CN112081789B - 一种负载敏感高压大流量三位四通板式液控换向阀 - Google Patents

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Abstract

本发明公布一种负载敏感高压大流量三位四通板式液控换向阀。阀体上开设有进油口P、主回油口T2、工作油口A、工作油口B；阀杆上开有环形槽，阀体上开有LS反馈油口和LS反馈回油口T1；当阀杆位于中位时，LS反馈油口、LS反馈回油口T1内端与环形槽相对导通，LS反馈油口和LS反馈回油口T1连通；阀体上开有反馈油道，LS反馈油口与反馈油道连通。本发明采用内部反馈油道配合阀杆开设环形槽将负载压力传递到二通压力补偿阀或三通流量阀或泵Ls口，无需额外的零件，实现板式换向阀结构的简化，降低板式换向阀的故障点，结构紧凑，成本低，安装操作方便；通过液控换向阀中增加的反馈油道设计，提高液压能量利用效率，降低能耗。

Description

一种负载敏感高压大流量三位四通板式液控换向阀
技术领域
本发明涉及一种液压阀，具体是一种负载敏感高压大流量三位四通板式液控换向阀。
背景技术
负载敏感概念的提出开始于20世纪60年代，它是指通过感应检测出负载压力、流量和功率变化信号，向液压系统进行反馈，实现节能控制、流量和调速控制、恒力矩控制、力矩限制、恒功率控制、功率限制、转速限制、动作与原动机动力匹配等控制。负载敏感是一个系统概念，因此称为负载敏感系统，其所采用的控制方式包括液压控制和电子控制。而负载敏感技术的研究开始于20世纪70年代。
负载敏感系统以良好的节能和调节特性被广泛应用于工程机械中。此类系统通过反馈油路自动地将负载压力信号传递给液压源的“敏感”腔，进而控制供油单元的运行状态，使其几乎仅向系统提供负载所需要的液压功率，从而最大限度地减少功率损失，提高了原动机的能量利用率。试验研究结果表明，反馈油路的压力传递特性对其有着重要的影响，提出了电液负载敏感系统的概念，其中负载信号由压力传感器测得，并以电信号的形式实现快速选择和传递，系统的动态特性得到了明显的提高。然而，采用液压管道传递负载信号的方式由于具有结构简单、成本低、高可靠性和抗干扰能力强等优点，在工程机械领域中获得了更加广泛的应用。因而，合理地选择反馈油路，使其能够稳定而快速地传递负载信号，对于提高负载敏感系统的整体性能有着重要的意义。
目前的三位四通换向阀能量利用效率低，应用于负载敏感系统中需要增加负载敏感油路，导致结构复杂，零部件十分容易损坏，维修困难，大幅度提升了使用成本。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种负载敏感高压大流量三位四通板式液控换向阀。
本发明通过以下技术方案实现：一种负载敏感高压大流量三位四通板式液控换向阀，包括阀体，阀体上开有阀芯孔，阀体阀芯孔中安装有阀杆；所述阀体阀芯孔一端安装有小端盖，阀体阀芯孔另一端安装有大端盖；阀体上开设有进油口P、主回油口T2、工作油口A、工作油口B；所述大端盖中安装有用于将阀杆定位在中位的弹簧定位组件；所述阀杆上开有环形槽，阀体上开有LS反馈油口和LS反馈回油口T1；当阀杆位于中位时，LS反馈油口、LS反馈回油口T1内端与环形槽相对导通，LS反馈油口和LS反馈回油口T1连通；所述阀体上开有反馈油道，LS反馈油口与反馈油道连通；当阀杆位于左位时，反馈油道与工作油口A相对导通；当阀杆位于右位时，反馈油道与工作油口B相对导通。
其进一步是：所述弹簧定位组件包括左挡套、弹簧、右挡套、定位柱；所述定位柱固定在阀杆端部；所述左挡套套装在阀杆端部，左挡套左端抵在阀体端面，左挡套右端压在阀杆端部的台阶上；所述右挡套套装在定位柱端部，右挡套右端抵在大端盖内壁上，右挡套左端压在定位柱端部的台阶上；所述弹簧套装在左挡套、右挡套之间；弹簧将左挡套压向阀体端面，弹簧将右挡套压向大端盖内壁。
所述定位柱通过螺钉固定在阀杆端部。
所述阀体阀芯孔内壁依次开设有矩形的第一沉槽、第二沉槽、第三沉槽、第四沉槽、第五沉槽，第一沉槽、第二沉槽、第三沉槽、第四沉槽、第五沉槽对应连通主回油口T2、工作油口A、进油口P、工作油口B、主回油口T2；所述阀杆开设有梯形的第六沉槽、第七沉槽，第六沉槽、第七沉槽两侧的阀杆圆周面上开设有均布的稳流槽。
所述反馈油道包括两条开设在阀体第三沉槽两侧的径向孔。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：采用内部反馈油道配合阀杆开设环形槽将负载压力传递到二通压力补偿阀或三通流量阀或泵Ls口，无需额外的零件，实现板式换向阀结构的简化，降低板式换向阀的故障点，结构紧凑，成本低，安装操作方便；通过反馈油路自动地将负载压力信号传递给液压源的“敏感”腔，进而控制供油单元的运行状态，使其几乎仅向系统提供负载所需要的液压功率，从而最大限度地减少功率损失，提高了原动机的能量利用率。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是图1中大端盖、弹簧定位组件处的放大图；
图3是本发明原理图；
图中：1、小端盖；2、阀杆；3、阀体；4、大端盖；5、弹簧定位组件；5-1、左挡套；5-2、弹簧；5-3、右挡套；5-4、定位柱；5-1、螺钉；6、环形槽；7、反馈油道。
具体实施方式
以下是本发明的一个具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。
结合图1至图3所示，一种负载敏感高压大流量三位四通板式液控换向阀，阀体3上开有阀芯孔，阀体3阀芯孔中安装有阀杆2。阀体3阀芯孔一端安装有小端盖1，阀体3阀芯孔另一端安装有大端盖4；小端盖1、大端盖4与阀杆2两端形成控制腔，分别连接先导油a、b。
阀体3上开设有进油口P、主回油口T2、工作油口A、工作油口B。阀体3阀芯孔内壁依次开设有矩形的第一沉槽、第二沉槽、第三沉槽、第四沉槽、第五沉槽，第一沉槽、第二沉槽、第三沉槽、第四沉槽、第五沉槽对应连通主回油口T2、工作油口A、进油口P、工作油口B、主回油口T2。阀杆2开设有梯形的第六沉槽、第七沉槽，第六沉槽、第七沉槽两侧的阀杆2圆周面上开设有均布的稳流槽。
大端盖4中安装有用于将阀杆2定位在中位的弹簧定位组件5，具体的：定位柱5-4通过螺钉5-5固定在阀杆2端部。左挡套5-1套装在阀杆2端部，左挡套5-1左端抵在阀体3端面，左挡套5-1右端压在阀杆2端部的台阶上；右挡套5-3套装在定位柱5-4端部，右挡套5-3右端抵在大端盖4内壁上，右挡套5-3左端压在定位柱5-4端部的台阶上。弹簧5-2套装在左挡套5-1、右挡套5-3之间；弹簧5-2将左挡套5-1压向阀体3端面，将右挡套5-3压向大端盖4内壁。
阀杆2上开有环形槽6，阀体3上开有LS反馈油口和LS反馈回油口T1。当阀杆2位于中位时，LS反馈油口、LS反馈回油口T1内端与环形槽6相对导通，进而使得LS反馈油口和LS反馈回油口T1连通。
阀体3上开有反馈油道7，LS反馈油口与反馈油道7连通，反馈油道7包括两条开设在阀体3第三沉槽两侧的径向孔。当阀杆2位于左位时，反馈油道7的径向孔与工作油口A相对导通；当阀杆2位于右位时，反馈油道7的径向孔与工作油口B相对导通。
阀杆在中位时，通过弹簧定位组件5的作用，使阀杆2的环形槽6与LS反馈油口和LS反馈回油口T1对中。反馈油道7采用机加工成形，阀体上LS反馈油口、LS反馈回油口T1与负载压力是选择性接通，且有明确的对应关系；即阀芯处于左换向位时，Ls反馈油口与B口负载接通；阀芯处于右换向位时，Ls反馈油口与A口负载接通；阀芯处于中位时，Ls反馈油口与LS反馈回油口T1接通,并与A和B口负载都不接通。
工作原理：
阀杆2在中位时，阀杆与阀体形成正遮盖，负载压力通过LS反馈回油口卸荷,负载敏感泵处于低压等待状态；
阀杆得到压力指令开始工作，阀杆向右移动，A口开始工作，P与工作口A接通，A口压力通过反馈油道传递进入LS反馈油口，控制二通压力补偿阀或三通流量阀或泵Ls口，完成整个系统压力传递与流量适应。

Claims (4)

1.一种负载敏感高压大流量三位四通板式液控换向阀，包括阀体（3），阀体（3）上开有阀芯孔，阀体（3）阀芯孔中安装有阀杆（2）；所述阀体（3）阀芯孔一端安装有小端盖（1），阀体（3）阀芯孔另一端安装有大端盖（4）；阀体（3）上开设有进油口P、主回油口T2、工作油口A、工作油口B；
其特征在于：
所述大端盖（4）中安装有用于将阀杆（2）定位在中位的弹簧定位组件（5）；
所述阀杆（2）上开有环形槽（6），阀体（3）上开有LS反馈油口和LS反馈回油口T1；当阀杆（2）位于中位时，LS反馈油口、LS反馈回油口T1内端与环形槽（6）相对导通，LS反馈油口和LS反馈回油口T1连通；
所述阀体（3）上开有反馈油道（7），LS反馈油口与反馈油道（7）连通；当阀杆（2）位于左位时，反馈油道（7）与工作油口A相对导通；当阀杆（2）位于右位时，反馈油道（7）与工作油口B相对导通；
所述反馈油道（7）包括两条开设在阀体（3）第三沉槽两侧的径向孔。
2.根据权利要求1所述的一种负载敏感高压大流量三位四通板式液控换向阀，其特征在于：所述弹簧定位组件（5）包括左挡套（5-1）、弹簧（5-2）、右挡套（5-3）、定位柱（5-4）；
所述定位柱（5-4）固定在阀杆（2）端部；
所述左挡套（5-1）套装在阀杆（2）端部，左挡套（5-1）左端抵在阀体（3）端面，左挡套（5-1）右端压在阀杆（2）端部的台阶上；
所述右挡套（5-3）套装在定位柱（5-4）端部，右挡套（5-3）右端抵在大端盖（4）内壁上，右挡套（5-3）左端压在定位柱（5-4）端部的台阶上；
所述弹簧（5-2）套装在左挡套（5-1）、右挡套（5-3）之间；弹簧（5-2）将左挡套（5-1）压向阀体（3）端面，弹簧（5-2）将右挡套（5-3）压向大端盖（4）内壁。
3.根据权利要求2所述的一种负载敏感高压大流量三位四通板式液控换向阀，其特征在于：所述定位柱（5-4）通过螺钉（5-5）固定在阀杆（2）端部。
4.根据权利要求1所述的一种负载敏感高压大流量三位四通板式液控换向阀，其特征在于：所述阀体（3）阀芯孔内壁依次开设有矩形的第一沉槽、第二沉槽、第三沉槽、第四沉槽、第五沉槽，第一沉槽、第二沉槽、第三沉槽、第四沉槽、第五沉槽对应连通主回油口T2、工作油口A、进油口P、工作油口B、主回油口T2；所述阀杆（2）开设有梯形的第六沉槽、第七沉槽，第六沉槽、第七沉槽两侧的阀杆（2）圆周面上开设有均布的稳流槽。
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