CN105114381B - 合流多路阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种合流多路阀，属于液压技术领域。它解决了现有的叉车双泵合流容易导致液压系统发热和温升的问题。本合流多路阀，包括大流量控制阀、小流量控制阀和单路稳流分流阀；大流量控制阀中具有第一合流进油道和第一工作油口，小流量控制阀中具有第二合流进油道和环形进油道；单路稳流分流阀中具有第三进油道和第一出油道；第一合流进油道与第二合流进油道串联相连通；第三进油道与第一合流进油道能相连通，且当大流量控制阀处于油液从第一合流进油道流向第一工作油口时第三进油道与第一合流进油道处于截止状态；第一出油道与环形进油道相连通。本合流多路阀既保证了叉车正常的起升动作，又降低发动机或电动机的能耗损失，达到节能效果。

Description

合流多路阀

技术领域

本发明属于液压技术领域，涉及一种液压多路阀，特别是一种合流多路阀。

背景技术

叉车、装载机和挖掘机等设备中均会使用液压多路阀。目前国内5至10吨以下叉车中的液压多路阀均采用双泵合流；由于叉车门架上升所需的流量为最大值，因而液压系统按最大流量选择双泵合流；则发动机或电动机功率也为最大值选型。而门架倾斜或侧移所需流量仅为液压系统最大流量的30％～45％，即门架倾斜或侧移动作时，液压多路阀仍处于合流状态，流到倾斜油缸和侧移油缸的流量远大于所需流量，因而在液压系统中设计节流结构，将一部分流量溢流。节流结构会产生很大的能耗损失，进而导致液压系统发热和温升。

发明内容

本发明提出了一种液压多路阀，本发明要解决的技术问题是如何降低合流多路阀能耗损失。

本发明的要解决的技术问题可通过下列技术方案来实现：本合流多路阀，包括大流量控制阀、小流量控制阀和单路稳流分流阀；大流量控制阀中具有第一合流进油道和第一工作油口，小流量控制阀中具有第二合流进油道和环形进油道；单路稳流分流阀中具有第三进油道和第一出油道；第一合流进油道与第二合流进油道串联相连通；第三进油道与第一合流进油道能相连通，且当大流量控制阀处于油液从第一合流进油道流向第一工作油口时第三进油道与第一合流进油道处于截止状态；第一出油道与环形进油道相连通。

在上述的合流多路阀中，所述单路稳流分流阀位于大流量控制阀内，大流量控制阀包括第一阀片和第一阀杆，第一阀片上具有第一阀杆孔，第一阀杆孔的侧壁上开有多个第一控制油槽，第一阀杆穿设在第一阀杆孔内；第三进油道和第一出油道均位于第一阀片内，第三进油道与一个第一控制油槽相连通。通过移动第一阀杆既能控制油液是否从第一合流进油道流向第一工作油口，同时又能控制当油液从第一合流进油道流向第一工作油口时第三进油道与第一合流进油道处于截止状态。

在上述的合流多路阀中，所述第一出油道与环形进油道之间通过仅能使油液从第一出油道流向环形进油道的第一单向阀相连通。第一单向阀有效地保证油液通过单路稳流分流阀进入环形进油道，实现油液合流，换言之，避免环形进油道的油液向大流量控制阀反流。

在上述的合流多路阀中，所述第一单向阀位于小流量控制阀内，小流量控制阀包括第二阀片，环形进油道位于第二阀片内，第二阀片内开有与第一出油道串联连通的分流连通油道和开有连通分流连通油道和环形进油道的单向油道，第一单向阀包括单向阀芯和第一弹簧，单向阀芯设置在单向油道内。

在上述的合流多路阀中，所述小流量控制阀还包括第二阀杆，第二阀片上具有第二阀杆孔、第二工作油口、第三工作油口和回油道，第二阀杆孔的侧壁上开有多个第二控制油槽，第二阀杆穿设在第二阀杆孔内；第二阀杆内设有能连通第二工作油口与回油道相连通的回油连通道，第二阀杆内设置有控制回油连通道处于连通状态或截止状态的控制结构。小流量控制阀为叉车的倾斜阀片，通过合适的油路连接，避免叉车发电机处于熄火状态时门架前冲，进而提高了安全系数。

在上述的合流多路阀中，所述控制结构包括控制阀芯，控制阀芯位于回油连通道内且将回油连通道从一端到另一端依次分隔为压力控制腔、回油连通腔、阀芯动作控制腔和端部余腔，第二阀杆侧壁上开有与压力控制腔相连通的第一通孔、与阀芯动作控制腔相连通的第二通孔和与端部余腔相连通的第三通孔；回油连通道的进口和出口均与回油连通腔相连通。

与现有技术相比，本合流多路阀中单路稳流分流阀位于大流量控制阀内和第一单向阀位于小流量控制阀内，既能使结构更紧凑，结构更简单，同时又能使操纵更轻松。因而本合流多路阀具有、体积更小，减少系统油管使用，从而节约阀和管路的制造成本，适于推广应用。

本合流多路阀应用到叉车和装载机等设备上，如当叉车门架起升时，双泵的油液通过合流进油道合流到大流量控制阀，再流向第一工作油口；当门架做其它动作时，油液由单路稳流分流阀分流稳定的流量提供，这样保证了叉车正常的起升动作，又降低发动机或电动机的能耗损失，达到节能效果。

本合流多路阀应用到叉车上，叉车门架后倾过程中提供全流量，提高工作效率。在小流量控制阀中设置控制回油连通道处于连通状态或截止状态的控制结构，有效地防止发动机处于熄火状态时门架前冲。

附图说明

图1是本合流多路阀的液压原理图。

图2是本合流多路阀的俯视结构示意图。

图3是本合流多路阀中大流量控制阀处于中位状态的剖视结构示意图。

图4是本合流多路阀中大流量控制阀处于起升状态的剖视结构示意图。

图5是本合流多路阀中大流量控制阀处于下降状态的剖视结构示意图。

图6是本合流多路阀中小流量控制阀处于起升状态的剖视结构示意图。

图7是图6中A-A的剖视结构示意图。

图8是本合流多路阀中小流量控制阀处于前倾状态的剖视结构示意图。

图9是本合流多路阀中小流量控制阀处于后倾状态的剖视结构示意图。

图中，1、大流量控制阀；1a、第一阀片；1b、第一阀杆；1c、第一合流进油道；1d、第一回油道；1e、第一控制凹槽；1f、电磁阀；1g、防反流单向阀；2、小流量控制阀；2a、第二阀片；2b、第二阀杆；2c、进油连通油道；2d、第二单向阀；2e、第二回油道；2f、第二合流进油道；2g、环形进油道；2h、分流连通油道；2i、第二控制凹槽；2j、回油连通道；2k、控制阀芯；2m、压力控制腔；2n、回油连通腔；2o、阀芯动作控制腔；2p、端部余腔；2q、第一通孔；2r、第二通孔；2s、第三通孔；3、进回油阀；4、进油阀；5、单路稳流分流阀；5a、第三进油道；5b、第一出油道；5c、分流阀杆；5d、定压弹簧；5e、左端腔；5f、进油腔；5g、回油腔；5h、右端腔；5i、通压道；5j、泄压槽；5k、第二出油道；5m、螺栓；6、第一单向阀；6a、单向油道；6b、单向阀芯；6c、第一弹簧；A1、第一工作油口；A2、第二工作油口；B2、第三工作油口。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1和图2所示，本合流多路阀包括进回油阀3、大流量控制阀1、三块小流量控制阀2和进油阀4，进回油阀3、大流量控制阀1、三块小流量控制阀2和进油阀4从一侧到另一侧依次串联连接。

如图3至图5所示，大流量控制阀1内集成有单路稳流分流阀5。具体来说，大流量控制阀1包括第一阀片1a和第一阀杆1b。第一阀片1a上具有第一阀杆孔、第一合流进油道1c、第一回油道1d和第一工作油口A1。第一阀杆孔的侧壁上开有多个第一控制油槽，位于中间的两个第一控制油槽为第一进油道，第一进油道一侧相邻的一个第一控制油槽为第一出液控制油槽，第一进油道另一侧相邻的一个第一控制油槽为分流控制油槽。第一阀杆1b穿设在第一阀杆孔内，第一阀杆1b的侧壁上开有多个与第一控制油槽相对应的第一控制凹槽1e。在第一阀片1a上设置有能控制第一工作油口A1是否与第一回油道1d相连通的电磁阀1f和设置有放置油液回流至第一合流进油道1c内的防反流单向阀1g。

单路稳流分流阀5具有第三进油道5a、第一出油道5b、分流阀杆5c和定压弹簧5d。

第一阀片1a上开有分流阀杆孔，分流阀杆5c位于分流阀杆孔内且能轴向移动，分流阀杆5c将分流阀杆孔从一端到另一端分隔成左端腔5e、进油腔5f、回油腔5g和右端腔5h。第三进油道5a将进油腔5f与分流控制油槽相连通；第一出油道5b与左端腔5e相连通；定压弹簧5d设置在左端腔5e内且一端与第一阀片1a相抵靠，另一端与分流阀杆5c的一端面相抵靠。分流阀杆5c内开有连通右端腔5h与进油腔5f的通压道5i，分流阀杆5c外侧面上开有与回油腔5g相连通的泄压槽5j。第一阀片1a上还开有连通进油腔5f与左端腔5e的第二出油道5k，第一阀片1a上固定有螺栓5m，螺栓5m嵌入第二出油道5k内，通过调整第二出油道5k端部截面面积大小，进而改变第二出油道5k的过油面积，因而改变左端腔5e油压的压力以及保证得到所需的分流流量。

如图6至图9所示，小流量控制阀2包括第二阀片2a和第二阀杆2b，第二阀片2a具有第二阀杆孔、第二工作油口A2、第三工作油口B2、第二回油道2e、第二合流进油道2f和环形进油道2g，第二阀片2a内具有与第一出油道5b串联连通的分流连通油道2h，分流连通油道2h与环形进油道2g之间通过仅能使油液从第一出油道5b流向环形进油道2g的第一单向阀6相连通。具体来说，如图7所示，第二阀片2a内开有连通分流连通油道2h和环形进油道2g的单向油道6a，第一单向阀6包括单向阀芯6b和第一弹簧6c，单向阀芯6b设置在单向油道6a内。

第二阀杆孔的侧壁上开有多个第二控制油槽，第二阀杆2b穿设在第二阀杆孔内，第二阀杆2b的侧壁上开有多个与第二控制油槽相对应的第二控制凹槽2i。第二阀杆2b内设有能连通第二工作油口A2与第二回油道2e相连通的回油连通道2j，第二阀杆2b内设置有控制回油连通道2j处于连通状态或截止状态的控制结构。具体来说，控制结构包括控制阀芯2k，控制阀芯2k位于回油连通道2j内且将回油连通道2j从一端到另一端依次分隔为压力控制腔2m、回油连通腔2n、阀芯动作控制腔2o和端部余腔2p，第二阀杆2b侧壁上开有与压力控制腔2m相连通的第一通孔2q、与阀芯动作控制腔2o相连通的第二通孔2r和与端部余腔2p相连通的第三通孔2s；回油连通道2j的进口和出口均与回油连通腔2n相连通。根据实际情况，上述控制结构可采用电磁阀替换。

第二阀杆2b内还开有能连通第二合流进油道2f和环形进油道2g的进油连通油道2c，第二阀杆2b内还设有能使油液仅从第二合流进油道2f流向环形进油道2g的第二单向阀2d。

如图1至图9所示，第一合流进油道1c与第二合流进油道2f串联相连通。

将本合流多路阀应用在叉车中，并通过阐述本合流多路阀中阀杆所处的工位状态以及油液流向进一步说明本合流多路阀的结构、工作原理和优点：

如图3和图6所示，当叉车发动机工作而本合流多路阀的均处在中位位置时，进油口P1和进油口P2的油液合流进入大流量控制阀1，经各个小流量控制阀2的第二合流进油道2f后从第二回油道2e回油。

如图4所示，当发动机工作且操纵第一阀杆1b至起升位时，进油口P1和进油口P2的油液合流进入大流量控制阀1的第一合流进油道1c，经第一阀杆1b的第一控制凹槽1e流向第一工作油口A1，打开防反流单向阀1g，实现门架起升动作。此时，第一阀杆1b和第一阀片1a使第三进油道5a与第一合流进油道1c处于截止状态，油液全部流向第一工作油口A1，保证工作效率。

如图5所示，当发动机工作且操纵操纵第一阀杆1b至下降位时，电磁阀1f通电，油缸内的油液经第一工作油口A1和电磁阀1f流回第一回油道1d，从而实现叉车门架的下降。若电磁阀1f不通电时，叉车门架处于锁定状态，避免产生意外伤害，提高使用安全性。此状态下，进油口P1和进油口P2的油液合流进入大流量控制阀1，经各个小流量控制阀2的第二合流进油道2f后从第二回油道2e回油。

如图6所示，第一通孔2q与第二工作油口A2相连通，第三通孔2s与第二合流进油道2f相连通，显然压力控制腔2m压力大于端部余腔2p压力，控制阀芯2k向右移动且使回油连通道2j处于截止状态。若发动机熄火，上述结构能防止油缸内的油液从第二工作油口A2回流，进而避免发动机处于熄火状态时门架前冲。

如图8所示，当发动机工作且操纵第二阀杆2b至前倾位时，进油口P1和进油口P2的油液合流进入大流量控制阀1的第一合流进油道1c，第二合流进油道2f与第二回油道2e处于截止状态，因而油液经单路稳流分流阀5、分流连通油道2h、顶开第一单向阀6、进入环形进油道2g，在通过第二控制凹槽2i进入第三工作油口B2。同时，进油连通油道2c处于截止状态；第二阀杆2b中的第一通孔2q与第二回油道2e相连通，第二通孔2r与环形进油道2g相连通，显然压力控制腔2m压力小于阀芯动作控制腔2o压力，控制阀芯2k向左移动且使回油连通道2j处于连通状态，油缸内的油液经第二工作油口A2和回油连通道2j回流至第二回油道2e，实现叉车门架前倾动作。

在此步骤中通过阐述单路稳流分流阀5的动作，进一步说明单路稳流分流阀5的原理：如图3所示，由于油液流向左端腔5e的流量一定，因而分流阀杆5c左端所承受的压力一定，流向小流量控制阀2的流量也稳定；而分流阀杆5c右端所承受的压力随进油腔5f内压力变化而变化。具体来说，当发动机工作且操纵第二阀杆2b至前倾位时，进油口P1和进油口P2的油液合流进入大流量控制阀1的第一合流进油道1c，第二合流进油道2f与第二回油道2e处于截止状态，进油腔5f内压力升高，分流阀杆5c右端所承受的压力也增大，且分流阀杆5c右端所承受的压力会大于左端所承受的压力，进而分流阀杆5c向左侧移动，定压弹簧5d被压缩，分流阀杆5c左端所承受的压力逐渐增大；同时，泄压槽5j将进油腔5f与回油腔5g相连通，进油腔5f压力下降，直至分流阀杆5c左端和右端所承受的压力持平。

操纵第二阀杆2b从前倾位移至中位时，第一合流进油道1c与第二回油道2e重新连通，进油腔5f内压力急速下降且分流阀杆5c右端所承受的压力小于分流阀杆5c左端所承受的压力，进油腔5f与回油腔5g之间处于截止状态。

如图9所示，当发动机工作且操纵第二阀杆2b至后倾位时，进油口P1和进油口P2的油液合流进入大流量控制阀1的第一合流进油道1c，第二合流进油道2f与第二回油道2e处于截止状态，一部分油液经单路稳流分流阀5、分流连通油道2h、顶开第一单向阀6、进入环形进油道2g，另一部分油液顶开第二单向阀2d通过进油连通油道2c直接进入环形进油道2g，两路油合流进入第二工作油口A2。同时，第二阀杆2b中的第一通孔2q与第二工作油口A2相连通，第二回油道2e相连通，第三通孔2s与第二合流进油道2f相连通，显然压力控制腔2m压力大于阀芯动作控制腔2o压力，控制阀芯2k向右移动且使回油连通道2j处于截止状态；第三工作油口B2通过第二控制凹槽2i直接与第二回油道2e相连通；因而实现快速后倾动作。

Claims (9)

1.一种合流多路阀，其特征在于，本合流多路阀包括大流量控制阀(1)、小流量控制阀(2)和单路稳流分流阀(5)；大流量控制阀(1)中具有第一合流进油道(1c)和第一工作油口(A1)，小流量控制阀(2)中具有第二合流进油道(2f)和环形进油道(2g)；单路稳流分流阀(5)中具有第三进油道(5a)和第一出油道(5b)；第一合流进油道(1c)与第二合流进油道(2f)串联相连通；第三进油道(5a)与第一合流进油道(1c)能相连通，且当大流量控制阀(1)处于油液从第一合流进油道(1c)流向第一工作油口(A1)时第三进油道(5a)与第一合流进油道(1c)处于截止状态；第一出油道(5b)与环形进油道(2g)相连通。

2.根据权利要求1所述的合流多路阀，其特征在于，所述单路稳流分流阀(5)位于大流量控制阀(1)内，大流量控制阀(1)包括第一阀片(1a)和第一阀杆(1b)，第一阀片(1a)上具有第一阀杆孔，第一阀杆孔的侧壁上开有多个第一控制油槽，第一阀杆(1b)穿设在第一阀杆孔内；第三进油道(5a)和第一出油道(5b)均位于第一阀片(1a)内，第三进油道(5a)与一个第一控制油槽相连通。

3.根据权利要求1所述的合流多路阀，其特征在于，所述第一出油道(5b)与环形进油道(2g)之间通过仅能使油液从第一出油道(5b)流向环形进油道(2g)的第一单向阀(6)相连通。

4.根据权利要求3所述的合流多路阀，其特征在于，所述第一单向阀(6)位于小流量控制阀(2)内，小流量控制阀(2)包括第二阀片(2a)，环形进油道(2g)位于第二阀片(2a)内，第二阀片(2a)内开有与第一出油道(5b)串联连通的分流连通油道(2h)和开有连通分流连通油道(2h)和环形进油道(2g)的单向油道(6a)，第一单向阀(6)包括单向阀芯(6b)和第一弹簧(6c)，单向阀芯(6b)设置在单向油道(6a)内。

5.根据权利要求4所述的合流多路阀，其特征在于，所述小流量控制阀(2)还包括第二阀杆(2b)，第二阀片(2a)上具有第二阀杆孔、第二工作油口(A2)、第三工作油口(B2)和回油道，第二阀杆孔的侧壁上开有多个第二控制油槽，第二阀杆(2b)穿设在第二阀杆孔内；第二阀杆(2b)内设有能连通第二工作油口(A2)与回油道相连通的回油连通道(2j)，第二阀杆(2b)内设置有控制回油连通道(2j)处于连通状态或截止状态的控制结构。

6.根据权利要求5所述的合流多路阀，其特征在于，所述控制结构包括控制阀芯(2k)，控制阀芯(2k)位于回油连通道(2j)内且将回油连通道(2j)从一端到另一端依次分隔为压力控制腔(2m)、回油连通腔(2n)、阀芯动作控制腔(2o)和端部余腔(2p)，第二阀杆(2b)侧壁上开有与压力控制腔(2m)相连通的第一通孔(2q)、与阀芯动作控制腔(2o)相连通的第二通孔(2r)和与端部余腔(2p)相连通的第三通孔(2s)；回油连通道(2j)的进口和出口均与回油连通腔(2n)相连通。

7.根据权利要求4所述的合流多路阀，其特征在于，所述第二阀杆(2b)内还开有能连通第二合流进油道(2f)和环形进油道(2g)的进油连通油道(2c)，第二阀杆(2b)内还设有能使油液仅从第二合流进油道(2f)流向环形进油道(2g)的第二单向阀(2d)。

8.根据权利要求2所述的合流多路阀，其特征在于，所述第一阀片(1a)上开有分流阀杆孔，分流阀杆(5c)位于分流阀杆孔内，分流阀杆(5c)将分流阀杆孔从一端到另一端分隔成左端腔(5e)、进油腔(5f)、回油腔(5g)和右端腔(5h)；第三进油道(5a)将进油腔(5f)与一个第一控制油槽相连通；第一出油道(5b)与左端腔(5e)相连通；定压弹簧(5d)设置在左端腔(5e)内；分流阀杆(5c)内开有连通右端腔(5h)与进油腔(5f)的通压道(5i)，分流阀杆(5c)外侧面上开有与回油腔(5g)相连通的泄压槽(5j)；第一阀片(1a)上还开有连通进油腔(5f)与左端腔(5e)的第二出油道(5k)。

9.根据权利要求8所述的合流多路阀，其特征在于，所述第一阀片(1a)上固定有螺栓(5m)，螺栓(5m)嵌入第二出油道(5k)内。