用于控制斜盤柱塞式液壓行走馬達(dá)的斜盤擺角的自動(dòng)換擋閥的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及液壓行走馬達(dá)的、尤其挖掘機(jī)的液壓行走馬達(dá)的自動(dòng)換擋閥。
【背景技術(shù)】
[0002]在諸如挖掘機(jī)的大型重載工程機(jī)械設(shè)備中，通常采用包括斜盤活塞式液壓行走馬達(dá)的液壓行走機(jī)構(gòu)作為行走驅(qū)動(dòng)源。這種液壓行走馬達(dá)大體上包括殼體、相對(duì)于殼體固定安裝的斜盤、以及一端作用于所述斜盤的斜面上且另一端供應(yīng)有高壓液壓油工作的多個(gè)柱塞-液壓缸組件，所述多個(gè)柱塞-液壓缸組件同時(shí)與液壓馬達(dá)的輸出軸相連，斜盤的斜面法線相對(duì)于所述輸出軸的角度可以調(diào)節(jié)，這樣當(dāng)高壓液壓油源源不斷地供向柱塞-液壓缸組件時(shí)，柱塞-液壓缸組件的柱塞相應(yīng)地在所述斜盤的斜面上產(chǎn)生作用力，同時(shí)斜面對(duì)柱塞-液壓缸組件產(chǎn)生反作用力。由于斜盤的斜面相對(duì)于輸出軸成角度的設(shè)計(jì)，所以反作用力將產(chǎn)生使得所述多個(gè)柱塞-液壓缸組件繞液壓馬達(dá)的輸出軸的中心軸線旋轉(zhuǎn)的分力，因而在柱塞-液壓缸組件的帶動(dòng)下，液壓行走馬達(dá)的輸出軸旋轉(zhuǎn)。
[0003]在輸入流量恒定的前提下，調(diào)整液壓行走馬達(dá)的斜盤角度就可以相應(yīng)地調(diào)整液壓馬達(dá)的輸出軸的轉(zhuǎn)速，在液壓馬達(dá)進(jìn)油口和出油口壓力差恒定的前提下，斜盤角度越大，液壓馬達(dá)的輸出扭矩越大。在液壓行走馬達(dá)的控制回路中設(shè)置一個(gè)液壓缸用于控制斜盤角度，同時(shí)該液壓缸與一自動(dòng)換擋閥液壓連接。在外控液壓油的作用下，該自動(dòng)換擋閥處于第一工位，在該第一工位，高壓油注入到所述液壓缸內(nèi)，驅(qū)動(dòng)斜盤角度達(dá)到最小，即液壓行走馬達(dá)的輸出軸轉(zhuǎn)速處于高速擋；當(dāng)外控液壓油卸出后，該自動(dòng)換擋閥處于第二工位，在該第二工位，高壓油從所述液壓缸排出到油箱內(nèi)，導(dǎo)致斜盤失去液壓缸的加載而角度達(dá)到最大，即液壓行走馬達(dá)的輸出軸轉(zhuǎn)速處于低速擋。在高速擋，如果液壓行走馬達(dá)遇到足夠大的阻力(例如挖掘機(jī)碰到障礙翻越困難)時(shí)，在高壓油壓力增加到設(shè)定值后，將導(dǎo)致自動(dòng)換擋閥從第一工位相應(yīng)轉(zhuǎn)換至第二工位，輸出軸進(jìn)入低速擋同時(shí)提供大轉(zhuǎn)矩，幫助克服阻力。
[0004]因此，需要提供一種可以在兩個(gè)工位間切換的自動(dòng)換擋閥。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為此，本實(shí)用新型提出了一種可以在兩個(gè)工位之間切換的液壓行走馬達(dá)的自動(dòng)換擋閥。
[0006]因此，根據(jù)本實(shí)用新型，提供了一種用于控制斜盤柱塞式液壓行走馬達(dá)的斜盤擺角的自動(dòng)換擋閥，所述自動(dòng)換擋閥包括:
[0007]具有容腔的閥體，在所述閥體中限定有外控油端口、第一端口、第二端口、第三端口以及回油端口；
[0008]一體成形的閥芯；以及
[0009]作用于所述閥體與所述閥芯之間的復(fù)位彈簧，
[0010]所述閥芯適于在經(jīng)由所述外控油端口注入的外控油以及復(fù)位彈簧的相互作用下在所述閥體的容腔內(nèi)于第一工位與第二工位之間移動(dòng)，其中在所述第一工位，僅所述第一端口與所述第二端口連通，其它端口相互隔離；在所述第二工位，僅所述第一端口與所述回油端口連通，其它端口相互隔離，
[0011]所述第一端口適于與斜盤控制液壓機(jī)構(gòu)相連，所述閥芯的外表面上在所述外控油端口與所述第三端口之間形成有液壓油推壓面，在所述閥芯處于第一工位的情況下，高壓液壓油經(jīng)由所述第三端口注入而向所述液壓油推壓面施壓驅(qū)動(dòng)所述閥芯進(jìn)入第二工位。
[0012]本實(shí)用新型的自動(dòng)換擋閥采用一體設(shè)計(jì)的閥芯，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，同時(shí)在閥芯上的一體形成的密封環(huán)可以高效地實(shí)現(xiàn)各端口之間的連通位置切換，導(dǎo)致?lián)Q擋閥設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、制造加工容易、同時(shí)降低了成本。
[0013]可選地，在所述閥芯的外表面與所述閥體的容腔內(nèi)壁之間至少限定有與所述外控油端口相連的第一容室、以及與所述第三端口相連的第二容室，在所述閥芯的外表面上于所述第一與第二容室之間形成將它們二者隔離的一體密封環(huán)，所述液壓油推壓面在所述密封環(huán)的朝向所述第二容室的端面上形成。
[0014]可選地，在所述閥芯處于第一工位的情況下，注入的外控油在所述閥芯上的作用力與所述復(fù)位彈簧在所述閥芯上的作用力相抵。也就是說(shuō)，在此情況下，高壓液壓油在所述閥芯上的作用力方向?qū)⑴c所述復(fù)位彈簧的作用力相同。
[0015]可選地，在所述閥芯的外表面與所述閥體的容腔內(nèi)壁之間還限定有與所述第二端口相連的第三容室、以及與所述第一端口相連的第四容室，在所述第一工位，所述第三容室與所述第四容室連通，在所述第二工位，所述第三容室與所述第四容室隔離。
[0016]可選地，所述復(fù)位彈簧在所述閥體的容腔內(nèi)一端抵接所述閥體的內(nèi)壁、另一端延伸到所述閥芯的中空端部中。
[0017]可選地，所述中空端部具有周壁，所述周壁形成至少一個(gè)與回流端口相連的通道，所述通道在所述第一工位與所述第一端口隔離且在所述第二工位與所述第一端口連通。
[0018]可選地，所述第四容室與所述第三容室相比軸向上更靠近所述復(fù)位彈簧的接觸閥體內(nèi)壁的端部。
[0019]可選地，所述通道為所述周壁中的通孔。
[0020]可選地，所述通道為所述周壁外表面上的凹槽。
[0021]可選地，所述復(fù)位彈簧的接觸閥體內(nèi)壁的端部與所述回油端口相鄰。
[0022]本實(shí)用新型的液壓行走馬達(dá)的自動(dòng)換擋閥設(shè)計(jì)，采用單獨(dú)一個(gè)整體的閥芯實(shí)現(xiàn)自動(dòng)換擋閥在兩個(gè)工位之間的切換，簡(jiǎn)化了自動(dòng)換擋閥的結(jié)構(gòu)，同時(shí)降低了制造加工成本。
【附圖說(shuō)明】
[0023]從后述的詳細(xì)說(shuō)明并結(jié)合下面的附圖將能更全面地理解本實(shí)用新型的前述及其它方面。在附圖中:
[0024]圖1示意性示出了液壓行走馬達(dá)的液壓控制油路圖；并且
[0025]圖2A和2B示意性示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的自動(dòng)換擋閥的不同狀態(tài)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面參照附圖描述本實(shí)用新型的示意性實(shí)施方式。需要說(shuō)明的是，各附圖中相同的附圖標(biāo)記代表功能和/或結(jié)構(gòu)相同的元件或部件。
[0027]圖1示意性示出了液壓行走馬達(dá)的液壓控制油路圖。在本實(shí)用新型的以下介紹的實(shí)施例中，液壓行走馬達(dá)具體指的是斜盤活塞式液壓行走馬達(dá)。但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員在了解本實(shí)用新型的技術(shù)方案后也應(yīng)當(dāng)清楚，同樣的原理也適用于諸如葉片式行走馬達(dá)的其它形式的液壓行走馬達(dá)。
[0028]在如圖1所示的液壓控制油路圖中，液壓行走馬達(dá)I與一斜盤控制活塞-液壓缸組件2液壓連接，后者用于控制改變行走馬達(dá)I的斜盤的擺角(即，斜盤斜面的法線相對(duì)于液壓行走馬達(dá)I的輸出軸3的中心軸線的角度)。
[0029]高壓液壓油分別可以經(jīng)由供油端口 A或B供入，經(jīng)平衡閥4供至行走馬達(dá)I中，從而驅(qū)動(dòng)行走馬達(dá)I的輸出軸3的逆時(shí)針或順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。斜盤控制活塞-液壓缸組件2與一自動(dòng)換擋閥10液壓連接。在平衡閥4與自動(dòng)換擋閥10之間連接有梭閥7。由于該梭閥7的設(shè)置，所以高壓液壓油無(wú)論從端口 A還是從端口 B供入均作用于自動(dòng)換擋閥10的端P 13。
[0030]此外，在平衡閥4與梭閥7之間設(shè)有左、右安全閥5和6。自動(dòng)換擋閥10設(shè)有外接油端口 50，外控液壓油經(jīng)由該端口 50控制自動(dòng)換擋閥10處于兩個(gè)工位，分別使得斜盤控制活塞-液壓缸組件2驅(qū)動(dòng)行走馬達(dá)I的斜盤處于小擺角位置和大擺角位置。
[0031]平衡閥4、安全閥5和6、以及梭閥7的具體工作原理可以參見(jiàn)現(xiàn)有技術(shù)的內(nèi)容。
[0032]以下參照?qǐng)D2A和2B進(jìn)一步解釋根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的自動(dòng)換擋閥10。自動(dòng)換擋閥10包括閥體11以及閥芯20。在閥體11內(nèi)限定有容腔，并且分別具有與所述容腔相連的油箱連接端口 12、梭閥連接端口 13、斜盤控制液壓缸連接端口 14、平衡閥連接端口 15以及外接油端口 50。閥體11的容腔一端由堵頭40螺合而封閉。此外，在閥體11的容腔內(nèi)安置有彈簧30，用于向閥芯20提供復(fù)位推力。
[0033]根據(jù)本實(shí)用新型，如圖2A和2B所示，從堵頭40至端口 12的方向，閥體11的容腔基本上分成與端口 50連通的第一容室11a、與端口 15連通的第二容室11b、與端口 13連通的第三容室11c、以及與端口 14連通的第四容室lid。閥芯20大體上具有階梯形的外表面，主要包括第一區(qū)段20a、第二區(qū)段20b以及第三區(qū)段20c。第一區(qū)段20a的直徑尺寸大于第二區(qū)段20b和/或第三區(qū)段20c的直徑尺寸。彈簧30的一端抵接著閥體11內(nèi)壁且另一端伸入到閥芯20的中空端部中。閥芯20的該中空端部的周壁中設(shè)有通孔22。
[0034]第一區(qū)段20a設(shè)置成當(dāng)閥體11處于如圖2A所示的工位時(shí)，第一區(qū)段20a的外表面在閥體11的容腔內(nèi)同容室Ila與Ilb之間的過(guò)渡表面緊密接觸，從而將容室Ila與Ilb之間相互液壓隔離。第二區(qū)段20b設(shè)置成當(dāng)閥體11處于