CN106609779A - 一种流量放大阀及装载机变量转向液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流量放大阀，包括相连的流量控制阀、先导供油模块、第一出油口、第二出油口、第一先导油口、第二先导油口和第三先导油口，第一、第二先导油口以及第一、第二出油口分别与流量控制阀相连通，第三先导油口与先导供油模块相连通。本发明还公开了一种装载机变量转向液压系统，包括油箱、变量泵、转向器、转向油缸、变量泵调节器和如上所述的流量放大阀，流量控制阀的进油口接变量泵的出油口，变量泵与变量泵调节器相连，变量泵调节器的进油口连接流量放大阀的反馈油口。本发明中的流量放大阀可以应用于负载敏感变量泵的装载机转向液压系统，实现负载敏感控制。

Description

一种流量放大阀及装载机变量转向液压系统

技术领域

本发明属于装载机技术领域，尤其涉及一种流量放大阀及使用该流量放大阀的装载机变量转向液压系统。

背景技术

目前，装载机上的液压系统主要有工作液压系统和转向液压系统，且系统的液压源多以定量齿轮泵为主，即常见的定量液压系统。而转向液压系统一般又分为两种，一种是配置小排量转向器和流量放大阀的转向液压系统；一种是配置大排量转向器和优先阀的转向液压系统。在5吨及以上机型的装载机中，由于配置小排量转向器和流量放大阀的转向液压系统在操控性以及节能等方面相对于其它转向液压系统均有很好的表现，因此在行业内应用更为广泛。

现有的用于定量转向液压系统的流量放大阀，其主要有两个功能：流量放大和转向优先。流量放大阀，顾名思义首先具有流量放大的功能，以5吨机型装载机为例，在配置小排量转向器和流量放大阀的转向液压系统中，通常转向器的排量在100ml/r左右，而流量放大阀的输出流量则在100L/min左右，转向器输出的液压油作用在流量放大阀主阀芯的两端，利用节流孔产生的压差推动主阀芯动作后，转向泵输出的液压油再通过主阀芯进入转向油缸，即系统实现了以小的转向控制流量获得大的转向输出流量的效果。该流量放大阀的另一个功能为在转向液压系统和工作液压系统同时工作时，能优先保证给转向液压系统供油。该功能主要是通过控制阀芯实现的，其主要原理是只有当进入转向液压系统的流量足够大时，由该流量在通过主阀芯后建立的压差才足以推动控制阀芯左移，进而将剩余的流量输送给工作液压系统。

随着国家对工程机械排放要求的不断提升，以及各主机厂在产品升级力度上的不断加大，变量液压系统在装载机上的应用越来越多。变量液压系统能够实现按需供油，溢流损失小，在节能降耗方面作用突出，而且在系统的控制方式上也有非常好的拓展性。但是现有的用于定量液压系统的流量放大阀无法直接用于变量液压系统。以基于负载敏感变量柱塞泵的转向液压系统为例，其必须将负载压力信号反馈到柱塞泵的调节器，通过调节器控制柱塞泵的排量，进而实现按需供油；而定量转向液压系统的负载信号则是反馈到控制阀芯的一端，通过控制阀实现负载敏感控制。

因此开发一种流量放大阀，用于匹配基于负载敏感变量泵的转向液压系统，对于推广变量液压系统，提升产品竞争力是很有意义的。

发明内容

本发明为避免上述现有技术存在的不足之处，提供了一种流量放大阀及装载机变量转向液压系统。

本发明所采用的技术方案为：

一种流量放大阀，包括相连的流量控制阀和先导供油模块，所述流量控制阀采用滑阀结构，流量控制阀连接供油管路，流量控制阀的阀芯的两端设置有多个节流孔，所述先导供油模块为插装阀，所述流量放大阀还包括第一出油口、第二出油口、第一先导油口、第二先导油口和第三先导油口，第一、第二先导油口以及第一、第二出油口分别与流量控制阀相连通，第三先导油口与先导供油模块相连通。

所述流量放大阀还包括第一回油口和过载补油阀，过载补油阀有两个，在流量放大阀的输出油路上各并联一个过载补油阀，其中一个过载补油阀与第一出油口相连，另外一个过载补油阀与第二出油口相连，从流量放大阀内输出的部分油液通过第一回油口直接回油。

所述过载补油阀为插装阀。

所述流量放大阀还包括主安全阀，主安全阀分别与流量控制阀的供油管路和先导供油模块相连。

所述流量放大阀还包括第二回油口，从先导供油模块输出的部分油液以及从主安全阀输出的油液均经第二回油口回油。

所述流量放大阀还包括系统压力控制阀和反馈油口，所述系统压力控制阀与流量控制阀相连，经系统压力控制阀输出的部分油液经反馈油口输出。

本发明还公开了一种装载机变量转向液压系统，包括油箱、变量泵、转向器、转向油缸，油箱与变量泵相连，所述装载机变量转向液压系统还包括变量泵调节器和如上所述的流量放大阀，流量控制阀的进油口接变量泵的出油口，变量泵与变量泵调节器相连，变量泵调节器的进油口连接流量放大阀的反馈油口；所述流量放大阀的第三先导油口与转向器的进油口相连，转向器上设置有第三出油口和第四出油口，第三出油口与第一先导油口相连通，第四出油口与第二先导油口相连通；所述转向油缸有两个，分别为第一转向油缸和第二转向油缸，所述流量放大阀的第一出油口分别连接第一转向油缸的进油口和第二转向油缸的回油口，流量放大阀的第二出油口分别连接第二转向油缸的进油口和第一转向油缸的进油口，当第一、第二转向油缸承受外负载时，通过过载补油阀进行卸荷或补油。

所述第一回油口和第二回油口均与油箱相连。

所述变量泵为柱塞泵。

由于采用了上述技术方案，本发明所取得的有益效果为：

1、本发明在流量放大阀内增加先导供油模块，直接给转向器提供稳定的控制油量，取消了现有技术中定量转向液压系统中的先导泵，简化了液压系统，降低了成本。

2、本发明取消了控制阀芯的设置，本发明中的流量放大阀将反馈信号引出到变量柱塞泵的调节器上，利用变量柱塞泵调节器对系统的压力流量进行控制，而且反馈信号引出到流量方法阀的外部，使得流量放大阀在阀控系统和泵控系统中均可以进行匹配，提升整个系统的拓展性。

3、本发明在流量放大阀中集成了过载补油阀，过载补油阀的设置进一步提升了整个系统的自我保护能力。

4、本发明中的流量放大阀可以应用于负载敏感变量泵的装载机转向液压系统，实现负载敏感控制。本发明中的流量放大阀还可以应用到其它配置负载敏感变量柱塞泵的流量放大型液压系统。

附图说明

图1为本发明中的流量放大阀的原理图。

图2为本发明中的液压系统的原理图。

其中，

1、流量放大阀 11、流量控制阀 12、先导供油模块 13、主安全阀 14、系统压力控制阀 15、过载补油阀 2、转向器 3、变量柱塞泵 4、变量柱塞泵调节器 5、第一转向油缸 6、第二转向油缸 7、油箱

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，一种流量放大阀，包括相连的流量控制阀11和先导供油模块12，为描述方便，将流量放大阀用图1中的外围大虚线框示意，将先导供油模块12用图1中的小虚线框示意，所述流量放大阀1还包括第一出油口A、第二出油口B、第一先导油口a、第二先导油口b和第三先导油口Pst，第一、第二先导油口以及第一、第二出油口分别与流量控制阀11相连通，第三先导油口Pst与先导供油模块12相连通。所述流量控制阀11连接供油管路，所述流量控制阀11采用滑阀结构，流量控制阀11的阀芯的两端设置有多个节流孔，通过节流孔所建立的压差推动流量控制阀11动作，进而控制流量放大阀1的第一出油口A、第二出油口B的输出流量的大小。所述先导供油模块12为插装阀，先导供油模块12能够为下述的转向器2提供稳定的先导压力油。

所述流量放大阀1还包括第一回油口T和过载补油阀15，过载补油阀15有两个，在流量放大阀1的输出油路上各并联一个过载补油阀15，其中一个过载补油阀与第一出油口A相连，另外一个过载补油阀与第二出油口B相连，从流量放大阀1内输出的部分油液通过第一回油口T直接回油。各所述过载补油阀15为均为插装阀，过载补油阀15可以根据实际工况选定经过其阀体的过载压力及流量。所述流量放大阀1还包括主安全阀13，主安全阀13分别与流量控制阀11的供油管路和先导供油模块12相连。所述主安全阀13可以在下述的变量柱塞泵3出现故障时，对系统进行保护。所述流量放大阀1还包括第二回油口T1，从先导供油模块12输出的部分油液以及从主安全阀13输出的油液均经第二回油口T1回油。所述第一回油口T和第二回油口T1均与下述油箱7相连。

所述流量放大阀1还包括系统压力控制阀14和反馈油口LS，所述系统压力控制阀14与流量控制阀11相连，经系统压力控制14阀输出的部分油液经反馈油口输出。所述系统压力控制阀14控制了系统的最高压力。

如图2所示，本发明还公开了一种装载机变量转向液压系统，包括油箱7、变量柱塞泵3、转向器2、转向油缸，油箱7与变量柱塞泵3相连，所述装载机变量转向液压系统还包括变量柱塞泵调节器4和如上所述的流量放大阀1，所述流量放大阀的P油口接变量柱塞泵3的出油口，即流量控制阀11的进油口接变量柱塞泵3的出油口，变量柱塞泵3与变量柱塞泵调节器4相连，变量柱塞泵调节器4的进油口连接流量放大阀1的反馈油口LS；所述流量放大阀1的第三先导油口Pst与转向器2的进油口相连，转向器2上设置有第三出油口R和第四出油口L，第三出油口R与第一先导油口a相连通，第四出油口L与第二先导油口b相连通；所述转向油缸有两个，分别为第一转向油缸5和第二转向油缸6，所述流量放大阀1的第一出油口A分别连接第一转向油缸5的进油口和第二转向油缸6的回油口，流量放大阀1的第二出油口B分别连接第二转向油缸6的进油口和第一转向油缸5的进油口。所述过载补油阀主要有两个功能：过载保护和溢油。当流量控制阀11不动作即处于中位时，第一、第二转向油缸内均会封闭一部分油液。此时如果有外力加载到第一转向油缸5和/或第二转向油缸6上，第一、第二转向油缸内各自封闭的油液压力便会升高，当液压升高至过载补油阀15设定值时便会溢流，即过载保护。第一转向油缸5和/或第二转向油缸6的高压腔溢流，相对应地低压腔甚至负压腔便需要补油，当需要补油时油箱7内的油液便打开对应的过载补油阀15中的单向阀对第一转向油缸5和/或第二转向油缸6进行补油。

当不需要转向时，变量柱塞泵3感知反馈油口LS的反馈压力，低压卸荷。当向右转动方向盘时，方向盘带动转向器2向右转动。变量柱塞泵3送来的液压油通过流量放大阀1的先导供油模块12进入转向器2，然后小流量的液压油便从转向器2的第三出油口R输出，并通过流量放大阀1的第一先导油口a作用到流量控制阀11的阀芯上，流量控制阀11的阀芯右移，左位接通，此时变量柱塞泵3输送来的大流量液压油则通过流量控制阀11从第二出油口B输出进入到第一、第二转向油缸，实现向右转向。同时，流量放大阀1的反馈油口LS引出到变量柱塞泵调节器4上，实现负载敏感控制。

当向左转动方向盘时，方向盘带动转向器2向左移动。变量柱塞泵3送来的液压油通过流量放大阀1的先导供油模块12进入转向器2，然后小流量的液压油便从转向器2的第四出油口L输出，并通过流量放大阀1的第二先导油口b作用到流量控制阀11的阀芯上，流量控制阀11的阀芯左移，右位接通，此时变量柱塞泵3输送来的大流量液压油则通过流量控制阀11从第一出油口A输出进入到第一、第二转向油缸，实现向左转向。同时，流量放大阀1的反馈油口LS引出到变量柱塞泵调节器4上，实现负载敏感控制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明的精神所作的举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (9)

1.一种流量放大阀，其特征在于，包括相连的流量控制阀和先导供油模块，所述流量控制阀采用滑阀结构，流量控制阀连接供油管路，流量控制阀的阀芯的两端设置有多个节流孔，所述先导供油模块为插装阀，所述流量放大阀还包括第一出油口、第二出油口、第一先导油口、第二先导油口和第三先导油口，第一、第二先导油口以及第一、第二出油口分别与流量控制阀相连通，第三先导油口与先导供油模块相连通。

2.根据权利要求1所述的流量放大阀，其特征在于，所述流量放大阀还包括第一回油口和过载补油阀，过载补油阀有两个，在流量放大阀的输出油路上各并联一个过载补油阀，其中一个过载补油阀与第一出油口相连，另外一个过载补油阀与第二出油口相连，从流量放大阀内输出的部分油液通过第一回油口直接回油。

3.根据权利要求2所述的流量放大阀，其特征在于，所述过载补油阀为插装阀。

4.根据权利要求1所述的流量放大阀，其特征在于，所述流量放大阀还包括主安全阀，主安全阀分别与流量控制阀的供油管路和先导供油模块相连。

5.根据权利要求4所述的流量放大阀，其特征在于，所述流量放大阀还包括第二回油口，从先导供油模块输出的部分油液以及从主安全阀输出的油液均经第二回油口回油。

6.根据权利要求1所述的流量放大阀，其特征在于，所述流量放大阀还包括系统压力控制阀和反馈油口，所述系统压力控制阀与流量控制阀相连，经系统压力控制阀输出的部分油液经反馈油口输出。

7.一种装载机变量转向液压系统，包括油箱、变量泵、转向器和转向油缸，油箱与变量泵相连，其特征在于，所述装载机变量转向液压系统还包括变量泵调节器和如权利要求1至6所述的流量放大阀，流量控制阀的进油口接变量泵的出油口，变量泵与变量泵调节器相连，变量泵调节器的进油口连接流量放大阀的反馈油口；所述流量放大阀的第三先导油口与转向器的进油口相连，转向器上设置有第三出油口和第四出油口，第三出油口与第一先导油口相连通，第四出油口与第二先导油口相连通；所述转向油缸有两个，分别为第一转向油缸和第二转向油缸，所述流量放大阀的第一出油口分别连接第一转向油缸的进油口和第二转向油缸的回油口，流量放大阀的第二出油口分别连接第二转向油缸的进油口和第一转向油缸的进油口，当第一、第二转向油缸承受外负载时，通过过载补油阀进行卸荷或补油。

8.根据权利要求7所述的一种装载机变量转向液压系统，其特征在于，所述第一回油口和第二回油口均与油箱相连。

9.根据权利要求7所述的一种装载机变量转向液压系统，其特征在于，所述变量泵为柱塞泵。