一种液控先导阀及推土机
技术领域
本发明涉及液压阀技术领域，尤其涉及一种液控先导阀及推土机。
背景技术
推土机、装载机、挖掘机、起重机等工程机械通常配置有手动的液控先导阀以控制主操纵阀来控制落铲等操作，当液控先导阀掰动到位后需要止位，以锁定操纵杆的位置，使工程机械能够持续输出动力，以减轻驾驶员操作的疲劳强度。
液控先导阀卡位功能是否可靠，则对整机行走安全和操纵舒适性至关重要。目前市场上主流卡位功能包括电磁吸合卡位和机械摩擦卡位。电磁吸合卡位，如申请号为CN201410329808.4的前期专利公开的手动减压式先导阀，在电磁铁的电磁力的作用下，电磁铁的上表面与电磁铁吸盘直接贴合实现对操纵杆定位。机械摩擦卡位，如申请号为CN201020694511.5的前期专利公开了一种手动式先导阀，通过碟形弹簧等元件构成的摩擦机构，以保证驾驶员的手脱离了操纵杆以后，操纵杆仍能够准确地停留在所需位置。
虽然上述电磁吸合卡位和机械摩擦卡位均能对操纵杆的位置进行精确卡位，但是采用了电磁吸合卡位的结构，需复杂电路设计，成本较高；机械摩擦卡位则需要设计机械摩擦结构，结构较复杂。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种液控先导阀及推土机，以解决相关技术中电磁吸合卡位的结构，需复杂电路设计，成本较高；机械摩擦卡位则需要设计机械摩擦结构，结构较复杂的问题。
一方面，本发明提供一种液控先导阀，该液控先导阀包括阀座、第一阀芯、第二阀芯、第一弹簧、第二弹簧和操纵杆组件；
所述阀座上设有进油腔、回油腔、第一先导油腔和第二先导油腔，所述第一阀芯和所述第二阀芯均滑动地设置于所述阀座；
所述操纵杆组件与所述阀座转动连接且用于驱动所述第一阀芯和所述第二阀芯相对所述阀座滑动，所述操纵杆组件具有与所述阀座保持位置稳定的左位和中位，当所述操纵杆组件位于所述中位时，所述第一阀芯连通所述第一先导油腔和所述进油腔，所述第二阀芯连通所述第二先导油腔和所述进油腔，所述第一弹簧和液压油驱动所述第一阀芯抵接于所述操纵杆组件，所述第二弹簧和液压油驱动所述第二阀芯抵接于所述操纵杆组件；当所述操纵杆组件位于所述左位时，所述第一阀芯连通所述第一先导油腔和所述回油腔，所述第二阀芯连通所述第二先导油腔和所述进油腔，所述第一弹簧驱动所述第一阀芯与所述操纵杆组件抵接，所述第二弹簧和液压油驱动所述第二阀芯与所述操纵杆组件抵接。
作为液控先导阀的优选技术方案，所述操纵杆组件还具有与所述阀座保持位置稳定的右位，当所述操纵杆组件位于所述右位时，所述第一阀芯连通所述第一先导油腔和所述进油腔，所述第二阀芯连通所述第二先导油腔和所述回油腔，所述第一弹簧和液压油驱动所述第一阀芯与所述操纵杆组件抵接，所述第二弹簧驱动所述第二阀芯与所述操纵杆组件抵接。
作为液控先导阀的优选技术方案，所述第一阀芯上设有与所述第一先导油腔连通的第一油道和均与所述第一油道连通的A1油口和A2油口，所述第二阀芯上设有与所述第二先导油腔连通的第二油道和均与所述第二油道连通的B1油口和B2油口；
当所述操纵杆组件位于所述中位时，所述进油腔仅与所述A1油口和所述B1油口连通，所述回油腔与所述A1油口、所述A2油口、所述B1油口和所述B2油口均不连通；
当所述操纵杆组件位于所述左位时，所述进油腔仅与所述B1油口连通，所述回油腔仅与所述A2油口连通。
作为液控先导阀的优选技术方案，所述操纵杆组件分别与所述第一阀芯和所述第二阀芯的顶端抵接，所述第一弹簧能够驱动所述第一阀芯向上移动，以使所述第一阀芯向所述阀座外伸出，所述第二弹簧能够驱动所述第二阀芯向上移动以使所述第二阀芯向所述阀座外伸出，当所述操纵杆组件位于所述中位时，所述第一阀芯和所述第二阀芯的顶端齐平，当所述操纵杆组件由所述中位向所述左位转动时，所述操纵杆组件驱动所述第一阀芯向下移动。
作为液控先导阀的优选技术方案，所述回油腔位于所述进油腔的上方，所述A2油口位于所述A1油口的上方，所述B2油口位于所述B1油口的上方；
当所述操纵杆组件位于所述中位时，所述A1油口和所述B1油口均位于所述回油腔的下方，所述A2油口和所述B2油口均位于所述回油腔的上方。
作为液控先导阀的优选技术方案，所述阀座包括座体、与所述座体螺接的调节杆，以及设置于所述调节杆上的调节座，所述操纵杆组件通过第一转轴枢接于所述调节座，所述操纵杆组件能够绕所述第一转轴由所述中位转动至所述左位；
所述进油腔、所述回油腔、所述第一先导油腔和所述第二先导油腔均设置于所述座体，所述第一阀芯和所述第二阀芯均密封且滑动地设置于所述座体。
作为液控先导阀的优选技术方案，所述座体上设有第一容纳槽和第二容纳槽，所述第一阀芯滑动设置所述第一容纳槽，所述第二阀芯滑动设置于所述第二容纳槽；
所述阀座还包括设置于所述第一容纳槽的第一弹簧座和设置于所述第二容纳槽的第二弹簧座，且所述第一弹簧座滑动插接于所述第一油道，所述第二弹簧座滑动插接于所述第二油道，所述第一弹簧座上设有连通所述第一油道和所述第一先导油腔的第一油孔，所述第二弹簧座上设有连通所述第二油道和所述第二先导油腔的第二油孔，所述第一弹簧套设于所述第一弹簧座，所述第二弹簧套设于所述第二弹簧座。
作为液控先导阀的优选技术方案，所述操纵杆组件包括操纵杆，与所述操纵杆固接的连接板，设置于所述连接板上的两个压紧件，与所述连接板固接的第一套管，以及插接于所述第一套管内的第二套管，两个所述压紧件分别抵接于所述第一阀芯和所述第二阀芯的顶端，所述第一套管与所述第二套管套接，且所述第二套管与所述调节座通过所述第一转轴转动连接，所述第二套管与所述第一套管通过第二转轴转动连接，所述第一转轴的轴线方向与所述第二转轴的轴线方向相互垂直且均垂直于竖直方向。
作为液控先导阀的优选技术方案，所述压紧件与所述连接板螺纹连接，所述操纵杆组件还包括两个螺母，两个所述螺母分别与两个所述压紧件螺接且两个所述螺母均与所述连接板抵接。
另一方面，本发明提供一种推土机，包括上述任一方案中的液控先导阀。
本发明的有益效果为：
本发明提供一种液控先导阀及推土机，该液控先导阀包括阀座、第一阀芯、第二阀芯、第一弹簧、第二弹簧和操纵杆组件。操纵杆组件与阀座转动连接，第一阀芯和第二阀芯均滑动地设置于阀座，当操纵杆组件位于中位时，第一阀芯在第一弹簧和液压油的驱动下作用于操纵杆组件的一端，第二阀芯在第二弹簧和液压油的驱动下作用于操纵杆组件的另一端，且操纵杆组件与阀座的位置保持稳定；当操纵杆组件位于左位时，第一阀芯在第一弹簧的驱动下作用于操纵杆组件的一端，第二阀芯在第二弹簧和液压油的驱动下作用于操纵杆组件的另一端，且操纵杆组件与阀座的位置保持稳定。能够实现对操纵杆组件的卡位，结构简单，成本较低，相比相关技术，无需采用电磁吸合卡位结构和机械摩擦卡位结构。
附图说明
图1为本发明实施例中液控先导阀的结构示意图一(操纵杆组件位于中位)；
图2为本发明实施例中液控先导阀的结构示意图二(操纵杆组件位于左位)；
图3为本发明实施例中液控先导阀的结构示意图三(操纵杆组件位于右位)。
图中：
1、阀座；11、座体；111、进油腔；112、回油腔；113、第一先导油腔；114、第二先导油腔；115、第一容纳槽；116、第二容纳槽；12、调节杆；13、调节座；14、第一弹簧座；141、第一油孔；15、第二弹簧座；151、第二油孔；
2、第一阀芯；21、第一油道；22、A1油口；23、A2油口；
3、第二阀芯；31、第二油道；32、B1油口；33、B2油口；
4、第一弹簧；
5、第二弹簧；
6、操纵杆组件；61、操纵杆；62、连接板；63、压紧件；64、第一套管；65、第二套管；66、第一转轴；67、第二转轴；68、螺母；
71、第一密封圈；72、第二密封圈。
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”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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。
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
如图1～3所示，本实施例提供一种液控先导阀，该液控先导阀包括阀座1、第一阀芯2、第二阀芯3、第一弹簧4、第二弹簧5和操纵杆组件6。其中，阀座1上设有进油腔111、回油腔112、第一先导油腔113和第二先导油腔114，第一阀芯2和第二阀芯3均滑动地设置于阀座1，具体地，本实施例中，阀座1上设有第一容纳槽115和第二容纳槽116，第一阀芯2密封且滑动设置第一容纳槽115，第二阀芯3密封且滑动设置于第二容纳槽116。本实施例中，进油腔111和回油腔112分别与第一容纳槽115连通，且进油腔111和回油腔112分别与第二容纳槽116连通，通过第一阀芯2在第一容纳槽115中滑动，以控制第一先导油腔113与进油腔111或者回油腔112连通，通过第二阀芯3在第二容纳槽116中滑动，以控制第二先导油腔114与进油腔111或回油腔112连通。进油腔111与油泵连接，回油腔112与油底壳连接，第一先导油腔113和第二先导油腔114分别与主操纵阀的两个信号油口连接。
操纵杆组件6与阀座1转动连接且用于驱动第一阀芯2和第二阀芯3相对阀座1滑动。本实施例中，操纵杆组件6可通过第一转轴66与阀座1转动配合，其中，第一转轴66的中心线位于第一阀芯2和第二阀芯3之间，操纵杆组件6位于阀座1的上方，并且操纵杆组件6分别与第一阀芯2的顶端和第二阀芯3的顶端抵接。第一弹簧4优选为压簧，且分别与第一阀芯2和阀座1抵接，第一弹簧4能够驱动第一阀芯2向上移动，即第一弹簧4驱动第一阀芯2沿伸出第一容纳槽115的方向移动。第二弹簧5优选为压簧，且分别与第二阀芯3和阀座1抵接，第二弹簧5能够驱动第二阀芯3向上移动，即第二弹簧5驱动第二阀芯3沿伸出第二容纳槽116的方向移动，当绕第一转轴66转动操纵杆组件6时，沿图1中第一转轴66的逆时针方向，操纵杆组件6能够压迫第一阀芯2向下移动，同时，第二阀芯3在第二弹簧5的驱动下将向上移动，且在此过程中，第一阀芯2和第二阀芯3始终与操纵杆组件6抵接。同理，沿图1中第一转轴66的顺时针方向，操纵杆组件6能够压迫第二阀芯3向下移动，同时，第一阀芯2在第一弹簧4的驱动下将向上移动，且在此过程中，第一阀芯2和第二阀芯3始终与操纵杆组件6抵接。
具体地，操纵杆组件6具有左位、中位和右位，当操纵杆组件6位于中位时，第一阀芯2连通第一先导油腔113和进油腔111，第二阀芯3连通第二先导油腔114和进油腔111，第一弹簧4和液压油驱动第一阀芯2抵接于操纵杆组件6，第二弹簧5和液压油驱动第二阀芯3抵接于操纵杆组件6，本实施例中，第一阀芯2中设有第一油道21，第一油道21与第一先导油腔113连通，第二阀芯3中设有第二油道31，第二油道31与第二先导油腔114连通。当操纵杆组件6位于中位时，第一油道21连通进油腔111和第一先导油腔113，第二油道31连通进油腔111和第二先导油腔114，进入第一油道21的液压油给予第一阀芯2一个使第一阀芯2向上移动的力，该力和第一弹簧4给予第一阀芯2的力的合力为F11，进入第二油道31的液压油给予第二阀芯3一个使第二阀芯3向上移动的力，该力和第二弹簧5给予第二阀芯3的力的合力为F12，F11和F12分别作用于操纵杆组件6，并使操纵杆组件6相对阀座1保持平衡，可使操纵杆组件6的位置保持在中位。此时，第一先导油腔113和第二先导油腔114均通入液压油并作用于主操纵阀。
操纵杆组件6位于中位且沿图1中第一转轴66的时针方向转动操纵杆组件6，操纵杆组件6将由中位逐渐移动至左位。在操纵杆组件6的驱动下，第一阀芯2被向第一容纳槽115中推动，并压迫第一弹簧4形变，随着第一阀芯2的移动，第一油道21将与进油腔111断开连通，并且第一油道21将和回油腔112连通，使第一阀芯2连通第一先导油腔113和回油腔112，如图2所示，此时操纵杆组件6移动至左位，且仅第一弹簧4给予第一阀芯2向上移动的力，第一弹簧4作用于第一阀芯2的力为F21，且使第一阀芯2始终与操纵杆组件6抵接。在操纵杆组件6由中位转动至左位的过程中，第二油道31始终与进油腔111连通，且不会与回油腔112连通，第二阀芯3在第二弹簧5和液压油的驱动下，第二弹簧5和液压油给予第二阀芯3的合力为F22，并驱动第二阀芯3向上移动，以使第二阀芯3与操纵杆组件6抵接，此时，F22大于F21，并使操纵杆组件6与阀座1的位置保持稳定。可以理解的是，当操纵杆组件6位于左位时，操纵杆组件6转动至极限位置或者第一阀芯2和第二阀芯3中的一个运行至极限位置。
操纵杆组件6位于中位且沿图1中第二转轴67的顺时针方向转动操纵杆组件6，操纵杆组件6将由中位逐渐移动至右位。在操纵杆组件6的驱动下，第二阀芯3被向第二容纳槽116中推动，并压迫第二弹簧5形变，随着第二阀芯3的移动，第二油道31将与进油腔111断开连通，并且第二油道31将和回油腔112连通，使第二阀芯3连通第二先导油腔114和回油腔112，如图3所示，此时操纵杆组件6移动至右位，且仅第二弹簧5给予第二阀芯3向上移动的力，第二弹簧5作用于第二阀芯3的力为F32，且使第二阀芯3始终与操纵杆组件6抵接。在操纵杆组件6由中位转动至右位的过程中，第一油道21始终与进油腔111连通，且不会与回油腔112连通，第一阀芯2在第一弹簧4和液压油的驱动下，第一弹簧4和液压油给予第一阀芯2的合力为F31，并驱动第一阀芯2向上移动，以使第一阀芯2与操纵杆组件6抵接，此时，F31大于F32，并使操纵杆组件6与阀座1的位置保持稳定。可以理解的是，当操纵杆组件6位于右位时，操纵杆组件6转动至极限位置或者第二阀芯3和第一阀芯2中的一个运行至极限位置。
本实施例中，第一容纳槽115和第二容纳槽116均为台阶槽，第一阀芯2和第二阀芯3均呈台阶状，当操纵杆组件6运行至左位时，第二阀芯3的台阶面与第二容纳槽116的台阶面抵接，以限制第二阀芯3的位置，并使操纵杆组件6保持于左位，当操纵杆组件6运行至右位时，第一阀芯2的台阶面与第一容纳槽115的台阶面抵接，以限制第一阀芯2的位置，并使操纵杆组件6保持于右位。
可选地，第一阀芯2上设有均与第一油道21连通的A1油口22和A2油口23，第二阀芯3上设有均与第二油道31连通的B1油口32和B2油口33；当操纵杆组件6位于中位时，进油腔111仅与A1油口22和B1油口32连通，回油腔112与A1油口22、A2油口23、B1油口32和B2油口33均不连通，当操纵杆组件6位于左位时，进油腔111仅与B1油口32连通，回油腔112仅与A2油口23连通；当操纵杆组件6位于右位时，进油腔111仅与A1油口22连通，回油腔112仅与B2油口33连通。
具体地，本实施例中，回油腔112位于进油腔111的上方，A2油口23位于A1油口22的上方，B2油口33位于B1油口32的上方，当操纵杆组件6位于中位时，A1油口22和B1油口32均位于回油腔112的下方，A2油口23和B2油口33均位于回油腔112的上方。在其他的实施例中，也可以使回油腔112位于进油腔111的下方，A2油口23位于A1油口22的下方，当操纵杆组件6位于中位时，A1油口22和B1油口32均位于回油腔112的上方，A2油口23和B2油口33均位于回油腔112的上方。
可选地，阀座1包括座体11、与座体11螺接的调节杆12，以及设置于调节杆12上的调节座13，操纵杆组件6通过第一转轴66枢接于调节座13。通过使调节杆12与座体11螺接，能够调节操纵杆组件6的高度，因而调节第一阀芯2和第二阀芯3与座体11的相对位置，进而可调节A1油口22或A2油口23的开度。进油腔111、回油腔112、第一先导油腔113和第二先导油腔114均设置于座体11，第一阀芯2和第二阀芯3均密封且滑动地设置于座体11，本实施中，第一容纳槽115的侧壁上设有第一安装槽，第一安装槽内设有第一密封圈71，第一密封圈71抵紧于第一阀芯2的外周面，以实现第一阀芯2与座体11的密封；第二容纳槽116的侧壁上设有第二安装槽，第二安装槽内设有第二密封圈72，第二密封圈72抵紧于第二阀芯3的外周面，以实现第二阀芯3与座体11的密封。
可选地，阀座1还包括设置于第一容纳槽115的第一弹簧座14和设置于第二容纳槽116的第二弹簧座15，且第一弹簧座14滑动插接于第一油道21，第二弹簧座15滑动插接于第二油道31，第一弹簧座14上设有连通第一油道21和第一先导油腔113的第一油孔141，第二弹簧座15上设有连通第二油道31和第二先导油腔114的第二油孔151，第一弹簧4套设于第一弹簧座14，第二弹簧5套设于第二弹簧座15。当第一弹簧4伸缩时，第一弹簧座14可起到导向作用，防止第一弹簧4的伸缩方向偏斜，同理，当第二弹簧5伸缩时，第二弹簧座15可起到导向作用，防止第二弹簧5的伸缩方向偏斜。优选地，第一弹簧座14的侧壁上设有连通第一油孔141和第一油道21的第一连通孔，第二弹簧座15的侧壁上设有连通第二油孔151和第二油道31的第二连通孔。
可选地，操纵杆组件6包括操纵杆61，与操纵杆61固接的连接板62，设置于连接板62上的两个压紧件63，与连接板62固接的第一套管64，以及插接于第一套管64内的第二套管65，两个压紧件63分别抵接于第一阀芯2和第二阀芯3的顶端，第一套管64与第二套管65套接，且两者间具有间隙，且第二套管65与调节座13通过第一转轴66转动连接，第二套管65与第一套管64通过第二转轴67转动连接，第一转轴66的轴线方向与第二转轴67的轴线方向相互垂直且均垂直于竖直方向。本实施例中的，第一阀芯2和第二阀芯3沿第二转轴67的轴线方向间隔设置，通过设置第二转轴67，操纵杆组件6还可相对座体11绕第二转轴67转动，以操纵杆组件6位于中位时为例，操纵杆组件6相对座体11绕第二转轴67转动，操纵杆组件6可同时驱动第一阀芯2和第二阀芯3向下移动，以调节A1油口22和A2油口23的开度，实现比例控制。
可选地，压紧件63与连接板62螺纹连接，操纵杆组件6还包括两个螺母68，两个螺母68分别与两个压紧件63螺接且两个螺母68均与连接板62抵接。如此设置，便于调节第一弹簧4和第二弹簧5的压缩量。
综上，本实施例提供的液控先导阀，当操纵杆组件6位于中位时，第一阀芯2在第一弹簧4和液压油的驱动下作用于操纵杆组件6的一端，第二阀芯3在第二弹簧5和液压油的驱动下作用于操纵杆组件6的另一端，并且操纵杆组件6与阀座1的位置保持稳定；当操纵杆组件6位于左位时，第一阀芯2在第一弹簧4的驱动下作用于操纵杆组件6的一端，第二阀芯3在第二弹簧5和液压油的驱动下作用于操纵杆组件6的另一端，并使操纵杆组件6与阀座1的位置保持稳定；当操纵杆组件6位于右位时，第一阀芯2在第一弹簧4和液压油的驱动下作用于操纵杆组件6的一端，第二阀芯3在第二弹簧5的驱动下作用于操纵杆组件6的另一端，且操纵杆组件6与阀座1的位置保持稳定，从而能够实现对操纵杆组件6在中位、左位和右位的位置锁定，结构简单，成本较低，相比相关技术，无需采用电磁吸合卡位结构和机械摩擦卡位结构，由于通过液压油和弹簧进行卡位，当切换操纵杆组件6的位置时，具有较好的切换手感。
本实施例还提供一种推土机，包括上述方案中的液控先导阀。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。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。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
