CN202266536U - 一种液压控制阀及工程机械行走系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压控制阀，该控制阀包括分流集流阀，其阀体具有第一油口、第二油口、第三油口、第四油口、第五油口以及第六油口；所述分流集流阀的进油口和两个出油口分别与所述阀体的第一油口、第四油口和第六油口连通；所述阀体的第二油口与第三油口和第五油口连通。该控制阀能够实现工程机械行走马达的速度同步。本实用新型还公开了设有所述液压控制阀的工程机械行走系统。

Description

一种液压控制阀及工程机械行走系统

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，特别是工程机械行走系统的液压控制阀。本实用新型还涉及设有所述液压控制阀的工程机械行走系统。

背景技术

随着我国基础设施建设的快速发展，工程机械的需求量和保有量也在快速增长，与此同时，由于工程机械所面临的作业环境更为苛刻、工况条件更为复杂，因此对工程机械提出的要求也越来越高。

在众多的工程机械中，行走系统是其重要的组成部分之一，与工作系统相比，行走系统不仅需要传输更大的功率，要求具有更高的效率和更长的寿命，还希望在变速调速、差速、改变输出轴旋转方向及反向传输动力等方面具有良好的能力。

现有工程机械的行走系统主要有两种方式：一种是机械传动，另一种是液压传动；其中，机械传动的发动机平均负荷系数低，因此一般只能进行有级变速，并且布局方式受到限制。

与机械传动相比，液压传动更容易实现其运动参数(流量)和动力参数(压力)的控制。由于具有传递效率高，可进行恒功率输出控制，功率利用充分，系统结构简单，输出转速无级调速，可正、反向运转，速度刚性大，动作实现容易等突出优点，液压传动在工程机械中得到了广泛的应用。

上述液压传动主要有开式系统和闭式系统两种实现方式：

开式系统是指液压泵从油箱吸油，液压油经各种控制阀后，驱动液压执行元件，然后流回油箱，这种系统结构较为简单，可以发挥油箱的散热、沉淀杂质作用。由于存在换向冲击，且油液常与空气接触，使空气易于渗入系统，导致系统的稳定性较差。

闭式系统是指液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连，液压油在系统的管路中进行封闭循环；其结构紧凑，与空气接触机会少，空气不易渗入系统，由于不含换向阀，减少了换向冲击，有利于实现回转的稳定性，避免了开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。

由于液压闭式系统能耗低、结构紧凑并容易实现无级调速，而且能够使车辆柔和起步、迅速变速和无冲击地变换行驶方向，因此在工程机械行走系统中有广泛应用。

请参考图1，图1为现有技术中一种典型的液压闭式系统的简化原理图。

如图所示，该系统由变量泵2和变量马达3组成闭式容积调速回路；补油泵1、第一单向阀4、第二单向阀5、溢流阀10组成补油回路，用来向闭式系统补充油液，进行热交换；变量马达3回油侧油液经液控换向阀8、低压溢流阀9回油箱，实现热油冷却；第一高压安全阀6和第二高压安全阀7进行高压保护。

为满足驱动要求，大多数工程机械会采用单泵多马达闭式系统，其在行走过程中的偏载和附着力条件的差异容易引起行走马达的不同步驱动，加剧车轮的不均匀摩擦。

因此，如何实现工程机械行走马达的速度同步，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种液压控制阀。该控制阀能够实现工程机械行走马达的速度同步。

本实用新型的第二目的是提供一种设有所述液压控制阀的工程机械行走系统。

为了实现上述第一目的，本实用新型提供一种液压控制阀，该控制阀包括分流集流阀，其阀体具有第一油口、第二油口、第三油口、第四油口、第五油口以及第六油口；

所述分流集流阀的进油口和两个出油口分别与所述阀体的第一油口、第四油口和第六油口连通；

所述阀体的第二油口与第三油口和第五油口连通。

优选地，所述阀体具有第七油口和第八油口，并集成有液控换向阀和第一电磁换向阀；

所述液控换向阀具有三个油口，其第一油口和第一液控油口与所述阀体的第一油口连通，其第二油口和第二液控油口与所述阀体的第二油口连通；

所述液控换向阀具有三个工作位置：在第一工作位置，其第一油口、第二油口、第三油口均截止；在第二工作位置，其第二油口截止、第一油口与第三油口连通；在第三工作位置，其第一油口截止、第二油口与第三油口连通；

所述第一电磁换向阀具有三个油口，其第一油口与所述液控换向阀的第三油口连通，其第二油口和第三油口分别与所述阀体的第七油口和第八油口连通；

所述第一电磁换向阀具有两个工作位置：在第一工作位置，其第一油口截止，第二油口与第三油口连通；在第二工作位置，其第二油口截止，第一油口与第三油口连通。

优选地，所述阀体具有第九油口，并集成有第二电磁换向阀；

所述第二电磁换向阀具有三个油口，其第一油口与所述液控换向阀的第三油口连通，其第二油口和第三油口分别与所述阀体的第七油口和第九油口连通；

所述第二电磁换向阀具有两个工作位置：在第一工作位置，其第一油口截止，第二油口与第三油口连通；在第二工作位置，其第二油口截止，第一油口与第三油口连通。

优选地，所述阀体集成有第一单向阀和溢流阀；所述第一单向阀的进油口与所述液控换向阀的第三油口连通、出油口与所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的第一油口连通；所述溢流阀的进油口与所述液控换向阀的第三油口连通、出油口与所述阀体的第七油口连通。

优选地，所述阀体集成有节流阀，所述节流阀的进油口与所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的第二油口连通、出油口与所述阀体的第七油口连通。

优选地，所述液控换向阀为三位三通液控换向阀；所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀均为二位三通电磁换向阀。

优选地，所述阀体集成有补偿阀，所述补偿阀的两个油口分别与所述分流集流阀的两个出油口连通。

优选地，所述补偿阀具体为阻尼阀。

优选地，进一步包括第二单向阀和第三单向阀，所述第二单向阀和第三单向阀的出油口分别与所述分流集流阀的两个出油口连通、进油口均与所述阀体的第七油口连通。

为实现上述第二目的，本实用新型还提供一种工程机械行走系统，包括第一液压马达和第二液压马达，进一步包括上述任一项所述的液压控制阀；

所述阀体的第一油口和第二油口为控制油口；

所述第一液压马达和第二液压马达的第一油口分别连通所述阀体的第三油口和第五油口；所述第一液压马达和第二液压马达的第二油口分别连通所述阀体的第四油口和第六油口；

所述阀体的第七油口为回油口；

所述阀体的第八油口连通所述第一液压马达和第二液压马达的制动器进油口；所述阀体的第九油口连通所述第一液压马达和第二液压马达的变排量柱塞缸的进油口。

本实用新型所提供的液压控制阀集成有分流集流阀，工作时，其阀体的第一油口和第二油口为控制油口，第三油口和第五油口分别连通第一液压马达和第二液压马达的第一油口，第四油口和第六油口分别连通第一液压马达和第二液压马达的第二油口；所述分流集流阀在不计误差和外界各种干扰因素的情况下，对输入或输出第一液压马达和第二液压马达的流量进行等量分流或集流，且不受负载压力影响，从而实现两液压马达速度同步，使双马达液压行走系统具有较好的速度同步性。

在一种具体实施方式中，所述阀体具有第九油口，并集成有第二电磁换向阀。通常状态下，第二电磁换向阀失电，处于第一工作位置，第一液压马达和第二液压马达的变排量柱塞缸容腔内的油液在弹簧作用经第二电磁换向阀回油，两液压马达维持在大排量，实现车辆低速行走。

当车辆需要高速行走时，按下速度切换按钮，第二电磁换向阀得电，处于第二工作位置；此时来自液控换向阀的压力油经第二电磁换向阀进入变排量柱塞缸，使两液压马达维持在小排量，实现车辆高速行走，即车辆具有高低两档速度切换功能。

本实用新型所提供的工程机械行走系统设有上述液压控制阀，由于上述液压控制阀具有上述技术效果，具有该液压控制阀的工程机械行走系统也应具备相应的技术效果。

附图说明

图1为现有技术中一种典型的液压闭式系统的简化原理图；

图2为本实用新型所提供液压控制阀的一种具体实施方式的液压原理图；

图3为本实用新型所提供工程机械行走系统的一种具体实施方式的液压原理图。

图1中：

补油泵1、变量泵2、变量马达3、第一单向阀4、第二单向阀5、第一高压安全阀6、第二高压安全阀7、液控换向阀8、低压溢流阀9、溢流阀10。

图2至图3中：

阀体10、第一油口A、第二油口B、第三油口C、第四油口D、第五油口E、第六油口F、第七油口G、第八油口H、第九油口I；

分流集流阀20、液控换向阀30、第一电磁换向阀40、第二电磁换向阀50、第一单向阀60、溢流阀70、制动器80、变排量柱塞缸90、节流阀100、补偿阀101、第二单向阀102、第三单向阀103、第一测压接头104、第二测压接头105、第一液压马达110、第二液压马达120。

具体实施方式

本实用新型的核心是一种液压控制阀。该控制阀能够实现工程机械行走马达的速度同步。本实用新型的另一核心是提供一种设有所述液压控制阀的工程机械行走系统。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图2、图3，图2为本实用新型所提供液压控制阀的一种具体实施方式的液压原理图；图3为本实用新型所提供工程机械行走系统的一种具体实施方式的液压原理图。

在第一种具体实施方式中，本实用新型提供的液压控制阀包括分流集流阀20，其阀体10具有第一油口A、第二油口B、第三油口C、第四油口D、第五油口E以及第六油口F；分流集流阀20的进油口和两个出油口分别与阀体10的第一油口A、第四油口D和第六油口F连通；阀体10的第二油口B同时与第三油口C和第五油口E连通。

阀体10还具有第七油口G和第八油口H，并集成有液控换向阀30和第一电磁换向阀40。

液控换向阀30为三位三通液控换向阀，具有三个油口，其第一油口和第一液控油口与阀体10的第一油口A连通，其第二油口和第二液控油口与阀体10的第二油口B连通；

并具有三个工作位置：在第一工作位置，其第一油口、第二油口、第三油口均截止；在第二工作位置，其第二油口截止、第一油口与第三油口连通；在第三工作位置，其第一油口截止、第二油口与第三油口连通。

第一电磁换向阀40为二位三通电磁换向阀，具有三个油口，其第一油口与液控换向阀30的第三油口连通，其第二油口和第三油口分别与阀体10的第七油口G和第八油口H连通；

并具有两个工作位置：在第一工作位置，其第一油口截止，第二油口与第三油口连通；在第二工作位置，其第二油口截止，第一油口与第三油口连通。

此外，阀体还具有第九油口I，并集成有第二电磁换向阀50。

第二电磁换向阀50同样为二位三通电磁阀，具有三个油口，其第一油口与液控换向阀30的第三油口连通，其第二油口和第三油口分别与阀体10的第七油口G和第九油口I连通；

并具有两个工作位置：在第一工作位置，其第一油口截止，第二油口与第三油口连通；在第二工作位置，其第二油口截止，第一油口与第三油口连通。

阀体还集成有第一单向阀60和溢流阀70：

第一单向阀60的进油口与液控换向阀30的第三油口连通、出油口与第一电磁换向阀40和第二电磁换向阀50的第一油口连通，以防止油液从第一电磁换向阀40和第二电磁换向阀50向液控换向阀30反向流动。

溢流阀70的进油口与液控换向阀30的第三油口连通、出油口与阀体的10第七油口G连通。当从液控换向阀30流向第一电磁换向阀40和第二电磁换向阀50的压力大于溢流阀70的设定压力时，溢流阀70开启，油液通过阀体10的第七油口G回油，对液压系统起到安全保护作用。

进一步地，为避免制动器80和变排量柱塞缸90瞬间回油而造成冲击，阀体10内还集成有节流阀100，通过节流阀100可控制制动器80和变排量柱塞缸90的回油速度。该节流阀100的进油口与第一电磁换向阀40和第二电磁换向阀50的第二油口连通、出油口与阀体10的第七油口G连通。

作为一种可以预见的情形，车辆转向时外侧车轮滚过的路程长，内侧车轮滚过的路程短，这就要求外侧液压马达的转速快于内侧液压马达，即希望内外侧车轮转速不同。假如当车辆转向时，由第一液压马达110驱动的车轮处于内侧，其转弯半径较小，则所需的油量较小，若仍输入等量的油液，将导致马达压力过高，而由第二液压马达120驱动的车轮处于外侧，其转弯半径较大，所需的油量较大，若仍输入等量的油液，将导致马达压力不足。

针对这种情况，可以在分流集流阀20的两个出油口之间增设补偿阀101，该补偿阀101具体可选用阻尼阀，其两个油口分别与分流集流阀20的两个出油口连通。通过阻尼阀101可以将油液从压力过高的出油口补充到压力过低的出油口，从而实现差速驱动。

作为一种可以预见的情形，若车辆在行驶过程中突然停车，则由于惯性，液压马达将继续运转，而此时液压马达的进油油路已经断开，无法为液压马达提供运转所需的液压油。对此，可进一步增设第二单向阀102和第三单向阀103，第二单向阀102和第三单向阀103的出油口分别与分流集流阀20的两个出油口连通、进油口均与阀体10的第七油口G连通。

这样，若车辆突然停车，在液压马达继续运转产生的负压作用下，第二单向阀102和第三单向阀103开启，油液经第七油口G、第二单向阀102和第三单向阀103分别进入两个液压马达，以满足其继续运转的需要，使车辆平稳停车。

进一步地，阀体10上还设有两个分别与第一油口A和第二油口B连通的备用测压油口，其油路上分别设有第一测压接头104和第二测压接头105。

上述液压控制阀的工作过程简述如下：

车辆启动时，第一电磁阀40得电，其左位工作；

当阀体10的第一油口A进油、第二油口B回油时，来自第一油口A的压力油推动液控换向阀30右位工作，并经液控换向阀30的右位、第一单向阀60、第一电磁换向阀40的左位进入减速机制动器80，使制动器80开启；

同时，压力油经阀体10的第一油口A进入分流集流阀20的进油口，流量被分流阀20平均分配到油口第四油口D和第六油口F，从而使得进入两液压马达的流量相等，实现两马达同步动作。

当阀体10的第二油口B进油、第一油口A回油时，来自第二油口B的压力油推动液控换向阀30左位工作，并经液控换向阀30左位、第一单向阀60、第一电磁换向阀40左位进入减速机制动器80，使制动器80开启。

同时，压力油经阀体10的第二油口B进入两液压马达，两液压马达的回油以同等流量经分流集流阀20的两个出油口(此时为进油口)汇集到进油口(此时为出油口)，从而实现两液压马达同步动作。

车辆停止时，第一电磁换向阀40失电，其右位工作；两液压马达制动器80容腔内的油液在制动弹簧的作用下，经第一电磁换向阀40的右位从阀体10的第七油口G回到油箱，减速机保持制动状态。

通常状态下，第二电磁换向阀50处于失电状态，其右位工作；各液压马达变排量柱塞缸90容腔内的油液在弹簧作用经第二电磁换向阀50、节流阀100、第七油口G回油，两液压马达维持在大排量，实现车辆低速行走。

当车辆需要高速行走时，按下速度切换按钮，第二电磁换向阀50得电，其左位工作；此时来自液控换向阀30的压力油经第二电磁换向阀50进入变排量柱塞缸90，使两液压马达维持在小排量，实现车辆高速行走。

上述液压控制阀仅是一种优选方案，其具体结构并不局限于此，为了能够使液压控制阀准确地处于各工作状态，其换向阀可以有多种不同的类型，分流集流阀、单向阀和换向阀在液压油路上也具有多种组合方式。由于可能实现的方式较多，为节约篇幅，本文就不再一一举例说明。

除了上述液压控制阀，本实用新型还提供了一种工程机械行走系统，包括第一液压马达110和第二液压马达120，进一步包括上述任一项所述的液压控制阀；

其阀体10的第一油口A和第二油口B为控制油口；

第一液压马达110和第二液压马达120的第一油口分别连通阀体10的第三油口C和第五油口E；第一液压马达110和第二液压马达120的第二油口分别连通阀体10的第四油口D和第六油口F；

阀体10的第七油口G为回油口；

阀体10的第八油口H连通第一液压马达110和第二液压马达120的制动器80的进油口；阀体10的第九油口I连通第一液压马达110和第二液压马达120的变排量柱塞缸90的进油口；

该工程机械行走系统的其余结构请参考现有技术，本文不再赘述。

具体地，所述工程机械行走系统为高空作业平台行走系统。

以上对本实用新型所提供的液压控制阀和工程机械行走系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种液压控制阀，其特征在于，该控制阀包括分流集流阀，其阀体具有第一油口、第二油口、第三油口、第四油口、第五油口以及第六油口；

所述分流集流阀的进油口和两个出油口分别与所述阀体的第一油口、第四油口和第六油口连通；

所述阀体的第二油口与第三油口和第五油口连通。

2.根据权利要求1所述的液压控制阀，其特征在于，所述阀体具有第七油口和第八油口，并集成有液控换向阀和第一电磁换向阀；

所述液控换向阀具有三个油口，其第一油口和第一液控油口与所述阀体的第一油口连通，其第二油口和第二液控油口与所述阀体的第二油口连通；

所述液控换向阀具有三个工作位置：在第一工作位置，其第一油口、第二油口、第三油口均截止；在第二工作位置，其第二油口截止、第一油口与第三油口连通；在第三工作位置，其第一油口截止、第二油口与第三油口连通；

所述第一电磁换向阀具有三个油口，其第一油口与所述液控换向阀的第三油口连通，其第二油口和第三油口分别与所述阀体的第七油口和第八油口连通；

所述第一电磁换向阀具有两个工作位置：在第一工作位置，其第一油口截止，第二油口与第三油口连通；在第二工作位置，其第二油口截止，第一油口与第三油口连通。

3.根据权利要求2所述的液压控制阀，其特征在于，所述阀体具有第九油口，并集成有第二电磁换向阀；

所述第二电磁换向阀具有三个油口，其第一油口与所述液控换向阀的第三油口连通，其第二油口和第三油口分别与所述阀体的第七油口和第九油口连通；

所述第二电磁换向阀具有两个工作位置：在第一工作位置，其第一油口截止，第二油口与第三油口连通；在第二工作位置，其第二油口截止，第一油口与第三油口连通。

4.根据权利要求3所述的液压控制阀，其特征在于，所述阀体集成有第一单向阀和溢流阀；所述第一单向阀的进油口与所述液控换向阀的第三油口连通、出油口与所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的第一油口连通；所述溢流阀的进油口与所述液控换向阀的第三油口连通、出油口与所述阀体的第七油口连通。

5.根据权利要求3所述的液压控制阀，其特征在于，所述阀体集成有节流阀，所述节流阀的进油口与所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的第二油口连通、出油口与所述阀体的第七油口连通。

6.根据权利要求3至5任一项所述的液压控制阀，其特征在于，所述液控换向阀为三位三通液控换向阀；所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀均为二位三通电磁换向阀。

7.根据权利要求1至5任一项所述的液压控制阀，其特征在于，所述阀体集成有补偿阀，所述补偿阀的两个油口分别与所述分流集流阀的两个出油口连通。

8.根据权利要求7所述的液压控制阀，其特征在于，所述补偿阀具体为阻尼阀。

9.根据权利要求2至5任一项所述的液压控制阀，其特征在于，进一步包括第二单向阀和第三单向阀，所述第二单向阀和第三单向阀的出油口分别与所述分流集流阀的两个出油口连通、进油口均与所述阀体的第七油口连通。

10.一种工程机械行走系统，包括第一液压马达和第二液压马达，其特征在于，进一步包括上述权利要求3至9任一项所述的液压控制阀；

所述阀体的第一油口和第二油口为控制油口；

所述第一液压马达和第二液压马达的第一油口分别连通所述阀体的第三油口和第五油口；所述第一液压马达和第二液压马达的第二油口分别连通所述阀体的第四油口和第六油口；

所述阀体的第七油口为回油口；

所述阀体的第八油口连通所述第一液压马达和第二液压马达的制动器进油口；所述阀体的第九油口连通所述第一液压马达和第二液压马达的变排量柱塞缸的进油口。

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