CN112032127A - 开中心系统的复合联动多路阀及液压控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液压领域，尤其涉及一种开中心系统的复合联动多路阀，包括有主阀体，在主阀体内设有桥式油道，阀杆上外圆表面设有环形槽，桥式油道连通上一联的回油腔与下一联的中立油道。单联工作时，多路阀工作腔A油口给执行元件供油，B油口通过桥式通道进入下一联的中立油道回油；多联工作时，进油系统通过上一联的进油通道到多路阀工作腔A1油口，并通过该联的桥式通道进入下联，经下联进油通道至多路阀工作腔A2油口，给执行元件Ⅱ供油，B2油口通过该联的桥式通道进入下一联的中立油道回油。本发明的多路阀结构简单，故障少且维修简单方便；控制方法实现复合联动，且操纵简单，可将上一联的回油进行回收再利用，节能效果好，系统效率高。
Description
技术领域
本发明涉及液压技术领域，特别涉及的是一种开中心系统的复合联动多路阀和液压控制方法。
背景技术
传统的开中心液压系统采用三位六通多路阀，在中位时油泵压力油通过中立油道最后回到油箱；当执行器动作时，中立油道通往回油的阀口逐渐关小，中立油道通往执行器的阀口逐渐开大，其调速是采用回油节流和进油节流的组合，是通过阀杆上节流槽控制去油缸和回油箱的开口量来实现，由于是靠回油节流建立的压力来克服负载压力，因此调速特性受负载压力、油泵流量、阀杆行程的影响，负荷压力愈高、泵流量愈小、阀杆空行程愈大，而阀杆有效调速范围的行程愈小，调速特性曲线变陡，阀杆行程稍有变化，流量变化很大，调速控制性能很差；轻负荷时，流量调整行程大，操纵性能好；重负荷时，流量调整行程小，操纵性能差。由此看来，速度调整操纵相当不稳定，阀杆操纵行程不变，但随着负荷变化和泵流量变化，执行器的速度也会产生变化。因为执行器的工作过程中负载压力是不稳定的，随时变化着，油泵的流量也在不断变化，因此其调速性能很不稳定，操纵难度很大；当一泵给多个执行器同时供油时，因液压油是优先流向负载轻的执行器，需要对负载轻的执行器控制阀杆进行节流，特别是工程机械各执行器负荷是时刻在变化的，但又要合理的分配流量，使多个执行器同时动作根本是很难控制的。
负载敏感系统是一种感受系统压力-流量需求，且仅提供所需求的流量和压力的液压回路。它需要变量泵与负载敏感阀配合使用，在负载敏感多路阀各联入口处设置压力补偿阀，各操纵阀作为节流阀，将操纵阀的进出口压力分别引到压力补偿阀的两端，根据调速阀工作原理，由操纵阀改变节流口通流面积来控制去各执行器的流量，操纵阀控制调速时，不受负载压力变化和油泵流量变化的影响，能按操作者的操纵指示来调速。当多个执行器同时动作时，只需操纵多个操纵阀就能够控制各执行器按所需的流量供油，各动作之间相互不干涉，能合理的分配流量，能实现复合动作。负载敏感系统整体功率损耗较低，效率高于常规液压系统，又能实现复合动作，但必须匹配柱塞泵和负载敏感阀使用，因此整个控制系统价格高昂；且柱塞泵和负载敏感阀内部结构复杂，对油液清洁度要求很高，又容易出现故障，且维修成本高。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种结构简单，成本低廉的开中心系统的复合联动多路阀及液压控制方法。
为达上述目的，本发明采用的方案为：一种开中心系统的复合联动多路阀，包括有主阀体、阀杆，在主阀体内设有桥式油道，阀杆上外圆表面设有环形槽，桥式油道连通上一联的回油腔与下一联的中立油道。
使用上述多路阀实现的一种开中心系统的复合联动液压控制方法，不工作时，进油系统通过各联的中立油道回油；单联工作时，进油系统通过进油通道到多路阀工作腔A油口给执行元件供油，执行元件的回油至多路阀工作腔B油口，B油口通过桥式通道进入下一联的中立油道回油；两联工作时，进油系统通过第一联的进油通道到多路阀工作腔A1油口给执行元件Ⅰ供油，执行元件Ⅰ的回油至多路阀工作腔B1油口，B1油口通过该联的桥式通道进入第二联，经第二联进油通道至多路阀工作腔A2油口，给执行元件Ⅱ供油，执行元件Ⅱ的回油至多路阀工作腔B2油口，B2油口通过该联的桥式通道进入下一联的中立油道回油；多联工作以此类推。
本发明的多路阀结构简单，只需增加一过桥通道，整体成本基本无变化，不易出现故障且维修简单方便；本控制方法不但能轻而易举实现复合联动，而且操纵简单，只需控制相应的操纵阀换向，就能把上一联的回油势能进行回收再利用，具有较好的节能效果，一方面进一步提高了液压系统整体效率，另一方面降低系统了燃油消耗。
附图说明：
图1为传统的开中心多路阀结构图；
图2为本发明实施例的结构图；
图3为本发明实施例的原理图；
图中标记说明：
101-主阀体，102-进油腔，103-中立油道，104-进油A通道，105-工作腔A1油口，106-工作腔B1油口，107-阀杆A，108-进油B通道，109-工作腔A2油口，110-工作腔B2油口，111-阀杆B，112-回油道，113-执行元件Ⅰ，114-执行元件Ⅱ，115-复位弹簧；
201-主阀体，202-进油腔，203-中立油道，204-进油A通道，205-工作腔A1油口，206-工作腔B1油口，207-阀杆A，208-环形槽，209-桥式通道，210-进油B通道，211-工作腔A2油口，212-工作腔B2油口，213-阀杆B，214-回油道，215-执行元件Ⅰ，216-执行元件Ⅱ，217-复位弹簧。
具体实施方式
为了进一步解释本发明的具体技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作详细阐述，参见图2。
按本发明实施的一种开中心系统的复合联动液压控制方法的多路阀，包括有主阀体201，进油腔202、中立油道203，进油A通道204，工作腔A1油口205，工作腔B1油口206，阀杆A207安装在主阀体201第一联内，用于控制连通进油腔202与工作腔A1油口205或工作腔B1油口206，环形槽208设定在阀杆A207外圆表面上，桥式通道209设定在主阀体201内，用于阀杆A207换向时连通工作腔A1油口205与中立油道203；第二联进油B通道210，工作腔A2油口211，工作腔B2油口212，阀杆B213安装在主阀体201第二联内，用于控制连通中立油道203与工作腔A2油口211或工作腔B2油口212，回油道214与回油箱连接，执行元件Ⅰ215无杆腔与有杆腔分别于工作腔A1油口205、工作腔B1油口206相连通，执行元件Ⅱ216无杆腔与有杆腔分别于工作腔A2油口211、工作腔B2油口212相连通。
在各联都不工作时,因在阀杆A207，阀杆B213端部分别安装有复位弹簧217，阀杆A207，阀杆B213都处于原始位置，进油腔202与中立油道203相连通，中立油道203与回油箱连通，工作腔A1油口205、工作腔B1油口206、工作腔A2油口211、工作腔B2油口212各自形成一个独立的封闭容腔，从进油腔202进来的液压油经中立油道203回油箱。
单联工作时，阀杆A207在先导压力的作用下处于换向位置，使进油腔202与下一联中立油道203切断，进油腔202与进油A通道204相连通，进油A通道204与工作腔B1油口206连接，工作腔B1油口206与执行元件执行元件Ⅰ215有杆腔接通，执行元件执行元件Ⅰ215无杆腔与工作腔A1油口205连通，工作腔A1油口205经环形槽208与桥式通道209相连通，桥式通道209与下一联中立油道203相连通。从进油腔202进来的液压油通过进油A通道204到多路阀工作腔B1油口206给执行元件执行元件Ⅰ215有杆腔供油，执行元件执行元件Ⅰ215无杆腔的回油至多路阀工作腔A1油口205，工作腔A1油口205经环形槽208、桥式通道209进入下一联中立油道203回油箱。
两联工作时，阀杆A207、阀杆B213在先导压力的作用下都处于换向位置，进油腔202与第二联中立油道203切断，进油腔202与进油A通道204相连通，进油A通道204与工作腔B1油口206连接，工作腔B1油口206与执行元件执行元件Ⅰ215有杆腔连通，执行元件执行元件Ⅰ215无杆腔与工作腔A1油口205连通，工作腔A1油口205经环形槽208与桥式通道209相连通，桥式通道209与第二联中立油道203相连通，因阀杆B213处于换向位置，第二联中立油道203与下一联中立油道切断，第二联中立油道203与进油B通道210相连通，进油B通道210与工作腔B2油口212连通，工作腔B2油口212与执行元件执行元件Ⅱ216有杆腔接通，执行元件执行元件Ⅱ216无杆腔与工作腔A2油口211连通，工作腔A2油口211与回油道214连连通。从进油腔202进来的液压油通过进油A通道204到多路阀工作腔B1油口206给执行元件执行元件Ⅰ215有杆腔供油，执行元件执行元件Ⅰ215无杆腔的回油至多路阀工作腔A1油口205，工作腔A1油口205经环形槽208、桥式通道209进入第二联中立油道203，进入第二联中立油道203的液压油通过进油B通道210到多路阀工作腔B2油口212给执行元件执行元件Ⅱ216有杆供油，执行元件执行元件Ⅱ216无杆腔的回油至多路阀工作腔A2油口211，再经回油道214至回油箱；多联工作以此类推。只要控制阀杆A207、阀杆B213同时在换向位置，执行元件执行元件Ⅰ215与执行元件执行元件Ⅱ216就能同时工作，该控制方法能轻而易举实现执行元件复合联动，而且能把上一联的回油势能进行回收再利用，具有较好的节能效果，一方面进一步提高了液压系统整体效率，另一方面降低系统燃油消耗；该系统整体结构简单，只需增加一过桥通道，整体成本基本无变化，不易出现故障且维修简单方便。
以上所述，仅为本发明的较佳实施而已，并非本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已为较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明产品形态和样式，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许改动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，均仍属于本发明技术方案的专利范畴。
Claims (2)
1.一种开中心系统的复合联动多路阀，包括有主阀体、阀杆，其特征在于：在主阀体内设有桥式油道，阀杆上外圆表面设有环形槽，桥式油道连通上一联的回油腔与下一联的中立油道。
2.一种开中心系统的复合联动液压控制方法，其特征在于：包括有上述多路阀；不工作时，进油系统通过各联的中立油道回油；单联工作时，进油系统通过进油通道到多路阀工作腔A油口给执行元件供油，执行元件的回油至多路阀工作腔B油口，B油口通过桥式通道进入下一联的中立油道回油；两联工作时，进油系统通过第一联的进油通道到多路阀工作腔A1油口给执行元件Ⅰ供油，执行元件Ⅰ的回油至多路阀工作腔B1油口，B1油口通过该联的桥式通道进入第二联，经第二联进油通道至多路阀工作腔A2油口，给执行元件Ⅱ供油，执行元件Ⅱ的回油至多路阀工作腔B2油口，B2油口通过该联的桥式通道进入下一联的中立油道回油；多联工作以此类推。
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