一种带压力保护功能的车辆用流量自调节稳定液压阀

技术领域

本发明涉及车辆用液压件技术领域，具体为 一种带压力保护功能的车辆用流量自调节稳定液压阀。

背景技术

随着我国经济建设的飞速发展，交通运输已经成为国民经济持续发展的动脉。车辆是交通运输不可或缺的一部分。车辆运行工况复杂，尤其是重载车辆的转向工况，根据不同路况，是实时发生变化的，而且重载车辆转向需要的转向力较大。保障车辆转向机构的正常安全运行，是车辆设计的一个重要环节，也是影响车辆安全的一个主要因素。在重载车辆中，目前的主流方式是液压助力转向，但是如何实现液压控制的稳定性，一直是困扰车企的一个难题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是如何根据车辆转向机构动作，液压阀自动比较压力油口反馈的液压力与各弹簧力的关系，阀芯随动，并实时切换到不同的工作位置，实现液压阀流量自调节，并将稳定的液压油提供给车辆转向机构，保障车辆转向的安全运行的 一种带压力保护功能的车辆用流量自调节稳定液压阀。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案特点在于，液压阀结构紧凑，设计有主阀芯、压力保护组件，主阀芯根据压力油口反馈的液压力，自动比较与弹簧力的大小，实时切换到不同的工作位置，实现液压阀流量自调节；压力保护组件可以将部分压力油或全部压力油释放，保护液压阀的安全。在车辆发动机转速升高后，液压阀控制电动机油泵液压油无阻力流回油箱，电动机空转，功率最小，实现节能降耗；液压阀阀体采用QT600材料，其压力可以达到250bar，满足各种车辆使用。

一种带压力保护功能的车辆用流量自调节稳定液压阀，其结构包括上端盖通过内六角螺钉及弹垫二安装在上阀体通孔的一侧，为防止液压油外泄设计有O型圈一密封；上阀体加工有安装压力保护组件的通孔，压力保护组件安装在上阀体的通孔中，间隙配合；压力保护组件由阀杆、弹簧四、压力阀芯、O型圈八、阀座、锁紧螺母组成，其中阀杆内依次设置有弹簧四、压力阀芯、O型圈八、阀座,阀座与阀杆通过螺纹连接，锁紧螺母与阀座通过螺纹连接，阀杆表面设计有防止阀杆运动卡阻的均压槽；堵盖通过内六角螺钉及弹垫一安装在上阀体通孔的另一侧，为防止液压油外泄设计有O型圈二密封；堵盖同时兼做弹簧座，弹簧一安装在堵盖与压力保护组件之间，将压力保护组件预压在上阀体内设计位置；节流塞通过螺纹连接安装在上阀体里，其节流孔E1直径为6mm；阻尼通过螺纹连接安装在上阀体里，其阻尼孔F直径为1mm；螺塞通过螺纹连接安装在上阀体上，通过自带的密封件密封，防止液压油外泄。

作为优选，所述上阀体通过内六角螺钉及弹垫三与下阀体连结在一起，上阀体与下阀体之间为了防止液压油外泄，设计有O型圈三、O型圈四和O型圈五。

进一步，所述下阀体设计有两个孔道，分别是上孔道和下孔道，上孔道用来安装主阀芯，下孔道用来安装单向阀芯。

作为优选，所述单向阀芯与下阀体孔道间隙配合，一端与下阀体接触，接触面形成密封面，防止液压油反向流动，另一端安装有弹簧三；主阀芯加工有直径为6.5mm的节流孔E2，与下阀体孔道间隙配合，一端通过孔用弹性挡圈进行限位，另一端安装有弹簧二，弹簧二安装在主阀芯与弹簧座之间，将主阀芯预压在下阀体内。

作为优选，所述弹簧座安装设计有O型圈六，防止液压油外泄；下端盖通过内六角螺钉及弹垫二安装在下阀体上，设计有O型圈七，防止液压油外泄。

作为优选，为了满足车型需要，主阀芯和节流塞的节流孔E2可设计为不同规格，设计不同的出口流量，本液压阀设计规格对应的流量为50L/min。

作为优选，阀体上设计有与发动机油泵连接的油口A，与电动机油泵连接的油口B、与车辆转向机构连接的油口C和与油箱连接的油口D。

本发明阀体其压力可以达到250bar，满足各种车辆使用。液压阀结构紧凑，设计有主阀芯、压力保护组件，主阀芯根据压力油口反馈的液压力，自动比较与弹簧力的大小，实时切换到不同的工作位置，实现液压阀流量自调节，并将稳定的液压油提供给车辆转向机构；压力保护组件可以将部分压力油或全部压力油释放，保护液压阀及车辆转向机构的安全；在车辆发动机转速升高后，液压阀控制电动机油泵液压油无阻力流回油箱，电动机空转，功率最小，实现节能降耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图，其中：

图1是流量自调整稳定液压阀结构示意图；

图2是图1的左侧面结构示意图；

图3是 压力保护组件结构图；

图4是液压阀初始位置原理示意图；

图5是流量自调整稳定液压阀使用连接示意图；

图6是液压阀工况一位置结构示意图；

图7是液压阀工况二位置结构示意图；

图8是液压阀工况二位置原理示意图；

图9是液压阀工况三位置结构示意图；

图10是液压阀工况三位置原理示意图；

图11是工况二时，压力保护组件安全阀参与工作位置结构示意图；

图12是 工况二时，压力保护组件安全阀参与工作位置结构示意图

图13是工况二时，压力保护组件参与工作位置原理示意图；

附图标记：

1-上端盖；2-上阀体；3-压力保护组件；3.1-阀杆；3.2-弹簧四；3.3-压力阀芯；3.4-O型圈八；3.5-阀座；3.6-锁紧螺母；3.7-均压槽；4-节流塞；5-阻尼；6-螺塞；7-弹簧一；8-堵盖；9-内六角螺钉及弹垫一；10-下阀体；11-孔用弹性挡圈；12-主阀芯；13-弹簧二；14-弹簧座；15-单向阀芯；16-弹簧三；17-下端盖；18-内六角螺钉及弹垫二；19-O型圈一；20-O型圈二；21-O型圈三；22-O型圈四；23-O型圈五；24-O型圈六；25-O型圈七；26-内六角螺钉及弹垫三；A-油口A;B-油口B;C-油口C;D-油口D；E1-节流孔E1；

E2-节流孔E2；F-阻尼孔。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-13所示，在本发明 一种带压力保护功能的车辆用流量自调节稳定液压阀，其结构包括上端盖1通过内六角螺钉及弹垫二18安装在上阀体2通孔的一侧，为防止液压油外泄设计有O型圈一19密封；上阀体2加工有安装压力保护组件3的通孔，压力保护组件3安装在上阀体2 的通孔中，间隙配合；

压力保护组件3由阀杆3.1、弹簧四3.2、压力阀芯3.3、O型圈八3.4、阀座3.5、锁紧螺母3.6组成，其中阀杆3.1内依次设置有弹簧四3.2、压力阀芯3.3、O型圈八3.4、阀座3.5,阀座3.5与阀杆3.1通过螺纹连接，锁紧螺母3.6与阀座3.5通过螺纹连接，阀杆3.1表面设计有防止阀杆3.1运动卡阻的均压槽3.7；堵盖8通过内六角螺钉及弹垫一9安装在上阀体2通孔的另一侧，为防止液压油外泄设计有O型圈二20密封；堵盖8同时兼做弹簧座，弹簧一7安装在堵盖8与压力保护组件3之间，将压力保护组件3预压在上阀体2内设计位置；节流塞4通过螺纹连接安装在上阀体2里，其节流孔E1直径为6mm；阻尼5通过螺纹连接安装在上阀体2里，其阻尼孔F直径为1mm；螺塞6通过螺纹连接安装在上阀体2上，通过自带的密封件密封，防止液压油外泄。

具体实施过程中，所述上阀体2通过内六角螺钉及弹垫三26与下阀体10连结在一起，上阀体2与下阀体10之间为了防止液压油外泄，设计有O型圈三21、O型圈四22和O型圈五23。

具体实施过程中，所述下阀体10设计有两个孔道，分别是上孔道和下孔道，上孔道用来安装主阀芯12，下孔道用来安装单向阀芯15。

具体实施过程中，所述单向阀芯15与下阀体10孔道间隙配合，一端与下阀体10接触，接触面形成密封面，防止液压油反向流动，另一端安装有弹簧三16；主阀芯12加工有直径为6.5mm的节流孔E2，与下阀体10孔道间隙配合，一端通过孔用弹性挡圈11进行限位，另一端安装有弹簧二13，弹簧二13安装在主阀芯12与弹簧座14之间，将主阀芯12预压在下阀体10内。

具体实施过程中，所述弹簧座14安装设计有O型圈六24，防止液压油外泄；下端盖17通过内六角螺钉及弹垫二18安装在下阀体10上，设计有O型圈七25，防止液压油外泄。

具体实施过程中，为了满足车型需要，节流塞4的节流孔E1和主阀芯12的节流孔E2可设计为不同规格，设计不同的出口流量，本液压阀设计规格对应的流量为50L/min。

具体实施过程中，阀体上设计有与发动机油泵连接的油口A，与电动机油泵连接的油口B、与车辆转向机构连接的油口C和与油箱连接的油口D。

车辆上设计有发动机带动的油泵和电动机带动的油泵，电动机油泵的流量与车辆转向机构所需流量相匹配。使用时，液压阀的油口A连接发动机油泵，油口B连接电动机油泵，油口C连接车辆转向机构，油口D接回油箱（液压阀初始位原理示意图见图4，使用连接示意图见图5）。车辆启动后，电动机会启动，发动机根据不同的工况状态有不同的转速。下面根据不同工况，结合带压力保护功能的车辆用流量自调节稳定液压阀的应用，对本发明做进一步的说明：

工况一：电动机启动，发动机未尚启动。

电动机油泵的液压油通过油口B进入液压阀，液压油克服弹簧三16的弹簧力，打开单向阀芯15，经过液压阀孔道、节流塞4的节流孔E1进入油口C（工况结构示意图见图6）。此时进入车辆转向机构的油液全部由电动机油泵提供。

工况二：电动机启动，发动机转速较低时。

电动机油泵的液压油通过油口B，发动机油泵的液压油通过油口C，同时进入液压阀。油口B的液压油克服弹簧三16的弹簧力，打开单向阀芯15，经过液压阀孔道、节流塞4的节流孔进入油口C；油口C的液压油通过主阀芯12的节流孔、液压阀孔道、节流塞4的节流孔进入油口C。随着发动机转速的提高，进入油口A的液压油流量也随之增加，通过主阀芯节流孔的液压油越来越多，油口A入口油压逐渐升高，逐渐克服弹簧二13的弹簧力，推动主阀芯12向左移动。当主阀芯移动至油口B与油口D连通时，油口B的一部分液压油进入油口D，流回直接油箱（工况结构示意图见图7，液压阀工况位原理示意图见图8）。此时进入车辆转向机构的油液由电动机油泵和发动机油泵共同提供。

工况三：电动机启动，发动机转速达到额定转速时。

随着发动机转速继续提高，达到额定转速时，进入油口A 的液压油流量达到最大，油口A入口油压克服弹簧二13的弹簧力，推动主阀芯12向左移动压紧在弹簧座14上。此时油口B与油口D连通口变大，油口B的液压油压力不足以克服弹簧三16的弹簧力，油口B全部液压油进入油口D，无阻力流回油箱，电动机空转，功率最小。油口C的液压油液压力加上弹簧三16的弹簧力将单向阀芯15压紧在下阀体上（工况结构示意图见图9，液压阀工况位原理示意图见图10）。此时进入车辆转向机构的油液全部由发动机油泵提供。

当转向机构遇见阻碍，油口C压力瞬时激增，超过压力保护组件弹簧四3.2设定的压力值时，压力油通过阻尼5的阻尼孔，推开压力阀芯3.3，部分压力油回到油口D，将瞬时激增的压力释放，保护液压阀及转向机构的安全（以工况二为例，位置结构示意图见图11）。当转向机构出现故障不能动作时，油口C激增的压力通过压力阀芯3.3释放部分油液也不能解决时，持续增大的压力推动压力保护组件3压缩弹簧一7向右移动，将压力油管路与回油口D连通，多余的压力油流回油口D。根据油口C的压力反馈，压力保护组件3位置实时调整，保持油口C恒压，用于工作（以工况二为例，位置结构示意图见图12，原理示意图见图13）。当故障消除后，压力保护组件3在弹簧一7的弹簧力作用下复位。

以上是按照工况将液压阀各动作位置及工作机理进行介绍。在实际使用过程中，车辆转向机构动作复杂，往往是各工况来回切换。液压阀根据转向机构动作，自动比较压力油口液压力与各弹簧力的关系，随动并实时切换到不同的工作位置，实现不同的功能，实现液压阀流量自调节，并将稳定的液压油提供给车辆转向机构，保障车辆转向的安全运行。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。