CN101885327B - 液压助力阀 - Google Patents

Abstract

一种液压助力阀，其包括有阀体，阀体上设置有总进油口、总回油口、制动油口和外接油口，其特征在于所述的阀体上的总进油口通过顺序阀与阀体上的外接油口连通；总进油口还通过流道连接换向阀的进口，换向阀的出口连接助力阀的助力腔，助力阀的弹簧腔一路通过补油单向阀连接油箱，另一路连接制动油口，换向阀的回油口连接到油箱，助力阀的活塞体是直接或者间接地与换向阀的换向阀芯连接在一起，而换向阀芯与顶杆连接在一起，在换向阀处于左位机能状态下，换向阀的进口与出口连通，而在换向阀处于右位机能状态下，换向阀的出口与回油口连通，其只需要作用于踏板顶杆上较小的推力，便会产生液压助力，从而实现稳健制动的目的，工作平稳、动作灵敏、节能。

Description

液压助力阀

技术领域

本发明涉及一种液压助力阀。

背景技术

现代叉车制动系统多采用真空助力，制动系统压力的建立是由作用于制动踏板上的外力和真空助力器共同作用而产生的，但主要依赖于真空助力器。从驾驶员踩下制动踏板到系统压力的建立需要的时间较长，系统反应比较迟缓；真空助力器工作时，对发动机的工况也有一定的影响；不易实现定量的制动自动控制。

如专利号为01821636.6的中国专利具有改进的助推效果的气动制动助力器，它除了正常地由一反作用盘施加的助推力之外，可以吸收一些助推力。在一优选实例中，力通过一个滑座被吸收，所述滑座包括一个套筒和一个柱塞。所述柱塞被刚性地连接到第一反作用装置上。所述套筒搁靠在气动助力器的一个活塞上。只要由驾驶员施加的力小于一中间力，柱塞被一个弹簧推离套筒，其幅度由一销子相抗衡。如果超过它，下游液压制动管路的反作用力就压缩弹簧，并使得附加气动助推力开始生效。由于采用气源，所以不可避免地存在前述的缺陷。

虽然也存在一些液压的助力机构，特别是现代叉车制动系统多采用液压助力制动，制动系统压力的建立是由作用于制动踏板上的外力和高液压油共同作用而产生的。目前，这些液压助力制动阀普遍存在液压能损失的情况。即在驾驶员踩下制动踏板前，液压泵来的油经过阀体将直接回油箱，这样便造成了能量不必要的浪费。

另查有专利号为03108458.3的中国专利一种液压助力制动系统，包括一个与液压泵的输出段相连的流量定压阀。该流量定压阀并联地连接于制地助力器和动力转向助力器。流量定压阀优先向制动助力器提供从液压泵输出的所有液压液体中规定量的液压液体。在制动端口与输出端口间设有溢流阀。溢流阀的阀体可以通过转动用于溢流压力调节的螺纹轴调整溢流压力。和专利号为94204637.4的中国专利液压增压助力装置，其主要由控制阀、双级活塞、阻尼阀、单向阀组成，其中控制阀与双级活塞中的小活塞设置在同一小活塞缸内，双级活塞的大活塞缸同时通过阻尼阀和单向阀与进油管道相连接。它们存在问题是结构不够紧凑合理，安装体积大，部件多，需要进一步改进。

发明内容

本发明所要解决的技术问题提供一种液压助力阀，其只需要作用于踏板顶杆上较小的推力，便会产生液压助力，从而实现稳健制动的目的，工作平稳、节能。

本发明解决技术问题的技术方案是这样的：一种液压助力阀，其包括有阀体，阀体上设置有总进油口、总回油口、制动油口和外接油口，其特征在于所述的阀体上的总进油口通过顺序阀与阀体上的外接油口连通；总进油口还通过流道连接换向阀的进口，换向阀的出口连接助力阀的助力腔，助力阀的弹簧腔一路通过补油单向阀连接油箱，另一路连接制动油口，换向阀的回油口连接到油箱，助力阀的活塞体是直接或者间接地与换向阀的换向阀芯连接在一起，而换向阀芯与顶杆连接在一起，在换向阀处于左位机能状态下，换向阀的进口与出口连通，而在换向阀处于右位机能状态下，换向阀的出口与回油口连通。

作为改进，所述的总进油口是分成两路，一路连接顺序阀，另一路经过进油单向阀后再连接换向阀的进口，这样可以防止逆流产生，工作更加安全可靠。

作为进一步改进，所述的助力阀的活塞体套置在换向阀芯的外面，构成了活塞总成组件，安装在阀体的安装腔中，活塞体的一端与阀体之间布置上弹簧，构成弹簧腔，总回油口和制动油口分别设置在弹簧腔侧壁上，换向阀芯的相同方向一端与活塞体中的阀座之间设置上小弹簧，换向阀芯的相反方向一端连接顶杆，阀芯端部与顶杆之间有弹簧，并使活塞体的另一端与阀体之间构成助力腔，顶杆和换向阀芯端部分别开有配合的导向孔和中心孔与助力腔连通，活塞体表面开有带进孔的第一导流槽和分布在活塞体中间的带出孔的第二导流槽，第一导流槽与阀体上总进油口连通，第二导流槽与弹簧腔连通，而换向阀芯的中心开有中心孔，中心孔的侧壁开有出油孔或者间隙，在换向阀芯处于左位机能状态下，阀体上总进油口依次通过带进孔的第一导流槽、换向阀芯与底座之间的间隙、换向阀芯的中心孔、和顶杆的导向孔与助力腔连通，而在换向阀芯处于右位机能状态下，助力腔依次通过顶杆的导向孔、换向阀芯的中心孔、出油孔或者间隙、带出孔的第二导流槽和弹簧腔连通。这样结构更加紧凑，体积小。

作为再改进，所述的活塞体包括有第一活塞体和第二活塞体，第一活塞体和第二活塞体紧靠贴合在一起，换向阀芯安装在第一活塞体中，而第二活塞体通过导向槽和导销结构安装在阀体中，在第二活塞体中心安装有将弹簧腔打开或者关闭的中心阀，中心阀与导销抵触配合。这样，活塞体动作更加灵敏，避免滞后。

再改进，所述的第一活塞体由外活塞体、内活塞体套接而成，并形成分布在活塞体中间的带出孔的第二导流槽，方便制造和组装。

作为改进，所述的中心阀是在第二活塞体中心成型出凸肩空腔，内置带触杆的阀芯，阀芯上安装有与凸肩空腔进口配合密封的密封件，触杆穿过凸肩空腔进口与导销进行抵触配合，阀芯与凸肩空腔上的卡簧支撑有复位弹簧。这样结构紧凑，容易组装。

再改进，所述的第一活塞体圆周面上成型出凹槽，里外依次衬O形密封圈和密封环。这样不但提高了耐磨性，而且也提高了密封性，从而提高了产品的使用寿命。

最后，弹簧腔制动油出口设置有残留阀，起结构是在阀体接头上螺纹连接有残留阀的阀座，残留阀的阀座中心带有出油孔，密封的阀芯与残留阀的阀座中出油孔进行配合密封，密封阀芯与阀体接头之间支撑有回位弹簧。这样不但使空气更容易排净，而且可以使制动管路中存有少许油压，方便下次制动，从而提高制动效率。

所述的换向阀芯分成前段和后段，前段和后段通过锥口和锥面配合形成与中心孔连通的间隙，便于制造和组装。

所述的外接油口连接到转向系统。

与现有技术相比，本发明的优点在于：利用液压助力器代替了真空助力器，所以系统反应更加灵敏，能提供给驾驶员更多的额外时间；操纵轻便，能够减轻驾驶员的劳动强度；助力阀有一定调压作用，易实现定量的制动自动控制；整个结构紧凑合理，组件少，安装体积小，重量轻。特别是为了克服现有液压助力制动阀能量损失的情况，本发明在液压助力制动阀的进油口处加了一个顺序阀，顺序阀的出口接转向系统，进油口的液压油不会直接回油箱。这样，既便不踩制动踏板，油泵来的液压油也会进入转向系统，使液压能得以被充分地利用。另外，取消传统的补偿孔，而改用单向阀门来补油，从而避免了压力皮圈被割伤的情况；在活塞与缸壁结合处起密封作用的O型圈上，加了一个活塞环，这样不但提高了耐磨性，而且也提高了密封性。以上两项改进都提高了产品的使用寿命；出油口处加了一个残留阀，这样不但使空气更容易排净，而且可以使制动管路中存有少许油压，方便下次制动，从而提高制动效率。

附图说明

图1为本发明的液压原理图之一；

图2为本发明的液压原理图之二；

图3为本发明的立体图；

图4为本发明的剖视图；

图5为中心阀的结构图；

图6为O形密封圈和密封环设置示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1-2所示意，一种液压助力阀，其包括有阀体100，阀体100上设置有总进油口P、总回油口、制动油口BR和外接油口Ps，阀体100上的总进油口P是分成两路，一路连接顺序阀1，另一路经过进油单向阀2后再连接换向阀5的进口，外接油口Ps连接到转向系统，使进油口的液压油不会直接回油箱，这样，既便不踩制动踏板，油泵来的液压油也会进入转向系统，使液压能得以被充分地利用；总进油口P还通过流道连接换向阀5的进口，换向阀5的出口连接助力阀的助力腔6，助力阀的弹簧腔7一路通过补油单向阀4连接油箱T，另一路连接制动油口BR，换向阀5的回油口连接到油箱T，助力阀的活塞体6.1是直接或者间接地与换向阀的换向阀芯5.1连接在一起，而换向阀芯5.1与顶杆10连接在一起，在换向阀处于左位机能状态下，换向阀5的进口与出口连通，而在换向阀处于右位机能状态下，换向阀5的出口与回油口连通。

如图3-6所示意，助力阀的活塞体6.1套置在换向阀芯5.1的外面，构成了活塞总成组件，安装在阀体100的安装腔中，本实施例子中，活塞体6.1包括有第一活塞体6.1c和第二活塞体6.1d，第一活塞体6.1c和第二活塞体6.1d紧靠贴合在一起，换向阀芯5.1安装在第一活塞体6.1c中，而第二活塞体6.1d通过导向槽和导销结构安装在阀体100中，在第二活塞体6.1d中心安装有将弹簧腔9打开或者关闭的中心阀13，中心阀与导销14抵触配合，第二活塞体6.1d的一端与阀体100之间布置上弹簧8，构成弹簧腔9(由叫制动腔)，总回油口和制动油口BR分别设置在弹簧腔9侧壁上，换向阀芯5.1的相同方向一端与第一活塞体6.1c中的阀座5.2之间设置上小弹簧5.3，换向阀芯5.1的相反方向一端通过连接销子15连接顶杆10，换向阀芯5.1端部与顶杆10之间有弹簧11，并使第一活塞体6.1c的另一端与阀体100之间构成助力腔12，顶杆10和换向阀芯端5.1部分别开有配合的导向孔10.1和中心孔5.4与助力腔12连通，助力腔12端部通过多道密封件和端盖实现与顶杆10的滑动密封连接，并设置有保护性皮碗，顶杆10里端通过卡环限位在第一活塞体6.1c中，第一活塞体6.1c表面开有带进孔的第一导流槽6.1a和带出孔的第二导流槽6.1b，第一导流槽6.1a与阀体100上总进油口P连通，第一活塞体6.1c由外活塞体、内活塞体套接而成，并形成分布在活塞体中间的带出孔的第二导流槽6.1b，第二导流槽6.1b通过第二活塞体6.1d的中心空腔与弹簧腔9连通，而换向阀芯5.1的中心开有中心孔5.4，中心孔5.4的侧壁开有出油孔或者间隙5.5，换向阀芯5.1分成前段和后段，前段和后段通过锥口和锥面配合形成与中心孔5.4连通的间隙5.5，在换向阀芯5.1处于左位机能状态下，阀体上总进油口P依次通过带进孔的第一导流槽6.1a、换向阀芯5.1与底座5.2之间的间隙、换向阀芯的中心孔5.4、和顶杆的导向孔10.1与助力腔12连通，而在换向阀芯5.1处于右位机能状态下，助力腔12依次通过顶杆的导向孔10.1、换向阀芯的中心孔5.4、出油孔或者间隙5.5、带出孔的第二导流槽6.1b和弹簧腔9连通。

中心阀13是在第二活塞体6.1d中心成型出凸肩空腔13.1，内置带触杆的阀芯13.2，阀芯13.2上安装有与凸肩空腔进口配合密封的密封件13.3，触杆13.4穿过凸肩空腔进口与导销14进行抵触配合，阀芯13.2与凸肩空腔上的卡簧13.5支撑上复位弹簧13.6，便于通过活塞体6.1的左右运动，通过中心阀13控制弹簧腔(制动腔)的打开和关闭。

第一活塞体6.1c圆周面上成型出凹槽，里外依次衬O形密封圈和密封环，以提高了耐磨性和密封性。

弹簧腔9制动油出口设置有残留阀，起结构是在阀体接头上螺纹连接有残留阀的阀座，残留阀的阀座中心带有出油孔，密封的阀芯与残留阀的阀座中出油孔进行配合密封，密封阀芯与阀体接头之间支撑有回位弹簧，使空气更容易排净，而且可以使制动管路中存有少许油压，方便下次制动，从而提高制动效率，具体见200720113844.2专利。

其工作过程是这样的：当踩下踏板组件，通过顶杆10推动换向阀的换向阀芯5.1克服弹簧8的弹性力量，向里运动，使换向阀芯5.1与底座5.2之间的间隙，通过第一活塞体6.1c表面上的带进孔的第一导流槽6.1a，与阀体上的总进油口P连通，而换向阀芯5.1的中心孔5.4通过顶杆上导向孔10.1，与活塞体6.1和阀体之间的助力腔12连通，这样，输入泵的液压油能源源不断地流入到助力腔12中，继续推动活塞体6.1向右侧运动，克服弹簧腔8中的弹簧力量，使顶杆10向右侧运动，起到液压助力效果，弹簧腔9中的液压油通过制动油口，传递到制动总泵去，相反，当松下踏板组件，换向阀的换向阀芯5.1在弹簧的作用下复位，向外侧运动，使换向阀芯5.1上的间隙5.5通过第一活塞体6.1c表面上的带出孔的第二导流槽6.1b和第二活塞体6.1d的中心空腔，连通弹簧腔9，与阀体上的总回油孔P连通，这样能够使助力腔12中的液压油通过顶杆、换向阀芯上的导向孔10.1和中心孔5.4流到第一活塞体6.1C表面上的带出口的第二导流槽6.1b，通过第二活塞体6.1d的中心空腔，再流到弹簧腔9，或进一步流到阀体上的总回油口P，回到油箱T去，必要时候，补油单向阀4打开，补充液压油到弹簧腔9(制动腔)中去，从而容易通过弹簧的复位作用，使活塞体6.1一端的顶杆10逐渐向左侧运动复位。

Claims (7)

1.一种液压助力阀，其包括有阀体，阀体上设置有总进油口(P)、总回油口、制动油口(BR)和外接油口(Ps)，其特征在于所述的阀体上的总进油口(P)通过顺序阀(1)与阀体上的外接油口(Ps)连通；总进油口(P)还通过流道连接换向阀(5)的进口，换向阀(5)的出口连接助力阀的助力腔(6)，助力阀的弹簧腔(7)一路通过补油单向阀(4)连接油箱(T)，另一路连接制动油口(BR)，换向阀(5)的回油口连接到油箱(T)，助力阀的活塞体(6.1)是直接或者间接地与换向阀(5)的换向阀芯(5.1)连接在一起，而换向阀芯(5.1)与顶杆(10)连接在一起，在换向阀处于左位机能状态下，换向阀(5)的进口与出口连通，而在换向阀(5)处于右位机能状态下，换向阀的出口与回油口连通；

助力阀的活塞体(6.1)套置在换向阀芯(5.1)的外面，构成了活塞总成组件，安装在阀体(100)的安装腔中，活塞体的一端与阀体之间布置上弹簧(8)，构成弹簧腔(9)，总回油口和制动油口(BR)分别设置在弹簧腔(9)侧壁上，换向阀芯(5.1)的相同方向一端与活塞体(6.1)中的阀座(5.2)之间设置上小弹簧(5.3)，换向阀芯(5.1)的相反方向一端连接顶杆(10)，换向阀芯(5.1)端部与顶杆(10)之间有弹簧(11)，并使活塞体(6.1)的另一端与阀体(100)之间构成助力腔(12)，顶杆(10)和换向阀芯(5.1)端部分别开有配合的导向孔(10.1)和中心孔(5.4)与助力腔(12)连通，活塞体(6.1)表面开有带进孔的第一导流槽(6.1a)和分布在活塞体中间的带出孔的第二导流槽(6.1b)，第一导流槽(6.1a)与阀体上总进油口连通，第二导流槽(6.1b)与弹簧腔(9)连通，而换向阀芯(5.1)的中心开有中心孔(5.4)，中心孔(5.4)的侧壁带有出油孔或者间隙(5.5)，换向阀芯(5.1)处于左位机能状态下，阀体上总进油口依次通过带进孔的第一导流槽(6.1a)、换向阀芯(5.1)与底座(5.2)之间的间隙、换向阀芯的中心孔(5.4)、和顶杆的导向孔(10.1)与助力腔(12)连通，而在换向阀芯处于右位机能状态下，助力腔(12)依次通过顶杆的导向孔(10.1)、换向阀芯的中心孔(5.4)、出油孔或者间隙(5.5)、带出孔的第二导流槽(6.1b)和弹簧腔(9)连通；

活塞体(6.1)包括有第一活塞体(6.1c)和第二活塞体(6.1d)，第一活塞体(6.1c)和第二活塞体(6.1d)紧靠贴合在一起，换向阀芯(5.1)安装在第一活塞体(6.1c)中，而第二活塞体(6.1d)通过导向槽和导销结构安装在阀体(100)中，在第二活塞体(6.1d)中心安装有将弹簧腔打开或者关闭的中心阀(13)，中心阀(13)与导销(14)抵触配合。

2.根据权利要求1所述的液压助力阀，其特征在于总进油口(P)是分成两路，一路连接顺序阀(1)，另一路经过进油单向阀(2)后再连接换向阀(5)的进口。

3.根据权利要求1所述的液压助力阀，其特征在于第一活塞体(6.1c)由外活塞体、内活塞体套接而成，并形成分布在活塞体中间的带出孔的第二导流槽(6.1b)。

4.根据权利要求3所述的液压助力阀，其特征在于中心阀(13)是在第二活塞体(6.1d)中心成型出凸肩空腔(13.1)，内置带触杆的阀芯(13.2)，阀芯(13.2)上安装有与凸肩空腔进口配合密封的密封件(13.3)，触杆(13.4)穿过凸肩空腔进口与导销(14)进行抵触配合，阀芯(13.2)与凸肩空腔上的卡簧(13.5)支撑有复位弹簧(13.6)。

5.根据权利要求4所述的液压助力阀，其特征在于第一活塞体(6.1c)圆周面上成型出凹槽，里外依次衬O形密封圈和密封环。

6.根据权利要求5所述的液压助力阀，其特征在于换向阀芯(5.1)分成前段和后段，前段和后段通过锥口和锥面配合形成与中心孔(5.4)连通的间隙(5.5)。

7.根据权利要求1至6任意一项权利要求所述的液压助力阀，其特征在于外接油口(Ps)连接到转向系统。

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