缓冲阀、回转液压系统及起重机

缓冲阀、回转液压系统及起重机

　　技术领域

　　本发明涉及液压元件技术领域，尤其是涉及一种缓冲阀、回转液压系统及起重机。

　　背景技术

　　起重机回转动作的性能直接影响吊装的准确性和舒适性，由于回转负载波动较大，动作启动和停止非常容易产生冲击。但由于存在静摩擦和动摩擦之间的转换，负载左右摆动的影响，同时还存在回转齿轮间隙的因素，消除启停冲击问题难度较大。

　　国内部分厂家生产的回转阀有多种缓冲原理，但是效果较差。国外生产的缓冲阀原理复杂，由于匹配问题，实际应用中效果也欠佳，而且成本较高。

　　发明内容

　　本发明第一方面提供一种缓冲阀，以缓解相关技术中起重机回转动作时，消除起停冲击问题效果欠佳的技术问题。

　　第一方面，本发明提供的缓冲阀包括：缓冲阀体、变容组件、梭阀和缓冲阀芯，缓冲阀体设有第一腔室、第一油口和第二油口，所述第一油口和所述第二油口均与所述第一腔室连通，所述变容组件与所述第一腔室连通，所述变容组件用于存储或释放液压油；

　　所述梭阀的两个进油口与所述第一油口和所述第二油口一一对应的连通，所述梭阀的出油口连通有第一油路和第二油路，所述第一油路与所述第一腔室远离所述变容组件的一端连通，所述第二油路与所述第一腔室和所述变容组件的连通处连通，所述第二油路设有阻尼；

　　所述缓冲阀芯设于所述第一腔室内，通过所述第一油路和所述第二油路进入所述第一腔室内的液压油控制所述缓冲阀芯的移动，以使所述缓冲阀芯控制所述第一油口与第二油口之间的连通或断开。

　　结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第二种可能的实施方式，所述变容组件包括第二腔室、变容活塞和弹性件，所述第二腔室设于所述缓冲阀体并与所述第一腔室连通，所述变容活塞和所述弹性件均设于所述第二腔室，且所述弹性件位于所述变容活塞背离所述第一腔室的一侧，以使所述变容活塞具有靠近所述第一腔室的运动趋势。

　　结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明提供了第三种可能的实施方式，所述变容活塞与所述缓冲阀体之间设有导向件。

　　结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明提供了第四种可能的实施方式，所述导向件包括导向杆，所述导向杆与所述变容活塞背离所述第一腔室的一端连接，并与所述缓冲阀体滑动配合。

　　结合第一方面的第四种可能的实施方式，本发明提供了第五种可能的实施方式，所述弹性件包括螺旋弹簧，所述螺旋弹簧套设于所述导向杆，并分别与所述变容活塞和所述缓冲阀体抵接。

　　结合第一方面的第二至五任一种可能的实施方式，本发明提供了第六种可能的实施方式，所述缓冲阀体设有泄油口，所述泄油口与所述第二腔室的远离所述第一腔室的端部连通。

　　结合第一方面的第二至五任一种可能的实施方式，本发明提供了第七种可能的实施方式，所述第一腔室与所述第二腔室同轴设置。

　　结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明提供了第八种可能的实施方式，所述变容组件包括第二腔室和蓄能器，所述第二腔室设于所述缓冲阀体，并与所述第一腔室连通，所述蓄能器与所述第二腔室连通。

　　第二方面，本发明提供的回转液压系统包括，换向阀、回转马达和上述任一种实施方式中的缓冲阀，所述换向阀通过第三油路和第四油路与所述回转马达连通，所述缓冲阀的第一油口与所述第三油路连通，所述缓冲阀的第二油口与所述第四油路连通。

　　第三方面，本发明提供的起重机包括上述实施方式中的回转液压系统。

　　本发明提供的缓冲阀、回转液压系统及起重机，缓冲阀包括：缓冲阀体、变容组件、梭阀和缓冲阀芯，缓冲阀体设有第一腔室、第一油口和第二油口，第一油口和第二油口均与第一腔室连通，变容组件与第一腔室连通，变容组件用于存储或释放液压油；梭阀的两个进油口与第一油口和第二油口一一对应的连通，梭阀的出油口连通有第一油路和第二油路，第一油路与第一腔室远离变容组件的一端连通，第二油路与第一腔室和变容组件的连通处连通，第二油路设有阻尼；缓冲阀芯设于第一腔室内，通过第一油路和第二油路进入第一腔室内的液压油控制缓冲阀芯的移动，以使缓冲阀芯控制第一油口与第二油口之间的连通或断开。将本发明提供的缓冲阀应用于液压系统时，第一油口和第二油口与两条不同的油路连通，当与第一油口连通的油路中的油压升高时，该油路中的高压油通过第一油口进入梭阀，经过梭阀的液压油通过第一油路进入第一腔室的远离变容组件的一端，并通过第二油路进入第一腔室与变容组件的连通处，因第二油路上设有阻尼，液压油通过第一油路进入第一腔室的速度大于通过第二油路进入第一腔室与变容组件的连通处的速度，因此通过第一油路进入第一腔室的液压油首先推动缓冲阀芯向靠近变容组件的方向移动，第一腔室内靠近变容组件一端的液压油进入变容组件，防止该端部的液压油影响缓冲阀芯的移动，缓冲阀芯移动后第一油口与第二油口连通，第一油口处的高压油进入第一腔室并从第二油口流出，实现第一油口处高压油的卸荷；当通过第二油路进入第一腔室内与变容组件的连通处的液压油达到一定量时，该部分液压油与变容组件配合推动缓冲阀芯向远离变容组件的方向运动，从而使第一油口和第二油口逐渐断开，使第一油口处的压力缓慢建立起来。当与第二油口连通的油路中的油压升高时，该油路中的高压油通过第二油口进入梭阀，然后按照上述相同的方式实现第二油口处高压油的卸荷和第二油口处压力的缓慢建立。

　　与现有技术相比，本发明提供的缓冲阀通过变容组件使与第一腔室连通的部分的容积可变，防止第一腔室内存留的液压油影响缓冲阀芯的打开，使缓冲阀具有较好的缓冲和复位效果。

　　附图说明

　　为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关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为本发明实施例提供的缓冲阀的液压原理图一；

　　图2为本发明实施例提供的缓冲阀的剖视图；

　　图3为本发明实施例提供的缓冲阀的液压原理图二；

　　图4为本发明实施例提供的回转液压系统的原理图一；

　　图5为本发明实施例提供的回转液压系统的原理图二。

　　图标：001－缓冲阀；002－换向阀；003－回转马达；004－第三油路；005－第四油路；100－缓冲阀体；110－第一腔室；120－第一油口；130－第二油口；140－泄油口；210－第二腔室；220－变容活塞；230－螺旋弹簧；240－导向杆；300－梭阀；400－缓冲阀芯；500－阻尼；600－复位弹簧；700－蓄能器。

　　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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

　　如图1、图2和图3所示，本发明实施例提供的缓冲阀001包括：缓冲阀体100、变容组件、梭阀300和缓冲阀芯400，缓冲阀体100设有第一腔室110、第一油口120和第二油口130，第一油口120和第二油口130均与第一腔室110连通，变容组件与第一腔室110连通，变容组件用于存储或释放液压油；梭阀300的两个进油口与第一油口120和第二油口130一一对应的连通，梭阀300的出油口连通有第一油路和第二油路，第一油路与第一腔室110远离变容组件的一端连通，第二油路与第一腔室110和变容组件的连通处连通，第二油路设有阻尼500；缓冲阀芯400设于第一腔室110内，通过第一油路和第二油路进入第一腔室110内的液压油控制缓冲阀芯400的移动，以使缓冲阀芯400控制第一油口120与第二油口130之间的连通或断开。

　　具体的，梭阀300设于缓冲阀体100上，梭阀300的一个进油口与缓冲阀体100上的第一油口120连通，梭阀300的另一个进油口与缓冲阀体100上的第二油口130连通。梭阀300的出油口通过第一油路与第一腔室110远离变容组件的一端连通，通过第一油路进入第一腔室110内的液压油用于推动缓冲阀芯400向图2所示的右侧移动，梭阀300的出油口还通过第二油路与第一腔室110和变容组件的连通处连通，通过第二油路进入第一腔室110的液压油与变容组件配合推动缓冲阀芯400向图2所示的左侧移动。第二油路上设有阻尼500，阻尼500的设置使从梭阀300流出的液压在第一油路中的流速大于在第二油路中流速，从而使缓冲阀芯400先控制第一油口120与第二油口130连通，再控制第一油口120与第二油口130断开。

　　作为一种实施方式，变容组件包括第二腔室210、变容活塞220和弹性件，第二腔室210设于缓冲阀体100并与第一腔室110连通，变容活塞220和弹性件均设于第二腔室210，且弹性件位于变容活塞220背离第一腔室110的一侧，以使变容活塞220具有靠近第一腔室110的运动趋势。

　　具体的，从梭阀300流出的液压油通过第一油路进入第一腔室110的左端，并对缓冲阀芯400的图2所示的左端面产生作用力，缓冲阀芯400右侧原有的液压油推动变容活塞220向右移动并进入第二腔室210，防止原有的液压油影响缓冲阀芯400的打开，变容活塞220向右移动的过程中弹性件被压缩。缓冲阀芯400向右移动后第一油口120与第二油口130连通实现第一油口120或第二油口130处高压油的卸荷；当通过第二油路进入缓冲阀芯400与变容活塞220之间的液压油达到一定量后，该部分液压油与弹性件配合推动缓冲阀芯400向左移动，将第一油口120与第二油口130断开。变容活塞220的设置使第二腔室210与第一腔室110连通的部分的容积可变，防止缓冲阀芯400右端原有的液压油影响缓冲阀芯400的打卡，并且弹性件还可与缓冲阀芯400右端的液压油配合推动缓冲阀芯400向左移动，使缓冲阀芯400将第一油口120和第二油口130断开。

　　进一步的，变容活塞220与缓冲阀体100之间设有导向件。

　　一些实施方式中，导向件包括设于第二腔室210内壁上的导向槽和设于变容活塞220上的导向凸起，导向凸起与导向槽滑动配合，变容活塞220在第二腔室210内滑动时，导向凸起与导向槽配合提高变容活塞220移动的稳定性。

　　另一些实施方式中，导向件包括导向杆240，导向杆240与变容活塞220背离第一腔室110的一端连接，并与缓冲阀体100滑动配合。

　　如图2所示，导向杆240固定连接于变容活塞220的右端面，并与变容活塞220同轴设置，同时导向杆240还与缓冲阀体100的右端滑动配合。变容活塞220移动的过程中导向杆240与缓冲阀体100配合，提高变容活塞220移动的稳定性，此外，通过导向杆240与缓冲阀体100配合的方式对变容活塞220进行导向，方便对导向杆240与缓冲阀体100的配合处进行密封。

　　弹性件可为弹性垫或螺旋弹簧230等，本实施例中，弹性件包括螺旋弹簧230，螺旋弹簧230套设于导向杆240，并分别与变容活塞220和缓冲阀体100抵接。

　　变容活塞220向右移动时弹性件被压缩，当通过第二油路进入第二腔室210内的液压油达到一定量时，螺旋弹簧230与液压油配合推动缓冲阀芯400向左移动。螺旋弹簧230套设在导向杆240上，使螺旋弹簧230在被压缩的过程中，防止螺旋弹簧230产生倾斜，进而使螺旋弹簧230对变容活塞220产生的作用力更稳定。

　　进一步的，缓冲阀体100设有泄油口140，泄油口140与第二腔室210的远离第一腔室110的端部连通。缓冲阀001使用的过程中，变容活塞220左侧的液压油可能会渗入到变容活塞220的右侧，泄油口140的设置使变容活塞220右侧的液压油被排出，防止变容活塞220右侧存留的液压油对变容活塞220的右端面产生作用力，进而影响变容活塞220向右运动。

　　一些实施方式中，第一腔室110与第二腔室210非同轴设置，只要第一腔室110与第二腔室210连通，使第一腔室110内存留的液压油进入第二腔室210，避免影响缓冲阀芯400打开第一油口120和第二油口130均可。

　　本实施例中，第一腔室110与第二腔室210同轴设置，方便第一缓冲阀体100进行加工。

　　作为变容组件的另一种实施方式，变容组件包括第二腔室210和蓄能器700，第二腔室210设于缓冲阀体100，并与第一腔室110连通，蓄能器700与第二腔室210连通。具体的，第二腔室210的侧壁上设有泄油口140，泄油口140与第二腔室210连通，蓄能器700设于泄油口140处。缓冲阀芯400向右移动时，第一腔室110内原存留的液压油可先进入蓄能器700，当通过第二油路进入第二腔室210内的液压油达到一定量时，进入蓄能器700中的液压油与缓冲阀芯400右端的液压油配合，推动缓冲阀芯400向左移动，以关闭第一油口120和第二油口130。

　　进一步的，缓冲阀001还包括复位弹簧600，复位弹簧600设于缓冲阀芯400的与变容组件相对的一端。具体的，如图2所示，缓冲阀芯400的右端面设有凹槽，复位弹簧600位于凹槽内，复位弹簧600的左端与凹槽的底壁抵接，复位弹簧600的右端与第一腔室110的内壁抵接。缓冲阀芯400向右移动时，复位弹簧600压缩，当通过第二油路进入第一腔室110内与变容组件的连通处的液压油达到一定量时，复位弹簧600与该部分液压油和变容组件配合推动缓冲阀芯400向左运动，从而使第一油口120和第二油口130逐渐断开。

　　如图4和图5所示，本发明实施例提供的回转液压系统包括，换向阀002、回转马达003和上述任一种实施方式中的缓冲阀001，换向阀002通过第三油路004和第四油路005与回转马达003连通，缓冲阀001的第一油口120与第三油路004连通，缓冲阀001的第二油口130与第四油路005连通。

　　具体的，换向阀002具有第三油口和第四油口，第三油口通过第三油路004与回转马达003连通，第四油口通过第四油路005与回转马达003连通。

　　本发明实施例提供的回转液压系统的回转启动缓冲原理为：

　　当换向阀002右位工作，第三油口通高压油，第四油口通回油，回转马达003顺时针转动时，第一油口120的高压油经过梭阀300后通过第一油路先打开缓冲阀芯400，缓冲阀芯400移动的过程中推动变容活塞220移动，此时第一油口120与第二油口130接通，第一油口120的高压油通过缓冲阀芯400卸荷。由于阻尼500的作用，第一油口120高压油同时又缓慢经过第二油路进入第一腔室110与第二腔室210的连通处，推动缓冲阀芯400复位，这样第一油口120与第二油口130又逐渐关闭，这样使第一油口120的压力缓慢建立起来，使回转动作缓慢启动。

　　当换向阀002左位工作，第四油口通高压油，第三油口通回油，回转马达003逆时针转动时，第二油口130的高压油经过梭阀300后通过第一油路先打开缓冲阀芯400，缓冲阀芯400移动的过程中推动变容活塞220移动，此时第一油口120与第二油口130接通，第二油口130的高压油通过缓冲阀芯400卸荷。由于阻尼500的作用，第二油口130高压油同时又缓慢经过第二油路进入第一腔室110与第二腔室210的连通处，推动缓冲阀芯400复位，这样第一油口120与第二油口130又逐渐关闭，这样使第二油口130的压力缓慢建立起来，使回转动作缓慢启动。

　　本发明实施例提供的回转液压系统的回转停止缓冲原理为：

　　当回转马达003顺时针转动快速停止时，第二油口130的压力升高，第一油口120压力降低，第二油口130的高压油经过梭阀300后通过第一油路先打开缓冲阀芯400，缓冲阀芯400移动的过程中推动变容活塞220移动，此时第一油口120与第二油口130接通，第二油口130的高压油通过缓冲阀芯400卸荷。由于阻尼500的作用，第二油口130高压油同时又缓慢经过第二油路进入第一腔室110与第二腔室210的连通处，推动缓冲阀芯400复位，这样第一油口120与第二油口130又逐渐关闭，保证回油背压。这样可以消除顺时针回转停止的压力峰值。

　　当回转马达003逆时针转动快速停止时，第一油口120的压力升高，第二油口130压力降低，第一油口120的高压油经过梭阀300后通过第一油路先打开缓冲阀芯400，缓冲阀芯400移动的过程中推动变容活塞220移动，此时第一油口120与第二油口130接通，第一油口120的高压油通过缓冲阀芯400卸荷。由于阻尼500的作用，第一油口120高压油同时又缓慢经过第二油路进入第一腔室110与第二腔室210的连通处，推动缓冲阀芯400复位，这样第一油口120与第二油口130又逐渐关闭，保证回油背压。这样可以消除逆时针回转停止的压力峰值。

　　本发明实施例提供的回转液压系统的负载波动缓冲原理为：

　　当负载突然增大造成第一油口120压力突然升高时，与上述第一油口120压力升高的缓冲原理相同，当负载突然减少造成第一油口120压力降低时，与上述第二油口130压力升高的缓冲原理相同。

　　本发明实施例提供的起重机包括上述实施方式中的回转液压系统。

　　本发明实施例提供的缓冲阀、回转液压系统及起重机，缓冲阀001包括：缓冲阀体100、变容组件、梭阀300和缓冲阀芯400，缓冲阀体100设有第一腔室110、第一油口120和第二油口130，第一油口120和第二油口130均与第一腔室110连通，变容组件与第一腔室110连通，变容组件用于存储或释放液压油；梭阀300的两个进油口与第一油口120和第二油口130一一对应的连通，梭阀300的出油口连通有第一油路和第二油路，第一油路与第一腔室110远离变容组件的一端连通，第二油路与第一腔室110和变容组件的连通处连通，第二油路设有阻尼500；缓冲阀芯400设于第一腔室110内，通过第一油路和第二油路进入第一腔室110内的液压油控制缓冲阀芯400的移动，以使缓冲阀芯400控制第一油口120与第二油口130之间的连通或断开。将本发明实施例提供的缓冲阀001应用于液压系统时，第一油口120和第二油口130与两条不同的油路连通，当与第一油口120连通的油路中的油压升高时，该油路中的高压油通过第一油口120进入梭阀300，经过梭阀300的液压油通过第一油路进入第一腔室110的远离变容组件的一端，并通过第二油路进入第一腔室110与变容组件的连通处，因第二油路上设有阻尼500，液压油通过第一油路进入第一腔室110的速度大于通过第二油路进入第一腔室110与变容组件的连通处的速度，因此通过第一油路进入第一腔室110的液压油首先推动缓冲阀芯400向靠近变容组件的方向移动，第一腔室110内靠近变容组件一端的液压油进入变容组件，防止该端部的液压油影响缓冲阀芯400的移动，缓冲阀芯400移动后第一油口120与第二油口130连通，第一油口120处的高压油进入第一腔室110并从第二油口130流出，实现第一油口120处高压油的卸荷；当通过第二油路进入第一腔室110内与变容组件的连通处的液压油达到一定量时，该部分液压油与变容组件配合推动缓冲阀芯400向远离变容组件的方向运动，从而使第一油口120和第二油口130逐渐断开，使第一油口120处的压力缓慢建立起来。当与第二油口130连通的油路中的油压升高时，该油路中的高压油通过第二油口130进入梭阀300，然后按照上述相同的方式实现第二油口130处高压油的卸荷和第二油口130处压力的缓慢建立。

　　与现有技术相比，本发明实施例提供的缓冲阀001通过变容组件使与第一腔室110连通的部分的容积可变，防止第一腔室110内存留的液压油影响缓冲阀芯400的打开，使缓冲阀001具有较好的缓冲和复位效果。

　　最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。