CN105736502B - 一种用于液压行走马达的平衡控制阀 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于液压行走马达的平衡控制阀，包括阀体，所述阀体内设置有平衡换向阀、第一缓冲溢流阀、第二缓冲溢流阀、第一单向阀、第二单向阀、第一补油阀、第二补油阀、第一节流阀、第二节流阀和梭阀，所述阀体上还开设有第一压力输入孔、第二压力输入孔、第一压力输出孔、第二压力输出孔、补油孔和梭阀输出孔以及内部通道，所述内部通道包括分别旁通通道，或者所述第一单向阀和所述第二单向阀上分别开设有旁通通道。通过设置旁通通道，制动时平衡换向阀内的液压油的油压不会突变，使得行走马达的进油液得到补偿，因此挖掘机制动时操作人员可以根据停车需要自主控制挖掘机的制动距离，避免突然停车，制动平稳性较高且驾驶舒适性较好。

Description

一种用于液压行走马达的平衡控制阀

技术领域

本发明涉及一种挖掘机的配件，尤其是一种用于液压行走马达的平衡控制阀。

背景技术

传统轮式挖掘机的行走机构中，通常需要设置两个平衡控制阀，分别用于控制挖掘机的行走马达的制动和补油动作，为了便于安装和维护，两个平衡控制阀一般会相互连接在一起形成组合式阀块结构，但是这种组合式滑块结构体积相对较大、需要连接的管路相对较多，结构不够紧凑；同时由于制动和补油动作是通过两个平衡控制阀来实现的，协调性较差，制动时可能产生较大的冲击，平稳性相对较低。

为了减小挖掘机行走机构中平衡控制阀的体积，目前市场上有出现可同时进行制动和补油动作的一体式平衡控制阀，这类平衡控制阀通常采用单向阀来阻止制动时液压油从平衡换向阀中回流而影响制动效果，但是这种结构会使得挖掘机制动后突然停车，驾驶舒适性较差。

有鉴于此，本申请人对液压行走马达的控制阀的结构进行了深入的研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制动平稳性较高且驾驶舒适性较好的用于液压行走马达的平衡控制阀。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于液压行走马达的平衡控制阀，包括阀体，所述阀体内设置有用于切换油路的平衡换向阀、用于控制油压的第一缓冲溢流阀和第二缓冲溢流阀、用于防止液压油逆流的第一单向阀和第二单向阀、用于补充液压油的第一补油阀和第二补油阀、与所述平衡换向阀配合的第一节流阀和第二节流阀和用于判断油压的梭阀，所述阀体上还开设有与挖掘机的液压系统的多路阀连接第一压力输入孔和第二压力输入孔、与液压行走马达连接的第一压力输出孔和第二压力输出孔、与挖掘机压压系统连接的补油孔和梭阀输出孔以及用于连接上述各个阀和各个孔的内部通道，所述内部通道包括分别用于连通所述第一单向阀两端油路和所述第二单向阀两端油路的旁通通道，或者所述第一单向阀和所述第二单向阀上分别开设有用于连通相应单向阀两端油路的旁通通道。

作为本发明的一种改进，所述旁通通道为开设在所述第一单向阀或所述第二单向阀上的节流孔。

作为本发明的一种改进，所述平衡换向阀具有活塞杆以及被所述活塞杆分隔形成的第一活动室、第二活动室、第一压力室、第二压力室和第三压力室，所述第一活动室和所述第二活动室分别位于所述活塞杆的两端，所述第一压力室位于所述第三压力室和所述第一活动室之间，所述第二压力室位于所述第三压力室和所述第二活动室之间，且当所述活塞杆往所述第一活动室方向运动至极限位置时所述第一压力室和所述第三压力室相互连通，当所述活塞杆往所述第二活动室方向运动至极限位置时所述第二压力室和所述第三压力室相互连通，所述补油孔和所述第三压力室连通。

作为本发明的一种改进，所述第一单向阀设置在所述第一压力输入孔与所述第一压力输出孔之间的连接通道上，所述第一节流阀设置在所述第一压力输入孔和所述第一活动室的连接通道上，所述梭阀设置在所述第一压力输入孔和所述梭阀输出孔的连接通道上，所述第二压力输出孔和所述第二压力室连通，所述第一补油阀设置在所述第二压力输入孔和所述第三压力室的连接通道上；

所述第二单向阀设置在所述第二压力输入孔与所述第二压力输出孔之间的连接通道上，所述第二节流阀设置在所述第二压力输入孔和所述第二活动室的连接通道上，所述梭阀同时位于在所述第二压力输入孔和所述梭阀输出孔的连接通道上，所述第一压力输出孔和所述第一压力室连通，所述第二补油阀设置在所述第一压力输入孔和所述第三压力室的连接通道上。

作为本发明的一种改进，所述第一压力输入孔、所述第二压力输入孔、所述第一压力输出孔和所述第二压力输出孔朝向外部的开口位于所述阀体的同一侧面上。

作为本发明的一种改进，所述补油孔和所述梭阀输出孔朝向外部的开口位于所述阀体的同一侧面上，且所述补油孔或所述梭阀输出孔的轴线与所述第一压力输入孔的轴向相互垂直。

作为本发明的一种改进，所述第一缓冲溢流阀和所述第二缓冲溢流阀并联连接在所述第一压力输出孔和第二压力输出孔之间，且两者的安装方向相反。

采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1、通过设置旁通通道，制动时平衡换向阀内的液压油的油压不会突变，使得行走马达的进油液得到补偿，因此挖掘机制动时操作人员可以根据停车需要自主控制挖掘机的制动距离，避免突然停车，制动平稳性较高且驾驶舒适性较好。

2、通过直接在单向阀上开设节流孔来形成旁通通道，无需在阀体内开设额外的通道，结构较为紧凑且加工成本相对较低。

3、通过将第一压力输入孔、第二压力输入孔、第一压力输出孔和第二压力输出孔朝向外部的开口设置在阀体的同一侧面上，便于与之配合的管道的连接，避免管道交叉，安装和维护方便。

附图说明

图1为本发明用于液压行走马达的平衡控制阀的原理示意图；

图2为本发明用于液压行走马达的平衡控制阀的主视结构示意图；

图3为本发明用于液压行走马达的平衡控制阀的俯视结构示意图；

图4为图2中A-A位置的剖面结构示意图；

图5为图2中B-B位置的剖面结构示意图；

图6为图3中C-C位置的剖面结构示意图；

图7为图3中D-D位置的剖面结构示意图；

图8为图3中E-E位置的铺面结构示意图。

各图中标示对应如下：

10-阀体； 11-第一压力输入孔；

12-第二压力输入孔； 13-第一压力输出孔；

14-第二压力输出孔； 15-补油孔；

16-梭阀输出孔； 18-内部通道；

20-平衡换向阀； 21-活塞杆；

22-第一活动室； 23-第二活动室；

24-第一压力室； 25-第二压力室；

26-第三压力室； 31-第一缓冲溢流阀；

32-第二缓冲溢流阀； 41-第一单向阀；

42-第二单向阀； 43-节流孔；

51-第一补油阀； 52-第二补油阀；

61-第一节流阀； 62-第二节流阀；

70-梭阀。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明。

如图1-图8所示，本实施例提供的用于液压行走马达的平衡控制阀，包括阀体10，阀体10内设置有用于切换油路的平衡换向阀20、用于控制油压的第一缓冲溢流阀31和第二缓冲溢流阀32、用于防止液压油逆流的第一单向阀41和第二单向阀42、用于补充液压油的第一补油阀51和第二补油阀52、与所述平衡换向阀配合的第一节流阀61和第二节流阀62和用于判断油压的梭阀70，上述各阀共用同一个阀体10，且上述各阀都可以为常规的阀结构。

阀体10上还开设有与挖掘机的液压系统的多路阀连接的第一压力输入孔11和第二压力输入孔12、与液压行走马达连接的第一压力输出孔13和第二压力输出孔14、与挖掘机压压系统连接的补油孔15和梭阀输出孔16以及用于连接上述各个阀和各个孔的内部通道18，具体的第一压力输入孔11和第二压力输入孔12分别与挖掘机行走机构上的多路阀连接，第一压力输出孔13、第二压力输出孔14和梭阀输出孔分别与挖掘机行走机构上的行走马达连接，补油孔15和挖掘机行走机构上的油缸连接，多路阀、行走马达和油缸都是挖掘机行走机构上的常规部件，并非本发明的重点，此处也不再详述。

需要说明的是，上述各输入孔或输出孔并非仅具有输入油压或输出油压的功能，本实施例中仅是根据本领域技术人员的命名习惯进行命名。

优选的，在本实施例中，第一压力输入孔11、第二压力输入孔12、第一压力输出孔13和第二压力输出孔14朝向阀体10外部的开口位于阀体10的同一侧面上；补油孔15和梭阀输出孔16朝向阀体10外部的开口位于阀体10的同一侧面上，且补油孔15或梭阀输出孔16的轴线与第一压力输入孔11的轴向相互垂直，这样设置可便于与各个孔配合的外部管道的连接，避免管道交叉，安装和维护较为方便。

内部通道18包括分别用于连通第一单向阀41两端油路和第二单向阀42两端油路的旁通通道，或者第一单向阀41和第二单向阀42上分别开设有用于连通相应单向阀两端油路的旁通通道，即旁通通道既可以设置在阀体10上，也可以设置在相应的单向阀上，在本实施例中，旁通通道为开设在第一单向阀41或第二单向阀42上的节流孔43，即在本实施例中，旁通通道开设在第一单向阀41和第二单向阀42上，节流孔43可直接在常规的单向阀上钻孔获得。内部通道18的各个具体连接通道可以根据实际需要进行设置。

优选的，在本实施例中节流孔43的过流面积小于或等于对应的单向阀41或42的过流面积的四分之三。

本实施例中的平衡换向阀20具有活塞杆21以及被活塞杆21分隔形成的第一活动室22、第二活动室23、第一压力室24、第二压力室25和第三压力室26，第一活动室22和第二活动室23分别位于活塞杆21的两端，第一压力室24位于第三压力室26和第一活动室22之间，第二压力室25位于第三压力室26和第二活动室23之间，且活塞杆21上开设有环槽，当活塞杆21往第一活动室22方向运动至极限位置时环槽将第一压力室24和第三压力室26相互连通，当活塞杆21往第二活动室23方向运动至极限位置时第二压力室25和第三压力室26相互连通，当活塞杆21位于中间位置时，第一压力室24、第二压力室25和第三压力室26互不连通；当然，平衡换向阀20还具有两个弹簧，两个弹簧的一端分别抵顶在活塞杆21上，另一端分别抵顶在第一活动室22和第二活动室23上，用于控制活塞复位。此外，补油孔15和第三压力室26连通。

第一单向阀41设置在第一压力输入孔11与第一压力输出孔13之间的连接通道上，第一节流阀61设置在第一压力输入孔11和第一活动室22的连接通道上，梭阀70设置在第一压力输入孔11和梭阀输出孔16的连接通道上，即第一压力输入孔11分别与第一压力输出孔13、第一活动室22和梭阀输出孔16连接，形成三路油路。第二压力输出孔14和第二压力室25连通，第一补油阀51设置在第二压力输入孔12和第三压力室26的连接通道上。

类似的，第二单向阀42设置在第二压力输入孔12与第二压力输出孔14之间的连接通道上，第二节流阀62设置在第二压力输入孔12和第二活动室23的连接通道上，梭阀70同时位于在第二压力输入孔12和梭阀输出孔16的连接通道上，即梭阀输出孔16同时与第一压力输入孔11和第二压力输入孔12连接。第一压力输出孔13和第一压力室23连通，第二补油阀52设置在第一压力输入孔11和第三压力室26的连接通道上。

第一节流阀61同时位于第二补油阀52和第一活动室22之间的连接通道上，第二节流阀62同时位于第一补油阀51和第二活动室23之间的连接通道上，第一节流阀61和第二节流阀62分别与平衡换向阀20配合，用于根据挖掘机的行走状态控制第一活动室22和第二活动室23之间的压力差；第一缓冲溢流阀31和第二缓冲溢流阀32并联连接在所述第一压力输出孔13和第二压力输出孔14之间，且两者的安装方向相反，第一缓冲溢流阀31和第二缓冲溢流阀32具体安装方式与常规的平衡控制阀相同，此处不再详述。

需要挖掘机向前行走时，通过多路阀往第一压力输入孔11输入液压油，液压油流经第一压力输入孔11后分流为三路，第一路液压油经第一单向阀41和第一压力输出孔13输出至行走马达驱动行走马达工作，再由行走马达回流到第二压力输出孔14，并从第二压力输出孔14流入第二压力室25；第二液压油经第一节流阀61流入第一活动室22，使得活塞杆21往第二活动室23的方向运动，并将第二压力室25和第三压力室26连通，这样第一路液压油流至第二压力室25的液压油从第二压力室25依次经第三压力室26、第一补油阀51和第二压力输入孔12流回多路阀，形成回路；第三路液压油经梭阀70选择后从梭阀输出孔16输出至行走马达的控制端，行走马达根据这部分液压油的压力大小自动调节排量，使得挖掘机获得特定的输出扭矩和行走速度。

需要挖掘机向后行走时，则与上述动作相反，通过多路阀往第二压力输入孔12输入液压油，液压油流经第二压力输入孔12后也会分流为三路，类似的，第二路液压油驱动活塞杆21往第一活动室21的方向运动，并将第一压力室24和第三压力室26连通，第一路液压油依次流经第二单向阀42、行走马达、第一压力输出孔13、第一压力室24、第三压力室26、第二补油阀52和第一压力输入孔11，最后回流到多路阀形成回路，第三路液压油经梭阀70选择后从梭阀输出孔16输出至行走马达的控制端使得挖掘机获得特定的输出扭矩和行走速度。

需要对行走中的挖掘机进行制动时，可分为两种情况，第一种情况为挖掘机前行时进行制动，第二种情况为挖掘机向后行走时进行制动，两种情况中液压油在马达控制阀中的流动方式是类似的，此处以第一种情况为例进行说明。制动时，多路阀停止往第一压力输入孔11输入液压油，活塞杆21在弹簧的作用力下复位，第二压力室25和第三压力室26的连接被切断，行走马达失去动力停止工作，实现对挖掘机的制动，在这个过程中，由于节流孔43的存在，第一活动室22内的液压油的油压不会马上消失，使得第二压力室25和第三压力室26之间的连接通道的可以缓慢变小后才被切断，行走马达在制动后仍可缓慢运动后才停止，制动平稳性较高且驾驶舒适性较好。

当制动后且活塞杆21已经复位后，如果挖掘机仍在惯性或坡道的作用下继续前行或后退，行走马达会被迫运转，此时由于第二压力室25和第三压力室26的连接或者第一压力室24和第三压力室26的连接已经被切断，出油通路被堵，油压会急剧上升，当油压达到第一缓冲溢流阀31或第二缓冲溢流阀32所设定的压力值后，第一缓冲溢流阀31或第二缓冲溢流阀32会被打开，使得油压降下来，确保行走马达和马达控制器不被破坏。

上面结合附图对本发明做了详细的说明，但是本发明的实施方式并不仅限于上述实施方式，本领域技术人员根据现有技术可以对本发明做出各种变形，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种用于液压行走马达的平衡控制阀，包括阀体，其特征在于，所述阀体内设置有用于切换油路的平衡换向阀、用于控制油压的第一缓冲溢流阀和第二缓冲溢流阀、用于防止液压油逆流的第一单向阀和第二单向阀、用于补充液压油的第一补油阀和第二补油阀、与所述平衡换向阀配合的第一节流阀和第二节流阀和用于判断油压的梭阀，所述阀体上还开设有与挖掘机的液压系统的多路阀连接第一压力输入孔和第二压力输入孔、与液压行走马达连接的第一压力输出孔和第二压力输出孔、与挖掘机液压 系统连接的补油孔和梭阀输出孔以及用于连接上述各个阀和各个孔的内部通道，所述内部通道包括分别用于连通所述第一单向阀两端油路和所述第二单向阀两端油路的旁通通道且所述旁通通道设置在阀体上，或者所述第一单向阀和所述第二单向阀上分别开设有用于连通相应单向阀两端油路的旁通通道，且所述旁通通道为开设在所述第一单向阀和所述第二单向阀的阀壳壁上的节流孔及阀壳壁上设置的活动部分内的节流孔；阀壳壁和活动部分之间设置有弹簧，阀壳壁上的节流孔对应阀体上容置弹簧的腔设置；节流孔的过流面积分别小于或等于对应的第一单向阀、第二单向阀的过流面积的四分之三；所述补油孔和所述梭阀输出孔朝向外部的开口位于所述阀体的同一侧面上，且所述补油孔和所述梭阀输出孔的轴线与所述第一压力输入孔的轴向相互垂直。

2.如权利要求1所述的用于液压行走马达的平衡控制阀，其特征在于，所述平衡换向阀具有活塞杆以及被所述活塞杆分隔形成的第一活动室、第二活动室、第一压力室、第二压力室和第三压力室，所述第一活动室和所述第二活动室分别位于所述活塞杆的两端，所述第一压力室位于所述第三压力室和所述第一活动室之间，所述第二压力室位于所述第三压力室和所述第二活动室之间，且当所述活塞杆往所述第一活动室方向运动至极限位置时所述第一压力室和所述第三压力室相互连通，当所述活塞杆往所述第二活动室方向运动至极限位置时所述第二压力室和所述第三压力室相互连通，所述补油孔和所述第三压力室连通。

3.如权利要求2所述的用于液压行走马达的平衡控制阀，其特征在于，所述第一单向阀设置在所述第一压力输入孔与所述第一压力输出孔之间的连接通道上，所述第一节流阀设置在所述第一压力输入孔和所述第一活动室的连接通道上，所述梭阀设置在所述第一压力输入孔和所述梭阀输出孔的连接通道上，所述第二压力输出孔和所述第二压力室连通，所述第一补油阀设置在所述第二压力输入孔和所述第三压力室的连接通道上；

所述第二单向阀设置在所述第二压力输入孔与所述第二压力输出孔之间的连接通道上，所述第二节流阀设置在所述第二压力输入孔和所述第二活动室的连接通道上，所述梭阀同时位于在所述第二压力输入孔和所述梭阀输出孔的连接通道上，所述第一压力输出孔和所述第一压力室连通，所述第二补油阀设置在所述第一压力输入孔和所述第三压力室的连接通道上。

4.如权利要求1-3中任一权利要求所述的用于液压行走马达的平衡控制阀，其特征在于，所述第一压力输入孔、所述第二压力输入孔、所述第一压力输出孔和所述第二压力输出孔朝向外部的开口位于所述阀体的同一侧面上。

5.如权利要求1-3中任一权利要求所述的用于液压行走马达的平衡控制阀，其特征在于，所述第一缓冲溢流阀和所述第二缓冲溢流阀并联连接在所述第一压力输出孔和第二压力输出孔之间，且两者的安装方向相反。