CN202913450U - 一种装载机用压力补偿器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种装载机用压力补偿器，包括阀套、压力补偿阀芯和选择阀芯，所述压力补偿阀芯中心有竖直通孔，竖直通孔内安装有所述选择阀芯，所述压力补偿阀芯上的弹簧座和螺塞，复位弹簧位于反馈阀螺塞和弹簧座之间，选择弹簧位于所述选择阀芯和螺座之间，所述阀套上具有LS压力油孔,与换向阀体上LS腔相通。本实用新型的装载机用压力补偿器用于负载敏感多路阀，可以使多路换向阀输出流量与阀芯行程相匹配，具有良好的微控性能，执行机构速度与负载压力无关,多个执行机构复合动作时，流量压力互不影响，即使在流量饱和时，仍能让通往各执行机构的流量维持比例关系。

Description

一种装载机用压力补偿器

技术领域

   本实用新型涉及一种压力补偿器，具体地是一种装载机用压力补偿器。

背景技术

目前广泛使用的负载敏感多路阀，压力补偿器和单向阀多为分开设置结构，阀体内为了留出单向阀的安装空间，将使阀体沿主阀孔的长度尺寸变得较大

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述存在的技术问题，提供一种负荷传感压力补偿器，用于负载敏感多路阀，可以使多路换向阀输出流量与阀芯行程相匹配，具有良好的微控性能，执行机构速度与负载压力无关,多个执行机构复合动作时，流量压力互不影响，即使在流量饱和时，仍能让通往各执行机构的流量维持比例关系。

为达到上述目的，一种装载机用压力补偿器，包括阀套、压力补偿阀芯和选择阀芯，所述压力补偿阀芯中心有竖直通孔，竖直通孔内安装有所述选择阀芯，所述压力补偿阀芯上的弹簧座和螺塞，复位弹簧位于反馈阀螺塞和弹簧座之间，选择弹簧位于所述选择阀芯和螺座之间。

进一步的，所述阀套上具有LS压力油孔,与换向阀体上LS腔相通。

进一步的，所述压力补偿阀芯上有节流槽。

进一步的，所述压力补偿阀芯根据                                                

与下腔压力

的大小而在阀套内上下运动，其中

为弹簧腔压力，f为复位弹簧的弹簧力，A为压力补偿阀芯作用面积。

进一步的，所述压力补偿阀芯外圆周面上有环形槽，该环形槽在任意时刻都与阀套上的所述LS压力油孔相通。

进一步的，所述环形槽上设有水平孔，所述水平孔与选择阀芯的第一、第二台肩之间的环形槽相通。

进一步的，所述压力补偿阀芯上设有第一水平孔及第一竖直孔，与压力补偿阀的弹簧腔相通。

进一步的，所述压力补偿阀芯上还设有斜孔，该斜孔将换向阀的负载腔的负载压力引到选择阀芯的下腔。

进一步的，所述压力补偿阀芯上有第二竖直孔，其一端与换向阀的节流槽的后腔相连，另一端与第二水平孔相交。

进一步的，所述选择阀芯上有孔，将第一和第二台肩间的油液压力引到选择阀芯后腔。

该压力补偿器上部有LS压力孔，与阀体插装孔上的LS通道相通，多联换向阀体的LS腔通过孔道相连通，并且经管路将LS压力接到负载敏感泵的LS压力反馈口上。变量泵的作用是使输出的油液压力与LS反馈口压力之差为定值。

压力补偿器具有负载压力选择和补偿功能，并且有负载保持功能。它将同时工作的执行机构最高负载压力选择到LS油道，同时将这个LS压力传递到压力补偿器弹簧敏感腔，这个压力控制压力补偿阀芯开口，使得补偿阀芯前腔压力等于

（其中f为弹簧力，A为补偿阀芯作用面积）。使得所有换向阀片的阀杆节流槽后腔压力都等于LS压力。而所有阀杆前腔压力等于泵口压力P。前述变量泵能使P与LS之差恒定。于是所有阀杆压差相等，流量只与各自面积成正比。各片阀的流量与其各自开口面积成比例。当负载压力高于泵口压力时，选择阀芯移到上位，将负载压力传递到压力补偿器上腔，使其处于初始关闭位置，实现负载保持功能。

附图说明

图1为本实用新型的液压原理示意图。

图2 为具有本实用新型的压力补偿器的多路阀的剖视图。

图3 为本实用新型压力补偿器剖视图。

图4 为本实用新型的压力选择阀芯剖视图。

图5 为本实用新型的压力选择阀芯上移时示意图。

具体实施方式

 下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

如图1、图2所示，该压力补偿器插装在换向阀上，换向阀的腔体5为泵并联进油腔P0，腔体7为补偿器前腔P，腔体4、8为压力补偿器出油后腔，腔体9为工作A腔，腔体3为工作B腔，腔体11、12为回油腔，换向阀杆10，换向阀杆上节流槽6。换向阀杆10左移，节流槽6打开，腔体9与回油腔11之间沟通，腔体4与工作B腔3沟通。油液从腔体5经节流槽6流入腔体7，经压力补偿器通往腔体4经节流槽6进入工作B腔3再到负载，从负载回油经腔体9流到腔体11回油箱。当换向阀杆10右移时则反之。

图3所示为图2的放大视图，右边为压力补偿器的剖视图。图中换向阀杆处于左换向位，节流槽34打开。阀体上腔体33为泵进油腔（节流槽34前腔），腔体13为压力补偿器前腔（节流槽34后腔）。压力补偿器通过螺纹连接，插装在换向阀体中间的安装孔上。

压力补偿器包括阀套16及其上加工的孔道，压力补偿阀芯24及其上加工的孔道，选择阀芯22及其上孔道，选择弹簧23，压力补偿阀芯24上的弹簧座28和螺塞，复位弹簧25，反馈阀螺塞27。压力补偿阀芯24上的工艺孔用球涨式堵头密封。

阀套16上孔17及环形内沟槽连通换向阀体上腔体32。阀套16上孔20为LS压力油孔,与换向阀体上LS腔21相通，LS腔21的LS压力反馈到变量泵的LS口上。补偿阀套上设有三道密封，将换向阀体上三个油腔分隔开来。

压力补偿阀芯24安装在阀套16内，通过复位弹簧25使其处于下位，压力补偿阀芯24上端有凸缘台肩，限定了压力补偿阀芯24初始位置。压力补偿阀芯24上有节流槽15，当腔体13的压力油将压力补偿阀芯24打开时，油液通过该节流槽15进入环形内沟槽通过孔17进入腔体32再通往工作机构。压力补偿阀芯24根据

(

为弹簧腔压力，f为复位弹簧的弹簧力，A为补偿阀芯作用面积)（

代表编号为*处压力，下同）与下腔压力

的高低而在阀套内上下运动。当

>压力补偿阀芯24下降减少节流槽15开口面积，而当

<时压力补偿阀芯24上升增加节流槽15开口面积。

压力补偿阀芯24中心有竖直通孔，以下简称为选择阀孔，孔内安装有选择阀芯22。压力补偿阀芯24外圆周面上有环形槽19，在任意时刻都与阀套上LS孔20相通,此处压力等于LS压力

。环形槽19上设有水平孔18，水平孔18通中间选择阀孔，无论选择阀芯22处于哪一位置，水平孔18都与选择阀芯的台肩22a、22b之间的环形槽相通，此处压力为。压力补偿阀芯24上设有水平孔30及竖直孔29通到压力补偿阀的弹簧腔26。压力补偿阀芯24上设有斜孔31，将换向阀腔体32负载压力通过斜孔31引到选择阀芯22的下腔。压力补偿阀芯24上有竖直孔35一端与换向阀腔体13相连，另一端与水平孔36相交。选择阀芯22后腔有选择弹簧23。选择阀芯22上有孔22d和22e，将台肩22a和22b间的油液压力引到选择阀芯后腔,即选择阀芯后腔压力为

。

选择阀芯22与上述孔道构成了个两位四通阀。选择阀芯22根据上下腔压力高低而上下移动。当负载压力

<

+

（为选择弹簧23的弹簧力，

为选择阀芯截面积）时，选择阀芯22处于如图3的初始位置：孔20 的Ls压力油通过环形槽19，孔18，孔30，孔29引到压力补偿阀弹簧腔26。即压力补偿阀芯弹簧腔26压力为Ls压力。当负载压力

>

+

，选择阀芯22将向上移动如图5所示：关闭台肩22b与孔30之间通道，切断Ls压力油与补偿阀芯弹簧腔26的沟通。台肩22c上移与孔30相通，使腔体32的负载压力通过斜孔31及图5所示节流孔38，孔30，31进入补偿阀芯弹簧腔26。即此时，压力补偿阀弹簧腔压力26为负载腔32压力。

本实用新型的装载机用压力补偿器的工作控制过程如下：

中立位置：当安装该压力补偿器的换向阀片不换向时，如图2所示腔体7（图3中腔体13）与T0回油腔相通，腔体8（图3中腔体32）也与T0回油腔相通，压力为0。选择阀芯和压力补偿阀芯在弹簧力作用下都处于图2所示初始位置。

单片换向：

如图3所示，换向阀杆左移换向。节流槽34打开，油液从腔体33经节流槽34流入腔体13。同时腔体32与负载压力相通设其压力为，压力经图3所示的孔 31传到选择阀芯22下腔，推动选择阀芯处于上位，并将负载压力通过孔30、29传到压力补偿阀芯上腔，同时换向阀腔体13压力经压力补偿器孔35和孔36，台肩22a和22b之间环形槽，孔18、20传递到LS通道21，反馈到变量泵，使变量泵压力升高。当系统压力低于负载腔B压力时，压力补偿阀芯未能打开，此时补偿阀芯起单向阀作用。当变量泵使系统升压到高于负载B腔压力时，压力补偿阀芯24上移至最大开口位置，打开节流槽15，油液经节流槽15进入腔体32（即图2中腔体4），再进入图2中腔体3经B工作口到达工作机构，驱动负载工作。反馈到泵LS口的压力是节流槽34后腔13的压力，而变量泵使得节流槽34前腔33压力比LS压力高固定差值△P（假定1.6MPa），也就是说节流槽34前后压差为定值。也就使得通过的流量只与节流槽过流面积比例。也就使得流量与负载压力无关，只与阀芯开口面积成正比。而阀芯一经设计制造，面积与行程特性就固定下来。也就是说流量与行程得到一一对应关系，也就是操作有预判性。

复合动作：

前述为只有动臂联阀换向时情况，下面讨论多联复合动作时情况。保持上面所述动臂联负载和换向阀杆位置不变。假定铲斗联负载压力低于动臂联。当铲斗联阀杆左移时，同上所述，铲斗联B工作口出油通往执行机构，执行机构回油经A工作口回油箱。此时铲斗联压力补偿器的选择阀芯下腔压力为铲斗负载，低于LS通道压力（动臂负载），选择阀芯处于初始位置未能打开。反馈到补偿阀芯弹簧腔压力为LS压力

。压力补偿阀芯在

压力作用下，补偿阀芯处于节流状态，以使补偿阀芯下腔压力升高至LS压力，补偿阀芯处于平衡位置。也就是说铲斗阀杆上节流槽34后腔13的压力等于LS压力即动臂联负载压力。也就是说动臂和铲斗阀杆节流槽34前后腔压力相等。因而通过的流量只与各自节流槽的开口面积成比例。

当铲斗联压力升高到超过动臂联负载压力时，此时对于铲斗联补偿器的选择阀芯，下腔作用力大于上腔作用力，选择阀芯上移，使其负载腔32压力通往其压力补偿阀芯弹簧腔，同时13腔压力选择进入LS通道。而对于动臂联选择阀芯则刚好相反，动臂联选择阀芯下移到初始位置，关闭LS与13腔的通道，打开LS压力传递到弹簧腔的通道，使新的LS压力（铲斗负载压力）作用在弹簧腔，使13腔压力等于LS压力。于是LS压力完成了替换，LS压力等于任意时刻的最大负载压力。

流量欠饱和时：

两联同时工作时,如按设定压差△P分配,负载所需流量之和超过泵所能提供的最大流量。此时称为流量饱和。此时变量泵已处于最大排量,但已无法维持阀杆节流槽前后△P。而对于换向阀压力补偿器来说不管流量是否饱和其始终操持LS压力为最高负载压力,维持同时工作几片阀节流槽前后压差相等。因而各片的流量比例关系仍为开口面积之比,只是此时节流槽压差将比设定△P要小。也就是说,本实用新型阀组具有抗流量饱和特性,即使在系统流量不足时仍能保持比例特性。

负载保持

本实用新型与原有装载机阀相比,有如下优点:

比例操纵:流量与滑阀行程关系对应,工作机构速度不受负载影响,调速范围广,作业者操纵简单,舒适。

节能:泵输出流量按需分配,压力与负载适应.而传统定量系统泵全流量输出,溢流时多余油液以安全阀压力流回油箱,能量损失大,尤其是在阀芯小开口节流,高压小流量时,损失最大.而该实用新型液压系统,泵输出压力只比负载高一个△P值,输出流量只根据滑阀节流槽开口决定,无多余输出.具有回油再生功能,在油缸下放时将回油再利用节省能耗。集成了先导油源,节省成本,使系统精简。

以上所述及图中所示的仅是本实用新型的优选实施方式。应当指出，对于本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，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种装载机用压力补偿器，包括阀套（16）、压力补偿阀芯（24）和选择阀芯（22），所述压力补偿阀芯（24）中心有竖直通孔，竖直通孔内安装有所述选择阀芯（22），其特征在于：所述压力补偿阀芯（24）上的弹簧座（28）和螺塞，复位弹簧（25）位于反馈阀螺塞（27）和弹簧座（28）之间，选择弹簧（23）位于所述选择阀芯（22）和螺座之间。

2.如权利要求1所述的装载机用压力补偿器，其特征在于：所述阀套（16）上具有LS压力油孔（20）,与换向阀体上LS腔（21）相通。

3.如权利要求1所述的装载机用压力补偿器，其特征在于：所述压力补偿阀芯（24）上有节流槽（15）。

4.如权利要求2所述的装载机用压力补偿器，其特征在于：所述压力补偿阀芯（24）外圆周面上有环形槽（19），该环形槽（19）在任意时刻都与阀套（16）上的所述LS压力油孔（20）相通。

5.如权利要求4所述的装载机用压力补偿器，其特征在于：所述环形槽（19）上设有水平孔（18），所述水平孔（18）与选择阀芯（22）的第一、第二台肩（22a、22b）之间的环形槽相通。

6.如权利要求1或2所述的装载机用压力补偿器，其特征在于：所述压力补偿阀芯（24）上设有第一水平孔（30）及第一竖直孔（29），与压力补偿阀的弹簧腔（26）相通。

7.如权利要求1所述的装载机用压力补偿器，其特征在于：所述压力补偿阀芯（24）上还设有斜孔（31），该斜孔（31）将换向阀的负载腔（32）负载压力引到选择阀芯（22）的下腔。

8.如权利要求7所述的装载机用压力补偿器，其特征在于：所述压力补偿阀芯（24）上有第二竖直孔（35），其一端与换向阀的节流槽（34）的后腔（13）相连，另一端与第二水平孔（36）相交。

9.如权利要求7所述的装载机用压力补偿器，其特征在于：所述选择阀芯（22）上有孔（22d、22e），将第一和第二台肩（22a、22b）间的油液压力引到选择阀芯（22）的后腔。

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