CN108612698B - 一种用于大流量容积调速系统的变幅控制阀 - Google Patents
一种用于大流量容积调速系统的变幅控制阀 Download PDFInfo
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Abstract
一种用于大流量容积调速系统的变幅控制阀。解决了现有变幅控制阀控制在系统中响应速度过快，增益大，启闭无缓冲使得系统冲击大的问题。它包括插装阀、换向阀、逻辑控制阀、主阀变幅口、变幅油缸接口、第一阻尼孔、第二阻尼孔、第三阻尼孔、控制油口、回油接口，插装阀，具有关闭的第一位置，打开使得主阀变幅口与变幅油缸接口相连通的第二位置；插装阀控制腔、第一阻尼孔、第二阻尼孔、第三阻尼孔及变幅油缸接口在逻辑控制阀处于第一位置时相互配合形成密闭容腔；在逻辑控制阀处于第二位置时，插装阀控制腔通过第一阻尼孔、第三阻尼孔与回油接口相连通。本发明还具有性能稳定，通流量大，压力损失小，使用寿命长等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种变幅控制系统，具体涉及一种用于大流量容积调速系统的变幅控制阀。
背景技术
中小吨位起重机变幅系统的控制，一般采用开式系统节流调速，即通过在变幅油缸无杆腔设置变幅平衡阀进行变幅起与落的速度控制。而大吨位全地面起重机，特别是1600吨级采用的大流量系统，为避免因节流调速引起的压损大而导致的系统发热，均采用闭式系统容积调速，用变幅控制阀替代变幅平衡阀，利用变量泵实现对变幅起落速度的控制。现有的变幅控制阀通常包括二通逻辑插装阀和溢流阀集成控制。但是现有的控制系统逻辑简单，使得控制系统存在响应速度过快，增益大，启闭无缓冲的缺点，造成变幅起落时出现冲击大，不平稳的问题。
发明内容
为解决背景技术中现有变幅控制阀控制在系统中响应速度过快，增益大，启闭无缓冲使得系统冲击大的问题，本发明提供一种用于大流量容积调速系统的变幅控制阀。
本发明的技术方案是：一种用于大流量容积调速系统的变幅控制阀，包括插装阀、换向阀、逻辑控制阀、主阀变幅口、变幅油缸接口、第一阻尼孔、第二阻尼孔、第三阻尼孔、控制油口、回油接口，
换向阀，具有使得逻辑控制阀控制腔与回油接口相连通的第一位置，使得控制油口与逻辑控制阀控制腔相连接的第二位置；
逻辑控制阀，具有在换向阀处于第一位置时锁死插装阀控制腔的第一位置，在换向阀处于第二位置时使得插装阀控制腔、变幅油缸接口分别通过逻辑控制阀与回油接口相连通的第二位置；
插装阀，具有关闭的第一位置，在逻辑控制阀处于第二位置时通过主阀变幅口的压力油打开使得主阀变幅口与变幅油缸接口相连通的第二位置；
第一阻尼孔设于插装阀控制腔处，第二阻尼孔设于变幅油缸接口的旁路上，第三阻尼孔设于逻辑控制阀的进油口，插装阀控制腔、第一阻尼孔、第二阻尼孔、第三阻尼孔及变幅油缸接口在逻辑控制阀处于第一位置时相互配合形成密闭容腔；在逻辑控制阀处于第二位置时，插装阀控制腔通过第一阻尼孔、第三阻尼孔与回油接口相连通。
作为本发明的一种改进，所述第三阻尼孔的孔径大于第一阻尼孔的开口，第三阻尼孔的开口大于第二阻尼孔的开口。
作为本发明的进一步改进，第一阻尼孔的孔径为0.6-1.0毫米。
作为本发明的进一步改进，第二阻尼孔的孔径为0.6-1.0毫米。
作为本发明的进一步改进，第三阻尼孔的孔径为0.8-1.5毫米。
作为本发明的进一步改进，第一阻尼孔的孔径为0.7-0.8毫米，第二阻尼孔的孔径为0.7-0.8毫米，第三阻尼孔的孔径为0.9-1.2毫米。
作为本发明的进一步改进，第一阻尼孔、第二阻尼孔、第三阻尼孔的孔径比为4:4:5。
作为本发明的进一步改进，还设有溢流阀，所述的溢流阀设于变幅油缸接口与回油接口之间。
作为本发明的进一步改进，所述的换向阀为二位三通电磁换向阀。
作为本发明的进一步改进，所述插装阀为二通插装阀，所述的逻辑控制阀为液控逻辑控制阀。
本发明的有益效果是，通过阻尼匹配方式、逻辑控制阀、换向阀的多级复合控制，通过在插装阀的控制腔端盖处复合多种控制策略，实现对变幅起与落平稳精确的控制，优化插装阀的启闭，使得系统控制平稳、可靠，解决了现有普通插装阀的响应速度过快，缓冲效果不好、控制不可靠的缺点，同时通流量大，压力损失小。本发明还具有控制方便、可靠，成本低，性能稳定，通流量大，压力损失小，使用寿命长等优点。
附图说明
附图1为本发明实施例的液压原理图。
图中，1、插装阀；2、换向阀；3、逻辑控制阀；4、溢流阀；5、第一阻尼孔；6、第二阻尼孔；7、第三阻尼孔；A、主阀变幅口；B、变幅油缸接口； X、控制油口；L、先导回油口；T、油箱接口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：
由图1所示，一种用于大流量容积调速系统的变幅控制阀，包括插装阀1、换向阀2、逻辑控制阀3、主阀变幅口A、变幅油缸接口B、第一阻尼孔5、第二阻尼孔6、第三阻尼孔7、控制油口X、回油接口，所述的回油接口包括先导回油口L和油箱接口T，具体的说，变幅油缸接口B接变幅油缸无杆腔，主阀变幅口A接主阀变幅起口。
换向阀2，具有使得逻辑控制阀控制腔与回油接口相连通的第一位置，使得控制油口X与逻辑控制阀控制腔相连接的第二位置；具体的说，在换向阀处于第一位置时，逻辑控制阀控制腔与先导回油口L相连通。所述的换向阀为二位三通电磁换向阀。
逻辑控制阀3，具有在换向阀处于第一位置时锁死插装阀控制腔的第一位置，在换向阀处于第二位置时使得插装阀控制腔、变幅油缸接口分别通过逻辑控制阀与回油接口相连通的第二位置；具体的说，在逻辑控制阀3处于第二位置时，使得插装阀控制腔、变幅油缸接口分别通过逻辑控制阀与油箱接口T相连通。
插装阀1，具有关闭的第一位置，在逻辑控制阀处于第二位置时通过主阀变幅口的压力油打开使得主阀变幅口与变幅油缸接口相连通的第二位置；所述插装阀为二通插装阀，所述的逻辑控制阀为液控逻辑控制阀。
第一阻尼孔5设于插装阀控制腔处，第二阻尼孔6设于变幅油缸接口的旁路上，第三阻尼孔7设于逻辑控制阀的进油口，插装阀控制腔、第一阻尼孔、第二阻尼孔、第三阻尼孔及变幅油缸接口在逻辑控制阀处于第一位置时相互配合形成密闭容腔；在逻辑控制阀处于第二位置时，插装阀控制腔通过第一阻尼孔、第三阻尼孔与回油接口相连通。本发明的有益效果是，通过阻尼孔匹配方式、逻辑控制阀、换向阀的多级复合控制，通过在插装阀的控制腔端盖处复合多种控制策略，实现对变幅起与落平稳精确的控制，优化插装阀的启闭，使得系统控制平稳、可靠，解决了现有普通插装阀的响应速度过快，缓冲效果不好、控制不可靠的缺点，同时通流量大，压力损失小。本发明即利用了插装阀低压损、零泄漏的特点，同时对系统进行精确控制，避免系统冲击大、不平稳，使得系统启闭控制平稳、可靠。本发明还具有控制方便、可靠，成本低，性能稳定，通流量大，压力损失小，使用寿命长等优点。
本发明的具体工作状态如下：
1、变幅不动作时负载保持
当不进行变幅动作时，逻辑控制阀控制腔无先导油，此阀断开，插装阀控制腔、第一阻尼孔、第二阻尼孔及第三阻尼孔以及变幅油缸无杆腔组成封闭容腔，则在变幅缸无杆腔高压的作用下，插装阀阀芯关闭，保持负载，零泄漏。
2、变幅起升（或变幅落）
电磁换向阀得电，控制油口先导油经电磁换向阀控制逻辑控制阀换向，部分压力油经过第三阻尼孔回油，打破了阻尼桥路的平衡，控制插装阀在一定的时间内，实现开启。而当电磁换向阀失电时，第三阻尼孔的油路被切断，插装阀关闭。
所述第三阻尼孔的孔径大于第一阻尼孔的开口，第三阻尼孔的开口大于第二阻尼孔的开口。通过对三阻尼孔的最佳匹配，实现插装阀的平稳、可靠的控制，如第三阻尼孔匹配的稍大，会出现变幅下落瞬间的“点头”现象；如第三阻尼孔匹配的稍小，会出现变幅下落无动作现象，即变幅油缸接口B到主阀变幅口A插装阀无法打开问题。
第一阻尼孔的孔径为0.6-1.0毫米。具体的说，第二阻尼孔的孔径为0.6-1.0毫米。更具体的说，第三阻尼孔的孔径为0.8-1.5毫米。更具体的说，第一阻尼孔的孔径为0.7-0.8毫米，第二阻尼孔的孔径为0.7-0.8毫米，第三阻尼孔的孔径为0.9-1.2毫米。具体的说，插装阀进油口的面积AA与插装阀控制腔的面积AC两者的比值AA:AC为0.6:1。本发明经过多次试验及经验得出最佳的阻尼匹配，从而避免变幅下落瞬间的“点头”现象，及插装阀不能打开现象。
第一阻尼孔、第二阻尼孔、第三阻尼孔的孔径比为4:4:5。本发明经过多次试验及经验得出最佳的阻尼匹配，使得三个阻尼孔满足一定的比例关系从而避免变幅下落瞬间的“点头”现象，及插装阀不能打开现象。
本发明还设有溢流阀4，所述的溢流阀设于变幅油缸接口与回油接口之间。当变幅油缸无杆腔由于油温升高或者高压冲击时，溢流阀起能够起到过载保护功能，防止油缸爆缸。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。
Claims (9)
1.一种用于大流量容积调速系统的变幅控制阀，其特征在于:包括插装阀、换向阀、逻辑控制阀、主阀变幅口、变幅油缸接口、第一阻尼孔、第二阻尼孔、第三阻尼孔、控制油口、回油接口，
换向阀，具有使得逻辑控制阀控制腔与回油接口相连通的第一位置，使得控制油口与逻辑控制阀控制腔相连接的第二位置；
逻辑控制阀，具有在换向阀处于第一位置时锁死插装阀控制腔的第一位置，在换向阀处于第二位置时使得插装阀控制腔、变幅油缸接口分别通过逻辑控制阀与回油接口相连通的第二位置；
插装阀，具有关闭的第一位置，在逻辑控制阀处于第二位置时通过主阀变幅口的压力油打开使得主阀变幅口与变幅油缸接口相连通的第二位置；
第一阻尼孔设于插装阀控制腔处，第二阻尼孔设于变幅油缸接口的旁路上，第三阻尼孔设于逻辑控制阀的进油口，插装阀控制腔、第一阻尼孔、第二阻尼孔、第三阻尼孔及变幅油缸接口在逻辑控制阀处于第一位置时相互配合形成密闭容腔；在逻辑控制阀处于第二位置时，插装阀控制腔通过第一阻尼孔、第三阻尼孔与回油接口相连通；所述第三阻尼孔的孔径大于第一阻尼孔的开口，第三阻尼孔的开口大于第二阻尼孔的开口。
2.根据权利要求1所述的一种用于大流量容积调速系统的变幅控制阀，其特征在于第一阻尼孔的孔径为0.6-1.0毫米。
3.根据权利要求1所述的一种用于大流量容积调速系统的变幅控制阀，其特征在于第二阻尼孔的孔径为0.6-1.0毫米。
4.根据权利要求1所述的一种用于大流量容积调速系统的变幅控制阀，其特征在于第三阻尼孔的孔径为0.8-1.5毫米。
5.根据权利要求1所述的一种用于大流量容积调速系统的变幅控制阀，其特征在于第一阻尼孔的孔径为0.7-0.8毫米，第二阻尼孔的孔径为0.7-0.8毫米，第三阻尼孔的孔径为0.9-1.2毫米。
6.根据权利要求1所述的一种用于大流量容积调速系统的变幅控制阀，其特征在于第一阻尼孔、第二阻尼孔、第三阻尼孔的孔径比为4:4:5。
7.根据权利要求1所述的一种用于大流量容积调速系统的变幅控制阀，其特征在于还设有溢流阀，所述的溢流阀设于变幅油缸接口与回油接口之间。
8.根据权利要求1所述的一种用于大流量容积调速系统的变幅控制阀，其特征在于所述的换向阀为二位三通电磁换向阀。
9.根据权利要求1所述的一种用于大流量容积调速系统的变幅控制阀，其特征在于所述插装阀为二通插装阀，所述的逻辑控制阀为液控逻辑控制阀。
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