发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、控制简便且易于加工制造的柱塞泵用流量控制阀。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种柱塞泵用流量控制阀，包括固定设置在柱塞泵的泵盖内的壳体、阀芯、压差挡板和弹性可调顶推机构，所述的阀芯可前后移动的设置在所述的壳体的壳体内腔中，所述的弹性可调顶推机构用于按照预设弹力将所述的阀芯向前弹性顶接于所述的壳体的前端面内侧，所述的阀芯内设置有油液腔，所述的压差挡板固定设置在所述的油液腔的前端内侧，所述的压差挡板与所述的壳体的前端面之间形成油压腔，所述的壳体的前端面的中部开设有第一通油孔，所述的压差挡板的中部开设有与所述的第一通油孔连通的第二通油孔，所述的第二通油孔的孔径小于所述的第一通油孔的孔径，所述的阀芯的侧壁前部位于所述的压差挡板的后侧周向均匀开设有至少两个第三通油孔，所述的阀芯的侧壁后部开设有用于连通所述的油液腔与所述的壳体内腔的第四通油孔，所述的壳体的侧壁从前至后依次开设有槽底设置有第五通油孔的第一环形通油槽、槽底设置有第六通油孔的第二环形通油槽和与所述的第四通油孔连通的第七通油孔，所述的阀芯的外侧壁自然状态下位于所述的第五通油孔处设置有环形挡圈，所述的环形挡圈的外侧面与所述的壳体内腔的腔壁之间形成第一平面密封部且密封于所述的第三通油孔与所述的第一环形通油槽之间，位于所述的第一环形通油槽与所述的第二环形通油槽之间所述的阀芯的外侧面与所述的壳体内腔的腔壁相互配合形成第二平面密封部，位于所述的第二环形通油槽与所述的第七通油孔之间的所述的阀芯的外侧固定密封设置有密封套圈，所述的第一通油孔用于与柱塞泵配套的补油泵出油口连通，所述的第五通油孔用于与柱塞泵配套的电磁换向阀的进油口连通，所述的第六通油孔用于与柱塞泵内部的补油口连通，所述的第七通油孔用于与柱塞泵内腔的泄漏油口连通。

所述的弹性可调顶推机构包括微调螺杆、外封头帽、外锁紧螺母、V型孔用挡圈、第一弹簧座、第二弹簧座、压缩设置在所述的第一弹簧座和所述的第二弹簧座之间的压缩弹簧、垫圈和内锁紧螺母，所述的阀芯内位于所述的油液腔的后部设置有定位腔，所述的定位腔与所述的油液腔之间形成带有限位孔的第一环形限位台，所述的V型孔用挡圈、所述的第一弹簧座、所述的压缩弹簧及所述的第二弹簧座从后至前依次设置在所述的定位腔内，所述的垫圈设置在所述的限位孔内，所述的壳体的后部设置有与所述的微调螺杆配合螺接的连接螺孔，所述的微调螺杆的后端从所述的连接螺孔向后伸出并从前至后依次螺接于所述的外锁紧螺母及所述的外封头帽内，所述的外封头帽与所述的微调螺杆之间设置有第一密封圈，所述的外锁紧螺母与所述的微调螺杆之间设置有第二密封圈，所述的微调螺杆的前端依次向前穿过所述的V型孔用挡圈、所述的第一弹簧座、所述的压缩弹簧、所述的第二弹簧座及所述的垫圈并伸入所述的油液腔内，所述的内锁紧螺母螺接于所述的微调螺杆的前端，所述的定位腔内设置有第一环形卡槽，所述的V型孔用挡圈卡设于所述的第一环形卡槽内，所述的微调螺杆上设置有第二环形限位台，所述的压缩弹簧的后端将所述的第一弹簧座弹性顶接于所述的第二环形限位台上，所述的压缩弹簧的前端将所述的第二弹簧座及所述的垫圈弹性顶接于所述的内锁紧螺母上，所述的第二弹簧座的最大外径大于所述的限位孔的孔径。压缩弹簧压缩设置在第一弹簧座和第二弹簧座之间，通过内锁紧螺母与垫圈配合来预设压缩弹簧的弹簧预紧力，当阀芯移动时，第一环形限位台推动第二弹簧座移动，第一弹簧座在第二环形限位台的作用下保持不变，压缩弹簧发生压缩，对阀芯产生反推弹力，最终与在环形挡圈上的油压共同作用下与外部输入的油液在压差挡板处产生的压差形成平衡，使阀芯保持在相对平衡的位置，当外部输入的油液流量增大时，压差挡板处的压差也增大，推动阀芯向后移动，此时压缩弹簧的反推弹力也相应增大，再次与在环形挡圈上的油压共同作用使阀芯保持在相对平衡的位置，此时由于第五通油孔的打开面积变大，因此油液在环形挡圈处产生的油压也相应增大，从而对增大柱塞泵斜盘的倾斜角度，从而增大柱塞泵流量。

所述的壳体包括主阀座和阀座套，所述的阀座套螺接设置在所述的主阀座的前端，所述的主阀座和所述的阀座套的内部共同构成所述的壳体内腔，第一通油孔设置在所述的阀座套的前端面的中部，槽底设置有第五通油孔的所述的第一环形通油槽和槽底设置有第六通油孔的所述的第二环形通油槽依次从前往后设置在所述的阀座套的侧壁上，所述的第七通油孔设置在所述的主阀座的侧壁上，所述的主阀座的外侧壁设置有用于与柱塞泵的泵盖螺纹孔配合螺接的连接螺纹和用于与所述的泵盖螺纹孔的锥面配合密封的第三密封圈。主阀座前端设置外螺纹与阀座套后端位置的内螺纹连接，来锁紧成为一个整体，通过主阀体中间位置的连接螺纹与柱塞泵的泵盖螺纹孔连接固定，并装有第三密封圈与泵盖螺纹孔的锥面配合，实现主阀体与泵盖之间的密封，防止油液渗漏，加工和装配较为方便。

所述的油液腔的前端内侧从前至后依次设置有第二环形卡槽和第三环形限位台，所述的第二环形卡槽内固定卡设有孔用挡圈，所述的压差挡板卡紧设置在所述的孔用挡圈与所述的第三环形限位台之间，所述的孔用挡圈的内孔孔径大于所述的第二通油孔的孔径，所述的第二通油孔的孔壁为从前至后孔径依次减小的环形斜面。压差挡板卡紧设置在孔用挡圈与第三环形限位台之间，当外部油液流入油压腔时，对压差挡板产生压力，使压差挡板向后推动第三环形限位台，直至压力大于预设弹力后，推动阀芯开始向后移动，从而打开第一平面密封部，油液从第三通油孔流入第五通油孔；第二通油孔的孔壁为从前至后孔径依次减小的环形斜面，能够使进入油液腔内油液的流动较为平稳，从而减少调节柱塞泵流量时的顿挫感。

与现有技术相比，本发明的优点在于当外部的伺服电机或柴油机启动后驱动相连的传动轴旋转，柱塞泵及配套的补油泵同时开始工作，当补油泵输出一定压力和流量的油液通过第一通油孔进入阀芯内部的油液腔时，由于第二通油孔的孔径小于第一通油孔的孔径，因此压差挡板的两侧会产生压差，补油泵输出的流量越大，则产生的压差也越大，该压差克服压缩弹簧的弹簧力推动阀芯往后移动，此时，原来处于正遮盖位置的第五通油孔逐渐打开，位于第五通油孔位置的控制油液压力从起始阶段的零压力升高直至达到弹性可调顶推机构的预设弹力，此时油液压力会作用在位于第五通油孔处的环形挡圈上，产生一个向前的反推力PA，阀芯此时处于一个相对平衡位置，保证油液压力稳定可控，具有上述稳定压力的油液通过内部工作流道流入与柱塞泵配套的电磁换向阀的进油口，再通过电磁换向阀的工作油口进入柱塞泵的变量机构，即可控制柱塞泵斜盘的角度，达到无级调节柱塞泵流量的效果，整体装置结构紧凑，控制简便，易于加工制造，且实际使用时，该流量控制阀正常工作的油液清洁度等级低于比例阀的油液清洁度要求，因此抗污染性能强，工作可靠性好；其中，当流量控制阀的结构尺寸确定后，通过改变第二通油孔的大小，或通过改变预设弹力，均可以调整PA的范围，从而对柱塞泵流量的可调范围进行限定；柱塞泵内的油路结构及补油泵均为与本流量控制阀对应的常规结构。

柱塞泵和配套的补油泵为同轴驱动的机构，补油泵是定排量的液压泵，输出流量的大小与伺服电机或柴油机的转速成正比，将输入的转速变化转换为补油泵输出流量的变化，并通过该流量控制阀进一步把补油泵输出流量转化为环形挡圈位置的压力值，并将该压力值与柱塞泵的变量机构联在一起，构成一个简便、可靠的柱塞泵无级变量液压控制系统。