CN103603971A - 一种单油道、双阀芯并联式大功率挖掘机用多路阀 - Google Patents

一种单油道、双阀芯并联式大功率挖掘机用多路阀 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单油道、双阀芯并联式大型挖掘机用多路阀，该挖掘机用多路阀采用先导式结构，先导级采用锥阀结构，主阀级采用滑阀结构。本发明的有益效果是：1、采用双阀芯并联结构，可以应用于高压、大流量的场合；2、两个阀芯的并联增大了节流口的面积，减小了系统中的压力损失，从而提高了利用率；3、阀芯与阀孔的加工质量、密封性能等得到保证；4、采用单油道双阀芯设计也节省了多路阀所占的空间，并使外部管路联接变得简单等。

Description

一种单油道、双阀芯并联式大功率挖掘机用多路阀
技术领域
本发明涉及一种大型挖掘机用多路阀，尤其是阀内流量最大流量能达到1000L／min以上的挖掘机用多路阀，能满足大功率需求。
背景技术
液压挖掘机是一种功能典型、工况复杂、用途非常广泛的工程机械，主要应用在工业与民用建筑、矿山采掘、水利电力施工、交通运输、农机工程、油田建设、港口建设和军事工程施工等各类工程中。
近年来，国内外大型矿山及水利工程建设用的非公路自卸车在不断的向大型化方向发展，为了适应自卸车大型化趋势，保证在联合作业中与自卸车相配，大型挖掘机势必提高斗容量，使单位时间内的工作量增加，从而提高生产效率，那么液压挖掘机的大型化已是显而易见的发展趋势，对挖掘机液压系统的关键元件之一的多路阀也提出了更高的要求，传统的多路阀已不能满足大型挖掘机的功率需求。随着总功率的提高，其功率损失也相应增加，由于多路阀内的压力损失与节流口的面积密切相关的，若要减少压力损失，势必要增大节流口的过流面积或增加节流口的个数，这样一来，必然会增大阀芯的直径，如此会导致阀芯和阀孔质量、密封性和同轴度方面的要求难以保证。然而通过两个多路阀的并联尽管也能满足挖掘机的大功率需求，但是两个多路阀的机械并联必定会增大了其占用的空间，而且这样也会使多路阀上的管路联接变得异常的复杂，这对于多路阀的安装、调试与维护等都是不利的。综上所述，当前市场上的多路阀存在以下几点不足：1、多路阀因阀芯上节流口过流面积的限制而导致系统压力损失大；2、由于多路阀芯的直径增大使其加工精度，密封性能等难以保证；3、当前的挖掘机用多路阀基本采用单阀芯控制，在高压和大流量的应用场合受到很大的限制；4、为了满足其大功率需求，仅通过多路阀的机械并联会导致其占用空间增大与管路变得复杂，不利于多路阀的安装、调试与维护等方面的要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有的挖掘机用多路阀因节流口的过流面积小而导致液压系统中压力损失大，流量小导致不能满足大功率需求等问题，提供一种单油道、双阀芯并联式大型挖掘机用多路阀。该多路阀具有单油道、大功率、双阀芯、一体式等功能和特点，现以右行走控制阀为例进行说明。
本发明的目的是通过如下方式实现的：一种单油道、双阀芯并联式大型挖掘机用多路阀，包括阀芯，阀芯的一端装有端盖，另一端装有先导控制阀总成，在端盖上接有先导控制口pA口，在先导控制阀总成接有先导控制口pB口，在阀芯的工作油路、进油路与回油路上并联一个与阀芯结构相同的副阀芯；在副阀芯的一端装有副阀芯端盖，另一端装有副阀芯先导控制阀总成，先导控制口pA口接副阀芯端盖，先导控制口pB口接副阀芯先导控制阀总成。
主阀芯与副阀芯采用双阀芯并联结构，阀体采用一体式结构，并且由一条先导油路控制两个阀芯同时动作。
主阀芯和副阀芯跟阀体上的阀孔都采用直径28mm孔轴配合，阀芯的行程都采用10mm。
本发明采用单油道双阀芯一体式结构，两阀芯之间并联排列，而且它们共用工作油道、进油道与回油道，以简化内部油道的结构，相应的使其占用的空间要比两个多路阀简单并联小得多，外部的管路联接也要简单得多。阀芯与副阀芯跟阀孔之间分别采用直径为28mm的孔轴配合，以保证阀芯与阀孔的加工质量、密封性和同轴度等要求。两个阀芯的组合使阀芯上节流口的过流面积比原来增大了一倍，保证了系统中的压力损失明显降低，而且使阀内最大流速从原来的2801／min增加到5601／min，若是双泵合流还能达到10001／min以上，保证了大功率的输出要求，单油道双阀芯的设计在某种程度上也节省了多路阀的安装所占用的空间等。具有如下有益效果是：1、采用双阀芯并联结构，可以应用于高压、大流量的场合；2、两个阀芯的并联增大了节流口的面积，减小了系统中的压力损失，从而提高了利用率；3、阀芯与阀孔的加工质量、密封性能等得到保证；4、采用单油道双阀芯设计也节省了多路阀所占的空间，并使外部管路联接变得简单等。
附图说明
图1是本发明的主视图。
图2是本发明的后视图。
图3是本发明的左视图。
图4是本发明的右视图。
图5是图1的D—D剖面视图。
图中，1.阀体，2.主阀芯，3.端盖，4.先导控制口pA口，5.副阀芯端盖，6.副阀芯，7.回油腔，8.工作油口A，9.并行进油口，10.中央旁通道，11.并行油道，12.先导控制阀总成，13.副阀芯先导控制阀总成，14.先导控制口pB口。
具体实施方式
如图1、图2、图3、图4、图5所示，一种单油道、双阀芯并联式大型挖掘机用多路阀，包括阀芯2，阀芯2的一端装有端盖3，另一端装有先导控制阀总成12，在端盖3上接有先导控制口pA口4，在先导控制阀总成12接有先导控制口pB口14，在阀芯2的工作油路、进油路与回油路上并联一个与阀芯2结构相同的副阀芯6；在副阀芯6的一端装有副阀芯端盖5，另一端装有副阀芯先导控制阀总成13，先导控制口pA口4接副阀芯端盖5，先导控制口pB口8接副阀芯先导控制阀总成13；主阀芯2和副阀芯6跟阀体1上的阀孔都采用直径28mm孔轴配合，阀芯的行程都采用10mm。
为了实现多路阀在功率需求，压力损失，加工质量，密封方面的新要求，本发明采用先导式结构，其具体工作原理如下：
单油道、双阀芯并联式大型挖掘机用多路阀的阀块由五个控制阀并排排列组成，从左到往右依次为右行走控制阀、选择控制阀、铲斗控制阀、动臂控制阀和斗杆控制阀，它们都是双阀芯一体式结构，现以右行走控制阀为例来说明其内部油路的走向及工作原理，如附图所示。
当先导压力为零，先导控制口pA口4、先导控制口pB口14无控制信号时，阀芯2和副阀芯6分别在先导控制阀总成12和副先导控制阀总成13的作用下保持在中位，使工作油路处于关闭状态，此时来自液压泵的液压油从进油口P流入主阀，流经直线行走阀后经过中央旁通道10和并行油道11，通过中央旁通道口10流入中路回油口，之后经负流量溢流阀溢流，经回油路、总回油口O直接回油箱，而通过并行油道的液压油供给并联的其它控制阀，保证挖掘机完成其它复合动作。液压马达不工作，挖掘机不行走，系统中压力很小，因此产生的功率损失极小，可以忽略不计。
在做前进动作的过程中，来自先导阀的压力油通过先导进油管4，分别作用于阀芯2和副阀芯6上，由于先导压力油的作用，克服弹簧的推力，使阀芯2和副阀芯6向右切换，液压油通过并行进油口9流经阀芯2和副阀芯6上的左位节流口后流入行走马达的A口，结果马达开始运转，并从马达的B口推出液压油，液压油经过主阀芯与副阀芯上的右位节流口后返回至回油腔B，最后经总回油口O回油箱，从而完成一个工作循环，实现前进动作。
在做后退动作的过程中，工作原理与前进过程基本一样，首先是来自先导阀的压力油通过先导进油管14，分别作用于阀芯2和副阀芯6上，由于先导压力油的作用，克服弹簧的推力，使阀芯2和副阀芯6向左切换，液压油通过并行进油口9流经阀芯2和副阀芯6上的右位节流口后流入行走马达的B口，结果马达开始运转，并从马达的A口推出液压油，液压油经过主阀芯与副阀芯上的左位节流口后返回至回油腔A，最后经总回油口O回油箱，从而完成一个工作循环，实现后退动作。
大功率要求的实现：由于阀芯从原来的一个增加到现在的两个，其直接影响是使节流口的个数增加到原来的两倍，当然过流面积也增加到了两倍，所以阀内的最大流量就由原来的280L／min增加到了560L／min，如果是阀外合流，当然流量也相应的增大到原来的两倍(即1000L／min以上)，在保持负载不变的情况下增大了油路中的流量，显然就增大了功率，实现其大功率需求。

Claims (3)

1.一种单油道、双阀芯并联式大型挖掘机用多路阀，包括阀芯(2)，阀芯(2)的一端装有端盖(3)，另一端装有先导控制阀总成(12)，在端盖(3)上接有先导控制口pA口(4)，在先导控制阀总成(12)接有先导控制pB口(14)，其特征在于：在阀芯(2)的工作油路、进油路与回油路上并联一个与阀芯(2)结构相同的副阀芯(6)；在副阀芯(6)的一端装有副阀芯端盖(5)，另一端装有副阀芯先导控制阀总成(13)，先导控制pA口(4)接副阀芯端盖(5)，先导控制pB口(8)接副阀芯先导控制阀总成(13)。
2.根据权利要求1所述的一种单油道、双阀芯并联式大型挖掘机用多路阀，其特征在于：主阀芯(2)与副阀芯(6)采用双阀芯并联结构，阀体(1)采用一体式结构，并且由一条先导油路控制两个阀芯同时动作。
3.根据权利要求1所述的一种单油道、双阀芯并联式大型挖掘机用多路阀，其特征在于：主阀芯(2)和副阀芯(6)跟阀体(1)上的阀孔都采用直径28mm孔轴配合，阀芯的行程都采用10mm。
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