一种插装式补油阀、多路阀及工程机械

技术领域

本发明涉及阀门设备技术领域，具体涉及一种插装式补油阀、多路阀及工程机械。

背景技术

在工程机械的液压系统中通常采用多路换向阀对各工作装置进行控制，需要集成各种插装阀实现不同的功能。

在工程机械中，在工作装置油缸快速下降时，由于重力的影响，油缸下降速度过快，泵的供油能力不足，进油腔形成负压，严重影响设备的操作性能，油缸容易因吸空产生气穴，导致噪声、振动、油缸表面腐蚀以及油液的弹性模量降低等，会对系统造成损害。

因此需要一种补油阀，既能保证正常工作时，工作油腔中液压油无法泄露到回油管路，又能保证工作油腔产生负压时，能够通过回油管路向工作油腔补油。

现有技术中的补油阀存在开启量大，压力变化大，阀芯产生抖动，容易造成系统压力不稳定等问题。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的补油阀开启时压力变化大而产生的阀芯抖动以及系统压力不稳定的缺陷，从而提供一种插装式补油阀、多路阀及工程机械。

为了解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种插装式补油阀，包括阀体、阀芯、端盖、弹性复位件和稳压通道。其中，阀体具有与工作腔连通的第一通道以及与补油腔连通的第二通道；第一通道设于阀体的第一端；第二通道设于阀体的侧壁上；阀芯可滑动的设于阀体内，阀芯具有使第一通道和第二通道断开的闭合状态以及使第一通道和第二通道连通的开启状态；端盖设于阀体的第二端；弹性复位件一端连接端盖，另一端连接阀芯；稳压通道设于阀芯的第一端，并向第一通道延伸；阀芯内设有复位腔，复位腔通过稳压通道与第一通道连通。

可选的，阀芯的第一端设有稳压头，稳压头朝向第一通道延伸，稳压通道贯通稳压头。

可选的，第一通道的内壁设有第一密封部；靠近阀芯第一端的外壁设有适于与第一密封部抵接配合的第二密封部；第二密封部与第一密封部抵接时为闭合状态；第二密封部和第一密封部脱离时为开启状态。

可选的，第一密封部包括设在第一通道的内壁上的环形的凸起，第二密封部与第一密封部抵接时形成环形的密封面。

可选的，第二密封部的第二端向第一端逐渐缩径形成第一锥形结构，稳压头为圆柱结构，凸起具有与第二密封部锥度相适的第二锥形结构，密封面为锥形面。

可选的，稳压头为圆柱结构，稳压头的直径小于第二密封部的任一处直径。

可选的，第一通道沿阀体的轴线设置，第一通道在远离第一密封部的一侧逐渐扩径设置形成喇叭口；阀体在靠近第一端的外侧壁上至少设有一个通孔，通孔构成第二通道。

可选的，阀芯的外侧壁上沿其周向设有环形的第一密封槽，第一密封槽内设有第一密封圈，或还设有挡圈，适于密封阀体的内侧壁与阀芯的外侧壁之间的间隙。

可选的，阀体的外侧壁上设有至少一个沿其周向设置的环形的第二密封槽，第二密封槽内设有第二密封圈。

可选的，阀芯内设有阶梯孔，阶梯孔的内腔构成复位腔，阶梯孔的直径由阀芯的第二端朝向阀芯的第一端依次变小；端盖和阶梯孔的台肩之间设有适于安装弹性复位件的安装座。

可选的，阀体的第二端设有内螺纹，端盖设有外螺纹，端盖和阀体之间螺纹连接；阀体的外侧壁上至少部分设有插装结构，适于插装于阀块中。

本发明的第二方面提供了一种多路阀，包括以上技术方案中任一项所述的插装式补油阀。

本发明的第三方面提供了一种工程机械，包括上述的多路阀。

本发明具有以下优点：

1.利用本发明的技术方案，当正常工作状态时，阀芯处于关闭状态，能够防止液压油由工作腔向补油腔泄露。当工作腔压力快速下降时，阀芯处于开启状态，第二通道和第一通道连通，实现补油腔向工作腔补油，防止工作腔吸空甚至产生负压，保证系统正常工作。由于复位腔和第一通道之间通过稳压通道连通，且稳压通道向第一通道延伸，使得阀芯在开启的过程中，由稳压通道流向复位腔的液压油压力稳定，保证阀芯不会因为开启量大而产生较大的压力变化，避免其在开启过程中发生抖动，从而稳定系统压力。

2.稳压头能够在阀芯开启时，对由第二通道向第一通道流动的液压油起到引流作用，从而进一步增强稳压效果，提升阀芯开启的稳定性。

3.第二密封部和第一密封部之间形成密封面，尤其是锥形的密封面，能够增大第一密封部和第二密封部之间的密封面积，提高密封效果，有效防止液压油由工作腔向补油腔泄露。

4.阀芯上设置第一密封槽以及在第一密封槽内设置第一密封圈，能够密封阀体的内侧壁和阀芯的外侧壁之间的间隙，防止复位腔中的液压油向补油腔中泄露，同时又能对阀芯的运动起到导向作用，保证阀芯与阀体之间的同轴度。

5.通过设置插装结构，采用螺纹插装的方式连接到阀块中，使得插装式补油阀的整体简单、紧凑，安装体积小。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明实施例提供的一种插装式补油阀处于关闭状态的一种结构示意图；

图2示出了本发明实施例提供的一种插装式补油阀处于开启状态的一种结构示意图；

图3示出了本发明实施例提供的一种插装式补油阀装配结构示意图。

附图标记说明：

1、阀体；11、第一通道；12、第二通道；121、通孔；13、第一密封部；14、第二密封槽；15、第二密封圈；16、插装结构；2、阀芯；21、第二密封部；22、稳压通道；23、第一密封槽；24、第一密封圈；25、挡圈；3、端盖；4、弹性复位件；5、稳压头；6、阀块；A、工作腔；B、补油腔；C、复位腔。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

为了便于介绍本发明的技术方案，以下结合附图以及具体的实施例来详细说明，但实施例不应看作是对本发明的限制。

实施例1

一种插装式补油阀，参照图1～图3，包括阀体1、阀芯2、端盖3、弹性复位件4和稳压通道22。其中，阀体1具有与工作腔A连通的第一通道11以及与补油腔B连通的第二通道12；第一通道11设于阀体1的第一端，以图1或图2的方位来看，阀体1的第一端为图中位于右侧的一端；第二通道12设于阀体1的侧壁上；阀芯2可滑动的设于阀体1内，本实施例中，阀芯2与阀体1同轴设置；阀芯2具有使第一通道11和第二通道12断开的闭合状态以及使第一通道11和第二通道12连通的开启状态；端盖3设于阀体1的第二端，以图1或图2的方位来看，阀体1的第二端为图中位于左侧的一端；弹性复位件4一端连接端盖3，另一端连接阀芯2，适于对阀芯2施加使第二密封部21靠近第一密封部13运动的力，以图1或图2的方位来看，弹性复位件4能够对阀芯2施加使阀芯2向右移动的弹性力；稳压通道22设于阀芯2的第一端，并向第一通道11延伸；阀芯2内设有复位腔C，复位腔C通过稳压通道22与第一通道11连通。

进一步的，第一通道11的内壁设有第一密封部13；靠近阀芯2第一端的外壁设有适于与第一密封部13抵接配合的第二密封部21；第二密封部21与第一密封部13抵接时为闭合状态；第二密封部21和第一密封部13脱离时为开启状态。

具体的，当正常工作时，工作腔A通过稳压通道22与复位腔C连通，所以，阀芯2的内外压力相同，阀芯2在弹性复位件4的弹力，以及由阀芯2的第一端和第二端之间的面积差产生的朝向工作腔A的压力作用下保持关闭状态，此时，阀芯2的第二密封部21与阀体1的第一密封部13抵接，将第一通道11和第二通道12阻断，工作腔A与补油腔B被阻断，工作腔A无需补油；当工作腔A的油压快速下降时，复位腔C的压力随之下降，第二通道12内的压力大于第一通道11及复位腔C中的压力，因而，液压油的压力克服弹性复位件4的弹力，推动阀芯2朝向阀体1的第二端移动，在图1或图2中表现为阀芯2左移，第二密封部21脱离第一密封部13，阀芯2打开，液压油由第二通道12向第一通道11内流动，通过第一通道11补充到工作腔A中。期间，因在阀芯2的第一端，也就是图1或图2中的右端设置了稳压通道22，且稳压通道22朝向第一通道11内延伸，避开了工作腔A中靠近阀芯2的压力不稳定区域，因而能稳定进入复位腔C中的液压油的油压，保证阀芯2不会因为开启量大而产生较大的压力变化，避免阀芯2在开启过程中发生抖动，保证系统稳定。待工作腔A与复位腔C的压力再次达到平衡，弹性复位件4推动阀芯2朝向阀体1的第一端移动，在图1或图2中表现为阀芯2右移，直至第二密封部21与第一密封部13抵接，阀芯2完全关闭，将第一通道11和第二通道12阻断，补油腔B不再向工作腔A补油，并能防止工作腔A的液压油向补油腔B方向泄露。

利用本发明的技术方案，当正常工作状态时，阀芯2关闭，第一密封部13和第二密封部21配合，能够防止液压油由工作腔A向补油腔B泄露。当工作腔A压力快速下降时，阀芯2开启，第二通道12和第一通道11连通，实现补油腔B向工作腔A补油，防止工作腔A吸空甚至产生负压，保证系统正常工作。由于复位腔C和第一通道11之间通过稳压通道22连通，且稳压通道22向第一通道11延伸，使得阀芯2在开启的过程中，由稳压通道22流向复位腔C的液压油压力稳定，保证阀芯2不会因为开启量大而产生较大的压力变化，避免阀芯2在开启过程中发生抖动，从而稳定系统压力。

进一步的，参照图1或图2，阀芯2的第一端设有稳压头5，稳压头5朝向第一通道11延伸，稳压通道22贯通稳压头5，所以，稳压通道22朝向第一通道11延伸。在阀芯2开启过程中，第二密封部21脱离第一密封部13，液压油由第二通道12向第一通道11流动，会经过第二密封部21，越靠近第二密封部21处，液压油压力变化越大，液压油流动越不稳定，而设置稳压通道22，并且稳压通道22朝向第一通道11方向延伸，也就是朝向阀芯2开启时的补油方向延伸，一方面，稳压通道22的进油口，也就是在补油时，第一通道11内的液压油朝向复位腔C进油的端口，也就是图1或图2中稳压通道22的右侧端口远离第二密封部21，稳压通道22的进油口处的压力变化小，压力稳定，另一方面，参照图1或图2，稳压通道22相比于第一通道11或第二通道12更为狭长，使得经稳压通道22进入复位腔C的液压油压力变得稳定，从而能够避免阀芯2开启过程中因压力变化大而导致阀芯2抖动的情况发生。

进一步的，第二密封部21的第二端向第一端逐渐缩径形成第一锥形结构，稳压头5为圆柱结构，稳压头5的直径小于第二密封部21的任一处直径。具体的，第二密封部21的第二端的直径大于第二密封部21的第一端的直径，稳压头5的直径小于第二密封部21的第一端的直径。参照图2，稳压头5为圆柱结构，在补油过程中，液压油由第二通道12向第一通道11流动，如图2中箭头所指方向，朝向第一通道11延伸设置的稳压头5，其圆柱结构的外侧壁能够对液压油起到引流作用，进一步降低阀芯2开启过程中补充的液压油的压力变化，进一步增强稳定液压油的压力的效果，提升阀芯2开启的稳定性。

进一步的，参照图1或图2，第一密封部13包括设在第一通道11的内壁上的环形的凸起，第二密封部21与第一密封部13抵接时形成环形的密封面。至少，第一密封部13和第二密封部21之间抵接时为线接触，两者之间形成环形的密封线。当然，为了提高密封效果，控制工作腔A向补油腔B的泄露量，优选的，增大第一密封部13和第二密封部21抵接时的接触面积，也就是将环形的密封线优化为环形的密封面。

更进一步的，第一密封部13的凸起具有与第二密封部21锥度相适的第二锥形结构，密封面为锥形面。

第二密封部21和第一密封部13之间形成密封面，尤其是锥形的密封面，能够增大第一密封部13和第二密封部21之间的密封面积，提高密封效果，有效防止液压油由工作腔A向补油腔B泄露。

进一步的，第一通道11沿阀体1的轴线设置，也就是，第一通道11与阀体1同轴设置，第一通道11远离第一密封部13的一侧逐渐扩径设置形成喇叭口；阀体1在靠近第一端的外侧壁上至少设有一个通孔121，通孔121构成第二通道12。本实施例中，参照图1或图2，通孔121沿对称设置有两个。因为靠近第一密封部13处的压力波动最大，因此，朝向远离第一密封部13的方向，将第一通道11逐渐扩径，设置为喇叭口，能够扩大第一通道11的流通面积，分散由第二通道12流过来的液压油的流量，避免压力集中于第一密封部13处，进一步削弱压力的波动量，与稳压头5的圆柱形外侧壁，以及稳压通道22协同作用，更有效的保证阀芯2开启稳定不抖动。

进一步的，参照图1或图2，阀芯2的外侧壁上沿其周向设有环形的第一密封槽23，第一密封槽23内设有第一密封圈24，适于密封阀体1的内侧壁与阀芯2的外侧壁之间的间隙。当然，在一些其他的实施例中，第一密封槽23内还设有挡圈25。

阀芯2上设置第一密封槽23以及在第一密封槽23内设置第一密封圈24，能够密封阀体1的内侧壁和阀芯2的外侧壁之间的间隙，防止补油腔B和复位腔C中的液压油相互泄露，同时，因为第一密封圈24或挡圈25的内圈又能对阀芯2的运动起到导向作用，保证了阀芯2与阀体1之间的同轴度。

进一步的，阀体1的外侧壁上设有至少一个沿其周向设置的环形的第二密封槽14，第二密封槽14内设有第二密封圈15。参照图1或图2，本实施例中，阀体1的外侧壁上设有两个第二密封槽14，一个靠近阀体1的第一端设置，另一个靠近端盖3设置。参照图3，在阀体1插装于阀块6中时，第二密封圈15能够用于密封阀体1和阀块6之间的间隙，防止阀块6中的液压油向阀体1内泄露。

进一步的，参照图1或图2，阀芯2内设有阶梯孔，阶梯孔的内腔构成复位腔C，阶梯孔的直径由阀芯2的第二端朝向阀芯2的第一端依次变小；本实施例中，阶梯孔包括靠近阀芯2第一端的第一孔段、位于中部的中间孔段以及靠近阀芯2第二端的第二孔段，第二孔段的直径小于第一孔段的直径，第一孔段的一侧与中间孔段连通，另一侧与稳压通道22连通。端盖3和阶梯孔的台肩之间设有适于安装弹性复位件4的安装座。具体的，本实施例中，阶梯孔的中间孔段和第二孔段之间形成第一台肩，第一台肩和端盖3之间设有安装座，弹性复位件4安装在安装座上。

进一步的，阀体1的第二端设有内螺纹，端盖3设有外螺纹，端盖3和阀体1之间螺纹连接；阀体1的外侧壁上至少部分设有插装结构16，适于插装于阀块6中。本实施例中，插装结构16为连接螺纹，参照图3，连接螺纹设置在阀体1中部的外侧壁上，能够插装于阀块6中，比如插装于二次溢流阀的插孔中，并与其螺纹连接。插装结构16采用连接螺纹能够减少机加刀具成本。本实施例中，参照图3，阀体1的中部设有凸起的第二台肩，在插装式补油阀与阀块6插装连接时，第二台肩的端面与阀块6的连接端口的端面抵接，上述的一个第二密封槽14紧邻此处的第二台肩设置，第二密封圈15设于第二台肩、第二密封槽14和阀块6的侧壁之间。

实施例2

一种多路阀，包括实施例1所述的插装式补油阀。

实施例3

一种工程机械，包括实施例2中所述的多路阀。

根据上述描述，本专利申请具有以下优点：

1、稳压通道22能够避开工作腔A中靠近阀芯2的压力不稳定区域，保证阀芯2不会因为开启量大而产生较大的压力变化，避免其在开启过程中发生抖动，从而稳定系统压力；

2、第二密封部21和第一密封部13之间形成密封面，尤其是锥形的密封面，能够增大第一密封部13和第二密封部21之间的密封面积，提高密封效果，有效防止液压油由工作腔A向补油腔B泄露；

3、第一密封圈24能够密封阀体1的内侧壁和外侧壁之间的间隙，防止复位腔C中的液压油向补油腔B中泄露。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。