CN110762075B - 一种基于改进型液压转向旁通优先阀的转向系统及方法 - Google Patents

Abstract

本公开公开了一种基于改进型液压转向旁通优先阀的转向系统和方法，改进型液压转向旁通优先阀包括，补偿阀的出油口端通过CF油口，连接单向阀A，进而与液压转向器的进油口相连，补偿阀的出油口端通过单向阀B与工作装置液压多路阀的恒流阀相连；补偿阀的出油口端通过单向阀B、EF油口与变量泵的进油口连接，优先阀的出油口端通过EF油口与工作装置液压多路阀的压力补偿器相连，LS溢流阀集成到液压转向旁通优先阀中，与液压转向器的LS口相连。改进型液压转向旁通优先阀中将补偿阀节流槽与优先节流槽分别独立于补偿阀与优先阀中，当匹配不同系统时无需重新设计或选型，提高了其通用性，降低了运营及维护成本,便于生产加工。

Description

一种基于改进型液压转向旁通优先阀的转向系统及方法

技术领域

本公开涉及装载机技术领域，尤其涉及一种基于改进型液压转向旁通优先阀的转向系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

在现有的轮式工程机械特别是轮式装载机中对操控复合性及低功率消耗提出了更高的要求，这就使得具有抗流量饱和功能的LUDV液压系统与液压转向旁通优先阀组合应用将具有广泛的应用空间。当前液压转向旁通优先阀设计中多将补偿阀节流槽与优先节流槽设计在同一阀杆上，集成于旁通优先阀阀芯使得其结构较复杂,成本增加,且不便于生产加工，而且导致其在不同工程机械产品应用中需要重新设计调整两节流槽尺寸以适应负载变化，无法实现通用化；因补偿阀节流槽与优先节流槽之间存在匹配关系，当匹配不同系统时需要重新设计阀芯节流槽，降低了其通用性，增加了运营及维护成本；因补偿阀节流槽与优先节流槽共用同一弹簧，当弹簧在使用过程中出现刚度减弱时将严重影响旁通优先阀性能；转向器必须带有Ls溢流阀；因转向器结构紧凑、空间有限，Ls溢流阀增加了其设计及加工难度、故障率、维修难度；Ls单向阀独立，增加了泄漏点、管路配置，存在油口装反的可能；控制阀杆与阀体直接接触，油液清洁度不足时存在划伤阀体和阀杆的风险，划伤后修复难度大。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种基于改进型液压转向旁通优先阀的转向系统及方法，改进型液压转向旁通优先阀中将补偿阀节流槽与优先节流槽分别独立于补偿阀与优先阀中，当匹配不同系统时无需重新设计或选型，提高了其通用性，降低了运营及维护成本,便于生产加工。

为了实现上述目的，本公开采用如下技术方案：

本公开提供一种基于改进型液压转向旁通优先阀的转向系统，包括，变量泵、改进型液压转向旁通优先阀、液压转向器和工作装置液压多路阀；

所述改进型液压转向旁通优先阀包括，

补偿阀的出油口端通过CF油口，连接单向阀A，进而与液压转向器的进油口相连，

补偿阀的出油口端通过单向阀B与工作装置液压多路阀的恒流阀相连；

补偿阀的出油口端通过单向阀B、EF油口与变量泵的进油口连接；

优先阀的出油口端通过EF油口与工作装置液压多路阀的压力补偿器相连。

进一步的，所述改进型液压转向旁通优先阀还包括：

补偿阀的进油口端连接变量泵的出油口；

补偿阀有弹簧的一端直接与LS溢流阀连接；

所述LS溢流阀集成到液压转向旁通优先阀中，与液压转向器的LS口相连。

进一步的，所述改进型液压转向旁通优先阀还包括：

优先阀有弹簧的一端通过CF油口，连接补偿阀的出油口端；

优先阀的进油口端连接变量泵的出油口。

进一步的，所述液压转向器包括：

液压转向器的进油口端连接单向阀A出口、CF油口和补偿阀的出油口端；

液压转向器的LS口与LS溢流阀，以及液压转向器的LS口通过单向阀B与工作装置液压多路阀的恒流阀相连。

进一步的，所述工作装置液压多路阀包括：

所述工作装置液压多路阀为带有LUDV压力补偿器的工作装置液压多路阀，LUDV压力补偿器有弹簧的一端与EF出油口以及优先阀的出油口端相连。

进一步的，所述变量泵包括：

所述变量泵的出油口分别与补偿阀的进油口端、优先阀的进油口端以及工作装置液压多路阀中LUDV压力补偿器的进油口相连；

变量泵的进油口与EF油口、单向阀B出口以及补偿阀出油口端相连。

进一步的，所述改进型液压转向旁通优先阀将补偿阀节流槽与优先节流槽分别独立于补偿阀与优先阀中，采用螺纹插装阀安装。

进一步的，所述补偿阀与优先阀之间通过调节阻尼方式优化二者匹配关系。

本公开提供一种基于改进型液压转向旁通优先阀的转向方法，包括，

在初始静止位置时，改进型液压转向旁通优先阀内补偿阀和优先阀的阀芯是靠弹簧预紧力而保持停止状态的，从变量泵到液压转向器的开口是完全打开的，从变量泵到LUDV压力补偿器的开口是处于节流的、即关闭状态的；

变量泵开启，液压转向器及工作装置液压多路阀无动作，补偿阀的打开幅度小于正常工作状态，且其控制油路一直流动使其处于动态状态待命；泵处于低排量状态，流量仅满足泄漏与工作装置液压多路阀自带的恒流阀的泄漏；

复合动作，且工作装置液压多路阀的负载压力高于液压转向器的负载压力；由于改进型液压转向旁通优先阀的阀前补偿特性，无论流量是否饱和，液压转向器均处于优先状态；

复合动作，且工作装置液压多路阀的负载压力低于液压转向器的负载压力；当流量饱和，即需求流量大于变量泵提供的流量时，优先阀EF油口压力将作用在工作装置液压多路阀的LUDV压力补偿器中，并对该LUDV压力补偿器进行关小，使更多的油液进入液压转向器以实现转向优先；

优先阀检测补偿阀前后压差，将变量泵出口压力油引入多路阀Ls控制油路关小其补偿阀，从而使油液流入转向系统。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

1.改进型液压转向旁通优先阀中将补偿阀节流槽与优先节流槽分别独立于补偿阀与优先阀中，简化结构形式,降低成本,便于生产加工；

2.通过调节阻尼优化补偿阀与优先阀之间的匹配关系，提高了其通用性，降低了运营及维护成本；

3.因补偿阀与优先阀的弹簧各自独立且可调节，当弹簧在使用过程中出现刚度减弱时不会出现关联影响且可通过调节弹簧力优化；

4.液压转向器中无需安装Ls溢流阀，简化其结构，降低了设计及加工难度、故障率以及维修难度；

5.Ls溢流阀集成到改进型液压转向旁通优先阀中，减少了泄漏点、管路配置，避免错装，减少了后期维护成本；

6.螺纹插装阀不与阀体直接接触，抗污染能力高，油液清洁度不足时不存在划伤风险，免修理。

附图说明

构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。

图1为现有技术中液压转向系统的示意图；

图2为本公开的一种基于改进型液压转向旁通优先阀的转向系统示意图。

其中，1、变量泵；2、改进型液压转向旁通优先阀；3、液压转向器；4、工作装置液压多路阀；5、补偿阀；6、液压转向器的进油口；7、LS溢流阀；8、恒流阀；9、优先阀；10、LUDV压力补偿器；11、单向阀A；12、单向阀B；虚线表示控制油路，实线表示主油路。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开做进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本公开提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本公开所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本公开的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图2所示，本公开提供一种基于改进型液压转向旁通优先阀的转向系统，包括，变量泵1、改进型液压转向旁通优先阀2、液压转向器3和工作装置液压多路阀4；

所述改进型液压转向旁通优先阀2包括，

补偿阀5的出油口端通过CF油口，连接单向阀A，进而与液压转向器的进油口6相连，

补偿阀5的出油口端通过单向阀B、EF油口与变量泵1的进油口连接；

补偿阀5的出油口端通过单向阀B与工作装置液压多路阀4的恒流阀8相连；

补偿阀5的进油口端连接变量泵1的出油口P；

补偿阀5有弹簧的一端直接与LS溢流阀7连接；

LS溢流阀7集成到液压转向旁通优先阀2中，与液压转向器3的LS口相连；

进一步优选地，优先阀9的出油口端通过EF油口与工作装置液压多路阀4的压力补偿器10相连；

优先阀9有弹簧的一端通过CF油口，连接补偿阀5的出油口端；

优先阀9的进油口端连接变量泵1的出油口P。

进一步优选地，所述液压转向器3的进油口端连接单向阀A出口、CF油口和补偿阀5的出油口端；

液压转向器3的LS口与LS溢流阀7相连；以及液压转向器3的LS口通过单向阀B与工作装置液压多路阀4的恒流阀8相连。

进一步优选地，所述工作装置液压多路阀4为带有LUDV压力补偿器的工作装置液压多路阀，LUDV压力补偿器10有弹簧的一端与EF出油口以及优先阀9的出油口端相连；

进一步优选地，所述变量泵1的出油口P分别与补偿阀5的进油口端、优先阀9的进油口端以及工作装置液压多路阀4中LUDV压力补偿器10的进油口相连；变量泵1的进油口与EF油口、单向阀B出口以及补偿阀5出油口端相连。

所述变量泵、液压转向器和工作装置液压多路阀中其他在本公开中未涉及到的结构均采用现有技术中的组成结构。

LS溢流阀是在LS口处加溢流阀，LS是负载敏感口，获取来自液压转向器的压力信号；

在LS口处加溢流阀是为了防止当液压转向器打到底，CF和LS油口压力达到平衡，导致优先阀无法换向，EF口无油液流走，导致系统憋压发热噪音，甚至损坏到变量泵，为了防止这种情况的发生，一定要加一个溢流阀，但是只是控制LS的最高信号，流量也小，所以一个较小规格的溢流阀就足够了。

CF油口是优先流量油口，优先给转向器供油；EF油口是旁通油口，当转向器不需要油液或者泵输出的油液太多转向器用不掉，就经EF油口输送到第二级工作机构，如多路阀等。

进一步优选地，改进型液压转向旁通优先阀将补偿阀节流槽与优先节流槽分别独立于补偿阀与优先阀中，采用螺纹插装阀形式，简化结构形式,降低成本,便于生产加工；

螺纹插装阀不与阀体直接接触，油液清洁度不足时不存在划伤风险，免修理；

通过调节阻尼优化补偿阀与优先阀之间的匹配关系，当匹配不同系统时无需重新设计或选型，提高了其通用性，降低了运营及维护成本。

本公开提供一种基于改进型液压转向旁通优先阀的转向方法，包括，

(1)初始静止位置；在初始静止位置时，改进型液压转向旁通优先阀内补偿阀和优先阀的阀芯是靠弹簧预紧力而保持停止状态的，从变量泵到液压转向器的开口是完全打开的(P→CF)，从变量泵到LUDV压力补偿器的开口是处于节流的、即关闭状态的(P→EF)；

(2)变量泵开启，液压转向器及工作装置液压多路阀无动作，补偿阀的打开幅度很小，且其控制油路一直流动使其处于动态状态待命；泵处于低排量状态，流量仅满足泄漏与工作装置液压多路阀自带的恒流阀的泄漏；

(3)复合动作，且工作装置液压多路阀的负载压力高于液压转向器的负载压力；由于改进型液压转向旁通优先阀的阀前补偿特性，无论流量是否饱和，液压转向器均处于优先状态；

(4)复合动作，且工作装置液压多路阀的负载压力低于液压转向器的负载压力；当流量饱和，即需求流量大于变量泵提供的流量时，优先阀EF油口压力将作用在工作装置液压多路阀的LUDV压力补偿器中，并对该LUDV压力补偿器进行关小，使更多的油液进入液压转向器以实现转向优先；

优先阀检测补偿阀前后压差，将变量泵出口压力油引入多路阀Ls控制油路关小其补偿阀，从而使油液流入转向系统。

在一种或多种实施例中，液压转向器工作时，主油路与控制油路的流动过程为:

油液经变量泵出油口P、补偿阀5通过CF油口流入液压转向器的进油口端，油液在液压转向器内部流动，液压转向器工作；

同时，控制油路中，油液经LS口流回至改进型液压转向旁通优先阀中，经单向阀B流至工作装置液压多路阀的恒流阀；其中部分油液还可直接流回至变量泵中。

在一种或多种实施例中，工作装置液压多路阀工作时，主油路与控制油路的流动过程为:

油液经变量泵出油口P直接流入工作装置液压多路阀中，同时，控制油路中，一部分油液直接流回变量泵中，一部分油液经恒流阀泄露。

以上仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种基于改进型液压转向旁通优先阀的转向系统，其特征是：所述系统包括变量泵、改进型液压转向旁通优先阀、液压转向器和工作装置液压多路阀；所述改进型液压转向旁通优先阀包括一个补偿阀和一个优先阀，所述补偿阀的出油口端通过CF油口，连接单向阀A，进而与液压转向器的进油口相连，

所述补偿阀的出油口端通过单向阀B与工作装置液压多路阀的恒流阀相连；

所述补偿阀的出油口端通过单向阀B、EF油口与变量泵的进油口连接；

所述补偿阀的进油口端连接变量泵的出油口；

所述补偿阀有弹簧的一端直接与LS溢流阀连接；

所述LS溢流阀集成到液压转向旁通优先阀中，与液压转向器的LS口相连；

所述优先阀的出油口端通过EF油口与工作装置液压多路阀的压力补偿器相连；

所述优先阀有弹簧的一端通过CF油口，连接所述补偿阀的出油口端；

所述优先阀的进油口端连接变量泵的出油口。

2.如权利要求1所述的一种基于改进型液压转向旁通优先阀的转向系统，其特征是，所述液压转向器包括：

液压转向器的进油口端连接单向阀A出口、CF油口和补偿阀的出油口端；

液压转向器的LS口与LS溢流阀，以及液压转向器的LS口通过单向阀B与工作装置液压多路阀的恒流阀相连。

3.如权利要求1所述的一种基于改进型液压转向旁通优先阀的转向系统，其特征是，所述工作装置液压多路阀包括：

所述工作装置液压多路阀为带有LUDV压力补偿器的工作装置液压多路阀，LUDV压力补偿器有弹簧的一端与EF出油口以及优先阀的出油口端相连。

4.如权利要求1所述的一种基于改进型液压转向旁通优先阀的转向系统，其特征是，所述变量泵包括：

所述变量泵的出油口分别与补偿阀的进油口端、优先阀的进油口端以及工作装置液压多路阀中LUDV压力补偿器的进油口相连；

变量泵的进油口与EF油口、单向阀B出口以及补偿阀出油口端相连。

5.如权利要求1所述的一种基于改进型液压转向旁通优先阀的转向系统，其特征是，

所述改进型液压转向旁通优先阀将补偿阀节流槽与优先节流槽分别独立于补偿阀与优先阀中，采用螺纹插装阀安装。

6.如权利要求1所述的一种基于改进型液压转向旁通优先阀的转向系统，其特征是，

所述补偿阀与优先阀之间通过调节阻尼方式优化二者匹配关系。

7.一种权利要求1-6任一项所述的基于改进型液压转向旁通优先阀的转向系统的转向方法，其特征是，包括，在初始静止位置时，改进型液压转向旁通优先阀内补偿阀和优先阀的阀芯是靠弹簧预紧力而保持停止状态的，从变量泵到液压转向器的开口是完全打开的，从变量泵到LUDV压力补偿器的开口是处于节流的、即关闭状态的；

变量泵开启，液压转向器及工作装置液压多路阀无动作，补偿阀的打开幅度小于正常工作状态，且其控制油路一直流动使其处于动态状态待命；泵处于低排量状态，流量仅满足泄漏与工作装置液压多路阀自带的恒流阀的泄漏；

复合动作，且工作装置液压多路阀的负载压力高于液压转向器的负载压力；由于改进型液压转向旁通优先阀的阀前补偿特性，无论流量是否饱和，液压转向器均处于优先状态；

复合动作，且工作装置液压多路阀的负载压力低于液压转向器的负载压力；当流量饱和，即需求流量大于变量泵提供的流量时，优先阀EF油口压力将作用在工作装置液压多路阀的LUDV压力补偿器中，并对该LUDV压力补偿器进行关小，使更多的油液进入液压转向器以实现转向优先；

优先阀检测补偿阀前后压差，将变量泵出口压力油引入多路阀Ls控制油路关小其补偿阀，从而使油液流入转向系统。

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