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具有内部可调节的安全释放阀的用于千斤顶的液压动力单元

2021-02-07 06:43:44

具有内部可调节的安全释放阀的用于千斤顶的液压动力单元

  技术领域

  本申请一般涉及千斤顶。更特别地,本发明涉及带有安全释放阀的用于千斤顶的液压动力单元。

  背景技术

  在维修车间使用卧式千斤顶将车辆从地面抬升。操作员将卧式千斤顶定位在抬升点下方,并在该点处抬升车辆。卧式千斤顶可以通过手动或自动方式提供动力,对汽车维修行业而言已变得非常重要。

  车间卧式千斤顶有时制造有内部释放的液压系统以限制抬升负载输出。这是卧式千斤顶可能用于满足美国机械工程师协会便携式汽车服务设备(Portable AutomotiveService Equipment,PASE)标准的一项功能。这些阀通常可通过释放螺钉进行调节,该释放螺钉通过端口暴露于阀块外部。释放阀调节端口通常位于其他螺栓头和填充端口盖附近,这可能导致操作员混淆,操作员可能错误地操作端口并错误地调节释放阀。这种未经校准的调整可能导致千斤顶无法抬升其额定负载的故障,或者更糟地,可能使千斤顶抬升超过其额定载荷的负载,从而导致故障、财产损失和人身伤害。

  发明内容

  本发明广泛地涉及卧式千斤顶和用于卧式千斤顶的液压动力单元,该液压动力单元具有内部可调节的释放阀,操作员不从千斤顶组件移除动力单元并拆卸动力单元则无法接近释放阀。通过将释放阀放置在液压组件的内部,对操作员隐藏,操作员当想要添加液体或对千斤顶的动力单元执行其他服务时不会在无意中调节释放阀。尽管如此,释放阀是可调节的,因此在产品组装、翻新和维修期间,可以正确地校准和设定动力单元。接近释放阀需要进入泵的内部,需要从千斤顶组件上移除动力单元,并拆卸动力单元以进入阀块本身的内部。

  附图说明

  为了便于理解寻求保护的主题,在附图中的示出了其实施例,当结合以下描述考虑时,应当容易地理解和领会寻求保护的主题、其构造和操作以及其许多优点。

  图1是包含本发明的实施例的千斤顶的组装视图;

  图2是图1所示的千斤顶的拆卸状态的分解透视图;

  图3是根据本发明的实施例的动力单元的俯视图;

  图4是沿图3中的动力单元沿线4-4'的剖视图;

  图5是沿图3中的动力单元沿线5-5'的剖视图;

  图6是图5所示的动力单元中的集成可调释放阀的放大剖视图;

  图7是从阀的长轴往下看的设置在图5和图6的集成释放阀上方的抗外力入侵帽的表面视图;

  图8是图3中的动力单元沿线8-8'的剖视图;

  图9是图8中的动力单元中的可调节芯式释放阀的放大剖视图;

  图10是从阀的长轴往下看的设置在图8和图9的可调节芯式释放阀上方的抗外力入侵帽的表面视图;

  图11是设置在图8和图9的可调节芯式释放阀上方的图10的抗外力入侵帽的剖视图。

  具体实施方式

  虽然本发明可以有许多不同形式的实施例,但是在附图中示出了本发明的优选实施例,并且将在此详细描述本发明的优选实施例,应理解本公开被认为是本发明的原理的示例,而并不旨在将本发明的广泛方面限制于所示的实施例。如本文所使用的,术语“本发明”不旨在限制所要求保护的发明的范围,而是仅出于解释目的而用于讨论本发明的示例性实施例的术语。

  本发明广泛地涉及卧式千斤顶板和用于卧式千斤顶的液压动力单元,该液压动力单元具有内部可调节的释放阀,操作员不从千斤顶组件移除动力单元并拆卸动力单元则无法接近释放阀。通过将释放阀放置在液压组件的内部,对操作员隐藏,操作员当想要添加液体或对千斤顶的动力单元执行其他服务时不会在无意中调节释放阀。尽管如此,释放阀是可调节的,因此在产品组装、翻新和维修期间,可以正确地校准和设定动力单元。接近释放阀需要进入泵的内部,需要从千斤顶组件上移除动力单元,并拆卸动力单元以进入阀块本身的内部。

  参考图1和图2,千斤顶机构包括可操作地连接到抬升臂206的手柄104,抬升臂206连接到框架102,且响应于手柄104的运动可相对于框架102移动。鞍座基部208连接到抬升臂206,并且响应于手柄104的运动而随抬升臂206运动,使得鞍座基部208抬升车辆。鞍座基部208可以包括开口210,开口210接受从鞍部212的下侧延伸的柄或其他连接器。鞍部212面向车辆的表面可以包括垫214,以帮助防止玷污或损坏车辆。鞍部212和垫214可根据车辆而改变,以适应不同类型的抬升点。

  根据动力单元的内部结构,千斤顶100的液压装置是动力单元220或动力单元221的一部分。动力单元220/221包括可滑动地安装于流体缸224中的驱动活塞222,以便于压缩/泵送流体缸224内的流体,还包括释放阀机构226。外形上,动力单元220和动力单元221是相似的。动力单元220/221的阀块228连接到框架102,抬升活塞248在动力单元220/221的抬升活塞组件230的内部是可移动的,抬升活塞组件230连接到抬升活塞248(例如,通过开口销234)。

  耳轴块232连接到抬升臂206。液压流体在流体缸224内产生的压力被阀块228传递到抬升活塞230内,以推动活塞组件230内的抬升活塞248。这使得当抬升活塞248推动耳轴块232时产生单向力。耳轴块232将该力从抬升活塞248传递到抬升臂206,使得鞍座基部208升起。

  手柄轭238通过枢轴螺栓240可枢转地连接到框架102。手柄104插入手柄轭238,并通过保持销242连接到手柄轭238。轭泵辊组件244连接到手柄轭238,并且设置或定位使得当手柄104被推动或被泵送的时候,辊子组件244的辊子压缩驱动活塞222,从而在流体缸244内产生液压。弹簧(未图示)可以围绕驱动活塞222的外围压缩地安装,或者封闭在流体缸224内,以使得驱动活塞222在泵送过程中从流体缸224回弹,以进行上冲程。

  根据释放阀机构226和手柄轭238是如何构造的,向前移动手柄104或扭转手柄104拉动释放阀机构226,使得释放阀机构226释放动力单元220/221内的液压。弹簧236可以设置于耳轴块232和框架102之间,以将抬升活塞248压回活塞组件230,从而在活塞组件230中的液压流体上产生反向压力,使得即使在千斤顶100上没有负载的情况下,当释放阀机构226打开时,鞍座基部208也下降。

  除了其他方式之外,可以使用保持环246将千斤顶的各种部件连接在适当的位置。一旦千斤顶100被组装,盖板250可以连接到框架102以保护内部部件。手柄104的端部可以是滚花的或有纹理的,以提供抓握表面。作为附加的抓握表面,手柄垫252(例如,泡沫)可以设置在手柄104上。千斤顶100可以具有轮子以便于移动。图2示出了安装在框架102上的两个前轮组件254中的一个和两个后轮组件256中的一个。然而,应该理解的是,轮子可以由单个辊子代替。

  动力单元220/221包括流体贮存器/罐,其部分地由阀块228的相对侧上的第一贮存器盖362a和第二贮存器盖362b形成。如图5所示,阀块228包括在活塞组件230的长轴的相对侧上的第一凹部560a和第二凹部560b。如图3和图5所示,第一凹部560a的开口面被第一贮存器盖362a封闭,第二凹部560b的开口面被第二贮存器盖362b封闭。穿过阀块228的通孔464和468(图4)流体地连接第一凹部560a和第二凹部560b,从而为由第一凹部560a、第二凹部560b、第一贮存器盖362a、第二贮存器盖362b以及通孔464和通孔468组合形成的贮存器/罐内的流体自由流动提供通道。

  阀块228的上表面中的螺纹通孔366提供开向第一凹部560a的端口,液压流体该端口被添加到贮存器/罐。螺纹通孔366由螺纹填充塞367密封。

  阀块228的上表面中的另一个端口是垂直钻孔368,其包含垂直定向的抬升缸止回阀471和垂直定向的真空-罐止回阀472。抬升缸止回阀471上方的螺纹塞374密封垂直钻孔368顶部的外部端口。密封的垂直钻孔368为阀块228内的液压流体的流动提供内部竖直通道475。

  抬升缸止回阀471包括偏置构件(例如,弹簧)和球,其中球位于第一水平通道476和第二水平通道478之间的竖直通道475中。第一水平通道476将流体缸224连接到第二水平通道478。第一水平通道476可以被形成作为阀块228中的钻孔,该钻孔从第二凹部560b向内延伸,以与竖直通道475和流体缸224的基部相交。形成第一水平通道476的钻孔的端口开向第二凹部560b,并且例如,通过螺纹塞577密封。第一水平通道476在流体缸224与抬升缸止回阀471和设置在竖直通道475中的真空-罐止回阀472之间提供流体通道。第二水平通道478为阀块228中的钻孔,该钻孔从活塞组件230的后部延伸到竖直通道475的上端。

  为了抬升车辆,手柄104的运动致动驱动活塞222,压缩流体缸224中的流体。在流体缸224中产生的压力经由第一水平通道476到达抬升缸止回阀471,致使抬升缸止回阀471打开,使得液压流体流过第二水平通道478进入活塞组件230的抬升缸480。抬升缸480后部的压力推动抬升活塞248,由此产生的力通过耳轴块232机械地传递到抬升臂206。

  当来自驱动活塞222和流体缸224的压力下降时,例如在泵送期间手柄104上抬的时候,抬升缸止回阀471关闭,以防止液压流体通过第二水平通道478流出抬升缸480。此外,如果活塞组件230中的液压流体上的反向压力超过由流体缸224产生的压力,则抬升缸止回阀471可能不响应于驱动活塞222的致动而打开。

  竖直通道475的底部连接到流体进入通道482。流体进入通道482包括阀块228中的钻孔,该钻孔从第二凹部560b的底部延伸到竖直通道475的底部。真空-罐止回阀472包括位于抬升缸止回阀471下方的竖直通道475中的偏置构件(例如,弹簧)和球。真空-罐止回阀472的球被设置或者定位在第一水平通道476与竖直通道475的接合处和进入通道482之间,以选择性地打开和关闭进入通道482。

  在泵送期间,当驱动活塞222在手柄104上抬之后升高时,流体压力的下降导致真空-罐止回阀472打开,液压流体从贮存器/罐流入流体缸224。具体地,液压流体从贮存器/罐流入进入通道482,流过打开的阀472,并流入第二水平通道478,以被吸入流体缸224中。当流体缸224中的流体压力增加时,例如,当手柄104致动驱动活塞222时,真空-罐止回阀472关闭,防止液压流体经由进入通道482流回到贮存器/罐中。

  穿过阀块228的对角通孔584的外部端口接收释放阀机构226,其中释放阀机构的一部分在对角通孔584内,而另一部分在阀块228外部。与外部端口相对的对角通孔584的端部通向活塞组件230的抬升缸480的后部。在活塞组件230和外部端口之间,对角通孔584与第三水平通道486相交。第三水平通道486形成为穿过阀块228的钻孔,并且将对角通孔584流体连接到第一凹部560a和第二凹部560b中的一者或两者。

  在抬升期间,释放阀机构226关闭第三水平通道486。为了降低鞍座基部208,释放阀机构226被向外拉,从而打开第三水平通道486。这产生了从活塞组件230通过对角通孔584到第三水平通道486,进入罐/贮存器的压力释放路径。当打开时,液压流体经由该压力释放路径排空抬升缸480。

  如图5所示,穿过阀块228的第四水平通道587将第一凹部560a连接到竖直通道475,与抬升缸止回阀471的球和第一水平通道476之间的竖直通道475相交。与到竖直通道475的连接相对,形成第四水平通道587的钻孔加宽到腔588中,腔588作为内部端口589通向第一凹部560a。可调节释放阀590设置在第四水平通道587的腔588中或集成在第四水平通道587的腔588内,可通过内部端口589接近。

  图6是第四水平通道587和可调节释放阀590的放大剖视图。可调节释放阀590在腔588中水平定向。外部螺纹的中空释放螺钉691可在第一凹部560a的后部进入内部端口589内。当第一凹部560a被第一贮存器盖362a封闭和密封时,中空释放螺钉691不是外部可见的,也不是外部可接近的。

  可调节释放阀590包括中空释放螺钉691、球692、阀座693和偏置构件694(例如,弹簧)。球692的移动打开和关闭阀590。具体地,球692选择性地关闭第四水平通道587中的孔,其中第四水平通道587在腔588的后部处收窄以连接到竖直通道475。

  阀座693的一侧将球692压靠在孔上,而偏置构件694对阀座693的另一侧施加力。偏置构件694在阀座693和中空释放螺钉691之间被压缩。外部螺纹的中空释放螺钉691位于腔588的靠近端口589的一部分的侧壁中的螺纹中。通过转动中空释放螺钉691将其旋入第四水平通道587或者从第四水平通道587旋出来调节偏置构件694上的压缩。

  当竖直通道475中的流体压力超过通过调节中空释放螺钉691控制的阈限时,可调节释放阀590打开,并且液压流体流入罐/贮存器。当可调节释放阀590打开时,来自竖直通道475的流体经过位于中空释放螺钉691的轴向中心的中空开口,并进入第一凹部560a。

  在动力单元220被组装好之后,第一贮存器盖362a覆盖并密封第一凹部560a,限制接近释放阀590。为了通过转动中空释放螺钉691来接近、调节和校准可调节释放阀590,动力单元220从框架102上移除、排空和拆卸,从而移除第一贮存器盖362a以暴露内部端口589。

  图7示出了抗外力入侵帽795,其可以连接或设置在端口589和中空释放螺钉691上方,作为进一步的预防措施,进一步限制接近可调节释放阀590。除其他方式以外,抗外力入侵帽795可以通过将其在端口589上方焊接到阀块228而连接在适当位置。抗外力入侵帽795包括通孔796,其直径等于或宽于穿过释放螺钉691的中空通道的直径,通孔796与帽795的通孔796对齐。当释放阀590打开时,流体通过中空释放螺钉691和盖795的通孔796进入罐/贮存器。即使动力单元220被拆卸,抗外力入侵帽795的存在也进一步阻止了可调节释放阀590的意外调节。

  图8是图3中动力单元221沿着线8-8'的剖视图。动力单元220和动力单元221之间的内部差异在于动力单元220包括阀块228中的水平释放阀590,而动力单元221中的水平释放阀890是芯。

  可调节芯式释放阀(cartridge relief valve)890通过阀块228插入第四水平通道887中。第四水平通道887是穿过阀块228的钻孔,该钻孔将第一凹部560a连接到竖直通道475,在抬升缸止回阀471的球和第一水平通道476之间与竖直通道475相交。在竖直通道475的对面,第四水平通道887加宽成通向第一凹部560a的腔888。可调芯式释放阀890在腔888中水平定向,并且可以延伸到第一凹部560a中。

  图9是第四水平通道887和可调节芯式释放阀890的放大视图。可调节芯式释放阀890包括具有螺纹端999的芯体998,螺纹端999与腔888的侧壁中的螺纹配合。芯体998的内部是外部螺纹的中空释放螺钉991,可通过芯体998的轴向端口989可接中空释放螺钉991。当第一凹部560a被第一贮存器盖362a封闭和密封时,中空释放螺钉991不是外部可见的也不是外部可接近的。

  可调节芯式释放阀890包括中空释放螺钉991、球992、阀座993和芯体998内的偏置构件994(例如,弹簧)。球992的移动打开和关闭阀890。具体地,球992选择性地关闭芯体998内的孔,该孔通向第四水平通道887,其中第四水平通道887在腔888的后部收窄以连接到竖直通道475。

  阀座993的一侧将球992压靠在孔上,而偏置构件994向阀座993的另一侧提供偏压力。偏置构件994在阀座993和中空释放螺钉991之间被压缩。外部螺纹的中空释放螺钉991位于芯体998的靠近端口989的一部分的侧壁中的螺纹中。通过转动中空释放螺钉991将其旋入芯体998或从芯体998旋出来调节偏置构件994上的压缩。

  当竖直通道475中的流体压力超过通过调节中空释放螺钉991控制的阈限时,可调节芯式释放阀890打开,并且液压流体流入罐/贮存器。当可调节芯式释放阀890打开时,来自竖直通道475的流体经过位于中空释放螺钉991的轴向中心的中空开口,并进入第一凹部560a。

  在动力单元221被组装好之后,第一贮存器盖362a覆盖并密封第一凹部560a,限制接近可调节芯式释放阀890。为了通过转动中空释放螺钉991来接近、调节和校准可调节芯式释放阀890,将动力单元221从框架102上移除、排空和拆卸,从而移除第一贮存器盖362a以暴露端口989。

  图10示出了抗外力入侵帽1095,其可以连接或设置在中空释放螺钉991上方,作为进一步的预防措施,进一步限制接近可调节释放阀890。图11示出了连接到可调节芯式释放阀890的抗外力入侵帽1095的剖视图。除其他方式以外,抗外力入侵帽1095可以通过将其在端口989上方焊接或将其夹紧到芯体998的端部而连接在适当位置。抗外力入侵帽1095包括通孔1096,其直径等于或宽于穿过释放螺钉991的中空通道的直径,通孔1096与帽1095的通孔1096对齐。当释放阀890打开时,流体通过中空释放螺钉991和盖1095的通孔1096进入罐/贮存器。即使动力单元221被拆卸,抗外力入侵帽1095的存在也进一步阻止了可调节释放阀890的意外调节。

  可以通过机械加工阀块,在阀块228中形成动力单元220/221内的孔、端口和腔。然后可以在阀块228内组装和调节集成的阀,例如,抬升缸止回阀471、真空-罐止回阀472和可调节释放阀590。根据千斤顶动力单元221,可调节芯式释放阀890可以单独地组装在芯体998中,然后连接入动力单元221。

  从前述内容可以看出,已经描述了改进的千斤顶动力单元220/221,其通过将释放阀590/890内部化,并限制接近释放阀590/890,来提高千斤顶100的安全性。可调节芯式释放阀890的另一个好处是,在动力单元221的组装期间,在将可调节芯式释放阀890插入动力单元阀块228之前,可调节芯式释放阀890可以被设定到适当的压力。校准动力单元阀块228的能力与动力单元221分开意味着,可调节芯式释放阀890制造和校准的独立于动力单元221,并且被分配作为预校准的更换部分。在插入动力单元221前预校准可调节芯式释放阀890的能力使得其可以被合格技术人员运送到现场而无需更多的现场校准。

  如本文中所用的,术语“连接”及其功能性等同词并不旨在必然限于两个或更多个部件的直接、机械连接。相反,术语“连接”及其功能性等同词旨在表示两个或更多个物体、特征、工件和/或环境物质之间的直接或非直接的机械、电或化学连接。在一些示例中,“连接”还旨在表示一个物体与其他物体集成。如本文所用的,除非另有特殊说明,否则术语“一”或“一个”可以包括一个或多个物体。

  在前述说明书和附图中阐述的内容仅作为说明而不是作为限制。虽然已经示出和描述了特定实施例,但是对于本领域技术人员显而易见的是,可以在不脱离本发明人贡献的更广泛方面做出多种改变和变型。当基于现有技术以适当视角来考虑时,寻求保护的实际范围旨在以下权利要求中限定。

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