一种挖掘机斗杆再生阀技术领域
本发明涉及一种挖掘机斗杆再生阀。
背景技术
挖掘机是一种广泛应用的土石方机械，通过工作装置实现对工作土方的移动、修整等作业。挖掘机的工作装置一般包括动臂、斗杆、铲斗及其相关附件，分别由动臂油缸、斗杆油缸和铲斗油缸驱动实现动臂挖掘和卸载动作、斗杆挖掘和卸载动作、铲斗挖掘和卸载动作。挖掘机通过动臂、斗杆和铲斗的复合动作可以完成挖沟、装车、平整等工作。
在挖掘机工作的过程中，斗杆的动作几乎贯穿所有施工动作。为了提高斗杆内收的速度和效率，市场上现有的液压挖掘机几乎全部带有“斗杆再生”这个功能，即在斗杆内收的过程中，通过对多路阀及液压系统的设计，让斗杆油缸小腔的液压油进入斗杆大腔，这样既能提高斗杆内收的速度，又能提高挖掘机的操控性。
但是目前的再生系统都是固定的再生系统，这种固定再生系统无法满足挖掘机工作过程中多变的工况，有时甚至会对提高挖掘机效率起一定的反作用。因此，我们需要对现有斗杆再生系统进行改进，让斗杆再生系统成为可变的，可以随时根据挖掘机工况及时的调节斗杆的再生系统。
发明内容
本发明提供了一种挖掘机斗杆再生阀，它结构设计合理，能够根据实时的挖掘机工况，在斗杆内收的过程中调节液压油的再生量，解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：它包括阀套，一螺塞与阀套的一端螺纹连接，一阀头与阀套的另一端相连，在阀套内设有一与螺塞相抵接的固定座，一弹性件的一端与固定座相连，与阀套滑动连接的阀芯的一端与弹性件的另一端相连，阀芯的另一端与阀头相抵接，在阀头伸入阀套部分的端部中央插装一与其滑动连接的柱塞，在阀头上位于阀套外侧的部分设有第一径向通孔，柱塞的一端穿出阀头端部与阀芯相抵接，柱塞的另一端伸至第一径向通孔内，在阀芯圆周上设有一环形凹槽，在阀套上设有与环形凹槽相配合的第二径向通孔和第三径向通孔。
所述弹性件为弹簧。
所述弹簧为螺旋压缩弹簧。
在阀套上与阀芯的环形凹槽相对应的位置上设有节流孔。
所述螺塞与阀套通过密封圈相连。
所述阀头与阀套通过密封圈相连。
在阀套的外圆周上设有密封圈。
在阀芯上对应于柱塞端部的位置设有一与柱塞端部相适应的定位凹槽。
本发明采用上述方案，具有以下优点：
1、现有的“斗杆再生”功能，斗杆的回油面积一定，再生面积一定，无法实时的调节斗杆液压油的再生量和斗杆的回油背压。本发明创造性的把回油背压和斗杆液压油的再生量分成了两步控制：在斗杆内收的过程中，由斗杆再生阀阀芯的回油面积来确定回油的背压，防止斗杆下降过快斗杆大腔产生吸空现象；斗杆的再生量由斗杆再生阀控制。
2、由于采用了斗杆再生阀，可以实现斗杆再生量的可变控制，以及回油背压的辅助控制。通过以上的控制，可以降低斗杆内收过程中由于背压和再生量的匹配不当，引起的能量浪费，以及操作性变差等问题。
3、在阀芯上对应于柱塞端部的位置设有一与柱塞端部相适应的定位凹槽，这种结构设计能够使柱塞与阀芯连接的更加紧密、牢固。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为斗杆内收、铲斗未触地时多路阀的结构示意图。
图3为图2中A处的放大结构示意图。
图4为斗杆内收、铲斗触地时多路阀的结构示意图。
图5为图4中B处的放大结构示意图。
图中，1、阀套，2、螺塞，3、阀头，4、固定座，5、螺旋压缩弹簧，6、阀芯，7、柱塞，8、第一径向通孔，9、环形凹槽，10、第二径向通孔，11、第三径向通孔，12、节流孔，13、密封圈，14、主阀芯，15a、斗杆油缸大腔，15b、斗杆油缸小腔，16、液压泵，17、液压箱，18、倒U形供应通路，19、第一通路，20、第二通路，21、第一缺口，22、端口，23、第二缺口，24、第三通路，25、第四通路，26、第五通路，27、第六通路，28、第七通路，29、第八通路，30、定位凹槽。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
如图1～图5所示，本发明包括阀套1，一螺塞2与阀套1的一端螺纹连接，一阀头3与阀套1的另一端相连。在阀套1内设有一与螺塞2相抵接的固定座4，一弹性件的一端与固定座4相连，与阀套1滑动连接的阀芯6的一端与弹性件的另一端相连，阀芯6的另一端与阀头3相抵接。在阀头3伸入阀套1部分的端部中央插装一与其滑动连接的柱塞7，在阀头3上位于阀套1外侧的部分设有第一径向通孔8，柱塞7的一端穿出阀头3端部与阀芯6相抵接，柱塞7的另一端伸至第一径向通孔8内。在阀芯6上对应于柱塞7端部的位置设有一与柱塞7端部相适应的定位凹槽30，柱塞7的一端部位于定位凹槽30内。在阀芯6圆周上设有一环形凹槽9，在阀套1上设有与环形凹槽9相配合的第二径向通孔10和第三径向通孔11。弹性件为弹簧，弹簧为螺旋压缩弹簧5。在阀套1上与阀芯6的环形凹槽9相对应的位置上设有节流孔12。螺塞2与阀套1通过密封圈13相连，阀头3与阀套1通过密封圈13相连。在阀套1的外圆周上设有密封圈13。
使用时，将本发明以插装阀的方式安装于挖掘机多路阀之上，便可实现对斗杆再生量的可变控制，提高挖掘机的工作效率与协调性。即在普通的斗杆再生液压系统中，添加一个可以调节回油面积的斗杆再生阀，由斗杆再生阀来控制斗杆内收过程中的液压油再生量。斗杆油缸小腔15b的液压油，先通过主阀芯14，然后到达斗杆再生阀，一部分再生到斗杆油缸大腔15a，另一部分通过斗杆再生阀回油到液压箱17，再生量与回油量通过斗杆再生阀的回油面积来调节，同时斗杆再生阀的回油面积由斗杆油缸大腔15a的压力确定。通过这些逻辑关系，我们就可以做到，随时根据斗杆内收时斗杆油缸大腔15a的压力来调节斗杆油缸小腔15b的再生量，保证挖掘机动作的协调与高效。
液压泵16通过通路与倒U形供应通路18相连通，第二通路20、第八通路29分别通过通路与液压箱17相连通。斗杆油缸大腔15a通过通路与第一通路19相连通，斗杆油缸小腔15b通过通路与端口22相连通。第一径向通孔8通过通路与斗杆油缸大腔15a相连通，由于柱塞7的一端部伸至第一径向通孔8内，即柱塞7能够感知斗杆油缸大腔15a的压力。
当斗杆内收、铲斗未触地时，控制装置控制主阀芯14换向（即向右移动），液压箱17内的液压油通过液压泵16经通路进入倒U形供应通路18，液压油通过第一缺口21、第一通路19进入斗杆油缸大腔15a。与此同时，斗杆油缸小腔15b通过通路进入端口22，由于此时斗杆油缸大腔15a的压力比较低，因此斗杆油缸大腔15a的压力作用于柱塞7时，无法克服斗杆再生阀阀芯6右侧的弹性力，斗杆再生阀阀芯6处于最左侧，第二径向通孔10处的压力高，大部分进入端口22的液压油通过第二缺口23、第三通路24、第六通路27、第七通路28、第一通路19进入斗杆油缸大腔15a再生，小部分进入端口22的液压油通过第二缺口23、第三通路24、第六通路27、第四通路25、第五通路26、第二径向通孔10、环形凹槽9、节流孔12回到液压箱17。由于斗杆再生阀第三径向通孔11的开口面积（回油面积）最小，第二径向通孔10处的压力高，此时斗杆再生阀再生量最大。在这个过程中，斗杆油缸大腔15a内的一部分液压油从液压泵16通过通路打入，另一部分液压油从斗杆油缸小腔15b再生到斗杆油缸大腔15a，由于进入斗杆油缸大腔15a的液压油的流量增加，因此斗杆内收速度增加。
随着斗杆内收动作继续进行、铲斗触地，主阀芯14位置不变，斗杆油缸大腔15a的压力逐渐上升，作用于柱塞7的压力升高，当此压力足以克服斗杆再生阀阀芯6右侧的弹性力时，斗杆再生阀阀芯6向右移动，环形凹槽9将第二径向通孔10和第三径向通孔11相连通。由于斗杆再生阀第三径向通孔11的开口面积（回油面积）增大，第二径向通孔10处的压力降低，大部分进入端口22的液压油通过第二缺口23、第三通路24、第六通路27、第四通路25、第五通路26、第二径向通孔10、环形凹槽9、第三径向通孔11、第八通路29回到液压箱17。在这个过程中，斗杆再生量减小，甚至停止再生。斗杆油缸大腔受力=斗杆油缸大腔面积╳液压泵压力，挖掘机挖掘力增大。
本发明既能满足斗杆内收初始时，需要再生量较大的情况，又能随着斗杆的进一步内收，降低其再生量与背压，提高斗杆内收速度。在挖掘机挖掘的过程中，由于斗杆油缸大腔15a压力较高，斗杆再生阀会把第三径向通孔11的开口面积（回油面积）打开至最大状态，最大程度的降低了斗杆内收过程中的背压，提高斗杆内收的效率,避免了斗杆背压过大、降低挖掘力的情况发生。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。