述第一油口1b与第一通油孔61阻挡，前述第一油口1b与第二油口1c相通。

全文数据：螺纹插装式速度敏感负载控制阀技术领域本发明涉及一种控制阀，能应用于内燃机驱动的液压泵上用于调节变量泵的偏角，控制负载。背景技术内燃发动机在负载激增超越发动机功率域前，需要对其紧急控制，以防止内燃发动机过载熄火，目前，都是通过复杂的电控系统实现。电控系统存在，成本高的不足。如何通过简单的液压控制，自动调节变量泵的偏角实现与内燃发动机全局优化匹配，一直是本领域研究人员的研究课题。发明内容本发明所要解决的技术问题是针对上述的技术现状而提供一种通过感知阀口流量而产生的压差以此来控制变量泵变量机构偏角，从而实现自动变速控制的螺纹插装式速度敏感负载控制阀。本发明所要解决的又一个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种在超过内燃发动机额定功率条件下能迅速调节变量泵偏角的螺纹插装式速度敏感负载控制阀。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种螺纹插装式速度敏感负载控制阀，其特征在于包括阀套，轴向中空，侧向自前向后依次开设有第一油口和第二油口；螺套，轴向中空，设于前述阀套后端并与阀套构成内腔，侧向开设有第三油口；调节杆，密封地设于前述螺套内并前端伸入螺套和阀套构成的内腔；阀芯，设于前述螺套螺套和阀套构成的内腔，该阀芯的前端与前述阀套滑动配合，后端套设于前述调节杆前端外周，该阀芯侧向上自前向后依次开设有与前述第一油口配合的第一通油孔及与第三油口连通的第二通油孔；节流片，设于前述阀芯的前端并设有第四油口；第一弹簧座，套设于前述调节杆的前端并与调节杆的阻挡壁相抵；第二弹簧座，套设于前述调节杆的前端对调节杆能来回滑动，该第二弹簧座位于第一弹簧座之前并与前述阀芯的内壁相抵；以及弹簧，套设于前述调节杆的前端并始终迫使前述的第二弹簧座保持远离第一弹簧座的趋势；前述阀芯向后移动的状态下，前述第一油口与第一通油孔相通，前述第一油口与第二油口阻断；前述阀芯向前移动的极限位置的状态下，前述第一油口与第一通油孔阻挡，前述第一油口与第二油口相通。弹簧优选如下设置：所述弹簧的前端与第二弹簧座相抵，后端与第一弹簧座相抵。进一步，所述阀芯后端内壁设有与第一弹簧座相抵配合的止动环。进一步，所述调节杆前端自前向后依次设有锁紧螺母及与第二弹簧座相抵配合的垫圈。所述阀芯外周设有导向套，该导向套外壁与阀套内壁密封且能滑动，这里的导向套作为中间件起到一定的支撑作用，保证阀芯运行平稳可靠。考虑到进油口大小调节，以适应不同工况，所述阀芯前端位于节流片外侧设有调节座，该调节座上开设有通孔，该调节座内侧凸设有锥形件，该锥形件正对第四油口布置并能调节第四油口进油大小。与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过感知阀口流量的大小而产生的压差来调节控制变量泵的变量机构偏角，实现自动变速控制，操作者只要脚踏油门就能实现行走速度的控制，操作简便，还能降低油耗；同时与内燃发动机功率特性组合实现全局优化控制，在负载激增超越发动机功率域前，指数级加速调节减少变量泵偏角，防止内燃发动机过载熄火，可以减轻操作者的负担和技能要求。相比于电控系统应用在内燃发动机上，成本低，运行稳定可靠。附图说明图1为实施例结构示意图具体实施方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。如图1所示，本实施例中的螺纹插装式速度敏感负载控制阀包括阀套5、螺套15、调节杆16、阀芯6、节流片4、第一弹簧座121、第二弹簧座12和弹簧13。阀套5轴向中空，侧向自前向后依次开设有第一油口1b和第二油口1c；螺套15轴向中空，设于阀套5后端并与阀套5构成内腔，侧向开设有第三油口1d。调节杆16密封地设于螺套15内并前端伸入螺套15和阀套5构成的内腔；调节杆16能前后移动，调节阀芯6的行程。阀芯6设于螺套15螺套15和阀套5构成的内腔，该阀芯6的前端与阀套5滑动配合，后端套设于调节杆16前端外周，该阀芯6侧向上自前向后依次开设有与第一油口1b配合的第一通油孔61及与第三油口1d连通的第二通油孔62；节流片4通过孔用挡圈3设于阀芯6的前端并设有第四油口1a。第一弹簧座121套设于调节杆16的前端并与调节杆16的阻挡壁161相抵；第二弹簧座12套设于调节杆16的前端对调节杆16能来回滑动，该第二弹簧座12位于第一弹簧座121之前并与阀芯6的内壁53相抵；弹簧13套设于调节杆16的前端并前端与第二弹簧座12相抵，后端与第一弹簧座121相抵。弹簧13始终迫使第二弹簧座12保持远离第一弹簧座121的趋势。阀芯6向后移动的状态下，第一油口1b与第一通油孔61相通，第一油口1b与第二油口1c阻断；阀芯6向前移动的极限位置的状态下，第一油口1b与第一通油孔61阻挡，第一油口1b与第二油口1c相通。阀芯6后端内壁设有与第一弹簧座121相抵配合的止动环14。调节杆16前端自前向后依次设有锁紧螺母9及与第二弹簧座12相抵配合的垫圈11。阀芯6外周通过轴用挡圈8设有导向套7，该导向套7外壁与阀套5内壁密封且能滑动。阀芯6前端位于节流片4外侧设有调节座1，该调节座1上开设有通孔12，该调节座1内侧凸设有锥形件11，该锥形件11正对第四油口1a布置并能调节第四油口1a进油大小。调节座1前后移动能调节第四油口1a进油口大小。螺纹插装式速度敏感负载控制阀主要是感知通过阀口流量的大小而产生的压差来调节控制变量泵的变量机构偏角，实现自动变速控制；同时与内燃发动机功率特性组合实现全局优化控制，在负载激增超越发动机功率域前，指数级加速调节减少变量泵偏角，防止内燃发动机过载熄火。速度敏感原理：第四油口1a与内燃发动机直联的闭式系统的辅助定量泵相连，流经油液的流量与内燃发动机的转速成正比，当油液流过节流片4时，节流片4两端对应的第四油口1a前后腔产生压差，压差的大小与流经流量成2次方指数关系。当操作者踩下油门踏板，内燃发动机的转速提升，流量成比例增加，压差成指数扩大，在压差作用下克服弹簧13预压力推动阀芯6向左移动，阀芯6带动第二弹簧座12移动，同时压缩弹簧13，第一通油孔61对应的沟槽与第一油口1b的通道增大，第一油口1b压力增加，流过的流量也增多，从而推动变量泵变量活塞顶出，调节泵量机构的偏角增大，变量泵输出流量增加，车俩行走速度加快。操作者只需通过踩压油门大小就可以控制车辆行走快慢，简化了操作方式。依据牛顿流体力学的伯努利方程和流体连续性方程，采用节流原理。负载控制原理：当车辆负载激增，受内燃发动机功率域限制，负载功率接近发动机功率域边界时，内燃发动机转速快速下降，此时与内燃发动机直联的闭式系统的辅助定量泵输出流量也同步快速减小，油液流过节流片4时所产生第四油口1a前后腔的压差成2次方指数下降。在弹簧13作用下克服压差产生的液压力推动第二弹簧座12向前移动，推动阀芯6迅速向右移动，至第二弹簧座12顶住垫圈11为止，第一通油孔61对应的沟槽与第一油口1b的通道减小直至关闭，第一油口1b与第二油口1c接通，第一油口1b压力迅速下降，变量泵变量活塞缩回，调节泵变量机构的偏角减小直至归零，变量泵输出流量瞬间减小直至归零，内燃发动机车输出功率急剧减少，避免内燃发动机功率超载熄火，实现车辆超负载自动保护控制，此时，操作者不用应急操作，降低了操作要求。本发明结构简单，采用调节机械弹簧特性拟合内燃发动机功率域曲线，通过压差传递，限制变量泵输出功率，保证负载匹配，避免内燃发动机过载而熄火。整体布局新颖，合理，结构紧凑，零件数量少，工作可靠耐用。

权利要求：1.一种螺纹插装式速度敏感负载控制阀，其特征在于包括阀套5，轴向中空，侧向自前向后依次开设有第一油口1b和第二油口1c；螺套15，轴向中空，设于前述阀套5后端并与阀套5构成内腔，侧向开设有第三油口1d；调节杆16，密封地设于前述螺套15内并前端伸入螺套15和阀套5构成的内腔；阀芯6，设于前述螺套15螺套15和阀套5构成的内腔，该阀芯6前端与前述阀套5滑动配合，后端套设于前述调节杆16前端外周，该阀芯6侧向自前向后依次开设有与前述第一油口1b配合的第一通油孔61及与第三油口1d连通的第二通油孔62；节流片4，设于前述阀芯6的前端并设有第四油口1a；第一弹簧座121，套设于前述调节杆16的前端并与调节杆16的阻挡壁相抵；第二弹簧座12，套设于前述调节杆16的前端对调节杆16能来回滑动，该第二弹簧座12位于第一弹簧座121之前并与前述阀芯6的内壁相抵；以及弹簧13，套设于前述调节杆16的前端并始终迫使前述的第二弹簧座12保持远离第一弹簧座121的趋势；前述阀芯6向后移动的状态下，前述第一油口1b与第一通油孔61相通，前述第一油口1b与第二油口1c阻断；前述阀芯6向前移动的极限位置的状态下，前述第一油口1b与第一通油孔61阻挡，前述第一油口1b与第二油口1c相通。2.根据权利要求1所述的螺纹插装式速度敏感负载控制阀，其特征在于所述弹簧13的前端与第二弹簧座12相抵，后端与第一弹簧座121相抵。3.根据权利要求1所述的螺纹插装式速度敏感负载控制阀，其特征在于所述阀芯6后端内壁设有与第一弹簧座121相抵配合的止动环14。4.根据权利要求1所述的螺纹插装式速度敏感负载控制阀，其特征在于所述调节杆16前端自前向后依次设有锁紧螺母9及与第二弹簧座12相抵配合的垫圈11。5.根据权利要求1所述的螺纹插装式速度敏感负载控制阀，其特征在于所述阀芯6外周设有导向套7，该导向套7外壁与阀套5内壁密封且能滑动。6.根据权利要求1所述的螺纹插装式速度敏感负载控制阀，其特征在于所述阀芯6前端位于节流片4外侧设有调节座1，该调节座1上开设有通孔12，该调节座1内侧凸设有锥形件11，该锥形件11正对第四油口1a布置并能调节第四油口1a进油大小。

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