CN113107929B - 负载敏感液压回路 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种负载敏感液压回路，包括负载敏感模块、油箱和至少一个负载模块。负载模块包括油缸和由二通比例插装阀构成的四个插装阀组，依次为第一插装阀组、第二插装阀组、第三插装阀组和第四插装阀组，各插装阀组能够分别在控制部件的控制下改变流量和通断。各负载模块中：第一插装阀组和第二插装阀组的出油口连接油箱，第三插装阀组和第四插装阀组的进油口连接负载敏感模块，第三插装阀组和第四插装阀组通过梭阀连接负载敏感模块，第一插装阀组的进油口、第四插装阀组的出油口连接油缸的有杆腔，第二插装阀组的进油口、第三插装阀组的出油口连接油缸的无杆腔。通过四个插装阀组即可实现油路切换和流量调节，可减少阀门种类，结构简单。

Description

负载敏感液压回路
技术领域
本发明涉及液压设备技术领域，特别涉及一种负载敏感液压回路。
背景技术
在工程机械中，大多采用多路换向阀实现对各油缸和马达的控制。现有的插装阀形成的负载敏感系统中，通常采用多种阀门组合形成的阀块配合进行流量控制和油路切换控制等操作，结构复杂。
因此，如何提供一种结构简单的负载敏感液压回路，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种负载敏感液压回路，其结构较为简单。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种负载敏感液压回路，包括负载敏感模块、油箱和至少一个负载模块；所述负载模块包括油缸和由二通比例插装阀构成的四个插装阀组，所述插装阀组依次为第一插装阀组、第二插装阀组、第三插装阀组和第四插装阀组，各所述插装阀组能够分别在控制部件的控制下改变流量和通断；
在任一所述负载模块中：所述第一插装阀组和所述第二插装阀组的出油口均连接于所述油箱，所述第三插装阀组和所述第四插装阀组的进油口均连接于所述负载敏感模块，所述第三插装阀组和所述第四插装阀组通过梭阀连接所述负载敏感模块，以向所述负载敏感模块反馈出口压力，所述第一插装阀组的进油口、所述第四插装阀组的出油口均连接于所述油缸的有杆腔，所述第二插装阀组的进油口、所述第三插装阀组的出油口均连接于所述油缸的无杆腔。
优选地，在至少一个所述负载模块中：所述二通比例插装阀为液控二通比例插装阀，且所述液控二通比例插装阀以电比例减压溢流阀作为先导级。
优选地，在至少一个所述负载模块中：所述二通比例插装阀为电控二通比例插装阀。
优选地，在至少一个所述负载模块中：所述二通比例插装阀自带反向截止功能。
优选地，在至少一个所述负载模块中：所述油缸还连接有单向阀组和溢流阀组，以进行补油和安全保护。
优选地，在至少一个所述负载模块中：所述第三插装阀组、所述第四插装阀组分别通过单向阀连接所述油缸。
优选地，在至少一个所述负载模块中：所述插装阀组通过至少两个相同的二通比例插装阀并联而成。
优选地，所述负载模块为至少两个；在任一所述负载模块中：所述第三插装阀组与所述负载敏感模块之间、所述第四插装阀组与所述负载敏感模块之间均设有二通压力补偿器。
优选地，在至少一个所述负载模块中：所述第二插装阀组和所述第三插装阀组均通过平衡阀组连接所述油缸。
优选地，所述负载敏感模块和所述油箱之间设有主溢流阀。
本发明提供的负载敏感液压回路，包括负载敏感模块、油箱和至少一个负载模块；负载模块包括油缸和由二通比例插装阀构成的四个插装阀组，插装阀组依次为第一插装阀组、第二插装阀组、第三插装阀组和第四插装阀组，各插装阀组能够分别在控制部件的控制下改变流量和通断。
在任一负载模块中：第一插装阀组和第二插装阀组的出油口均连接于油箱，第三插装阀组和第四插装阀组的进油口均连接于负载敏感模块，第三插装阀组和第四插装阀组通过梭阀连接负载敏感模块，以向负载敏感模块反馈出口压力，第一插装阀组的进油口、第四插装阀组的出油口均连接于油缸的有杆腔，第二插装阀组的进油口、第三插装阀组的出油口均连接于油缸的无杆腔。
在每个负载模块中，通过二通比例插装阀构成的四个插装阀组的通断状态的改变，可以切换油缸两腔与油箱以及负载敏感模块的通断状态，通过改变插装阀组的开度还可以控制流量，从而通过四个插装阀组即可实现油路切换和流量调节，可以减少阀门种类，结构简单，为设备装配提供便利。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供负载敏感液压回路具体实施例一的结构示意图；
图2为本发明所提供负载敏感液压回路具体实施例二的结构示意图；
图3为本发明所提供负载敏感液压回路具体实施例三的结构示意图。
附图标记：
主溢流阀1；
第一电比例减压溢流阀2.1，第二电比例减压溢流阀2.2，第三电比例减压溢流阀2.3，第四电比例减压溢流阀2.4；
第一插装阀组3.1，第二插装阀组3.2，第三插装阀组3.3，第四插装阀组3.4；
第一单向阀4.1，第二单向阀4.2，第三单向阀4.3，第四单向阀4.4，第五单向阀4.5，第六单向阀4.6，第七单向阀4.7，第八单向阀4.8；
第一溢流阀5.1，第二溢流阀5.2，第三溢流阀5.3，第四溢流阀5.4，第五溢流阀5.5；
梭阀6；
二通压力补偿器7；
油缸8。
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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
本发明的核心是提供一种负载敏感液压回路，其结构较为简单。
本发明所提供负载敏感液压回路，采用插装阀形式实现，具体包括负载敏感模块、油箱和至少一个负载模块。可选地，负载敏感模块包括定量泵加三通压力补偿器，还可以包括负载敏感泵或者其他泵。在具体实施例一中，请参考图1，负载模块为一个。负载模块包括油缸8和由二通比例插装阀构成的四个插装阀组，插装阀组依次为第一插装阀组3.1、第二插装阀组3.2、第三插装阀组3.3和第四插装阀组3.4。本实施例中，各插装阀组分别由一个二通比例插装阀构成。
各插装阀组能够分别在控制部件的控制下改变流量和通断，控制部件通过电信号控制插装阀组。在控制部件的控制下，各插装阀组可以接收控制部件的控制信号，以改变开度大小，从而实现对工作油路的流量调节，还可以改变通断状态，从而通过不同插装阀组之间的配合实现换向控制。
在任一负载模块中：第一插装阀组3.1和第二插装阀组3.2的出油口均连接于油箱，第三插装阀组3.3和第四插装阀组3.4的进油口均连接于负载敏感模块，具体地，负载敏感模块通过P口连接对应的插装阀组，油箱通过T口连接对应的插装阀组。第一插装阀组3.1的进油口、第四插装阀组3.4的出油口均连接于油缸8的有杆腔，第二插装阀组3.2的进油口、第三插装阀组3.3的出油口均连接于油缸8的无杆腔。
使用时，当第一插装阀组3.1、第三插装阀组3.3同时切换至连通位时，油缸8的活塞杆伸出，当第二插装阀组3.2、第四插装阀组3.4同时切换至连通位时，油缸8的活塞杆回缩。
第三插装阀组3.3和第四插装阀组3.4通过梭阀6连接负载敏感模块，以向负载敏感模块反馈出口压力，形成负载敏感系统。
本实施例中，在每个负载模块中，通过二通比例插装阀构成的四个插装阀组的通断状态的改变，可以切换油缸8两腔与油箱以及负载敏感模块的通断状态，通过改变插装阀组的开度还可以控制流量，从而通过四个插装阀组即可实现油路切换和流量调节，可以减少阀门种类，结构简单，为设备装配提供便利。
进一步地，插装阀组中的二通比例插装阀为液控二通比例插装阀，且液控二通比例插装阀以电比例减压溢流阀作为先导级，利用电比例减压溢流阀独立地对工作油路进/回油进行控制，如图1中对应连接于第一插装阀组3.1的第一电比例减压溢流阀2.1、对应连接于第二插装阀组3.2的第二电比例减压溢流阀2.2、对应连接于第三插装阀组3.3的第三电比例减压溢流阀2.3以及对应连接于第四插装阀组3.4的第四电比例减压溢流阀2.4。采用电比例减压溢流阀加液控二通比例插装阀实现对执行机构的控制，能够适用于大流量回路的使用需求。
另外，对于具有至少两个负载模组的实施例，各负载模组的插装阀组中的二通比例插装阀可以均按照本实施例提供的方式进行设置，又或者，不同负载模组中的插装阀组中二通比例插装阀可以是不同的。此外，在其他实施例中，插装阀组中的二通比例插装阀还可以设置为电控二通比例插装阀，此时可取消作为先导级的电比例减压溢流阀，可以应用于小流量的使用需求。
进一步地，插装阀组中的二通比例插装阀自带反向截止功能，能够提高油路工作的安全性。
进一步地，油缸8还连接有单向阀组和溢流阀组，具体如图1所示的第一单向阀4.1、第二单向阀4.2、第一溢流阀5.1和第二溢流阀5.2，以进行补油和安全保护。
进一步地，第三插装阀组3.3、第四插装阀组3.4分别通过单向阀连接油缸8，如图1中的第三单向阀4.3和第四单向阀4.4，二通插装阀自带的反向截止功能，外加压力回路上的单向阀，能够形成可靠的保压回路。
本实施例中提供的负载敏感液压回路，电比例减压溢流阀作为对应的液控二通比例插装阀的先导级，通过电流来控制插装阀组中的二通比例插装阀的开度；插装阀组中的二通比例插装阀为带反向截止功能的液控比例阀；第一单向阀4.1、第二单向阀4.2、第一溢流阀5.1和第二溢流阀5.2分别用于执行机构的补油和安全保护；第三单向阀4.3和第四单向阀4.4用于防止工作油口油液通过第三插装阀组3.3和第四插装阀组3.4反流至P口，从而对工作口进行保压；第一插装阀组3.1和第二插装阀组3.2的下端与T口相连，第三插装阀组3.3和第四插装阀组3.4的下端与P口相连，第一插装阀组3.1和第四插装阀组3.4的上端与油缸8有杆腔相连，第二插装阀组3.2和第三插装阀组3.3的上端与油缸8无杆腔相连；梭阀6将工作口高压侧压力反馈至LS口。
本实施例中提供的负载敏感液压回路的工作原理如下：
(一)当四个电比例减压溢流阀均失电时，油缸8有杆腔与T口被第一插装阀组3.1的反向截止功能锁止，油缸8有杆腔与P口被第四单向阀4.4反向截止功能锁止。同理，油缸8无杆腔与T口被第二插装阀组3.2反向截止，油缸8无杆腔与P口被第三单向阀4.3反向截止，油缸8两腔均处于保压状态。
(二)当第一电比例减压溢流阀2.1和第三电比例减压溢流阀2.3得电时，第一插装阀组3.1和第三插装阀组3.3切换至连通位，油缸8有杆腔与T口连通，无杆腔与P口连通，活塞杆伸出。第三插装阀组3.3出口压力经梭阀6反馈至LS口，若LS口连至负载敏感模块，便形成了负载敏感回路。
(三)当第二电比例减压溢流阀2.2和第四电比例减压溢流阀2.4得电时，第二插装阀组3.2和第四插装阀组3.4切换至连通位，油缸8有杆腔与P口连通，无杆腔与T口连通，活塞杆缩回，第四插装阀组3.4出口压力经梭阀6反馈至LS口。
当然，在其他实施例中，插装阀组的构成可以区别于实施例一进行其他设置。本发明所提供负载敏感液压回路的具体实施例二中，请参考图2，在至少一个负载模块中，插装阀组通过至少两个相同的二通比例插装阀并联而成。当插装阀组中设置单个二通比例插装阀满足不了额定流量需求时，通过至少两个二通比例插装阀的并联构成的插装阀组实现工作流量的提升，可以满足高压大流量工作要求，装配方便。
具体如图2所示，在图1所示实施例的基础上，每个二通比例插装阀再并联一个二通比例插装阀，共同构成插装阀组，可以实现额定工作流量翻倍。同一插装阀组中的二通比例插装阀由同一个电比例减压溢流阀控制，通过电比例减压溢流阀独立对工作油路进/回油进行控制，可以满足不同特性负载要求。
当然，在其他实施例中，负载模块的数量也可以区别于实施例一设置为至少两个。如本发明所提供负载敏感液压回路的具体实施例三中，请参考图3，具有两个负载模块，分别为左侧的第一负载模块和右侧的第二负载模块，其他实施例中，也可以设置4个或者其他数量的负载模块。
其中，在任一负载模块中：第三插装阀组3.3与负载敏感模块之间、第四插装阀组3.4与负载敏感模块之间均设有二通压力补偿器7。由于负载模块不只一个，通过在各负载模块的进油路上分别设置二通压力补偿器7，能够使得各负载模块满足复合动作不相影响。
以第二负载模块为例，二通压力补偿器7设置在第三插装阀组3.3和第四插装阀组3.4前，梭阀6将该联负载压力反馈至二通压力补偿器7的弹簧侧，从而第三插装阀组3.3和第四插装阀组3.4进出口压差维持设定值不变，使得工作流量仅与第三插装阀组3.3和第四插装阀组3.4的开度有关。通过各二通压力补偿器7的设置，使得P口能够根据各负载模块的需求分别供油。
进一步地，在至少一个负载模块中，第二插装阀组3.2和第三插装阀组3.3均通过平衡阀组连接油缸8，如图3中的第一负载模块。其中，平衡阀组具体由二通比例换向阀、安全阀和单向阀组成，以实现对油缸8的负载保持和形成安全回路。
进一步地，负载敏感模块和油箱之间设有主溢流阀1，主溢流阀1用于限制P口压力。
需要说明的是，当元件被称为“固定”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”、“第五”、“第六”、“第七”、“第八”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上对本发明所提供的负载敏感液压回路进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种负载敏感液压回路，其特征在于，包括负载敏感模块、油箱和至少一个负载模块；所述负载模块包括油缸(8)和由二通比例插装阀构成的四个插装阀组，所述插装阀组依次为第一插装阀组(3.1)、第二插装阀组(3.2)、第三插装阀组(3.3)和第四插装阀组(3.4)，各所述插装阀组能够分别在控制部件的控制下改变流量和通断；
在任一所述负载模块中：所述第一插装阀组(3.1)和所述第二插装阀组(3.2)的出油口均连接于所述油箱，所述第三插装阀组(3.3)和所述第四插装阀组(3.4)的进油口均连接于所述负载敏感模块，所述第三插装阀组(3.3)和所述第四插装阀组(3.4)通过梭阀(6)连接所述负载敏感模块，以向所述负载敏感模块反馈出口压力，所述第一插装阀组(3.1)的进油口、所述第四插装阀组(3.4)的出油口均连接于所述油缸(8)的有杆腔，所述第二插装阀组(3.2)的进油口、所述第三插装阀组(3.3)的出油口均连接于所述油缸(8)的无杆腔；
在至少一个所述负载模块中：所述插装阀组通过至少两个相同的二通比例插装阀并联而成。
2.根据权利要求1所述的负载敏感液压回路，其特征在于，在至少一个所述负载模块中：所述二通比例插装阀为液控二通比例插装阀，且所述液控二通比例插装阀以电比例减压溢流阀作为先导级。
3.根据权利要求1所述的负载敏感液压回路，其特征在于，在至少一个所述负载模块中：所述二通比例插装阀为电控二通比例插装阀。
4.根据权利要求1所述的负载敏感液压回路，其特征在于，在至少一个所述负载模块中：所述二通比例插装阀自带反向截止功能。
5.根据权利要求1所述的负载敏感液压回路，其特征在于，在至少一个所述负载模块中：所述油缸(8)还连接有单向阀组和溢流阀组，以进行补油和安全保护。
6.根据权利要求1所述的负载敏感液压回路，其特征在于，在至少一个所述负载模块中：所述第三插装阀组(3.3)、所述第四插装阀组(3.4)分别通过单向阀连接所述油缸。
7.根据权利要求1至6任一项所述的负载敏感液压回路，其特征在于，所述负载模块为至少两个；在任一所述负载模块中：所述第三插装阀组(3.3)与所述负载敏感模块之间、所述第四插装阀组(3.4)与所述负载敏感模块之间均设有二通压力补偿器(7)。
8.根据权利要求1至6任一项所述的负载敏感液压回路，其特征在于，在至少一个所述负载模块中：所述第二插装阀组(3.2)和所述第三插装阀组(3.3)均通过平衡阀组连接所述油缸(8)。
9.根据权利要求1至6任一项所述的负载敏感液压回路，其特征在于，所述负载敏感模块和所述油箱之间设有主溢流阀(1)。
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