CN102003426A

CN102003426A - 流量转换控制阀

Info

Publication number: CN102003426A
Application number: CN2010106020960A
Authority: CN
Inventors: 支开印; 迟峰; 董立队; 熊玉力; 王永
Original assignee: Shandong Lingong Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Shandong Lingong Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2011-04-06

Abstract

本发明公开了一种流量转换控制阀，其属于装载机的一种部件。它解决了现有技术中转向液压系统存在较大的压力损失，使用变量液压系统又会给装载机带来制造、维护成本较高的问题。其主要包括阀体，阀体上设有螺塞甲、接头、一个进油口P、两个出口Ps、Pw和油口T，出口Ps、Pw分别设有单向阀，单向阀包括单向阀阀座、单向阀芯和单向阀弹簧，接头设有Pr口和油道c；阀体内设有调压螺塞、主阀芯、主阀弹簧、油道e、油道f和油道g，调压螺塞前端设有弹簧、钢球座和钢球，主阀弹簧安装在复位弹簧座上，复位弹簧座上设有Pro口和油道d。本发明主要用于装载机液压系统，也可以用于其它工程机械。

Description

流量转换控制阀

技术领域

本发明属于装载机的一种部件，具体地说，尤其涉及装载机液压系统使用的一种流量转换控制阀。

背景技术

众所周知，装载机的作业工况主要是铲掘作业和装载作业，为高效作业，整机需要频繁进行左右转向，工作装置需要进行频繁的收斗、举升、卸料、下降，以上动作都是通过装载机液压系统控制并实现的。

装载机液压系统一般主要由工作装置液压系统、转向液压系统组成。另外，根据装载机底盘不同，还需要配置制动液压系统或风扇散热系统。装载机工作装置液压系统由工作泵、换向多路阀、液压缸、管路及其他附件组成。装载机转向液压系统一般由转向泵、流量控制阀、转向器、转向缸、管路及其他附件组成。装载机转向液压系统一般分为流量放大转向系统和全液压转向系统。全液压转向系统包括单穏阀恒流全液压转向液压系统和优先阀型负荷传感转向液压系统。

装载机在作业过程中，发动机一般工作在怠速至最高转速范围内，即750rpm～2200rpm范围内工作。为保证发动机在低速状态时，进行快速全转向，提高生产效率，一般转向泵选择较大排量，如5吨装载机选用80ml/r或100ml/r。但在发动机高速时，则有大量的功率损失，以五吨装载机液压系统为例，约有3～5KW的功率损失。为提高整机装载效率，工作装置液压泵一般也采用大工作泵。

为解决装载机转向液压系统存在较大功率损失的问题，目前市场上部分采用独立系统，部分采用向工作装置液压系统合流技术。在以负荷传感为主转向液压系统装载机液压系统，没有向转向液压系统合流的技术。国际小松公司在其装载机的液压系统中，使用了向转向系统流量放大阀中应用合流技术，但是该技术难度大，制造成本较高，无法大批量应用。

为解决装载机转向液压系统存在较大功率损失的问题，还可以采用变量转向液压系统，即采用负荷传感变量泵，实现为转向液压系统提供最佳匹配流量，但变量液压系统制造成本、维护成本较高，较目前装载机通用的转向液压系统成本高出6000元左右。

发明内容

为了克服现有技术中转向液压系统存在较大的压力损失，使用变量液压系统又会给装载机带来制造、维护成本较高的问题，本发明提供了一种装载机液压系统使用的流量转换控制阀。

本发明是采用以下技术方案实现的：一种流量转换控制阀，包括阀体，阀体上设有螺塞甲、接头、一个进油口P、两个出口Ps、Pw和油口T，出口Ps、Pw分别设有单向阀，单向阀包括单向阀阀座、单向阀芯和单向阀弹簧，接头设有Pr口和油道c；阀体内设有调压螺塞、主阀芯、主阀弹簧、油道e、油道f和油道g，调压螺塞前端设有弹簧、钢球座和钢球，主阀弹簧安装在复位弹簧座上，复位弹簧座上设有Pro口和油道d。

流量转换控制阀可以设有调压垫片；阀体上可以设有螺塞乙，螺塞乙、复位弹簧座、单向阀阀座、螺塞甲和接头上可以分别设有密封圈；主阀芯的位移X的范围最好是0～15mm；主阀芯的直径最好为6～40mm。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在装载机液压系统中使用本发明流量转换控制阀，可将装载机工作泵、转向泵排量减小，增加第三液压泵，通过流量信号阀测定发动机的转速，然后输出压力控制信号传递给流量转换控制阀，由流量转换控制阀控制第三液压泵，实现在发动机低速时，向转向液压系统供油，能够解决发动机低速时，转向泵供油量不足的问题；在发动机高速时，向工作液压系统供油，避免转向液压系统存在的较大功率损失。同时满足装载机对工作装置举升速度的要求。采用流量转换控制阀，可将5吨的装载机转向泵现有排量100ml/r或80ml/r减小20％～40％，即可将转向泵选择为50ml/r或63ml/r，工作泵排量由166ml/r减小至100ml/r，改进后可节约发动机功率3～5KW。

附图说明

图1是本发明流量转换控制阀的主视图；

图2是本发明流量转换控制阀的俯视图

图3是图2的A--A剖视图的放大图；

图4是图3的局部放大图I；

图5是图3的局部放大图II；

图6是图3的局部放大图III；

图7是流量转换控制阀的液压原理图；

图8是流量转换控制阀在装载机液压系统的应用原理图。

图中：1、螺塞乙；2、复位弹簧座；3、密封圈；4、阀体；5、单向阀阀座；6、密封圈；7、螺塞甲；8、主阀弹簧；9、调压垫片；10、主阀芯；11、接头；12、单向阀芯；12′、单向阀芯；13、单向阀弹簧；14、调压螺塞；15、弹簧；16、钢球座；17、钢球；101、液压油散；102、工作泵；103、液压油箱；104、多路换向阀；105、转斗油缸；106、动臂油缸；107、转向油缸；108、组合阀块；109、负荷传感全液压转向器；110、优先阀；111转向泵；112、流量信号阀；113、第三液压泵；114、流量转换控制阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

一种流量转换控制阀，包括阀体4，阀体4上设有螺塞甲7、接头11、一个进油口P、两个出口Ps、Pw和油口T，出口Ps、Pw分别设有单向阀，单向阀包括单向阀阀座5、单向阀芯12和单向阀弹簧13，接头11设有Pr口和油道c；阀体4内设有调压螺塞14、主阀芯10、主阀弹簧8、油道e、油道f和油道g，调压螺塞14前端设有弹簧15、钢球座16和钢球17，主阀弹簧8安装在复位弹簧座2上，复位弹簧座2上设有Pro口和油道d；流量转换控制阀设有调压垫片9；阀体4上设有螺塞乙1，螺塞乙1、复位弹簧座2、单向阀阀座5、螺塞甲7和接头11上分别设有密封圈；主阀芯10的位移X的范围是0～15mm；主阀芯10的直径为6mm。

实施例2：

主阀芯10的直径为40mm；其它与实施例1相同。

阀体4、主阀芯10分别与单向阀芯12和单向阀芯12′形成Ps1、Pw1腔，阀体4与单向阀芯12和单向阀芯12′分别形成Ps2腔和Pw2腔，分别与流量转换控制阀油口Ps、Pw相通；

主阀芯10在主阀弹簧8的作用下，紧靠右侧，与阀体4、接头11形成r腔，经接头11内油道c与Pr控制口相通；

主阀芯10、阀体4、复位弹簧座2形成ro腔，经内油道d与Pro控制口相通。主阀芯10与复位弹簧座2的间隙是X

图8是5吨装载机液压系统的原理简图，流量转换控制阀114的P口与第三液压泵113的出油口相连；流量转换控制阀的油口Ps与转向泵111合流进入转向器，流量转换控制阀的Pw口与工作泵102合流；流量信号阀112安装在转向泵111的出口，流量信号阀112的进口与流量转换控制阀114的Pr口相连通，流量信号阀112的出口与流量转换控制阀114的Pro口相连通。

发动机转速较低，转向泵111的流量在流量信号阀112产生的压差较小，因此，r腔液压油对主阀芯10产生压力Fr小于主阀弹簧8予紧力F0与ro腔液压油对主阀芯10产生的压力Fro的合力时，主阀芯10处于右端，第三液压泵出油，即Pa腔液压油经Pb腔、油道s，打开单向阀进入Ps2腔，经Ps口与转向泵111合流供给转向液压系统，解决了装载机在发动机怠速或低速情况下，快速转向需要大流量的要求。

发动机转速处于中速时，转向泵111的流量在流量信号阀112产生的压差增大，r腔液压油对主阀芯10产生压力Fr大于主阀弹簧8的弹力Fx，与ro腔液压油对主阀芯4产生的压力Fro的合力，小于主阀芯10向左位移x的弹力FX与Fro的合力时，主阀芯10处于中间过度位置，第三液压泵出油，即Pa腔液压油一部分经Pb腔、油道s，打开单向阀进入Ps2腔，经Ps口与转向液压系统的转向泵111合流，另一部分经Pw口与工作泵102合流供给工作液压系统。

发动机转速处于较高速度时，转向泵111的流量在流量信号阀112产生的压差继续增大，r腔液压油对主阀芯10产生压力Fr大于主阀弹簧8的弹力FX(主阀芯10向左位移X的弹力)与ro腔液压油对主阀芯4产生的压力Fro的合力，主阀芯10处于左端位置，油道s关闭，第三液压泵出油，即Pa腔液压油全部经Pw口与工作泵102合流供给工作液压系统。避免了装载机转向液压系统在发动机高速时，过多的功率损失。

流量转换控制阀114的控制信号是通过安装在转向液压系统的流量信号阀112实现的。流量信号阀112也可以安装在其他液压系统，或直接获取发动机的转速转换为电控方式，控制流量转换控制阀114的Pr口即r腔的液压油压力，实现流量转换控制阀114对第三液压泵113的控制。

Claims

1.一种流量转换控制阀，包括阀体(4)，其特征在于：阀体(4)上设有螺塞甲(7)、接头(11)、一个进油口P、两个出口Ps、Pw和油口T，出口Ps、Pw分别设有单向阀，单向阀包括单向阀阀座(5)、单向阀芯(12)和单向阀弹簧(13)，接头(11)设有Pr口和油道c；阀体(4)内设有调压螺塞(14)、主阀芯(10)、主阀弹簧(8)、油道e、油道f和油道g，调压螺塞(14)前端设有弹簧(15)、钢球座(16)和钢球(17)，主阀弹簧(8)安装在复位弹簧座(2)上，复位弹簧座(2)上设有Pro口和油道d。

2.根据权利要求1所述的流量转换控制阀，其特征在于：设有调压垫片(9)。

3.根据权利要求1所述的流量转换控制阀，其特征在于：阀体(4)上设有螺塞乙(1)，螺塞乙(1)、复位弹簧座(2)、单向阀阀座(5)、螺塞甲(7)和接头(11)上分别设有密封圈。

4.根据权利1或2或3所述的流量转换控制阀，其特征在于：主阀芯(10)的位移X的范围是0～15mm。

5.根据权利1或2或3所述的流量转换控制阀，其特征在于：主阀芯(10)的直径为6～40mm。