CN101255881A - 液压阀装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带有若干阀模块(2－6)的液压阀装置(1)，每个阀模块具有带有高压通道(7)和低压通道(8)的供给通道装置，带有至少一个工作连接(A、B)的工作连接装置，位于供给通道装置和工作连接装置之间的方向阀装置(15，16)和补偿装置(19，28)。本发明试图改进控制可行性。出于这个目的，所提供的是在至少一个阀模块(3、5)中，补偿装置是预补偿装置(19)，并且在至少一个其它阀模块(4、6)中，补偿装置是后置补偿装置(28)。

Description

液压阀装置
技术领域
本发明涉及一种带有若干阀模块的液压阀装置，每个模块具有带有高压通道和低压通道的供给通道装置，带有至少一个工作连接的工作连接装置，位于供给连接装置和工作连接装置之间的方向阀装置和补偿装置。
背景技术
这种阀装置被用在很多情况下以便驱动工作机、车辆或其它装置中的液压驱动装置。例如在反铲挖土机中，第一液压驱动装置可用于使梁相对于底盘倾斜，第二液压驱动装置可用于使臂相对于梁倾斜，而第三液压驱动装置可用于驱动铲。提供第四液压驱动装置使上车身相对于下车身转动。
在这种连接中，使用补偿装置具有获得载荷压力独立控制的优势。补偿装置确保在方向阀装置或与方向阀装置相结合的计量孔上的压降保持恒定，与工作压力的强度和方向阀装置的打开程度无关。因此，从供给通道装置到所连接的液压驱动装置的液压流体的流动基本上仅仅取决于方向阀装置的打开程度。因此，可获得方向阀装置的实际上成比例的功能。
原则上，有两种不同的设计补偿装置的方法。第一种补偿装置，接下来称为“预补偿装置”，具有流动特性地(flow-technically)位于如上所述的计量孔上游的补偿阀。该补偿装置具有节流滑块，该节流滑块通过计量孔的上游压力沿关闭方向起作用，并且通过计量孔的下游压力，即载荷压力加上弹簧力，沿打开方向起作用。这种补偿装置通常也被称为“主要独立的(primaryindividual)补偿阀”。
另一个实施例，接下来被称为“后置补偿装置”，使用连接到计量孔的下游流动方向的补偿阀。位于补偿阀下游的节流滑块受到计量孔下游的压力在打开方向起作用，受到最大的载荷压力和弹簧力在关闭方向起作用。
利用带有后置补偿装置的阀模块，两个或多个阀模块的平行驱动和液压流体的不充分供给会造成通过所有计量孔均匀减少流体流量。因此，可用流体流将按比例分配给所有驱动装置。这对于带有后置补偿的阀模块是不可能的。
发明内容
本发明的任务是改进阀装置的控制可行性。
利用引言中所描述的液压阀装置解决本任务，在至少一个阀模块中补偿装置是预补偿装置，并且在至少一个其它阀模块中补偿装置是后置补偿装置。
根据这个实施例，在不充分供给过程中，控制连接到带有预补偿装置的一个或多个阀模块的一个或多个驱动装置不同于连接到带有后置补偿装置的多个阀模块的多个驱动装置。对于带有几个驱动装置的反铲铲土机的上述实施例来说，例如，使上车身相对于下车身转动的驱动装置可连接到预补偿阀模块，而驱动铲、臂和梁的其它驱动装置连接到后置补偿阀模块。然后如果所有的驱动装置被同时驱动，可能会产生不充分供给。随后这种不充分供给的分配与以往不同。实际上转向驱动装置不会受到不充分供给的影响。上车身会继续以用户所要求的速度转动。其余的驱动装置接收其它的液压流体，然后这部分流体按比例分配到各方向阀的各个位置。许多用户发现这种控制状态更令人满意。当然，还可以设想其它的实施例，其中将预补偿阀模块和后置补偿阀模块混合在带有几个阀模块的阀装置中。
优选地，后置补偿装置具有关闭弹簧，而预补偿装置具有打开弹簧，关闭弹簧比打开弹簧软。在后置补偿装置中关闭弹簧与载荷感应管线中的压力一同起作用。计量孔后方的压力沿打开方向起作用。然而，对于预补偿阀，弹簧沿打开方向起作用，并且计量孔前方的压力沿关闭方向起作用。弹簧的上述构造以简单的方式确保预补偿阀模块总是优于一个或多个后置补偿阀模块。
优选地，打开弹簧产生控制力，该控制力小于空载过程中作用于打开弹簧的压力。因此，可获得预补偿阀模块的节能状态。尤其是，如果在空载过程中通过变量泵或另一个控制装置减少高压通道中调配的压力，预补偿阀可关闭或至少大量节流以便阻断可能的容积流动。
优选地，在带有预补偿装置的阀模块中，补偿装置位于从方向阀装置的出口延伸到入口的管线中。因此预补偿装置物理地放置在方向阀装置之后，因此也位于计量孔之后。当被驱动时，方向阀装置随后从高压通道释放液压流体到预补偿装置入口的流路。
优选的是预补偿装置和后置补偿装置都位于从方向阀装置的出口延伸到入口的管路中。因此，预补偿阀模块和后置补偿阀模块的设计彼此接近。制造成本减少。
特别优选的是，补偿装置在带有预补偿装置的阀模块和带有后置补偿装置的阀模块中位于相同位置。这允许带有预补偿装置的阀模块和带有后置补偿装置的阀模块之间的设计相关性进一步接近。
在特别优选的实施例中，所提供的是带有预补偿装置的阀模块和带有后置补偿装置的阀模块具有相同的阀壳体，预补偿装置的弹簧与后置补偿装置的弹簧位于滑块的不同侧。这使制造阀装置的成本降低，即使同时使用带有不同控制状态的阀模块。同样的阀壳体可用于预补偿和后置补偿。如果阀壳体仅仅意味着用于一种功能，这些阀壳体仅仅需要具有比所要求的更多一些的通道。过多的通道可利用插塞简单地关闭。这比为实现两种功能而提供不同的阀壳体更为成本有效。
附图说明
接下来根据附图描述以优选实施例为基础描述本发明，其中：
图1是液压阀装置的示意图。
具体实施方式
液压阀装置1具有几个阀模块2-6。将阀模块2-6一起法兰安装到阀块中。形成供给通道装置的高压通道7和低压通道8穿过阀块。
入口模块9法兰安装到阀模块2-6的阀块的一侧，终端模块法兰安装在相对的一侧。入口模块9具有连接到高压通道的压力连接P。终端模块具有连接到低压通道的连接T。高压通道P连接到泵或另一个压力源。低压连接T连接到油箱或另一个容器。此外，入口模块9具有载荷感应连接LS，用来传送在阀模块2-6中调配的最大载荷压力。相应的载荷压力通道11也穿过所有的阀模块2-6。在终端模块10中，载荷压力通道连接到低压管线8。二通阀12在载荷感应通道11中形成级联。该两向阀将入口处的较高压力传到出口，因此在入口模块9中，载荷压力通道11传送在所有阀模块2-6中调配的较高压力。
载荷压力通道11具有载荷感应管线13形式的部分，该部分也延伸穿过所有的阀模块2-6。
在入口模块9中设置有入口补偿阀14，该补偿阀确保高压通道7中的压力总是比载荷感应通道13中的压力超过至少大体恒定的值。
阀模块2具有工作连接A和另一个连接T2。工作连接A供有高压液压流体，而连接T2没有。因此，单作用液压驱动装置可连接到阀模块2，所述驱动装置仅仅起到提升载荷的目的。然后采用在载荷提升过程中从液压驱动装置移动的液压体积并通过阀模块2经由T2连接排放。在载荷降低过程中，可通过T2连接补充液压流体。
其它阀模块3-6分别具有两个工作连接A、B，如接下来解释的，该连接以可控方式加压。
阀模块3和5以同样的方式设计。它们都具有与计量孔16串联连接的方向阀15。当然，计量孔16也可以是方向阀15的一部分。因此，计量孔16和方向阀15的结合被称为方向阀装置。
方向阀15通过入口17连接到高压通道7。方向阀装置15，16的出口18引向具有补偿滑块20的补偿阀19，该补偿滑块受到打开弹簧27沿打开方向的作用和高压通道7中的压力沿关闭方向的作用。此外，方向阀装置15，16的出口18处的压力沿打开方向作用，因此补偿滑块经常调节以致于计量孔16上方的压力与打开弹簧27的作用力相对应。
通过沿方向阀15方向打开的止回阀21，补偿阀19连接到方向阀15的入口22，所述入口可根据方向阀15的作用连接到工作连接A、B中的一个。可被打开的止回阀23，24位于工作连接A、B之前，所述止回阀能够实现液压机的微量绷紧(drop-tight)连接。
当补偿阀19由计量孔16之前的压力控制时，也被称为预补偿阀。阀模块3、5也被称为“预补偿”阀模块。
阀模块4、6也具有同样的设计。这里也提供方向阀15和计量孔16，其一起形成方向阀装置。方向阀15的入口连接到高压通道7。
方向阀装置15、16的出口18也连接补偿阀28，其补偿滑块25受到关闭弹簧26沿关闭方向的作用。在载荷感应连接LS处沿关闭方向起作用的压力也通过载荷感应管线13传到此处。在方向阀装置15、16的出口18处的压力沿打开方向对补偿滑块25起作用。
补偿阀28的出口连接到方向阀15的入口22。根据其位置，方向阀15将该入口22连接到工作连接A、B中的一个，这里也设置有可被打开的止回阀23、24以便防止在工作连接A、B处的泄漏。
当补偿阀28通过计量孔16之后的压力控制时，也被称为“后置补偿阀”。因此，阀模块4、6是“后置补偿”阀模块。
阀模块2也具有预补偿阀19。
预补偿阀模块3、5能够实现液压流体的可用流量的非取决于供给的分配，该阀模块的方向阀装置15，16也被称为带有主要、独立的补偿阀的LS阀。当几个这种阀模块同时平行控制其驱动装置时，带有最低载荷压力的驱动装置是供给有液压流体的第一个驱动装置，而其余的体积流量被引向其它驱动装置。在不充分供给过程中这将最后保持带有最小载荷的驱动装置的功能，而停止带有较大载荷的另一个驱动装置。
然而，后置补偿阀模块4、6允许液压流体的流量按比例地分配到单个方向阀装置15、16的位置。后置补偿阀模块也被称为“LC阀”。
在后置补偿阀模块4、6中的关闭弹簧26比预补偿阀模块3、5中的打开弹簧27软。以这种方式，确保预补偿阀模块3、5总是优于后置补偿阀模块4、6。因此，在不充分供给过程中，连接到预补偿阀模块3、5的驱动装置首先被驱动。但是，连接到后置补偿阀模块4、6的驱动装置成比例地减小其工作速度。
带有后置补偿阀的体积流量的成比例减少主要由“容许极限压力(margin pressure)”的降低造成的，该压力减少补偿装置的打开力，而在弹簧侧没有变化。对于后置补偿阀，这种降低具有即刻影响，而对于预补偿阀这种影响没有出现，直到“容许极限压力”降至低于打开弹簧的弹性值。
优选地，打开弹簧27可如此制造以致于它所提供的压力小于高压通道7中的空载压力，该空载压力也被称为“维持压力”或“容许极限压力”。这实现节能操作。
正如可从示意图看出的，预补偿阀模块3、5中的单个元件的管线和位置大体与后置补偿阀模块4、6中元件的相应管线和位置相等。正如可清楚看到的，这提供了从方向阀15到工作连接A、B的路径，包括可被打开的止回阀23，24。
然而，补偿阀19，28的位置在两种阀模块中是一样的。仅仅是补偿滑块25的关闭弹簧26必须移动到补偿滑块25的另一侧以便形成预补偿的补偿滑块20。此外，仅仅要求去除存在于补偿滑块25和载荷感应管线13之间的管线并由方向阀15的入口17和补偿滑块20之间的管线代替它。原则上，可充分地在这些管线的壳体中提供相应的孔，随后通过插塞等方式关闭这些孔。

Claims (7)

1、一种带有若干阀模块的液压阀装置，每个阀模块具有带有高压通道和低压通道的供给通道装置，带有至少一个工作连接的工作连接装置，位于供给通道装置和工作连接装置之间的方向阀装置和补偿装置，其特征在于，在至少一个阀模块(3、5)中，补偿装置是预补偿装置(19)，并且在至少一个其它阀模块(4、6)中，补偿装置是后置补偿装置(28)。
2、根据权利要求1所述的阀装置，其特征在于，后置补偿装置(28)具有关闭弹簧(26)而预补偿装置(19)具有打开弹簧(27)，关闭弹簧(26)比打开弹簧(27)软。
3、根据权利要求2所述的阀装置，其特征在于，打开弹簧(27)产生控制力，该控制力小于空载期间作用于打开弹簧(27)的压力。
4、根据权利要求1-3中任一项所述的阀装置，其特征在于，在带有预补偿装置(19)的阀模块(3、5)中，补偿装置位于从方向阀装置(15，16)的出口(18)延伸到入口(22)的管线中。
5、根据权利要求4所述的阀装置，其特征在于，预补偿装置(19)和后置补偿装置(28)都位于从方向阀装置(15，16)的出口(18)延伸到入口(22)的管线中。
6、根据权利要求5所述的阀装置，其特征在于，补偿装置(19，28)在带有预补偿装置(19)的阀模块(3、5)和带有后置补偿装置(28)的阀模块(4、6)中位于相同位置。
7、根据权利要求1-6中任一项所述的阀装置，其特征在于，带有预补偿装置(19)的阀模块(3、5)和带有后置补偿装置(28)的阀模块(4、6)具有类似的阀壳体，并且预补偿装置(19)的弹簧与后置补偿装置(28)的弹簧位于滑块(20)的不同侧。
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