[发明专利]液压阀、液压系统和工程机械

说明书

技术领域

本发明涉及液压技术领域，特别涉及一种液压阀、液压系统和工程机械。

背景技术

目前，挖掘机、起重机等工程机械大多采用液压系统。相对于机械传动系统以及电气传递系统，液压系统具有设置方式灵活、重量轻、体积小、相应速度快、操纵控制方便等优点。

完整的液系统由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和液压油组成。其中，控制元件用于控制和调节液压油的压力、流量和方向。控制元件即液压阀，其是液压系统的核心部件之一。液压阀通常包括阀体、阀套、活塞、主阀芯等。阀套、活塞和主阀芯设置于阀体内。阀体设置有进油及回油的控制油口，液压油从控制油口进入阀体内对活塞的端面产生压力，推动活塞以及主阀芯运动；回油时液压油从控制口排出；阀套主要对主阀芯起到导向作用。

在液压阀的主阀芯控制中，为了保证主阀芯的平稳动作，同时减小压力波动的影响，通常需要在控制口增加阻尼，用来控制液压油的流出量。一般的液压阀都是采用阻尼孔的形式。现有的液压阀的缺陷在于：节流效果与阻尼孔的孔径成反比，但阻尼孔的加工难度较高，小孔径的阻尼孔加工时容易产生堵塞，这严重限制了主阀芯动作平稳性的提升。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种主阀芯运动平稳性优异且加工难度低的液压阀、液压系统和工程机械。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种液压阀，包括：阀体、阀套、活塞和主阀芯；所述阀体和阀套设置有相互贯通的控制油口；活塞与主阀芯相连；所述活塞由头部至尾部依次包括：第一台阶段、中间段和第二台阶段；所述控制油口与所述中间段相对设置；所述阀套由头部至尾部依次包括：快速响应段和缓冲段，所述快速响应段的内径大于缓冲段的内径；并且，所述快速响应段的长度大于所述第一台阶段的长度；所述第一台阶段和第二台阶段与缓冲段间隙配合；所述第一台阶段和第二台阶段与缓冲段的间隙小于中间段与缓冲段的间隙。

进一步地，所述第一台阶段与缓冲段的间隙为25μ～40μm。

进一步地，所述第二台阶与缓冲段的间隙为10μm～30μm。

进一步地，还包括安装于所述阀体头端的端盖，所述端盖上述设置有快速回油口，所述快速回油口通过单向阀与所述控制油口相通；所述单向阀的进油口与控制油口相通，出油口与控制油口相通。

进一步地，所述快速响应段的内壁设置有沿液压阀长度方向布置的凹槽。

进一步地，所述凹槽的个数为多个，至少一个所述凹槽与所述控制油口位于同一侧。

进一步地，所述活塞的头端端面设置有凹陷部。

进一步地，还包括复位弹簧组件，所述复位弹簧组件包括：安装于所述阀体尾端的弹簧筒；设置于所述弹簧筒内的外弹簧、内弹簧和弹簧座；所述弹簧座的个数为两个，分别设置于弹簧筒的头端和尾端；所述内弹簧的两端分别设置于所述两个弹簧座内，且所述内弹簧的一端与主阀芯的尾端抵压接触，另一端与所述弹簧筒的尾端抵压接触；所述外弹簧的两端分别由两个弹簧座的凸起部位限位。

另一方面，本发明还提供一种液压系统，设置有上述任意一项所述的液压阀。

本发明还提供一种工程机械，设置有上述的液压系统。

由上述内容可知，本发明提供的液压阀的阀套的内径和活塞的外径均为变径结构。液压阀初始状态下，活塞的第一台阶段位于阀套的快速响应段，二者之间间隙较大，控制油口进油时有助于实现液压阀的快速响应；而后，第一台阶段运动至阀套的缓冲段，此时二者之间间隙较小，利用第一台阶段与缓冲段的间隙阻尼实现液压油的节流，保证活塞及主阀芯的平稳运动。相对于现有技术，本发明提供的液压阀在无需设置阻尼孔的前提下达到上述节流效果，并且加工难度较低，有利于实现主阀芯动作平稳性能的提升。另外，本领域技术人员可以通过调整快速响应段的长度来控制快速响应的行程；还可以通过调整第一台阶段的长度来控制间隙阻尼的行程，因此本发明提供的液压阀还具有控制方式灵活的优点。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一提供的液压阀在初始状态的剖面示意图；

图2为本发明实施例一提供的液压阀在缓冲阶段的剖面示意图；

图3为本发明实施例二提供的液压阀的剖面示意图。

附图标记说明：

1   端盖         2   阀体

3   活塞         31  第一台阶段