CN102788050A - 换油及缓冲装置及具有该装置的先导液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种先导液压控制油路上使用的换油及缓冲装置，为解决现有油路预热时间长且启动迟缓的问题，提供一种换油及缓冲装置，在第一单向阀的进、出油口之间、第二单向阀的进、出油口之间分别并联一节流器，第一液控阀的进油口与第一单向阀的出油口连通，其液控油口与第二单向阀的进油B口连通，第二液控阀的进油口与第二单向阀的出油D口连通，其液控油口与第一单向阀的进油A口连通，第一、第二液控阀的出油口与油箱回路连通；换油油路的第三单向阀和第四单向阀的出油口对应与第一单向阀、第二单向阀的出油口连接，其进油口为换油进油接口。该装置在先导液压控制油路中，具有启动不延迟、停止起缓冲作用，以及缩短先导管路内油液预热时间。

Description

换油及缓冲装置及具有该装置的先导液压控制系统

技术领域

本发明涉及一种换油及缓冲装置，尤其涉及一种先导液压控制油路上用的换油及缓冲装置及具有该装置的先导液压控制系统。

背景技术

对于液压驱动的设备，通常都是通过先导控制阀驱动控制换向阀，通过换向阀的动作实现液压工作设备动作控制，为了减少换向阀关闭时所产生的液压冲击，在先导控制阀与换向阀之间接入缓冲装置，减缓换向阀的复位速度，降低冲击。现有的缓冲装置20包括单向阀和与单向阀并联的节流器。如图1所示，先导控制阀上的1口连接第一单向阀21的进油口，第一单向阀的出油口连接换向阀30的Xa腔，先导控制阀的2口连接第二单向阀22的进油口，第二单向阀22的出油口连接换向阀的Xb腔，第一节流器23与第一单向阀21并联，第二节流器24与第二单向阀21并联。当先导控制阀有动作时，液压油从先导控制阀的1口经第一单向阀21流向换向阀30的Xa腔，换向阀30的Xb腔内的液压油经第二节流器24、先导控制阀的2口和T口流向液压油箱，从而实现推动换向阀30的阀芯移动而使得换向阀30动作；当先导控制阀停止动作时，换向阀30的阀芯回中位，换向阀30的Xa腔内的液压油经该侧的第一节流器、先导阀的1口流、T口到液压油箱，而换向阀30的另一侧Xb腔则由液压油通过先导控制阀的2口、第二单向阀22进行补充。当先导阀反向动作时，液压油的流向则反向。由于有节流器的节流作用，先导阀停止作用时可以减缓换向阀的阀芯复位速度，从而使停止动作的冲击减小。

使用这种缓冲结构的先导液压控制油路通常也存在这样的问题，虽然经先导控制阀10的1口的先导液压油经第一单向阀21和第一节流器23可以快速到换向阀30的Xa腔，但在换向阀30的另外一侧Xb腔的液压油则必须通过另外一侧的第二节流器24和先导阀的2口、T口流到液压油箱，第二节流器24会降低液压油从Xb腔流出的速度，也就影响了换向阀30的启动速度，使得机器启动动作迟缓。这种结构的另一种缺点是在寒冷天气作业时，在机器启动后对机器的液压系统进行预热时，由于工作装置动作前也即先导阀和换向阀动作前，先导控制阀10与换向阀30都没有开启，使得位于先导控制阀与换向阀30之间的液压油不会与机器的液压系统中液压油进行流通交换而得不到预热，从而影响机器对液压系统的预热效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有先导液压控制油路上使用的缓冲装置会造成换向阀的启动动作迟缓以及液压油预热难的问题，而提供一种即可以消除换向阀动作迟缓，又可以缩短先导液压油预热时间的换油及缓冲装置以及具有该种装置的先导液压控制系统。

本发明采用的技术方案是：构造一种先导液压控制油路上用的换油及缓冲装置，其包括第一单向阀、第二单向阀、常闭的第一液控阀和第二液控阀、换油油路、油箱回路，第一单向阀的进油A口与出油C口之间并联第一节流器，第二单向阀的进油B口与出油D口之间并联第二节流器，第一液控阀的进油口与第一单向阀的出油口连通，其液控油口与第二单向阀的进油B口连通，第二液控阀的进油口与第二单向阀的出油D口连通，其液控油口与第一单向阀的进油A口连通，第一、第二液控阀的出油口与油箱回路连通；换油油路包括第三单向阀和第四单向阀、换油进油接口，第三单向阀和第四单向阀的出油口对应与第一单向阀、第二单向阀的出油口连通，第三单向阀和第四单向阀的进油口与换油进油接口连通。

在上述换油及缓冲装置中，第三单向阀和第四单向阀的进油口相互连通后再与换油进油接口连通。将第三单向阀和第四单向阀的进油口相互连通可有效保证换向阀两侧控制腔内压力在先导控制阀动作前压力相等，防止由换油油路引起换向阀的误操作。

在上述换油及缓冲装置中，换油油路还包括第三节流器，第三节流器与第三单向阀、第四单向阀串联。先导控制阀与换向阀之间的液压油量通常不多，换油油路只需引入少量的预热液压油即可将先导控制阀与换向阀之间的液压油替换而使这部分液压油得到预热，换油油路通常接入到机器的液压系统获取已被预热的液压油，而被接入液压系统压力通常很高，在第三、第四单向阀的来油方向串联第三节流器无疑可以控制进入到换油油路中的油量，以减少系统液压系统的能量损失。该第三节流器可以为一个节流器，该节流器串接在第三单向阀和第四单向阀连通节点的来油方向上。也可是有两个节流器，分别串接在第三、第四单向阀的来油方向，这两个节流器在来油方向由连通接点连通；也可以是两个节流器，其中一个节流器串接在第三单向阀与第一节流器之间，另外一节流器串接在第四单向阀与第二节流器之间。

在上述换油及缓冲装置中，第一单向阀与第一节流器为整体式阀芯结构，当然第一单向阀与第一节流器也可以是分体式阀芯结构。同样第二单向阀与第二节流器可以是整体式阀芯结构，也可以使是分体式阀芯结构。

在上述换油及缓冲装置中，第一液控阀为液控单向阀，其出油口为反向打开出油口。同样，第二液控阀为液控单向阀，其出油口为反向打开出油口。

本发明为解决其技术问题而提供的另一种技术方案是：构造一种先导液压控制系统，其包括先导控制阀、换向阀，还包括上述发明中的换油及缓冲装置，先导控制阀的1口连通第一单向阀的进油A口，先导控制阀的2口连通第二单向阀的进油B口，换向阀的Xa腔连通第一单向阀的出油C口，换向阀的Xb腔连通第二单向阀的出油D口,换油进油接口与设备的液压供油系统连通。这种先导液压控制系统，当先导控制阀有动作时，从先导控制阀的1口流出液压油经第一单向阀到达换向阀的Xa腔推动换向阀的阀芯移动，同时从先导控制阀1口流出的压力油也通过第二液控阀的控制油口作用于第二液控阀使其开启，换向阀Xb腔的液压油则第二液控阀流向油箱回路进入油箱。若先导控制阀所作的动作与上述动作方向相反，则液压油的流向也相反，即先导控制液压油经先导控制阀的2口流出，经第二单向阀进入到换向阀的Xb腔推动换向阀芯向相反方向移动对Xa腔施压，同时液压油通过第一液控阀的控制油口作用于第一液控阀使其开启，换向阀Xa腔的液压油则经第一液控阀流进油箱回路进入油箱。因此，该先导液压控制系统启动时换向阀Xa腔和Xb腔的液压油均不经过节流器，能够快速进入与排出，从而具有启动动作不延迟的优点。而当先导控制阀上无操作时，先导控制阀的1口压力降低至油箱压力，换向阀的弹簧使阀芯向左复位，换向阀Xa腔液压油被排出，经管路进入第一单向阀的出油C口、第一节流器、第一单向阀的进油A口，从先导控制阀的1口和T口回到油箱。同时液压油通过先导控制阀的2口和第二单向阀对Xb腔进行补充；或者先导控制阀的2口压力降低至油箱压力，换向阀的弹簧使阀芯向右复位，换向阀Xb腔液压油被排出，经管路进入第二单向阀的出油D口、第二节流器、第二单向阀的进油B口，从先导控制阀的2口和T口回到油箱。在先导控制阀停止动作的过程中，先导液压油由于经过了第一节流器或第二节流器的节流作用，使换向阀的阀芯复位速度减缓，从而使停止动作的冲击减小。当机器在寒冷地域作业时，机器启动后工作装置动作前先进行热机，即提高液压系统中液压油的温度，被预热的液压油经换油进油接口进入，流过第三单向阀、第四单向阀的、第一节流器和第二节流器、先导控制阀的1口和2口从先导控制阀的T口流入油箱回路，使得在先导控制阀有动作前就可以对先导控制阀和换向阀之间油路的液压油进行替换预热，提高液压油的预热效率。

本发明缓冲装置用于先导液压控制油路上，与现有技术相比，在先导控制阀上进行操作时，换向阀一侧控制腔内的先导液压油经液控阀流入液压油箱的回路，油液的排出不需要经过节流器可以迅速排出，因此不会造成换向阀动作的迟缓。先导控制阀动作之前，先导控制阀与换向阀之间管路内的液压油可以由换油油路进行替换，从而提高液压油预热效率。

附图说明

图1是现有缓冲装置的先导液压控制系统原理图；

图2是本发明换油及缓冲装置的结构原理图；

图3是本发明实施例中先导液压控制系统原理图。

附图标记：

先导控制阀10，换油及缓冲装置20，第一单向阀21，第二单向阀22，第一节流器23，第二节流器24，第一液控阀25，第一液控阀26，第三单向阀27，第四单向阀28，第三节流器29，换向阀30，左管路51，右管路52。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

图2示出了本发明换油及缓冲装置的结构原理图。如图2所示，该换油及缓冲装置包括第一单向阀21和第二单向阀22、第一液控阀25、第二液控阀26、换油油路、油箱回路，第一单向阀21的进油A口与出油C口之间并联第一节流器23，第二单向阀22的进油B口与出油C口之间并联第二节流器24，第一液控阀25的进油口与第一单向阀21的出油口连通，其液控油口与第二单向阀22的进油B口连通，第二液控阀26的进油口与第二单向阀22的出油D口连通，其液控油口与第一单向阀21的进油A口连通，第一、第二液控阀25、26的出油口与油箱回路连通；换油油路包括第三单向阀27和第四单向阀28、第三节流器29，第三单向阀27和第四单向阀28的出油口对应与第一单向阀21、第二单向阀22的出油口C口和D口连接，第三单向阀27和第四单向阀28的进油口在来油方向相互连通，在连通节点的来油方向串接第三节流器29，第三节流器29的进油口与换油进油接口P连通。

图3示出了本发明先导液压控制系统的结构原理图，该控制系统中具有上述的换油及缓冲装置20，另外还包括先导控制阀10和换向阀30，换向阀30的Xa腔连接第一单向阀21的出油C口，换向阀30的Xb腔连接第二单向阀22的出油D口，先导控制阀10的1口通过左管路51连接第一单向阀21的进油A口，先导控制阀10的2口通过右管路52连接第二单向阀22的进油B口。换油及缓冲装置20的换油进油接口P口与机器的液压供油系统连接，实现换油。

首先上述先导液压控制系统具有减缓冲击的作用，例如当先导控制阀10上无操作处于中位时，先导控制阀10的1口和2口压力降低至油箱压力，换向阀30的弹簧使阀芯在弹簧力的作用下向左复位，换向阀Xa腔液压油被排出，经管路进入第一单向阀21的出油C口、第一节流器23、第一单向阀21的进油A口，从先导控制阀的1口和T口回到油箱回路。Xb腔则通过先导控制阀的2口和第二单向阀22进行补充；或者换向阀30的弹簧使阀芯向右复位，换向阀Xb腔液压油被排出，经管路进入第二单向阀22的出油D口、第二节流器24、第二单向阀22的进油B口，从先导控制阀的2口和T口回到油箱。在先导控制阀停止动作的过程中，先导液压油由于经过了第一节流器或第二节流器的节流作用，使换向阀30的阀芯复位速度减缓，从而使停止动作的冲击减小，起到缓冲作用。

这种先导液压控制系统，当先导控制阀有动作使先导控制阀的1口流出液压油，则液压油经第一单向阀21到达换向阀30的Xa腔推动换向阀30的阀芯移动，同时从先导控制阀1口流出的液压油也作用于第二液控阀26使其开启，换向阀Xb腔的液压油则经第二液控阀流进液压油箱的油箱回路。若先导控制阀所作的动作与上述动作方向相反，则液压油的流向也相反，即先导控制液压油经先导控制阀10的2口流出，经第二单向阀22进入到换向阀30的Xb腔推动换向阀芯向相反方向移动，同时液压油作用于第一液控阀使其开启，换向阀Xa腔的液压油则第一液控阀流进油箱回路。因此，该先导液压控制系统启动时换向阀Xa腔和Xb腔的液压油均不经过节流器，能够快速进入与排出，从而具有启动动作不延迟的优点。

在本实施例中，缓冲装置中的第一单向阀21与第一节流器23可以是整体式阀芯结构即为单向节流器。同样第二单向阀22与第二节流器24可以是整体式阀芯结构即为单向节流器。

在本实施例中，第一、第二液控阀为液控单向阀，为常闭阀，当其液控油口处的压力低于其开启设定压力时，第一、第二液控阀为关闭状态，当其液控油口处的压力高于其开启设定压力时，第一、第二液控阀为开启导通状态。

该种先导液压控制系统还具有预热换油功能，如图3所示，换油功能的换油油路包括第三单向阀27和第四单向阀28，第三单向阀27的出油口连接第一单向阀21的出油C口，第四单向阀28的出油口连接第二单向阀22的出油D口，第三单向阀27、第四单向阀28的进油口相互连通，在第三单向阀27、第四单向阀28的进油口连通节点的来油方向串接第三节流器29，并通过换油进油接口P口与机器的液压供油系统连接。在寒冷地域作业时，当机器启动后工作装置动作前先进行热机操作，即提高液压系统中液压油的温度，被预热的液压油通过换油油路接口P、第三节流器29，经第三单向阀27、第四单向阀28的进油口进入左管路51和右管路52，流过第一节流器23和第二节流器24、先导控制阀10的1口和2口从先导控制阀10的T口流入油箱回路，使得在先导控制阀10有动作前就可以对先导控制阀阀和换向阀之间油路的液压油进行替换预热，提高液压油的预热效率。

Claims (10)

1.一种先导液压控制油路上用的换油及缓冲装置，包括第一单向阀、第二单向阀、油箱回路，所述第一单向阀的进油A口与出油C口之间并联第一节流器，第二单向阀的进油B口与出油D口之间并联第二节流器，其特征在于还包括常闭的第一液控阀和第二液控阀、换油油路，所述第一液控阀的进油口与第一单向阀的出油口连通，其液控油口与第二单向阀的进油B口连通，所述第二液控阀的进油口与第二单向阀的出油D口连通，其液控油口与第一单向阀的进油A口连通，所述第一、第二液控阀的出油口与油箱回路连通；所述换油油路包括第三单向阀和第四单向阀、换油进油接口，所述第三单向阀和第四单向阀的出油口对应与第一单向阀、第二单向阀的出油口连接，所述第三单向阀和第四单向阀的进油口连通换油进油接口。

2.根据权利要求1所述的换油及缓冲装置，其特征在于所述第三单向阀和第四单向阀的进油口相互连通。

3.根据权利要求1或2所述的换油及缓冲装置，其特征在于所述换油油路还包括第三节流器，所述第三节流器与所述第三单向阀、第四单向阀串联。

4.根据权利要求3所述的换油及缓冲装置，其特征在于所述节第三流器串接在第三单向阀和第四单向阀连通节点的来油方向上。

5.根据权利要求3所述的换油及缓冲装置，其特征在于所述第三节流器为两个，其中一个第三节流器串接在第三单向阀与第一单向阀之间，另外一个第三节流器串接在第四单向阀与第二单向阀之间。

6.根据权利要求1所述的换油及缓冲装置，其特征在于所述第一单向阀与第一节流器为整体式阀芯结构。

7.根据权利要求1或6所述的换油及缓冲装置，其特征在于所述第二单向阀与第二节流器为整体式阀芯结构。

8.根据权利要求1所述的换油及缓冲装置，其特征在于所述第一液控阀为液控单向阀，所述出油口为反向打开出油口。

9.根据权利要求1所述的换油及缓冲装置，其特征在于所述第二液控阀为液控单向阀，所述出油口为反向打开出油口。

10.一种先导液压控制系统，包括先导控制阀、换向阀，其特征在于还包括权利要求1至9中任一项所述换油及缓冲装置，所述先导控制阀的1口连通第一单向阀的进油A口，所述先导控制阀的2口连通第二单向阀的进油B口，所述换向阀的Xa腔连通第一单向阀的出油C口，所述换向阀的Xb腔连通第二单向阀的出油D口。

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