CN107762995B - 新型电比例溢流装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型电比例溢流装置，包括：阀后补偿片式阀和电比例溢流阀块，所述阀后补偿片式阀和电比例溢流阀块相连接，所述阀后补偿片式阀包括液控换向阀芯和压力补偿阀，所述液控换向阀芯和压力补偿阀相连通，所述电比例溢流阀块包括依次相连接直动式减压阀、电比例减压阀和液控换向阀，所述阀后补偿片式阀通入液压油后通过液控换向阀芯、压力补偿阀和液控换向阀形成多个压力油通道后输出至泵，通过阀后补偿片式阀和电比例溢流阀块调节泵的溢流量。通过上述方式，本发明新型电比例溢流装置，能够根据工况负载不同改变输入电流大小，实现不同的LS溢流压力。

Description

新型电比例溢流装置

技术领域

本发明涉及机械领域，特别是涉及一种新型电比例溢流装置。

背景技术

压力补偿阀在工程机械多路阀中非常广泛，根据压力补偿阀与每联换向阀的位置又可以分为两种形式，一种是压力补偿阀位于每联换向阀的进口，称为阀前补偿式负荷传感系统，另一种是压力补偿阀位于每联换向阀的出口，称为阀后补偿式负荷传感系统。阀前补偿式负荷传感系统适合于单动作工况和长时间溢流工况，阀后补偿式负荷传感系统适合有负荷动作的工况，可以使动作比较协调，在特殊的工况下，例如旋挖钻机工况，又有复合动作又有长时间溢流工况，所以需要把阀前补偿式负荷传感系统和阀后补偿式负荷传感系统进行优势互补结合，设计出更适合于工况的产品。

阀前补偿式负荷传感系统和阀后补偿式负荷传感系统都是为了使负载运动速度与负载压力无关而产生的，各有各的优势。

阀后补偿式负荷传感系统在主泵流量不能满足多个执行元件所需流量之和时，可以同比减小各个执行元件的流量供给，使动作协调，而阀前补偿式负荷传感系统则会出现高负荷的执行元件急剧降低速度或是停止的危险情况；

阀前补偿式负荷传感系统每联都可以设置LS溢流阀，而且LS溢流阀通径很小，当该联LS溢流阀发生溢流时，溢流流量非常小，多余的流量会反馈到变量泵的负载敏感腔，会使得泵摆角减小，从而使泵出口流量减小，更节能，而对于阀后补偿式负荷传感系统，目前市场上的多路阀都无法添加每联的LS溢流阀，只能用二次溢流阀去代替LS溢流阀，区别在于溢流时，二次溢流阀的溢流流量很大，基本为全流量溢流，同时也不会使泵摆角减小，在溢流工况较多的情况下，会存在很大的溢流损失，不节能。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种新型电比例溢流装置，能够根据工况负载不同改变输入电流大小，实现不同的LS溢流压力，保证动作协调的作用，使溢流时减小变量泵摆角，减小溢流损失，符合工况要求。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种新型电比例溢流装置，包括：阀后补偿片式阀和电比例溢流阀块，所述阀后补偿片式阀和电比例溢流阀块相连接，所述阀后补偿片式阀包括液控换向阀芯和压力补偿阀，所述液控换向阀芯和压力补偿阀相连通，所述电比例溢流阀块包括依次相连接直动式减压阀、电比例减压阀和液控换向阀，所述阀后补偿片式阀通入液压油后通过液控换向阀芯、压力补偿阀和液控换向阀形成多个压力油通道后输出至泵，通过阀后补偿片式阀和电比例溢流阀块调节泵的溢流量。

在本发明一个较佳实施例中，所述阀后补偿片式阀上开设置有第一进油口、第一回油口、执行元件第一油口、和执行元件第二油口、 第一先导油口、第二先导油口、最高压力油通道，压力油引出口，油口，引入外部压力油口、溢流压力油口和最高压力油口，所述液控换向阀芯分别与第一回油口、第一进油口、执行元件第一油口、和执行元件第二油口、第一先导油口和第二先导油口相连通，所述油口与最高压力油通道相连通，所述溢流压力油口、引入外部压力油口、压力油引出口和油口与电比例溢流阀块相连通，所述第一进油口还与压力油引出口相连通，所述压力补偿阀分别与溢流压力油口和引出外部压力油口相连接，所述最高压力油道与最高压力油口相连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述电比例溢流阀上设置有第二进油口、第二回油口、第三回油口、第一引出压力油口和引入溢流压力油口，所述引入溢流压力油口和溢流压力油口相连通，所述第一引出压力油口和引入外部压力油口相连通，所述第二引出压力油口和油口相连通，所述第二进油口和压力油引出口相连通。

在本发明一个较佳实施例中，所述液控换向阀芯包括阀芯第一油口、阀芯第二油口、阀芯第三油口、阀芯第四油口、阀芯第五油口、阀芯第六油口和阀芯第七油口，所述阀芯第一油口和阀芯第三油口均与第一回油口相连通，所述阀芯第二油口与第一进油口相连通，所述阀芯第四油口与执行元件第一油口相连通，所述阀芯第五油口和阀芯第六油口均与补偿压力阀相连通，所述阀芯第七油口与执行元件第二油口相连通。

在本发明一个较佳实施例中，所述液控换向阀芯在非工作状态下，阀芯第一油口c1和阀芯第六油口相连通，所述液控换向阀芯在工作状态下，阀芯第一油口和阀芯第五油口断开，阀芯第二油口和阀芯第五油口相连通，阀芯第三油口和阀芯第一油口相连通。

在本发明一个较佳实施例中，所述压力补偿阀包括进油口、出油口、活塞和阻尼孔，所述进油口与阀芯第五油口相连通，所述出油口与阀芯第六油口相连通，所述阻尼孔与溢流压力油口相连通，所述活塞与引入外部压力油口相连通。

在本发明一个较佳实施例中，所述液控换向阀包括阀第一油口、阀第二油口、阀第三油口、阀第四油口和阀第五油口，所述阀第一油口与引入溢流油口相连通，所述阀第二油口与进油口相连通，所述阀第三油口与第二回油口相连通，所述阀第四油口通过单向阀与第二引出压力油口相连通，所述阀第五油口与第一引出压力油口相连通。

在本发明一个较佳实施例中，所述液控换向阀在非工作状态下，发阀第三油口与阀第五油口相连通，阀第一油口、阀第二油口和阀第四油口为关闭状态，所述液控换向阀在工作状态下，阀第一油口分别与阀第三油口和阀第四油口相连通，所述阀第二油口和阀第五油口相连通。

本发明的有益效果是：本发明新型电比例溢流装置，能够根据工况负载不同改变输入电流大小，实现不同的LS溢流压力，保证动作协调的作用，使溢流时减小变量泵摆角，减小溢流损失，符合工况要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明新型电比例溢流装置一较佳实施例的结构示意图；

图2是图1所示的新型电比例溢流装置的工作状态示意图；

图3是图1所示的新型电比例溢流装置的工作状态示意图；

附图中各部件的标记如下：1、阀后补偿片式阀，11、液控换向阀芯，12、压力补偿阀，13、阻尼孔，14、活塞，2、电比例溢流阀，21、液控换向阀，22、电比例减压阀，23、直动式加压阀，24、单向阀，A、执行元件第一油口，B、执行元件第二油口，T1、第一回油口，P、第二进油口，a、第一先导油口，b、第二先导油口，LS，最高压力油口，P1、压力油引出口，TM最高压力油通道，X1、油口，Y1、引入外部压力油口，M1、溢流压力油口，M2、引入溢流压力油口，Y2、第一引出压力油口，X2、第二引出压力油口，P2、第二进油口，T2、第二回油口，TS、第三回油口，c1、阀芯第一油口，d1、阀芯第二油口、e1、阀芯第三油口，f1、阀芯第四油口，g1、阀芯第五油口，h1、阀芯第六油口，j1、阀芯第七油口，k1、进油口，n1、出油口，f2、阀第一油口，g2、阀地二油口，h2、阀第三油口，j2、阀第四油口，k2、阀第五油口。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种新型电比例溢流装置，包括：阀后补偿片式阀1和电比例溢流阀块2，阀后补偿片式阀1和电比例溢流阀块2相连接，阀后补偿片式阀1包括液控换向阀芯11和压力补偿阀，12液控换向阀芯11和压力补偿阀12相连通，电比例溢流阀块2包括依次相连接直动式减压阀23、电比例减压阀22和液控换向阀21，阀后补偿片式阀1通入液压油后通过液控换向阀芯11、压力补偿阀12和液控换向阀21形成多个压力油通道后输出至泵，通过阀后补偿片式阀1和电比例溢流阀块2调节泵的溢流量。

另外，阀后补偿片式阀1上开设置有第一进油口P、第一回油口T1、执行元件第一油口A、和执行元件第二油口B、 第一先导油口a、第二先导油口b、最高压力油通道TM，压力油引出口P1，油口X1，引入外部压力油口Y1、溢流压力油口M1和最高压力油口LS，液控换向阀芯11分别与第一回油口T1、第一进油口P、执行元件第一油口A、和执行元件第二油口B、第一先导油口a和第二先导油口相b连通，油口X1与最高压力油通道TM相连通，溢流压力油口M1、引入外部压力油口Y1、压力油引出口P1和油口与电比例溢流块2相连通，第一进油口P还与压力油引出口p1相连通，压力补偿阀块2分别与溢流压力油口M1和引出外部压力油口Y1相连接，最高压力油道TM与最高压力油口LS相连接。

另外，电比例溢流阀2上设置有第二进油口P2、第二回油口T2、第三回油口TS、第一引出压力油口X2和引入溢流压力油口M2，引入溢流压力油口M2和溢流压力油口M1相连通，第一引出压力油口Y2和引入外部压力油口Y1相连通，第二引出压力油口X2和油口X相连通，第二进油口P2和压力油引出口P1相连通。

另外，液控换向阀芯包括阀芯第一油口c1、阀芯第二油口d1、阀芯第三油口e1、阀芯第四油口f1、阀芯第五油口g1、阀芯第六油口h1和阀芯第七油口j1，阀芯第一油口c1和阀芯第三油口e1均与第一回油口T1相连通，阀芯第二油口d1与第一进油口P相连通，阀芯第四油口f1与执行元件第一油口A相连通，阀芯第五油口g1和阀芯第六油口h1均与补偿压力阀12相连通，阀芯第七油口j1与执行元件第二油口B相连通。

另外，液控换向阀芯11在非工作状态下，阀芯第一油口c1和阀芯第六油口h1相连通，液控换向阀芯11在工作状态下，阀芯第一油c1口和阀芯第五油口h1断开，阀芯第二油口d1和阀芯第五油口g1相连通，阀芯第三油口e1和阀芯第一油口c1相连通。

另外，压力补偿阀12包括进油口k1、出油口n1、活塞和14阻尼孔13，进油口k1与阀芯第五油口g1相连通，出油口n1与阀芯第六油口h1相连通，阻尼孔13与溢流压力油口M1相连通，活塞14与引入外部压力油Y1口相连通。

另外，液控换向阀21包括阀第一油口f2、阀第二油口g2、阀第三油口h2、阀第四油口j2和阀第五油口k2，阀第一油口f2与引入溢流油口M2相连通，阀第二油口g与进油口k1相连通，阀第三油口h2与第二回油口T2相连通，阀第四油口j2通过单向阀24与第二引出压力油口X2相连通，阀第五油口k2与第一引出压力油口M2相连通。

另外，液控换向阀21在非工作状态下，发阀第三油口h2与阀第五油口k2相连通，阀第一油口f2、阀第二油口g2和阀第四油口j2为关闭状态，液控换向阀21在工作状态下，阀第一油口f2分别与阀第三油口h2和阀第四油口j2相连通，阀第二油口g2和阀第五油口k2相连通。

本发明新型电比例溢流装置具体工作原理如下：如图2所示，阀后补偿片式阀1的第一先导油口a通入压力油后，液控换向阀芯11工作在左位，此时阀芯第一油口c1与阀芯第六油口h2断开，呈关闭状态，阀芯第二油口d1与阀芯第五油口g1连通，则压力油通过第一进油口P进入，然后分成第一压力油路和第二压力油路，第一压力油路依次经过阀芯第二油口d1和阀芯第五油口g1，到达压力补偿阀12的进油口k1，压力补偿阀12的进油口k1又将第一压力油路分成第三压力油路、第四压力油路和第五压力油路，第三压力油路作用在压力补偿阀12的r1面积上，向右推动阀芯，第四路压力油与压力补偿阀12的出油口n1连通，然后通过出油口n1又分为第六路压力油和第七路压力油，第六路压力油通过液控换向阀芯11的阀芯第六油口h1与执行元件第一油口A相连通，实现进油，执行元件第二油口B通过液控换向阀芯的阀芯第七油口j1和阀芯第三油口e1与第一回油口T1连通，实现回油，第七路压力油通过阻尼孔13、溢流压力油口M1、引入溢流压力油口M2作用在液控换向阀21的左侧作用面积r4上。第五路压力油通过压力补偿阀12一方面作用在压力补偿阀12的弹簧腔，另一方面引出到最高压力油通道TM，从而通过最高压力油口LS引出到泵的负载敏感腔，决定泵摆角的两个压力值分别为第一进油口的压力P1和最高压力油口的压力P2的压力差值P1-P2，假设设定P1-P2为15bar，当P1-P2的差值大于15bar时，会使得变量泵摆角减小。第二路压力油通过电比例溢流阀块2的第二进油口P2，通过直动式减压阀23到达电比例减压阀22的入口，当给入电比例减压阀22的电流从0-600mA无极变化时，可以实现电比例减压阀22的出口的压力从0-32bar线性跟随变化，根据液控换向阀21另一端作用面积r5的大小为一端作用面积r4的9倍，则可以实现液控换向阀21一端作用面积为r4的压力0-288bar变化范围才可以打开二位五通液控换向阀21。

如图3所示，给如电比例减压阀22的电流为400mA，则电比例减压阀22的出口的压力为21.3（即32*400/600）bar，当作用在液控换向阀21一端作用面积r4的压力高于192bar（即21.3*9）时，液控换向阀21工作在左位，此时第二进油口P2的压力通过阀第二油口g2、阀第五油口k2、第一引出压力油口Y2、引出外部压力油Y1口到达作用于压力补偿阀12的活塞的作用面积为r3的无杆腔，推动活塞向左运动，从而推动压力补偿阀12阀芯向左运动到底，断开压力补偿阀12的第一进油口P的第二路压力油与压力补偿阀12的出油口n1连通，此时有压力油从进油口通过液控换向阀11的阀芯第六油口h1、阻尼孔13、溢流压力油口M1、引入溢流压力油口M2、阀第一油口f2、阀第三油口g2与第二回油口T2相连通，实现LS溢流工况，同时压力油从第一进油口P一路通过液控换向阀芯11的阀芯第六油口h1、阻尼孔13、溢流压力油口M1、引入溢流压力油口M2、阀第一油口f2、阀第二油口g2、单向阀24、第二引出压力油口X2与最高压力油通道TM相连通的油口，最终于压力最高油口LS连通。此时，另一路小流量压力油通过阀芯第四油口f1到执行元件第一油口A，保证溢流工况，还有较少的流量流去执行元件，实现溢流加压工况。此时，第一进油口P的压力不变，由于阻尼孔13的作用，当液控换向阀21没打开，即没有出现溢流工况时，阻尼孔13无流量经过，阻尼孔前后压力相等，第一进油口P的压力P1与最高压力油口LS的压力P2的差值为15bar，泵摆角不变，当流入阻尼孔13流量，即溢流流量大于一定的流量时，这部分流量会在阻尼孔13上产生一定的压差，使得第一进油口P的压力P1和最高压力油口LS的压力P2的压差增大，则当P1-P2的差值大于15bar时，通过压差反馈会使得变量泵减小，实现小流量溢流的同时，减小泵出口流量，减小溢流损失，实现节能的目的。

区别于现有技术，本发明新型电比例溢流装置，能够根据工况负载不同改变输入电流大小，实现不同的LS溢流压力，保证动作协调的作用，使溢流时减小变量泵摆角，减小溢流损失，符合工况要求。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种新型电比例溢流装置，其特征在于，包括：阀后补偿片式阀和电比例溢流阀块，所述阀后补偿片式阀和电比例溢流阀块相连接，所述阀后补偿片式阀包括液控换向阀芯和压力补偿阀，所述液控换向阀芯和压力补偿阀相连通，所述电比例溢流阀块包括依次相连接直动式减压阀、电比例减压阀和液控换向阀，所述阀后补偿片式阀通入液压油后通过液控换向阀芯、压力补偿阀和液控换向阀形成多个压力油通道后输出至泵，通过阀后补偿片式阀和电比例溢流阀块调节泵的溢流量。

2. 根据权利要求1所述的新型电比例溢流装置，其特征在于，所述阀后补偿片式阀上开设置有第一进油口、第一回油口、执行元件第一油口、和执行元件第二油口、 第一先导油口、第二先导油口、最高压力油通道，压力油引出口，油口，引入外部压力油口、溢流压力油口和最高压力油口，所述液控换向阀芯分别与第一回油口、第一进油口、执行元件第一油口、和执行元件第二油口、第一先导油口和第二先导油口相连通，所述油口与最高压力油通道相连通，所述溢流压力油口、引入外部压力油口、压力油引出口和油口与电比例溢流阀块相连通，所述第一进油口还与压力油引出口相连通，所述压力补偿阀分别与溢流压力油口和引出外部压力油口相连接，所述最高压力油通道与最高压力油口相连接。

3.根据权利要求2所述的新型电比例溢流装置，其特征在于，所述电比例溢流阀上设置有第二进油口、第二回油口、第三回油口、第一引出压力油口和引入溢流压力油口，所述引入溢流压力油口和溢流压力油口相连通，所述第一引出压力油口和引入外部压力油口相连通，所述第一引出压力油口和油口相连通，所述第二进油口和压力油引出口相连通。

4.根据权利要求3所述的新型电比例溢流装置，其特征在于，所述液控换向阀芯包括阀芯第一油口、阀芯第二油口、阀芯第三油口、阀芯第四油口、阀芯第五油口、阀芯第六油口和阀芯第七油口，所述阀芯第一油口和阀芯第三油口均与第一回油口相连通，所述阀芯第二油口与第一进油口相连通，所述阀芯第四油口与执行元件第一油口相连通，所述阀芯第五油口和阀芯第六油口均与补偿压力阀相连通，所述阀芯第七油口与执行元件第二油口相连通。

5.根据权利要求4所述的新型电比例溢流装置，其特征在于，所述液控换向阀芯在非工作状态下，阀芯第一油口c1和阀芯第六油口相连通，所述液控换向阀芯在工作状态下，阀芯第一油口和阀芯第五油口断开，阀芯第二油口和阀芯第五油口相连通，阀芯第三油口和阀芯第一油口相连通。

6.根据权利要求4所述的新型电比例溢流装置，其特征在于，所述压力补偿阀包括进油口、出油口、活塞和阻尼孔，所述进油口与阀芯第五油口相连通，所述出油口与阀芯第六油口相连通，所述阻尼孔与溢流压力油口相连通，所述活塞与引入外部压力油口相连通。

7.根据权利要求5所述的新型电比例溢流装置，其特征在于，所述液控换向阀包括阀第一油口、阀第二油口、阀第三油口、阀第四油口和阀第五油口，所述阀第一油口与引入溢流油口相连通，所述阀第二油口与进油口相连通，所述阀第三油口与第二回油口相连通，所述阀第四油口通过单向阀与第二引出压力油口相连通，所述阀第五油口与第一引出压力油口相连通。

8.根据权利要求6所述的新型电比例溢流装置，其特征在于，所述液控换向阀在非工作状态下，发阀第三油口与阀第五油口相连通，阀第一油口、阀第二油口和阀第四油口为关闭状态，所述液控换向阀在工作状态下，阀第一油口分别与阀第三油口和阀第四油口相连通，所述阀第二油口和阀第五油口相连通。