CN116788353A - 一种充液阀、液压转向制动系统及工程车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种充液阀、液压转向制动系统及工程车辆，充液阀包括优先阀和先导卸荷阀，优先阀LS1口连接先导卸荷阀P口，优先阀CF口至充液阀A口的通路上顺序设置有第二单向阀和保压装置，保压装置采用控制油液单向流动的阀件；在第二单向阀和保压装置之间引出先导油路，连接至先导卸荷阀先导油口；所述液压转向制动系统包括蓄能器、转向器和所述充液阀，充液阀A口连接蓄能器，优先阀CF口连接转向器P口；先导卸荷阀LS口连接转向器LS口；所述工程车辆应用所述液压转向制动系统。本发明提供的充液阀结构简单，成本低，保压能力好；提供的液压转向制动系统结构简单，系统集成度高，系统压力损失小。

Description

一种充液阀、液压转向制动系统及工程车辆
技术领域
本发明属于车辆行驶操控技术领域，涉及一种充液阀、液压转向制动系统及工程车辆。
背景技术
充液阀是一种用于将主泵提供的高压油存储在蓄能器中的液压阀，存储在蓄能器中的高压油能够用于实现行车、驻车等功能。
图1所示为现有充液阀的原理图，当油液由P口进入充液阀后，第一单向阀1中的弹簧有一定的开启压力，开启压力大于两位三通液控换向阀5弹簧设定压力，两位三通液控换向阀5切换为左阀位，油液流向A口，A口与蓄能器3相连，该回路建压后，推动两位两通液控换向阀4处于右阀位，A口压力持续升高，当高于第一顺序阀2设定压力后，第一顺序阀2开启，使蓄能器3存储压力，该压力大于第一单向阀1设定压力，将推动两位三通液控换向阀5处于右阀位，充液结束，P口与T口连通；当A口由于实施制动，压力降低，当低于两位两通液控换向阀4弹簧设定压力，两位两通液控换向阀4切换为左阀位，蓄能器3处的压力卸荷，两位三通液控换向阀5切换至左阀位，开始充液过程。其中，两位两通液控换向阀4设定压力为充液起始压力，第一顺序阀2设定压力为充液截止压力。
该现有充液阀存在的技术问题在于：(1)需由多组阀件构成，结构复杂，成本高；(2)保压能力弱：第一顺序阀2与两位两通液控换向阀4之间为滑阀结构，虽采用蓄能器3保压，但仍易出现泄漏，造成频繁充液；此外，连接蓄能器3的A口无保压措施。
另一方面，工程车辆，例如越野轮胎起重机、集装箱正面吊等，一般采用全液压转向、制动。如图2所示，行业现有液压转向制动系统一般为串联结构，系统工作时，主泵提供压力油，优先流向充液阀，充液阀先向蓄能器充液供给制动系统，当压力达到规定压力后，阀位切换，油液再流向转向系统。制动系统与转向系统一般有各自的流量分配阀，功能相近，各自的流量分配阀在系统中产生节流损失，系统能耗较大，液压转向制动系统集成度不高。
鉴于此，有必要提出一种结构简单、成本低、具有较强保压能力的充液阀，还有必要提出一种结构简单、集成度高、压力损失小的液压转向制动系统。
发明内容
发明目的：本发明的第一目的是提供一种结构简单、成本低且具有较强保压能力的充液阀；本发明的第二目的是基于该充液阀提供一种结构简单、集成度高、压力损失小的液压转向制动系统，该液压转向制动系统利用充液阀和负载反馈回路，能够同时为制动系统和转向系统提供高压油，系统集成度更高；本发明的第三目的是提供一种应用该液压转向制动系统的工程车辆。
技术方案：本发明所述的一种充液阀，包括优先阀和先导卸荷阀，优先阀LS口连接先导卸荷阀P口，优先阀CF口至充液阀A口的通路上顺序设置有第二单向阀和保压装置，保压装置采用控制油液单向流动的阀件；在第二单向阀和保压装置之间引出先导油路，连接至先导卸荷阀的先导油口。
进一步地，保压装置采用第三单向阀。
进一步地，充液阀为具有两个A口的双回路充液阀，两个A口分别为A1口和A2口；保压装置为两个并联设置的第三单向阀，两个第三单向阀分别连接A1口和A2口。
进一步地，保压装置采用第二顺序阀。
进一步地，在第二单向阀与第二顺序阀之间引出有充液阀C口，用于当A口出现故障压力急剧降低时，提供足够的安全驱动压力。
进一步地，充液阀为具有两个A口的双回路充液阀，两个A口分别为A1口和A2口；保压装置为两个并联设置的第二顺序阀，两个第二顺序阀各自的出油口分别连接A1口和A2口。
本发明所述的一种液压转向制动系统，包括制动系统、转向系统和上述的充液阀，其中制动系统包括蓄能器，转向系统包括转向器；充液阀A口连接蓄能器，优先阀CF口连接转向器P口；先导卸荷阀LS口连接转向器LS口。
本发明所述的另一种液压转向制动系统，包括制动系统、转向系统和上述的充液阀，其中制动系统包括两个蓄能器，转向系统包括转向器；充液阀A1口和A2口分别连接两个蓄能器，优先阀CF口连接转向器P口；先导卸荷阀LS口连接转向器LS口。
本发明所述的一种工程车辆，应用上述的液压转向制动系统。
进一步地，所述工程车辆包括起重机、集装箱正面吊、叉车和装载机。
有益效果：本发明与现有技术相比，具有如下显著优点：
(1)本发明利用优先阀和先导卸荷阀组合实现充液阀的功能，并在充液阀中设置保压装置，所提供的充液阀结构简单，成本低，保压能力好。
(2)本发明提供的液压转向制动系统，转向系统和制动系统共用充液阀的流量分配功能，转向系统和制动系统可同时工作，互不影响；液压转向制动系统结构得到简化，系统集成度高，系统压力损失小。
附图说明
图1是现有充液阀的原理图；
图2是现有液压转向制动系统示意图；
图3是本申请实施例一中充液阀的原理图；
图4是本申请实施例二中充液阀的原理图；
图5是本申请实施例三中充液阀的原理图；
图6是本申请实施例四中充液阀的原理图；
图7是本申请实施例提供的液压转向制动系统示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
本申请实施例提供一种充液阀，包括优先阀6和先导卸荷阀7，优先阀6的负载反馈油口LS1连接先导卸荷阀7的P口，优先阀6的优先工作油口CF至充液阀A口的通路上顺序设置有第二单向阀8和保压装置，保压装置采用控制油液单向流动的阀件；在第二单向阀8和保压装置之间引出先导油路，连接至先导卸荷阀7的先导油口。充液阀A口用于连接蓄能器3，为制动系统提供高压油。优先阀6的辅助工作油口EF连接优先阀6的B口。
优先阀6为一种流量分配阀，其工作原理为：当油液进入进油口P后，由于左侧阀位节流小于右侧阀位和弹簧设定压力，因此切换至左侧阀位，只有当负载反馈油口LS1有压力，左侧阀位压力小于右侧阀位压力时，阀芯切换至优先工作油口CF。
先导卸荷阀7的工作原理为：正常情况下，进油口到出油口截止，只有当先导油口压力达到一定值，或进油口压力大于弹簧设定压力时，进油口与出油口连通。根据阀位机能，先导油口压力+进油口压力应平衡弹簧力，在建压过程中，先导油口压力不断增加，进油口压力由于导通不断减少，最终使先导油口压力等于弹簧力。
实施例一
如图3所示，保压装置采用第三单向阀9，第三单向阀9连接第二单向阀8和充液阀A口。
实施例二
如图4所示，保压装置采用第二顺序阀10，第二顺序阀10进油口与第二单向阀8相连，第二顺序阀10出油口与充液阀A口相连，第二顺序阀10卸油口连接充液阀T口。
此外，在第二单向阀8与第二顺序阀10之间引出有充液阀C口。
实施例二中是将第三单向阀9替换为第二顺序阀10，相较于单向阀，本实施例二在A口出现故障压力急剧降低时，可保证C口仍有足够的安全压力以驱动其他系统，例如驻车。
顺序阀的工作原理为：正常情况下，进油口到出油口截止，只有当进油口压力达到一定值，进油口与出油口连通，为避免弹簧腔困油，其还设有卸油口。
实施例三
如图5所示，该实施例三是实施例一基础上的拓展方案，充液阀为具有两个A口的双回路充液阀，两个A口分别为A1口和A2口。保压装置为两个并联设置的第三单向阀9，两个第三单向阀9分别连接A1口和A2口。
实施例四
如图6所示，该实施例四是实施例二基础上的拓展方案，充液阀为具有两个A口的双回路充液阀，两个A口分别为A1口和A2口。保压装置为两个并联设置的第二顺序阀10，两个第二顺序阀10各自的出油口分别连接A1口和A2口。
本申请实施例一至四提供的充液阀的工作原理为：
当液压油从P口流入优先阀6后，由于A口无压力或压力较低，使先导卸荷阀7先导油口无压力或压力较低，先导卸荷阀7处于关闭状态，LS口截止，优先阀6在弹簧力的作用下，处于右侧阀位，液压油从P口流向CF口。CF口通路上设有第二单向阀8，控制油液单向流动，对压力具有很好的保持作用。第三单向阀9或是第二顺序阀10连接A口，由于有第三单向阀9或第二顺序阀10的作用，连接A口的蓄能器3可以有较强的保压能力。
当CF口至A口的压力持续升高，先导卸荷阀7先导油口压力升高，最终将先导卸荷阀7的进油口与出油口导通，优先阀6的LS1口卸荷。由于优先阀6的LS1口油液流通，优先阀6左侧阀位节流损失小，最终左侧阀位液压力大于右侧阀位压力和弹簧力之和，阀位切换至EF口，液压油从P口流向B口。
当A口压力降低，导致先导卸荷阀7的先导油口压力降低，当先导油口口压力降低至一定值，不足以克服弹簧力时，先导卸荷阀7进油口与出油口截止，重复充液过程。
如图7所示，本申请实施例还提供一种液压转向制动系统，包括制动系统、转向系统和实施例三中所述的充液阀，制动系统包括制动踏板阀11、制动油缸12和两个蓄能器3。
转向系统包括转向器13和转向油缸14，转向油缸14包括左转向油缸和右转向油缸，转向器13具有工作油口L和工作油口R，其中工作油口L分别连接左转向油缸的有杆腔和右转向油缸的无杆腔，工作油口R分别连接左转向油缸的无杆腔和右转向油缸的有杆腔。
充液阀A1口和A2口分别连接两个蓄能器3，优先阀6的优先工作油口CF连接转向器13的P口，先导卸荷阀7的LS口连接转向器13的LS口。两个蓄能器3中的高压油经制动踏板阀11供给制动油缸12。
本申请实施例提供的液压转向制动系统工作原理为：
系统刚启动时，A1口和A2口无压力，先导卸荷阀7未开启，优先阀6的LS回路未连通，在优先阀6弹簧的作用下，油液由CF口流向转向器13和蓄能器3。
如果不转向，蓄能器3将持续充液，直到达到先导卸荷阀7设定压力，使先导卸荷阀7导通，从而使优先阀6的LS1口与转向器13的LS口连通，优先阀6切换阀位，使油液流向EF口；此时为蓄能器3充液完成状态，转向器13与优先阀6的LS1口连通，可正常转向；蓄能器3充满油液，可为行车制动提供高压油，两者互不影响。当进行行车制动时，踩下制动踏板阀11，蓄能器3存储的高压油进入制动油缸12，从而实现制动。
如果转向，转向器13负载反馈口LS，建立压力，作用优先阀6，使优先阀6处于CF口，P口的液压油通过CF口流向转向器13，转向器13通过方向盘控制液压油是由L口流出还是由R口流出，如果左转，则液压油从L口流向转向油缸14；如右转，则液压油从R口流向转向油缸14；同时，当蓄能器3压力低于转向压力时，经过CF口，也可向蓄能器3供油，使两者可同时动作。
本申请实施例还提供一种工程车辆，应用本申请实施例所述的液压转向制动系统。工程车辆可以是，例如起重机、集装箱正面吊、叉车、装载机等。

Claims (10)

1.一种充液阀，其特征在于，包括优先阀(6)和先导卸荷阀(7)，优先阀(6)LS1口连接先导卸荷阀(7)P口，优先阀(6)CF口至充液阀A口的通路上顺序设置有第二单向阀(8)和保压装置，保压装置采用控制油液单向流动的阀件；在第二单向阀(8)和保压装置之间引出先导油路，连接至先导卸荷阀(7)的先导油口。
2.根据权利要求1所述的充液阀，其特征在于，保压装置采用第三单向阀(9)。
3.根据权利要求2所述的充液阀，其特征在于，充液阀为具有两个A口的双回路充液阀，两个A口分别为A1口和A2口；保压装置为两个并联设置的第三单向阀(9)，两个第三单向阀(9)分别连接A1口和A2口。
4.根据权利要求1所述的充液阀，其特征在于，保压装置采用第二顺序阀(10)。
5.根据权利要求4所述的充液阀，其特征在于，在第二单向阀(8)与第二顺序阀(10)之间引出有充液阀C口，用于当A口出现故障压力急剧降低时，提供足够的安全驱动压力。
6.根据权利要求4所述的充液阀，其特征在于，充液阀为具有两个A口的双回路充液阀，两个A口分别为A1口和A2口；保压装置为两个并联设置的第二顺序阀(10)，两个第二顺序阀(10)各自的出油口分别连接A1口和A2口。
7.一种液压转向制动系统，其特征在于，包括制动系统、转向系统和权利要求1至6中任一项所述的充液阀，其中制动系统包括蓄能器(3)，转向系统包括转向器(13)；充液阀A口连接蓄能器(3)，优先阀(6)CF口连接转向器(13)P口；先导卸荷阀(7)LS口连接转向器(13)LS口。
8.一种液压转向制动系统，其特征在于，包括制动系统、转向系统和权利要求3或6所述的充液阀，其中制动系统包括两个蓄能器(3)，转向系统包括转向器(13)；充液阀A1口和A2口分别连接两个蓄能器(3)，优先阀(6)CF口连接转向器(13)P口；先导卸荷阀(7)LS口连接转向器(13)LS口。
9.一种工程车辆，其特征在于，所述工程车辆应用权利要求7或8所述的液压转向制动系统。
10.根据权利要求9所述的工程车辆，其特征在于，所述工程车辆包括起重机、集装箱正面吊、叉车和装载机。
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