CN109707690B - 一种集成液压锁的电比例负载敏感多路阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成液压锁的电比例负载敏感多路阀，包括工作联；工作联包括阀体、主阀芯、压力补偿阀芯和两个液压锁与两个活塞杆；两个液压锁分别对应由两个活塞杆的压力开启；阀体上设置有工作油A口和工作油B口，工作油A口经开启的第一液压锁与第九油道连通，工作油B口经开启的第二液压锁与第四油道连通；主阀芯具有中位、第一位置和第二位置三种位置状态。本发明工作过程中降低泄漏风险，提高多路阀工作可靠性，同时降低主阀芯和主阀孔的配合要求。压力补偿功能实现各执行机构按需分配流量，实现平地机的各个执行动作的复合动作，使平地机实现自动化控制，提高液压系统控制精度，简化液压系统油路。

Description

一种集成液压锁的电比例负载敏感多路阀

技术领域

本发明涉及工程机械液压技术领域，尤其涉及平地机用电比例负载敏感多路阀领域。

背景技术

平地机是土方工程中用于整形和平整作业的主要机械，目前平地机执行机构的液压系统多为齿轮泵+手动开关阀形式，也有柱塞泵+手动负载敏感多路阀的形式，以齿轮泵和手动换向阀为主，通过操作手柄控制各执行机构，其工作装置的流量由泵的流量决定，当流量需求较小时，仍然以足够多的流量输出，产生一定功率损失。随着技术的发展，以现代微电子技术为代表的高科技正越来越普遍地用来改造工程机械产品的传统结构，柱塞泵+电比例负载敏感多路阀形式的液压系统一定是未来发展趋势。

现有平地机产品液压系统管路中常配置外置液压锁，或者在现有的节流型多路阀中集成液压锁，对执行机构中的液压油进行锁定，使得液压油存在于油缸中，保证产品的安全性能和使用性能。

目前负载敏感多路阀已广泛的应用于各种工程机械上，这种阀工作过程中可以实现多执行机构的复合动作，并且泵的流量达到饱和时，各联执行机构动作不受负载影响，与主阀阀芯开度成比例，有效调整不同负载所需的流量，保证整机动作稳定性。负载敏感多路阀在结构上每联设置一个压力补偿阀，压力补偿阀的位置处于主阀芯后面，实现多路阀多执行机构同时动作，通过梭阀将各执行机构的最高负载压力，作为压力信号传递到负载反馈通道，利用压力补偿阀补偿负载较低的工作联的压力，使主阀芯前后压差保持一致，实现抗饱和功能。

目前，国内现有的平地机使用的手动节流型多路阀，当流量需求较小时，仍然以足够多的流量输出，产生一定功率损失，同时大量的液压油在管路中循环，降低使用寿命。另外，操作平地机要根据实际工况不停的通过操作多个手柄控制机器，对操作手的经验要求很高，同时劳动强度大，同时平地机精度无法进一步提高，施工效率低。负载敏感液压技术可以根据负载压力或流量信号变化的反馈进行工作特性的自适应调节，但直接选用现有负载敏感多路阀，液压管路中需要安装多个外置液压锁，漏点多，管路布置复杂，成本高。

发明内容

发明目的：

本发明设计一种集成液压锁的电比例负载敏感多路阀，专门用于平地机产品的液压系统中，在原有液压先导控制的负载敏感多路阀基础上集成设计液压锁和电磁阀，通过液压锁的集成设计，减少外置液压锁的数量，增加系统安全性，通过液压锁内弹簧的设计，进而控制平地机执行油缸的回油速度，实现整机各个执行动作的复合动作及自动化控制，提高平地机操作控制精度，减轻操作者操作强度，简化液压系统油路，同时节省产品开发成本。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种集成液压锁的电比例负载敏感多路阀，其特征是，包括工作联；工作联包括阀体和设置在阀体内的主阀芯、位于主阀芯一侧的压力补偿阀芯和位于主阀芯另一侧的两个液压锁与两个活塞杆；

两个液压锁分别对应由两个活塞杆的压力开启；其中，第一活塞杆与第二活塞杆分别设置在第三油道上，由油道内的液体压力驱动第一、第二活塞杆分别对应地向第一、第二液压锁传递压力；

阀体上设置有工作油A口和工作油B口，工作油A口经开启的第一液压锁与第九油道连通，工作油B口经开启的第二液压锁与第四油道连通；

主阀芯具有中位、第一位置和第二位置三种位置状态；

其中，

主阀芯处于第一位置时，通向压力补偿阀芯的第一油道和通向第二液压锁的第九油道打开；由第一油道内的液体压力使压力补偿阀芯打开，压力补偿阀芯打开时，第一油道与第三油道连通；同时，第四油道与用于回油的第五油道连通；

主阀芯处于第二位置时，通向压力补偿阀芯的第一油道和通向第一液压锁的第四油道打开；由第一油道内的液体压力使压力补偿阀芯打开，压力补偿阀芯打开时，第一油道与第三油道连通；同时，第九油道与用于回油的第八油道连通；

主阀芯处于中位时，所供液体不进入工作联，两个液压锁封锁。

主阀芯上设置有多个节流槽，由节流槽的相应位置对应使各油道打开连通。

主阀芯的两端分别由一电磁阀控制的端盖进行封闭。

主阀芯一端电磁阀通电使其控制的封盖开启时，主阀芯处于第一位置；

主阀芯另一端电磁阀通电使其控制的封盖开启时，主阀芯处于第二位置；

主阀芯两端的封盖均关闭时，主阀芯处于中位。

阀体上还设置有二次溢流阀；二次溢流阀设置在阀体工作油A口或工作油B口内腔侧面。

阀体上还设置有二次溢流阀堵头；二次溢流阀堵头设置在阀体工作油口B或工作油A口内腔侧面。

液压锁和活塞杆垂直于主阀芯放置。

进油联、尾联与多个所述工作联组装。

进油联上具有进油口P口、回油口T口；

进油口P口经工作联P口与第一油道连通；

进油联的回油口T口与第五油道和第八油道均连通。

尾联上设置先导压力泄油口；

工作联上具有先导供油口Va、Vb、先导泄油口La、Lb；

尾联的先导油通过先导供油口Va或先导供油口Vb进入工作联内部，推动主阀芯处于第一位置或第二位置；先导油再通过先导泄油口Lb或先导泄油口La流出，通过尾联上设置的先导压力泄油口流回液压油箱。

本发明所达到的有益效果：

本发明通过设计一种集成液压锁的电比例负载敏感多路阀，执行机构工作过程中降低泄漏风险，提高多路阀工作可靠性，同时降低主阀芯和主阀孔的配合要求。压力补偿功能实现各执行机构按需分配流量，实现平地机的各个执行动作的复合动作，这种电比例负载敏感多路阀，使平地机实现自动化控制，提高液压系统控制精度，简化液压系统油路。

附图说明

图1 集成液压锁的电比例负载敏感多路阀；

图2 集成液压锁的电比例负载敏感多路阀的工作联剖面图；

其中1为进油联，2为工作联，3为尾联，4为螺母，5为双头螺柱，6为进油口P口，7为回油口T口，9为工作油A口，10为工作油B口，11为先导压力泄油口；21为工作联阀体、22为液压锁、23为活塞杆、24为二次溢流阀、25为压力补偿阀芯、26为主阀芯、27为端盖组件、28为电磁阀、29为二次溢流阀堵头。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示为本发明集成液压锁的电比例负载敏感多路阀的整体结构，包括进油联1、若干工作联2、尾联3、双头螺柱5和螺母4，通过双头螺柱5和螺母4将进油联1、多个工作联2和尾联3组装起来，进油联1上设置进油口P口6、回油口T口7；工作联2上分别设置工作油A口9、工作油B口10；尾联3上设置先导压力泄油口11。

结合图2所示为本发明集成液压锁的电比例负载敏感多路阀的工作联剖面图，为本发明主要保护的方案，工作联包括工作联阀体21、液压锁22、活塞杆23、二次溢流阀24、压力补偿阀芯25、主阀芯26、二次溢流阀堵头29及带电磁阀28的端盖组件27。工作联阀体21上设置工作油A口9和工作油B口10，压力补偿阀芯25设置在主阀芯26下侧。两个液压锁22和两个活塞杆23集成在工作联阀体21上侧，处于主阀芯26上侧，垂直于主阀芯26放置。二次溢流阀24和二次溢流阀堵头29分别布置在液压锁22两侧，也可以根据工况需求确定是否配置二次溢流阀24。端盖组件27通过螺栓固定在工作联阀体21两侧，电磁阀28斜插入端盖，保证二次溢流阀拆卸方便，此工作联结构紧凑，同时具备阀后补偿功能、液压锁功能、电比例精确控制，工作安全可靠，简化系统管路布置。

结合图2所示，多路阀工作联两侧端盖不通电时，工作联处于中立位置，进油联的进油口P口6所供油液不进入工作联2，此时液压锁22两口的压力处于封锁状态，油缸的压力油被封闭在管路当中，避免管路中产生的泄漏油液进入油箱，保证平地机各执行机构在工作过程中安全可靠。

液压锁22内弹簧位于液压锁内的单向阀芯内，多路阀工作油口回油时，是通过活塞杆23推动液压锁22内的单向阀芯和锁内弹簧，使油道36（或油道37）与油道34（或油道39）相通，实现执行机构内的油液回油，调节该弹簧的刚度，可以控制执行油缸的回油速度。弹簧刚度越小，单向阀芯越容易被推动，回油速度越快；弹簧刚度越大，单向阀芯越难被推动，回油速度越慢。

工作过程：

工作联a侧电磁阀通电打开，先导油作用在主阀芯26右侧，推动主阀芯26向左运动处于第一位置，P-A的节流槽打开，进油口P口6供油通过工作联P口30进入油道31，打开压力补偿阀芯25，经过油道32进入油道33，通过设置与油道33连通并分别朝向两个活塞杆23的油道Pa’和Pb’，引导油道33中的高压油推动两个活塞杆23，打开两个液压锁22，同时，主阀芯26与油道39相通的节流槽打开，油液进入油道39，通过图中左侧的液压锁22进入油道37，实现工作油A口9供油，为油缸大腔提供压力油；同时，油缸小腔的油液通过工作油B口，从油道36进入图中右侧的液压锁22，进入油道34，通过主阀芯上连通油道35的节流槽进入T油道35，进入进油联1的回油口T口7。

工作联b侧电磁阀通电打开，先导油作用在主阀芯26左侧，推动主阀芯26向右运动处于第二位置，P-B的节流槽打开，进油口P口6供油通过工作联P口30进入油道31，打开压力补偿阀芯25，经过油道32进入油道33，油道33中的高压油进入油道Pa’和Pb’推动两个活塞杆33，打开两个液压锁22，同时，主阀芯26与油道34相通的节流槽打开，油液进入油道34，通过图中右侧的液压锁22进入油道36，实现工作油B口10供油，为油缸小腔提供压力油；同时，油缸大腔的油液通过工作油A口9，从油道37进入图中左侧的液压锁22，进入油道39，通过主阀芯上连通油道38的节流槽进入T油道38，进入进油联1的回油口T口7；如果执行油缸工作过程中负载过大，超过二次溢流阀24设定的压力时，溢流阀24打开，工作油B口内腔的压力油可以通过二次溢流阀24溢流，保证系统工作安全。

结合图2所示，工作联2上设置先导供油口Va、Vb，先导泄油口La、Lb，当a侧电磁阀通电时，尾联的先导油进入先导供油口Va，通过电磁阀进入a侧端盖内部，用以推动主阀芯处于第一位置，同时b侧端盖内部先导油通过电磁阀进入先导泄油口Lb，通过尾联3上设置的先导压力泄油口11回到液压油箱。当b侧电磁阀通电时，尾联的先导油进入先导供油口Vb，通过电磁阀进入b侧端盖内部，用以推动主阀芯处于第二位置，同时a侧端盖内部先导油通过电磁阀进入先导泄油口La，通过尾联3上设置的先导压力泄油口11回到液压油箱。

本发明还可以用于挖掘装载机等需要集成液压锁的电比例控制多路阀的领域。

本发明设计一种集成液压锁的电比例负载敏感多路阀，在原有液压先导控制的负载敏感多路阀基础上，通过设计紧凑性工作联铸件结构、阀体及电控端盖，将阀后补偿功能、液压锁功能、电比例精确控制等创新点全部集成到多路阀工作联上，通过液压锁的集成设计，减少外置液压锁的数量，增加系统安全性，通过液压锁控制平地机执行油缸的回油速度，工作安全可靠，性能良好，实现平地机的各个执行动作的复合动作及自动化控制，提高平地机操作控制精度，减轻操作者操作强度，简化液压系统油路，同时节省产品开发成本。凡采用等同替换或等效变换形成的多路阀结构，均落在本发明要求的保护范围内。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种集成液压锁的电比例负载敏感多路阀，其特征是，包括工作联；工作联包括阀体和设置在阀体内的主阀芯、位于主阀芯一侧的压力补偿阀芯和位于主阀芯另一侧的两个液压锁与两个活塞杆；

两个液压锁分别对应由两个活塞杆的压力开启；其中，第一活塞杆与第二活塞杆分别设置在第三油道上，由油道内的液体压力驱动第一、第二活塞杆分别对应地向第一、第二液压锁传递压力；

阀体上设置有工作油A口和工作油B口，工作油A口经开启的第一液压锁与第九油道连通，工作油B口经开启的第二液压锁与第四油道连通；

主阀芯具有中位、第一位置和第二位置三种位置状态；

其中，

先导油作用在主阀芯右侧，主阀芯处于第一位置时，通向压力补偿阀芯的第一油道和通向左侧第二液压锁的第九油道打开；由第一油道内的液体压力使压力补偿阀芯打开，压力补偿阀芯打开时，第一油道与第三油道连通；同时，第四油道与用于回油的第五油道连通；

先导油作用在主阀芯左侧，主阀芯处于第二位置时，通向压力补偿阀芯的第一油道和通向右侧第一液压锁的第四油道打开；由第一油道内的液体压力使压力补偿阀芯打开，压力补偿阀芯打开时，第一油道与第三油道连通；同时，第九油道与用于回油的第八油道连通；

主阀芯处于中位时，所供液体不进入工作联，两个液压锁封锁；

液压锁和活塞杆垂直于主阀芯放置。

2.根据权利要求1所述的一种集成液压锁的电比例负载敏感多路阀，其特征是，主阀芯上设置有多个节流槽，由节流槽的相应位置对应使各油道打开连通。

3.根据权利要求1所述的一种集成液压锁的电比例负载敏感多路阀，其特征是，主阀芯的两端分别由一电磁阀控制的端盖进行封闭。

4.根据权利要求3所述的一种集成液压锁的电比例负载敏感多路阀，其特征是，主阀芯一端电磁阀通电使其控制的封盖开启时，主阀芯处于第一位置；

主阀芯另一端电磁阀通电使其控制的封盖开启时，主阀芯处于第二位置；

主阀芯两端的封盖均关闭时，主阀芯处于中位。

5.根据权利要求1所述的一种集成液压锁的电比例负载敏感多路阀，其特征是，阀体上还设置有二次溢流阀；二次溢流阀设置在阀体工作油A口或工作油B口内腔侧面。

6.根据权利要求5所述的一种集成液压锁的电比例负载敏感多路阀，其特征是，阀体上还设置有二次溢流阀堵头；二次溢流阀堵头设置在阀体工作油口B或工作油A口内腔侧面。

7.根据权利要求1所述的一种集成液压锁的电比例负载敏感多路阀，其特征是，进油联、尾联与多个所述工作联组装。

8.根据权利要求7所述的一种集成液压锁的电比例负载敏感多路阀，其特征是，进油联上具有进油口P口、回油口T口；

进油口P口经工作联P口与第一油道连通；

进油联的回油口T口与第五油道和第八油道均连通。

9.根据权利要求7所述的一种集成液压锁的电比例负载敏感多路阀，其特征是，尾联上设置先导压力泄油口；

工作联上具有先导供油口Va、Vb、先导泄油口La、Lb；

尾联的先导油通过先导供油口Va或先导供油口Vb进入工作联内部，推动主阀芯处于第一位置或第二位置；先导油再通过先导泄油口Lb或先导泄油口La流出，通过尾联上设置的先导压力泄油口流回液压油箱。

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