CN112303040B - 充液阀组、液压制动或转向系统以及设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压制动和转向系统，具体公开了一种充液阀组，包括各自连接到蓄能器连接用端口的充液油路和蓄能器释压油路，其中，充液油路上设有第一换向阀，该第一换向阀的液控口连接有液控油路单元，该液控油路单元连接于回油端口和蓄能器连接用端口，其中液控油路单元配置为能够依据蓄能器连接用端口的压力，使得充液阀组选择性地处于充液状态、保压状态或卸荷复位状态。此外，本发明还涉及一种液压制动或转向系统和设备。本发明的充液阀组能够使得与其连接的蓄能器的工作压力区间更宽。

Description

充液阀组、液压制动或转向系统以及设备

技术领域

本发明涉及液压制动和转向系统，具体地涉及一种充液阀组。此外，本发明还涉及一种液压制动或转向系统以及设备。

背景技术

随着车辆速度、车辆载重的不断增加，车辆对制动系统的可靠性、稳定性、低能耗的要求不断提升。

现有技术中，常见的车辆制动系统采用的是如图1所示的充液阀组。在初始状态下，进油口P通过单向阀3a向蓄能器1a充液，当蓄能器1a压力达到顺序阀2a的开启压力时，顺序阀2a打开，进油口P与回油口T连通。此时，由于单向阀3a从进油口向蓄能器1a单向导通，将蓄能器1a保持在高压状态。随着工作口A所接执行器4a循环工作，蓄能器1a油液减少，其内部压力降低，蓄能器1a压力低于顺序阀2a的开启压力，顺序阀2a关闭，P口再次向蓄能器1a充液，直至蓄能器1a压力再次达到顺序阀2a开启压力。随着执行器4a持续工作，蓄能器1a按上述过程循环充液。

但是上述充液阀组具有一定的缺陷：顺序阀2a控制端口的压力降低至顺序阀2a的开启压力的85％左右时，便会关闭，这导致蓄能器1a压力下降至蓄能器1a的最高工作压力的85％时就开始充液，而15％的压力区间对蓄能器1a来说所能容纳的油液有限，导致顺序阀2a频繁启闭、油泵频繁工作、蓄能器1a频繁少量充液，大大减小各元件使用寿命。

有鉴于此，需要设计一种新型的充液阀组。

发明内容

本发明第一方面所要解决的技术问题是提供一种充液阀组，该充液阀组能够使得与其连接的蓄能器的工作压力区间更宽。

本发明第二方面所要解决的技术问题是提供一种液压制动或转向系统，该系统的蓄能器的工作压力区间更宽。

本发明第三方面所要解决的技术问题是提供一种液压制动或转向设备，该设备的蓄能器的工作压力区间更宽。

为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供一种充液阀组，包括各自连接到蓄能器连接用端口的充液油路和蓄能器释压油路，其中，所述充液油路上设有第一换向阀，该第一换向阀的液控口连接有液控油路单元，该液控油路单元连接于回油端口和所述蓄能器连接用端口，其中所述液控油路单元配置为能够选择性地处于如下工作状态之一：

充液状态：所述液控油路单元在该充液状态下使得所述第一换向阀的液控口与所述回油端口导通，以控制该第一换向阀处于使得所述充液油路能够向所述蓄能器连接用端口充液的导通状态；

保压状态：所述液控油路单元在充液压力达到预定最高充液压力时能够引入该最高充液压力到所述第一换向阀的液控口，以使得所述第一换向阀换向而截断所述充液油路，并且使得所述第一换向阀的液控口与所述回油端口截止；以及

卸荷复位状态：所述液控油路单元在所述蓄能器释压油路对外卸荷的过程中能够使得所述第一换向阀保持截断所述充液油路，并且使得所述第一换向阀的液控口与所述回油端口截止，并且在对外卸荷而使得所述充液压力达到最低充液压力时，使得所述第一换向阀的液控口与所述回油端口导通，从而使得该第一换向阀复位至所述充液油路能够向所述蓄能器连接用端口充液的导通状态。

作为一种具体地结构形式，所述液控油路单元包括顺序阀和与所述顺序阀并联的第一节流结构，所述顺序阀的进油端口与所述蓄能器连接用端口连接，所述顺序阀的出油端口与所述第一换向阀的液控口连接，所述第一换向阀的液控口通过第二换向阀与所述回油端口连接，以通过该第二换向阀在所述充液状态使得所述第一换向阀的液控口与所述回油端口连通，所述第二换向阀的液控口与所述蓄能器连接用端口连接，以能够在所述蓄能器连接用端口的液压压力达到所述最低充液压力时控制所述第二换向阀换向而截止；所述第一换向阀的液控口与所述回油端口之间设有节流油路，所述节流油路上设有第二节流结构，所述节流油路能够被选择性地切换为在所述充液状态下导通并在所述保压状态以及卸荷复位状态下截止。

优选地，所述第二节流结构集成于所述第一换向阀内，其中，所述第一换向阀的阀芯在所述充液状态下处于第一工作位置，以使得所述充液油路处于能够向所述蓄能器连接用端口充液的导通状态，且所述节流油路处于使得所述第一换向阀的液控口与所述回油端口导通的状态；所述第一换向阀的阀芯被切换为处于第二工作位置时，以使得所述充液油路截止，且所述节流油路处于使得所述第一换向阀的液控口与所述回油端口截止的状态。

具体地，所述第一换向阀为液控式两位四通换向阀。

优选地，所述第一节流结构为阻尼塞或阻尼孔，所述第二节流结构为阻尼塞或阻尼孔。

具体地，所述第二换向阀为两位两通换向阀。

优选地，所述顺序阀的开启压力设置为所述最高充液压力，所述第二换向阀的换向压力设置为所述最低充液压力。

优选地，所述充液油路上设有单向阀，以使得液压油从所述第一换向阀向所述蓄能器连接用端口单向流动。

本发明第二方面提供一种液压制动或转向系统，包括蓄能器、执行元件和第一方面任一项技术方案所述的充液阀组，所述执行元件与所述工作端口连接，所述蓄能器与所述蓄能器连接用端口连接。

本发明第三方面提供一种液压制动或转向设备，包括第二方面技术方案所述的液压制动或转向系统。

本发明的基础技术方案具有以下技术效果：

1、液控油路单元使得充液阀组能够选择性地处于充液、保压或卸荷复位状态，在充液阀组的充液压力达到最低充液压力时自动充液蓄能，达到最高充液压力时自动保压并停止充液，可免去外部信号控制，提高充液阀组的可靠性；

2、液控油路单元使得充液阀组形成最低充液压力和最高充液压力，进而使得蓄能器的压力能够保持在其自身的最高工作压力和最低工作压力之间，即，在蓄能器处于最低工作压力时给蓄能器充液，处于最高工作压力时停止给蓄能器充液，避免蓄能器频繁的少量充液，提高蓄能器的使用寿命。

有关本发明的其他优点以及优选实施方式的技术效果，将在下文的具体实施方式中进一步说明。

附图说明

图1是现有技术中车辆制动系统的充液阀组的原理示意图；

图2是本发明的充液阀组的一种实施例的示意图。

附图标记

P进油端口 T回油端口

A工作端口

11充液油路 12液控油路单元

13蓄能器释压油路 14节流油路

21第一换向阀 22第二换向阀

3蓄能器 3a蓄能器连接用端口

4顺序阀

51第一节流结构 52第一节流结构

6单向阀

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

需要理解的是，本发明的充液阀组包括的回油端口T、蓄能器连接用端口3a等端口，其中“端口”可以为油路上的点，也可以为充液阀组封装为阀体后形成的实体油口。

参考图2，本发明的基础技术方案的充液阀组，包括各自连接到蓄能器连接用端口3a的充液油路11和蓄能器释压油路13，其中，充液油路11一端为蓄能器连接用端口3a、另一端为进油端口P，充液油路11上设有第一换向阀21，该第一换向阀21的液控口连接有液控油路单元12，该液控油路单元12连接于回油端口T和蓄能器连接用端口3a，其中液控油路单元12配置为能够选择性地使得充液阀组处于以下三种工作状态之一。在充液状态下：液控油路单元12使得第一换向阀21的液控口与回油端口T导通，以控制该第一换向阀21处于使得充液油路11能够向蓄能器连接用端口3a充液的导通状态；在保压状态下：液控油路单元12在充液压力达到预定最高充液压力时能够引入该最高充液压力到第一换向阀21的液控口，以使得第一换向阀21换向而截断充液油路11，并且使得第一换向阀21的液控口与回油端口T截止；以及在卸荷复位状态下：液控油路单元12在蓄能器释压油路13对外卸荷的过程中能够使得第一换向阀21保持截断充液油路11，并且使得第一换向阀21的液控口与回油端口T截止，并且在对外卸荷而使得充液压力达到最低充液压力时，使得第一换向阀21的液控口与回油端口T导通，从而使得该第一换向阀21复位至充液油路11能够向蓄能器连接用端口3a充液的导通状态。如此，液控油路单元12使得充液阀组能够选择性地处于充液、保压或卸荷复位状态，在充液阀组的充液压力达到最低充液压力时自动充液蓄能，达到最高充液压力时自动保压并停止充液，可免去外部信号控制，提高充液阀组的可靠性；而且，液控油路单元12使得充液阀组具有最低充液压力和最高充液压力，而不是简单地通过顺序阀的开启压力控制充液阀组的工作状态，使得蓄能器3的压力总能保持在其自身的最高工作压力和最低工作压力之间，避免蓄能器3频繁的少量充液，提高蓄能器3的使用寿命。

作为一种具体地结构形式，液控油路单元12包括顺序阀4和与顺序阀4并联的第一节流结构51，顺序阀4的进油端口与蓄能器连接用端口3a连接，顺序阀4的出油端口与第一换向阀21的液控口连接，顺序阀4的弹簧腔与回油端口T连接或与外部油箱连接，第一换向阀21的液控口通过第二换向阀22与回油端口T连接，通过控制第二换向阀22的阀芯位置，可以在充液状态下使得第一换向阀21的液控口与回油端口T连通，保压以及卸荷状态下使得第一换向阀21的液控口与回油端口T截止，第二换向阀22的液控口与蓄能器连接用端口3a连接，以能够在蓄能器连接用端口3a的液压压力达到最低充液压力时控制第二换向阀22换向而截止，优选地，该第二换向阀22为两位两通换向阀；第一换向阀21的液控口与回油端口T之间设有节流油路14，节流油路14上设有第二节流结构52，节流油路14能够被选择性地切换为在充液状态下导通并在保压状态以及卸荷复位状态下截止，例如，节流油路14上设有第二节流结构52和电磁阀，在充液状态下开启电磁开关阀以使得节流油路14导通，在保压状态以及卸荷复位状态下关闭电磁开关阀以使得节流油路14截止。可以理解的是，顺序阀4也可以替换为电磁阀，当检测到蓄能器连接用端口3a的压力达到最高充液压力时，控制器控制该电磁阀开启，或者顺序阀4也可以替换为其他阀体或等价油路，使得蓄能器连接用端口3a的压力达到最高充液压力时充液油路11截止，蓄能器连接用端口3a的压力达到最低充液压力时充液油路11导通即可。同理，第二换向阀22也可以采用电磁阀、手动换向阀等。

优选地，第二节流结构52集成于第一换向阀21内，其中，第一换向阀21的阀芯在充液状态下处于第一工作位置，以使得充液油路11处于能够向蓄能器连接用端口3a充液的导通状态，且节流油路14处于使得第一换向阀21的液控口与回油端口T导通的状态；第一换向阀21的阀芯被切换为处于第二工作位置时，以使得充液油路11截止，且节流油路14处于使得第一换向阀21的液控口与回油端口T截止的状态。该第一换向阀21为液控式两位四通换向阀或能够实现上述功能的其他结构的换向阀。

优选地，第一节流结构51和第二节流结构52可以采用阻尼塞或阻尼孔或其他能够控制第一节流结构51所处油路的液压油流量的器件。在充液状态下，第一节流结构51和第二节流结构52能够逐渐建立第二换向阀22的控制口压力，使得第二换向阀22在充液压力达到最低充液压力时换向。当充液压力达到最高充液压力时，顺序阀4达到开启压力，第二节流结构52能够建立第一换向阀21的控制口压力，使得蓄能器连接用端口3a的压力大部分作用于第一换向阀21的控制口，从而使得第一换向阀21换向。

具体地，调节顺序阀4的开启压力即能够调节该充液阀组的最高充液压力，调节第二换向阀22的换向压力即能够调节该充液阀组的最低充液压力。该充液阀组的最高充液压力和最低充液压力可调，能够适用于参数不同的蓄能器3，令其最高和最低充液压力与蓄能器3的最高和最低工作压力相符，使得蓄能器3在最低工作压力时充液、在最高工作压力时停止充液并保压，避免蓄能器3频繁充液，延长蓄能器3的使用寿命。

为了进一步减小充液油路11中液压油的泄露，充液油路11上设有单向阀6，以使得液压油从第一换向阀21向蓄能器连接用端口3a单向流动。

为了帮助本领域技术人员更加深刻地理解本发明的技术构思，以下是本发明的一种优选实施方式的充液阀组。

该充液阀组包括各自连接到蓄能器连接用端口3a的充液油路11和蓄能器释压油路13，其中，充液油路11上设有第一换向阀21，该第一换向阀21为液控式两位四通换向阀且第一换向阀21内集成有第二节流结构52；蓄能器连接用端口3a和第一换向阀21之间的油路段上设有单向阀6，单向阀6的正向油口与第一换向阀21连接；顺序阀4的进油端口与蓄能器连接用端口3a连接，顺序阀4的出油端口与第一换向阀21的液控口连接；顺序阀4两端并联有第一节流结构51，第一换向阀21的液控口通过第二换向阀22与回油端口T连接，第二换向阀22为两位两通换向阀，第二换向阀22的液控口与蓄能器连接用端口3a连接。

以下是上述充液阀组的工作过程。

将充液阀组接入液压制动系统中，制动器与工作端口A连接，蓄能器3与蓄能器连接用端口3a连接，进油端口P与油源泵连接，回油端口T与油箱连接。蓄能器连接用端口3a的压力低于最低充液压力时，该充液阀组处于充液状态，进油端口P通过充液油路11向蓄能器3供油，蓄能器3的压力逐渐上升，同时液压油经第一节流结构51、第二换向阀22流入回油端口T，当蓄能器连接用端口3a的压力升高至最低充液压力时，换向阀22换向截止，蓄能器连接用端口3a的液压油经第一节流结构51和第二节流结构52流入回油端口T，第一换向阀21的液控口处的压力不能推动第一换向阀21换向，充液阀组仍处于充液状态；当蓄能器连接用端口3a的压力达到最高充液压力时，顺序阀4达到开启压力，第一换向阀21的液控口控制口直接与蓄能器连接用端口3a连通，第一换向阀21换向，充液油路11截止，该充液阀组处于保压状态；蓄能器3通过蓄能器释压油路13对外卸荷，该充液阀组处于卸荷复位状态，随着工作口A所接制动器循环工作，蓄能器3油液减少，其内部压力降低，蓄能器连接用端口3a的压力低于顺序阀4的开启压力，顺序阀4关闭，但在第一节流结构51的作用下，第一换向阀21的液控口的压力时刻与蓄能器连接用端口3a的压力保持一致，使得第一换向阀21仍处于换向位，当蓄能器1油液减少并且蓄能器连接用端口3a的压力低至充液阀组的最低充液压力时，第二换向阀22换向，第一换向阀21的液控口与回油口T连通，该充液阀组复位为充液状态。

本发明优选实施方式的充液阀组至少具有以下优点：充液阀组能够选择性地处于充液、保压或卸荷复位状态，在充液阀组的充液压力达到最低充液压力时自动充液蓄能，达到最高充液压力时自动保压并停止充液，无需外部信号控制，提高充液阀组的可靠性，简化充液阀组的结构；充液阀组的最低充液压力和最高充液压力可调，使得蓄能器3的压力能够始终保持在其自身的最高工作压力和最低工作压力之间，低至其最低工作压力才开始充液，避免蓄能器3频繁的少量充液，提高蓄能器3的使用寿命，而且能够适用于不同参数的蓄能器3。

本发明还提供一种液压制动或转向系统，将第一方面技术方案中任一项的充液阀组接入液压制动或转向系统中，例如转向油缸、制动器等执行元件与工作端口A连接，蓄能器3与蓄能器连接用端口3a连接，油源泵与进油端口P连接，该液压制动或转向系统能够降低油源泵、蓄能器等各元件的启闭次数，延长该系统中各元件的使用寿命，并节省能耗。当然，本发明的充液阀组还可用于其他各种具有保压要求和蓄能要求的液压系统或液压设备。

本发明还提供一种液压制动或转向设备，包括第二方面技术方案中的液压制动或转向系统，采用了上述液压制动或转向系统的所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种充液阀组，包括各自连接到蓄能器连接用端口(3a)的充液油路(11)和蓄能器释压油路(13)，其中，所述充液油路(11)上设有第一换向阀(21)，该第一换向阀(21)的液控口连接有液控油路单元(12)，该液控油路单元(12)连接于回油端口(T)和所述蓄能器连接用端口(3a)，其中所述液控油路单元(12)配置为能够选择性地处于如下工作状态之一：

充液状态：所述液控油路单元(12)在该充液状态下使得所述第一换向阀(21)的液控口与所述回油端口(T)导通，以控制该第一换向阀(21)处于使得所述充液油路(11)能够向所述蓄能器连接用端口(3a)充液的导通状态；

保压状态：所述液控油路单元(12)在充液压力达到预定最高充液压力时能够引入该最高充液压力到所述第一换向阀(21)的液控口，以使得所述第一换向阀(21)换向而截断所述充液油路(11)，并且使得所述第一换向阀(21)的液控口与所述回油端口(T)截止；以及

卸荷复位状态：所述液控油路单元(12)在所述蓄能器释压油路(13)对外卸荷的过程中能够使得所述第一换向阀(21)保持截断所述充液油路(11)，并且使得所述第一换向阀(21)的液控口与所述回油端口(T)截止，并且在对外卸荷而使得所述充液压力达到预定最低充液压力时，使得所述第一换向阀(21)的液控口与所述回油端口(T)导通，从而使得该第一换向阀(21)复位至所述充液油路(11)能够向所述蓄能器连接用端口(3a)充液的导通状态。

2.根据权利要求1所述的充液阀组，其中，所述液控油路单元(12)包括顺序阀(4)和与所述顺序阀(4)并联的第一节流结构(51)，所述顺序阀(4)的进油端口与所述蓄能器连接用端口(3a)连接，所述顺序阀(4)的出油端口与所述第一换向阀(21)的液控口连接，所述第一换向阀(21)的液控口通过第二换向阀(22)与所述回油端口(T)连接，以通过该第二换向阀(22)在所述充液状态使得所述第一换向阀(21)的液控口与所述回油端口(T)连通，所述第二换向阀(22)的液控口与所述蓄能器连接用端口(3a)连接，以能够在所述蓄能器连接用端口(3a)的液压压力达到所述最低充液压力时控制所述第二换向阀(22)换向而截止；所述第一换向阀(21)的液控口与所述回油端口(T)之间设有节流油路(14)，所述节流油路(14)上设有第二节流结构(52)，所述节流油路(14)能够被选择性地切换为在所述充液状态下导通并在所述保压状态以及卸荷复位状态下截止。

3.根据权利要求2所述的充液阀组，其中，所述第二节流结构(52)集成于所述第一换向阀(21)内，其中，所述第一换向阀(21)的阀芯在所述充液状态下处于第一工作位置，以使得所述充液油路(11)处于能够向所述蓄能器连接用端口(3a)充液的导通状态，且所述节流油路(14)处于使得所述第一换向阀(21)的液控口与所述回油端口(T)导通的状态；所述第一换向阀(21)的阀芯被切换为处于第二工作位置时，以使得所述充液油路(11)截止，且所述节流油路(14)处于使得所述第一换向阀(21)的液控口与所述回油端口(T)截止的状态。

4.根据权利要求3所述的充液阀组，其中，所述第一换向阀(21)为液控式两位四通换向阀。

5.根据权利要求2所述的充液阀组，其中，所述第一节流结构(51)为阻尼塞或阻尼孔，所述第二节流结构(52)为阻尼塞或阻尼孔。

6.根据权利要求2所述的充液阀组，其中，所述第二换向阀(22)为两位两通换向阀。

7.根据权利要求2至6中任一项所述的充液阀组，其中，所述顺序阀(4)的开启压力设置为所述最高充液压力，所述第二换向阀(22)的换向压力设置为所述最低充液压力。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的充液阀组，其中，所述充液油路(11)上设有单向阀(6)，以使得液压油从所述第一换向阀(21)向所述蓄能器连接用端口(3a)单向流动。

9.一种液压制动或转向系统，其中，包括蓄能器(3)、执行元件和权利要求1至8中任一项所述的充液阀组，所述执行元件与所述工作端口(A)连接，所述蓄能器(3)与所述蓄能器连接用端口(3a)连接。

10.一种液压制动或转向设备，其中，包括权利要求9所述的液压制动或转向系统。

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