CN115492814A - 一种定变量控制阀及其液压系统 - Google Patents

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张安民
乔战战
宋亚莉
李建洋
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Abstract

本发明公开了一种定变量控制阀及其液压系统，其中控制变量阀包括优先阀、合流单向阀、LS溢流阀、减压阀、电磁阀、P口、T口、LS口和A口，优先阀的进油口P3与P口连通，优先阀的出油口EF与T口连通，优先阀的出油口CF与合流单向阀的进油口连通，优先阀的弹簧腔控制端分别与LS溢流阀的进油口、电磁阀的出油口和减压阀的出油口连通，LS溢流阀的出油口与T口连通，电磁阀的进油口和减压阀的进油口同时连通LS口，电磁阀失电时，电磁阀的进油口、出油口不连通，电磁阀得电时，电磁阀的进油口、出油口连通合流单向阀的出油口分别连接A口和优先阀的右侧控制端。

Description

一种定变量控制阀及其液压系统
技术领域
本发明涉及一种定变量控制阀及其液压系统，属于工程机械液压技术领域。
背景技术
现装载机应用的定变量液压系统工作装置工作时，有两种技术路线，其一变量泵工作在定量状态，全排量输出，未能根据系统需求发挥变量泵的调节作用，变量泵的变量节能作用未能充分发挥。其二变量泵可根据需求情况输出相应流量，但定量泵比例输出，如果定量泵优先供油，在小流量需求时，定量泵有部分节流损失，如果变量泵优先供油，在大流量需求时，定量泵有部分节流损失。因此现有定变量液压系统不能在全部工况下实现较好节能效果。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种定变量控制阀及其液压系统，解决了现有技术中定变量液压系统在工作装置工作时，不同工况需求下，不能发挥调节节能效果的问题。
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
一种定变量控制阀，包括优先阀、合流单向阀、LS溢流阀、减压阀、电磁阀、P口、T口、LS口和A口；
优先阀的进油口P3与P口连通，优先阀的出油口EF与T口连通；优先阀的出油口CF与合流单向阀的进油口连通；
优先阀的弹簧腔控制端分别与LS溢流阀的进油口、电磁阀的出油口和减压阀的出油口连通，LS溢流阀的出油口与T口连通，电磁阀的进油口和减压阀的进油口同时连通LS口；
电磁阀失电时，电磁阀的进油口、出油口不连通，电磁阀得电时，电磁阀的进油口、出油口连通
合流单向阀的出油口分别连接A口和优先阀的右侧控制端。
进一步地，前述还包括LS节流阀；
LS节流阀一端连接优先阀的弹簧腔控制端，另一端分别与电磁阀的出油口和减压阀的出油口连通。
进一步地，前述优先阀为二位三通阀。
进一步地，前述电磁阀为二位二通阀。
一种定变量液压系统，包括液压油箱、定量泵、负载敏感多路阀、变量泵和如前述任一项的一种定变量控制阀；
液压油箱与T口连通；
定量泵的出油口与P口连通，定量泵的进油口连接液压油箱；
负载敏感多路阀的P1口分别连接A口和变量泵的出油口，负载敏感多路阀的LS1口分别连接LS口和变量泵的负载反馈口，负载敏感多路阀的T1口连接液压油箱；
变量泵的进油口与液压油箱连通。
进一步地，前述还包括执行元件；
负载敏感多路阀还设有A1口和B1口，A1口和B1口分别与执行元件的无杆腔和有杆腔连接。
本发明所达到的有益效果：
通过负载敏感多路阀反馈的信号，变量泵工作中几乎全程参与变量调节，定量泵在定变量控制阀的控制下，根据需要合流入负载敏感多路阀系统，节能性大大提高。定变量控制阀中电磁阀的通断可以控制定量泵是否优先供油，在不同的工作模式下，需要小流量时，变量泵优先供油，定量泵低压卸荷，无多余流量损失；需要大流量时，定量泵优先供油，不足的流量由变量泵补充，无多余流量损失，最大限度地减少节流损失。
附图说明
图1为本发明定变量控制阀的原理图；
图2为本发明定变量液压系统的原理图。
图中附图标记的含义：1-液压油箱；2-定量泵；3-控制阀；31-优先阀；32-合流单向阀；33-LS节流阀；34-LS溢流阀；35-减压阀；36-电磁阀；4-负载敏感多路阀；5-执行元件；6-变量泵。
具体实施方式
下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本申请实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
实施例一
本实施例公开了一种定变量控制阀，如图1所示，包括两位三通的优先阀31、合流单向阀32、LS节流阀33、LS溢流阀34、减压阀35、电磁阀36以及P口、T口、LS口、A口。
优先阀31的进油口P3与P口连通，优先阀31的出油口EF与T口连通；优先阀31的出油口CF与合流单向阀32的进油口连通，合流单向阀32的出油口连接A口，同时合流单向阀32的出油口还连通优先阀31的右侧控制端；优先阀31的弹簧腔控制端与LS溢流阀34的进油口连通，LS溢流阀34的出油口与T口连通。
优先阀31的弹簧腔控制端还通过LS节流阀33连通电磁阀36的出油口和减压阀35的出油口，电磁阀36的进油口和减压阀35的进油口同时连通LS口，当电磁阀36失电时，电磁阀36的进油口、出油口不连通，LS口的油通过减压阀35，减压后到达优先阀31的弹簧腔控制端；当电磁阀36得电时，电磁阀36的进油口、出油口连通，LS口的油通过电磁阀36，无减压到达优先阀31弹簧腔控制端。优先阀31弹簧腔控制端和右侧控制端的压力差决定了优先阀31的阀芯位置。
实施例二
本实施例公开了一种定变量液压系统，如图2所示，包括液压油箱1、定量泵2、负载敏感多路阀4、执行元件5、变量泵6和实施例一中的定变量控制阀3、。
定变量控制阀3的P口和定量泵2的出油口连通；定变量控制阀3的T口与液压油箱1连接；定变量控制阀3的A口连接负载敏感多路阀进油口P1；定变量控制阀3的LS口同时连接变量泵6的负载反馈口和负载敏感多路阀4的LS1口，以控制优先阀31的工作位置，使定量泵2向P1口提供压力油。
负载敏感多路阀4的P1口同时连接定变量控制阀3的A口和变量泵6的出油口，P1口压力为负载敏感多路阀4内部阀芯开口前的压力； LS1口同时与变量泵6的负载反馈口和定变量控制阀3的LS口连接，LS1压力为负载敏感多路阀4内部阀芯开口后的压力；T1口与液压油箱1连接；负载敏感多路阀4的工作油口A1口和B1口分别与执行元件5的无杆腔和有杆腔连接。
定量泵2的进油口与变量泵6的进油口分别与液压油箱1连通。
本实施例中定变量液压系统的工作原理如下：
1、没有操作动作：负载敏感多路阀4的LS1口，无压力信号，且负载敏感多路阀4的P1口被内部阀芯关闭，变量泵6泵口仅以最小排量运行以维持待机压力，不向LS口输送油液。由于弹簧腔弹簧力的作用，优先阀31初始工作在左工作位，P3口与CF口连通，定量泵2从P口输送油液，经优先阀31的P3口、CF口以及合流单向阀32作用在优先阀31右侧控制端，当右侧控制端压力克服弹簧力后，优先阀31进入右工作位，由于负载敏感多路阀4进油口P1被内部阀芯关闭，即进油口P1与优先阀31右侧控制端之间的油路中始终存在压力，使优先阀31保持在右工作位。此时，定量泵2油液通过优先阀31右工作位，从EF口流出至定变量控制阀3的T口，流回液压油箱1。执行元件5保持不动。
2、微动动作：操纵负载敏感多路阀4控制执行元件5微动时，所需流量较小，此时操纵定变量控制阀3中电磁阀36失电。变量泵6的负载反馈口接收负载敏感多路阀4的LS1口反馈压力，基于LS1口反馈压力和P1口压力计算负载敏感多路阀4所需流量，变量泵6的出油口向P1口输出相应的流量，无多余流量损失。LS1口的压力通过LS口，再经减压阀35减压后到达定变量控制阀3中优先阀31弹簧腔控制端，由于优先阀31弹簧腔控制端压力过小，优先阀31右工作位压力（P1口压力）大于左侧弹簧力和弹簧腔控制端压力（LS1口压力）之和，优先阀31进入右工作位，定量泵2油液通过优先阀31右工作位流回至液压油箱1，低压卸荷，降低能量损失。通过变量泵6控制执行元件5慢速动作。
3、快速动作。操纵负载敏感多路阀4快速动作时，所需流量较大，此时操纵定变量控制阀3中电磁阀36得电。LS1口的压力通过LS口，再经电磁阀36无减压后到达定变量控制阀3中优先阀31的弹簧腔控制端，此时优先阀31右工作位压力（P1口压力）小于左侧弹簧力和弹簧腔控制端压力（LS1口压力）之和，优先阀31进入右工作位持在左工作位，定量泵2通过优先阀31左工作位流至负载敏感多路阀4 的进油口P1，同时变量泵6收到负载敏感多路阀4的LS1口反馈压力，补偿定量泵2不足流量，无多余流量损失。
4、负载压力高时。当负载敏感多路阀4动作，且负载敏感多路阀连接执行元件的油口压力高于设定值时。定变量控制阀3中LS溢流阀34开启，LS节流阀33用于保持负载敏感多路阀4的LS1口的压力与负载压力相同（负载敏感多路阀中LS1口实际连通负载压力，如果没有节流孔，在LS溢流阀溢流时，LS1口压力接近溢流压力，而低于负载压力。增加LS节流阀之后，通过节流孔产生压力降，保持LS1口与负载压力相同）。定变量控制阀3中A口压力作用在优先阀31的右侧，优先阀右位工作，定量泵2通过优先阀31流回至液压油箱1，低压卸荷，降低能量损失。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种定变量控制阀，其特征在于，包括优先阀（31）、合流单向阀（32）、LS溢流阀（34）、减压阀（35）、电磁阀（36）、P口、T口、LS口和A口；
所述优先阀（31）的进油口P3与P口连通，所述优先阀（31）的出油口EF与T口连通；所述优先阀（31）的出油口CF与合流单向阀（32）的进油口连通；
所述优先阀（31）的弹簧腔控制端分别与LS溢流阀（34）的进油口、电磁阀（36）的出油口和减压阀（35）的出油口连通，所述LS溢流阀（34）的出油口与T口连通，所述电磁阀（36）的进油口和所述减压阀（35）的进油口同时连通LS口；
所述电磁阀（36）失电时，电磁阀（36）的进油口、出油口不连通，所述电磁阀（36）得电时，电磁阀（36）的进油口、出油口连通
所述合流单向阀（32）的出油口分别连接A口和优先阀（31）的右侧控制端。
2.根据权利要求1所述的一种定变量控制阀，其特征在于，还包括LS节流阀（33）；
所述LS节流阀（33）一端连接优先阀（31）的弹簧腔控制端，另一端分别与电磁阀（36）的出油口和减压阀（35）的出油口连通。
3.根据权利要求1所述的一种定变量控制阀，其特征在于，所述优先阀（31）为二位三通阀。
4.根据权利要求1所述的一种定变量控制阀，其特征在于，所述电磁阀（36）为二位二通阀。
5.一种定变量液压系统，其特征在于，包括液压油箱（1）、定量泵（2）、负载敏感多路阀（4）、变量泵（6）和如权利要求1-4任一项所述的一种定变量控制阀；
所述液压油箱（1）与T口连通；
所述定量泵（2）的出油口与P口连通，所述定量泵（2）的进油口连接液压油箱（1）；
所述负载敏感多路阀（4）的P1口分别连接A口和变量泵（6）的出油口，所述负载敏感多路阀（4）的LS1口分别连接LS口和变量泵（6）的负载反馈口，所述负载敏感多路阀（4）的T1口连接液压油箱（1）；
所述变量泵（6）的进油口与液压油箱（1）连通。
6.根据权利要求5所述的一种定变量液压系统，其特征在于，还包括执行元件（5）；
所述负载敏感多路阀（4）还设有A1口和B1口，所述A1口和B1口分别与执行元件（5）的无杆腔和有杆腔连接。
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