[发明专利]重型机械用变速阀

说明书

技术领域

本发明属于变速阀技术领域，尤其涉及重型机械用变速阀。

背景技术

重型机械液压系统中，采用换向阀控制中、长行程液压油缸。用换向阀控制，进入油缸流量无法进行调节，油缸运行过程中速度一定，当油缸活塞刚启动或运行至终点时速度会突然升高或降低，其工作速度曲线如图1。由图1的曲线可知，在其特征点0，A，B，C中均有速度突变，由此带来很大的冲击负荷，不但有安全隐患，同时也会降低设备的使用寿命。为了减少该冲击负荷，而不降低生产效率，以终点控制为例，现有的技术手段是将换向阀改为比例阀控制。斗轮堆取料机、轧钢、连铸等重型机械液压系统中经常用到进口比例阀，其作用是根据主机机械设备运行工况要求，对油缸运行速度进行控制。当工作行程到B点之前时，电气控制提前将速度降低到某一速度后再停止，其速度曲线如图2。由图2的曲线可看出，油缸运行速度从B点降到E-F线之后停车，这样它比从由A-B线直接停车显然减小了冲击负荷。但在B点处的突变仍有较大的冲击，该冲击对机械寿命及液压系统仍有较大影响。此外，现代化重型机械设备还经常要求终点的停车位置要准确，每一次停车都要求机构准确的停在C点附近，其重复精度误差愈小愈好。要实现该要求的唯一手段，即将图一中的不可控三角形区BMC的面积，通过减速运行后变为图2中的不可控三角形区FNC的小面积。而当E-F速度线愈近于0，EFC三角形区面积愈小，停车位置C点的误差愈小。

重型机械液压系统采用比例阀，仅能部分缓解冲击问题，而且采购成本高，周期较长，影响设备生产周期。且结构比较复杂。

发明内容

本发明的目的是开发一种结构合理、简单实用、可靠性高的重型机械用变速阀，以降低设备生产成本，缩短设备制造周期。

本发明的技术方案是：重型机械用变速阀，包括阀体、阀体两端的端盖和置于阀体内的阀芯，阀体上开有主通道入口和主通道出口，阀芯的一端设置弹簧，其特征在于所述阀芯中部为粗直径台，粗直径台表面与阀体内壁相配合，在待工作位置时粗直径台的位置不遮挡主通道入、出口，位于主通道入、出口的侧面；所述端盖包括左端盖和右端盖，左端盖和右端盖的外端设有调节螺栓，内端开有与阀芯端部相配合的孔，阀芯两端置于左端盖和右端盖内端的孔中；所述右端盖的调节螺栓的顶端设有止挡，止挡伸进端盖内端的孔内，所述弹簧置于右端盖内孔与阀芯端面接靠，所述左端盖内端孔的底部开有凹槽，凹槽与阀芯端面之间形成油腔，左端盖内开有端盖旁通道，端盖旁通道一端与凹槽相通，端盖旁通道上设有可调针形节流阀，端盖旁通道中还设有由电磁铁控制的小直径滑阀，电磁铁通电时，小直径滑阀打开端盖旁通道；电磁铁断电时，小直径滑阀阻断端盖旁通道，阀体上开有阀体旁通道，阀体旁通道一端与主通道入口相通，阀体旁通道的另一端分成两个接口，一个接口与端盖旁通道连通，另一个接口与待工作位置时阀芯粗直径台不朝向主通道入、出口一侧的壳体内腔连通。

本发明所述重型机械用变速阀，其特征在于所述主通道入口和主通道出口的中心线在一条直线上。

本发明的工作原理是：控制小直径滑阀的电磁铁断电时，小直径滑阀阻断端盖旁通道，压力油由主通道入口进入经主通道出口畅通地流向需供油的部件-工作液压缸。当工作液压缸运行到近终点位置B(图二)时，由反映该位置的行程开关或接近开关发出的电信号使电磁铁得电，滑阀移动，导通端盖旁通道，压力油经阀体旁通道、端盖旁通道和针形节流阀缓缓地充入阀芯一端的油腔，推动阀芯向另一端移动，逐渐遮闭主通道入口和主通道出口的通油面积，使进入工作液压缸的流量逐渐减少，即实现了工作液压缸工作速度缓慢、平稳地降低，通过调节连接可调针形节流阀的调节螺栓，可调节充入油腔的油速。当阀芯的另一端面碰到止挡时，阀芯停止移动。主通道入口和主通道出口通油面积不再变化，流出主通道出口的油的流量不再变化，工作液压缸速度即可稳定在某一较低值。即实现了终点前降速。终点前速度值可以由止挡的位置来进行调节，调节阀盖外端的顶部设有止挡的调节螺栓，可使止挡处在不同的位置，从而改变阀芯遮蔽主通道入口和主通道出口的通油面积，止挡的最小位置为阀芯将主通道入口和主通道出口全部遮蔽，工作液压缸速度近于0。由于可调针形节流阀的作用使进入油腔的流量是恒定的，所以阀芯的移动速度恒定，主通道出口流出的油量是缓慢连续变化的，从而使工作液压缸工作的速度曲线呈附图5的B点之后的降速为曲线变化，B点与后段速度曲线各点均为切点或圆滑点，没有速度的突变点，而使整个运行平稳而无冲击。

油缸反向时，电磁铁断电，主通道入口和出口因油口连接油箱而失去压力，阀芯在弹簧的推动下恢复到待工作位置。

本发明的有益效果是：