CN203822733U - 履带式起重机用全负载敏感多路阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种履带式起重机用全负载敏感多路阀，包括两个阀体、分别并联在各自阀体内的三个换向阀和两个换向阀，在两阀体内均设有负载反馈油路，负载反馈油路通过安全阀与本阀体的回油油路相连；在每个换向阀内均设有定比流量分配器，定比流量分配器包括设于换向阀体内的阀芯及换向阀体上的堵头，阀芯与堵头之间设有弹簧，阀芯侧壁对应的换向阀体内设有一段连接油槽，阀芯内设有上、下连接油路，阀芯前腔与换向阀进油腔后的压力流道相通，在阀芯侧壁两侧设有与换向阀两工作油口对应的两过渡油腔，阀芯后方的弹簧腔与对应阀体的负载反馈油路相连。本实用新型具有良好的抗干扰和抗流量饱和功能，保证多执行机构工作的稳定性、协调性和可靠性。

Description

履带式起重机用全负载敏感多路阀

技术领域

   本实用新型涉及一种用于履带式起重机的多路阀。

背景技术

目前履带式起重机液压系统中的多路阀，包括多片换向阀，用于控制实施左、右行走、主卷扬、副卷扬和变幅等动作的执行机构；为提高各执行机械的控制精度，保证系统具有高效节能等特点，现多采用较为先进的阀前补偿式全负荷敏感的多路阀，但这较为先进技术，只能保证单片换向阀的滑阀两腔的压力差保持恒定，不能保证所有换向阀的滑阀两腔的压力差均相等，如此在系统多个执行机构复合动作中，各换向阀的流量按压力分配，若产生油源供油不足，会产生相互干扰，甚至使负载相对较高的执行机构无法进行工作，严重地影响了主机多执行机构工作的稳定性、协调性和可靠性，阻碍了大中型工程机械向更高控制精度的发展。

实用新型内容

 本实用新型的目的是针对现有技术存在的上述不足，提供一种履带式起重机用全负载敏感多路阀，它可实现各执行机构与负载压力无关的流量比例分配，具有良好的抗干扰和抗流量饱和功能，保证多执行机构工作的稳定性、协调性和可靠性，且功率损耗较低，并可实现单泵正常慢速工作和双泵合流后的快速工作。 

为达到上述目的，本实用新型的履带式起重机用全负载敏感多路阀，包括两个阀体、并联在一个阀体的进油油路和回油油路之间的三个换向阀、并联在另一阀体的进油油路和回油油路之间的两个换向阀，每个阀体内均设有连接其进油油路和回油油路的安全阀，其特征在于在两阀体内均设有负载反馈油路，负载反馈油路通过反馈系统安全阀与本阀体的回油油路相连；在每个换向阀内均设有定比流量分配器，定比流量分配器包括设于换向阀体内的阀芯及阀体上的堵头，阀芯与堵头之间设有弹簧，阀芯侧壁对应的换向阀体内设有一段连接油槽，阀芯内设有上、下连接油路，上连接油路的一端与连接油槽相通，其另一端与弹簧腔相通，下连接油路的一端与阀芯侧壁相通，其另一端与阀芯前腔相通，阀芯前腔与换向阀进油腔后的压力流道相通，在阀芯侧壁两侧设有与换向阀两工作油口对应的两过渡油腔，阀芯后方的弹簧腔与对应阀体的负载反馈油路相连。

本实用新型具有两路进回油系统，五个换向阀可完成履带式起重机变幅、左右行走，主副卷扬五个执行机构的液压比例控制；在各换向阀内及两系统内均设置有定比流量分配器和负载反馈油路，可实现各执行机构与负载压力无关的流量比例分配，具有良好的抗干扰和抗流量饱和功能，使工作系统在流量饱和时，按各执行机构的需求分配稳定流量，且功率损耗较低；在欠流量状态下，向各执行机构同比例减少分配流量，保证各工作机构稳定性、协调性和可靠性；

作为本实用新型的进一步改进，所述换向阀均为液控换向阀；因多路阀的工作压力高、流量大，液控换向阀的操作更为方便；

作为本实用新型的进一步改进，在两阀体之间设有电液合流控制阀，两阀体内的回油油路相连，在合流控制阀阀体的先导油路与控制腔之间设有电磁阀，其回油腔与一回油油路相连，两进油油路和两负载反馈油路均与合流控制阀阀体内各自的油腔相连；可实现单泵正常慢速工作和双泵合流后的快速工作；

作为本实用新型的进一步改进，一个以上的换向阀的两工作油口与对应的回油油路通过补油阀相连；在系统超速运动工作油口出现负压时，可从回油口及时进行补油；

作为本实用新型的进一步改进，一个以上的换向阀的一工作油口与对应的回油油路通过二次压力过载阀相连；根据工况，对相应工作油口的压力进行限制；

作为本实用新型的进一步改进，两负载反馈油路均通过恒流阀与对应的回油油路相连；在低压时，可将负载反馈油路的流量卸荷；

作为本实用新型的进一步改进，两负载反馈油路均设有双向节流阀；可控制反馈系统在正向传递和反向回油的通油速度，便于泵流量的快速调整和执行机构动作的平稳调整；

综上所述，本实用新型可实现各执行机构与负载压力无关的流量比例分配，具有良好的抗干扰和抗流量饱和功能，保证多执行机构工作的稳定性、协调性和可靠性，且功率损耗较低，并可实现单泵正常慢速工作和双泵合流后的快速工作。

附图说明

图1为本实用新型实施例的主视图。

图2为本实用新型实施例的液压原理图。

图3为图1中液控换向阀片的剖视图。

图4为图1中电控合流阀的剖视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1至图4所示，该履带式起重机用全负载敏感多路阀，包括两个阀体1和2、并联在阀体1的进油油路P1和回油油路T1之间的三个液控换向阀3、5、7、并联在阀体2的进油油路P2和回油油路T2之间的两个液控换向阀4和6，两阀体1、2内均设有连接其进油油路和回油油路的安全阀8或9，五个液控换向阀的A1～A5、B1～B5共十个工作油口与相应工作系统连接；液控油口a1～a5、b1～b5通过与系统先导控制油路连接,将先导油输入各液控换向阀阀体内，通过控制工作滑阀行程，确定了各工作滑阀的开口通油状态；根据工况，液控换向阀3、5、6的一工作油口与对应的回油油路T1或T2通过二次压力过载阀40相连，液控换向阀4和7的两工作油口与对应的回油油路通过补油阀41相连；两阀体1、2内的回油油路T1和T2相连，在两阀体1、2内均设有负载反馈油路LS1或LS2，负载反馈油路LS1或LS2通过各自的反馈系统安全阀11或12与本阀体的回油油路T1或T2相连，两负载反馈油路LS1、LS2均设有双向节流阀13或14，两负载反馈油路LS1、LS2均通过各自的恒流阀15或16与回油油路T1或T2相连；在每个液控换向阀内均设有定比流量分配器10，定比流量分配器10包括设于每个液控换向阀体17内的阀芯18及阀体17上的堵头19，阀芯18与堵头19之间设有弹簧20，阀芯侧壁对应的换向阀体17内设有一段连接油槽21，阀芯18内设有上连接油路22和下连接油路23，上连接油路22的一端与连接油槽21相通，其另一端与阀芯18与堵头19之间的弹簧腔26相通，下连接油路23的一端与阀芯侧壁相通，其另一端与阀芯前腔25相通，阀芯前腔25与换向阀进油腔P后的压力流道27相通，在阀芯侧壁两侧设有与换向阀两工作油口A、B对应的两过渡油腔28、29，阀芯18后方的弹簧腔26与对应阀体1或2的负载反馈油路相连；在两阀体之间设有电液合流控制阀30，在电液合流控制阀阀体31的先导油路32与控制腔33之间设有电磁阀34，其回油腔35与回油油路T1或T2相连，两进油油路P1、P2与合流控制阀阀体31内各自的进油油腔36、37相连，两负载反馈油路LS1、LS2与合流控制阀阀体31内各自的油腔38、39相连；

本实用新型具有两路进回油系统，液控换向阀3、4、5、6、7可对应完成履带式起重机的变幅、左行走、副卷扬、主卷扬、右行走五个执行机构的液压比例控制；其工作原理如下：

当各执行机构不工作时，其先导系统处于回油状态，各先导控制口a或b无压力输入，各液控换向阀17的滑阀24处于中位位置状态，这时两反馈油路LS1或LS2均通过各自恒流阀15或16与回油油路T1或T2相通，并通过各自的双向节流阀13或14，将该回油压力传递到系统的供油泵，其压力几乎为零，控制供油泵的斜盘处于低压待命工作状态，油泵仅输出最小的供油量，这时整个系统几乎无压力损失；

P1与P2系统分别工作状态：

在P1与P2系统分别工作时，电磁阀34处于断电状态，电液合流控制阀30的回油腔35与回油油路相通，其滑阀46在复位弹簧45的作用下处于中位，封闭两进油油路P1与P2和两负载反馈油路LS1与LS2，P1与P2系统完全独立，相互无关联，使每个执行机构可实现单泵正常的单独工作和单泵多个执行机构的复合工作；

当先导比例系统开始工作，如图3所示，控制各液控换向阀的滑阀24按对应的先导压力值换向到所需工作位置，进油油路P1或P2中的压力油进入换向阀阀体17的进油腔P并通过滑阀24的开口、压力流道27与相应的定比流量分配器10的阀芯前腔25接通，推动阀芯18后移，将供油泵的待命油液经一过渡油腔28或29与一工作油口A或B、即工作机构的工作腔相通（此时另一工作油口B或A与回油腔T相通），系统开始建压，对应的负载反馈油路LS1或LS2将各执行机构中压力最高的负载同时作用在同一系统各液控换向阀阀体17内的弹簧腔26，此时上连接油路22和下连接油路23均与连接油槽21相通，该负载压力也被反馈至压力流道27，虽然同一系统中各执行机构的负载各不相同，并在不断的变化，但由于各液控换向阀的滑阀24两端所形成的压差值（△P=P-PS）均保持不变，其向工作机构提供的流量，仅与对应的工作滑阀24的开度（通油面积）相关，当工作滑阀24开度处于位置不变，则执行机构会获得一稳定流量，保证在负载变化的情况下，其工作速度保持稳定不变；由于系统形成了灵敏的压力传递机构，即使同一系统中各执行机构负载产生不同的变化，各液控换向阀内定比流量分配器会随动调整，维持该固定压差值，保证各执行机构自身的工作速度，在负载变化的情况下，使工作速度保持稳定不变；同时将该负载压力的最大值通过各自的负载反馈油路LS1或LS2迅速的传递至供油泵的反馈系统，从而调整供油泵斜盘，使供油系统提供所对应的执行机构所需的工作流量，系统进入正常的工作状态；

在系统流量不能满足多执行机构所需流量总和，即处于欠流量工作状态条件下，若各工作滑阀24行程开度维持不变，各液控换向阀的滑阀24两端所形成的压差值会相应同比减小，使各执行机获得新的稳定的、同比减小的工作流量工作，即可靠地实现了欠流量工作状态条件下，多个执行机构流量的定比分配，从而使各执行机构均在自身设定的参数下正常工作，不会产生负载高的执行机构停止工作的状态，并保证负载变化的情况下，工作速度保持稳定不变；负载敏感控制系统的功率损耗较低，效率远高于常规液压系统；高效率及功率损失小，意味着燃料的节省以及液压系统较低的发热；

另通过工作滑阀合理的通流面积和整个行程通油面积变化的特殊设计，在液压比例先导系统的控制下，滑阀24任意工作位置，均可获得相应的稳定流量输出，并根据行程变化，可使流量从零逐渐增大至全行程时，达到设计的最大流量，由于滑阀24节流槽合理的通流面积变化设计，在液压比例先导系统的控制下，可获得稳定的满足需要的各种流量输出，使相应的执行机构均可实现全行程无级比例调速，从而实现执行机构精确微动控制，并可实现其执行机构动作的高重复精度。

以上特点，圆满的解决了多个执行机构复合动作中，油源供油不足，产生相互干扰，甚至使负载相对较高的执行机构无法进行工作，严重地影响了主机多执行机构工作的稳定性、协调性和可靠性这一长期困扰主机液压系统的技术难题。即保证了主机执行机构复合动作时具有良好的工作性能，从而实现执行机构精确的微动控制。

P1与P2系统合流工作状态：

当系统执行机构需要到P1到P2或P2到P1合流工作时，如图4所示，操纵电磁阀34处于通电状态，电液合流控制阀30的先导油路32与控制腔33相通，滑阀46在油压的控制下克服复位弹簧45的阻力左移，处于合流工作位置，使两进油油腔36、37相通及两油腔38、39相通，从而使得两进油油路P1与P2和两负载反馈油路LS1与LS2接通，P1与P2系统根据实际工况确定油液合流后的流向（P1到P2或P2到P1），使每个执行机构可实现双泵合流的快速单独工作和双泵合流的多个执行机构的复合工作，使系统非常方便的实现了各执行机构单泵工作和双泵合流工作状态的顺利转换。

双向节流阀13、14的两节流阻尼不同，可控制反馈系统在正向传递和反向回油的通油速度，便于泵流量的快速调整和执行机构动作的平稳调整；在系统超速运动工作油口出现负压时，补油阀41可从对应的回油口及时进行补油；二次压力过载阀40可对相应工作油口的压力进行限制，提高安全性。

Claims (7)

1.一种履带式起重机用全负载敏感多路阀，包括两个阀体、并联在一个阀体的进油油路和回油油路之间的三个换向阀、并联在另一阀体的进油油路和回油油路之间的两个换向阀，每个阀体内均设有连接其进油油路和回油油路的安全阀，其特征在于在两阀体内均设有负载反馈油路，负载反馈油路通过反馈系统安全阀与本阀体的回油油路相连；在每个换向阀内均设有定比流量分配器，定比流量分配器包括设于换向阀体内的阀芯及换向阀体上的堵头，阀芯与堵头之间设有弹簧，阀芯侧壁对应的换向阀体内设有一段连接油槽，阀芯内设有上、下连接油路，上连接油路的一端与连接油槽相通，其另一端与弹簧腔相通，下连接油路的一端与阀芯侧壁相通，其另一端与阀芯前腔相通，阀芯前腔与换向阀进油腔后的压力流道相通，在阀芯侧壁两侧设有与换向阀两工作油口对应的两过渡油腔，阀芯后方的弹簧腔与对应阀体的负载反馈油路相连。

2. 如权利要求1所述的履带式起重机用全负载敏感多路阀，其特征在于所述换向阀均为液控换向阀。

3.如权利要求1或2所述的履带式起重机用全负载敏感多路阀，其特征在于在两阀体之间设有电液合流控制阀，两阀体内的回油油路相连，在合流控制阀阀体的先导油路与控制腔之间设有电磁阀，其回油腔与一回油油路相连，两进油油路和两负载反馈油路均与合流控制阀阀体内各自的油腔相连。

4. 如权利要求3所述的履带式起重机用全负载敏感多路阀，其特征在于一个以上的换向阀的两工作油口与对应的回油油路通过补油阀相连。

5. 如权利要求4所述的履带式起重机用全负载敏感多路阀，其特征在于一个以上的换向阀的一工作油口与对应的回油油路通过二次压力过载阀相连。

6. 如权利要求5所述的履带式起重机用全负载敏感多路阀，其特征在于两负载反馈油路均通过恒流阀与对应的回油油路相连。

7. 如权利要求6所述的履带式起重机用全负载敏感多路阀，其特征在于两负载反馈油路均设有双向节流阀。