CN113931895A - 液压阀结构及分片式多路阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及液压领域，公开了一种液压阀结构及分片式多路阀，该液压阀结构包括阀体、设于所述阀体内的第一阀芯和第二阀芯、第一补偿阀以及第二补偿阀，所述阀体内设有与进油口连通的进油腔、与第一主油口连通的第一输出油道以及与第二主油口连通的第二输出油道，所述第一阀芯位于所述进油腔一端与所述第一补偿阀之间，所述第二阀芯位于所述进油腔另一端与所述第二补偿阀之间，所述第一补偿阀与所述第一输出油道相连，所述第二补偿阀与所述第二输出油道相连。能够与多路阀结合，通过增加一片工作联的方式来实现一个工作联同时给两个执行机构供油的目的，能够减少零部件，节约空间，降低成本。

Description

液压阀结构及分片式多路阀
技术领域
本发明涉及液压领域，具体地，涉及一种液压阀结构。此外，涉及一种分片式多路阀。
背景技术
液压多路阀是各种液压机械的主控制阀，应用于各种需要控制两个或两个以上执行机构复合动作的液压控制系统中，使多个执行机构在复合操作时流量分配更协调。以挖掘机为例，控制着包括动臂、斗杆、铲斗、推土、回转和行走等动作，液压机械一般只有一个液压泵，因而需要将多个液压多路阀阀体串联起来，用同一个液压泵统一提供流量。
例如，一种现有的负载敏感多路阀，包括阀体、阀芯、补偿阀、两个单向阀和LS反馈油路。阀体内限定有腔室以及与腔室连接的第一流道和第二流道，阀体设有与腔室连通的第一进油口和第二进油口、分别与第一流道和第二流道连通的第一控制油口和第二控制油口。阀芯可在所述腔室内移动控制所述腔室与第一流道和第二流道的通断。补偿阀设于所述腔室与所述第一流道和第二流道之间，两个单向阀分别设于第一流道和第二流道内部，与补偿阀相连，LS反馈油路一端与补偿阀上腔相连以反馈补偿阀的油压。
由于多路阀工作联的流量受流道面积限制，如果通过流量过大，压力损失会随之增加，此时，需要增加一片工作联的双联供油的方式来满足对一个执行机构的流量供给，解决工作联压损随通过流量增多而增大的问题。当两个执行机构所需流量均供应不足时，则需要采用上述方式增加两片工作联来解决，这种方式大大增加了多路阀的安装的空间和成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种液压阀结构，该液压阀结构能够与多路阀结合，通过增加一片工作联的方式来实现一个工作联同时给两个执行机构供油的目的，能够减少零部件，节约空间，降低成本。
此外，本发明所要解决的技术问题是提供一种分片式多路阀，该分片式多路阀能够节约空间，降低成本。
为了解决上述技术问题，本发明第一方面提供一种液压阀结构，包括阀体、设于所述阀体内的第一阀芯和第二阀芯、第一补偿阀以及第二补偿阀，所述阀体内设有与进油口连通的进油腔、与第一主油口连通的第一输出油道以及与第二主油口连通的第二输出油道，所述第一阀芯位于所述进油腔一端与所述第一补偿阀之间，所述第二阀芯位于所述进油腔另一端与所述第二补偿阀之间，所述第一补偿阀与所述第一输出油道相连，所述第二补偿阀与所述第二输出油道相连。
可选地，所述第一阀芯通过第一流道与所述第一补偿阀相连，所述第二阀芯通过第二流道与所述第二补偿阀相连。
具体地，所述第一补偿阀包括与所述第一流道连接的第一补偿阀上腔、与所述第一补偿阀上腔连接的第一传递腔以及与所述第一传递腔连接的第一传递孔，所述第二补偿阀包括与所述第二流道连接的第二补偿阀上腔、与所述第二补偿阀上腔连接的第二传递腔以及与所述第二传递腔连接的第二传递孔。
具体地，所述第一补偿阀设有用于反馈所述第一主油口负载压力信息的第一LS油道，所述第二补偿阀设有用于反馈所述第二主油口负载压力信息的第二LS油道。
可选地，所述阀体上安装有第一先导端盖和第二先导端盖，所述第一先导端盖密封安装在所述第一阀芯的端部以形成所述第一阀芯的控制腔，所述第二先导端盖密封安装在所述第二阀芯的端部以形成所述第二阀芯的控制腔。
具体地，所述第一阀芯的控制腔与所述第二阀芯的控制腔均安装有先导控制机构。
可选地，所述阀体内还设有第一回油油道和第二回油油道，所述第一阀芯位于所述第一回油油道与所述第一输出油道之间，以能够控制所述第一回油油道与所述第一输出油道的通断，所述第二阀芯位于所述第二回油油道与所述第二输出油道之间，以能够控制所述第二回油油道与所述第二输出油道的通断。
可选地，所述第一回油油道和第二回油油道均连接有安全阀。
具体地，所述进油腔为桥式油路。
本发明第二方面提供一种分片式多路阀，包括上述技术方案中任一项所述的液压阀结构。
通过上述技术方案，本发明的有益效果如下：
本发明的液压阀结构主要应用于多路阀中，能够与多路阀中的两片工作联结合在一起使用，具体地，本发明的液压阀结构具有第一阀芯和第二阀芯两个阀芯，这两个阀芯能够独立控制，第一阀芯能够控制进油口与第一主油口的通断，第二阀芯能够控制进油口与第二主油口的通断；使得本发明的液压阀结构能够同时与多路阀中的两片工作联组合使用，当两个执行机构同时所需流量过大时，通过增加一片工作联的方式替代现有技术中需要两片工作联的方式，能够同时满足两个执行机构的流量需求，降低压力损失，也就是说，可以实现一片工作联同时给两个执行机构供油，有效减少零部件，节约空间，降低成本。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明一种具体实施方式的液压阀结构的结构示意图：
图2是本发明一种具体实施方式的液压阀结构的液压原理图；
图3是本发明另一种具体实施方式的液压阀结构的结构示意图。
附图标记说明
1阀体 11进油腔
12第一输出油道 13第二输出油道
14第一流道 15第二流道
16第一回油油道 17第二回油油道
2第一阀芯 3第二阀芯
4第一补偿阀 41第一传递腔
42第一传递孔 43第一LS油道
5第二补偿阀 51第二传递腔
52第二传递孔 53第二LS油道
61第一先导端盖 62第二先导端盖
A第一主油口 B第二主油口
P进油口 T回油口
LS反馈口
具体实施方式
以下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“安装”、“设置”、“连接”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。
术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量，因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。
此外，需要说明的是，本发明的液压阀结构属于液压领域，对于该领域的技术人员而言，其实质性技术构思在于液压连接关系。相关液压元件，例如换向阀、压力补偿阀等均属于本领域技术人员熟知的，同时也是现有液压系统中的常用部件，因此下文对这些液压元件仅简略描述。本领域技术人员在知悉本发明的技术构思之后，也可以将油路或阀门等进行简单的置换，从而实现本发明的液压阀结构的功能，这同样属于本发明的保护范围。
参照图1，本发明提供一种液压阀结构，包括阀体1、设于阀体1内的第一阀芯2和第二阀芯3、第一补偿阀4以及第二补偿阀5，阀体1内设有与进油口P连通的进油腔11、与第一主油口A连通的第一输出油道12以及与第二主油口B连通的第二输出油道13，第一阀芯2位于进油腔11一端与第一补偿阀4之间，第二阀芯3位于进油腔11另一端与第二补偿阀5之间，第一补偿阀4与第一输出油道12相连，第二补偿阀5与第二输出油道13相连。
工程机械的作业需要多个执行机构复合运动共同完成，例如挖掘机的动臂与斗杆的复合运动，因此，需要多个液压换向阀来控制。多路阀是一种能控制多个液压执行机构的换向阀组合，它是以两个以上的换向阀为主体，集成换向阀、单向阀、安全阀、补油阀、分流阀等于一体的多功能集成阀，可以实现多个执行机构的集中控制。多路阀按阀体的结构形式可以分为分片式多路阀和整体式多路阀，其中，分片式多路阀一般包括首联、工作联及尾联。
对于分片式多路阀，一片工作联通常与一个执行机构连接，对一个执行机构供给液压油，在某些工况下，执行机构所需流量过大，由于单一工作联的流道面积受到限制，从而造成压力损失随之增加，现有技术常常采用增加一片工作联的方式来降低压力损失，以此类推，当两个执行机构同时所需流量过大时，则需要增加两个工作联，但是，这种方式大大增加了多路阀的安装的空间和成本。
对此，本发明设计了一种新的液压阀结构，在阀体1内设置第一阀芯2和第二阀芯3两个阀芯，第一阀芯2布置在进油腔11一端与第一补偿阀4之间，第一补偿阀4与第一输出油道12相连接，也就是说，第一阀芯2能够控制进油腔11向第一输出油道12输送液压油，第二阀芯3布置在进油腔11另一端与第二补偿阀5之间，第二补偿阀5与第二输出油道13相连接，也就是说，第一阀芯2能够控制进油腔11向第二输出油道13输送液压油。如此，将本发明的液压阀结构应用于多路阀中，一个液压阀结构能够与两片工作联相结合使用，当出现两个执行机构同时所需流量过大的情况时，一个液压阀结构能够替代现有技术中增加两个工作联的功能，降低压力损失，同时，相对于现有技术中增加两个工作联的方式，本发明采用一个液压阀结构，能够有效减少零部件，节约空间，降低成本。
可以理解的是，多路阀不局限于仅连接两个执行机构，其通常与两个以上的执行机构连接，因此，可以使多路阀的每两个工作联与一个液压阀结构结合使用，也就是说，在实际使用中，根据设计需要，选择安装在多路阀中的液压阀结构的数量。
参照图1，在优选实施例中，阀体1内设置一个阀芯安装腔，第一阀芯2和第二阀芯3对称地布置在阀芯安装腔中，进油腔11为桥式油路，进油腔11的两端分别与阀芯安装腔连接，液压油通过进油口P进入进油腔11，液压油能够通过进油腔11分别流向第一阀芯2和第二阀芯3，实现液压油沿桥路向多方向输出的效果。或者，也可以在阀体1内设置两个阀芯安装腔，将第一阀芯2和第二阀芯3分别安装在一个阀芯安装腔内，由于进油腔11为桥式油路，能够使液压油通过进油腔11流向第一阀芯2和第二阀芯3，实现液压油沿桥路向多方向输出的效果。
一般地，可以在阀体1的两端设置先导控制机构，用于控制第一阀芯2与第二阀芯3的移动。具体地，可以在阀体1两端安装第一先导端盖61和第二先导端盖62，第一先导端盖61密封安装在第一阀芯2的端部，并形成第一阀芯2的控制腔，第二先导端盖62密封安装在第二阀芯3的端部，并形成第二阀芯3的控制腔。需要说明的是，图1示出了采用液控形式对第一阀芯2与第二阀芯3进行控制的方式，第一阀芯2的控制腔和第二阀芯3的控制腔上均设有先导控制进油口，先导控制进油口与先导油路连接，实现对第一阀芯2与第二阀芯3的先导控制；或者，也可以采用电控方式对第一阀芯2与第二阀芯3进行控制，例如，在第一阀芯2的端部与第二阀芯3的端部设置比例电磁阀，来实现对第一阀芯2与第二阀芯3的控制，利用电信号驱动阀芯，使阀芯的移动更加精确、可控，顺应工程机械数字化的趋势，或者，也可以采用其它能够驱动第一阀芯2与第二阀芯3的控制方式。
作为一种具体实施例，阀体1内设有第一流道14和第二流道15；第一流道14与阀芯安装腔连接，且布置在第一阀芯2与第一补偿阀4之间，第一阀芯2能够控制进油腔11与第一流道14的导通与中断，当第一阀芯2移动使进油腔11与第一流道14导通时，液压油经过进油腔11流向第一流道14，再由第一流道14流向第一补偿阀4；同理地，第二流道15与阀芯安装腔连接，且布置在第二阀芯3与第二补偿阀5之间，第二阀芯3能够控制进油腔11与第二流道15的导通与中断，当第二阀芯3移动使进油腔11与第二流道15导通时，液压油经过进油腔11流向第二流道15，再由第二流道15流向第二补偿阀5。
此外，还可以在阀体1内设置第一回油油道16和第二回油油道17，第一回油油道16和第二回油油道17分别与阀芯安装腔连接；驱动第一阀芯2移动，可以控制第一回油油道16与第一输出油道12的导通与中断，当第一回油油道16与第一输出油道12导通时，能够对与第一输出油道12连接的执行机构进行回油；同理地，驱动第二阀芯3移动，可以控制第二回油油道17与第二输出油道13的导通与中断，当第二回油油道17与第二输出油道13导通时，能够对与第二输出油道13连接的执行机构进行回油。
进一步地，参照图3，第一回油油道16和第二回油油道17均可以连接安全阀，第一回油油道16和第二回油油道17均设置有回油口T，具体地，可以在第一回油油道16与第一输出油道12之间以及第二回油油道17与第二输出油道13之间布置安全阀，对液压系统起到稳定压力、安全保护的作用，而且，安全阀能够满足不同负载不同压力的工作需求。
作为一种具体实施例，第一补偿阀4包括第一补偿阀上腔、第一传递腔41和第一传递孔42，第一流道14与第一补偿阀上腔连接，第一补偿阀上腔与第一传递腔41连接，在第一阀芯2移动使进油腔11与第一流道14导通后，液压油进入第一补偿阀上腔，推导第一补偿阀4的阀芯移动，使得第一流道14通过第一补偿阀4与第一输出油道12导通，从而使液压油能够依次经由进油腔11、第一流道14、第一传递腔41、第一传递孔42及第一输出油道12流向与该液压阀结构连接的一个执行机构，其中，可以在第一传递腔41与第一传递孔42之间设置阻尼孔；同理地，第二补偿阀5包括第二补偿阀上腔、第二传递腔51和第二传递孔52，第二流道15与第二补偿阀上腔连接，第二补偿阀上腔与第二传递腔51连接，在第二阀芯3移动使进油腔11与第二流道15导通后，液压油进入第二补偿阀上腔，推导第二补偿阀5的阀芯移动，使得第二流道15通过第二补偿阀5与第二输出油道13导通，从而使液压油能够依次经由进油腔11、第二流道15、第二传递腔51、第二传递孔52及第二输出油道13流向与该液压阀结构连接的另一个执行机构，其中，可以在第二传递腔51与第二传递孔52之间设置阻尼孔。实现了一个液压阀结构与两片工作联结合使用，分别向两个执行机构供油，降低压力损耗，减小多路阀整体的体积。
进一步地，第一补偿阀4上还设有第一LS油道43，第一LS油道43与第一传递孔42相连，第一LS油道43的端部为液压阀结构的反馈口LS，与外部的变量泵连接，能够向变量泵反馈第一主油口A负载压力信息，调整变量泵的输出流量；同理地，第二补偿阀5上还设有第二LS油道53，第二LS油道53与第二传递孔52相连，第二LS油道53的端部为液压阀结构的反馈口LS，与外部的变量泵连接，能够向变量泵反馈第二主油口B负载压力信息，调整变量泵的输出流量。
为了便于理解本发明的技术构思，下面结合相对全面的技术特征进行描述。
参照图1至图3，本发明优选实施方式的液压阀结构，包括阀体1，阀体1内设有第一阀芯2、第二阀芯3、第一补偿阀4以及第二补偿阀5，第一阀芯2与第二阀芯3同轴对称布置，并且阀体1内还布置有与进油口P连通的进油腔11，第一输出油道12、第二输出油道13、第一流道14及第二流道15，第一输出油道12的端部为第一主油口A，用于与一个执行机构连接，第二输出油道13的端部为第二主油口B，用于与另一个执行机构连接；阀体1的两端分别设置第一先导端盖61和第二先导端盖62，第一先导端盖61设置有先导控制进油口，该先导控制进油口与第一阀芯2的弹簧控制腔相连，用于向第一阀芯2的弹簧控制腔输送液压油，控制第一阀芯2的移动，当驱动第一阀芯2移动时，能够控制进油腔11与第一流道14的通断，第二先导端盖62设置有先导控制进油口，该先导控制进油口与第二阀芯3的弹簧控制腔相连，用于向第二阀芯3的弹簧控制腔输送液压油，控制第二阀芯3的移动，当驱动第二阀芯3移动时，能够控制进油腔11与第二流道15的通断；第一阀芯2通过第一流道14与第一补偿阀4连接，第一补偿阀4内设有依次连接的第一补偿阀上腔、第一传递腔41、第一传递孔42及第一LS油道43，第一流道14与第一补偿阀上腔连接，第一LS油道43与外部的变量泵连接，用于向变量泵反馈负载压力信息，通过第一补偿阀4的移动，可以使第一传递孔42与第一输出油道12连通，即使第一流道14与第一输出油道12连通；第二阀芯3通过第二流道15与第二补偿阀5连接，第二补偿阀5内设有依次连接的第二补偿阀上腔、第二传递腔51、第二传递孔52及第二LS油道53，第二流道15与第二补偿阀上腔连接，第二LS油道53与外部的变量泵连接，用于向变量泵反馈负载压力信息，通过第二补偿阀5的移动，可以使第二传递孔52与第二输出油道13连通，即使第二流道15与第二输出油道13连通。
将本发明的液压阀结构应用在分片式多路阀内，其第一主油口A与一片工作联共同向一个执行机构供油，控制第一阀芯2移动，使进油腔11与第一流道14连通，液压油驱动第一补偿阀4的阀芯移动，使第一流道14与第一输出油道12连通，液压油从第一主油口A输出，输出的液压油供给该执行机构做功；其第二主油口B与另一片工作联共同向另一个执行机构供油，控制第二阀芯3移动，使进油腔11与第二流道15连通，液压油驱动第二补偿阀5的阀芯移动，使第二流道15与第二输出油道13连通，液压油从第二主油口B输出，输出的液压油供给该执行机构做功。能够有效减低压力损失，相对于现有技术采用的增加两片工作联的方式，本发明仅增加一个液压阀结构，有效减少零部件数量、节约空间，降低成本。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，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，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过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。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种液压阀结构，其特征在于，包括阀体(1)、设于所述阀体(1)内的第一阀芯(2)和第二阀芯(3)、第一补偿阀(4)以及第二补偿阀(5)，所述阀体(1)内设有与进油口(P)连通的进油腔(11)、与第一主油口(A)连通的第一输出油道(12)以及与第二主油口(B)连通的第二输出油道(13)，所述第一阀芯(2)位于所述进油腔(11)一端与所述第一补偿阀(4)之间，所述第二阀芯(3)位于所述进油腔(11)另一端与所述第二补偿阀(5)之间，所述第一补偿阀(4)与所述第一输出油道(12)相连，所述第二补偿阀(5)与所述第二输出油道(13)相连。
2.根据权利要求1所述的液压阀结构，其特征在于，所述第一阀芯(2)通过第一流道(14)与所述第一补偿阀(4)相连，所述第二阀芯(3)通过第二流道(15)与所述第二补偿阀(5)相连。
3.根据权利要求2所述的液压阀结构，其特征在于，所述第一补偿阀(4)包括与所述第一流道(14)连接的第一补偿阀上腔、与所述第一补偿阀上腔连接的第一传递腔(41)以及与所述第一传递腔(41)连接的第一传递孔(42)，所述第二补偿阀(5)包括与所述第二流道(15)连接的第二补偿阀上腔、与所述第二补偿阀上腔连接的第二传递腔(51)以及与所述第二传递腔(51)连接的第二传递孔(52)。
4.根据权利要求3所述的液压阀结构，其特征在于，所述第一补偿阀(4)设有用于反馈所述第一主油口(A)负载压力信息的第一LS油道(43)，所述第二补偿阀(5)设有用于反馈所述第二主油口(B)负载压力信息的第二LS油道(53)。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液压阀结构，其特征在于，所述阀体(1)上安装有第一先导端盖(61)和第二先导端盖(62)，所述第一先导端盖(61)密封安装在所述第一阀芯(2)的端部以形成所述第一阀芯(2)的控制腔，所述第二先导端盖(62)密封安装在所述第二阀芯(3)的端部以形成所述第二阀芯(3)的控制腔。
6.根据权利要求5所述的液压阀结构，其特征在于，所述第一阀芯(2)的控制腔与所述第二阀芯(3)的控制腔均安装有先导控制机构。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的液压阀结构，其特征在于，所述阀体(1)内还设有第一回油油道(16)和第二回油油道(17)，所述第一阀芯(2)位于所述第一回油油道(16)与所述第一输出油道(12)之间，以能够控制所述第一回油油道(16)与所述第一输出油道(12)的通断，所述第二阀芯(3)位于所述第二回油油道(17)与所述第二输出油道(13)之间，以能够控制所述第二回油油道(17)与所述第二输出油道(13)的通断。
8.根据权利要求7所述的液压阀结构，其特征在于，所述第一回油油道(16)和第二回油油道(17)均连接有安全阀。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的液压阀结构，其特征在于，所述进油腔(11)为桥式油路。
10.一种分片式多路阀，其特征在于，包括根据权利要求1至9中任一项所述的液压阀结构。
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