CN104214159B - 一种带机-液行程限制的抗流量饱和阀 - Google Patents

Abstract

本发明公布一种带机-液行程限制的抗流量饱和阀。包括主阀体；在主阀孔内从左至右依次安装有螺堵、主滑阀、推杆、先导锥阀和调节螺钉；主阀体上开有连通主滑阀左端油腔的P油口；主滑阀圆柱表面上开有一圈沉槽，主阀体上开有连通主滑阀沉槽的T油口和P0油口；主滑阀右侧设有主滑阀弹簧；调节螺钉左端面开有通油孔，先导锥阀从通油孔的右侧装入；先导锥阀右端设有锥阀弹簧；主阀体上开有连通至先导锥阀右端面的LS油口；推杆左端固定在主滑阀上，其右端抵住先导锥阀。本发明利用P油口油压、LS油口油压、以及弹簧弹力之间的相互作用，改变T油口的开口大小，增大或减小P0口压力，实现多路阀各回路流量同时减小的目的。

Description

一种带机-液行程限制的抗流量饱和阀

技术领域

本发明涉及一种液压阀，具体是一种带机-液行程限制的抗流量饱和阀。

背景技术

流量饱和是指泵所能提供的最大流量不能满足系统的需要时造成的流量饱和状态。多路阀在复合动作情况下，多个执行机构同时动作，需要的总流量增大，如果泵不能提供足够的流量，系统就无法完成复合动作，严重影响作业质量和作业效率。抗流量饱和是系统处于流量饱和状态时，同时减少每个执行机构的流量，使系统总流量与泵所能提供的流量相匹配，实现执行机构的复合动作。

多执行机构负载敏感系统是目前广泛应用于车辆、工程机械以及其他机械的一种节能型液压系统，主要由液压泵、负载敏感多路阀、执行机构等组成。由于系统在仅由单泵供油的情况下，可以通过压力补偿阀同时控制多个具有不同负载压力的执行机构，并且可以保证速度不随负载压力变化，因此可以大幅度提高车辆和工程机械的操作性能，避免低负载过快、高负载停止的现象。

这种结构的负载敏感系统仅适用于泵的排量足以提供给所有执行器所需的流量的情况，对于绝大多数多执行器机械来说，为了以最高速度驱动其某个执行机构，通常需要将液压泵的能力最大限度的使用到该执行器上。因此当以最高速度同时驱动几个执行机构，并且每个执行机构所需的流量都较大时，泵的输出流量就难以满足系统需求，出现流量饱和。如果采用功率匹配型的液压泵，那么随着负载压力的上升，泵的输出流量还会进一步减少，使流量饱和问题更加突出。流量饱和会给工程机械施工带来很大的安全隐患。

对于负载敏感系统，一般是由负载敏感多路阀来控制各个执行机构的流量大小。为消除流量饱和现象，目前的负载敏感多路阀通常采用同时减小主阀各回路开口量的抗流量饱和控制方法，以同时降低各回路的流量，使各执行机构的运行速度成比例降低的同时不对复合动作产生影响。现有技术多采用国外公司研发的负载独立流量分配系统（LUDV），该系统以执行元件的最高负载压力在控制液压泵的斜盘并具有压力补偿功能，但是这种多路阀价格昂贵，核心技术并没有被国内完全掌握，应用具有很大的局限性。

现有的中国专利主要由徐工集团工程机械股份有限公司、江苏徐州工程机械研究院申请的“一种多液压执行机构同时动作时的抗流量饱和控制方法”，其公开日是2013.04.03，公开号是CN103016467A。

该发明公开一种多液压执行机构同时动作时的抗流量饱和控制方法，其步骤是：

(1)通过控制器ECU读取手柄的输入信号，然后将其转化为各执行器的速度；

(2)根据速度方向和执行器面积计算各执行器的理论流量需求，从而计算执行器需要的总流量；

(3)计算液压泵在该工况下能够供应的实际流量，计算供求比，计算抗流量饱和修正系数，计算各执行器修正后的指令速度；

(4)根据指令速度控制各比例阀的开度。

此技术存在以下不足：

1、专利中提到的控制方法属于液压控制领域，通过电器控制系统控制比例阀的开度，需要电模拟量和机械模拟量相互转换，不同转换时需要微电子技术与工程功率系统之间接口，对电控制器精度要求比较高，成本相对较高，不便于维修；

2、专利中虽然涉及到了控制方法，没有考虑到手柄输入信号偏差、系统的流量损失等问题，检测流量与实际流量偏差较大，降低了系统的控制精度。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种带机-液行程限制的抗流量饱和阀。

本发明通过以下技术方案实现：一种带机-液行程限制的抗流量饱和阀，包括开有通孔的主阀体；在主阀体通孔内从左至右依次安装有螺堵、主滑阀、一端固定在主滑阀右端的推杆、位于推杆右端的先导锥阀和以螺纹连接旋进主阀体通孔右端的调节螺钉；

所述的主滑阀左端中心固定有一凸台，主阀体上开有连通主滑阀左端油腔的P油口；主滑阀圆柱表面上开有一圈沉槽，主阀体上开有连通主滑阀沉槽的T油口和P0油口，当主滑阀向右移动时，T油口与主滑阀沉槽之间的通油间隙随之改变；主滑阀右端连接有主滑阀弹簧，主滑阀弹簧的右端抵在主阀体上；

所述的调节螺钉呈空心状，调节螺钉左端设有一圈台肩，台肩与主阀体通孔之间滑动配合并设有密封；调节螺钉左端面开有通油孔，所述的先导锥阀从通油孔的右侧装入通油孔；先导锥阀右端连接有锥阀弹簧，锥阀弹簧右端连接有堵；所述的堵固定并密封在调节螺钉空心右端的开口内；主阀体上开有连通至先导锥阀右端面的LS油口。

其进一步是：所述的P油口内安装有可拆卸阻尼。

所述的P0油口内安装有可拆卸阻尼。

所述的LS油口内安装有可拆卸阻尼。

所述的主阀体通孔呈直径从左至右依次减小阶梯状。

所述的调节螺钉台肩与主阀体通孔之间是O形圈密封。

所述的推杆根据不同的使用要求设计不同的长度。

先导锥阀、锥阀弹簧、调节螺钉和堵组成本阀中的一个先导阀，通过旋转调节螺钉调节先导阀的初始位置，当LS油口压力相对过高时，如图1所示，P油口的压力不足以克服主滑阀弹簧和锥阀弹簧弹力以及LS压力，先导锥阀关闭，P0油口压力从T口卸掉。

当LS油口压力相对较低时，如图2所示，P油口的压力在克服主滑阀弹簧和锥阀弹簧弹力以及LS压力向右移动，带动推杆右移，使先导锥阀打开，LS油口压力通过锥阀口进入主滑阀右端的弹簧腔，作用在主滑阀右端。在P油口压力、LS油口压力以及弹簧力的共同作用下，控制主滑阀位移，成比例的调节P0油口流入T油口的流量，从而控制电磁比例先导阀的开度。

当LS油口压力过低时，如图3所示，在P油口压力、LS油口压力以及弹簧力的共同作用下，主滑阀向右移动，使T油口完全关闭，此时P0油口压力不变，为电磁比例先导阀提供最高控制压力。

本发明结构紧凑，体积小，成本低，安装操作方便，可将此抗流量饱和阀安装在负载敏感多路阀的进油联或尾联上，采用同时减小主阀各支路开口量的抗流量饱和控制方法，实现各回路流量同时减小的目的；结构设计合理，所有零件可拆卸固定在阀体上，既方便生产时组装，又方便使用维修调整；采用了机-液行程限制结构，限制主滑阀弹簧腔油液的最大压力，并且该压力可以根据主机工况调节，有效防止负载冲击。

附图说明

图1是本发明在LS油口压力相对过高时的结构示意图；

图2是本发明在LS油口压力相对较低时的结构示意图；

图3是本发明在当LS油口压力过低时的结构示意图。

图中：1、主滑阀；2、主滑阀弹簧；3、推杆；4、密封；5、先导锥阀；6、锥阀弹簧；7、调节螺钉；8、堵；9、阻尼；10、螺堵；11、主阀体。

具体实施方式

以下是本发明的一个具体实施例，先结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1至图3所示，一种带机-液行程限制的抗流量饱和阀，包括开有通孔的主阀体11，主阀体11通孔呈直径从左至右依次减小阶梯状；螺堵10固定在主阀体11通孔左端，主滑阀1左端中心固定有一凸台，凸台与主阀体11之间形成一个油腔，主阀体11上开有连通主滑阀1左端油腔的P油口，P油口内安装有可拆卸阻尼9，P0油口连接电磁比例先导阀油源；主滑阀1圆柱表面上开有一圈沉槽，主阀体11上开有连通主滑阀1沉槽的T油口和P0油口，P0油口内安装有可拆卸阻尼9，当主滑阀1向右移动时，T油口主滑阀1沉槽之间的通油间隙随之改变。主滑阀1右侧设有主滑阀弹簧2，主滑阀弹簧2左端抵在主滑阀1右端，其右端抵在主阀体11通孔内的一个台肩上。

调节螺钉7呈空心状，其以螺纹连接的方式，旋进主阀体11通孔的右端；调节螺钉7左端设有一圈台肩，台肩与主阀体11通孔之间滑动配合并用O形圈密封，台肩起到密封和导向的作用；调节螺钉7左端面开有通油孔，先导锥阀5从通油孔的右侧装入通油孔，锥阀弹簧6左端抵住先导锥阀5，其右端由固定并密封在调节螺钉7空心右端的开口内堵8固定；主阀体11上开有连通至先导锥阀5右端面的LS油口，在调节螺钉7台肩右侧开有径向的通油孔，保证LS油液进入到锥阀弹簧6的弹簧腔，LS油口内安装有可拆卸阻尼9。

所述的推杆根据不同的使用要求设计不同的长度。推杆左端固定在主滑阀1右端中心，其右端进入调节螺钉7通油孔抵在先导锥阀5的左端。

该模块与多路阀配合使用，使用时，将该模块用连接螺钉将其连接在进油联或尾联上，在进油联或尾联的对应位置开设P、P0、LS、T四个通油口，P与进油联的进油路P相连通，P0与控制多路阀各联的电磁比例先导阀油源相连通，LS油液来自于负载压力，T与系统回油路相连通。油口连接处在阀体配合面上开O形圈槽，用O形圈密封。

本发明利用P油口油压（系统油压）、LS油口油压（负载最高压力）、以及弹簧的弹力几者之间的相互作用，改变T油口的开口大小，增大或减小P0口压力（电磁比例先导阀的先导压力），实现多路阀各回路流量同时减小的目的。

Claims (6)

1.一种带机-液行程限制的抗流量饱和阀，

其特征在于：

包括开有通孔的主阀体（11）；

在主阀体（11）通孔内从左至右依次安装有螺堵（10）、主滑阀（1）、一端固定在主滑阀（1）右端的推杆（3）、位于推杆（3）右端的先导锥阀（5）和以螺纹连接旋进主阀体（11）通孔右端的调节螺钉（7）；

所述的主滑阀（1）左端中心固定有一凸台，主阀体（11）上开有连通主滑阀（1）左端油腔的P油口；主滑阀（1）圆柱表面上开有一圈沉槽，主阀体（11）上开有连通主滑阀（1）沉槽的T油口和P0油口，当主滑阀（1）向右移动时，T油口与主滑阀（1）沉槽之间的通油间隙随之改变；主滑阀（1）右端连接有主滑阀弹簧（2），主滑阀弹簧（2）的右端抵在主阀体（11）上；

所述的调节螺钉（7）呈空心状，调节螺钉（7）左端设有一圈台肩，台肩与主阀体（11）通孔之间滑动配合并设有密封（4）；调节螺钉（7）左端面开有通油孔，所述的先导锥阀（5）从通油孔的右侧装入通油孔；先导锥阀（5）右端连接有锥阀弹簧（6），锥阀弹簧（6）右端连接有堵（8）；所述的堵（8）固定并密封在调节螺钉（7）空心右端的开口内；主阀体（11）上开有连通至先导锥阀（5）右端面的LS油口。

2.根据权利要求1所述的一种带机-液行程限制的抗流量饱和阀，其特征在于：所述的P油口内安装有可拆卸阻尼（9）。

3.根据权利要求1所述的一种带机-液行程限制的抗流量饱和阀，其特征在于：所述的P0油口内安装有可拆卸阻尼（9）。

4.根据权利要求1所述的一种带机-液行程限制的抗流量饱和阀，其特征在于：所述的LS油口内安装有可拆卸阻尼（9）。

5.根据权利要求1所述的一种带机-液行程限制的抗流量饱和阀，其特征在于：所述的主阀体（11）通孔呈直径从左至右依次减小阶梯状。

6.根据权利要求1所述的一种带机-液行程限制的抗流量饱和阀，其特征在于：所述的调节螺钉（7）台肩与主阀体（11）通孔之间是O形圈密封。