CN102788053A - 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个节流器，三位三通换向阀的左控制油口与第一单向阀的进油A口连通，右控制油口与第二单向阀的进油B口连通，左进油a口与第一单向阀的出油C口连通，右进油b口与第二单向阀的出油D口连通，第一单向阀、第二单向阀的进油口之间连接溢流阀。这种装置应用在先导液压系统中，具有启动动作不会延迟、停滞，同时还能缩短先导管路内的液压油预热时间。

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、T口流到液压油箱，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、三位三通换向阀、第一溢流阀，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，三位三通换向阀的左控制油口与第一单向阀的进油A口连通，三位三通换向阀的右控制油口与第二单向阀的进油B口连通，三位三通换向阀的左进油a口与第一单向阀的出油C口连通，三位三通换向阀的右进油b口与第二单向阀的出油D口连通，第一溢流阀连接在第一单向阀、第二单向阀的进油口之间。

在上述换油及缓冲装置中，还包括第二溢流阀，第二溢流阀与第一溢流阀均为单向溢流阀，第二溢流阀进油口与第一溢流阀的出油端管路连通，第二溢流阀出油口与第一溢流阀的进油端管路连通。这种反向并联的双单向溢流阀结构还可以使用一个双向溢流阀替代。在上述结构中，溢流阀的调定溢流压力值略低于先导液压系统的压力，而略高于换向阀的阀芯最大控制压力，既保证了溢流阀能够溢流，保证换向阀阀芯的动作之前不会发生溢流。阀芯最大控制压力是指将换向阀的阀芯推动到极左或极右位置时所需要的最大压力。

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。

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，包括先导控制阀、换向阀、和前述方案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,三位三通换向阀的T口连通液压油箱回路。

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三位三通换向阀的左控制油口作用于三位三通换向阀的阀芯使其位于左位，换向阀Xb腔的液压油则经三位三通换向阀的进油b口、三位三通换向阀的左位以及三位三通换向阀的T口流进液压油箱回路路。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腔推动换向阀的阀芯向相反方向移动对Xa腔施压，同时液压油通过三位三通换向阀的右控制油口作用于三位三通换向阀的阀芯使其位于右位，换向阀Xa腔的液压油则经三位三通换向阀的进油a口、三位三通换向阀的右位以及三位三通换向阀的T口流进液压油箱回路。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。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，同时三位三通换向阀也回至中位；换向阀Xa腔内液压油被排出，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，同时三位三通换向阀也回至中位；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口回到液压油箱回路。在先导控制阀停止动作的过程中，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进行热机，当先导控制阀有动作使先导控制阀的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，阀芯移动至最左极限位置后，Xa腔的液压油压力增高至换油及缓冲装置的溢流阀压力导致溢流，此时若换油及缓冲装置中的溢流阀仅为第一溢流阀且为单向溢流时，先导控制阀的先导手柄向一侧动作时可实现先导控制阀与换向阀之间管路液压油的置换，若换油及缓冲装置中包括反向并联的第一、第二单向溢流阀或第一溢流阀为双向溢流阀时，则先导控制阀的先导手柄向任一侧动作时均可实现先导控制阀与换向阀之间管路液压油的置换，液压油置换时液压油从先导控制阀的1口流出经第一单向阀、第一溢流阀或双向溢流阀、三位三通换向阀的T口流出或经先导控制阀的2口流出经第二单向阀、第二溢流阀或双向溢流阀、三位三通换向阀的T口流出。

本发明换油及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缓冲装置中的三位三通换向阀流入液压油箱的回路，油液的排出不需要经过节流阀可以迅速排出，因此不会造成换向阀动作的迟缓。同时溢流阀的溢流作用能够提高先导系统的液压油预热效率。

附图说明

下面结合附图说明具体实施方案。

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是本发明换油及缓冲装置的另一种结构原理图；

图4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、第一节流阀23、第二节流阀24、三位三通换向阀25、左控制腔251、右控制腔252、换向阀30、第一溢流阀41、第二溢流阀42。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

实施例1

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、三位三通换向阀25、第一溢流阀41，第一单向阀21的进油A口与出油C口之间并联第一节流阀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阀24，三位三通换向阀的左控制油口251与第一单向阀21的进油A口连通，三位三通换向阀25的右控制油口252与第二单向阀22的进油B口连通，三位三通换向阀25的左进油a口与第一单向阀21的出油C口连通，三位三通换向阀25的右进油b口与第二单向阀22的出油D口连通。第一溢流阀41为单向溢流阀，其进油口与第一单向阀的出油C口连通，出油口与第二单向阀的出油D口连通。

实施例2

图3示出本发明换油及缓冲装置的另一种结构原理图，与实施例1不相同的地方在于溢流阀为两个单向溢流阀，其中第一溢流阀41进油口与第一单向阀的出油C口连通，出油口与第二单向阀的出油D口连通，第二溢流阀42的出油口与第一单向阀的出油C口连通，第二溢流阀进油口与第二单向阀的出油D口连通，第一单向溢流阀41与第二单向溢流阀并联之势，但进出油方向相反。在本实施例中，第一溢流阀和第二溢流阀还可以用一个双向溢流阀替代。

实施例3

图4示出了本发明先导液压控制系统原理图，该控制系统中具有上述实施例1中的换油及缓冲装置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口连接第一单向阀21的进油A口，先导控制阀10的2口连接第二单向阀22的进油B口，三位三通换向阀25的T口连接液压油箱回路。

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的弹簧使阀芯向左复位，同时三位三通换向阀25也回至中位；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、第一节流阀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。另外Xa腔的液压油排出时，则Xb腔则应相应地补入液压油，液压油通过先导控制阀的2口和第二单向阀22进入Xb腔；或者换向阀30的弹簧使阀芯向右复位，同时三位三通换向阀25也回至中位；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、第二节流阀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阀或第二节流阀的节流作用，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，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时，如从先导控制阀的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口流出的压力油也通过三位三通换向阀25的左控制油口251作用于三位三通换向阀25的阀芯使其位于左位，换向阀Xb腔的液压油则经三位三通换向阀25的进油b口、三位三通换向阀25的左位以及三位三通换向阀25的T口流进液压油箱的回路管路。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，即先导控制压力油经先导控制阀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，同时液压油通过三位三通换向阀25的右控制油口252作用于三位三通换向阀25的阀芯使其位于右位，换向阀Xa腔的液压油则经三位三通换向阀25的进油a口、三位三通换向阀25的右位以及三位三通换向阀的T口流进液压油箱的管路。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阀，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，换油及缓冲装置中的第一单向阀21与第一节流阀23可以是整体式阀芯结构即为单向节流阀。同样第二单向阀22与第二节流阀24可以是整体式阀芯结构即为单向节流阀。

该种先导液压控制系统还具有预热换油功能，如图4所示，机器在寒冷地域作业时，机器启动后工作装置动作进行热机，当先导控制阀有动作使先导控制阀的1口输出液压油，经预热的液压油从先导控制阀的1口流出经第一单向阀到达换向阀的Xa腔推动换向阀的阀芯移动，阀芯移动至最左极限位置后，Xa腔的液压油压力增高至第一溢流阀41的调定溢流压力导致溢流，此时，此时预热液压油经第一溢流阀41、三位三通换向阀25的T口流回油箱，使该油路的液压油得到替换预热，提高液压油的预热效率。

在本实施例中，换油及缓冲装置还可以是实施例2中的结构，即具有进出油方向相反的两个并联的单向溢流阀，或则使用一个双向溢流阀替代上述两个溢流阀。

Claims (8)

1. 一种先导液压控制油路上用的换油及缓冲装置，其特征在于包括第一单向阀、第二单向阀、三位三通换向阀、第一溢流阀，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，所述三位三通换向阀的左控制油口与第一单向阀的进油A口连通，所述三位三通换向阀的右控制油口与第二单向阀的进油B口连通，所述三位三通换向阀的左进油a口与第一单向阀的出油C口连通，所述三位三通换向阀的右进油b口与第二单向阀的出油D口连通，所述第一溢流阀连接在第一单向阀、第二单向阀的进油口之间。

2.根据权利要求1所述的换油及缓冲装置，其特征在于所述还包括第二溢流阀，所述第二溢流阀与所述第一溢流阀均为单向溢流阀，所述第二溢流阀进油口与第一溢流阀的出油端管路连通，所述第二溢流阀出油口与第一溢流阀的进油端管路连通。

3.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溢流阀为双向溢流阀。

4.根据权利要求2所述的换油及缓冲装置，其特征在于所述第一溢流阀和第二溢流阀的调定溢流压力值略低于先导液压系统的压力，而略高于换向阀的阀芯最大控制压力。

5.根据权利要求1或3所述的换油及缓冲装置，其特征在于所述第一溢流阀的调定溢流压力值略低于先导液压系统的压力，而略高于换向阀的阀芯最大控制压力。

6.根据权利要求1或2或3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2或3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。

8.一种先导液压控制系统，包括先导控制阀、换向阀、液压油箱回路，其特征在于还包括权利要求1至7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,所述三位三通换向阀的T口连通液压油箱回路。

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