CN102374203A - 液压控制回路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液压控制回路,该液压控制回路包括具有旁通节流回路的方向控制阀(10)和与该方向控制阀连接的执行元件(20),所述液压控制回路还包括阀(30),该阀串联在所述旁通节流回路中,从而能够在所述执行元件启动时,使流经所述旁通节流回路中的液压油的流量能够等于供应给所述方向控制阀的系统流量。当执行元件启动时,利用阀对旁通节流回路中液压油的控制,从而使流经旁通节流回路中的液压油的流量能够等于供应给方向控制阀的系统流量,也就是说,供应给方向控制阀的系统流量基本上全部通过旁通节流回路流到油箱,因而没有液压油流到执行元件,以实现在执行元件启动时,进入执行元件的液压油的流量是从零开始的。

Description

液压控制回路
技术领域
本发明涉及液压控制领域,具体地,涉及一种具有旁通节流回路的液压控制回路。
背景技术
在液压传动系统中,通常还设置有速度控制回路,以满足对执行元件的运动速度的控制要求。当前,实现执行元件的运动速度的控制可以有多种方式:例如,通过改变流量控制阀的通流截面来控制和调节进入或流出执行元件的流量,从而实现调速的节流调速回路;通过改变液压泵或液压马达的排量来实现调速的容积调速回路。由于对于容积调速回路来说,通常需要使用变量液压泵,从而会使成本升高,因此应用较多的是节流调速回路,如利用节流阀的旁通节流回路或利用换向阀的换向阀调速回路。
例如,图1表示一种传统的液压控制回路。如图1所示,该液压控制回路包括方向控制阀10和与该方向控制阀10相连的执行元件20(如液压马达),所述方向控制阀10包括具有旁通入口P’和旁通出口C的旁通节流回路,其中,旁通入口P’与进油口P相通(即液压泵的工作液压油供应给方向控制阀10的进油口P和旁通入口P’),旁通出口C与油箱相通,所述旁通节流回路的通流截面随方向控制阀10的开度而改变。其中,11-16表示方向控制阀10的阀芯各个端部的各个节流槽。
图1所示为所述液压控制回路在方向控制阀10处于中位时的工作状态,在该状态下,方向控制阀10的工作油口(A口和B口)、进油口P和回油口T均截止,而旁通入口P’和旁通出口C接通,旁通节流回路(基本上)不对流经旁通入口P’和旁通出口C的油液产生节流作用。此时,执行元件20不动作,来自于液压泵(未显示)的液压油通过旁通入口P’和旁通出口C流回油箱。
如当方向控制阀10从图1所示的中位移动到左位的过程中,方向控制阀10的开度逐渐增大,进油口P与A口相通,B口与回油口T相通,同时旁通入口P’和旁通出口C所形成的旁通节流回路的通流截面逐渐减小。此时,来自于液压泵的液压油的大部分依次流经进油口P、进油节流槽13、A口,经过执行元件20并对该执行元件做功后,再从B口经过回油节流槽11和回油口T而流回油箱。而来自于液压泵的液压油小部分流经旁通入口P’、旁通节流槽12和旁通出口C经过节流作用后流回油箱。
在系统流量是一定的情况下,执行元件20的运行速度(如果执行元件20为液压缸,则执行元件20的运行速度是指该液压缸的活塞杆的线性移动速度;如果执行元件20为液压马达,则执行元件20的运行速度是指液压马达的旋转速度)主要取决于系统负载以及方向控制阀10的开度。
具体来说,在负载一定的情况下,如果方向控制阀10的开度增大,则旁通入口P’和旁通出口C所形成的旁通节流回路的通流截面减小,因此,作用于执行元件20的液压油的流量增加,而流经旁通节流回路的液压油的流量减小,从而使执行元件20的运行速度加快;反之,在负载一定的情况下,如果方向控制阀10的开度减小,则旁通节流回路的通流截面增大,因此,作用于执行元件20的液压油的流量减小,而流经旁通节流回路的液压油的流量增大,从而使执行元件20的运行速度减慢。通过上述过程,利用方向控制阀10的旁通节流回路来实现对执行元件20的速度控制。
而在开度一定的情况下,如果系统负载增大,则会导致系统液压油的压力升高,从而使流经旁通节流回路的液压油的流量增大,但由于系统的供油量是一定的,因此必然会导致作用于执行元件20的液压油的流量减小,从而使执行元件20的运行速度减慢;反之,如果系统负载减小,则会导致系统液压油的压力降低,从而使流经旁通节流回路的液压油的流量减小,因此必然会导致作用于执行元件20的液压油的流量增大,从而使执行元件20的运行速度加快。
通过以上分析可知,影响执行元件20的运行速度的主要因素为系统负载和方向控制阀10的开度,换句话说,作用于执行元件20的液压油的流量的主要影响因素为系统负载和方向控制阀10的开度。
因此,这种液压控制回路具有如下缺陷。
在系统处于怠速状态中时,方向控制阀10的阀芯处于中位,系统液压油通过旁通回路流回油箱,由于节流槽是根据怠速时设计的,因而旁通回路中的液压油的流量与系统流量相等(即此时旁通回流的通油能力与系统供油相等)。
然而,当启动执行元件20(此时,方向控制阀10的阀芯刚开始移动),由于系统流量快速增大,从而导致旁通回路的通油能力小于系统供油,则多余的液压油的流量会流向执行元件20,导致进入执行元件20的液压油的流量突增(即在启动执行元件20时,进入执行元件20的液压油的流量不是从零开始的)。
由于该种缺陷的存在,导致执行元件20在启动时会产生剧烈的抖动。
因此,传统的液压控制回路存在执行机构启动时平稳性较差的缺陷。如何提高传统的液压控制回路启动时的运行平稳性成为需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种液压控制回路,利用该液压控制回路能够在启动时获得较好的运行平稳性。
为了实现上述目的,本发明提供一种液压控制回路,该液压控制回路包括具有旁通节流回路的方向控制阀和与该方向控制阀连接的执行元件,所述液压控制回路还包括阀,该阀串联在所述旁通节流回路中,从而能够在启动所述执行元件时,使流经所述旁通节流回路中的液压油的流量能够等于供应给所述方向控制阀的系统流量。
优选地,在供应给所述方向控制阀的系统流量不变的情况下,所述阀能够保持流经所述执行元件的液压油的流量不变。
优选地,在所述执行元件所承受的负载增大时,所述阀相应地减小该阀的阀口的通流截面;在所述执行元件所承受的负载减小时,所述阀相应地增大该阀的阀口的通流截面,以使在所述方向控制阀具有恒定的开度的情况下,流经所述旁通节流回路的液压油的流量不变。
优选地,所述液压控制回路还包括油箱,所述阀为包括入口、出口以及第一控制口和第二控制口的液控流量控制阀,该液控流量控制阀的入口与所述方向控制阀的旁通出口连通,所述液控流量控制阀的出口与所述油箱连通,所述液控流量控制阀的第一控制口与所述液压控制回路的系统压力直接或间接相连,所述第二控制口与所述旁通节流回路连通并连接有作用于所述液控流量控制阀的阀芯的液压控制装置。
优选地,所述液控流量控制阀的所述第一控制口与所述方向控制阀的进油口直接连通。
优选地,所述液压控制装置包括节流阀和流量敏感活塞缸,所述节流阀串联在所述方向控制阀的进油路中,该流量敏感活塞缸包括密闭的活塞筒和可轴向往复移动地设置在该活塞筒中的活塞,该活塞连接有伸出于所述活塞筒的第一端壁的第一活塞杆,该第一活塞杆与所述液控流量控制阀的阀芯的弹簧连接,所述活塞与所述第一端壁之间限定有第一腔,所述活塞与所述第二端壁之间限定有第二腔,所述第一腔与所述方向控制阀的进油路的节流阀下游部分连接,所述第二腔与所述方向控制阀的进油路的节流阀上游部分连接。
优选地,所述流量敏感活塞缸的活塞还连接有沿与所述第一活塞杆相反方向伸出于所述活塞筒的第二端壁的第二活塞杆。
优选地,所述液压控制装置包括控制器和与该控制器电连接的电控阀,该电控阀的输出端连通于所述第二控制口,从而作用于所述液控流量控制阀的阀芯,所述控制器根据供应给所述方向控制阀的系统流量的流量信号来控制所述电控阀的输出端的压力。
优选地,所述方向控制阀为具有进油口P、回油口T、两个工作油口A,B以及构成所述旁通节流回路的旁通入口P’和旁通出口C的阀,在所述旁通入口P’和所述旁通出口C之间设置有旁通节流槽15,所述进油口P和旁通入口P’均与系统压力连通,所述工作油口A,B分别与所述执行元件11连通,所述旁通出口C与所述阀30连通。
优选地,所述执行元件为液压马达,该液压控制回路为回转控制回路。
通过上述技术方案,当执行元件启动时,即方向控制阀的阀芯开始从中位向左位或右位移动时,系统流量增加,利用阀对旁通节流回路中液压油的控制,从而使流经旁通节流回路中的液压油的流量能够等于供应给方向控制阀的系统流量,也就是说,供应给方向控制阀的系统流量基本上全部通过旁通节流回路流到油箱,因而没有液压油流到执行元件,以实现在执行元件启动时,进入执行元件的液压油的流量是从零开始的。进而能够避免执行元件产生剧烈的抖动,实现本发明的目的。
本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是根据传统的液压控制回路的示意图;
图2是根据本发明优选实施方式的液压控制回路的示意图;
图3是表示图1中液控流量控制阀和流量敏感活塞缸连接关系的具体示意图;
图4是图3中流量敏感活塞杆的结构示意图;
图5是根据本发明另一优选实施方式的液压控制回路的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
如图2所示,根据本发明的液压控制回路包括具有旁通节流回路的方向控制阀10和与该方向控制阀10连接的执行元件20,所述液压控制回路还包括阀30,该阀30串联在所述旁通节流回路中,从而能够在所述执行元件20启动时,使流经所述旁通节流回路中的液压油的流量能够等于供应给所述方向控制阀10的系统流量。
按照该技术方案,当执行元件20启动时,即方向控制阀10的阀芯开始从中位向左位或右位移动时,系统流量Q增加,利用阀30对旁通节流回路中液压油的控制,从而使流经旁通节流回路中的液压油的流量能够等于供应给方向控制阀10的系统流量,也就是说,供应给方向控制阀10的系统流量基本上全部通过旁通节流回路流到油箱,因而没有液压油流到执行元件20,以实现在执行元件20启动时,进入执行元件20的液压油的流量是从零开始的。进而能够避免执行元件20产生剧烈的抖动,实现本发明的目的。
为了实现本发明的目的,阀30可以具有多种形式,只要在执行元件20启动时能够对旁通节流回路的通流面积进行调整控制,使执行元件20启动时进入系统压力液压油全部流入旁通节流回路即可。
例如,阀30可以为液控流量控制阀或电控流量控制阀,该电控流量控制阀或液控流量控制阀可以根据系统流量的信号而动作。下文中将详细描述阀30的两种优选的实施方式。
优选地,当液压控制系统运行时,在供应给所述方向控制阀10的系统流量不变的情况下,所述阀30还能够保持流经所述执行元件20的液压油的流量不变。因而,在液压泵供应给方向控制阀的液压油的流量(即系统流量)不变的情况下,不管执行元件上承受的负载如何变化,都能够利用阀30使流经执行元件20的液压油的流量(基本上)保持不变。因而,能够使执行元件在运行过程中保持相对稳定的运行速度,从而实现稳定的运行状态。
具体来说,利用串联在旁通节流回路中的阀30,当所述执行元件20所承受的负载增大时,所述阀30相应地减小该阀的阀口的通流截面;在所述执行元件20所承受的负载减小时,所述阀30相应地增大该阀的阀口的通流截面,以使在所述方向控制阀10具有恒定的开度的情况下,流经所述旁通节流回路的液压油的流量(基本)不变。这是因为,例如当执行元件20所承受的负载增大时,系统压力增大,系统压力的增大将推动阀30的阀芯移动而减小其通流面积,因此阀30入口的压力会上升直到阀30的阀芯受力重新达到平衡,这样方向控制阀10的供油口和阀30入口之间的压差基本保持不变,从而使液压油经过旁通出口的流量也基本不变。类似地,当执行元件20所承受的负载减小时,系统压力减小,系统压力的减小将推动阀30的阀芯移动而增大其通流面积,因此阀30的入口压力会下降直到阀30的阀芯受力重新达到平衡,这样方向控制阀10的供油口和阀30的入口之间的压差基本保持不变,从而使液压油经过旁通出口的流量也基本不变。
因此,不管系统负载如何变化,由于流经旁通节流回路的液压油的流量基本保持不变,且系统流量能够保持一定,因此供应给所述方向控制阀10的液压油的流量是基本不变的,通过方向控制阀10的工作油口(A口或B口)作用到执行元件20的液压油的流量(该流量等于供应给所述方向控制阀10的液压油的系统流量Q减去流经旁通节流回路的液压油的流量Q2)也能够保持不变,这样便可以实现用于执行元件的进油流量与负载变化无关,而只由方向控制阀10的阀芯的开度(即旁通出口的通流面积)决定。
能够实现本发明的技术方案的阀30可以具有多种形式。例如,优选地,如图2和图3所示,所述液压控制回路还包括油箱,所述阀30为包括入口301、出口302以及第一控制口303和第二控制口304的液控流量控制阀,该液控流量控制阀的入口301与所述方向控制阀10的旁通出口C连通,所述液控流量控制阀的出口302与所述油箱连通,从而使阀30串联在旁通节油回路中。所述液控流量控制阀的第一控制口303与所述液压控制回路的系统压力直接或间接相连,从而对阀30的通流面积进行调节,以实现执行元件的进油流量与负载变化无关的目的。优选地,如图2和图3所示,所述液控流量控制阀的所述第一控制口303与所述方向控制阀10的进油口直接连通。
另外,所述第二控制口304与所述旁通节流回路相连通,并连接有作用于所述液控流量控制阀的阀芯的液压控制装置。因此,通过对所述弹簧的作用来对所述液控流量控制阀的阀芯位置进行适应性调整,从而实现在执行元件20启动时,进入执行元件20的液压油的流量是从零开始的。
所述液压控制装置可以具有多种形式,例如如图2、图3和图4所示,所述液压控制装置包括节流阀4和流量敏感活塞缸32,所述节流阀4串联在所述方向控制阀10的进油路中,该流量敏感活塞缸32包括密闭的活塞筒329和可轴向往复移动地设置在该活塞筒329中的活塞328,该活塞328连接有伸出于所述活塞筒329的第一端壁3281的第一活塞杆327,该第一活塞杆327与所述液控流量控制阀的阀芯的弹簧连接,从而通过调整作用于该弹簧上的作用力而调节液控流量控制阀的阀芯的位置,所述活塞328与所述第一端壁3281之间限定有第一腔322,所述活塞328与所述第二端壁3282之间限定有第二腔321,所述第一腔322与所述方向控制阀10的进油路的节流阀4下游部分连接,所述第二腔321与所述方向控制阀10的进油路的节流阀4上游部分连接。
下面参考图3和图4详细描述如何利用上述液压控制装置实现本发明的目的。
对于液控流量控制阀(30)来说,流经旁通节流回路的液压油从旁通出口C流到入口301,然后从出口302流回油箱。在第一控制口303,液压油的控制压力为进入方向控制阀10的系统压力P,控制面积为A1。在第二控制口304,由于该第二控制口304与旁通节流回路相通,因而液压油的控制压力为进入液控流量控制阀的入口301的液压油的压力P2和该阀30的阀芯的弹簧的弹性力Fo之和,控制面积为A2。因此,对于液控流量控制阀而言,力平衡方程为P*A1=P2*A2+Fo(公式1)。由于A1=A2,令A1=A2=A,则可以得出,P-P2=Fo/A。因为对于具体的阀30来说,A为恒定的,因此P-P2为一常量。即经过旁通节流回路的节流作用后,液压油的压力差为固定的。具体来说,旁通节流槽12和15两侧的液压油的压力差为固定的,不受负载的影响。因此实现在供应给所述方向控制阀10的系统流量不变的情况下,流经旁通节流回路的液压油的流量保持不变,进而保持流经所述执行元件20的液压油的流量不变。实现执行元件的进油流量与负载变化无关的目的。
因此,与图1所示的传统的液压控制回路中需要设置回油节流槽11和14以减缓负载对系统的冲击不同,在图2所示的液压控制回路中,不需要设置回油节流槽11和14,从而去除了背压,使系统压力也相应地降低,以提高系统效率并降低维护成本。
对于流量敏感活塞缸32来说,假设节流阀4的通流面积为A6,则节流阀4前后的压差Po-P随着方向控制阀10的进油路的流量的增大而增大(根据小孔流量公式可知:
Figure BDA0000104210950000101
其中Cd为流量系数,ρ为液压油密度)。由于所述第一腔322与所述方向控制阀10的进油路的节流阀4下游部分连接,因而第一腔322引入进入方向控制阀10的进油口的压力P,控制面积为A5;由于所述第二腔321与所述方向控制阀10的进油路的节流阀4上游部分连接,因而第二腔321引入系统压力Po,控制面积为A4。显然,上述压力Po是在节流阀4上游的系统液压油的压力,而压力P是经过节流阀4后(下游)的液压油的压力。
因此,活塞328的力平衡公式为:Po*A4=P*A5+Fo(公式2)。由于第一活塞杆327的存在,导致第一腔322的控制面积A5与第二腔321的控制面积A4稍有误差。在该误差可以忽略的前提下,即A4=A5,并令A4=A5=A’。则根据上述公式2可知,Fo=(Po-P)*A’。因而,当使执行元件20启动时,系统流量Q增大,则节流阀4两侧的压力差Po-P增大,进而使Fo增大,使旁通节流回路中液压油的压力差P-P2增大,从而增大流经旁通节流回路中液压油的流量。通过合理地设计上述各个参数,能够实现在使执行元件20启动时,旁通节流回路中液压油的流量增大到与系统流量相同,从而实现本发明的目的。
如下为计算过程:流经旁通节流回路的液压油的流量为Q2,其中,
Q 2 = C d * A 3 * 2 * ( P - P 2 ) ρ
= C d * A 3 * 2 * Fo ρ * A
= C d * A 3 * 2 * ( Po - P ) * A ′ ρ * A
= Q * A 3 * A ′ A / A 6
则流经执行元件20的液压油的流量Q1=Q-Q2,其中:
A——压力补偿阀31的力控制面积;
A’——流量敏感活塞32的控制面积;
A3——旁通节流回路(旁通节流槽12或15)的通流面积;
A6——节流阀4的通流面积。
上述A、A’和A6为固定值,A3随着方向控制阀10的开度的增大而减小。因而,随着方向控制阀10的开度逐渐增大,由于旁通节流槽12或15的通流面积逐渐减小,因而,通过旁通回路的流量逐渐减少,直到方向控制阀10到达左位或右位(这时,根据需要,旁通回路有部分液压油通过或者没有液压油通过)。而当方向控制阀10的开度为定值,系统流量Q为定值时,则流经旁通节流回路的液压油的流量Q2也为定值,所以进入执行元件20的液压油的流量Q1也为定值。即当系统流量Q为定值时,进入执行元件20的液压油的流量只与方向控制阀10的开度有关;当方向控制阀10的开度为定值,A3为定值,系统流量Q增大时,流经旁通节流回路的液压油的流量Q2增大,通过合理设计上述各个参数,能够在执行元件20启动时,使得流经旁通节流回路的液压油的流量Q2等于系统流量Q,即进入执行元件20的流量Q1可以从零开始。
优选情况下,如图4所示,所述流量敏感活塞缸32的活塞328还连接有沿与所述第一活塞杆327相反方向伸出于所述活塞筒329的第二端壁3282的第二活塞杆326,从而使第一腔322的控制面积A5与第二腔321的控制面积A4保持一致,以减少误差的存在。
上述液压控制装置并不限于此,如图5所示,所述液压控制装置可以包括控制器50和与该控制器50电连接的电控阀40,该电控阀40的输出端连通于所述液控流量控制阀的第二控制口304,从而作用于所述液控流量控制阀的阀芯,所述控制器50根据系统压力液压油的流量信号(即系统流量Q)来控制所述电控阀40的输出端的压力。优选地,所述电控阀40为电磁比例减压阀。
因此,当控制器50获知执行元件20启动时(即系统流量Q增大时),该控制器50能使电控阀40动作,以调整液控流量控制阀的阀芯的位置,从而使流经旁通节流回路的液压油的流量Q2增大到与系统流量Q相等的水平,实现本发明的目的。
优选地,如图2所示,所述方向控制阀10为具有所述进油口P、回油口T、两个工作油口A,B以及构成所述旁通节流回路的旁通入口P’和旁通出口C的阀(如三位六通阀),在所述旁通入口P’和所述旁通出口C之间设置有旁通节流槽12、15,所述进油口P和旁通入口P’均与系统压力(如所述液压泵所泵压的系统液压油)连通,所述工作油口A,B分别与所述执行元件11连通,所述回油口T与所述油箱连通,所述旁通出口C与所述阀30连通,进而与所述油箱连通。
具体来说,如图2所示,在所述方向控制阀10处于第一位置(图1中的左位)时,所述进油口P与一个工作油口A连通,所述回油口T与另一工作油口B连通,所述旁通节流回路截止(旁通节流槽12的通流面积最小,即关闭);在所述方向控制阀10处于第二位置(图2中的右位)时,所述进油口P与所述另一个工作油口B连通,所述回油口T与所述一个油口A连通,所述旁通节流回路截止(旁通节流槽15的通流面积最小,即关闭);在所述方向控制阀10处于中间位置时,所述进油口P和回油口T均截止,所述旁通入口P’与所述旁通出口C通过所述旁通节流槽连通(此时,该旁通节流槽的通流面积最大)。
优选地,所述执行元件11可以为液压马达,该液压控制回路为回转控制回路。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,而不限于权利要求书中各项权利要求的引用关系。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (11)

1.一种液压控制回路,该液压控制回路包括具有旁通节流回路的方向控制阀(10)和与该方向控制阀(10)连接的执行元件(20),其特征在于,所述液压控制回路还包括阀(30),该阀(30)串联在所述旁通节流回路中,从而能够在启动所述执行元件(20)时,使流经所述旁通节流回路中的液压油的流量能够等于供应给所述方向控制阀(10)的系统流量。
2.根据权利要求1所述的液压控制回路,其特征在于,在供应给所述方向控制阀(10)的系统流量不变的情况下,所述阀(30)能够保持流经所述执行元件(20)的液压油的流量不变。
3.根据权利要求2所述的液压控制回路,其特征在于,在所述执行元件(20)所承受的负载增大时,所述阀(30)相应地减小该阀(30)的阀口的通流截面;在所述执行元件(20)所承受的负载减小时,所述阀(30)相应地增大该阀(30)的阀口的通流截面,以使在所述方向控制阀(10)具有恒定的开度的情况下,流经所述旁通节流回路的液压油的流量不变。
4.根据权利要求1所述的液压控制回路,其特征在于,所述液压控制回路还包括油箱,所述阀(30)为包括入口(301)、出口(302)以及第一控制口(303)和第二控制口(304)的液控流量控制阀,该液控流量控制阀的入口(301)与所述方向控制阀(10)的旁通出口(C)连通,所述液控流量控制阀的出口(302)与所述油箱连通,所述液控流量控制阀的第一控制口(303)与所述液压控制回路的系统压力直接或间接相连,所述第二控制口(304)与所述旁通节流回路连通并连接有作用于所述液控流量控制阀的阀芯的液压控制装置。
5.根据权利要求4所述的液压控制回路,其特征在于,所述液控流量控制阀的所述第一控制口与所述方向控制阀(10)的进油口直接连通。
6.根据权利要求4所述的液压控制回路,其特征在于,所述液压控制装置包括节流阀(4)和流量敏感活塞缸(32),所述节流阀(4)串联在所述方向控制阀(10)的进油路中,该流量敏感活塞缸(32)包括密闭的活塞筒(329)和可轴向往复移动地设置在该活塞筒(329)中的活塞(328),该活塞(328)连接有伸出于所述活塞筒(329)的第一端壁(3281)的第一活塞杆(327),该第一活塞杆(327)与所述液控流量控制阀的阀芯的弹簧连接,所述活塞(328)与所述第一端壁(3281)之间限定有第一腔(322),所述活塞(328)与所述第二端壁(3282)之间限定有第二腔(321),所述第一腔(322)与所述方向控制阀(10)的进油路的节流阀(4)下游部分连接,所述第二腔(321)与所述方向控制阀(10)的进油路的节流阀(4)上游部分连接。
7.根据权利要求6所述的液压控制回路,其特征在于,所述流量敏感活塞缸(32)的活塞(328)还连接有沿与所述第一活塞杆(327)相反方向伸出于所述活塞筒(329)的第二端壁(3282)的第二活塞杆(326)。
8.根据权利要求4所述的液压控制回路,其特征在于,所述液压控制装置包括控制器(50)和与该控制器(50)电连接的电控阀(40),该电控阀(40)的输出端与所述第二控制口(304)连通,以作用于所述液控流量控制阀的阀芯,所述控制器(50)根据供应给所述方向控制阀(10)的系统流量的流量信号来控制所述电控阀(40)的输出端的压力。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的液压控制回路,其特征在于,所述方向控制阀(10)为具有进油口(P)、回油口(T)、两个工作油口(A,B)以及构成所述旁通节流回路的旁通入口(P’)和旁通出口(C)的阀,在所述旁通入口(P’)和所述旁通出口(C)之间设置有旁通节流槽,所述进油口(P)和旁通入口(P’)均与系统压力连通,所述工作油口(A,B)分别与所述执行元件(11)连通,所述旁通出口(C)与所述阀(30)连通。
10.根据权利要求9所述的液压控制回路,其特征在于,所述在所述方向控制阀(10)处于第一位置时,所述进油口(P)与一个工作油口(A)连通,所述回油口(T)与另一工作油口(B)连通,所述旁通节流回路截止;
在所述方向控制阀(10)处于第二位置时,所述进油口(P)与所述另一个工作油口(B)连通,所述回油口(T)与所述一个油口(A)连通,所述旁通节流回路截止;
在所述方向控制阀(10)处于中间位置时,所述进油口(P)和回油口(T)均截止,所述旁通入口(P’)与所述旁通出口(C)通过所述旁通节流槽连通。
11.根据权利要求1所述的液压控制回路,其特征在于,所述执行元件(20)为液压马达,该液压控制回路为回转控制回路。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013063749A1 (zh) * 2011-10-31 2013-05-10 中联重科股份有限公司 液压控制回路
CN106015174A (zh) * 2016-07-06 2016-10-12 安徽合力股份有限公司 用于安全阀启闭特性和耐久性的试验检测装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5046309A (en) * 1990-01-22 1991-09-10 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd. Energy regenerative circuit in a hydraulic apparatus
JPH1193904A (ja) * 1997-09-18 1999-04-06 Kayaba Ind Co Ltd 油圧制御装置
CN1167887C (zh) * 1996-12-10 2004-09-22 日立建机株式会社 液压作业机械的液压回路装置
CN101230869A (zh) * 2007-01-24 2008-07-30 神钢建设机械株式会社 建筑机械的液压控制装置
WO2010074507A2 (ko) * 2008-12-24 2010-07-01 두산인프라코어 주식회사 건설기계의 유압펌프 제어장치
JP2011085159A (ja) * 2009-10-13 2011-04-28 Hitachi Constr Mach Co Ltd 作業機械の油圧駆動装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3240286B2 (ja) * 1998-04-28 2001-12-17 東芝機械株式会社 油圧システム
EP1591669A4 (en) * 2003-01-14 2010-12-08 Hitachi Construction Machinery HYDRAULIC WORKING MACHINE
KR100518769B1 (ko) * 2003-06-19 2005-10-05 볼보 컨스트럭션 이키프먼트 홀딩 스웨덴 에이비 유압펌프 토출유량 제어회로
JP2006292068A (ja) * 2005-04-11 2006-10-26 Hitachi Constr Mach Co Ltd 油圧作業機
JP2010230039A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Caterpillar Sarl 流体圧回路
CN102042273B (zh) * 2010-08-13 2013-03-27 中联重科股份有限公司 液压控制回路及方法
CN102269190B (zh) * 2011-07-04 2013-06-05 中联重科股份有限公司 液压控制回路

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5046309A (en) * 1990-01-22 1991-09-10 Shin Caterpillar Mitsubishi Ltd. Energy regenerative circuit in a hydraulic apparatus
CN1167887C (zh) * 1996-12-10 2004-09-22 日立建机株式会社 液压作业机械的液压回路装置
JPH1193904A (ja) * 1997-09-18 1999-04-06 Kayaba Ind Co Ltd 油圧制御装置
CN101230869A (zh) * 2007-01-24 2008-07-30 神钢建设机械株式会社 建筑机械的液压控制装置
WO2010074507A2 (ko) * 2008-12-24 2010-07-01 두산인프라코어 주식회사 건설기계의 유압펌프 제어장치
JP2011085159A (ja) * 2009-10-13 2011-04-28 Hitachi Constr Mach Co Ltd 作業機械の油圧駆動装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013063749A1 (zh) * 2011-10-31 2013-05-10 中联重科股份有限公司 液压控制回路
CN106015174A (zh) * 2016-07-06 2016-10-12 安徽合力股份有限公司 用于安全阀启闭特性和耐久性的试验检测装置

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