CN202690564U - 一种基于模块化设计带压力补偿的负载敏感多路换向阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于模块化设计带压力补偿的负载敏感多路换向阀，涉及一种负载敏感多路换向阀。该换向阀具有进油联、工作联、附加阀块和尾联四大部件；通过增加或替换不同的标准件或功能模块，来实现针对不同液压原理和工况要求条件下负载敏感多路换向阀的通用性。优点是：模块化的设计，保障了通过简单的替换，实现不同液压系统要求下的功能；极大地提高了带压力补偿阀的负载敏感多路换向阀的设计生产效率。

Description

一种基于模块化设计带压力补偿的负载敏感多路换向阀

技术领域

本实用新型涉及一种负载敏感多路换向阀，具体是一种基于模块化设计带压力补偿的负载敏感多路换向阀。

背景技术

    目前，国内液压阀传统设计中，大部分都为做到统型化设计，使之对后续功能的扩展和液压阀组合形式的改变产生了一定的困难。其存在进行大批量化生产时，所产生的不可置换性，同时增加了液压阀组合零部件种类的数量，对其加工、管理及组装产生了一定的障碍。

发明内容

   为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型提供一种基于模块化设计带压力补偿的负载敏感多路换向阀，可适用于大批量生产液压阀和使用的功能快速切换。

本实用新型是以如下技术方案实现的：一种基于模块化设计带压力补偿的负载敏感多路换向阀，包括进油联、工作联、附加阀块和尾联四大基础部件；其特征是：通过增加或替换不同的标准件或功能模块，来实现针对不同液压原理和工况要求条件下负载敏感多路换向阀的通用性；

所述的进油联为下述四种阀体之一：用于定量泵开回路带压力设定溢流阀和外部串联油路扩展口的阀体Ⅰ、用于定量泵开回路带压力设定溢流阀的阀体Ⅱ、用于变量泵闭回路不带压力设定溢流阀的阀体Ⅲ和用于变量泵闭回路带压力设定溢流阀的阀体Ⅳ；

阀体Ⅰ上连接有非饱和功能模块；

阀体Ⅱ上连接有非饱和功能模块；

阀体Ⅲ上连接有功能模块Ⅰ，所述的功能模块Ⅰ为非饱和功能模块或LS信号放大功能与非饱和功能的组合模块或LS信号放大功能模块；

阀体Ⅳ上连接有功能模块Ⅱ，所述的功能模块Ⅱ为非饱和功能模块或LS信号放大功能与非饱和功能的组合模块或LS信号放大功能模块；

所述的工作联包括一阀体，阀体上具有实现中位关闭、中位A口至T带节流、中位A/B口至T带节流、中位B口至T带节流、两位中位关闭、两位中位A/B口至T带节流、中位关闭，A口封闭单作用、中位关闭，B口封闭单作用的主阀芯；

阀体上具有带补偿阀、带补偿阀和单向阀、带补偿阀和节流阀、带补偿阀和节流单向阀、不带补偿阀及不带补偿阀或带单向阀的压力补偿阀芯；

阀体上连接有弹簧端盖,及端盖Ⅱ或手柄端盖；

弹簧端盖上连接一功能模块Ⅲ，所述的功能模块Ⅲ为电比例减压阀或堵头或外部液压控制接头；

端盖Ⅱ上连接有功能模块Ⅳ，所述的功能模块Ⅳ为电比例减压阀或外部液压控制接头；

手柄端盖上连接有功能模块Ⅴ，所述的功能模块Ⅴ为电比例减压阀或堵头Ⅰ或外部液压控制接头； 

弹簧端盖、手柄端盖和电比例减压阀实现电比例控制带手柄操作方式；弹簧端盖、端盖Ⅱ和外部液压控制接头实现外部液压控制比例控制方式：弹簧端盖、手柄端盖和外部液压控制接头实现液压比例控制带手柄操作方式；弹簧端盖、手柄端盖和堵头Ⅰ实现手动机械控制方式； 

所述的附加阀块为阀体Ⅴ、阀体Ⅵ和阀体Ⅶ三种阀体之一，所述的阀体Ⅴ具有A/B连接油口，阀体Ⅵ在具有A/B连接油口的基础上安装有堵头Ⅱ和二次压力设定阀；阀体Ⅶ在具有A/B连接油口的基础上安装有堵头Ⅱ、二次压力设定阀，及抗震阀或抗震吸油阀或防空蚀单向阀；

所述的尾联为下述三种阀体之一：用于电比例控制或外部液压控制方式，带内置减压阀的阀体Ⅷ，用于手控或外部液压控制方式的阀体Ⅸ和用于电比例控制或外部液压控制方式，且具有A0输出口阀体Ⅹ；

进油联和尾联安装在工作联的两侧；附加阀块叠加安装在工作联上端面。

    其进一步是：在进油联的4种基本阀体上均安装有端盖Ⅰ，端盖Ⅰ上安装有电磁卸荷阀或电比例卸荷阀。

该负载敏感多路换向阀阀体间采用双头螺杆进行紧固联接，各附加

模块及端盖采用螺钉与基本阀体进行联接紧固。

本实用新型的有益效果是：零部件模块化设计、零部件通用化高和多种功能模块间的快速组合；能够应对多种液压系统功能的要求，选择出最适合的负载敏感多路换向阀组合。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是进油联结构示意图；

图3是工作联和附加阀块结构示意图；

图4是尾联结构示意图。

图中：1、进油联，1-1、阀体Ⅰ，1-2、阀体Ⅱ，1-3、阀体Ⅲ，1-4、阀体Ⅳ，2、工作联，2-1、阀体，2-1-1、主阀芯，2-1-2、压力补偿阀芯，3、附加模块，31、阀体Ⅴ，32、阀体Ⅵ，33阀体Ⅶ，4、尾联，41、阀体Ⅷ，42阀体Ⅸ，43、阀体Ⅹ，5、非饱和功能模块，6、LS信号放大功能与非饱和功能的组合模块，7、LS信号放大功能模块，8、端盖Ⅰ，9、电磁卸荷阀，10、电比例卸荷阀，11、弹簧端盖,12、端盖Ⅱ，13、手柄端盖，14、电比例减压阀，15、堵头Ⅰ，16、外部液压控制接头，17、堵头Ⅱ，18、二次压力设定阀，19、抗震阀，20、抗震吸油阀，21、防空蚀单向阀。

具体实施方式

如图1所示，一种基于带压力补偿的负载敏感多路换向阀，包括进油联1、工作联2、附加阀块3和尾联4四大基础部件；通过增加或替换不同的标准件或功能模块，来实现针对不同液压原理和工况要求条件下负载敏感多路换向阀的通用性。

如图2所示，进油联1为下述四种阀体之一：用于定量泵开回路带压力设定溢流阀和外部串联油路扩展口的阀体Ⅰ1-1、用于定量泵开回路带压力设定溢流阀的阀体Ⅱ1-2、用于变量泵闭回路不带压力设定溢流阀的阀体Ⅲ1-3和用于变量泵闭回路带压力设定溢流阀的阀体Ⅳ1-4；

阀体Ⅰ1-1上连接有功能模块Ⅰ，所述的功能模块Ⅰ为非饱和功能模块5,阀体附带有外部扩展油口，实现了液压阀组在系统流量不足时，能够将系统流量按一定比例供给执行元件，从而保证了液压阀的工作，但速度会有所降低。其扩展油口为其他组液压阀可提供油源。

阀体Ⅱ1-2上连接有功能模块Ⅰ所述的功能模块Ⅰ非饱和功能模块5；实现了液压阀组在系统流量不足时，能够将供给各执行元件的流量按一定比例同时减少，从而保证了液压阀正常工作。

阀体Ⅲ1-3上连接有功能模块Ⅰ，所述的功能模块Ⅰ为非饱和功能模块5或LS信号放大功能与非饱和功能的组合模块6或LS信号放大功能模块7。当功能模块Ⅰ为非饱和功能模块5时，实现了液压阀组在系统流量不足时，能够将供给各执行元件的流量按一定比例同时减少，从而保证了液压阀正常工作。当功能模块Ⅰ为LS信号放大功能与非饱和功能的组合模块6时，实现了液压阀组在系统流量不足时，能够将供给各执行元件的流量按一定比例同时减少，从而保证了液压阀正常工作。在此基础上对由负载传递的LS信号进行一定值的放大，以提高信号的远程传输能力。当功能模块Ⅰ为LS信号放大功能模块7时，实现了由负载传递的LS信号进行一定值的放大，以提高信号的远程传输能力。

阀体Ⅳ1-4上连接有功能模块Ⅱ，所述的功能模块Ⅱ为非饱和功能模块5或LS信号放大功能与非饱和功能的组合模块6或LS信号放大功能模块7；当功能模块Ⅰ为非饱和功能模块5时，实现了液压阀组在系统流量不足时，能够将供给各执行元件的流量按一定比例同时减少，从而保证了液压阀正常工作。当功能模块Ⅰ为LS信号放大功能与非饱和功能的组合模块6时，实现了液压阀组在系统流量不足时，能够将供给各执行元件的流量按一定比例同时减少，从而保证了液压阀正常工作。在此基础上对由负载传递的LS信号进行一定值的放大，以提高信号的远程传输能力。当功能模块Ⅰ为LS信号放大功能模块7时，实现了由负载传递的LS信号进行一定值的放大，以提高信号的远程传输能力。

在进油联1的4种基本阀体上均安装有端盖Ⅰ8，端盖Ⅰ8上安装有电磁卸荷阀9（电压12V/24V，常开/常闭）实现对泵进行开关式的卸荷，端盖上安装有电比例卸荷阀10（电压12V/24V）实现对泵进行比例方式卸荷。

如图3所示，工作联2包括一阀体2-1，阀体2-1上具有实现中位关闭、中位A口至T带节流、中位A/B口至T带节流、中位B口至T带节流、两位中位关闭、两位中位A/B口至T带节流、中位关闭，A口封闭单作用、中位关闭，B口封闭单作用的主阀芯2-1-1；

阀体2-1上具有带补偿阀、带补偿阀和单向阀、带补偿阀和节流阀、带补偿阀和节流单向阀、不带补偿阀及不带补偿阀或带单向阀的压力补偿阀芯2-1-2；

阀体2-1上连接有弹簧端盖11,及端盖Ⅱ12或手柄端盖13；

弹簧端盖11上连接一功能模块Ⅲ，所述的功能模块Ⅲ为电比例减压阀14或堵头Ⅰ15或外部液压控制接头16。当功能模块Ⅲ为电比例减压阀14实现了液压阀的电比例工作方式。当功能模块Ⅲ为堵头Ⅰ15实现了液压阀的手动机械工作方式。当功能模块Ⅲ为外部液压控制接头16实现了液压阀的外部液压控制工作方式。

端盖Ⅱ12上连接有功能模块Ⅳ，所述的功能模块Ⅳ为电比例减压阀14或外部液压控制接头16。当功能模块Ⅳ为电比例减压阀14实现了液压阀的电比例工作方式。当功能模块Ⅳ为外部液压控制接头16实现了液压阀的外部液压控制工作方式。

手柄端盖13上连接有功能模块Ⅴ，所述的功能模块Ⅴ为电比例减压阀14或堵头Ⅰ15或外部液压控制接头16。当功能模块Ⅴ为电比例减压阀14实现了液压阀的电比例工作方式。当功能模块Ⅴ为堵头Ⅰ15实现了液压阀的电比例工作方式。当功能模块Ⅴ为外部液压控制接头16实现了液压阀的外部液压控制工作方式。

弹簧端盖11、手柄端盖13和电比例减压阀14实现电比例控制带手柄操作方式；弹簧端盖11、端盖Ⅱ12和外部液压控制接头16实现外部液压比例控制方式：弹簧端盖11、手柄端盖13和外部液压控制接头16实现外部液压比例控制带手柄操作方式；弹簧端盖11、手柄端盖13和堵头Ⅰ15实现手动机械控制方式。 

如图3所示，附加阀块3为阀体Ⅴ31、阀体Ⅵ32和阀体Ⅶ33三种阀体之一，所述的阀体Ⅴ31具有A/B连接油口，阀体Ⅵ32在具有A/B连接油口的基础上安装有堵头Ⅱ17和二次压力设定阀18；阀体Ⅶ33在具有A/B连接油口的基础上安装有堵头Ⅱ17、二次压力设定阀18，及抗震阀19或抗震吸油阀20或防空蚀单向阀21。

当阀体Ⅵ32在具有A/B连接油口的基础上安装有堵头Ⅱ17和二次压力设定阀18，实现了对负载工作压力的二次设定、测量和外部油路对负载工作压力的设定。

当阀体Ⅶ33在具有A/B连接油口的基础上安装有堵头Ⅱ17、二次压力设定阀18和抗震阀19时，实现了对负载工作压力的二次设定、测量和外部油路对负载工作压力的设定，同时对负载工作时所产生的压力波动进行消除。当阀体Ⅶ33在具有A/B连接油口的基础上安装有堵头Ⅱ17、二次压力设定阀18和抗震吸油阀20时，实现了对负载工作压力的二次设定、测量和外部油路对负载工作压力的设定，同时对执行元件工作时所产生的压力波动进行消除，并能够为执行元件快速工作时产生的负压工作腔进行补油。当阀体Ⅶ33在具有A/B连接油口的基础上安装有堵头Ⅱ17、二次压力设定阀18和防空蚀单向阀21时，实现了对负载工作压力的二次设定、测量和外部油路对负载工作压力的设定，同时对执行元件快速工作时产生的负压工作腔进行补油。

如图4所示，尾联4为下述三种阀体之一：用于电比例控制或外部液压控制方式，带内置减压阀的阀体Ⅷ41，用于手控或外部液压控制方式的阀体Ⅸ42和用于电比例控制或外部液压控制方式，且具有A0输出口阀体Ⅹ43；

安装方式：进油联1和尾联4安装在工作联2的两侧；附加阀块3叠加安装在工作联2上端面。该负载敏感多路换向阀阀体间采用双头螺杆进行紧固联接，各附加模块及端盖采用螺钉与阀体进行联接紧固。

工作过程：该多路换向阀工作原理分为应用于定量泵系统和变量泵系统。

当用于定量泵系统：液压泵在动力源的驱动下，将机械能转化为液压能。通过进油口进入进油联1的主溢流阀中，通过先导式溢流阀来控制主溢流阀的开闭，从而控制液压泵进入液压阀的初始压力。在工作联2中，高压油液首先经过压力补偿阀芯2-1-2，再到主阀芯2-1-1处。当主阀芯2-1-1在控制模块弹簧端盖11和端盖Ⅱ12或手柄端盖13的推动下进入到工作位置时，油液经过与工作联相叠加的附件阀块3与执行元件相联接，通过在附件阀块3中集成堵头Ⅱ17、二次压力设定阀18，及抗震阀19或抗震吸油阀20或防空蚀单向阀21，实现了对于有工作压力限定的执行元件的压力二次设定、抗振和补油等功能。主阀芯2-1-1通过工艺孔将负载压力LS反馈到压力补偿阀芯2-1-2弹簧腔中，使压力补偿阀芯2-1-2对进、出油液压力进行动态比较调整，从而实现了执行元件的工作流量与负载压力变化无关，通过使用限位螺钉设定每级工作联的最大工作流量。控制模块弹簧端盖11、端盖Ⅱ12和手柄端盖13的先导油源是通过尾联中设置的减压阀来提供的，尾联除了作为控制模块先导油源外，其还为系统提供备用油口。

当用于变量泵系统：液压泵在动力源的驱动下，将机械能转化为液压能。通过进油口进入进油联1的溢流阀中，通过先导式溢流阀来控制溢流阀的开闭，从而控制液压泵进入液压阀的压力。在工作联2中，高压油液首先经过压力补偿阀芯2-1-2，再到控制主阀芯2-1-1处。当主阀芯在控制模块弹簧端盖11、端盖Ⅱ12和手柄端盖13的推动下进入到工作位置时，油液经过与工作联相叠加的附件阀块3与执行元件相联接，通过在附件阀块3中集成堵头Ⅱ17、二次压力设定阀18，及抗震阀19或抗震吸油阀20或防空蚀单向阀21，实现了对于有不同工作压力限定要求的执行元件的压力二次设定、抗振和补油等功能。主阀芯2-1-1通过工艺孔将负载压力LS反馈到压力补偿阀芯2-1-2弹簧腔中，使压力补偿阀芯2-1-2对进、出油液压力进行动态比较调整，从而实现了执行元件的工作流量与负载压力变化无关，通过使用限位螺钉设定每级工作联的最大工作流量。通过在每联工作联2中设置的梭阀，将每联工作联中的负载压力进行比较，将最大的负载压力反馈给变量泵的斜盘控制机构，从而使变量泵的排量根据系统的要求进行调节。控制模块弹簧端盖11、端盖Ⅱ12和手柄端盖13的先导油源是通过尾联中设置的减压阀来提供的，尾联除了作为控制模块先导油源外，其还为系统提供备用油口。

Claims (3)

1.一种基于模块化设计带压力补偿的负载敏感多路换向阀，包括进油联（1）、工作联（2）、附加阀块（3）和尾联（4）四大基础部件；其特征是：通过增加或替换不同的标准件或功能模块，来实现针对不同液压原理和工况要求条件下负载敏感多路换向阀的通用性；

所述的进油联（1）为下述四种阀体之一：用于定量泵开回路带压力设定溢流阀和外部串联油路扩展口的阀体Ⅰ（1-1）、用于定量泵开回路带压力设定溢流阀的阀体Ⅱ（1-2）、用于变量泵闭回路不带压力设定溢流阀的阀体Ⅲ（1-3）和用于变量泵闭回路带压力设定溢流阀的阀体Ⅳ（1-4）；

阀体Ⅰ（1-1）上连接有非饱和功能模块（5）；

阀体Ⅱ（1-2）上连接有非饱和功能模块（5）；

阀体Ⅲ（1-3）上连接有功能模块Ⅰ，所述的功能模块Ⅰ为非饱和功能模块（5）或LS信号放大功能与非饱和功能的组合模块（6）或LS信号放大功能模块（7）；

阀体Ⅳ（1-4）上连接有功能模块Ⅱ，所述的功能模块Ⅱ为非饱和功能模块（5）或LS信号放大功能与非饱和功能的组合模块（6）或LS信号放大功能模块（7）；

所述的工作联（2）包括一阀体（2-1），阀体（2-1）上具有实现中位关闭、中位A口至T带节流、中位A/B口至T带节流、中位B口至T带节流、两位中位关闭、两位中位A/B口至T带节流、中位关闭，A口封闭单作用、中位关闭，B口封闭单作用的主阀芯(2-1-1)；

阀体（2-1）上具有带补偿阀、带补偿阀和单向阀、带补偿阀和节流阀、带补偿阀和节流单向阀、不带补偿阀及不带补偿阀或带单向阀的压力补偿阀芯（2-1-2）；

阀体（2-1）上连接有弹簧端盖（11）,及端盖Ⅱ（12）或手柄端盖（13）；

弹簧端盖（11）上连接一功能模块Ⅲ，所述的功能模块Ⅲ为电比例减压阀（14）或堵头Ⅰ（15）或外部液压控制接头（16）；

端盖Ⅱ（12）上连接有功能模块Ⅳ，所述的功能模块Ⅳ为电比例减压阀（14）或外部液压控制接头（16）；

手柄端盖（13）上连接有功能模块Ⅴ，所述的功能模块Ⅴ为电比例减压阀（14）或堵头Ⅰ（15）或外部液压控制接头（16）； 

弹簧端盖（11）、手柄端盖（13）和电比例减压阀（14）实现电比例控制带手柄操作方式；弹簧端盖（11）、端盖Ⅱ（12）和外部液压控制接头（16）实现外部液压控制比例控制方式：弹簧端盖（11）、手柄端盖（13）和外部液压控制接头（16）实现液压比例控制带手柄操作方式；弹簧端盖（11）、手柄端盖（13）和堵头Ⅰ（15）实现手动机械控制方式； 

所述的附加阀块（3）为阀体Ⅴ（31）、阀体Ⅵ（32）和阀体Ⅶ（33）三种阀体之一，所述的阀体Ⅴ（31）具有A/B连接油口，阀体Ⅵ（32）在具有A/B连接油口的基础上安装有堵头Ⅱ（17）和二次压力设定阀（18）；阀体Ⅶ（33）在具有A/B连接油口的基础上安装有堵头Ⅱ（17）、二次压力设定阀（18），及抗震阀（19）或抗震吸油阀(20)或防空蚀单向阀(21)；

所述的尾联（4）为下述三种阀体之一：用于电比例控制或外部液压控制方式，带内置减压阀的阀体Ⅷ（41），用于手控或外部液压控制方式的阀体Ⅸ（42）和用于电比例控制或外部液压控制方式，且具有A0输出口阀体Ⅹ（43）；

进油联（1）和尾联（4）安装在工作联（2）的两侧；附加阀块（3）叠加安装在工作联（2）上端面。

2.根据权利要求1所述的一种基于模块化设计带压力补偿的负载敏感多路换向阀，其特征在于：在进油联（1）的4种基本阀体上均安装有端盖Ⅰ（8），端盖Ⅰ（8）上安装有电磁卸荷阀（9）或电比例卸荷阀（10）。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于模块化设计带压力补偿的负载敏感多路换向阀，其特征在于：该负载敏感多路换向阀阀体间采用双头螺杆进行紧固联接，各附加模块及端盖采用螺钉与基本阀体进行联接紧固。

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