CN104314901A - 阀装置、流量优先控制回路及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种阀装置(6)、流量优先控制回路及车辆，所述阀装置具有进油口(P)、第一工作口(A)和第二工作口(B)，所述进油口连通于所述第一工作口，所述进油口与所述第二工作口之间的油路上设置有压力控制阀，所述压力控制阀的阀口开度关联于所述第一工作口的油压，该第一工作口的油压使所述压力控制阀的阀口开度呈减小趋势，以能够使通过所述进油口供入的压力油优先向所述第一工作油口供给。本发明的阀装置能够使从进油口输入的液压油优先向第一工作口供给。只有当该流量需求满足之后，才会将液压泵输出的其余的液压油供给至第二工作口。本发明的阀装置还具有结构简单、成本较低等优点。

Description

阀装置、流量优先控制回路及车辆
技术领域
本发明涉及液压控制阀，具体地，涉及一种阀装置。在此基础上，本发明还涉及一种流量优先控制回路和车辆。
背景技术
在液压传动系统中，常常需要利用一个液压动力元件(液压泵)同时向多个负载提供液压油，以同时驱动不同的功能部件动作。
以消防车为例，参照图1所示，液压泵1连接于动力输出装置(如底盘取力器)2上。该液压泵1输出的液压油一方面需要供给液压缸3等液压执行元件，以驱动支腿支撑在地面上，或者驱动登高平台消防车的臂架伸缩、变幅等动作，对高层建筑实施消防作业；另一方面，由于当灾害发生时救援现场通常处于断电环境，因此，液压泵1还需驱动液压马达4发电。
然而，在图1所示的液压回路中，当液压泵1的输出流量小于液压马达4和其他液压缸3所需的流量之和(例如，当液压缸3需要流量较大)时，则会由于供给液压马达4的流量不足而无法发电，严重影响救援作业。
另外，在作业过程中，向液压马达4供给的流量会由于负载波动而变化，从而导致发电机工作不稳定，严重影响发电机使用寿命和可靠性能。
为了克服上述问题，可以采用如下方案：使用大流量的液压泵1，使其流量能够满足所有负载的需求；比例阀组5采用压力补偿的控制方式，减小液压缸3上的负载变化对输送至液压马达4的流量产生影响。但是，上述方案会导致成本增加、结构复杂。
有鉴于此，有必要提供一种阀装置，以克服上述现有技术存在的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种阀装置，该阀装置能够优先向其一个工作口供油，避免其流量受负载变化的影响。该流量优先控制阀结构简单，成本较低。
为了实现上述目的，本发明提供一种阀装置，该阀装置具有进油口、第一工作口和第二工作口，所述进油口连通于所述第一工作口，所述进油口与所述第二工作口之间的油路上设置有压力控制阀，所述压力控制阀的阀口开度关联于所述第一工作口的油压，该第一工作口的油压使所述压力控制阀的阀口开度呈减小趋势，以能够使通过所述进油口供入的压力油优先向所述第一工作油口供给。
优选地，该阀装置还设有用于监测所述第一工作口油压的油压传感器，所述压力控制阀为电控式压力控制阀并能够接收来自所述油压传感器的电信号，以改变该电控式压力控制阀的阀口开度。
优选地，所述压力控制阀为液控式压力控制阀，该液控式压力控制阀具有能够连通于所述第一工作口的外控腔。
优选地，所述液控式压力控制阀为顺序阀，该顺序阀还具有连通于所述进油口的内控腔，该内控腔内的油压使所述顺序阀的阀口开度呈增大趋势。
优选地，所述外控腔为所述顺序阀的弹簧腔。
优选地，所述外控腔通过方向控制阀选择性地连通于所述第一工作口或泄油口。
优选地，所述进油口与所述第一工作口之间的油路上设置有用于控制该油路通断的开关阀。
优选地，所述进油口与所述第一工作口之间的油路上设置有流量控制阀。
优选地，所述流量控制阀为调速阀。
在此基础上，本发明还提供一种流量优先控制回路，包括第一负载、第二负载以及本发明提供的所述阀装置，所述第一负载连接于所述第一工作口，所述第二负载连接于所述第二工作口，以通过所述阀装置优先向所述第一负载供油。
此外，本发明还提供包括所述流量优先控制回路的车辆。
优选地，所述车辆为消防车，所述第一负载为用于带动发电机的液压马达。
通过上述技术方案，由于压力控制阀的阀口开度关联于第一工作口的油压，并且该油压使压力控制阀的阀口开度呈减小趋势，不论第一工作口所连接的负载与第二工作口所连接的负载的大小关系如何，都会使从进油口输入的液压油优先向第一工作口供给，以优先满足第一工作口所连接的负载的流量需求。只有当该流量需求满足之后，才会将液压泵输出的其余的液压油供给至第二工作口。本发明的阀装置具有结构简单、成本较低等优点。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是现有消防车上的一种液压系统示意图；
图2是根据本发明一种具体实施方式的阀装置示意图；
图3是根据本发明一种具体实施方式的流量优先控制回路的示意图；
图4是根据本发明另一种具体实施方式的流量优先控制回路的示意图。
附图标记说明
1      液压泵                    2      动力输出装置
3      液压缸                    4      液压马达
5     比例阀组                  6       阀装置
7     顺序阀                    8       调速阀
9     开关阀                    10      方向控制阀
11    油箱                      P       进油口
A     第一工作口                B       第二工作口
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外。
参照图2所示，根据本发明具体实施方式的阀装置6，具有进油口P、第一工作口A和第二工作口B，所述进油口P连通于所述第一工作口A，所述进油口P与所述第二工作口B之间的油路上设置有压力控制阀(如顺序阀7)，所述压力控制阀的阀口开度关联于所述第一工作口A的油压，该第一工作口A的油压使所述压力控制阀的阀口开度呈减小趋势，以能够使通过所述进油口P供入的压力油优先向所述第一工作油口A供给。
上述实施方式中的压力控制阀可以有多种选择，例如顺序阀7等。此外，第一工作油口A的油压也可以通过多种方式影响压力控制阀的阀口开度，这将在随后结合本发明的优选实施方式进行详细说明。
图3和图4分别是应用了上述阀装置6的液压回路，其中，第一工作口A和第二工作口B连接的负载分别为液压马达4和液压缸3。当液压泵1输出的压力油不足以满足该液压马达4和液压缸3的需求时，不论其负载大小关系如何，由于第一工作口A的油压反馈至压力控制阀而使其阀口开度减小甚至关闭，从而使从进油口输入的液压油优先向第一工作口A供给，以优先满足液压马达4的流量需求。只有当该流量需求满足之后，才会将液压泵1输出的其余的液压油供给至第二工作口B所连接的液压缸3本发明的阀装置6具有结构简单、成本较低等优点。
在本发明中，可以通过多种方式使第一工作口A的油压关联于所述压力控制阀的阀口开度。根据本发明一种优选实施方式的阀装置6中，还可以设有用于监测所述第一工作口A油压的油压传感器(未示出)，并将压力控制阀设置为电控式压力控制阀，该电控式压力控制阀能够接收来自所述油压传感器的电信号以改变阀口开度。具体而言，所述电控式压力控制阀可以为电磁铁直接控制阀芯运动的电磁阀，也可以为电液控制阀。从而能够将第一工作口A油压反馈至电控式压力控制阀并影响该压力控制阀的阀口开度，，优先保证第一工作口A的油液供应。
根据本发明另一种优选实施方式的阀装置6中，如图2所示，可以将第一工作口A的压力直接反馈至压力控制阀并驱动其阀芯动作。具体地，压力控制阀可以为液控式压力控制阀，该液控式压力控制阀具有能够连通于所述第一工作口A的外控腔。应当理解的是，该外控腔可以选择性地与第一工作口A连通或断开。
优选地，如图2所示，所述液控式压力控制阀可以为顺序阀7，该顺序阀7还具有连通于所述进油口P的内控腔，该内控腔内的油压使所述顺序阀7的阀口开度呈增大趋势。在通过进油口P供油时，顺序阀7的内控腔的油压不仅需要克服弹簧的弹力，还需要克服从第一工作口A反馈至外控腔的油压，才能使该顺序阀7打开。因此，能够使液压油优先向第一工作口A供给。
进一步地，顺序阀7的外控腔可以为该顺序阀7的弹簧腔，从而使结构紧凑。然而，外控腔与弹簧腔为同一腔体时，该腔体需要能够泄油，以在进油口P压力打开该顺序阀7时，能够排出其中的液压油。为此，可以设置方向控制阀10，所述外控腔通过该方向控制阀10选择性地连通于所述第一工作口A或卸油口。具体地，参见图3所示，方向控制阀10可以为换向阀，当该换向阀控制为使外控腔连通于油箱11时，进油口P的油压仅需克服弹簧弹力即可排出弹簧腔中的液压油并打开顺序阀；当换向阀控制为使外控腔连通于第一工作口A时，该外控腔受到第一工作口A的反馈压力控制，顺序阀7在进油口P处压力、第一工作口A处压力和弹簧弹力共同作用下运动，其中，第一工作口A的压力反馈使得阀装置6能够优先向第一工作口A供油。
在图4所示的实施方式中，由于顺序阀7的外控腔始终连通于第一工作口A，顺序阀7的阀芯始终受第一工作口A的油压反馈作用。在这种情况下，若仅需向第二工作口B供油(如通过下述的开关阀9关闭进油口P与第一工作口A之间的油路)时，需要第一工作口A所连接的负载处于浮动状态才能相对容易地打开顺序阀7。
为了便于单独向第二工作口B供油，还可以在所述进油口P与所述流量控制阀之间的油路上设置有用于控制该油路通断的开关阀9，该开关阀9可以为换向阀。
在上述实施方式中，若将进油口P直接通过油路连通于第一工作口A，则会使顺序阀7的内控腔和外控腔的压差较小，在满足了第一工作口A流量需求后，顺序阀7仍难以打开，功率损耗较大。因此，根据本发明一种较为优选的实施方式中，还在进油口P与第一工作口A之间的油路上设置流量控制阀，如节流阀或调速阀，以便于增大顺序阀7内控腔与外控腔之间的压差。另外，设置该流量控制阀还有利于使供给至第一工作口A的流量相对恒定。
进一步地，所述流量控制阀为调速阀8，以在第一工作口A处负载变化的情况下能够保持流量恒定。这特别适用于需要优先供给液压油且要求流量恒定的场合，如驱动发电机的液压马达4。
在此基础上，本发明还提供一种流量优先控制回路，包括第一负载、第二负载以及阀装置6，所述第一负载连接于第一工作口A，所述第二负载连接于第二工作口B，以通过所述阀装置6优先向所述第一负载供油。
另外，本发明还提供一种车辆，该车辆包括上述流量优先控制回路。
上述车辆优选为消防车，第一负载为用于带动发电机的液压马达4，第二负载可以为驱动支腿或臂架伸缩等的液压缸3，从而在消防救援时保证发电机正常工作。
为了更好地理解本发明，以下结合图3所示的流量优先控制回路对本发明的优选实施方式进行说明，这些说明并不限制本发明的保护范围。
该流量优先控制回路可以用于消防车，并包括阀装置6，该阀装置6中的流量控制阀和压力控制阀分别为调速阀8和顺序阀7，第一工作口A连接的负载为用于带动发电机的液压马达4，第二工作口B连接的负载为驱动支腿或臂架的液压缸3。液压泵1由动力输出装置2带动并向阀装置6的进油口P供油。
当发电机不工作时，开关阀9处于上位，无压力油输送至液压马达4。方向控制阀10处于下位，使顺序阀7的外控腔(也为弹簧腔)连通油箱11。进油口P输送的压力油通至顺序阀7的内控腔而克服弹簧弹力将该顺序阀7打开，从而向液压缸3供油。
当需要发电机工作时，开关阀9处于下位、方向控制阀10处于上位。压力油经进油口P、调速阀8、第一工作口A输送至液压马达4，驱动发电机工作。同时，液压马达4的负载压力反馈至顺序阀7的外控腔。液压马达4所需的流量可以由调速阀8调定，当液压泵1的流量不足时，不论液压马达4和液压缸3的负载大小关系，顺序阀7都无法打开。直到液压马达4流量满足需要时，其余的液压油才供给至液压缸3，从而优先保证发电机正常工作。并且，液压马达4和液压缸3的负载波动不会影响输送至第一工作口A的流量，发电机工作稳定，保证发电机的使用寿命和可靠性。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (12)

1.阀装置(6)，其特征在于，该阀装置(6)具有进油口(P)、第一工作口(A)和第二工作口(B)，所述进油口(P)连通于所述第一工作口(A)，所述进油口(P)与所述第二工作口(B)之间的油路上设置有压力控制阀，所述压力控制阀的阀口开度关联于所述第一工作口(A)的油压，该第一工作口(A)的油压使所述压力控制阀的阀口开度呈减小趋势，以能够使通过所述进油口(P)供入的压力油优先向所述第一工作油口(A)供给。
2.根据权利要求1所述的阀装置(6)，其特征在于，该阀装置(6)还设有用于监测所述第一工作口(A)油压的油压传感器，所述压力控制阀为电控式压力控制阀并能够接收来自所述油压传感器的电信号，以改变该电控式压力控制阀的阀口开度。
3.根据权利要求1所述的阀装置(6)，其特征在于，所述压力控制阀为液控式压力控制阀，该液控式压力控制阀具有能够连通于所述第一工作口(A)的外控腔。
4.根据权利要求3所述的阀装置(6)，其特征在于，所述液控式压力控制阀为顺序阀(7)，该顺序阀(7)还具有连通于所述进油口(P)的内控腔，该内控腔内的油压使所述顺序阀(7)的阀口开度呈增大趋势。
5.根据权利要求4所述的阀装置(6)，其特征在于，所述外控腔为所述顺序阀(7)的弹簧腔。
6.根据权利要求5所述的阀装置(6)，其特征在于，所述外控腔通过方向控制阀(10)选择性地连通于所述第一工作口(A)或泄油口。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的阀装置(6)，其特征在于，所述进油口(P)与所述第一工作口(A)之间的油路上设置有用于控制该油路通断的开关阀(9)。
8.根据权利要求1至6中任意一项所述的阀装置(6)，其特征在于，所述进油口(P)与所述第一工作口(A)之间的油路上设置有流量控制阀。
9.根据权利要求8所述的阀装置(6)，其特征在于，所述流量控制阀为调速阀(8)。
10.流量优先控制回路，其特征在于，包括第一负载、第二负载以及根据权利要求1至9中任意一项所述的阀装置(6)，所述第一负载连接于所述第一工作口(A)，所述第二负载连接于所述第二工作口(B)，以通过所述阀装置(6)优先向所述第一负载供油。
11.车辆，其特征在于，该车辆包括根据权利要求10所述的流量优先控制回路。
12.根据权利要求11所述的车辆，其特征在于，该车辆为消防车，所述第一负载为用于带动发电机的液压马达(4)。
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