CN114183426B - 一种具有压力选择功能的再生式液压阀 - Google Patents

Abstract

本发明公布一种具有压力选择功能的再生式液压阀，属于液压阀技术领域。包括阀体，阀体上安装有系统压力切换部分和换向部分；换向部分包括二通插装阀、第一滑阀和第二滑阀；二通插装阀进油口连接阀体的进油口P；第一滑阀进油口连接阀体的进油口P，第一滑阀出油口连接第二滑阀；第二滑阀出油口与油缸连接；系统压力切换部分包括电磁换向阀和二级先导式溢流阀；电磁换向阀进油口连接二通插装阀的弹簧腔，电磁换向阀出油口连接二级先导式溢流阀。本发明通过电磁换向阀配合二级先导式溢流阀进行系统压力切换，再生功能通过滑阀阀芯而实现的，整个再生式控制结构换向迅速可靠、易于控制，具有结构简单、密封可靠、泄漏点少等优点。

Description

一种具有压力选择功能的再生式液压阀

技术领域

本发明涉及液压阀技术领域，具体是一种具有压力选择功能的再生式液压阀。

背景技术

在工程机械液压系统中，节能、增效被越来越多的液压工程师所关注，在液压系统中如何通过系统设计让能量高效使用、避免不必要的浪费，从而提高主机使用的经济性，这对提高主机厂商口碑、抢占市场份额起到了至关重要的作用。

第一，在传统的再生回路中，所使用的液压换向阀是两位四通的平行、交叉位的电磁换向阀，油液经过换向阀进入到执行机构如液压油缸的无杆腔，有杆腔的油液通过管路连接的形式再次进入通向无杆腔的回路，使得进入无杆腔的流量在不增加额外流量的情况下变大。但这种再生油路结构需要在无杆腔、有杆腔增加额外的连接管路，结构复杂，也增加了连接泄漏点，降低了液压系统的可靠性。

第二，液压系统的额定压力一般受溢流阀限制，不能根据具体工况方便的调节，导致在某些工况下能量利用效率低。为此，中国专利公开了一种高低压配合的多用途冲孔缸和冲孔方法（CN112253554A），冲孔缸包含缸体，缸体为圆筒形，缸体通过固定螺栓固定着固定缸，固定缸上包含一个进油口一，进油口一下方能够从第一作用面挤压活塞，该固定缸能够契合挤压活塞的凹槽位置，缸体上包含进油口二，进油口二通向挤压在活塞的环形面上。

上述技术存在的问题是：

其压力选择通过高低压切换对应配合两个液压泵来实现，需要两套系统，成本较昂贵，整个系统油路也变得较为复杂，容易出现故障；

另外，其再生功能是在一个专门的冲压缸内完成的，应用场景较为狭窄。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种具有压力选择功能的再生式液压阀。

本发明通过以下技术方案实现：包括阀体，所述阀体上安装有系统压力切换部分和换向部分，阀体上开设有进油口P、回油口T1、回油口T2、控制油口a1、控制油口a3、控制油口b1和控制油口b2；

所述换向部分包括二通插装阀、第一滑阀和第二滑阀；所述二通插装阀进油口连接阀体的进油口P，二通插装阀出油口连接阀体的回油口T1、回油口T2，二通插装阀进油口通过二通插装阀阀芯上的节流通道连通至二通插装阀的弹簧腔；所述第一滑阀进油口连接阀体的进油口P，第一滑阀出油口连接第二滑阀，第一滑阀的左控制腔连接阀体的控制油口b1，第一滑阀的右控制腔连接阀体的控制油口a1；所述第二滑阀出油口与油缸连接，第二滑阀的左控制腔连接阀体的控制油口b2，第一滑阀的右控制腔连接阀体的回油口T2；

所述系统压力切换部分包括电磁换向阀和二级先导式溢流阀；所述电磁换向阀进油口连接二通插装阀的弹簧腔，电磁换向阀回油口连接阀体的回油口T2，电磁换向阀出油口连接二级先导式溢流阀；所述二级先导式溢流阀控制腔连接阀体的控制油口a3，二级先导式溢流阀出油口连接阀体的回油口T1。

其进一步是：所述第二滑阀为两位四通液控阀；第二滑阀处于左位时，第二滑阀的油口B2、油口A2和油口P2连通，第二滑阀的回油口T截止；第二滑阀处于右位时，第二滑阀的油口B2和回油口T2连通，第二滑阀的油口A2和油口P2连通。

所述第一滑阀的右控制腔中安装有用于推动第一滑阀阀芯的弹簧。

所述第一滑阀为三位四通液控阀；第一滑阀处于左位时，第一滑阀的油口B1和回油口T1连通，第一滑阀的油口A1和油口P1连通；第一滑阀处于中位时，第一滑阀的油口B1、回油口T1、油口A1和油口P1均截止；第一滑阀处于右位时，第一滑阀的油口B1和油口P1连通，第一滑阀的油口A1和回油口T1连通。

所述第一滑阀的左控制腔、右控制腔中均安装有用于推动第一滑阀阀芯的弹簧。

所述电磁换向阀为两位四通阀；电磁换向阀处于左位时，电磁换向阀的油口P3和油口A3连通，电磁换向阀的回油口T3和油口B3连通；电磁换向阀处于右位时，电磁换向阀的油口P3和回油口T3连通，电磁换向阀的油口A3、油口B3均截止。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、系统压力的切换仅靠一个动力源、两个液压元件便可以实现，且可以根据实际需求选用不同规格的二级先导式溢流阀；液压系统整体结构简单，使得其运行更加稳定、不容易出现不好判别的故障点；

2、整个系统使用了电液混合控制，使得换向时序控制更加精准，在滑阀两端布置弹簧来使得换向过程安全可靠：

3、油缸有杆腔的油液通过阀芯结构再次进入油缸的无杆腔，间接实现了再生的功能，避免了增加额外的管路连接，减少了泄漏点和故障点，既有利于节约能量，也使得油缸活塞可以快速伸出，使得系统效率得到了显著提高。

附图说明

图1是本发明液压原理图；

图中：a、系统压力切换部分；b、换向部分；1、第一滑阀；2、第二滑阀；3、电磁换向阀；4、二通插装阀；5、二级先导式溢流阀；6、油缸。

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。

如图1所示，一种具有压力选择功能的再生式液压阀，阀体上安装有系统压力切换部分a和换向部分b。阀体上开设有进油口P、回油口T1、回油口T2、控制油口a1、控制油口a3、控制油口b1和控制油口b2。

换向部分b包括二通插装阀4、第一滑阀1和第二滑阀2；

二通插装阀4进油口连接阀体的进油口P，二通插装阀4出油口连接阀体的回油口T1和回油口T2，二通插装阀4进油口通过二通插装阀4阀芯上的节流通道连通至二通插装阀4的弹簧腔。

第一滑阀1为三位四通液控阀，第一滑阀1油口P1连接阀体的进油口P，第一滑阀1的回油口T1连接阀体的回油口T1。第一滑阀1处于左位时，第一滑阀1的油口B1和回油口T1连通，第一滑阀1的油口A1和油口P1连通；第一滑阀1处于中位时，第一滑阀1的油口B1、回油口T1、油口A1和油口P1均截止；第一滑阀1处于右位时，第一滑阀1的油口B1和油口P1连通，第一滑阀1的油口A1和回油口T1连通。第一滑阀1的左控制腔连接阀体的控制油口b1，第一滑阀1的右控制腔连接阀体的控制油口a1。第一滑阀1的左控制腔、右控制腔中均安装有用于推动第一滑阀1阀芯的弹簧。

第二滑阀2为两位四通液控阀，第二滑阀2回油口T2连接第一滑阀1的油口B1，第二滑阀2油口P2连接第一滑阀1的油口A1，第二滑阀2油口B2连接油缸6小腔，第二滑阀2油口A2连接油缸6大腔。第二滑阀2处于左位时，第二滑阀2的油口B2、油口A2和油口P2连通，第二滑阀的回油口T截止；第二滑阀2处于右位时，第二滑阀2的油口B2和回油口T2连通，第二滑阀2的油口A2和油口P2连通。第二滑阀2的左控制腔连接阀体的控制油口b2，第一滑阀1的右控制腔连接阀体的回油口T2。第一滑阀1的右控制腔中安装有用于推动第一滑阀1阀芯的弹簧。

系统压力切换部分a包括电磁换向阀3和二级先导式溢流阀5；

电磁换向阀3为两位四通阀，电磁换向阀3油口P3连接二通插装阀4的弹簧腔，电磁换向阀3回油口T3连接阀体的回油口T2。电磁换向阀3处于左位时，电磁换向阀3的油口P3和油口A3连通，电磁换向阀3的回油口T3和油口B3连通；电磁换向阀3处于右位时，电磁换向阀3的油口P3和回油口T3连通，电磁换向阀3的油口A3、油口B3均截止。

二级先导式溢流阀5进油口连接电磁换向阀3的油口A3，二级先导式溢流阀5出油口连接阀体的回油口T1，二级先导式溢流阀5控制腔连接阀体的控制油口a3。

工作原理：

系统压力切换部分a：

从阀体进油口P进入的油液分为两部分，一部分通过机加阀体进入到了第一滑阀1的油口P1处，另一部分通过二通插装阀4进入到了两位四通电磁换向阀3的油口P3；

当电磁换向阀3处于初始位时，油液经过电磁换向阀3的油口P3进入电磁换向阀3的回油口T3后回油，此时由于二通插装阀4弹簧力和上端的压力之和小于下端的压力，使二通插装阀4打开，主油液从阀体的回油口T1、回油口T2卸掉，此时系统处于卸荷状态；

当电磁换向阀3左侧的电磁铁得电时，电磁换向阀3的油口P3油液经过油口A3，到达二级先导式溢流阀5；此时，阀体的控制油口a3无压力时，输出一压力，控制油口a3有压力时，会输出另一个比之前大的压力值，且压力大小与a3油液压力成比例关系，使得系统具备压力切换功能，从而满足主机不同的使用工况，提高能量利用效率。

换向部分b：

到达第一滑阀油口P1处的油液，当控制油口b1和控制油口b2存在先导力时，油液经过第一滑阀1、第二滑阀2的左位，即第一滑阀1油口P1→第一滑阀1油口A1→第二滑阀2油口P2→第二滑阀2油口A2最终进入了油缸6的无杆腔，而有杆腔的油液通过第二滑阀2油口B2进入第二滑阀2，流经第二滑阀2内的油道再次通过第二滑阀2油口A2进入油缸6无杆腔，进入无杆腔的油液增多，使得油缸6活塞杆的伸出速度变快，实现再生的功能；这种速度的变化是在没有额外增加液压泵的流量的情况下实现的，这也是再生连接的优点之一。

一般的再生连接是将执行机构有杆腔油液通过管路连接等方式直接接回执行机构无杆腔，而本实施例中有杆腔的油液通过第二滑阀2阀芯后再次进入了无杆腔，在起点上便避免了因为管路连接而可能产生的泄漏，比传统的再生连接更具优势。

本实施例中再生式液压阀通过电磁换向阀配合二级先导式溢流阀进行系统压力切换，在没有额外增加换控制元件和溢流阀的情况下得到不同的系统压力符合经济性和节能的趋势。此外先导力使得滑阀阀芯发生位移，从而输出不同的机能，再生功能便是通过滑阀阀芯而实现的，整个再生式控制结构换向迅速可靠、易于控制，具有结构简单、密封可靠、泄漏点少等优点。

Claims (6)

1.一种具有压力选择功能的再生式液压阀，包括阀体，

其特征在于：

所述阀体上安装有系统压力切换部分（a）和换向部分（b），阀体上开设有进油口P、回油口T1、回油口T2、控制油口a1、控制油口a3、控制油口b1和控制油口b2；

所述换向部分（b）包括二通插装阀（4）、第一滑阀（1）和第二滑阀（2）；所述二通插装阀（4）进油口连接阀体的进油口P，二通插装阀（4）出油口连接阀体的回油口T1、回油口T2，二通插装阀（4）进油口通过二通插装阀（4）阀芯上的节流通道连通至二通插装阀（4）的弹簧腔；所述第一滑阀（1）进油口连接阀体的进油口P，第一滑阀（1）出油口连接第二滑阀（2），第一滑阀（1）的左控制腔连接阀体的控制油口b1，第一滑阀（1）的右控制腔连接阀体的控制油口a1；所述第二滑阀（2）出油口与油缸（6）连接，第二滑阀（2）的左控制腔连接阀体的控制油口b2，第一滑阀（1）的右控制腔连接阀体的回油口T2；

所述系统压力切换部分（a）包括电磁换向阀（3）和二级先导式溢流阀（5）；所述电磁换向阀（3）进油口连接二通插装阀（4）的弹簧腔，电磁换向阀（3）回油口连接阀体的回油口T2，电磁换向阀（3）出油口连接二级先导式溢流阀（5）；所述二级先导式溢流阀（5）控制腔连接阀体的控制油口a3，二级先导式溢流阀（5）出油口连接阀体的回油口T1；

到达第一滑阀（1）油口P1处的油液，当控制油口b1和控制油口b2存在先导力时，油液经过第一滑阀（1）、第二滑阀（2）的左位，即第一滑阀（1）油口P1→第一滑阀（1）油口A1→第二滑阀（2）油口P2→第二滑阀（2）油口A2最终进入了油缸（6）的无杆腔，而有杆腔的油液通过第二滑阀（2）油口B2进入第二滑阀（2），流经第二滑阀（2）内的油道再次通过第二滑阀（2）油口A2进入油缸（6）无杆腔。

2.根据权利要求1所述的一种具有压力选择功能的再生式液压阀，其特征在于：所述第二滑阀（2）为两位四通液控阀；第二滑阀（2）处于左位时，第二滑阀（2）的油口B2、油口A2和油口P2连通，第二滑阀的回油口T截止；第二滑阀（2）处于右位时，第二滑阀（2）的油口B2和回油口T2连通，第二滑阀（2）的油口A2和油口P2连通。

3.根据权利要求2所述的一种具有压力选择功能的再生式液压阀，其特征在于：所述第一滑阀（1）的右控制腔中安装有用于推动第一滑阀（1）阀芯的弹簧。

4.根据权利要求1所述的一种具有压力选择功能的再生式液压阀，其特征在于：所述第一滑阀（1）为三位四通液控阀；第一滑阀（1）处于左位时，第一滑阀（1）的油口B1和回油口T1连通，第一滑阀（1）的油口A1和油口P1连通；第一滑阀（1）处于中位时，第一滑阀（1）的油口B1、回油口T1、油口A1和油口P1均截止；第一滑阀（1）处于右位时，第一滑阀（1）的油口B1和油口P1连通，第一滑阀（1）的油口A1和回油口T1连通。

5.根据权利要求4所述的一种具有压力选择功能的再生式液压阀，其特征在于：所述第一滑阀（1）的左控制腔、右控制腔中均安装有用于推动第一滑阀（1）阀芯的弹簧。

6.根据权利要求1所述的一种具有压力选择功能的再生式液压阀，其特征在于：所述电磁换向阀（3）为两位四通阀；电磁换向阀（3）处于左位时，电磁换向阀（3）的油口P3和油口A3连通，电磁换向阀（3）的回油口T3和油口B3连通；电磁换向阀（3）处于右位时，电磁换向阀（3）的油口P3和回油口T3连通，电磁换向阀（3）的油口A3、油口B3均截止。