CN112797044B - 片式多路阀和工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种片式多路阀和工程机械，片式多路阀包括：进油联；尾联，与进油联间隔设置；第一工作联，设在进油联和尾联之间，第一工作联包括第一阀体、设在第一阀体上的第一进油通道、设在第一阀体上的第一出油通道和连通第一进油通道和第一出油通道的节流通道，以使第一工作联输出的液压油经节流后提供给下游的工作联；以及第二工作联，与第一工作联并排设在进油联和尾联之间，第二工作联包括第二阀体、设在第二阀体上的第二进油通道、设在第二阀体上的第二出油通道和连通第二进油通道和第二出油通道的连通油道，连通油道将第二进油通道和第二出油通道直接连通，以使第二工作联的第二进油通道引入的液压油可直接供给另一工作联。

Description

片式多路阀和工程机械

技术领域

本发明涉及工程设备领域，具体而言，涉及一种片式多路阀和工程机械。

背景技术

液压多路阀是工程机械的核心控制元件，多路阀性能的好坏直接影响整机性能，多路阀分为整体式和片式两种结构。整体式多路阀结构复杂，工艺难度大。片式多路阀包括1个进油联、1个尾联和若干个工作联组成，片式多路阀具有结构紧凑、工艺性好且组合形式灵活的特点，片式多路阀被广泛应用移动机械。

片式负载敏感多路阀是目前使用较为普遍的多路阀，片式负载敏感多路阀通常利用压力补偿部两端压差恒定保证多路阀的各联流量只与操纵阀芯的行程有关，按需分配，控制复合动作，通过反馈各工作联负载压力，关小负载小的工作联的压力补偿部开口，减小负载小的工作联的流量，保持执行器运动的独立性。

目前，市场上工程机械常采用阀后负载敏感多路阀，通过在主阀芯后设置压力补偿阀，在压力补偿阀的两端容腔引入响应的压力信号，将各个执行机构(被阀控制的液压缸或液压马达)的最高负载压力反馈到负载敏感阀的压力补偿阀一端，保证工作联进油口压差恒定，当两个或多个执行机构同时动作时，最高的负载压力信号，作用到负载小的工作联的压力补偿阀的同时反馈到变量泵上，补偿负载低的工作联的压力，改变主泵的排量，实现各联均能分配到流量。

现有技术中负载敏感多路阀，为了平衡各联负载差异造成的流量分配不均，通过压力补偿部调节小负载端节流口后压力，实现各联节流口出口压力基本相等，虽然能够均衡负载，但是只适用于负载大小差距不是特别大的执行场合，对于最大负载压力接近变量泵的最大压力，最小压力很小的场合并不适用，尤其是流量饱和状态下复合动作，大负载的执行机构和小负载的执行机构同时动作时，执行机构通过压力补偿器限制负载小联的流量，防止流量全部流到小负载的工作联，实现分流，但是实际工作过程中会出现负载小的工作联流量过小，降速较快，这就给整机调试带来了困难。另外，现有技术的片式多路阀需要设置优先阀，具有结构复杂成本高的缺点。

在泵流量达到饱和状态时，由于压力补偿器限制了小负载联的流量，小负载联的主阀芯由全过程调速变为部分区域调速，导致该工作联操控区间减小，死区变大，经常出现一联执行机构先动，一联执行机构后动的现象，影响整机操控性能。

发明内容

本发明旨在提供一种多路阀和工程机械，以改善相关技术中存在的因需要单独设置优先阀而存在的结构复杂才成本高的问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种片式多路阀，片式多路阀包括：

进油联；

尾联，与进油联间隔设置；

第一工作联，设在进油联和尾联之间，第一工作联包括第一阀体、设在第一阀体上的第一进油通道、设在第一阀体上的第一出油通道和连通第一进油通道和第一出油通道的节流通道，以使第一工作联输出的液压油经节流后提供给下游的工作联；以及

第二工作联，与第一工作联并排设在进油联和尾联之间，第二工作联包括第二阀体、设在第二阀体上的第二进油通道、设在第二阀体上的第二出油通道和连通第二进油通道和第二出油通道的连通油道，连通油道将第二进油通道和第二出油通道直接连通，以使第二工作联的第二进油通道引入的液压油可直接供给另一工作联。

在一些实施例中，第一工作联包括可移动地设置在第一阀体的阀腔中的第一阀芯，第一阀芯具有第一位置和第二位置，节流通道包括设在第一阀芯上的第一节流槽和第二节流槽，第一阀芯处于第一位置时，第一进油通道和第一出油通道通过第一节流槽连通，第一阀芯处于第二位置时，第一进油通道和第一出油通道通过第二节流槽连通。

在一些实施例中，第一工作联还包括第一工作口和第二工作口，第一阀芯上设置有第三节流槽，在第一阀芯处于第一位置时，第一进油通道与第一工作口通过第三节流槽连通。

在一些实施例中，第一阀体上设有第一油道，片式多路阀还包括压力补偿部，在第一阀芯处于第一位置时，第三节流槽和第一工作口通过第一油道和压力补偿部连通。

在一些实施例中，片式多路阀还包括第四节流槽，第四节流槽与第一油道并联，在第一阀芯处于第一位置时，第三节流槽和第一工作口通过第四节流槽连通。

在一些实施例中，第一工作联还包括第一工作口和第二工作口，第一阀芯上设置有第五节流槽，第一阀芯处于第二位置时，第一进油通道与第二工作口通过第五节流槽连通。

在一些实施例中，第一阀体上设有第一油道，片式多路阀还包括压力补偿部，在第一阀芯处于第二位置时，第五节流槽和第二工作口通过第一油道和压力补偿部连通。

在一些实施例中，片式多路阀还包括第六节流槽，第六节流槽与第一油道并联，在第一阀芯处于第二位置时，第五节流槽和第一工作口通过第六节流槽连通。

在一些实施例中，第二工作联包括第一工作口和第二工作口，第二进油通道可选择与第一工作口和第二工作口中的一个连通。

根据本发明的另一方面，还提供了一种工程机械，该工程机械包括上述的片式多路阀。

应用本发明的技术方案，多路阀的工作联可实现串并联，优先级别高的工作联可设在串联在优先级别低的工作联的上游，改善了相关技术中存在的因需要单独设置优先阀而存在的结构复杂才成本高的问题。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或相关技术中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明的实施例的片式多路阀的结构示意图；

图2示出了本发明的实施例的片式多路阀的第一工作联的横截面的结构示意图；

图3示出了本发明的实施例的片式多路阀的第一工作联的纵截面的结构示意图；

图4示出了本发明的实施例的片式多路阀的第二工作联的纵截面的结构示意图；

图5示出了本发明的实施例的片式多路阀的第一工作联的阀芯处于第一位置时的横截面的结构示意图；

图6示出了本发明的实施例的片式多路阀的第一工作联的阀芯处于第一位置时的纵截面的结构示意图；

图7示出了本发明的实施例的片式多路阀的第一工作联的阀芯处于第二位置时的横截面的结构示意图；以及

图8示出了本发明的实施例的片式多路阀的第一工作联的阀芯处于第二位置时的纵截面的结构示意图。

图中：

1、进油联；2、第一工作联；3、第二工作联；4、尾联；5、第一阀体；6、第一阀芯；7、压力补偿部；8、第二阀体；11、进油口；12、回油口；41、第八节流槽；42、第九节流槽；43、第二节流槽；44、第一节流槽；45、第五节流槽；46、第三节流槽；471、第六节流槽；472、四节流槽；48、第七节流槽；49、第十节流槽；51、第二工作口；52、第一出油通道；53、第一进油通道；54、第二油道；55、第一油道；56、第一工作口；57、第一回油通道；59、第二回油通道；8、第二阀体；81、第二进油通道；82、第二出油通道；83、连通油道。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1示出了本实施例的片式多路阀的结构示意图，如图1所示，片式多路阀包括进油联1、尾联4和并排设在进油联1和尾联4之间的第一工作联2和第二工作联3。

图2示出了本实施例的片式多路阀的第一工作联2的横截面的结构示意图，图3示出了本实施例的片式多路阀的第一工作联2的纵截面的结构示意图。

结合图2和图3所示，片式多路阀的第一工作联2包括第一阀体5、设在第一阀体5上的第一进油通道53、设在第一阀体5上的第一出油通道52和连通第一进油通道53和第一出油通道52的节流通道，以使第一工作联2输出的液压油经节流后提供给下游的工作联。第一工作联2节流后的液压油输入到下游的工作联，以与其下游的工作联串联。

图4示出了本实施例的片式多路阀的第二工作联3的结构示意图，如图4所示，本实施例的片式多路阀的第二工作联包括第二阀体8、设在第二阀体8上的第二进油通道81、设在第二阀体8上的第二出油通道82和连通第二进油通道81和第二出油通道82的连通油道83，连通油道83将第二进油通道81和第二出油通道82直接连通，以使第二工作联3的第二进油通道81引入的液压油可直接供给另一工作联。并联的工作联用于不要求流量优先和复合动作程度低的工作联。

本实施例中，第二工作联3的第二进油通道81引入的液压油可不经节流直接输送到另一工作联以与该工作联并联。

在本实施例中，多个片式多路阀包括多个工作联，相邻两个工作联可组成串并联油路，在负载小的工作联设置串联优先级供油通道。在负载大的工作联设置并联供油通道，无优先级，按照实际工况确定多路阀工作联的优先级别后，将优先级高的任意工作联设置在优先级低的工作联前端，实现泵通过进油联进入工作联之后，系统流量优先提供给前面的工作联，然后再提供给后面的工作联，实现工作联进油流量优先分配，保证整机执行机构复合动作协调性，小负载的工作联能分到更合适的流量，同时，系统中不需要再单独设置优先阀，节省系统管路布置和元件成本。

第一工作联2包括可移动地设置在第一阀体5的阀腔中的第一阀芯6，第一阀芯6具有第一位置和第二位置，节流通道包括设在第一阀芯6上的第一节流槽44和第二节流槽43。

结合图5和图6所示，第一阀芯6处于第一位置时，第一进油通道53和第一出油通道52通过第一节流槽44连通，第一阀芯6处于第二位置时，第一进油通道53和第一出油通道52通过第二节流槽43连通。

第一工作联2还包括第一工作口56和第二工作口51，第一阀芯6上设置有第三节流槽46，在第一阀芯6处于第一位置时，第一进油通道53与第一工作口56通过第三节流槽46连通。

阀体5上设有第一油道55，片式多路阀还包括压力补偿部7，在第一阀芯6处于第一位置时，第三节流槽46和第一工作口56通过第一油道55和压力补偿部7连通。第一油道55和压力补偿部7串联。

片式多路阀还包括第四节流槽472，第四节流槽472与第一油道55并联，第三节流槽46和第一工作口56通过第四节流槽472连通。

结合图5和6所示，当阀芯组件向左运动至最大行程时，第一阀芯6处于第一位置，变量泵提供的压力油从进油联1的进油口11进入第一工作联2的第一进油通道53，当经过第一工作联2的第一阀体5时，第一进油通道53中的压力油有两条通道：

一部分通过第一阀芯6上的第一节流槽44流向第一工作联2的第一出油通道52，然后流向下一个工作联的进油通道，以形成串联油路。通过调节第一节流槽44的大小可以控制进入下一联的流量，调节第一节流槽44的大小是两个或几个工作联复合动作时流量分配调节的一个调试点。

另一部分进入第一阀芯6的第三节流槽46，第三节流槽46是进油流量最主要的节流槽，决定每个执行机构的单动作流量，调节第三节流槽46是调试整机执行机构单动作的调试点。

进入第一阀芯6的第三节流槽46的油液又分成两条通道：一大部分油液流入第二油道54，然后打开压力补偿部7进入第一油道55，再通过阀芯第七节流槽48进入第一工作口56；另一部分油液通过第四节流槽472，该部分油液未经过压力补偿部，直接进入第一工作口56，因此流经第四节流槽472的流量大小不受LS压力的影响，主要受该工作联负载的影响，当两个工作联负载压力有差异时，第四节流槽472就是各第一工作口56流量分配调节的一个调试点。

第一阀芯6上还设置有第八节流槽41，在第一阀芯6处于第一位置时，第一工作联2的第二工作口51通过第八节流槽41与第一回油通道59连通。第一回油通道59与进油联1的回油口12连通。

结合图7和图8所示，第一阀芯6上设置有第五节流槽45，第一阀芯6处于第二位置时，第一进油通道53与第二工作口51通过第五节流槽45连通。

在第一阀芯6处于第二位置时，第五节流槽45和第二工作口51通过第一油道55和压力补偿部7连通。第一油道55和压力补偿部7串联。

片式多路阀还包括第六节流槽471，第六节流槽471与第一油道55并联，第五节流槽45和第一工作口56通过第六节流槽471连通。

附图7和图8所示，当第一阀芯6向右运动至最大行程时，第一阀芯处于上述的第二位置，变量泵提供的压力油从进油联进油口11进入第一工作联2的第一进油通道53，当经过第一工作联2的第一阀体5时，第一进油通道53中的压力油有两条通道：

一部分通过阀芯上的第二节流槽43流向工作联第一出油通道52，然后流向下一个工作联的进油通道，以形成串联油路。通过调节第二节流槽43的大小可以控制进入下一联的流量，是两个或几个工作联复合动作时流量分配调节的一个调试点。

另一部分进入第一阀芯的第五节流槽45，第五节流槽45是进油流量最主要的节流槽，决定每个执行机构的单动作流量，是调试整机执行机构单动作的调试点。

进入第一阀芯6的第五节流槽45的油液同时又分成两条通道：一大部分油液流入第二油道54打开压力补偿部7进入第一油道55，再通过第九节流槽42进入第二工作口51；另一部分油液通过第六节流槽471，未经过压力补偿部，直接进入第二工作口51，因此第六节流槽471是工作口A的流量分配调节的一个调试点。

第一阀芯6还设置有第十节流槽49，在第一阀芯6处于第二位置时，第一工作联2的第一工作口56与第二回油通道57通过第十节流槽49连通。第二回油通道57与进油联1的回油口12连通。

多个工作联组合，组成串并联油路，按照实际工况确定多路阀工作联的优先级别，在负载小的工作联设置串联优先级供油通道，在负载大的工作联设置并联供油通道，去掉优先级，将优先级高的工作联设置在优先级低的工作联前端，实现泵通过进油联进入工作联时，系统流量优先提供给前面的工作联，然后再提供给后面的工作联，实现工作联进油流量优先分配，保证整机执行机构复合动作协调性；具有优先级的串联油路工作联可以设置在片式多路阀的任意位置，保证流量优先于后面的并联油路的工作联。同时，系统中不需要再单独设置优先阀，通过一个主阀就可以实现流量优先，节省系统管路布置和元件成本。

多个工作联组合，组成串并联油路，按照实际工况确定多路阀工作联的优先级别，在负载小的工作联设置串联优先级供油通道，在负载大的工作联设置并联供油通道，去掉优先级，将优先级高的工作联设置在优先级低的工作联前端，实现泵通过进油联进入工作联时，系统流量优先提供给前面的工作联，然后再提供给后面的工作联，实现工作联进油流量优先分配，保证整机执行机构复合动作协调性；具有优先级的串联油路工作联可以设置在片式多路阀的任意位置，保证流量优先于后面的并联油路的工作联。同时，系统中不需要再单独设置优先阀，通过一个主阀就可以实现流量优先，节省系统管路布置和元件成本。

本发明设计的多路阀，通过自由组合串并联工作联组件形成混合油路，解决流量饱和状态下复合动作，负载小的工作联由于压力补偿阀作用导致流量过小，降速较快的问题，解决了操纵区间变小死区变大的问题，该发明为复合动作调试增加两处调试点，大大降低整机调试时间，节省时间成本，提升整机操控性。

整机液压系统中如果某工作联有优先需求，不需要再单独设置优先阀，通过设置串联多路阀即可实现流量优先分配，节省系统管路布置和元件成本。

本发明的主要发明点如下：

1、多路阀的任意联流量可优先的串并联混合油路，多路阀包括进油联1、多个工作联和尾联4，工作联的阀体设置进油通道和出油通道形成“Z”型油道，阀芯上A、B双侧分别设置挡油台肩及节流槽，多个工作联组合，组成串并联混合油路，实现泵通过进油联进入工作联时，系统流量优先提供给前面的工作联，然后再提供给后面的工作联，实现工作联进油流量优先分配给前端的工作联，保证整机执行机构复合动作协调性，具有优先级的串联油路工作联可以设置在片式多路阀的任意位置，保证流量优先于后面的并联油路的工作联。

2、阀芯组件向左或者向右动作时，进油通道中的压力油有两条通道：一、通过阀芯上的第一节流槽44或第二节流槽43连通工作联出油通道，以连通下一个工作联的进油通道，形成串联油路；二、进入阀芯的主进油第四节流槽46或第五节流槽45，决定每个执行机构的单动作流量。

3、第二工作联的第一阀体8设置连通油道83，连通油道83连通第二工作联3的第二阀体8上的第二进油通道81和第二出油通道82，油液可以直接进入下一联，形成并联油路，用于不要求优先和复合动作程度低的工作联。

以上仅为本发明的示例性实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种片式多路阀，其特征在于，包括：

进油联(1)；

尾联(4)，与所述进油联(1)间隔设置；

第一工作联(2)，设在所述进油联(1)和所述尾联(4)之间，所述第一工作联(2)包括第一阀体(5)、设在所述第一阀体(5)上的第一进油通道(53)、设在所述第一阀体(5)上的第一出油通道(52)和连通所述第一进油通道(53)和所述第一出油通道(52)的节流通道，以使所述第一工作联(2)输出的液压油经节流后提供给下游的工作联；以及

第二工作联(3)，与所述第一工作联(2)并排设在所述进油联(1)和所述尾联(4)之间，所述第二工作联(3)包括第二阀体(8)、设在所述第二阀体(8)上的第二进油通道(81)、设在所述第二阀体(8)上的第二出油通道(82)和连通所述第二进油通道(81)和所述第二出油通道(82)的连通油道(83)，所述连通油道(83)将所述第二进油通道(81)和所述第二出油通道(82)直接连通，以使所述第二工作联(3)的第二进油通道(81)引入的液压油可直接供给另一工作联以与该工作联并联，

所述第一工作联(2)包括可移动地设置在所述第一阀体(5)的阀腔中的第一阀芯(6)，所述第一阀芯(6)具有第一位置和第二位置，所述节流通道包括设在所述第一阀芯(6)上的第一节流槽(44)和第二节流槽(43)，所述第一阀芯(6)处于第一位置时，所述第一进油通道(53)和所述第一出油通道(52)通过所述第一节流槽(44)连通，所述第一阀芯(6)处于第二位置时，所述第一进油通道(53)和所述第一出油通道(52)通过所述第二节流槽(43)连通。

2.根据权利要求1所述的片式多路阀，其特征在于，所述第一工作联(2)还包括第一工作口(56)和第二工作口(51)，所述第一阀芯(6)上设置有第三节流槽(46)，在所述第一阀芯(6)处于第一位置时，所述第一进油通道(53)与所述第一工作口(56)通过所述第三节流槽(46)连通。

3.根据权利要求2所述的片式多路阀，其特征在于，所述第一阀体(5)上设有第一油道(55)，所述片式多路阀还包括压力补偿部(7)，在所述第一阀芯(6)处于第一位置时，所述第三节流槽(46)和所述第一工作口(56)通过所述第一油道(55)和所述压力补偿部(7)连通。

4.根据权利要求3所述的片式多路阀，其特征在于，还包括第四节流槽(472)，所述第四节流槽(472)与所述第一油道(55)并联，在所述第一阀芯(6)处于第一位置时，所述第三节流槽(46)和所述第一工作口(56)通过第四节流槽(472)连通。

5.根据权利要求1所述的片式多路阀，其特征在于，所述第一工作联(2)还包括第一工作口(56)和第二工作口(51)，所述第一阀芯(6)上设置有第五节流槽(45)，所述第一阀芯(6)处于第二位置时，所述第一进油通道(53)与所述第二工作口(51)通过所述第五节流槽(45)连通。

6.根据权利要求5所述的片式多路阀，其特征在于，所述第一阀体(5)上设有第一油道(55)，所述片式多路阀还包括压力补偿部(7)，在所述第一阀芯(6)处于第二位置时，所述第五节流槽(45)和所述第二工作口(51)通过所述第一油道(55)和所述压力补偿部(7)连通。

7.根据权利要求6所述的片式多路阀，其特征在于，还包括第六节流槽(471)，所述第六节流槽(471)与所述第一油道(55)并联，在所述第一阀芯(6)处于第二位置时，所述第五节流槽(45)和所述第一工作口(56)通过第六节流槽(471)连通。

8.根据权利要求1所述的片式多路阀，其特征在于，所述第二工作联(3)包括第一工作口和第二工作口，所述第二进油通道(81)可选择与所述第一工作口和所述第二工作口中的一个连通。

9.根据权利要求1所述的片式多路阀，其特征在于，所述第二工作联(3)的第二进油通道(81)引入的液压油不经节流直接输送到另一工作联以与该工作联并联。

10.一种工程机械，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的片式多路阀。

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