CN108589823A - 电控正流量主控阀总成 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电控正流量主控阀总成，其属于工程机械技术领域。它解决了现有技术中传统正流量主控阀存在的开发成本高、灵敏度低、维修不便的缺陷。其主体结构包括主控阀，所述主控阀包括阀体阀杆总成、电磁阀安装块和若干个比例电磁阀，所述阀体阀杆总成包括左阀体和右阀体，所述左阀体和右阀体上均装配有电磁阀安装块，所述若干个比例电磁阀分别插装在电磁阀安装块上。本发明主要用于挖掘机等工程机械上。

Description

电控正流量主控阀总成

技术领域：

本发明属于工程机械技术领域，具体地说，尤其涉及一种电控正流量主控阀总成。

背景技术：

多路阀是挖掘机液压系统的核心部件，多路阀确定了液压泵向各液压作用元件的供油线路和供油方式、多液压执行元件同时动作时的流量分配及如何实现复合动作，决定了挖掘机作业时运动学和动力学的特性、动作优先和配合、合流供油和直线行走等。

按流量控制分类，开中心液压系统分为正流量系统与负流量系统。负流量系统通过采集主控阀中位节流孔前的压力信号作用于泵的变量调节机构上，泵排量与压力信号成反比。正常工作时，泵排出的油液通过主控阀一部分流向执行机构，一部分经中央旁通油道回油。当控制执行机构减速时，去执行机构的油液减少，经旁通油道回油的油液增多，节流孔前的压力升高，此压力信号作用于泵上，使泵排量减小；反之，当控制执行机构加速时，去执行机构的油液增多，而经中央旁通油道的油液减少，较低的压力信号作用在泵的调节机构上，使泵的排量大，从而满足泵的流量与执行机构对流量的需求相匹配。

传统的正流量系统中，正流量的控制信号来自先导二次压力，原理是通过一系列的梭阀或压力传感器选出最高二次压力信号去控制主泵的变量机构。当手柄位移加大时，二次先导压力升高，较高的压力信号作用在泵的调节机构上，使泵斜盘角度增大，排量增大；反之，当手柄位移变小时，二次先导压力变小，泵的排量变小，从而满足泵的流量与执行机构对流量的需求相匹配。

智能化、节能、舒适、可靠一直是挖掘机液压系统的发展趋势，随着近年来我国基建的不断发展，智能化必将取得进一步的发展。

发明内容：

为了解决现有技术中传统正流量主控阀存在开发成本高、灵敏度低、维修不便的缺点，本发明提供了一种区别于现有技术的电控正流量主控阀总成，其开发成本较低、灵敏度高、后期维护方便。

为了实现上述目的，本发明是采用以下技术方案实现的：

一种电控正流量主控阀总成，包括主控阀，所述主控阀包括阀体阀杆总成、电磁阀安装块和若干个比例电磁阀，所述阀体阀杆总成包括左阀体和右阀体，所述左阀体和右阀体上均装配有电磁阀安装块，所述若干个比例电磁阀分别插装在电磁阀安装块上。

进一步地，所述电磁阀安装块包括两个非弹簧端电磁阀安装块和两个弹簧端电磁阀安装块，左阀体上通过螺栓装配有一处非弹簧端电磁阀安装块和一处弹簧端电磁阀安装块，右阀体上通过螺栓装配有一处非弹簧端电磁阀安装块和一处弹簧端电磁阀安装块。

进一步地，所述非弹簧端电磁阀安装块和弹簧端电磁阀安装块上均设有一个以上的先导进油口Pp，一个以上的回油口T和一个以上的对应相关主阀杆的C口；所述非弹簧端电磁阀安装块和弹簧端电磁阀安装块内部均有两类油道，一为进油道，与先导进油口Pp相连，二为回油道，与回油口T相连。

进一步地，所述阀体阀杆总成还包括中央旁通阀和各联阀，各联阀包括斗杆一联阀、多功能联阀、动臂二联阀、回转联阀、左行走联阀、直线行走联阀、右行走联阀、动臂一联阀、铲斗联阀和斗杆二联阀；所述中央旁通阀和各联阀分别插装在左阀体和右阀体的腔孔中。

进一步地，所述比例电磁阀可以竖直、向左、向右、向前或向后插装到非弹簧端电磁阀安装块上。

进一步地，所述比例电磁阀可以竖直、向左、向右、向前或向后插装到弹簧端电磁阀安装块上。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、智能化：比例电磁阀的应用，使得主控阀的电控成为现实，电控的信号更加精确，主控阀的智能化也可使相应的液压系统进一步节能降耗；

2、轻量化：比例电磁阀的应用，通过一系列的逻辑关系，就可控制复合动作时，各动作的优先关系，省去传统主控阀中的各种优先阀插件，使得主控阀进一步轻量化；

3、降低风险因子：传统主控阀中，实现与本发明相同功能，需要多安装若干用来控制流量分配的插件，本发明可去除这些插件，因而相关插件给主控阀性能带来的风险因子，比如因阀体内部残留的大颗粒而造成的插件卡阀等，也就消除了；

4、方便后续市场服务：本发明使得主控阀结构进一步简单，后续市场出现问题时，服务人员需要排查的因素减少，因此后续市场服务更加方便；

5、成本降低：随着相关领域的发展，比例电磁阀的成本正在逐步降低，本发明的主控阀，可大大节约整机液压系统中的先导管路及相关辅件，而且主控阀大为简化，综合成本降低。

附图说明：

图1为本发明的原理图；

图2为图1中H处的局部放大图；

图3为图1中G处的局部放大图；

图4为本发明的轴测图；

图5为本发明中非弹簧端电磁阀安装块的结构示意图；

图6为本发明中弹簧端电磁阀安装块的结构示意图；

图7为图4中A-A的剖视图的部分结构原理图；

图8为本发明中比例电磁阀的作用示意图；

图9为传统先导作用示意图；

图10为本发明中比例电磁阀的布置方式一；

图11为本发明中比例电磁阀的布置方式二；

图12为本发明安装使用的工作原理；

图13为图12中K处的局部放大图。

图中：1、中央旁通阀；2、斗杆一联阀；3、多功能联阀；4、动臂二联阀；5、回转联阀；6、左行走联阀；7、直线行走联阀；8、右行走联阀；9、动臂一联阀；10、铲斗联阀；11、斗杆二联阀；12、非弹簧端电磁阀安装块；13、左阀体；14、右阀体；15、弹簧端电磁阀安装块；16、回油道；17、进油道；18、螺栓连接孔；20、阀杆端面Ⅰ；21、阀杆Ⅰ；22、弹簧Ⅰ；23、阀杆端面Ⅱ；24、阀杆Ⅱ；25、弹簧Ⅱ；31、第一比例电磁阀；32、第二比例电磁阀；33、第三比例电磁阀；34、第四比例电磁阀；35、第五比例电磁阀；36、第六比例电磁阀；37、第七比例电磁阀；38、第八比例电磁阀；39、第九比例电磁阀；40、第十比例电磁阀；41、第十一比例电磁阀；42、第十二比例电磁阀；43、第十三比例电磁阀；44、第十四比例电磁阀；45、第十五比例电磁阀；46、第十六比例电磁阀；47、第十七比例电磁阀；48、第十八比例电磁阀；49、第十九比例电磁阀；50、电磁阀；51、回转马达；52、ECU控制器；53、左电手柄；54、右电手柄。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1-4所示，一种电控正流量主控阀总成，包括主控阀，所述主控阀包括阀体阀杆总成、电磁阀安装块和若干个比例电磁阀，所述阀体阀杆总成包括左阀体13和右阀体14，所述左阀体13和右阀体14上均装配有电磁阀安装块，所述若干个比例电磁阀分别插装在电磁阀安装块上。

实施例2：

所述左阀体13和右阀体14通过螺栓连接，所述电磁阀安装块包括两个非弹簧端电磁阀安装块12和两个弹簧端电磁阀安装块15，非弹簧端电磁阀安装块12安装在阀体阀杆总成中各联阀没有弹簧的一端，弹簧端电磁阀安装块15安装在阀体阀杆总成中各联阀有弹簧的一端，左阀体13上通过螺栓装配有一处非弹簧端电磁阀安装块12和一处弹簧端电磁阀安装块15，右阀体14上通过螺栓装配有一处非弹簧端电磁阀安装块12和一处弹簧端电磁阀安装块15。所述比例电磁阀共设有十九个，两处弹簧端电磁阀安装块15和一处非弹簧端电磁阀安装块12上分别插装有五个比例电磁阀，另一处非弹簧端电磁阀安装块12上插装有四个比例电磁阀，预留一个安装孔为后期其他工作做好准备，十九个比例电磁阀均通过螺栓安装在弹簧端电磁阀安装块15和非弹簧端电磁阀安装块12上。

如图5-6所示，非弹簧端电磁阀安装块12和弹簧端电磁阀安装块15均通过螺栓连接孔18安装在左阀体13和右阀体14上，D口用于安装各个比例电磁阀；非弹簧端电磁阀安装块12上的E口为备用口，用于引出就近的比例电磁阀出油压力，弹簧端电磁阀安装块15不需要把油引出来引到别处，而非弹簧端电磁阀安装块12需要引出来，然后在整机液压系统中接到别处，因此需要增加E口作为备用口。

如图7所示，所述非弹簧端电磁阀安装块12和弹簧端电磁阀安装块15上均设有一个以上的先导进油口Pp，一个以上的回油口T和一个以上的对应相关主阀杆的C口；所述非弹簧端电磁阀安装块12和弹簧端电磁阀安装块15内部均有两类油道，一为进油道17，与先导进油口Pp相连，里面的油液为高压油液，Pp压力油由上级液压系统提供；二为回油道16，与回油口T相连，里面的油液为低压油液，在不大于先导进油口Pp压力的范围内，比例电磁阀可调节C口压力，C口与相对应的主阀杆一端的腔体连接。

所述阀体阀杆总成还包括中央旁通阀1和各联阀，各联阀包括斗杆一联阀2、多功能联阀3、动臂二联阀4、回转联阀5、左行走联阀6、直线行走联阀7、右行走联阀8、动臂一联阀9、铲斗联阀10和斗杆二联阀11；所述左阀体13和右阀体14中各设有一处中央旁通阀1，所述中央旁通阀1和各联阀分别插装在左阀体13和右阀体14的腔孔中。

十九个比例电磁阀分别为一至十九比例电磁阀(31-49)，第一比例电磁阀31的出口C与斗杆二联阀11的阀杆的一端连接，第二比例电磁阀32的出口C与斗杆二联阀11的阀杆的另一端连接；第三比例电磁阀33的出口C与铲斗联阀10的阀杆的一端连接，第四比例电磁阀34的出口C与铲斗联阀10的阀杆的另一端连接；第五比例电磁阀35的出口C与动臂一联阀9的阀杆的一端连接，第六比例电磁阀36的出口C与动臂一联阀9的阀杆的另一端连接；第七比例电磁阀37的出口C与右行走联阀8的阀杆的一端连接，第八比例电磁阀38的出口C与右行走联阀8的阀杆的另一端连接；第九比例电磁阀39的出口C与直线行走联阀7的阀杆的一端连接；第十比例电磁阀40的出口C与左行走联阀6的阀杆的一端连接，第十一比例电磁阀41的出口C与左行走联阀6的阀杆的另一端连接；第十二比例电磁阀42的出口C与回转联阀5的阀杆的一端连接，第十三比例电磁阀43的出口C与回转联阀5的阀杆的另一端连接；第十四比例电磁阀44的出口C与动臂二联阀4的阀杆的一端连接，第十五比例电磁阀45的出口C与动臂二联阀4的阀杆的另一端连接；第十六比例电磁阀46的出口C与多功能联阀3的阀杆的一端连接，第十七比例电磁阀47的出口C与多功能联阀3的阀杆的另一端连接；第十八比例电磁阀48的出口C与斗杆一联阀2的阀杆的一端连接，第十九比例电磁阀49的出口C与斗杆一联阀2的阀杆的另一端连接。所述一至十九比例电磁阀(31-49)的回油口T并联连接后接回油箱；一至十九比例电磁阀(31-49)的进油口Pp并联连接后与其他工作油路连接。

如图10-11所示，所述比例电磁阀可以竖直、向左、向右、向前或向后插装到非弹簧端电磁阀安装块12上；所述比例电磁阀可以竖直、向左、向右、向前或向后插装到弹簧端电磁阀安装块15上。其他部分与实施例1相同。

如图9所示，传统液压先导主控阀，其Ax口与Bx口为先导液压口，与上级液压系统的先导系统连接，上级液压系统提供压力油，则压力油作用在阀杆端面Ⅰ20上，液压力克服阀杆Ⅰ21上的弹簧Ⅰ22的弹簧力，推动阀杆Ⅰ21动作，从而实现相应动作；先导油的通断及压力大小，由整个挖掘机液压系统中的手柄直接提供。

如图7-8所示，比例电磁阀的C口与主控阀阀杆Ⅱ24的先导口相连，其油液为高压油时，高压油直接作用于阀杆端面Ⅱ23上，液压力克服阀杆Ⅱ24上的弹簧Ⅱ25的弹簧力，推动阀杆Ⅱ24动作，从而实现相应动作。先导液压油的大小，由整机的ECU控制器52通过控制比例电磁阀给定。在先导进油口Pp压力不变的情况下，给定比例电磁阀不同的电流输入，可以得到不同的C口压力，通过控制A口的压力，可实现阀杆在行程范围内的不同位移，从而可控制主控阀各工作油口的不同流量分配。

本发明安装使用的工作原理以回转为例：

如图12-13所示，挖掘机操作者进入驾驶室后，首先使电磁阀50得电，先导泵的压力油P3通过管路分别与两个非弹簧端电磁阀安装块12和两个弹簧端电磁阀安装块15上的进油口Pp连通；左电手柄53、右电手柄54、各个比例电磁阀都通过控制线与ECU控制器52相连。当操作者操控左电手柄53往左偏转时，ECU控制器52开始捕捉左电手柄53的中间转换信号(比如电压U或电阻R)，然后经过处理，给第十三比例电磁阀43输入电流信号I，第十三比例电磁阀43得电后，第十三比例电磁阀43的C口通过Pp2口与系统的先导压力P3相连，输出先导压力，推动主控阀回转联阀5的阀杆移动，主控阀回转联阀5的右位接通，此时，P1泵的压力油经主控阀后流向回转马达51的B口，回转马达51带动挖掘机整机的上架左转。当左电手柄53回中位时，左电手柄53转换信号输出为零，第十三比例电磁阀43的输入信号为零，第十三比例电磁阀43的C口与回油相通，无压力，回转联阀5的阀杆无动作，处于中位，回转马达51的A、B口都与回油相通，整机无回转动作。当操作者操控左电手柄53往右偏转时，ECU控制器52开始捕捉左电手柄53的中间转换信号，然后经过处理，给第十二比例电磁阀42输入电流信号I，第十二比例电磁阀42得电后，第十二比例电磁阀42的C口通过Pp1口与系统的先导压力P3相连，输出先导压力，推动主控阀回转联阀5的阀杆移动，主控阀回转联阀5的左位接通，此时，P1泵的压力油经主控阀的回转联阀5后流向回转马达51的B口，回转马达51带动挖掘机整机的上架右转。

其中：C口为比例电磁阀对应相关主阀杆的出油口，Pp口为比例电磁阀的进油口，T口为比例电磁阀的回油口。

文中所指的比例电磁阀指一至十九比例电磁阀(31-49)。

Claims (6)

1.一种电控正流量主控阀总成，包括主控阀，其特征在于：所述主控阀包括阀体阀杆总成、电磁阀安装块和若干个比例电磁阀，所述阀体阀杆总成包括左阀体(13)和右阀体(14)，所述左阀体(13)和右阀体(14)上均装配有电磁阀安装块，所述若干个比例电磁阀分别插装在电磁阀安装块上。

2.根据权利要求1所述的电控正流量主控阀总成，其特征在于：所述电磁阀安装块包括两个非弹簧端电磁阀安装块(12)和两个弹簧端电磁阀安装块(15)，左阀体(13)上通过螺栓装配有一处非弹簧端电磁阀安装块(12)和一处弹簧端电磁阀安装块(15)，右阀体(14)上通过螺栓装配有一处非弹簧端电磁阀安装块(12)和一处弹簧端电磁阀安装块(15)。

3.根据权利要求2所述的电控正流量主控阀总成，其特征在于：所述非弹簧端电磁阀安装块(12)和弹簧端电磁阀安装块(15)上均设有一个以上的先导进油口Pp，一个以上的回油口T和一个以上的对应相关主阀杆的C口；所述非弹簧端电磁阀安装块(12)和弹簧端电磁阀安装块(15)内部均有两类油道，一为进油道(17)，与先导进油口Pp相连，二为回油道(16)，与回油口T相连。

4.根据权利要求3所述的电控正流量主控阀总成，其特征在于：所述阀体阀杆总成还包括中央旁通阀(1)和各联阀，各联阀包括斗杆一联阀(2)、多功能联阀(3)、动臂二联阀(4)、回转联阀(5)、左行走联阀(6)、直线行走联阀(7)、右行走联阀(8)、动臂一联阀(9)、铲斗联阀(10)和斗杆二联阀(11)；所述中央旁通阀(1)和各联阀分别插装在左阀体(13)和右阀体(14)的腔孔中。

5.根据权利要求4所述的电控正流量主控阀总成，其特征在于：所述比例电磁阀可以竖直、向左、向右、向前或向后插装到非弹簧端电磁阀安装块(12)上。

6.根据权利要求5所述的电控正流量主控阀总成，其特征在于：所述比例电磁阀可以竖直、向左、向右、向前或向后插装到弹簧端电磁阀安装块(15)上。