一种塔机顶升油缸用液控阀的制作方法

1.本实用新型涉及塔式起重机顶升油缸油路控制系统领域，特别是一种塔机顶升油缸用液控阀。


背景技术：

2.在传统的塔机顶升油缸中，为了能实现拆塔、降塔时慢速降塔，而在升塔和空载回程时能快速动作，常需要用到大单向阀、小单向阀、节流阀来组合实现该功能，不仅阀的数量多，而且需要较大的安装空间。
3.或采用一种塔机顶升油缸用组合阀，中国实用新型专利授权公布号cn 209539678u，就提供了这样的一种塔机顶升油缸用组合阀，该阀利用外阀体安装大单向阀，小单向阀和节流阀；再将外阀体安装在油缸上，利用焊接管道连通油道与油缸容积腔。
4.这种组合阀对管道的焊接及密封性能要求高，增加外泄露的风险；且外阀体突出于顶升油缸外部，增加塔机的安装空间，在安装吊装顶升油缸时易发生碰撞，影响阀组的精度与寿命。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是针对目前塔机顶升油缸利用阀组实现拆塔、降塔时慢速降塔，而在升塔和空载回程时能快速动作，传统阀组的阀芯多，加工复杂；组合阀存在外泄露风险高，塔机安装空间大，易碰撞；提供一种塔机顶升油缸用液控阀。
6.本实用新型为实现以上技术要求而采用的技术方案是：一种塔机顶升油缸用液控阀，包括单向阀和节流阀；所述的单向阀安装在顶升油缸的圆柱形的缸头体内由油缸高压容积腔沿缸头体中轴向内加工的第一圆柱形安装孔内；包括与第一圆柱形安装孔内壁匹配的阀体，所述的阀体中间具有与油缸高压容积腔相通的单向阀腔；所述的单向阀腔中间沿径向设置线密封将其分成与油缸高压容积腔相通的第一油腔与第二油腔；
7.所述的前单向阀腔中，所述的单向阀腔与油缸高压容积腔之间由盖帽分隔，盖帽顶上中间设置通孔形成油缸高压容积腔到单向阀腔之间的c3油道；盖帽内侧沿帽墙设置有第一弹簧，在盖帽帽口外设置有第一弹簧座；所述的第一弹簧座安装在一个外壁与前腔内壁相匹配的钟罩形第一单向阀芯内，在第一单向阀芯顶上设置通孔形成a2油道，在a2油道口设置有圆珠形的第二单向阀芯，所述第二单向阀芯由锥形弹簧顶住，锥形弹簧安装在第一弹簧座上与第一弹簧相对；
8.所述的第二油腔中，底部设置控制活塞，控制活塞与隔壁之间设置有第二弹簧，在控制活塞与后隔壁之间形成的第二油腔的侧壁通过a1油道与a油道相通，所述的a油道通向油箱；
9.在线密封上设置有与连通第二油腔与第一油腔的a3油道；
10.所述的节流阀设置在顶升油缸的缸头体侧面向沿径向加工的第二圆柱形安装孔内，第二圆柱形安装孔与油缸高压容积腔之间设置与顶升油缸轴向平行的c2.1油道，第二
圆柱形安装孔与第一圆柱形安装孔之间设置有与顶升油缸径向平行的c2.2油道；节流阀阀芯的顶部形成锥形顶由第二圆柱形安装孔进入c2.2油道中形成节流k口。
11.进一步的，上述的塔机顶升油缸用液控阀中：在所述阀体与第一圆柱形安装孔内壁之间依次设置有第一橡胶密封件、第二橡胶密封件和第三橡胶密封件；在弹簧座外与阀芯之间设置有第四橡胶密封件；在节流阀阀芯与第二圆柱形安装孔内壁之间设置有第五橡胶密封件。
12.进一步的，上述的塔机顶升油缸用液控阀中：在所述的阀体与第一圆柱形安装孔孔口之间设置有第一孔用弹性挡圈，在盖帽帽沿与前单向阀腔腔壁之间设置有第二孔用弹性挡圈，在控制活塞与后单向阀腔腔壁之间设置有第三孔用弹性挡圈；所述的第一孔用弹性挡圈、第二孔用弹性挡圈和第三孔用弹性挡圈均符合gb893.1
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86标准。
13.本实用新型中，将单向阀集成于圆柱形阀体中，液控阀结构简单。
14.另外，在缸头体加工时只需在其中心车加工一圆柱形安装座孔，加工难度小，节省生产成本，提高产出效益。
15.该液控阀内置于缸头体中，省去了由油缸高压腔至阀的硬管焊接或螺栓连接，有效防止因硬管破损、密封失效、螺栓断裂、焊缝裂缝等原因造成的油缸无杆腔油液快速泄露。无杆腔油液快速泄露会导致塔机上旋部分快速下降，极易发生事故。同时也有效避免了在塔机初期安装吊装油缸时的碰撞对阀精度及寿命的影响。
16.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的说明。
附图说明
17.附图1为本实用新型实施例1的塔机顶升油缸用液控阀结构图(一)。
18.附图2为本实用新型实施例1的塔机顶升油缸用液控阀油道和油腔分布图。
具体实施方式
19.实施例1，本实施例是一种塔机顶升油缸用液控阀，如图1所示，本实施例的塔机顶升油缸用液控阀，包括安装在顶升油缸100的圆柱形的缸头体101 内的单向阀200和节流阀300。其中单向阀200安装在顶升油缸100的圆柱形的缸头体101内由油缸高压容积腔c沿缸头体101中轴向内加工的第一圆柱形安装孔103内；节流阀300设置在顶升油缸100的缸头体101侧面向沿径向加工的第二圆柱形安装孔104内。
20.单向阀200的结构如图1所示，包括与第一圆柱形安装孔103内壁匹配的阀体204，阀体204中间具有与油缸高压容积腔c相通的第一单向阀腔qc1；第一单向阀腔qc1中间沿径向设置线密封220将阀体204内腔分成与油缸高压容积腔c相通的第一油腔qc1与第二油腔qa，第二油腔qa在油缸高压容积腔c的远端。
21.在前单向阀腔中，第一单向阀腔qc1与油缸高压容积腔c之间由盖帽203 分隔，盖帽203顶上中间设置通孔形成油缸高压容积腔c到第一单向阀腔qc1 之间的c3油道；这里的c3油道与后的a油道等是为了区分油道面按照英文字母加数字的方式编的编号，与第一、第二等一样，只是为了区分，而a、b、 c等没有其它实际意义。盖帽203内侧沿帽墙设置有第一弹簧212，在盖帽 203帽口外设置有第一弹簧座202；第一弹簧座202安装在一个外壁与前腔内壁相匹配的钟罩形阀芯201内，在阀芯201顶上设置通孔形成a2油道，在 a2油道口设置有
圆珠型第二单向阀芯205，本实施例中，钢珠由锥形弹簧213 顶住，锥形弹簧213安装在第一弹簧座202上与第一弹簧212相对。
22.第二油腔qa底部设置控制活塞206，控制活塞206与隔壁221之间设置有第二弹簧211，在控制活塞206与线密封220之间形成的qa油腔的侧壁通过a1油道与a油道相通，a油道通向油箱；实际上，油道a是在顶升油缸 100上升时，用泵从油箱泵油进入顶升油缸100的油路。在线密封220隔壁 221上设置有与连通第一、第二单向阀腔的a3油道；为了防止油缸高压容积腔c与a油道在阀体204外相互接通产生泄露，在阀体204与第一圆柱形安装孔103内壁之间依次设置有第一橡胶密封件10
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1、第二橡胶密封件10
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2和第三橡胶密封件10
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3，这样可以防止油缸高压容积腔102通过第一柱形安装孔103与a油道相通，产生泄露。
23.节流阀300设置在顶升油缸100的缸头体101侧面向沿径向加工的第二圆柱形安装孔104内，第二圆柱形安装孔104与油缸高压容积腔102之间设置与顶升油缸100轴向平行的c2.1油道，第二圆柱形安装孔104与第一圆柱形安装孔103之间设置有与顶升油缸100径向平行的c2.2油道；节流阀阀芯 301的顶部形成锥形顶302由第二圆柱形安装孔104进入c2.2油道中形成节流k口。为了防止泄露，在弹簧座202外与阀芯201之间设置有第四橡胶密封件10
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4；在节流阀阀芯301与第二圆柱形安装孔104内壁之间设置有第五橡胶密封件10
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5。在阀体204与第一圆柱形安装孔103孔口之间设置有第一孔用弹性挡圈270，在盖帽203帽沿与前单向阀腔腔壁之间设置有第二孔用弹性挡圈235，在控制活塞206与后单向阀腔腔壁之间设置有第三孔用弹性挡圈230；第一孔用弹性挡圈270、第二孔用弹性挡圈235和第三孔用弹性挡圈230 均符合gb893.1
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86标准。
24.下面结合附图2和附图1对本实施例的塔机顶升油缸用液控阀安装装配与结构说明：
25.安装前需预先在缸头体101上加工出相应圆柱形安装孔是为第一圆柱形安装孔103、节流阀安装孔是为第二圆柱形安装孔104及螺纹、密封件环形槽及油道a、油道b、油道c2.1。油道a和油道b分别从缸头体101两边向第一圆柱形安装孔103，而油道c2.1则是从油缸高压容积腔102沿顶升油缸100 的轴向连接到第二圆柱形安装孔104中的。
26.将圆珠型第二单向阀芯205、锥形弹簧213、弹簧座202安装于钟罩型第一单向阀芯201中，圆珠型第二单向阀芯205直径大于a2油道的直径。弹簧座202与阀芯201由螺纹连接，给锥形弹簧213施加一定的压紧力，锥形弹簧213另一端与圆珠型第二单向阀芯205接触且直径比圆珠型第二单向阀芯 205稍小，弹簧将圆珠型第二单向阀芯205压紧于阀芯201内部线密封孔222，将油腔qa与油腔qc2封闭，如图2所示。
27.将钟罩型第一单向阀芯201、第一弹簧212、盖帽203装配至阀体204内。盖帽203以孔用弹性挡圈35固定，给第一弹簧212施加一定的压紧力，第一弹簧212另一端与第一弹簧座202接触。第一弹簧212将盖帽202连同钟罩型第一单向阀芯201压紧于阀体204内部线密封孔220，钟罩型第一单向阀芯 201锥面与线密封220紧密贴合，将油腔qa与油腔qc1相互隔断。盖帽3中部设有油道c3。
28.将控制活塞206，第二弹簧211装配至阀体204内，以第二孔用弹性挡圈230固定，第二弹簧211一端位于控制活塞206槽内，另一端与隔壁221接触。控制活塞206带有阶梯式推杆，包括小推杆与大推杆。其中，小推杆直径小于a2油道直径；大推杆直径大于a2油道的直径且小于a3油道的直径。如图 2所示。
29.将第一、第二、第三橡胶密封件10.1，10.2，10.3安装于缸头体7中，后将阀体204装配至缸头体101中，以孔用弹性挡圈70固定。
30.将节流阀安装在缸头体101上的第二柱形安装孔104内，在第二柱形安装孔104内与节流阀300体之间用安装螺孔旋入安装。节流阀300中的节流阀芯301的顶部设置设有锥形顶尖302，可调节节流口k的通径面积。
31.下面对本实施例的塔机顶升油缸用液控阀使用过程起先说明：
32.代号说明：
33.fa3：油腔qa油液对钟罩型第一单向阀芯201的推力
34.fa2：油腔qa油液对圆珠型第二单向阀芯205的推力
35.fc3：油腔qc3油液对钟罩型第一单向阀芯201的推力
36.fc2：油腔qc2油液对圆珠型第二单向阀芯205的推力
37.f12：第一弹簧212压紧力
38.f13：锥形弹簧213压紧力
39.fb：油腔qb油液对控制活塞206的推力
40.一、快速顶升：
41.顶升时，泵站高压油供给a油道，油液由a油道及a1油道进去油腔qa。
42.顶升油缸100的油缸高压容积腔c油液通过油道c3作用于钟罩型第一单向阀芯201及弹簧座202上，施加一定的作用力fc3。同时油液通过油道c2.1，节流口k，c2.2油道，c2.3油道进入油腔qc2，作用于圆珠型第二单向阀芯 205上，施加一定的作用力fc2。
43.当油腔qa油液对钟罩型第一单向阀芯201的推力fa3大于fc3与第一弹簧212压紧力f12之和时，油液通过a3油道推开阀芯201，阀芯锥面离开线密封孔220。
44.当油腔qa油液对圆珠型第二单向阀芯205的推力fa2大于fc2与锥形弹簧213压紧力f13之和时，油液通过油道a2推开圆珠型第二单向阀芯205，所述阀芯离开线密封孔222。
45.油腔qa压力油通过油道a3，进入油腔qc1，再通过油道c1，进入油缸无杆腔c。同时通过油道a2进入油腔qc2，再通过油道c2.3，c2.2，节流口k， c2.1进入油缸无杆腔c。实现全流量快速顶升。
46.二、空载快速收缸：
47.此时泵站低压油供给至b油道，再通过b1油道进入油腔qb，推动控制活塞206。空载时，油缸无杆腔c油液压力低，fc2与fc3小。油腔qb中的低压油施加在控制活塞206上的推力fb大于fc2 f13 fc3 f12时，控制活塞6 即可推开圆珠型第二单向阀芯205与钟罩型第一单向阀芯201。
48.油缸无杆腔c中的油液通过c1油道至油腔qc1，再经a3油道至油腔qa。同时经油道c2.1、节流口k，c2.2、c2.3至油腔qc2，再经a2油道至油腔qa。油腔qa中的油液经a1油道a1、a油道流回油箱。
49.此时回油通径大，回油流量大，可实现空载时油缸快速回程。
50.三、负载慢速降塔：
51.塔机在进行拆塔或降塔作业时，塔机自重作用在油缸无杆腔c上，所述油腔内油液压力高，作用在钟罩型第一单向阀芯201的作用力fc3大，因圆珠型第二单向阀芯205受力面积远小于钟罩型第一单向阀芯201受力面积，故作用在圆珠型第二单向阀芯205上的作用力
fc2远小于fc3。
52.泵站低压油供给至b油道，再通过b1油道进入油腔qb，推动控制活塞 206。控制油腔qb中油液的压力，使控制活塞推力fb大于fc2，且远小于fc3。控制活塞206顶杆顶开圆珠型第二单向阀芯205，但顶杆无法顶开钟罩型第一单向阀芯201。
53.此时，油缸无杆腔c中高压油c2.1油道、节流口k、c2.2、c2.3流至油腔qc2，再经a2油道，至油腔qa，然后经过油道a1、a回到油箱。
54.可调整节流阀控制节流口k的面积，进而控制油道c2.1至油道c2.2的油液流量，从而控制油缸无杆腔c至油箱的流量，达到控制油缸下降速度的目的。
55.此时回油通径可调，回油流量可调，可实现负载时油缸慢速回程，且回程速度可调。