CN101403397B - 负荷敏感逻辑的双泵切换阀结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了负荷敏感逻辑的双泵切换阀结构，包括相配装的阀体和阀体，该阀体制有与第一油泵相连通的第一压力型腔、与第二油泵相连通的第二压力型腔，阀体内滑动配装有能控制第一压力型腔和第二压力型腔油路通断的切换阀芯，并且该切换阀芯的底端设置有液控腔；阀体分别制有第一输入控制口、驱动控制口、第一输出控制口及第一回油口，第一输出控制口与液控腔相连通；阀体内滑动配装有逻辑阀，并且该逻辑阀能同时控制第一输入控制口与第一输出控制口的通断和驱动控制口与第一回油口的通断；在第一阀体的底端配装有第二阀体，逻辑阀液动来控制切换阀芯的换位；只要在原第一阀体上叠加一块第二阀体，即可实现对原有产品的功能升级，加载便捷。

Description

负荷敏感逻辑的双泵切换阀结构

技术领域

本发明涉及液压阀的技术领域，特别涉及一种负荷敏感逻辑的双泵切换阀结构。

背景技术

陆上液压汽东起重机，覆带式起重机的操纵阀组，大多采用了比例控制无级调速技术。为提高工作效率，又采用双油泵直接合流使卷扬、变幅、伸缩的运动速度加快。但在作业过程中经常需要卷杨与变幅或卷扬与伸缩联动操作，而柴油机又处在怠速驱动油泵时，合流流量也较低，这时会产生油泵流量过饱和难题，特别是联动操作时二个负荷压力相差很大，使联动中的重负荷执行机构得不到供油，而轻负荷执行机构优先得到供油，造成联动失效，即轻负荷执行机构能动作，重负荷执行机构不能动作。

现有公司开发的阀后补偿的与负荷压力无关的流量分配多路阀，在我国实际使用中，当联动中二者负荷压力相差很大时，同样令产生联动“失效”现象。为解决此难题，国内外都在研究《单双泵相互切换》方案，即在联动操纵时，将双泵合流切换成各单泵独立供油，使联动的双方都能得到相对应的油泵供油，即使联动双方负荷压力相差很大，柴油机怠速工作，都能顺利实现联动工作。

图1为现有技术中采用的单双泵切换分系统示意图，国内也常使用这种方案，该方案在多路比例操纵阀组中内置了单双泵切换阀，表面插入一个电磁换向阀，而外部需设置控制压力油源，平时处于双泵P4、P3合流。负荷敏感回路LS4和负荷敏感回路LS3相通。切换成P4泵和P3泵各独立供油时，必须在外部按通断电器开关，使电磁换向阀通电后换向，外部液控压力通过电磁换向阀进入单双泵切换阀控制腔。推动单双泵切换阀，将P4泵和P3泵隔开，同时设负荷敏感回路LS4和负荷敏感回路LS3隔开，使分离成二个单泵系统。这种方案的条件是外部必须有液控压力源和DC24V直流电源。电气通断开关、还需外部敷设液控管路和电气线路，不仅增加了制造成本，还增加了联动操纵复化性，不利于普遍推广。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种结构简捷、加载便捷、制造成本低及具有较好液控稳定性能的负荷敏感逻辑的双泵切换阀结构。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：负荷敏感逻辑的双泵切换阀结构，包括相配装的第一阀体和第二阀体，该第一阀体制有与第一油泵相连通的第一压力型腔、与第二油泵相连通的第二压力型腔，第一阀体内滑动配装有能控制第一压力型腔和第二压力型腔油路通断的切换阀芯，并且该切换阀芯的底端设置有液控腔；第二阀体分别制有第一输入控制口、驱动控制口、第一输出控制口及第一回油口，第一输出控制口与液控腔相连通；第二阀体内滑动配装有逻辑阀，并且该逻辑阀能同时控制第一输入控制口与第一输出控制口的通断和驱动控制口与第一回油口的通断。

采取的措施还包括：

上述的第二阀体中间制有第一滑道孔，该第一滑道孔的孔底与驱动控制口相连通；上述的逻辑阀包括有能与第一滑道孔相密封嵌配的阀套，该阀套外圈平行配装有第一密封圈、第二密封圈、第三密封圈和第四密封圈，阀套中制有第二滑道孔。

上述的阀套外圈制有能与第二滑道孔相连通的第二回油口、第二输出控制口和第二输入控制口；第二回油口位于第一密封圈和第二密封圈之间；第二输出控制口位于第二密封圈和第三密封圈之间；第二输入控制口位于第三密封圈和第四密封圈之间。

上述的第二回油口与第一回油口相连通，上述的第二输出控制口与第一输出控制口相连通，相应地，上述的第二输入控制口与第一输入控制口相连通。

上述的第二滑道孔内滑动配装有逻辑阀芯体，该逻辑阀芯体后端顶压有第二弹簧，上述的阀套后腔密封连接有第二弹簧座，该第二弹簧的另一端嵌套于第二弹簧座内。

上述的逻辑阀芯体外周壁制有环槽体，该环槽体的长度至少为第二输出控制口和第二输入控制口之间的距离；逻辑阀芯体中间制有能连通第二回油口与逻辑阀芯体后端的中间孔。

上述的第二弹簧后端嵌套有弹簧支撑座，并且该弹簧支撑座与上述的第二弹簧座相配装；上述的第一输出控制口与切换阀芯底端的液控腔之间密封配装有过渡块，该过渡块中间螺纹旋接有阻尼器。

上述的切换阀芯的另一端顶压有第一弹簧，该第一弹簧的另一端配装有螺塞，该螺塞与第一阀体相密封连接。

上述的第一阀体还滑动配装有两个相平行的第一控制阀芯和第二控制阀芯，第一控制阀芯与第一压力型腔相连通，相应地，上述的第二控制阀芯与第二压力型腔相连通；上述的第一阀体上还配设有总控制口，并且该总控制口经第一控制阀芯和第二控制阀芯能与第二输入控制口与第一输入控制口相连通。

上述的第一控制阀芯一端顶压有第三弹簧，该第一控制阀芯另一端设置有第一驱动腔，上述的第一控制阀芯中间制有与第一驱动腔相连通的第一液控孔，并且该第一液控孔还与第一压力型腔相连通。

上述的第二控制阀芯一端顶压有第四弹簧，该第二控制阀芯另一端设置有第二驱动腔，上述的第二控制阀芯中间制有与第二驱动腔相连通的第二液控孔，并且该第二液控孔还与第二压力型腔相连通。

与现有技术相比，本发明包括相配装的阀体和阀体，该阀体制有与第一油泵相连通的第一压力型腔、与第二油泵相连通的第二压力型腔，阀体内滑动配装有能控制第一压力型腔和第二压力型腔油路通断的切换阀芯，并且该切换阀芯的底端设置有液控腔；阀体分别制有第一输入控制口、驱动控制口、第一输出控制口及第一回油口，第一输出控制口与液控腔相连通；阀体内滑动配装有逻辑阀，并且该逻辑阀能同时控制第一输入控制口与第一输出控制口的通断和驱动控制口与第一回油口的通断。本发明的优点在于：在第一阀体的底端配装有内置逻辑阀的第二阀体，逻辑阀的引入口分别连接有不同的负荷，负荷大小的不同变化来实现对逻辑阀的液动控制，进而实现第一阀体中切换阀芯的滑移换位，所以使用本阀，无需在外部设置液控压力源、电磁换向阀、电气开关、直流DC24V电源等其它元件，设计原理较合理，在提高实际使用效果的同时，还有效地降低了制造成本；只要在原双泵合流供油的负荷敏感多路比例操纵的第一阀体上叠加一块带逻辑阀的第二阀体，即可实现对原有产品的功能升级，其结构简捷、加载便捷，并且无需再增加人工控制单双泵切换的操纵动作；在双泵合流供油模式时，保留了原负荷敏感多路比例操纵阀所有特性，联动操纵时自动切换成二个单泵各自供油又相互不干饶的二个负荷敏感比例操纵系统，可以彻底解决油泵流量过饱和技术难题；逻辑阀的液控压力≥1MPa，而单双泵的切换阀芯的液控压力≥1.2MPa，逻辑阀与切换阀芯具有一定阶梯压力差，所以整个阀件具有较好液控安全性，整体性能稳定较好。

附图说明

图1是现有技术中采用单双泵切换分系统的液压原理示意图；

图2是本发明第一实施例的液压原理示意图；

图3是图2的装配结构示意图；

图4是图3中逻辑阀的纵向剖视示意图；

图5是本发明第二实施例的液压原理示意图；

图6是图5的装配结构示意图。

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2至图6所示，图标号说明如下：第一阀体1，切换阀芯11，液控腔11a，第一弹簧12，螺塞13，第二阀体2，第一滑道孔2a，逻辑阀3，阀套31，第二滑道孔31a，第一密封圈32，第二密封圈33，第三密封圈34，第四密封圈35，逻辑阀芯体36，环槽体36a，中间孔36b，第二弹簧37，第二弹簧座38，弹簧支撑座39，过渡块4，阻尼器41，第一控制阀芯5，第三弹簧51，第一驱动腔52，第一液控孔53，第二控制阀芯6，第四弹簧61，第二驱动腔62，第二液控孔63，总控制口LS1，第一输入控制口LS11，驱动控制口LS2，第一输出控制口PY1，第一回油口T1，第二输入控制口LS12，第二输出控制口PY2，第二回油口T2，第一压力型腔P1，第二压力型腔P2。

本发明实施例一，如图2、图3和图4所示，负荷敏感逻辑的双泵切换阀结构，包括相配装的第一阀体1和第二阀体2，第一阀体1制有与第一油泵相连通的第一压力型腔P1、与第二油泵相连通的第二压力型腔P2，第一阀体1内滑动配装有能控制第一压力型腔P1和第二压力型腔P2油路通断的切换阀芯11，并且该切换阀芯11的底端设置有液控腔11a；第二阀体2分别制有第一输入控制口LS11、驱动控制口LS2、第一输出控制口PY1及第一回油口T1，第一输出控制口PY1与液控腔11a相连通；第二阀体2内滑动配装有逻辑阀3，并且该逻辑阀3能同时控制第一输入控制口LS11与第一输出控制口PY1的通断和驱动控制口LS2与第一回油口T1的通断。

本实施例一是这样实现的：第二阀体2中间制有第一滑道孔2a，该第一滑道孔2a的孔底与驱动控制口LS2相连通；逻辑阀3包括有能与第一滑道孔2a相密封嵌配的阀套31，阀套31外圈平行配装有第一密封圈32、第二密封圈33、第三密封圈34和第四密封圈35，阀套31中制有第二滑道孔31a。

阀套31外圈制有能与第二滑道孔31a相连通的第二回油口T2、第二输出控制口PY2和第二输入控制口LS12；第二回油口T2位于第一密封圈32和第二密封圈33之间；第二输出控制口PY2位于第二密封圈33和第三密封圈34之间；第二输入控制口LS12位于第三密封圈34和第四密封圈35之间。第二回油口T2与第一回油口T1相连通，第二输出控制口PY2与第一输出控制口PY1相连通，相应地，第二输入控制口LS12与第一输入控制口LS11相连通。

第二滑道孔31a内滑动配装有逻辑阀芯体36，逻辑阀芯体36后端顶压有第二弹簧37，阀套31后腔密封连接有第二弹簧座38，第二弹簧37的另一端嵌套于第二弹簧座38内。逻辑阀芯体36外周壁制有环槽体36a，该环槽体36a的长度至少为第二输出控制口PY2和第二输入控制口LS12之间的距离；逻辑阀芯体36中间制有能连通第二回油口T2与逻辑阀芯体36后端的中间孔36b。第二弹簧37后端嵌套有弹簧支撑座39，并且该弹簧支撑座39与第二弹簧座38相配装；第一输出控制口PY1与切换阀芯11底端的液控腔11a之间密封配装有过渡块4，该过渡块4中间螺纹旋接有阻尼器41。设置阻尼器41的目的是供单双泵切换阀芯在切换过程中比较柔和，减少流量变化和压力变化时的冲击现象。

切换阀芯11的另一端顶压有第一弹簧12，该第一弹簧12的另一端配装有螺塞13，该螺塞13与第一阀体1相密封连接。

本发明实施例二，如图5和图6所示，负荷敏感逻辑的双泵切换阀结构，包括相配装的第一阀体1和第二阀体2，第一阀体1制有与第一油泵相连通的第一压力型腔P1、与第二油泵相连通的第二压力型腔P2，第一阀体1内滑动配装有能控制第一压力型腔P1和第二压力型腔P2油路通断的切换阀芯11，并且该切换阀芯11的底端设置有液控腔11a；第二阀体2分别制有第一输入控制口LS11、驱动控制口LS2、第一输出控制口PY1及第一回油口T1，第一输出控制口PY1与液控腔11a相连通；第二阀体2内滑动配装有逻辑阀3，并且该逻辑阀3能同时控制第一输入控制口LS11与第一输出控制口PY1的通断和驱动控制口LS2与第一回油口T1的通断。

本实施例二是这样实现的：第二阀体2中间制有第一滑道孔2a，该第一滑道孔2a的孔底与驱动控制口LS2相连通；逻辑阀3包括有能与第一滑道孔2a相密封嵌配的阀套31，阀套31外圈平行配装有第一密封圈32、第二密封圈33、第三密封圈34和第四密封圈35，阀套31中制有第二滑道孔31a。

阀套31外圈制有能与第二滑道孔31a相连通的第二回油口T2、第二输出控制口PY2和第二输入控制口LS12；第二回油口T2位于第一密封圈32和第二密封圈33之间；第二输出控制口PY2位于第二密封圈33和第三密封圈34之间；第二输入控制口LS12位于第三密封圈34和第四密封圈35之间。第二回油口T2与第一回油口T1相连通，第二输出控制口PY2与第一输出控制口PY1相连通，相应地，第二输入控制口LS12与第一输入控制口LS11相连通。

第二滑道孔31a内滑动配装有逻辑阀芯体36，逻辑阀芯体36后端顶压有第二弹簧37，阀套31后腔密封连接有第二弹簧座38，第二弹簧37的另一端嵌套于第二弹簧座38内。逻辑阀芯体36外周壁制有环槽体36a，该环槽体36a的长度至少为第二输出控制口PY2和第二输入控制口LS12之间的距离；逻辑阀芯体36中间制有能连通第二回油口T2与逻辑阀芯体36后端的中间孔36b。第二弹簧37后端嵌套有弹簧支撑座39，并且该弹簧支撑座39与第二弹簧座38相配装；第一输出控制口PY1与切换阀芯11底端的液控腔11a之间密封配装有过渡块4，该过渡块4中间螺纹旋接有阻尼器41。设置阻尼器41的目的是供单双泵切换阀芯在切换过程中比较柔和，减少流量变化和压力变化时的冲击现象。

切换阀芯11的另一端顶压有第一弹簧12，该第一弹簧12的另一端配装有螺塞13，该螺塞13与第一阀体1相密封连接。

第一阀体1还滑动配装有两个相平行的第一控制阀芯5和第二控制阀芯6，第一控制阀芯5与第一压力型腔P1相连通，相应地，第二控制阀芯6与第二压力型腔P2相连通；第一阀体1上还配设有总控制口LS1，并且该总控制口LS1经第一控制阀芯5和第二控制阀芯6能与第二输入控制口LS12与第一输入控制口LS11相连通。

第一控制阀芯5一端顶压有第三弹簧51，该第一控制阀芯5另一端设置有第一驱动腔52，第一控制阀芯5中间制有与第一驱动腔52相连通的第一液控孔53，并且该第一液控孔53还与第一压力型腔P1相连通；第二控制阀芯6一端顶压有第四弹簧61，该第二控制阀芯6另一端设置有第二驱动腔62，第二控制阀芯6中间制有与第二驱动腔62相连通的第二液控孔63，并且该第二液控孔63还与第二压力型腔P2相连通。

本发明的优点在于：在第一阀体的底端配装有内置逻辑阀的第二阀体，逻辑阀的引入口分别连接有不同的负荷，负荷大小的不同变化来实现对逻辑阀的液动控制，进而实现第一阀体中切换阀芯的滑移换位，所以使用本阀，无需在外部设置液控压力源、电磁换向阀、电气开关、直流DC24V电源等其它元件，设计原理较合理，在提高实际使用效果的同时，还有效地降低了制造成本；只要在原双泵合流供油的负荷敏感多路比例操纵的第一阀体上叠加一块带逻辑阀的第二阀体，即可实现对原有产品的功能升级，其结构简捷、加载便捷，并且无需再增加人工控制单双泵切换的操纵动作；在双泵合流供油模式时，保留了原负荷敏感多路比例操纵阀所有特性，联动操纵时自动切换成二个单泵各自供油又相互不干饶的二个负荷敏感比例操纵系统，可以彻底解决油泵流量过饱和技术难题；逻辑阀的液控压力≥1MPa，而单双泵的切换阀芯的液控压力≥1.2MPa，逻辑阀与切换阀芯具有一定阶梯压力差，所以整个阀件具有较好液控安全性，整体性能稳定较好。

本发明的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims (7)

1.负荷敏感逻辑的双泵切换阀结构，包括相配装的第一阀体(1)和第二阀体(2)，所述的第一阀体(1)制有与第一油泵相连通的第一压力型腔(P1)、与第二油泵相连通的第二压力型腔(P2)，其特征是：所述的第一阀体(1)内滑动配装有能控制第一压力型腔(P1)和第二压力型腔(P2)油路通断的切换阀芯(11)，并且该切换阀芯(11)的底端设置有液控腔(11a)；所述的第二阀体(2)分别制有第一输入控制口(LS11)、驱动控制口(LS2)、第一输出控制口(PY1)及第一回油口(T1)，所述的第一输出控制口(PY1)与液控腔(11a)相连通；所述的第二阀体(2)内滑动配装有逻辑阀(3)，并且该逻辑阀(3)能同时控制第一输入控制口(LS11)与第一输出控制口(PY1)的通断和驱动控制口(LS2)与第一回油口(T1)的通断；

所述的第二阀体(2)中间制有第一滑道孔(2a)，该第一滑道孔(2a)的孔底与驱动控制口(LS2)相连通；所述的逻辑阀(3)包括有能与第一滑道孔(2a)相密封嵌配的阀套(31)，所述的阀套(31)外圈平行配装有第一密封圈(32)、第二密封圈(33)、第三密封圈(34)和第四密封圈(35)，所述的阀套(31)中制有第二滑道孔(31a)；

所述的第二滑道孔(31a)内滑动配装有逻辑阀芯体(36)，所述的逻辑阀芯体(36)后端顶压有第二弹簧(37)，所述的阀套(31)后腔密封连接有第二弹簧座(38)，所述的第二弹簧(37)的另一端嵌套于第二弹簧座(38)内；

所述的逻辑阀芯体(36)外周壁制有环槽体(36a)，该环槽体(36a)的长度至少为第二输出控制口(PY2)和第二输入控制口(LS12)之间的距离；所述的逻辑阀芯体(36)中间制有能连通第二回油口(T2)与逻辑阀芯体(36)后端的中间孔(36b)。

2.根据权利要求1所述的负荷敏感逻辑的双泵切换阀结构，其特征是：所述的阀套(31)外圈制有能与第二滑道孔(31a)相连通的第二回油口(T2)、第二输出控制口(PY2)和第二输入控制口(LS12)；所述的第二回油口(T2)位于第一密封圈(32)和第二密封圈(33)之间；所述的第二输出控制口(PY2)位于第二密封圈(33)和第三密封圈(34)之间；所述的第二输入控制口(LS12)位于第三密封圈(34)和第四密封圈(35)之间。

3.根据权利要求2所述的负荷敏感逻辑的双泵切换阀结构，其特征是：所述的第二回油口(T2)与第一回油口(T1)相连通，所述的第二输出控制口(PY2)与第一输出控制口(PY1)相连通，相应地，所述的第二输入控制口(LS12)与第一输入控制口(LS11)相连通。

4.根据权利要求3所述的负荷敏感逻辑的双泵切换阀结构，其特征是：所述的第二弹簧(37)后端嵌套有弹簧支撑座(39)，并且该弹簧支撑座(39)与所述的第二弹簧座(38)相配装；所述的第一输出控制口(PY1)与切换阀芯(11)底端的液控腔(11a)之间密封配装有过渡块(4)，该过渡块(4)中间螺纹旋接有阻尼器(41)。

5.根据权利要求4所述的负荷敏感逻辑的双泵切换阀结构，其特征是：所述的切换阀芯(11)的另一端顶压有第一弹簧(12)，该第一弹簧(12)的另一端配装有螺塞(13)，该螺塞(13)与第一阀体(1)相密封连接。

6.根据权利要求5所述的负荷敏感逻辑的双泵切换阀结构，其特征是：所述的第一阀体(1)还滑动配装有两个相平行的第一控制阀芯(5)和第二控制阀芯(6)，所述的第一控制阀芯(5)与第一压力型腔(P1)相连通，相应地，所述的第二控制阀芯(6)与第二压力型腔(P2)相连通；所述的第一阀体(1)上还配设有总控制口(LS1)，并且该总控制口(LS1)经第一控制阀芯(5)和第二控制阀芯(6)能与第二输入控制口(LS12)与第一输入控制口(LS11)相连通。

7.根据权利要求6所述的负荷敏感逻辑的双泵切换阀结构，其特征是：所述的第一控制阀芯(5)一端顶压有第三弹簧(51)，该第一控制阀芯(5)另一端设置有第一驱动腔(52)，所述的第一控制阀芯(5)中间制有与第一驱动腔(52)相连通的第一液控孔(53)，并且该第一液控孔(53)还与第一压力型腔(P1)相连通；

所述的第二控制阀芯(6)一端顶压有第四弹簧(61)，该第二控制阀芯(6)另一端设置有第二驱动腔(62)，所述的第二控制阀芯(6)中间制有与第二驱动腔(62)相连通的第二液控孔(63)，并且该第二液控孔(63)还与第二压力型腔(P2)相连通。

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