CN106151146A - 一种自减压负荷传感多路换向阀及其工作原理 - Google Patents

Abstract

一种自减压负荷传感多路换向阀及其工作原理，它由减压阀、首片阀、中片阀一、中片阀二、中片阀三、过液尾片组成，减压阀与首片阀通过内六角螺栓连接，中片阀一、中片阀二、中片阀三及过液尾片通过双头螺柱及其螺母与首片阀连接。它用于工程机械。

Description

一种自减压负荷传感多路换向阀及其工作原理

技术领域

本发明涉及一种自减压负荷传感多路换向阀及其工作原理，尤其指一种用于工程机械的自减压负荷传感多路换向阀及其工作原理。

背景技术

多路换向阀是将两个以上的阀块组合在一起，用以操纵多个执行元件的运动。它可根据不同的液压系统的要求，把安全阀、过载阀、补油阀、分流阀、制动阀、单向阀等组合在一起，所以它结构紧凑，管路简单，压力损失小，而且安装简单。目前，液压多路换向阀为了适应多用户系统，大多采用压力补偿器来调节多用户同时工作的流量分配，但是由于该系统存在的缺点是：同时运动的负载压力尽可能的接近，否则，多个负载以不同的压力工作时的系统效率较低，也就是说，与泵控系统相比时需要的冷却器要大。

中国专利曾公开了一种负荷传感电液比例多路换向阀(200910030314.5)，由进油阀、至少两个电液比例换向阀、回油端盖、控制器组成，进油阀上设进油口、回油口，各电液比例换向阀上分别设工作油口，进油阀上的进油口和回油口通过预压阀、溢流阀相连；电液比例换向阀上设有驱动阀腔、控制阀腔、控制阀芯、减压比例控制阀，控制阀芯活动连接在控制阀腔内，并与驱动其作直线往复运动的减压比例控制阀相连；减压比例控制阀与控制器相连；控制器中设记载有根据进油口实时油压调节减压比例控制阀驱动力数值的程序的存储芯片。

中国专利曾公开了一种多路换向阀(201320059891.9)，其包括依次连接的进油联、换向联和尾联，所述进油联包括依次连通的差压阀、负荷传感通道以及溢流阀；所述换向联包括依次连通的主阀芯、阀芯和负载压力保持阀，且该换向联上还设有与该负载压力保持阀连通的工作油口，所述溢流阀上设有调节该溢流阀压力的调压装置。

发明内容

本发明的目的在于克服上述缺陷，提供一种带自减压功能的负荷传感多路换向阀及其工作原理，当系统有某些负载需要较低的压力时，通过减压阀将系统的一条回路压力调节至用户工作需要的低压状态，减少系统发热，节能降耗，延长阀总成的寿命。它结构紧凑，便于安装维修，抗污染能力强，密封性能可靠。

为达到上述目的，本发明采取的解决方案是：一种自减压负荷传感多路换向阀，它由减压阀、首片阀、中片阀一、中片阀二、中片阀三、过液尾片组成，减压阀与首片阀通过内六角螺栓连接，中片阀一、中片阀二、中片阀三及过液尾片通过双头螺柱及其螺母与首片阀连接。

所述的减压阀包括减压阀体，减压阀体中开有减压主工作腔、减压泄荷腔、减压工作口、减压进液腔、减压回液腔，减压主工作腔内装依次装有减压六角螺堵、减压小阀杆、减压小弹簧、减压O型圈一、减压定位套、减压先导组件；减压先导组件由先导调节螺钉、先导螺母、先导O型圈一、先导阀套，先导O型圈二、先导调压弹簧、先导小阀芯、先导O型圈三组成，先导阀套中放置先导小阀芯，先导小阀芯套先导调压弹簧，先导调节螺钉拧入先导螺母、伸入先导阀套与先导调压弹簧接触，先导阀套内壁上嵌有先导O型圈一，先导O型圈一与先导调节螺钉接触，先导阀套外壁上套有先导O型圈二、嵌有先导O型圈三；先导小阀芯与先导阀套形成锥面密封，减压阀体与减压小阀杆形成间隙密封；减压泄荷腔装有减压密封堵头、减压O型圈二、减压大弹簧、减压钢球，减压钢球与减压阀体形成硬密封；减压阀体上还钻有三个工艺孔，位于上部的工艺孔连通上部位置的减压回液腔与泄荷腔，位于中部的工艺孔连通中间位置的回液腔回液腔与泄荷腔的中间位置，位于下部的工艺孔连通减压工作口与泄荷腔的下部位置；减压小阀杆内部有薄壁将其分为工作腔和卸载腔两个腔体，薄壁上开有节流口，减压小阀杆中部开有两排八个进液口，和一排四个节流孔，此十二个孔连通的减压进液腔和减压小阀杆内部的工作腔，减压小阀杆一端开有四个工作口，连通减压工作口和减压小阀杆内部的工作腔与泄荷腔的下部。

所述的首片阀包括首片阀体，首片阀体内开有首片主工作腔、首片进液腔、首片回液腔、LS压力腔及两个快速插装阀接口，首片主工作腔内依次装有首片螺堵、首片阀芯、首片垫片、首片薄垫片、首片弹簧、首片端盖，两个快速插装阀接口分别安装有LS溢流阀组件、LS流量控制阀组件，阀体上两个工艺孔分别装有首片外六角堵头；所述的LS流量控制阀组件由LS流量控制阀垫、LS流量控制阀套、LS流量控制螺堵、LS流量控制调压弹簧、LS流量控制阀芯、LS流量控制阀芯、LS流量控制滤网组件组成，LS流量控制阀套中放置LS流量控制阀芯，LS流量控制阀芯与LS流量控制阀芯接触，LS流量控制调压弹簧一端抵住LS流量控制阀芯、另一端抵住LS流量控制螺堵，LS流量控制螺堵中嵌入LS流量控制阀垫并拧入LS流量控制阀套一端，LS流量控制阀套另一端放置LS流量控制滤网组件，LS流量控制阀套外壁嵌入LS流量控制O型圈二及其LS流量控制挡圈、套有LS流量控制O型圈一，LS流量控制O型圈二及其LS流量控制挡圈和LS流量控制O型圈一与首片阀体接触，首片阀体中开有LS流量控制回液腔和LS流量控制工艺孔；所述的LS溢流阀组件由LS溢流螺母、LS溢流螺柱、LS溢流调压螺丝、LS溢流弹簧、LS溢流阀体、LS溢流弹簧座、LS溢流阀芯构成，LS溢流阀体中放置LS溢流阀芯，LS溢流阀芯与LS溢流弹簧座接触，LS溢流弹簧一端抵住LS溢流弹簧座、另一端抵住LS溢流调压螺丝，LS溢流螺柱与LS溢流调压螺丝配合，LS溢流螺母与LS溢流调压螺丝配合，LS溢流调压螺丝外壁嵌有LS溢流O型圈一，LS溢流O型圈一与LS溢流阀体接触，LS溢流阀体外壁套有LS溢流O型圈二，LS溢流O型圈二与首片阀体接触，LS溢流阀芯外壁嵌有LS溢流O型圈三及其LS溢流挡圈，LS溢流O型圈三及其LS溢流挡圈与首片阀体接触。

所述的中片阀一包括中片阀体，中片阀阀体上开有中片上工作孔、中片下工作孔、中片进液腔、中片回液腔、中片中间腔、中片工作腔、LS口，中片上工作孔左右两端都装入中片活门、中片小弹簧、中片单向阀套，中片小弹簧一端抵住中片活门、另一端抵住中片单向阀套，中片上工作孔左端拧入二次溢流阀组件，中片上工作孔右端拧入中片侧堵；中片下工作孔中装入中片主阀芯二，中片主阀芯二左端与中片弹簧座一接触、右端与一个中片弹簧座二接触，中片大弹簧一一端抵住中片大弹簧座一、另一端抵住中片端盖，中片连接螺钉套入另一个中片弹簧座二并顶住中片主阀芯二右端，中片大弹簧二一端抵住一个中片弹簧座二、另一端抵住另一个中片弹簧座二，另一个中片弹簧座二与中片端盖接触；中片中间腔内装有中片压力补偿器和中片堵头；所述的二次溢流阀组件包括二次溢流阀体，二次溢流阀套插入二次溢流阀体，二次溢流粗弹簧装入二次溢流阀套，一端抵住二次溢流调压螺丝、另一端抵住二次溢流先导活门，二次溢流密封螺母拧入二次溢流调压螺丝与二次溢流阀套紧密接触，二次溢流小弹簧一端与二次溢流阀套接触、另一端与二次溢流滑杆接触，二次溢流大弹簧与二次溢流阀套接触、另一端与二次溢流活门接触；二次溢流阀套外壁嵌有二次溢流O型圈一，二次溢流O型圈一与二次溢流阀体接触，二次溢流阀体外壁嵌有二次溢流O型圈二，二次溢流O型圈二与中片阀阀体接触，二次溢流阀体外壁嵌有二次溢流O型圈三及其二次溢流复合垫，二次溢流复合垫与二次溢流活门接触，二次溢流阀体外壁嵌有二次溢流O型圈四及其二次溢流挡圈，二次溢流O型圈四及其二次溢流挡圈与中片阀阀体接触。

所述的中片阀二包括中片阀体，中片阀阀体上开有中片上工作孔、中片下工作孔、中片进液腔、中片回液腔、中片中间腔、中片工作腔、LS口，中片上工作孔左右两端都装入中片活门、中片小弹簧、中片单向阀套，中片小弹簧一端抵住中片活门、另一端抵住中片单向阀套，中片上工作孔左右端再分别拧入二次溢流阀组件；中片下工作孔中装入中片主阀芯一，中片主阀芯一左右两端分别与中片弹簧座一接触，中片大弹簧一一端抵住中片大弹簧座一、另一端抵住中片端盖；中片中间腔内装有中片压力补偿器和中片堵头；所述的二次溢流阀组件包括二次溢流阀体，二次溢流阀套插入二次溢流阀体，二次溢流粗弹簧装入二次溢流阀套，一端抵住二次溢流调压螺丝、另一端抵住二次溢流先导活门，二次溢流密封螺母拧入二次溢流调压螺丝与二次溢流阀套紧密接触，二次溢流小弹簧一端与二次溢流阀套接触、另一端与二次溢流滑杆接触，二次溢流大弹簧与二次溢流阀套接触、另一端与二次溢流活门接触；二次溢流阀套外壁嵌有二次溢流O型圈一，二次溢流O型圈一与二次溢流阀体接触，二次溢流阀体外壁嵌有二次溢流O型圈二，二次溢流O型圈二与中片阀阀体接触，二次溢流阀体外壁嵌有二次溢流O型圈三及其二次溢流复合垫，二次溢流复合垫与二次溢流活门接触，二次溢流阀体外壁嵌有二次溢流O型圈四及其二次溢流挡圈，二次溢流O型圈四及其二次溢流挡圈与中片阀阀体接触。

所述的中片阀三包括中片阀体，中片阀阀体上开有中片上工作孔、中片下工作孔、中片进液腔、中片回液腔、中片中间腔、中片工作腔、LS口，中片上工作孔左右两端都装入中片活门、中片小弹簧、中片单向阀套，中片小弹簧一端抵住中片活门、另一端抵住中片单向阀套，中片上工作孔左右端再分别拧入中片侧堵；中片下工作孔中装入中片主阀芯一，中片主阀芯一左右两端分别与中片弹簧座一接触，中片大弹簧一一端抵住中片大弹簧座一、另一端抵住中片端盖；中片中间腔内装有中片压力补偿器和中片堵头。

该种自减压负荷传感多路换向阀工作原理是：当所有中片阀的主阀芯都处于中位时，此时系统负载为零，压力传感器LS内部的通道处于关闭状态，此时压力传感器LS压力腔压力与回液腔压力相当，此时首片阀的进液腔的压力油推动阀芯向右移动，大部分压力油直接从进液腔流至回液腔进行卸载，由于阀芯右端的弹簧存在，此时的进液腔内油压压力等于弹簧力的大小，另外一小部分压力油则从首片阀的进液腔经过减压阀的进液腔，途径阀杆内腔到达A1口，如果此时A1口的的压力超过设定的调定压力，例如3.5MPa，调定压力通过调压螺丝进行调节，则压力油压推开先导组件小阀芯进行泄压，当压力超过设定弹簧力，例如5MPa时，则油压将克服减压阀内的卸载腔的弹簧力，推开钢球进行较大流量的泄压，总之，经过减压阀的A1口的压力可以满足低压用户所需要的压力情况，当有中片阀的主阀芯运动时，减压阀部分依然按照上述工作方式进行工作。

当系统中有用户进行作业时，即当某个主阀芯在液控的作用下向一侧运动时，则压力油从进液腔流经中间腔，其中一部分压力油进入减压阀，按照上述工作方式进行工作，另外部分压力油经过主阀芯与阀体的节流孔进入中间腔，推动压力补偿器LS，一小部分液压油经过压力补偿器LS内部的节流孔进入LS口，继而到达各中片阀的LS口和首片阀的LS口，然后到达首片阀的LS压力腔内，大部分的液压油则推开活门，进入工作腔及工作口，推动负载运动，假设此时的负载重量为F，则此时中间腔内的压力P＝F/A，A为油缸横截面积，不难看出，LS压力腔的P＝中间腔的P，当LS腔的压力超过设定压力的时候，通过LS溢流阀溢流至回液腔，保证系统的安全，另一方面，LS腔的压力油经过LS流量控制阀将多余的流量排至回液腔，以减少系统的能量损失。需要注意的是压力补偿器、通过阀芯的节流口、弹簧等形成一个定差减压阀，即进液腔的压力P(泵)和中间腔的压力P(中间腔)之间相差一个恒定的压力差ΔP(与弹簧力大小成正比)，因此，从上述得到P(泵)＝F/A+ΔP，也即是说泵的输出压力由相应的负载决定，这样减少了系统多余的能量损失，较少了系统的发热量，提高了效率。当系统有多个主阀芯同时发生动作时，根据定差减压阀可以推断出，这时的P(泵)与多个中间腔的压力Pi的压力差ΔP依旧相等，不同的是，此时具有较高负载的油路所在的中片阀内的中间腔能够推动该腔内的LS上移，打开与LS口的通路，此时LS腔内的压力为P(LS)＝Fmax/A，而负载较低中片阀内的压力补偿器在P(LS)的作用下位置相应下移，并保持在中间的某个位置(使中间腔和LS口保持断开)，不同的LS位置使该中片阀的中间腔与工作腔之间形成不同的节流口大小，节流产生的压力降刚好等于最大负载与较小的负载差值除以相应的面积，当用户间负载相差不大的时候，节流口会比较小，当负载相差较大的时候，节流口相应变大，这时系统将造成很大的节流能量损失，系统的效率将会大大降低，发热也会加大。从上面可以看出，当多用户同时进行工作的时候，各用户的流量大小分布Q＝P(中间腔)*K(节流口大小)，可以得出，多用户的流量分配只跟节流口的大小决定的，跟负载无关，当系统流量饱和时，各用户都得到最大的流量分配，当系统流量不饱和时，各个中片阀的LS同时下移，K同时减小，但各个不同负载的油路依旧有同样的ΔP，只不过此时ΔP的值相比流量饱和时减小了，因此所有油路的流量Q＝PK也全部减少，依然与负载大小无关。

该种自减压负荷传感多路换向阀结构紧凑，密封关闭性能可靠，使用寿命长。

附图说明

图1是本实施例的主视图。

图2是本实施例的俯视图。

图3是图1中的F-F剖视图。

图4是图2中的A-A剖视图。

图5国图4中的先导组件结构示意图。

图6是图2中的B-B剖视图。

图7是图6中的LS流量控制阀组件局部剖视图。

图8是图6中的LS溢流阀组件局部剖视图。

图9是图2中的C-C剖视图。

图10是图9中的二次溢流阀组件结构示意图。

图11是图2中的D-D剖视图。

图12是图2中的E-E剖视图。

图13是图2中的过液尾片结构图。

图14是本实施例的液压原理图。

图中：1、中片端盖，2、中片弹簧座一，3、中片大弹簧一，4、中片主阀芯一，5、中片压力补偿器，6、中片堵头，7、中片阀体，8、中片活门，9、中片小弹簧，10、中片单向阀套，11、中片侧堵，12、二次溢流阀组件，13、中片主阀芯二，14、中片连接螺钉，15、中片大弹簧二，16、中片弹簧座二，17、LS口，18、中片中间腔，19、中片回液腔，20、中片进液腔，21、中片工作腔。2-1、内六角螺栓，2-2、减压阀，2-3、首片阀，2-4、中片阀一，2-5、中片阀二，2-6、中片阀三，2-7、过液尾片，2-8、螺母，2-9、双头螺柱。4-1、减压六角螺堵，4-2、减压小阀杆，4-3、减压小弹簧，4-4、减压阀体，4-5、减压O型圈一，4-6、减压定位套，4-7、减压先导组件，4-8、减压密封堵头，4-9、减压O型圈二，4-10、减压大弹簧，4-11、减压钢球，4-12、减压回液腔，4-13、减压进液腔。5-1、先导调节螺钉，5-2、先导螺母，5-3、先导O型圈一，5-4、先导阀套，5-5、先导O型圈二，5-6、先导调压弹簧，5-7、先导小阀芯，5-8、先导O型圈三。6-1、首片阀体，6-2、首片螺堵，6-3、首片外六角螺堵，6-4、首片阀芯，6-5、首片垫片，6-6、首片薄垫片，6-7、首片弹簧，6-8首片、端盖，6-9、LS溢流阀组件，6-10、LS流量控制阀组件，6-11、LS回液孔，6-12、LS压力腔，6-13、首片阀回液腔，6-14、首片阀进液腔。7-1、LS流量控制阀垫，7-2、LS流量控制阀套，7-3、LS流量控制螺堵，7-4、LS流量控制调压弹簧，7-5、LS流量控制垫片，7-6、LS流量控制O型圈一，7-7、LS流量控制阀芯，7-8、LS流量控制O型圈二，7-9、LS流量控制挡圈，7-10、LS流量控制滤网组件，7-11、LS流量控制回液腔，7-12、LS流量控制工艺孔。8-1、LS溢流螺母，8-2、LS溢流螺柱，8-3、LS溢流调压螺丝，8-4、LS溢流弹簧，8-5、LS溢流O型圈一，8-6、LS溢流O型圈二，8-7、LS溢流阀体，8-8、LS溢流弹簧座，8-9、LS溢流阀芯，8-10、LS溢流O型圈三，8-11、LS溢流挡圈。10-1、二次溢流调压螺丝，10-2、二次溢流密封螺母，10-3、二次溢流阀套，10-4、二次溢流粗弹簧，10-5、二次溢流O型圈一，10-6、二次溢流阀体，10-7、二次溢流先导活门，10-8、二次溢流活门，10-9、二次溢流O型圈二，10-10、二次溢流O型圈三，10-11、二次溢流复合垫，10-12、二次溢流小弹簧，10-13、二次溢流大弹簧，10-14、二次溢流滑杆，10-15、二次溢流O型圈四，10-16、二次溢流挡圈。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图对本发明再作描述。

参见图1-图13，一种自减压负荷传感多路换向阀，它由减压阀2-2、首片阀2-3、中片阀一2-4、中片阀二2-5、中片阀三2-6、过液尾片2-7组成，减压阀2-2与首片阀2-3通过内六角螺栓2-1连接，中片阀一-4、中片阀二2-5、中片阀三2-6及过液尾片2-7通过双头螺柱2-9及其螺母2-8与首片阀2-3连接。

参见图2-图5，所述的减压阀1-2包括减压阀体4-4，减压阀体4-4中开有减压主工作腔、减压泄荷腔、减压工作口、减压进液腔4-13、减压回液腔4-12，减压主工作腔内装依次装有减压六角螺堵4-1、减压小阀杆4-2、减压小弹簧4-3、减压O型圈一4-5、减压定位套4-6、减压先导组件4-7；减压先导组件4-7由先导调节螺钉5-1、先导螺母5-2、先导O型圈一5-3、先导阀套5-4，先导O型圈二5-5、先导调压弹簧5-6、先导小阀芯5-7、先导O型圈三5-8组成，先导阀套5-4中放置先导小阀芯5-7，先导小阀芯5-7套先导调压弹簧5-6，先导调节螺钉5-1拧入先导螺母5-2、伸入先导阀套5-4与先导调压弹簧5-6接触，先导阀套5-4内壁上嵌有先导O型圈一5-3，先导O型圈一5-3与先导调节螺钉5-1接触，先导阀套5-4外壁上套有先导O型圈二5-5、嵌有先导O型圈三5-8；先导小阀芯5-7与先导阀套5-4形成锥面密封，减压阀体4-4与减压小阀杆4-2形成间隙密封；减压泄荷腔装有减压密封堵头4-8、减压O型圈二4-9、减压大弹簧4-10、减压钢球4-11，减压钢球4-11与减压阀体4-4形成硬密封；减压阀体4-4上还钻有三个工艺孔，位于上部的工艺孔连通上部位置的减压回液腔4-12与泄荷腔，位于中部的工艺孔连通中间位置的回液腔回液腔4-12与泄荷腔的中间位置，位于下部的工艺孔连通减压工作口与泄荷腔的下部位置；减压小阀杆4-2内部有薄壁将其分为工作腔和卸载腔两个腔体，薄壁上开有节流口，减压小阀杆4-2中部开有两排八个进液口，和一排四个节流孔，此十二个孔连通的减压进液腔4-13和减压小阀杆4-2内部的工作腔，减压小阀杆4-2一端开有四个工作口，连通减压工作口和减压小阀杆4-2内部的工作腔与泄荷腔的下部。

参见图2、图3、图6-图8，所述的首片阀2-3包括首片阀体6-1，首片阀体6-1内开有首片主工作腔、首片进液腔6-14、首片回液腔6-13、LS压力腔6-12及两个快速插装阀接口，首片主工作腔内依次装有首片螺堵6-2、首片阀芯6-4、首片垫片6-5、首片薄垫片6-6、首片弹簧6-7、首片端盖6-8，两个快速插装阀接口分别安装有LS溢流阀组件6-9、LS流量控制阀组件6-10，阀体上两个工艺孔分别装有首片外六角堵头6-3；所述的LS流量控制阀组件6-10由LS流量控制阀垫7-1、LS流量控制阀套7-2、LS流量控制螺堵7-3、LS流量控制调压弹簧7-4、LS流量控制阀芯7-7、LS流量控制阀芯7-7、LS流量控制滤网组件7-10组成，LS流量控制阀套7-2中放置LS流量控制阀芯7-7，LS流量控制阀芯7-7与LS流量控制阀芯7-7接触，LS流量控制调压弹簧7-4一端抵住LS流量控制阀芯7-7、另一端抵住LS流量控制螺堵7-3，LS流量控制螺堵7-3中嵌入LS流量控制阀垫7-1并拧入LS流量控制阀套7-2一端，LS流量控制阀套7-2另一端放置LS流量控制滤网组件10，LS流量控制阀套7-2外壁嵌入LS流量控制O型圈二7-8及其LS流量控制挡圈7-9、套有LS流量控制O型圈一7-6，LS流量控制O型圈二7-8及其LS流量控制挡圈7-9和LS流量控制O型圈一7-6与首片阀体6-1接触，首片阀体6-1中开有LS流量控制回液腔7-11和LS流量控制工艺孔7-12；所述的LS溢流阀组件6-9由LS溢流螺母8-1、LS溢流螺柱8-2、LS溢流调压螺丝8-3、LS溢流弹簧8-4、LS溢流阀体8-7、LS溢流弹簧座8-8、LS溢流阀芯8-9构成，LS溢流阀体8-7中放置LS溢流阀芯8-9，LS溢流阀芯8-9与LS溢流弹簧座8-8接触，LS溢流弹簧8-4一端抵住LS溢流弹簧座8-8、另一端抵住LS溢流调压螺丝8-3，LS溢流螺柱8-2与LS溢流调压螺丝8-3配合，LS溢流螺母8-1与LS溢流调压螺丝8-3配合，LS溢流调压螺丝8-3外壁嵌有LS溢流O型圈一8-5，LS溢流O型圈一8-5与LS溢流阀体8-7接触，LS溢流阀体8-7外壁套有LS溢流O型圈二8-6，LS溢流O型圈二8-6与首片阀体6-1接触，LS溢流阀芯8-9外壁嵌有LS溢流O型圈三8-10及其LS溢流挡圈8-11，LS溢流O型圈三8-10及其LS溢流挡圈8-11与首片阀体6-1接触。

参见图2、图9、图10，所述的中片阀一2-4包括中片阀体7，中片阀阀体7上开有中片上工作孔、中片下工作孔、中片进液腔20、中片回液腔19、中片中间腔18、中片工作腔21、LS口17，中片上工作孔左右两端都装入中片活门8、中片小弹簧9、中片单向阀套10，中片小弹簧9一端抵住中片活门8、另一端抵住中片单向阀套10，中片上工作孔左端拧入二次溢流阀组件12，中片上工作孔右端拧入中片侧堵11；中片下工作孔中装入中片主阀芯二13，中片主阀芯二13左端与中片弹簧座一2接触、右端与一个中片弹簧座二16接触，中片大弹簧一3一端抵住中片大弹簧座一2、另一端抵住中片端盖1，中片连接螺钉14套入另一个中片弹簧座二16并顶住中片主阀芯二13右端，中片大弹簧二15一端抵住一个中片弹簧座二16、另一端抵住另一个中片弹簧座二16，另一个中片弹簧座二16与中片端盖1接触；中片中间腔18内装有中片压力补偿器5和中片堵头6；所述的二次溢流阀组件12包括二次溢流阀体10-6，二次溢流阀套10-3插入二次溢流阀体10-6，二次溢流粗弹簧10-4装入二次溢流阀套10-3，一端抵住二次溢流调压螺丝10-1、另一端抵住二次溢流先导活门10-7，二次溢流密封螺母10-2拧入二次溢流调压螺丝10-1与二次溢流阀套10-3紧密接触，二次溢流小弹簧10-12一端与二次溢流阀套10-3接触、另一端与二次溢流滑杆10-14接触，二次溢流大弹簧10-13与二次溢流阀套10-3接触、另一端与二次溢流活门10-8接触；二次溢流阀套10-3外壁嵌有二次溢流O型圈一10-5，二次溢流O型圈一10-5与二次溢流阀体10-6接触，二次溢流阀体10-6外壁嵌有二次溢流O型圈二10-9，二次溢流O型圈二10-9与中片阀阀体7接触，二次溢流阀体10-6外壁嵌有二次溢流O型圈三10-10及其二次溢流复合垫10-11，二次溢流复合垫10-11与二次溢流活门10-8接触，二次溢流阀体10-6外壁嵌有二次溢流O型圈四10-15及其二次溢流挡圈10-16，二次溢流O型圈四10-15及其二次溢流挡圈10-16与中片阀阀体7接触。

参见图2、图10、图11，所述的中片阀二2-5包括中片阀体7，中片阀阀体7上开有中片上工作孔、中片下工作孔、中片进液腔20、中片回液腔19、中片中间腔18、中片工作腔21、LS口17，中片上工作孔左右两端都装入中片活门8、中片小弹簧9、中片单向阀套10，中片小弹簧9一端抵住中片活门8、另一端抵住中片单向阀套10，中片上工作孔左右端再分别拧入二次溢流阀组件12；中片下工作孔中装入中片主阀芯一4，中片主阀芯一4左右两端分别与中片弹簧座一2接触，中片大弹簧一3一端抵住中片大弹簧座一2、另一端抵住中片端盖1；中片中间腔18内装有中片压力补偿器5和中片堵头6；所述的二次溢流阀组件12包括二次溢流阀体10-6，二次溢流阀套10-3插入二次溢流阀体10-6，二次溢流粗弹簧10-4装入二次溢流阀套10-3，一端抵住二次溢流调压螺丝10-1、另一端抵住二次溢流先导活门10-7，二次溢流密封螺母10-2拧入二次溢流调压螺丝10-1与二次溢流阀套10-3紧密接触，二次溢流小弹簧10-12一端与二次溢流阀套10-3接触、另一端与二次溢流滑杆10-14接触，二次溢流大弹簧10-13与二次溢流阀套10-3接触、另一端与二次溢流活门10-8接触；二次溢流阀套10-3外壁嵌有二次溢流O型圈一10-5，二次溢流O型圈一10-5与二次溢流阀体10-6接触，二次溢流阀体10-6外壁嵌有二次溢流O型圈二10-9，二次溢流O型圈二10-9与中片阀阀体7接触，二次溢流阀体10-6外壁嵌有二次溢流O型圈三10-10及其二次溢流复合垫10-11，二次溢流复合垫10-11与二次溢流活门10-8接触，二次溢流阀体10-6外壁嵌有二次溢流O型圈四10-15及其二次溢流挡圈10-16，二次溢流O型圈四10-15及其二次溢流挡圈10-16与中片阀阀体7接触。

参见图2、图10、图12，所述的中片阀三2-6包括中片阀体7，中片阀阀体7上开有中片上工作孔、中片下工作孔、中片进液腔20、中片回液腔19、中片中间腔18、中片工作腔21、LS口17，中片上工作孔左右两端都装入中片活门8、中片小弹簧9、中片单向阀套10，中片小弹簧9一端抵住中片活门8、另一端抵住中片单向阀套10，中片上工作孔左右端再分别拧入中片侧堵11；中片下工作孔中装入中片主阀芯一4，中片主阀芯一4左右两端分别与中片弹簧座一2接触，中片大弹簧一3一端抵住中片大弹簧座一2、另一端抵住中片端盖1；中片中间腔18内装有中片压力补偿器5和中片堵头6。

参见图1、图2、图13，所述的过液尾片2-7结构简单，仅开有一个进液口，可以与中片阀进液口相同。

参见图1-图14，该种自减压负荷传感多路换向阀的工作原理是：当所有中片阀的主阀芯都处于中位时(图9、图11、图12所示位置)，此时系统负载为零，压力传感器(LS)处于图示位置，LS内部的通道处于关闭状态，此时LS压力腔压力与回液腔压力相当，此时首片阀的进液腔的压力油推动阀芯向右移动，大部分压力油直接从进液腔流至回液腔进行卸载，由于阀芯右端的弹簧存在，此时的进液腔内油压压力等于弹簧力的大小，另外一小部分压力油则从首片阀的进液腔经过减压阀的进液腔，途径阀杆内腔到达A1口，如果此时A1口的的压力超过3.5MPa(设计调定压力，此压力可以通过调压螺丝进行调节，该发明不仅仅局限于3.5MP设计压力)，则压力油压推开先导组件小阀芯进行泄压，当压力超过5MPa(设计弹簧力大小，该发明不仅仅局限于5MP设计压力)时，则油压将克服减压阀内的卸载腔的弹簧力，推开钢球进行较大流量的泄压，总之，经过减压阀的A1口的压力可以满足低压用户所需要的压力情况，当有中片阀的主阀芯运动时，减压阀部分依然按照上述原理进行工作。

参见图1-图14，当系统中有用户进行作业时，即当某个主阀芯在液控的作用下向一侧运动时，则压力油从进液腔流经中间腔，其中一部分压力油进入减压阀，如上段减压阀所述原理进行运行，另外部分压力油经过主阀芯与阀体的节流孔进入中间腔，推动压力补偿器(LS)，一小部分液压油经过LS内部的节流孔进入LS口，继而到达各中片阀的LS口和首片阀的LS口，然后到达首片阀的LS压力腔内，大部分的液压油则推开活门，进入工作腔及工作口，推动负载运动，假设此时的负载重量为F，则此时中间腔内的压力P(中间腔)＝F/A(A为油缸横截面积)，不难看出，P(LS压力腔)＝P(中间腔)，当LS腔的压力超过设定压力的时候，通过LS溢流阀溢流至回液腔，保证系统的安全，另一方面，LS腔的压力油经过LS流量控制阀将多余的流量排至回液腔，以减少系统的能量损失。需要注意的是压力补偿器、通过阀芯的节流口、弹簧等形成一个定差减压阀，即进液腔的压力P(泵)和中间腔的压力P(中间腔)之间相差一个恒定的压力差ΔP(与弹簧力大小成正比)，因此，从上述得到P(泵)＝F/A+ΔP，也即是说泵的输出压力由相应的负载决定，这样减少了系统多余的能量损失，较少了系统的发热量，提高了效率。当系统有多个主阀芯同时发生动作时，根据定差减压阀可以推断出，这时的P(泵)与多个中间腔的压力Pi的压力差ΔP依旧相等，不同的是，此时具有较高负载的油路所在的中片阀内的中间腔能够推动该腔内的LS上移，打开与LS口的通路，此时LS腔内的压力为P(LS)＝Fmax/A，而负载较低中片阀内的压力补偿器在P(LS)的作用下位置相应下移，并保持在中间的某个位置(使中间腔和LS口保持断开)，不同的LS位置使该中片阀的中间腔与工作腔之间形成不同的节流口大小，节流产生的压力降刚好等于最大负载与较小的负载差值除以相应的面积，当用户间负载相差不大的时候，节流口会比较小，当负载相差较大的时候，节流口相应变大，这时系统将造成很大的节流能量损失，系统的效率将会大大降低，发热也会加大。从上面可以看出，当多用户同时进行工作的时候，各用户的流量大小分布Q＝P(中间腔)*K(节流口大小)，可以得出，多用户的流量分配只跟节流口的大小决定的，跟负载无关，当系统流量饱和时，各用户都得到最大的流量分配，当系统流量不饱和时，各个中片阀的LS同时下移，K同时减小，但各个不同负载的油路依旧有同样的ΔP，只不过此时ΔP的值相比流量饱和时减小了，因此所有油路的流量Q＝PK也全部减少，依然与负载大小无关。

Claims (7)

1.一种自减压负荷传感多路换向阀，其特征是：它由减压阀、首片阀、中片阀一、中片阀二、中片阀三、过液尾片组成，减压阀与首片阀通过内六角螺栓连接，中片阀一、中片阀二、中片阀三及过液尾片通过双头螺柱及其螺母与首片阀连接。

2.根据权利要求1所述的一种自减压负荷传感多路换向阀，其特征是：所述的减压阀包括减压阀体，减压阀体中开有减压主工作腔、减压泄荷腔、减压工作口、减压进液腔、减压回液腔，减压主工作腔内装依次装有减压六角螺堵、减压小阀杆、减压小弹簧、减压O型圈一、减压定位套、减压先导组件；减压先导组件由先导调节螺钉、先导螺母、先导O型圈一、先导阀套，先导O型圈二、先导调压弹簧、先导小阀芯、先导O型圈三组成，先导阀套中放置先导小阀芯，先导小阀芯套先导调压弹簧，先导调节螺钉拧入先导螺母、伸入先导阀套与先导调压弹簧接触，先导阀套内壁上嵌有先导O型圈一，先导O型圈一与先导调节螺钉接触，先导阀套外壁上套有先导O型圈二、嵌有先导O型圈三；先导小阀芯与先导阀套形成锥面密封，减压阀体与减压小阀杆形成间隙密封；减压泄荷腔装有减压密封堵头、减压O型圈二、减压大弹簧、减压钢球，减压钢球与减压阀体形成硬密封；减压阀体上还钻有三个工艺孔，位于上部的工艺孔连通上部位置的减压回液腔与泄荷腔，位于中部的工艺孔连通中间位置的回液腔回液腔与泄荷腔的中间位置，位于下部的工艺孔连通减压工作口与泄荷腔的下部位置；减压小阀杆内部有薄壁将其分为工作腔和卸载腔两个腔体，薄壁上开有节流口，减压小阀杆中部开有两排八个进液口，和一排四个节流孔，此十二个孔连通的减压进液腔和减压小阀杆内部的工作腔，减压小阀杆一端开有四个工作口，连通减压工作口和减压小阀杆内部的工作腔与泄荷腔的下部。

3.根据权利要求1所述的一种自减压负荷传感多路换向阀，其特征是：所述的首片阀包括首片阀体，首片阀体内开有首片主工作腔、首片进液腔、首片回液腔、LS压力腔及两个快速插装阀接口，首片主工作腔内依次装有首片螺堵、首片阀芯、首片垫片、首片薄垫片、首片弹簧、首片端盖，两个快速插装阀接口分别安装有LS溢流阀组件、LS流量控制阀组件，阀体上两个工艺孔分别装有首片外六角堵头；所述的LS流量控制阀组件由LS流量控制阀垫、LS流量控制阀套、LS流量控制螺堵、LS流量控制调压弹簧、LS流量控制阀芯、LS流量控制阀芯、LS流量控制滤网组件组成，LS流量控制阀套中放置LS流量控制阀芯，LS流量控制阀芯与LS流量控制阀芯接触，LS流量控制调压弹簧一端抵住LS流量控制阀芯、另一端抵住LS流量控制螺堵，LS流量控制螺堵中嵌入LS流量控制阀垫并拧入LS流量控制阀套一端，LS流量控制阀套另一端放置LS流量控制滤网组件，LS流量控制阀套外壁嵌入LS流量控制O型圈二及其LS流量控制挡圈、套有LS流量控制O型圈一，LS流量控制O型圈二及其LS流量控制挡圈和LS流量控制O型圈一与首片阀体接触，首片阀体中开有LS流量控制回液腔和LS流量控制工艺孔；所述的LS溢流阀组件由LS溢流螺母、LS溢流螺柱、LS溢流调压螺丝、LS溢流弹簧、LS溢流阀体、LS溢流弹簧座、LS溢流阀芯构成，LS溢流阀体中放置LS溢流阀芯，LS溢流阀芯与LS溢流弹簧座接触，LS溢流弹簧一端抵住LS溢流弹簧座、另一端抵住LS溢流调压螺丝，LS溢流螺柱与LS溢流调压螺丝配合，LS溢流螺母与LS溢流调压螺丝配合，LS溢流调压螺丝外壁嵌有LS溢流O型圈一，LS溢流O型圈一与LS溢流阀体接触，LS溢流阀体外壁套有LS溢流O型圈二，LS溢流O型圈二与首片阀体接触，LS溢流阀芯外壁嵌有LS溢流O型圈三及其LS溢流挡圈，LS溢流O型圈三及其LS溢流挡圈与首片阀体接触。

4.根据权利要求1所述的一种自减压负荷传感多路换向阀，其特征是：所述的中片阀一包括中片阀体，中片阀阀体上开有中片上工作孔、中片下工作孔、中片进液腔、中片回液腔、中片中间腔、中片工作腔、LS口，中片上工作孔左右两端都装入中片活门、中片小弹簧、中片单向阀套，中片小弹簧一端抵住中片活门、另一端抵住中片单向阀套，中片上工作孔左端拧入二次溢流阀组件，中片上工作孔右端拧入中片侧堵；中片下工作孔中装入中片主阀芯二，中片主阀芯二左端与中片弹簧座一接触、右端与一个中片弹簧座二接触，中片大弹簧一一端抵住中片大弹簧座一、另一端抵住中片端盖，中片连接螺钉套入另一个中片弹簧座二并顶住中片主阀芯二右端，中片大弹簧二一端抵住一个中片弹簧座二、另一端抵住另一个中片弹簧座二，另一个中片弹簧座二与中片端盖接触；中片中间腔内装有中片压力补偿器和中片堵头；所述的二次溢流阀组件包括二次溢流阀体，二次溢流阀套插入二次溢流阀体，二次溢流粗弹簧装入二次溢流阀套，一端抵住二次溢流调压螺丝、另一端抵住二次溢流先导活门，二次溢流密封螺母拧入二次溢流调压螺丝与二次溢流阀套紧密接触，二次溢流小弹簧一端与二次溢流阀套接触、另一端与二次溢流滑杆接触，二次溢流大弹簧与二次溢流阀套接触、另一端与二次溢流活门接触；二次溢流阀套外壁嵌有二次溢流O型圈一，二次溢流O型圈一与二次溢流阀体接触，二次溢流阀体外壁嵌有二次溢流O型圈二，二次溢流O型圈二与中片阀阀体接触，二次溢流阀体外壁嵌有二次溢流O型圈三及其二次溢流复合垫，二次溢流复合垫与二次溢流活门接触，二次溢流阀体外壁嵌有二次溢流O型圈四及其二次溢流挡圈，二次溢流O型圈四及其二次溢流挡圈与中片阀阀体接触。

5.根据权利要求1所述的一种自减压负荷传感多路换向阀，其特征是：所述的中片阀二包括中片阀体，中片阀阀体上开有中片上工作孔、中片下工作孔、中片进液腔、中片回液腔、中片中间腔、中片工作腔、LS口，中片上工作孔左右两端都装入中片活门、中片小弹簧、中片单向阀套，中片小弹簧一端抵住中片活门、另一端抵住中片单向阀套，中片上工作孔左右端再分别拧入二次溢流阀组件；中片下工作孔中装入中片主阀芯一，中片主阀芯一左右两端分别与中片弹簧座一接触，中片大弹簧一一端抵住中片大弹簧座一、另一端抵住中片端盖；中片中间腔内装有中片压力补偿器和中片堵头；所述的二次溢流阀组件包括二次溢流阀体，二次溢流阀套插入二次溢流阀体，二次溢流粗弹簧装入二次溢流阀套，一端抵住二次溢流调压螺丝、另一端抵住二次溢流先导活门，二次溢流密封螺母拧入二次溢流调压螺丝与二次溢流阀套紧密接触，二次溢流小弹簧一端与二次溢流阀套接触、另一端与二次溢流滑杆接触，二次溢流大弹簧与二次溢流阀套接触、另一端与二次溢流活门接触；二次溢流阀套外壁嵌有二次溢流O型圈一，二次溢流O型圈一与二次溢流阀体接触，二次溢流阀体外壁嵌有二次溢流O型圈二，二次溢流O型圈二与中片阀阀体接触，二次溢流阀体外壁嵌有二次溢流O型圈三及其二次溢流复合垫，二次溢流复合垫与二次溢流活门接触，二次溢流阀体外壁嵌有二次溢流O型圈四及其二次溢流挡圈，二次溢流O型圈四及其二次溢流挡圈与中片阀阀体接触。

6.根据权利要求1所述的一种自减压负荷传感多路换向阀，其特征是：所述的中片阀三包括中片阀体，中片阀阀体上开有中片上工作孔、中片下工作孔、中片进液腔、中片回液腔、中片中间腔、中片工作腔、LS口，中片上工作孔左右两端都装入中片活门、中片小弹簧、中片单向阀套，中片小弹簧一端抵住中片活门、另一端抵住中片单向阀套，中片上工作孔左右端再分别拧入中片侧堵；中片下工作孔中装入中片主阀芯一，中片主阀芯一左右两端分别与中片弹簧座一接触，中片大弹簧一一端抵住中片大弹簧座一、另一端抵住中片端盖；中片中间腔内装有中片压力补偿器和中片堵头。

7.根据权利要求1所述的一种自减压负荷传感多路换向阀的工作原理，其特征是：当所有中片阀的主阀芯都处于中位时，此时系统负载为零，压力传感器LS内部的通道处于关闭状态，此时压力传感器LS压力腔压力与回液腔压力相当，此时首片阀的进液腔的压力油推动阀芯向右移动，大部分压力油直接从进液腔流至回液腔进行卸载，由于阀芯右端的弹簧存在，此时的进液腔内油压压力等于弹簧力的大小，另外一小部分压力油则从首片阀的进液腔经过减压阀的进液腔，途径阀杆内腔到达A1口，如果此时A1口的的压力超过设定的调定压力，例如3.5MPa，调定压力通过调压螺丝进行调节，则压力油压推开先导组件小阀芯进行泄压，当压力超过设定弹簧力，例如5MPa时，则油压将克服减压阀内的卸载腔的弹簧力，推开钢球进行较大流量的泄压，总之，经过减压阀的A1口的压力可以满足低压用户所需要的压力情况，当有中片阀的主阀芯运动时，减压阀部分依然按照上述工作方式进行工作。