CN103671335B - 负载敏感电比例多路阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种负载敏感电比例多路阀。本发明所要解决的技术问题是提供一种负载敏感电比例多路阀，使各回路以不同的负载工作，节约能源，减少环境污染。解决该问题的技术方案是：负载敏感电比例多路阀，它包括与两个齿轮泵P1和P2连通的主油路、通过电子比例压力补偿流量控制阀连接于主油路上的起升回路、通过电子比例压力补偿流量控制阀连接于主油路上的倾斜联和属具联、连接于主油路上的逻辑方向阀、连接于逻辑方向阀进油口的二通电磁阀和比例型电动溢流阀，以及用于控制齿轮泵P2是否向主油路供油的二通液控换向阀。本发明用于5-10吨叉车液压系统控制阀技术领域。

Description

负载敏感电比例多路阀
技术领域
本发明涉及一种多路阀，特别是一种负载敏感电比例多路阀，主要适用于5-10吨叉车液压系统控制阀技术领域。
背景技术
多路换向阀是有两个或两个以上的换向滑阀为主体的组合阀。该产品可广泛用于各种工程机械、农业机械及矿山机械。多路换向阀要控制的执行元件至少有两个，由于不同执行元件所需工作流量不同，而油源是根据最大流量需要配置的，这样当只有一个执行元件动作或者执行元件速度较低时，多余的油液只能高压卸荷，由此造成功能损失、大量发热，对系统及元件的寿命极为不利。近年来人们对节能的要求越来越高，对液压系统的节能环保要求也在逐步提高。
目前国内外5-10吨叉车起升时候需要的流量很大，倾斜或者其他属具动作时候需要的流量较小，但是5-10吨叉车常用的是手动操作多路换向阀配两个齿轮泵的定量系统，动作时候双泵合流，倾斜或者其他属具动作时候，因需的油很小，定量泵提供多余的油源往往以安全阀设定的压力卸荷，这样造成发动机怠速工作因扭矩偏小容易熄火，能源浪费极大，并且这种手动操作的多路换向阀操纵力大、换向冲击大、控制性能差、但结构简单、成本低。但随着科学技术的进步和人们的要求的越来越高，手动阀已经不能满足人们的要求；另外，当执行机构有精准的微动要求时，上述方案很难实现。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题提供一种操作灵敏、精度高的负载敏感电比例多路阀，可以同时接收控制器的单个或多个控制指令信号，使多路阀各回路以不同的负载工作，节约能源，减少环境污染。
本发明所采用的技术方案是：负载敏感电比例多路阀，其特征在于：它包括动态负载感应压力补偿阀、安全阀Ⅰ和压力补偿流量调节阀Ⅰ，其中动态负载感应压力补偿阀的进油口连接齿轮泵P1，一个出油口连接转向器CF口，另一个出油口连接多路阀主油路，且该补偿阀的LS信号油口同时与转向器LS口和安全阀Ⅰ进油口连通，安全阀Ⅰ出油口与回油口D连通；所述主油路上一方面依次连接有起升回路和液压单向阀Ⅰ，该液压单向阀Ⅰ出口分别连接起升油口A1和出油口与回油口T连通的下降回路，一方面经电子比例压力补偿流量控制阀Ⅴ分别连接有倾斜联和属具联，另一方面经逻辑方向阀与回油口T连通；所述起升回路的排油口一方面依次连接有液压单向阀Ⅲ和出油口与回油口T连通的比例型电动溢流阀，另一方面经压力补偿流量调节阀Ⅱ与回油口T连通；所述电子比例压力补偿流量控制阀Ⅴ的排油口一方面经比例型电动溢流阀与回油口T连通，另一方面经压力补偿流量调节阀Ⅲ与回油口T连通；所述逻辑方向阀与主油路连通的进油口一方面经液压单向阀Ⅳ与比例型电动溢流阀进油口连通，另一方面经二通电磁阀与回油口D连通；压力补偿流量调节阀Ⅰ进油口连接齿轮泵P2，一个出油口与制动阀入口BR连通，另一个出油口一方面经液压单向阀Ⅱ与主油路连通，另一方面经二通液控换向阀与回油口T连通，所述二通液控换向阀的控制油口C与起升回路的排油口连通。
所述起升回路由电子比例压力补偿流量控制阀Ⅰ和电子比例压力补偿流量控制阀Ⅱ并联而成。
所述下降回路由电子比例压力补偿流量控制阀Ⅲ和电子比例压力补偿流量控制阀Ⅳ并联而成。
所述倾斜联包括与电子比例压力补偿流量控制阀Ⅴ出油口连通的三通四位电磁换向阀Ⅰ，该换向阀的回油端口与回油口T连通，工作油口A经平衡阀与倾斜油口A2连通，工作油口B一方面与倾斜油口B2连通，一方面经安全阀Ⅱ与回油口T连通，另一方面与平衡阀的控制油口连通。
所述属具联包括与电子比例压力补偿流量控制阀Ⅴ出油口连通的属具换向阀，该属具换向阀的两个工作油口分别与两个属具油口连通，且其中一个工作油口上连接有属具安全阀，该属具安全阀的出油口与回油口T连通。
所述属具联共有两组。
本发明的有益效果是：1、本发明在多路阀油路上设置二通液控换向阀、二通电磁阀、逻辑方向阀和比例型电动溢流阀，使其在执行起升动作时两泵（P1、P2）合流工作，其他动作时单泵工作，另一泵卸荷，不会产生多余的功率，更符合节能环保的要求。2、通过控制器处理发动机转速信号，加比例型电动溢流阀的应用来实现防怠速熄火功能；3、采用电比例控制取代现有技术中的手动操作，避免了换向时对系统带来的大冲击，同时在控制精度上也有很大的提高；4、本多路阀是一体阀，体积小、功率大，减化管路连接，有效减少了液压系统的泄漏点，减少了对环境的污染。
附图说明
图1是本发明的液压原理图。
具体实施方式
如图1所示，本实施例包括动态负载感应压力补偿阀11、安全阀Ⅰ1和压力补偿流量调节阀Ⅰ12；其中动态负载感应压力补偿阀11的进油口连接齿轮泵P1，一个出油口连接转向器CF口，另一个出油口连接多路阀主油路，且该补偿阀的LS信号油口同时与转向器LS口和安全阀Ⅰ1进油口连通，安全阀Ⅰ1出油口与回油口D连通；所述主油路上一方面依次连接有起升回路和液压单向阀Ⅰ4，该液压单向阀Ⅰ出口分别连接起升油口A1和出油口与回油口T连通的下降回路，一方面经电子比例压力补偿流量控制阀Ⅴ21分别连接有倾斜联和属具联，另一方面经逻辑方向阀15与回油口T连通；所述起升回路的排油口一方面依次连接有液压单向阀Ⅲ16和出油口与回油口T连通的比例型电动溢流阀18，另一方面经压力补偿流量调节阀Ⅱ19与回油口T连通；所述电子比例压力补偿流量控制阀Ⅴ21的排油口一方面经比例型电动溢流阀18与回油口T连通，另一方面经压力补偿流量调节阀Ⅲ20与回油口T连通；所述逻辑方向阀15与主油路连通的进油口一方面经液压单向阀Ⅳ17与比例型电动溢流阀18进油口连通，另一方面经二通电磁阀25与回油口D连通；压力补偿流量调节阀Ⅰ12进油口连接齿轮泵P2，一个出油口与制动阀入口BR连通，另一个出油口一方面经液压单向阀Ⅱ13与主油路连通，另一方面经二通液控换向阀14与回油口T连通，所述二通液控换向阀14的控制油口C与起升回路的排油口连通。
由于目前国际生产的单个电子比例压力补偿流量控制阀流量偏小，不能满足起升油路流量的需求，因此，本实施例所述起升回路由电子比例压力补偿流量控制阀Ⅰ2和电子比例压力补偿流量控制阀Ⅱ3并联而成，两个流量控制阀的排油口均连接至液压单向阀Ⅲ16的进油口；同样，下降回路由电子比例压力补偿流量控制阀Ⅲ5和电子比例压力补偿流量控制阀Ⅳ6并联而成，两个流量控制阀的入口均与液压单向阀Ⅲ16的出油口连通，出口均与回油口T连通。
所述倾斜联包括与电子比例压力补偿流量控制阀Ⅴ21出油口连通的三通四位电磁换向阀Ⅰ22，该换向阀的回油端口与回油口T连通，工作油口A经平衡阀7与倾斜油口A2连通，工作油口B一方面与倾斜油口B2连通，一方面经安全阀Ⅱ8与回油口T连通，另一方面与平衡阀7的控制油口连通。
本实施例所述属具联共有两组，其中一组为与电子比例压力补偿流量控制阀Ⅴ21出油口连通的三通四位电磁换向阀Ⅱ23，该换向阀的回油端口与回油口T连通，其中一个工作油口与属具油口A3连通，另一个工作油口一方面与属具油口B3连通，另一方面经液压安全阀Ⅲ9与回油口T连通；另一组为与电子比例压力补偿流量控制阀Ⅴ21出油口连通的三通四位电磁换向阀Ⅲ24，该换向阀的回油端口与回油口T连通，其中一个工作油口与属具油口A4连通，另一个工作油口一方面与属具油口B4连通，另一方面经液压安全阀Ⅳ10与回油口T连通。
转向时，液压油依次经齿轮泵P1和动态负载感应压力补偿阀11后优先进入转向器CF口，实现转向；当转向油路压力过大时，从安全阀Ⅰ1泄油。
制动时，液压油依次经齿轮泵P2和压力补偿流量调节阀Ⅰ12后进入制动阀入口BR，实现制动。
二通电磁阀25有两种状态，当五个电子比例压力补偿流量控制阀中任意一个或几个阀得电时，二通电磁阀25即得电处于闭合状态，逻辑方向阀15内控油需要通过液压单向阀Ⅳ17然后分两路，一路通过比例型电动溢流阀18，一路通过压力补偿流量调节阀Ⅲ20，当油路的压力高于比例型电动溢流阀18设定的压力时从比例型电动溢流阀18回油箱（安全作用），压力低于比例型电动溢流阀18设定的压力时从压力补偿流量调节阀Ⅲ20回油箱：当五个电子比例压力补偿流量控制阀都不得电时，二通电磁阀25处于接通状态，逻辑方向阀15内控油通过二通电磁阀25直接回油箱。
二通液控换向阀14的控制油口C只有在起升油路A1口负载压力反馈时，二通液控换向阀14断开，齿轮泵P2工作油到主油路起升状态；当倾斜联及属具联或者叉车中位无动作时，控制油口C接的是压力补偿流量调节阀Ⅱ19和油箱，没压力信号（无油源），二通液控换向阀14接通，齿轮泵P2的油通过二通液控换向阀14卸荷，压损很小。
比例型电动溢流阀18，作为系统主安全阀，系统的最高工作压力由此控制。实现防怠速熄火功能：程序设定发动机转速750r/min（怠速）时，给比例型电动溢流阀18一个控制电流信号，控制比例型电动溢流阀18开启，比例型电动溢流阀18开启大小影响到其在此电流信号下的压力设定，电流越大，比例型电动溢流阀18设定的压力越小，工作油路以很安全的压力卸荷来防止发动机熄火。当发动机转速大于程序设定的750r/min时，程序不控制比例型电动溢流阀18的开启，此时的功能实现和普通的安全阀一样。
对于逻辑方向阀5，假定齿轮泵提供的油量大于起升或者倾斜或者属具状态的时候需要的油（电子比例压力补偿流量控制阀开口大小控制着负载流量大小），这个时候齿轮泵多余的油会通过逻辑方向阀15走掉，逻辑方向阀15是个滑阀，变节流，过程中电子比例压力补偿流量控制阀Ⅴ21的入口压力应该是负载压力+电子比例阀的压力损失，从阀15走掉的损失为负载压力+电子比例阀的压力损失，但是国内目前的系统，多余的油是按照过载阀设定的压损泄掉的，当系统压力过高时，逻辑方向阀15和比例型电动溢流阀18起先导溢流作用。
当五个电子比例压力补偿流量控制阀都不得电时，齿轮泵P1的油经动态负载感应压力补偿阀11后到达逻辑方向阀15的进油口，此过程中二通电磁阀25不得电，常通，逻辑方向阀15的进油口流量经逻辑方向阀15里面的节流口产生的压降大于逻辑方向阀15很小的弹簧力的时候，阀芯左移，逻辑方向阀15接通，齿轮泵P1的油依次经动态负载感应压力补偿阀11、逻辑方向阀15和回油口T后回油箱；齿轮泵P2的油依次经压力补偿流量调节阀Ⅰ12、二通液控换向阀14和回油口T后回油箱，此处二通液控换向阀14常通，即二通液控换向阀14的控制油口C处无油无负载，弹簧力使阀芯处于常通状态，此过程中两泵回路产生压损很小，节能减排。
当电子比例压力补偿流量控制阀Ⅰ2和电子比例压力补偿流量控制阀Ⅱ3得电时，即起升状态，齿轮泵P1的油经动态负载感应压力补偿阀11进入主油路，此时，二通液控换向阀14的控制油口C有负载，且该负载压力克服二通液控换向阀14的弹簧力，阀芯右移，二通液控换向阀14关闭，齿轮泵P2的油经液压单向阀Ⅳ17后也进入主油路，与齿轮泵P1的油合流，并经电子比例压力补偿流量控制阀Ⅰ2和电子比例压力补偿流量控制阀Ⅱ3后，通过液压单向阀Ⅰ4到达起升油口A1，根据比例阀开口的大小给A1口提供稳定的流量，齿轮泵P1和P2提供的多余的油，按照负载压力+压力补偿器的压损通过逻辑方向阀15泄回油箱，目前国内此工况下，齿轮泵P1和P2泵提供多余的油是按照过载阀设定的压力损失回油箱的，此处节省了很多能源。当起升状态超负载，工作油路压力过高时，比例型电动溢流阀18起安全阀作用（和普通的过载阀类似）。
当电子比例压力补偿流量控制阀Ⅲ5和电子比例压力补偿流量控制阀Ⅳ6得电时，即下降状态，A1口里面的油（起升时候起升缸里面充的油）通过两电子比例压力补偿流量控制阀Ⅲ、Ⅳ以稳定的流速回油箱。齿轮泵P1的油经动态负载感应压力补偿阀11进入主油路，通过逻辑方向阀15直接回油箱，齿轮泵P2的油经二通液控换向阀14也直接回油箱。
当电子比例压力补偿流量控制阀Ⅴ21得电时，二通液控换向阀14的控制油口C处无油无负载，弹簧力使二通液控换向阀14处于接通状态，齿轮泵P2的油经压力补偿流量调节阀Ⅰ12和二通液控换向阀14后直接回油箱。齿轮泵P1的油经电子比例压力补偿流量控制阀Ⅴ21，到工作装置区，齿轮泵P1根据油口A2、B2或A3、B3或A4、B4负载提供稳定的流量，多余的油经过逻辑方向阀15回油箱。此过程中齿轮泵P2的油以很小的压力损失卸荷，节约能源。

Claims (6)

1.一种负载敏感电比例多路阀，其特征在于：它包括动态负载感应压力补偿阀（11）、安全阀Ⅰ（1）和压力补偿流量调节阀Ⅰ（12），其中动态负载感应压力补偿阀（11）的进油口连接齿轮泵P1，一个出油口连接转向器CF口，另一个出油口连接多路阀主油路，且该补偿阀的LS信号油口同时与转向器LS口和安全阀Ⅰ（1）进油口连通，安全阀Ⅰ（1）出油口与回油口D连通；所述主油路上一方面依次连接有起升回路和液压单向阀Ⅰ（4），该液压单向阀Ⅰ出口分别连接起升油口A1和出油口与回油口T连通的下降回路，一方面经电子比例压力补偿流量控制阀（21）分别连接有倾斜联和属具联，另一方面经逻辑方向阀（15）与回油口T连通；所述起升回路的排油口一方面依次连接有液压单向阀Ⅲ（16）和出油口与回油口T连通的比例型电动溢流阀（18），另一方面经压力补偿流量调节阀Ⅱ（19）与回油口T连通；所述电子比例压力补偿流量控制阀（21）的排油口一方面经比例型电动溢流阀（18）与回油口T连通，另一方面经压力补偿流量调节阀Ⅲ（20）与回油口T连通；所述逻辑方向阀（15）与主油路连通的进油口一方面经液压单向阀Ⅳ（17）与比例型电动溢流阀（18）进油口连通，另一方面经二通电磁阀（25）与回油口D连通；压力补偿流量调节阀Ⅰ（12）进油口连接齿轮泵P2，一个出油口与制动阀入口BR连通，另一个出油口一方面经液压单向阀Ⅱ（13）与主油路连通，另一方面经二通液控换向阀（14）与回油口T连通，所述二通液控换向阀（14）的控制油口C与起升回路的排油口连通。
2.根据权利要求1所述的负载敏感电比例多路阀，其特征在于：所述起升回路由电子比例压力补偿流量控制阀Ⅰ（2）和电子比例压力补偿流量控制阀Ⅱ（3）并联而成。
3.根据权利要求1或2所述的负载敏感电比例多路阀，其特征在于：所述下降回路由电子比例压力补偿流量控制阀Ⅲ（5）和电子比例压力补偿流量控制阀Ⅳ（6）并联而成。
4.根据权利要求1或2所述的负载敏感电比例多路阀，其特征在于：所述倾斜联包括与电子比例压力补偿流量控制阀（21）出油口连通的三通四位电磁换向阀Ⅰ（22），该换向阀的回油端口与回油口T连通，工作油口A经平衡阀（7）与倾斜油口A2连通，工作油口B一方面与倾斜油口B2连通，一方面经安全阀Ⅱ（8）与回油口T连通，另一方面与平衡阀（7）的控制油口连通。
5.根据权利要求1或2所述的负载敏感电比例多路阀，其特征在于：所述属具联包括与电子比例压力补偿流量控制阀（21）出油口连通的属具换向阀，该属具换向阀的两个工作油口分别与两个属具油口连通，且其中一个工作油口上连接有属具安全阀，该属具安全阀的出油口与回油口T连通。
6.根据权利要求5所述的负载敏感电比例多路阀，其特征在于：所述属具联共有两组。
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