CN202732521U - 流量控制阀、流量控制装置以及液压油散热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种流量控制阀、流量控制装置以及液压油散热系统，涉及工程机械技术领域。该流量控制阀，包括三通压力补偿阀、第一节流阀以及第二节流阀，第一节流阀的进油口与三通压力补偿阀的进油口并联；第一节流阀的出油口与第二节流阀的进油口并联；第二节流阀的出油口与三通压力补偿阀的流量反馈油口相连通。该流量控制装置以及该液压油散热系统均包括本实用新型提供的流量控制阀。本实用新型能够提高液压油散热器的散热效率。

Description

流量控制阀、流量控制装置以及液压油散热系统

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，具体涉及一种流量控制阀、一种设置该流量控制阀的流量控制装置以及一种设置该流量控制装置的液压油散热系统。

背景技术

目前，起重机、强夯机等大型机械的液压系统均使用液压油散热器。液压油散热器的驱动方式有电机驱动和液压马达驱动两种形式。

电机驱动的特点是驱动转速稳定，但需要主机提供稳定的电流，对主机电气系统要求较高。液压马达驱动的优点是驱动扭矩大，具有相同散热面积的液压油散热器由液压马达驱动的散热功率比由电机驱动的散热功率大25%～35%，但是液压马达的转速易受到发动机转速的影响。例如，一台排量为11cc/rev驱动马达，由一排量为16cc/rev的齿轮泵驱动，液压油散的功率为55KW,当发动机转速从2000r/min下降到1200r/min，液压油散热器的散热功率会下降至32KW。

现有技术至少存在以下技术问题：

由于现有技术中齿轮泵的输出流量容易受到发动机转速的影响，发动机转速存在变化时会导致液压马达无法得到恒定流量的液压油，液压马达得到的液压油流量不恒定时也无法驱动扇叶以恒定的理想转速转动，进而也无法保证液压油散热器以较高的散热功率稳定运行，导致现有的液压油散热器散热效率较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种流量控制阀、一种设置该流量控制阀的流量控制装置以及一种设置该流量控制装置的液压油散热系统，解决了现有技术存在散热效率较差的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

本实用新型实施例提供的流量控制阀，包括三通压力补偿阀、第一节流阀以及第二节流阀，其中：

所述第一节流阀的进油口与所述三通压力补偿阀的进油口并联；

所述第一节流阀的出油口与所述第二节流阀的进油口并联；

所述第二节流阀的出油口与所述三通压力补偿阀的流量反馈油口相连通。

优选地，所述第一节流阀为可调式节流阀。

优选地，所述第二节流阀为固定式节流阀。

本实用新型实施例提供的流量控制装置，包括溢流阀、通断控制阀以及本实用新型任一技术方案提供的流量控制阀，其中：

所述溢流阀的进油口与所述通断控制阀的进油口并联；

所述通断控制阀包括第一出油口以及第二出油口，所述第一出油口与所述流量控制阀中的所述第一节流阀的进油口以及所述三通压力补偿阀的进油口相连通；

所述第二出油口、所述溢流阀的回油口以及所述三通压力补偿阀的回油口三者并联；

所述通断控制阀开阀时所述通断控制阀的进油口与所述第一出油口相连通，所述通断控制阀关阀时所述通断控制阀的进油口与所述第二出油口相连通。

优选地，该流量控制装置还包括单向阀，其中：

所述单向阀的进油口与所述第一节流阀的出油口并联；

所述单向阀的出油口与所述三通压力补偿阀的回油口并联。

优选地，所述通断控制阀为电磁阀。

本实用新型实施例提供的液压油散热系统，包括供油装置、液压马达、液压油散热器以及本实用新型任一技术方案提供的流量控制装置，其中：

所述溢流阀的进油口与所述通断控制阀的进油口两者并联且两者均与所述供油装置的液压油输出端口相连通；

所述第一节流阀的出油口与所述液压马达的液压油入口相连通，

所述液压马达的动力输出轴与所述液压油散热器的扇叶相连接并能带动所述扇叶转动；

所述液压马达的液压油出口与所述芯体的进油口相连通，所述芯体的出油口与液压油箱相连通；

所述扇叶的出风方向朝向或背向所述液压散热器的芯体，且所述扇叶与所述芯体之间存在间隙。

优选地，所述供油装置包括动力装置以及油泵，其中：

所述动力装置的动力输出轴与所述油泵的动力输入轴相连接并带动所述油泵的动力输入轴转动；

所述油泵的液压油入口与所述液压油箱相连通，所述油泵的液压油出口为所述供油装置的液压油输出端口。

优选地，所述动力装置为柴油发动机、汽油发动机或电动机。

优选地，所述油泵为定量齿轮泵。

基于上述技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：

由于本实用新型提供的流量控制阀中，三通压力补偿阀（或称：三通补偿阀、三通补偿器）的压差恒定时，通过第一节流阀（具体可以为可调节流阀）的通流面积以及流量恒定，调节第二节流阀（具体可以为可调节流阀）或设置不同规格的第二节流阀可以为液压马达输出不同的恒流量，而多余的流量直接从三通压力补偿阀的回油口流回液压油箱。在恒流量和第二节流阀出油口压力的驱动下液压马达能够驱动扇叶以恒定的理想转速转动，保证扇叶和液压马达不超速的情况下，使液压油散热器的散热功率达到理想值并保持恒定，进而使液压散热器的散热能力一直保持在最佳状态，所以解决了现有技术存在散热效率较差的技术问题。

本实用新型提供的诸多技术方案至少存在以下优点：

1、本实用新型既可以保证液压油散热器的扇叶以理想的转速值恒定运转，还可以提供给液压油散热器的扇叶较大的扭矩，所以同时具有电机驱动液压油散热器扇叶和液压马达驱动液压油散热器扇叶的优点。

2、本实用新型设有电磁阀，可以合理控制液压油散热器的扇叶是否运转。

3、本实用新型流量控制装置以及液压油散热系统中设有保护用的单向阀、溢流阀可以保证元件（例如油泵）的安全使用。

4、本实用新型能够给液压马达提供恒定流量的液压油，可以使液压油散热器一直具有最大的散热功率，从而消除发动机转速对散热效果的影响。

6、电磁阀、溢流阀等阀集成度高，便于安装。

综上所述，由于本实用新型提供的流量控制阀融合了电机驱动液压油散热器扇叶和液压马达驱动液压油散热器扇叶的双重优势，消除了发动机转速对液压油散热器散热效果的影响。本实用新型依靠提供液压马达恒定流量的液压油的方式，弥补了现有的散热方式的缺陷，保证液压系统持续、高效、安全的运行。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例提供的流量控制阀的各部件之间连接关系的示意图；

图2为本实用新型实施例所提供的流量控制装置的各部件之间连接关系的示意图；

图3为本实用新型实施例所提供的液压油散热系统的各部件之间连接关系的示意图。

图中标记：1、三通压力补偿阀；2、流量控制装置；21、第一节流阀；22、第二节流阀；3、溢流阀；4、通断控制阀；5、单向阀；60、供油装置；61、油泵；62、液压马达；7、液压油散热器；71、扇叶；72、芯体；8、液压油箱。

具体实施方式

下面通过附图图1～图3以及列举本实用新型的一些可选实施例的方式，对本实用新型的技术方案（包括优选技术方案）做进一步的详细描述。需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本实用新型的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案。

本实用新型实施例提供了一种用于输出恒定流量的液压油的流量控制阀、一种设置该流量控制阀的流量控制装置以及一种设置该流量控制装置的液压油散热系统。

下面结合附图图1～图3以举例的方式更为详细的说明本实用新型提供的技术方案。

如图1～图3所示，本实用新型实施例所提供的流量控制阀，包括三通压力补偿阀1、第一节流阀21（图中为可调式节流阀）以及第二节流阀22（图中为固定式节流阀），其中：

第一节流阀21的进油口（进油口通常也称P口）与三通压力补偿阀1的进油口并联。油路的并联与电路的并联有一定相似性，但是油路传输的是液体（本例中为液压油）而非电流。

第一节流阀21的出油口（出油口、回油口通常也可以称为T口）与第二节流阀22的进油口并联。

第二节流阀22的出油口与三通压力补偿阀1的流量反馈油口相连通。

第一节流阀21用以调节恒定输出的液压油流量的大小。第二节流阀22用以为三通压力补偿阀1提供反馈的液压油流量。

当三通压力补偿阀1起作用时（此时图3中发动机转速n≥800r/min），三通压力补偿阀1阀芯的力平衡方程式：

P1×A1-P2×A1=F

上式中：P1表示三通压力补偿阀1与第一节流阀21的入口处液压油的压力；

A1表示三通压力补偿阀1阀芯控制面积；

P2表示第一节流阀21出口处液压油的压力；

△P表示三通压力补偿阀1的压差，也等同第一节流阀21即可调节流阀的压差。

由上式可得出：

根据伯努利方程所导出的流量规律：该式中～表示等价。

由上式可知，如果△P恒定，通过第一节流阀21（图中为可调节流阀）的通流面积A2的流量Q恒定，通过调节第一节流阀21的方式可以输出不同恒流量的液压油，同时多余流量的液压油可以直接从三通压力补偿阀1回油口流回液压油箱8。

在第一节流阀21输出的恒流量的液压油以及第一节流阀21出口处液压油压力的驱动下液压马达62能够驱动扇叶71以恒定的理想转速运行，并保证扇叶71和液压马达62在不超速的情况下，使液压油散热器7的散热功率达到理想值（该理想值可以通过试验或计算等方式得到）并保持最大，使液压油散热器7的散热能力一直保持在最佳状态。

当三通压力补偿阀1不起作用时（此时图3中发动机转速n＜800r/min），液压油散热系统的全部流量通过第一节流阀21，液压马达62转速降低，液压油散热器7的效率有所下降。但考虑到设置本实用新型提供的流量控制阀、流量控制装置以及液压油散热系统的设备在正常工作状态时才有较大的发热量，而设备在工作状态下发动机的转速一般高于800r/min,所以可以忽略该影响。

如图1～图3所示，本实用新型实施例提供的流量控制装置2，包括溢流阀3、通断控制阀4以及本实用新型任一技术方案提供的如图1所示的流量控制阀，其中：

溢流阀3的进油口与通断控制阀4的进油口并联。

通断控制阀4包括第一出油口以及第二出油口，通断控制阀4开阀时通断控制阀4的进油口与第一出油口相连通，通断控制阀4关阀时通断控制阀4的进油口与第二出油口相连通。本例中开阀与关阀为通断控制阀4的两种状态，所以开阀也可以称为第一状态，关阀可以称为第二状态。

第一出油口与流量控制阀中的第一节流阀21的进油口以及三通压力补偿阀1的进油口相连通。

第二出油口、溢流阀3的回油口以及三通压力补偿阀1的回油口三者并联。

溢流阀3用以设定油泵61（本例中油泵61为定量泵）的最大压力，保护油泵61。

通过调节通断控制阀4是开阀还是关阀的方式可以控制油泵61输出的液压油是否进入流量控制阀的三通压力补偿阀1以及第一节流阀21。

本实施例中该流量控制装置2还包括单向阀5，其中：

单向阀5的进油口与第一节流阀21的出油口并联。

单向阀5的出油口与三通压力补偿阀1的回油口并联。

单向阀5具有补油功能，用以防止液压马达62停止时反转吸空。在高速运转时，液压马达62吸空会出现内部高温烧结现象，损坏内部结构，造成液压马达62内泄，容积效率低，严重时不能工作。

本实施例中通断控制阀4优选为电磁阀。电磁阀具有便于控制、灵敏度高的有点。当然，使用其他阀门以取代电磁阀作为通断控制阀4的技术方案也在本实用新型的保护范围之内。

如图1～图3所示，本实用新型实施例提供的液压油散热系统，包括供油装置60、液压马达62、液压油散热器7以及本实用新型任一技术方案提供的流量控制装置或流量控制阀，其中：

溢流阀3的进油口与通断控制阀4的进油口两者并联且两者均与供油装置60的液压油输出端口相连通。

第一节流阀21的出油口与液压马达62的液压油入口相连通。

液压马达62的动力输出轴与液压油散热器7的扇叶71相连接并能带动扇叶71转动。

液压马达62的液压油出口与芯体72的进油口相连通，芯体72的出油口与液压油箱8相连通。

扇叶71的出风方向朝向或背向液压散热器的芯体72，且扇叶71与芯体72之间存在间隙。扇叶71的出风方向朝向液压散热器的芯体72时，能以吹风的方式使温度较低的气流经过液压散热器的芯体72从而达到冷却液压散热器的芯体72内液压油的目的，反之，扇叶71的出风方向背向液压散热器的芯体72时，能以吸风的方式使将温度较低的气流经过液压散热器的芯体72从而也可以达到冷却液压散热器的芯体72内液压油的目的。

液压马达62带动扇叶71转动来散热的技术方案相对于由电机带动扇叶71转动来散热而言具有扭矩大的优点，具有相同散热面积的液压油散热器7由液压马达62驱动的散热功率比由电机驱动的散热功率大25%～35%。

本实施例中供油装置60包括动力装置（具体可以为柴油发动机、汽油发动机或电动机）以及油泵61（具体可以为定量齿轮泵），其中：

动力装置的动力输出轴与油泵61的动力输入轴相连接并带动油泵61的动力输入轴转动。

油泵61的液压油入口与液压油箱8相连通，油泵61的液压油出口为供油装置60的液压油输出端口。

动力装置为油泵61提供足以从液压油箱8吸入液压油并将液压油以一定压力从液压油输出端口输出的动力。

当然，使用其他泵以取代定量齿轮泵的技术方案也在本实用新型的保护范围之内。

本实施例中动力装置可以为柴油发动机、汽油发动机或电动机，优选为采用柴油发动机。柴油发动机具有功率大、经济性能好的优点。

当然，使用其他动力装置以取代发动机或电动机的技术方案也在本实用新型的保护范围之内。

另外，本实用新型也可以采用变量柱塞泵驱动定量马达的方式，根据发动机的转速来调整变量柱塞泵的排量的大小，以实现驱动马达输出稳定的转速。但是这种控制方式需要根据发动机的转速来控制变量柱塞泵，需要采用比例控制。该方案中发动机的转速变化是由主机的操纵手操作出来的，采用实时控制时需要系统能够监控发动机的转速，然后根据发动机转速来控制泵的排量变化，它们之间的函数关系是非线性的，这就需要主机系统是电控系统。

上述本实用新型所公开的任一技术方案除另有声明外，公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本实用新型才公开部分数值以举例说明本实用新型的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本实用新型创造保护范围的限制。

同时，上述本实用新型所公开或涉及的互相连接的零部件或结构件，除另有声明外，连接均可以理解为：能够拆卸地固定连接（例如使用螺栓或螺钉连接），也可以理解为：不可拆卸的固定连接（例如铆接、焊接），当然，互相连接也可以为一体式结构（例如使用铸造工艺一体成形制造出来）所取代（明显无法采用一体成形工艺除外）。

另外，上述本实用新型公开的任一技术方案中所应用的用于表示几何位置关系或几何形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种流量控制阀，其特征在于，包括三通压力补偿阀、第一节流阀以及第二节流阀，其中：

所述第一节流阀的进油口与所述三通压力补偿阀的进油口并联；

所述第一节流阀的出油口与所述第二节流阀的进油口并联；

所述第二节流阀的出油口与所述三通压力补偿阀的流量反馈油口相连通。

2.根据权利要求1所述的流量控制阀，其特征在于，所述第一节流阀为可调式节流阀。

3.根据权利要求1所述的流量控制阀，其特征在于，所述第二节流阀为固定式节流阀。

4.一种流量控制装置，其特征在于，包括溢流阀、通断控制阀以及权利要求1－3任一所述的流量控制阀，其中：

所述溢流阀的进油口与所述通断控制阀的进油口并联；

所述通断控制阀包括第一出油口以及第二出油口，所述第一出油口与所述流量控制阀中的所述第一节流阀的进油口以及所述三通压力补偿阀的进油口相连通；

所述第二出油口、所述溢流阀的回油口以及所述三通压力补偿阀的回油口三者并联；

所述通断控制阀开阀时所述通断控制阀的进油口与所述第一出油口相连通，所述通断控制阀关阀时所述通断控制阀的进油口与所述第二出油口相连通。

5.根据权利要求4所述的流量控制装置，其特征在于，该流量控制装置还包括单向阀，其中：

所述单向阀的进油口与所述第一节流阀的出油口并联；

所述单向阀的出油口与所述三通压力补偿阀的回油口并联。

6.根据权利要求4或5所述的流量控制装置，其特征在于，所述通断控制阀为电磁阀。

7.一种液压油散热系统，其特征在于，包括供油装置、液压马达、液压油散热器以及权利要求4－6任一所述的流量控制装置，其中：

所述溢流阀的进油口与所述通断控制阀的进油口两者并联且两者均与所述供油装置的液压油输出端口相连通；

所述第一节流阀的出油口与所述液压马达的液压油入口相连通，

所述液压马达的动力输出轴与所述液压油散热器的扇叶相连接并能带动所述扇叶转动；

所述液压马达的液压油出口与所述芯体的进油口相连通，所述芯体的出油口与液压油箱相连通；

所述扇叶的出风方向朝向或背向所述液压散热器的芯体，且所述扇叶与所述芯体之间存在间隙。

8.根据权利要求7所述的液压油散热系统，其特征在于，所述供油装置包括动力装置以及油泵，其中：

所述动力装置的动力输出轴与所述油泵的动力输入轴相连接并带动所述油泵的动力输入轴转动；

所述油泵的液压油入口与所述液压油箱相连通，所述油泵的液压油出口为所述供油装置的液压油输出端口。

9.根据权利要求8所述的液压油散热系统，其特征在于，所述动力装置为柴油发动机、汽油发动机或电动机。

10.根据权利要求8所述的液压油散热系统，其特征在于，所述油泵为定量齿轮泵。

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