CN110657262A - 等比例多路节流阀及多回路液压系统 - Google Patents

等比例多路节流阀及多回路液压系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种等比例多路节流阀，包括阀芯和阀体，所述阀体上设有主进油通道，所述阀体设有多条支路通道，各支路通道均与主进油通道连通，所述阀体设有与支路通道数量对应的出油口，所述阀体安装设有阀芯安装孔，阀芯安装孔的周向方向上设有多组环形油槽，每两个环形油槽为一组，两个环形油槽之间不导通，其中一个环形油槽与所述支路通道连通，另一个环形油槽与出油口连通，阀芯上设有多个与各组环形油槽对应的过油槽，阀芯可左右移动并通过过油槽连通同组的两个环形油槽。采用同一阀芯来控制各油路的开度大小，调节阀芯可同时等比例调节各油路的流量，适用于需要多个液压马达的转速需要同步的应用环境。

Description

等比例多路节流阀及多回路液压系统
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，特别涉及多路节流阀。
背景技术
目前，市面上常使用的节流阀，其只能调节一条液压回路的流量，对多条回路需要调节流量时，需要在各条管路上安装一个节流阀，调节时需要分别对各回路流量进行设定，设定程序复杂。当各回路的工况一致、负载大小相同时，如果需要调节相同的流量，在调节时相互间存在影响，很难达到一致。1997年丁万荣、赵华棉发表了多路节流阀，在一个阀体内安装多个阀芯，每个阀芯均开有进油口和出油口，各进油口相互连通，各出油口分别与各自控制的执行油缸相通，各节流阀的节流开口大小根据各自控制的执行油缸速度要求分别单独调节，互不干扰。这种多路节流阀实现了多节流阀共用阀体，实际上还是各阀分别调节运行，不能实现多路同步调节。对于部分应用要求，需要保持各个液压马达转速一直的情况下，要保持各阀芯同步调节节流开度大小仍然不便。
发明内容
当各油路的工况一致、负载大小相同时，为了实现各油路同步调节节流开度大小，保持各油路流量相同，本发明提供一种等比例多路节流阀，采用同一阀芯调节各油路的节流开度大小，实现了等比例调节。
本发明采用了下述技术方案：等比例多路节流阀，包括阀芯和阀体，所述阀体上设有主进油通道，所述阀体设有多条支路通道，各支路通道均与主进油通道连通，所述阀体设有与支路通道数量对应的出油口，所述阀体安装设有阀芯安装孔，阀芯安装孔的周向方向上设有多组环形油槽，每两个环形油槽为一组，两个环形油槽之间不导通，其中一个环形油槽与所述支路通道连通，另一个环形油槽与出油口连通，阀芯上设有多个与各组环形油槽对应的过油槽，阀芯可左右移动并通过过油槽连通同组的两个环形油槽。
进一步优选，所述过油槽是三角形油槽。
进一步优选，所述阀芯的四周加工有多个三角形油槽，每条油路对应了圆周上多个三角形油槽。
进一步优选，所述主进油通道为阀体上部的贯穿进油孔，贯穿进油孔两端设有进油螺纹孔，所述支路通道为阀体内部通道工艺螺纹孔。
进一步优选，所述阀芯安装孔是阀体的贯穿长孔。
进一步优选，所述阀芯安装孔左端设置端盖Ⅰ，所述阀芯安装孔右端设置端盖Ⅱ，所述阀芯与阀体为间隙配合，端盖Ⅰ和端盖Ⅱ通过螺钉与阀体与连端盖Ⅱ与阀芯的结合处设置O型圈Ⅰ和挡圈，端盖Ⅰ、端盖Ⅱ与阀体的结合处设置O型圈Ⅱ，端盖Ⅱ中部是与阀芯的滑动面配合的光滑内孔，内孔中设置端盖Ⅱ与阀芯的密封沟槽。
进一步优选，所述端盖Ⅱ设有调节螺纹及限位台阶，阀芯的右端设有调节螺纹，阀芯通过调节螺纹与端盖Ⅱ配合，阀芯右端设有调节机构，通过调节机构旋转阀芯调节阀芯与阀体的相对位置。
进一步优选，所述调节机构是外六角调节杆。
进一步优选，所述阀芯右端安装锁紧螺母。
本发明还提供一种多回路液压系统，包括电机、负载敏感变量柱塞泵、压力表、压力过滤器、安全阀、等比例多路节流阀、液压马达、回油过滤器、风冷却器，负载敏感变量柱塞泵通过电机驱动，负载敏感变量柱塞泵的进油口连接液压油站，负载敏感变量柱塞泵的出油口连接压力过滤器的进油口，并在负载敏感变量柱塞泵的出油口和压力过滤器之间安装压力表，压力过滤器的出油口连接等比例多路节流阀的主进油通道，等比例多路节流阀的各出油口分别连接各自对应的液压马达的进油口，各液压马达的回油口连接回油过滤器，回油过滤器再连接风冷却器，风冷却器的出油口连接液压油站，等比例多路节流阀并联一个安全阀，安全阀连接压力过滤器和液压油站，液压马达处安装用于监测负载压力大小的压力传感器，压力传感器连接负载敏感变量柱塞泵。
本发明的技术效果：采用同一阀芯来控制各油路的开度大小，调节阀芯可同时等比例调节各油路的流量，适用于需要各液压马达的转速需要同步的应用环境。本发明的多回路液压系统采用等比例多路节流阀，通过调节等比例多路节流阀同步调节各油路流量，节能高效、速度调节方便、使用寿命长。阀芯安装孔的周向方向上设有多组环形油槽，阀芯的四周加工有多个三角形油槽，每条油路对应了圆周上多个三角形油槽，当改变阀芯上三角形油槽的数量或角度时，则可以改变各油路的流量分配比例，阀芯位置调节到位后可以通过锁紧螺母将阀芯位置锁定，调节方便。
附图说明
图1是多回路液压系统原理图。
图2是等比例多路节流阀的结构总图。
图3是阀体示意图。
图4是阀芯示意图。
图5是端盖Ⅱ示意图。
图中：1-电机、2-负载敏感变量柱塞泵、3-压力表、4-压力过滤器、5-安全阀、6-等比例多路节流阀、7-液压马达、8-回油过滤器、9-风冷却器、10-空气过滤器、11-液位计、6-1.螺钉、6-2.端盖Ⅰ、6-3.堵塞、6-4.O型圈Ⅰ、6-5.挡圈、6-6.锁紧螺母、6-7.端盖Ⅱ、6-8.O型圈Ⅱ、6-9.阀芯、6-10.阀体、A1～A2为贯穿进油孔，B1～B5为出油口。
6-7-1是端盖Ⅱ与阀体间的O型圈密封槽，6-7-2是端盖Ⅱ与阀芯的密封沟槽，6-7-3是端盖Ⅱ和阀芯间的调节螺纹及限位台阶。
6-9-1是阀芯左端倒角，6-9-2是三角形油槽，6-9-3是O型圈Ⅰ的装配倒角，6-9-4是调节螺纹，6-9-5是外六角调节杆。
6-10-1是进油螺纹孔，6-10-2为阀体内部通道工艺螺纹孔，6-10-3为阀体与阀芯的配合面，6-10-4为环形油槽，6-10-5是出油螺纹孔。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步详细阐明。
如图2所示，等比例多路节流阀包括阀芯6-9、阀体6-10、端盖Ⅰ6-2、端盖Ⅱ6-7，如图3所示，阀体6-10上部设有贯穿进油孔(A1～A2)，贯穿进油孔两端设有进油螺纹孔6-10-1，阀体6-10顶部钻有五个阀体内部通道工艺螺纹孔6-10-2，其上安装堵塞6-3，阀体6-10中间设置与阀芯配合的贯穿长孔，贯穿长孔的周向设有供阀体过油的环形油槽6-10-4，阀体6-10的底部为五条油路的出油螺纹孔6-10-5，每两个环形油槽6-10-4为一组，其中一个环形油槽6-10-4通过阀体内部通道与贯穿进油孔相连通，另一个环形油槽6-10-4与出油螺纹孔6-10-5相连通，阀芯6-9安装在阀体6-10的贯穿长孔中，如图4所示，阀芯6-9周向上设有三角形油槽6-9-2，三角形油槽6-9-2的位置与环形油槽对应，通过三角形油槽6-9-2来连通同一条油路上的两个环形油槽6-10-4。
如图4所示，阀芯6-9的四周加工有三角形油槽6-9-2，每条油路对应了圆周上多个三角形油槽。阀芯的左端设有阀芯左端倒角6-9-1，阀芯的右端设有O型圈Ⅰ的装配倒角6-9-3、调节螺纹6-9-4、外六角调节杆6-9-5。
如图2所示，阀芯6-9安装在阀体6-10的贯穿长孔中，阀芯6-9与阀体6-10之间为间隙配合，左端设置端盖Ⅰ6-2，端盖Ⅰ6-2通过螺钉6-1与阀体6-10与连接在一起，右端设置端盖Ⅱ6-7，端盖Ⅱ6-7通过另外的螺钉6-1与阀体6-10与连接在一起，端盖Ⅱ6-7与阀芯6-9的结合处设置O型圈Ⅰ6-4和挡圈6-5以起密封作用，端盖Ⅰ6-2、端盖Ⅱ6-7与阀体6-10的结合处设置O型圈Ⅱ以起到密封作用。端盖Ⅰ6-2与阀芯6-9接触部分为沉孔，起限位作用。端盖Ⅱ6-7的结构如图5所示，左端是端盖Ⅱ与阀体间的O型圈密封槽6-7-1，端盖Ⅱ6-7中部是与阀芯6-9的滑动面配合的光滑内孔，内孔中设置端盖Ⅱ与阀芯的密封沟槽6-7-2，端盖Ⅱ6-7右侧是端盖Ⅱ和阀芯间的调节螺纹及限位台阶6-7-3。阀芯6-9右端的调节螺纹6-9-4与端盖Ⅱ的调节螺纹配合，阀芯6-9右端穿过端盖Ⅱ6-7，并在阀芯右端安装锁紧螺母6-6,阀芯6-9的外六角调节杆6-9-5露出在端盖Ⅱ6-7外。
使用时，贯穿进油孔(A1～A2)连接进油管道，出油螺纹孔6-10-5连接负载，通过外六角调节杆6-9-5调节阀芯6-9，因阀芯6-9与端盖Ⅱ6-7之间通过螺纹连接，可以调节阀芯6-9改变阀芯6-9的位置，当阀芯6-9处在最左端位置时，阀芯6-9的三角形油槽6-9-2与连接出油螺纹孔6-10-5环形油槽6-10-4的不存在交叉重叠区域，各油路处于关闭状态，当往右调节阀芯6-9时，各油路同时被调节，三角形油槽6-9-2与连接出油螺纹孔6-10-5环形油槽6-10-4逐渐交叉，油路开始通油，调至最右端时，端盖Ⅱ6-7有限位台阶，此时各油路通道处于通油最大位置，往左调节阀芯6-9则可以同时调小各油路通道，当改变阀芯6-9上三角形油槽的数量或角度时，则可以改变各油路的流量分配比例，阀芯位置调节到位后可以通过锁紧螺母6-6将阀芯6-9位置锁定。
上述等比例多路节流阀应用于多回路液压系统的原理如图1所示，多回路液压系统是将电机1、负载敏感变量柱塞泵2、压力表3、压力过滤器4、安全阀5、等比例多路节流阀6、液压马达7、回油过滤器8、风冷却器9、空气过滤器10通过液压管路连接在一起。负载敏感变量柱塞泵2通过电机1驱动，负载敏感变量柱塞泵2的进油口连接液压油站，负载敏感变量柱塞泵2的出油口连接压力过滤器4的进油口，并在负载敏感变量柱塞泵2的出油口和压力过滤器4之间安装压力表3，压力过滤器4的出油口连接等比例多路节流阀6的贯穿进油孔，等比例多路节流阀6的5个出油螺纹孔6-10-5分别连接各自对应的液压马达7的进油口，五个液压马达7的回油口连接回油过滤器8，回油过滤器8再连接风冷却器9，风冷却器9的出油口连接液压油站，等比例多路节流阀6并联一个安全阀5，安全阀5连接压力过滤器4和液压油站，液压马达7处安装压力传感器来监测负载压力大小，压力传感器连接负载敏感变量柱塞泵2。液压油站安装有空气过滤器10和液位计11。
电机1将电能转换为机械能传递给负载敏感变量柱塞泵2，负载敏感变量柱塞泵2根据负载压力的大小提供液压油,负载反馈的液压油可根据实际情况接负载压力最高的油路。压力表3用于显示整个液压系统的压力，同时用于设定油泵上反馈阀的压力、安全阀5的压力。压力过滤器4、回油过滤器8过滤掉液压系统的污染物保证液压系统可靠运行。安全阀5可以保证系统的最高工作压力不会超过设定值。风冷却器9可以确保整个液压系统的油温在合理范围，整个液压系统实现对多回路中液压马达7转速的控制，通过调节多路节流阀可以同时调节各马达的转速，当各液压马达7的负载一致时且阀芯上三角形油槽相同时，各马达的转速就能实现一致。该液压回路特别适合于各负载压力相同的工况，此时油泵输出的压力油节流损失最小，系统效率最高。
上述结合附图对本发明进行示例性描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或为经改进将本发明的构思方法和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.等比例多路节流阀，包括阀芯和阀体，所述阀体上设有主进油通道，所述阀体设有多条支路通道，各支路通道均与主进油通道连通，所述阀体设有与支路通道数量对应的出油口，所述阀体安装设有阀芯安装孔，其特征是：阀芯安装孔的周向方向上设有多组环形油槽，每两个环形油槽为一组，两个环形油槽之间不导通，其中一个环形油槽与所述支路通道连通，另一个环形油槽与出油口连通，阀芯上设有多个与各组环形油槽对应的过油槽，阀芯可左右移动并通过过油槽连通同组的两个环形油槽。
2.根据权利要求1所述的等比例多路节流阀，其特征是：所述过油槽是三角形油槽。
3.根据权利要求2所述的等比例多路节流阀，其特征是：阀芯的四周加工有多个三角形油槽，每条油路对应了圆周上多个三角形油槽。
4.根据权利要求1所述的等比例多路节流阀，其特征是：所述主进油通道为阀体上部的贯穿进油孔，贯穿进油孔两端设有进油螺纹孔，所述支路通道为阀体内部通道工艺螺纹孔。
5.根据权利要求1所述的等比例多路节流阀，其特征是：所述阀芯安装孔是阀体的贯穿长孔。
6.根据权利要求1所述的等比例多路节流阀，其特征是：所述阀芯安装孔左端设置端盖Ⅰ，所述阀芯安装孔右端设置端盖Ⅱ，所述阀芯与阀体为间隙配合，端盖Ⅰ和端盖Ⅱ通过螺钉与阀体与连端盖Ⅱ与阀芯的结合处设置O型圈Ⅰ和挡圈，端盖Ⅰ、端盖Ⅱ与阀体的结合处设置O型圈Ⅱ，端盖Ⅱ中部是与阀芯的滑动面配合的光滑内孔，内孔中设置端盖Ⅱ与阀芯的密封沟槽。
7.根据权利要求6所述的等比例多路节流阀，其特征是：端盖Ⅱ设有调节螺纹及限位台阶，阀芯的右端设有调节螺纹，阀芯通过调节螺纹与端盖Ⅱ配合，阀芯右端设有调节机构，通过调节机构旋转阀芯调节阀芯与阀体的相对位置。
8.根据权利要求7所述的等比例多路节流阀，其特征是：所述调节机构是外六角调节杆。
9.根据权利要求7所述的等比例多路节流阀，其特征是：所述阀芯右端安装锁紧螺母。
10.一种多回路液压系统，包括电机、负载敏感变量柱塞泵、压力表、压力过滤器、安全阀、权利要求1所述的等比例多路节流阀、液压马达、回油过滤器、风冷却器，负载敏感变量柱塞泵通过电机驱动，负载敏感变量柱塞泵的进油口连接液压油站，负载敏感变量柱塞泵的出油口连接压力过滤器的进油口，并在负载敏感变量柱塞泵的出油口和压力过滤器之间安装压力表，压力过滤器的出油口连接所述等比例多路节流阀的主进油通道，所述等比例多路节流阀的各出油口分别连接各自对应的液压马达的进油口，各液压马达的回油口连接回油过滤器，回油过滤器再连接风冷却器，风冷却器的出油口连接液压油站，所述等比例多路节流阀并联一个安全阀，安全阀连接压力过滤器和液压油站，液压马达处安装用于监测负载压力大小的压力传感器，压力传感器连接负载敏感变量柱塞泵。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113685385A (zh) * 2021-06-24 2021-11-23 扬州大学 一种液压系统油路控制件及其加工方法

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