CN106704282B - 工程机械的主阀装置、液压回路以及工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械领域，公开了一种工程机械的主阀装置、液压回路以及工程机械，该主阀装置包括多个主阀(10)，该多个主阀(10)彼此并联连接，每个主阀(10)连接有各自的反馈油路，该反馈油路用于根据负载控制流经所述主阀(10)的压力液压油的压力和/或流量，其中至少一个主阀(10)的反馈油路中具有可选择断开或连通的两个扩展端口(LS3，LS4)。根据本申请的技术方案，能够方便地增装扩展模块，而不会增加较高成本。

Description

工程机械的主阀装置、液压回路以及工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种工程机械的主阀装置、液压回路以及工程机械。

背景技术

工程机械为用于工程建设的施工机械，在建筑、水利、道路、矿山等工程领域有着广泛的应用。工程机械的动力源通常有电机、内燃机和液压泵，其中利用液压泵的液压系统在工程机械中普遍使用。

例如，在起重机中，通常由液压系统来控制起重机的主卷扬机构、副卷扬机构、变幅机构、伸缩机构等。因此，在系统的主阀装置中通常集中有分别控制各个机构的阀。然而，随着起重机吨位的增加以及智能化发展的要求，常常需要在起重机上新增某种选装的机构，例如操纵室俯仰机构、副臂变幅机构等。

目前，通常采用的解决方案有在原液压系统中增加新的动力源(油泵)和控制阀等液压元件，从而导致液压控制较为复杂，成本大幅增高，无法满足模块化生产的需求。或者，也可以在液压主阀装置中预留出可新增机构的油口。当用户不选购增装时，该预留的油口处于封闭状态；当需要增装时，则打开进行安装连接。但是这种方式灵活性较差，如果客户没有增装，则预留部分毫无意义，徒留成本的上升。

有鉴于此，对于工程机械的液压主阀装置来说，如何在不增长成本的前提下满足后续增装新的液压控制机构的要求，成为本领域需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种工程机械的液压主阀装置、液压回路以及工程机械，能够在不增长成本的前提下满足后续增装新的液压控制机构的要求。

为了实现上述目的，本发明提供一种工程机械的主阀装置，该主阀装置包括多个主阀，该多个主阀彼此并联连接，每个主阀连接有各自的反馈油路，该反馈油路用于根据负载控制流经所述主阀的压力液压油的压力和/或流量，其中至少一个主阀的反馈油路中具有可选择断开或连通的两个扩展端口。

优选地，每个所述主阀为多位多通阀并包括：主进油口，该进油口用于与液压泵连通；主回油口，该回油口用于与油箱连通；第一工作油口和第二工作油口，该第一工作油口和第二工作油口均连接于负载；以及入油口和出油口；所述反馈油路包括液控三位三通阀，该液控三位三通阀包括：反馈进油口，该反馈进油口与所述出油口连通，并与所述液控三位三通阀的第一控制端连通；第一反馈油口和第二反馈油口，该第一反馈油口与所述入油口连通，所述第二反馈油口通过单向阀连通于公共反馈油道，该公共反馈油道与每个液控三位三通阀的第二控制端连通。

优选地，对于所述主阀的阀芯，在该阀芯处于中间位置时，所述主进油口截止，所述第一工作油口和/或第二工作油口连通于主回油口；在所述主阀的阀芯处于第一工作位置时，所述主进油口与出油口连通，第一工作油口与主回油口连通，第二工作油口与入油口连通；在所述主阀的阀芯处于第二工作位置时，所述主进油口与所述出油口连通，所述第一工作油口与所述入油口连通，第二工作油口与所述主回油口连通；或者，所述主进油口截止，所述主回油口、入油口与所述第一工作油口和第二工作油口连通。

优选地，对于所述液控三位三通阀的阀芯，在该阀芯处于第一工作位置时，所述反馈进油口、第一反馈油口和第二反馈油口均截止；在所述液控三位三通阀的阀芯处于中间位置，所述反馈进油口与所述第一反馈油口连通，所述第二反馈油口截止；在所述液控三位三通阀的阀芯处于第二工作位置时，所述反馈进油口与第一反馈油口和第二反馈油口均连通。

优选地，所述两个扩展端口分别位于所述单向阀的上游和下游。

优选地，所述主阀装置还包括与所述主回油口连通的扩展回油口和与所述主进油口连通的扩展进油口。

优选地，所述主阀装置还包括控制装置，该控制装置连接在所述两个扩展端口之间，用于控制该两个扩展端口的接通或断开。

优选地，所述液压泵为变量泵或定量泵。

另外，本发明还提供了一种液压回路，该液压回路包括：液压泵，用于泵送液压油；主阀装置，该主阀装置为本发明所提供的上述主阀装置，该主阀装置中的每个主阀的主进油口与所述液压泵连通，所述主阀装置还包括与所述主回油口连通的扩展回油口和与所述主进油口连通的扩展进油口；油箱，该油箱与所述主阀装置中的每个主阀的主回油口连通；其中，所述主阀装置的所述扩展端口处于断开状态，并且通过所述扩展端口以及扩展回油口和扩展进油口，所述主阀装置连接有扩展模块。

此外，本发明还提供了一种工程机械，该工程机械包括上述液压回路，该液压回路的主阀装置的每个主阀的第一工作油口和第二工作油口连接有负载。

通过上述技术方案，由于在用于根据负载控制流经所述主阀的压力液压油的压力和/或流量的必不可少的反馈油路中设计可选择断开或连通的两个扩展端口，因此在增加扩展模块时，无需对整体液压回路及其控制方式进行较大的改动，从而不会增加(太多的)成本。

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是根据本发明一种实施方式的主阀装置的原理图；

图2是根据本发明另一种实施方式的主阀装置的原理图；

图3是图1或图2中主阀装置的一个主阀的连接关系原理图；

图4是连接有扩展模块的原理图。

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。

如图1和图2所示，本发明所提供的工程机械的主阀装置包括多个主阀10，该多个主阀10彼此并联连接，每个主阀10连接有各自的反馈油路，该反馈油路用于根据负载控制流经所述主阀10的压力液压油的压力和/或流量，其中，其中至少一个主阀10的反馈油路中具有可选择断开或连通的两个扩展端口LS3，LS4。

如图1所示，负载A、B、C和D可分别为主卷扬机构、副卷扬机构、变幅机构和伸缩机构，也可以为其他的负载机构。液压泵分别给多个主阀10供应压力液压油，并由各个主阀10分别控制各自的负载机构的工作状态。

负载的不同会直接影响油泵的工作状态，尤其是油泵所泵送的液压油的工作压力。而反馈油路的作用为在负载、液压泵和主阀之间建立起反馈控制回路。反馈油路的设计可以有多种不同的形式，而不限于本申请附图中示例性表示的具体方式。

主阀装置中的各个主阀10可以具有多种结构设计。例如如图1和图2所示，每个所述主阀10为多位多通阀(图1和图2中为三位六通阀)并包括：主进油口101，该主进油口101用于与液压泵连通，用于接收来自于液压泵的压力液压油；主回油口102，该主回油口102用于与油箱T连通；第一工作油口103和第二工作油口104，该第一工作油口103和第二工作油口104均连接于各自对应的负载(如图中的A-D)；以及入油口105和出油口106。

根据不同的阀芯位置，主阀10可以具有不同的连接方式，其中在图1和图2所示的实施方式中，在该主阀10的阀芯处于中间位置时，所述主进油口101截止，所述第一工作油口103和/或第二工作油口104连通于主回油口102，以允许负载内的液压油回油。

在所述主阀10的阀芯处于第一工作位置时(图1和图2中的上方位置)，所述主进油口101与所述出油口106连通，所述第一工作油口103与主回油口102连通，第二工作油口104与入油口105连通，从而驱动对应的负载工作。

在所述主阀10的阀芯处于第二工作位置时(图1和图2中的下方位置)，所述主进油口101与所述出油口106连通，所述第一工作油口103与所述入油口105连通，第二工作油口104与所述主回油口102连通，从而驱动对应的负载做反方向的工作(该方式对应于图1和图中的A、C和D负载的主阀)。或者，所述主进油口101截止，所述主回油口102、入油口105与所述第一工作油口103和第二工作油口104连通，从而让负载中的液压油全面回油(对应于图1和图2中的B负载的主阀)。

如图1和图2所示，尤其是如图3所示，反馈油路包括液控三位三通阀20，该液控三位三通阀20包括：反馈进油口201，该反馈进油口201与所述出油口106连通，并与所述液控三位三通阀20的第一控制端(图1至图3中的上端)连通；第一反馈油口202和第二反馈油口203，该第一反馈油口202与所述入油口105连通，所述第二反馈油口203通过单向阀21连通于公共反馈油道30，该公共反馈油道30与每个液控三位三通阀20的第二控制端(图1至图3中的下端)连通。

液控三位三通阀20可以具有多种油口的连接方式，如图3所示，对于所述液控三位三通阀20的阀芯，在该阀芯处于第一工作位置(图1至图3所示的下方位置)时，所述反馈进油口201、第一反馈油口202和第二反馈油口203均截止，不允许液压油通过。

在压力液压油进入液控三位三通阀20的第一控制端时，液控三位三通阀20的阀芯向下移动，从而进入中间位置。

在所述液控三位三通阀20的阀芯处于中间位置，所述反馈进油口201与所述第一反馈油口202连通，所述第二反馈油口203截止，从而将压力液压油通过第一反馈油口202引导至入油口105，进而通过主阀10传送到负载。

而当液压油的压力继续增大而依然作用于液控三位三通阀20的第一控制端时，液控三位三通阀20的阀芯继续向下移动，从而达到第二工作位置(图1至图3中的上方位置)。

在所述液控三位三通阀20的阀芯处于第二工作位置时，所述反馈进油口201与第一反馈油口202和第二反馈油口203均连通。从而将部分的压力液压油通过单向阀21引导至公共反馈油道30(和30’，以连通相邻主阀的反馈油路)，进而又作用至每个液控三位三通阀20的第二端，从而又驱动液控三位三通阀20的阀芯向上移动，从而实现其反馈的作用。

如图1至图3所示，两个扩展端口LS3，LS4分别位于所述单向阀21的上游和下游，从而能够非常方便地为增装扩展模块提供预留开口。而当不增装扩展模块时，该两个扩展端口LS3和LS4可以直接连通。当然，本申请并不限于此，在能够实现本发明目的的前提下，扩展端口也可以设置在反馈油路的其他位置。

优选地，所述主阀装置还包括控制装置(未图示)，该控制装置连接在所述两个扩展端口LS3，LS4之间，用于控制该两个扩展端口LS3，LS4的接通或断开。控制装置可以为开关阀或连接管等元件，能够方便地实现其通断转换的功能。

如图1至图3所示，所述主阀装置还包括与所述主回油口102连通的扩展回油口T2和与所述主进油口101连通的扩展进油口P2。该扩展回油口T2和扩展进油口P2均可以利用已有的回油和进油油路即可，而无需对整体液压回路及其控制方式进行较大的改动。

本申请的技术方案适用于变量泵(图1所示的方案)或定量泵(图2所示的方案)。

如图4所示，本发明还提供了一种液压回路，该液压回路包括：液压泵，用于泵送液压油；主阀装置，该主阀装置为本申请所提供的上述主阀装置，该主阀装置中的每个主阀10的主进油口101与所述液压泵连通，所述主阀装置还包括与所述主回油口102连通的扩展回油口T2和与所述主进油口101连通的扩展进油口P2；油箱，该油箱与所述主阀装置中的每个主阀10的主回油口102连通；其中，所述主阀装置的所述扩展端口LS3，LS4处于断开状态，并且通过所述扩展端口LS3，LS4以及扩展回油口T2和扩展进油口P2，所述主阀装置连接有扩展模块。

虽然在图4中仅图示为：位于最右侧主阀的反馈油路中设有LS3和LS4，但本申请并不限于此，也可以在其他主阀的反馈油路中设计。而且，扩展模块也可以有多种系统设计形式，这可以根据具体工况而选择。显然，利用可选择断开和接通的扩展端口LS3和LS4，能够方便且低成本地实现灵活的增装扩展。

此外，本申请还提供了一种工程机械，该工程机械包括上述液压回路，该液压回路的主阀装置的每个主阀10的第一工作油口103和第二工作油口104连接有负载。如上所述，该负载可以是工程机械中常用的负载机构，如起重机中的主卷扬机构、副卷扬机构、变幅机构和伸缩机构等。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，与传统的技术方案相比，在本申请的技术方案中，在用于根据负载控制流经所述主阀的压力液压油的压力和/或流量的必不可少的反馈油路中设计可选择断开或连通的两个扩展端口，因此在增加扩展模块时，无需对整体液压回路及其控制方式进行较大的改动，从而不会增加(太多的)成本。另外，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。

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 (10)

1.工程机械的主阀装置，该主阀装置包括多个主阀(10)，该多个主阀(10)彼此并联连接，每个主阀(10)连接有各自的反馈油路，该反馈油路用于根据负载控制流经所述主阀(10)的压力液压油的压力和/或流量，其特征在于，其中至少一个主阀(10)的反馈油路中具有可选择断开或连通的两个扩展端口(LS3，LS4)。

2.根据权利要求1所述的主阀装置，其特征在于，

每个所述主阀(10)为多位多通阀并包括：

主进油口(101)，该主进油口(101)用于与液压泵连通；

主回油口(102)，该主回油口(102)用于与油箱连通；

第一工作油口(103)和第二工作油口(104)，该第一工作油口(103)和第二工作油口(104)均连接于负载；以及

入油口(105)和出油口(106)；

所述反馈油路包括液控三位三通阀(20)，该液控三位三通阀(20)包括：

反馈进油口(201)，该反馈进油口(201)与所述出油口(106)连通，并与所述液控三位三通阀(20)的第一控制端连通；

第一反馈油口(202)和第二反馈油口(203)，该第一反馈油口(202)与所述入油口(105)连通，所述第二反馈油口(203)通过单向阀(21)连通于公共反馈油道(30)，该公共反馈油道(30)与每个液控三位三通阀(20)的第二控制端连通。

3.根据权利要求2所述的主阀装置，其特征在于，

对于所述主阀(10)的阀芯，在该阀芯处于中间位置时，所述主进油口(101)截止，所述第一工作油口(103)和/或第二工作油口(104)连通于所述主回油口(102)；

在所述主阀(10)的阀芯处于第一工作位置时，所述主进油口(101)与出油口(106)连通，第一工作油口(103)与主回油口(102)连通，第二工作油口(104)与入油口(105)连通；

在所述主阀(10)的阀芯处于第二工作位置时，所述主进油口(101)与所述出油口(106)连通，所述第一工作油口(103)与所述入油口(105)连通，第二工作油口(104)与所述主回油口(102)连通；或者，所述主进油口(101)截止，所述主回油口(102)、入油口(105)与所述第一工作油口(103)和第二工作油口(104)连通。

4.根据权利要求3所述的主阀装置，其特征在于，对于所述液控三位三通阀(20)的阀芯，在该阀芯处于第一工作位置时，所述反馈进油口(201)、第一反馈油口(202)和第二反馈油口(203)均截止；

在所述液控三位三通阀(20)的阀芯处于中间位置，所述反馈进油口(201)与所述第一反馈油口(202)连通，所述第二反馈油口(203)截止；在所述液控三位三通阀(20)的阀芯处于第二工作位置时，所述反馈进油口(201)与第一反馈油口(202)和第二反馈油口(203)均连通。

5.根据权利要求4所述的主阀装置，其特征在于，所述两个扩展端口(LS3，LS4)分别位于所述单向阀(21)的上游和下游。

6.根据权利要求5所述的主阀装置，其特征在于，所述主阀装置还包括与所述主回油口(102)连通的扩展回油口(T2)和与所述主进油口(101)连通的扩展进油口(P2)。

7.根据权利要求2所述的主阀装置，其特征在于，所述主阀装置还包括控制装置，该控制装置连接在所述两个扩展端口(LS3，LS4)之间，用于控制该两个扩展端口(LS3，LS4)的接通或断开。

8.根据权利要求2所述的主阀装置，其特征在于，所述液压泵为变量泵或定量泵。

9.液压回路，该液压回路包括：

液压泵，用于泵送液压油；

主阀装置，该主阀装置为权利要求2-8中任意一项所述的主阀装置，该主阀装置中的每个主阀(10)的主进油口(101)与所述液压泵连通，所述主阀装置还包括与所述主回油口(102)连通的扩展回油口(T2)和与所述主进油口(101)连通的扩展进油口(P2)；

油箱，该油箱与所述主阀装置中的每个主阀(10)的主回油口(102)连通；

其中，所述主阀装置的所述扩展端口(LS3，LS4)处于断开状态，并且通过所述扩展端口(LS3，LS4)以及扩展回油口(T2)和扩展进油口(P2)，所述主阀装置连接有扩展模块。

10.工程机械，该工程机械包括权利要求9所述的液压回路，该液压回路的主阀装置的每个主阀(10)的第一工作油口(103)和第二工作油口(104)连接有负载。