CN205001275U - 直线行走控制阀、直线行走控制系统和挖掘机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种直线行走控制阀、直线行走控制系统和挖掘机。该直线行走控制阀包括主控制阀和四个外接油口，其中第一、第三外接油口与主控制阀的第一控制阀腔连接，第二、第四外接油口与主控制阀的第二控制阀腔连接，以控制主控制阀在第一阀芯位置和第二阀芯位置之间切换，通过比较第一外接油口和第二外接油口之间的压力差与第四外接油口和第三外接油口之间的压力差的大小可使主控制阀处于不同的通断状态，从而控制与主控制阀的各进出油口连接的不同油路的通断状态。将该直线行走控制阀应用于直线行走控制系统中，使四个外接油口与流量-压差转换装置配合连接，并适当连接主控制阀的进出油口，直线行走控制阀可以控制直线行走。

Description

直线行走控制阀、直线行走控制系统和挖掘机

技术领域

本实用新型涉及工程机械液压控制技术领域，特别涉及一种直线行走控制阀、直线行走控制系统和挖掘机。

背景技术

一些工程机械要求在作业时保持直线行走，例如广泛应用于工业与民用建筑、农田水利、道路桥梁、矿山采掘、市政等工程施工中的挖掘机，其工作环境恶劣，复合动作频繁，尤其在进行越过沟渠或者爬坡下坡等作业时，需要实现直线行走和其他上车执行机构(动臂、斗杆、铲斗、回转等)的复合动作，通常把这种在前进或后退的同时操纵回转、动臂或铲斗动作的复合动作称为行走复合动作。

目前常用的挖掘机液压系统中通常设有两个主泵，当挖掘机只行走而上车执行机构不工作时，两个主泵分别独立给左右行走马达供油，由于两个主泵的输出流量相等，且液压油只供给行走马达，因此流经左右行走马达的流量相等，左右行走马达的转速相同，从而挖掘机能够实现直线行走；而当挖掘机执行行走复合动作时，左右行走马达以及上车执行机构均处于工作状态，此时其中一个泵既要给行走马达供油，又要给上车执行器供油，而另一个泵则只给行走马达供油，这就导致流入左右行走马达的流量不再相等，挖掘机于是就容易向供油流量较少的行走马达一侧跑偏，造成挖掘机无法再保持直线行走。

为了提高挖掘机在执行行走复合动作时的直线行走能力，目前所采用的技术手段是在挖掘机液压系统中设置直线行走阀，该直线行走阀开启以后，液压系统由原来的两个主泵分别为两侧行走马达供油，变为一个主泵只为左右行走马达供油，而另一个主泵则为上车执行器供油，这就使得行走系统从复合工况中独立出来，从而达到提高挖掘机直线行走能力的目的。

然而，这种设置直线行走控制阀的技术方案，其只能在左右行走马达的负载相同时才能使挖掘机保持直线行走，而一旦左右行走马达的负载不同，挖掘机还是会出现跑偏甚至转弯的问题，这是由于负载不同导致两侧行走马达的进油油路上的压力不同，负载大的一侧压力较大，负载小的一侧压力较小，而液压油总是从高压区流向低压区，因此虽然直线行走控制阀开启后只有一个主泵为左右行走马达供油，但当负载不同时该主泵也无法再等量地为左右行走马达供油，而是会向负载较小、压力较小一侧的行走马达提供更多的液压油，进而导致挖掘机无法保持直线行走。而且由于挖掘机的工作环境通常复杂且恶劣，挖掘机实际行走时左右行走马达受到相同负载的概率很小，甚至通常两侧负载会差别较大，比如挖掘机整车倾斜时，水平高度较低一侧的履带受到的负载要远大于水平高度较高一侧的履带，单泵所提供的液压油大多流向水平高度较高一侧履带的马达，此时采用直线行走阀的结果是挖掘机向低履带一侧跑偏甚至转弯，这不仅无法达到控制挖掘机保持直线行走的目的，甚至反而还会影响施工安全。

针对直线行走控制阀所存在的上述问题，目前一种解决方法是采用电气控制方案，利用电气元件采集进入左右行走马达的流量，并通过控制器控制其流量相等以实现直线行走，例如专利号为CN102888873A的专利利用流量传感器分别采集进入左右行走马达的流量，然后将流量信号传递给行走控制器，通过行走控制器对流量信号进行对比分析，输出信号控制增设的电液比例压力阀的输出压力，以调整行走马达控制阀的开度，使进入左右行走马达的流量相等来实现目的。

然而，这种采用电气控制的方案需要在系统中增加设置各种电气元件，成本较高，以CN102888873A的专利为例，系统需要增设六个流量传感器、两个行走控制器、四个单向电液比例压力控制阀和一个压力开关，成本在万元以上。而且，由于系统引入了较多的电气元件，并且呈串联连接，使得系统本身的可靠性降低，尤其是在作业频繁、负载切换较快的挖掘机械领域，设置串联结构连接的电气系统，会使整机可靠性相对更差。此外，基于增设的电气元件的特点，单向电液比例压力控制阀安装在多路阀先导油路上，行走控制器设置在驾驶室内，流量传感器安装在左右履带行走马达覆盖件内，由于分布较分散，所以检修时安装拆卸不便，甚至会出现因马达覆盖件内空间不足以安装上述数量的流量传感器而需要进行车架改装的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种直线行走控制阀、直线行走控制系统和挖掘机，将本实用新型的直线行走控制阀应用于需要直线行走的工程机械的液压系统中，能够使工程机械在两侧行走马达的负载不同时仍然保持直线行走，确保施工安全。

为实现上述目的，本实用新型第一方面提供一种直线行走控制阀，其包括阀体，阀体上设有主控制阀、第一外接油口、第二外接油口、第三外接油口和第四外接油口，主控制阀包括第一主进油口、第一主出油口、第二主进油口、第二主出油口、第一控制阀腔和第二控制阀腔，其中：主控制阀具有第一阀芯位置和第二阀芯位置，第一控制阀腔和第二控制阀腔分别设置于主控制阀的两端以控制所述主控制阀在第一阀芯位置和第二阀芯位置之间切换，第一控制阀腔的压力大于第二控制阀腔的压力时，主控制阀处于第一阀芯位置，第一主进油口与第一主出油口连通而第二主进油口与第二主出油口断开；第一控制阀腔的压力小于第二控制阀腔的压力时，主控制阀处于第二阀芯位置，第二主进油口与第二主出油口连通而第一主进油口与第一主出油口断开；并且，第一外接油口通过第一油路与第一控制阀腔连接，第二外接油口通过第二油路与第二控制阀腔连接，第三外接油口通过第三油路与第一控制阀腔连接，第四外接油口通过第四油路与第二控制阀腔连接。

可选地，直线行走控制阀还包括设置在阀体上的辅助控制机构，辅助控制机构用于控制第一油路、第二油路、第三油路和第四油路的通断。

可选地，辅助控制机构包括第一辅助控制机构和第二辅助控制机构，第一辅助控制机构用于控制第一油路的通断以及第二油路的通断，第二辅助控制机构用于控制第三油路的通断以及第四油路的通断。

可选地，第一辅助控制机构包括第一辅助阀芯、第一进油口、第一出油口、第二进油口和第二出油口，第一辅助控制机构的第一进油口与第一外接油口连通，第一辅助控制机构的第二进油口与第二外接油口连通，第一辅助控制机构的第一出油口与第一控制阀腔连通，第一辅助控制机构的第二出油口与第二控制阀腔连通，第一辅助阀芯用于控制第一辅助控制机构的第一进油口与第一出油口之间以及第二进油口与第二出油口之间同时处于连通与截止两种状态中的一种状态；和/或，第二辅助控制机构包括第二辅助阀芯、第一进油口、第一出油口、第二进油口和第二出油口，第二辅助控制机构的第一进油口与第三外接油口连通，第二辅助控制机构的第二进油口与第四外接油口连通，第二辅助控制机构的第一出油口与第一控制阀腔连通，第二辅助控制机构的第二出油口与第二控制阀腔连通，第二辅助阀芯用于控制第二辅助控制机构的第一进油口与第一出油口之间以及第二进油口与第二出油口之间同时处于连通与截止两种状态中的一种状态。

可选地，第一辅助控制机构包括设置于第一油路上的第一油路控制阀以及设置于第二油路上的第二油路控制阀，其中：第一油路控制阀包括第一阀芯、进油口和出油口，第一阀芯用于控制第一油路控制阀的进油口和出油口是否连通，第一油路控制阀的进油口与第一外接油口连通，第一油路控制阀的出油口与第一控制阀腔连通；第二油路控制阀包括第二阀芯、进油口和出油口，第二阀芯用于控制第二油路控制阀的进油口和出油口是否连通，第二油路控制阀的进油口与第二外接油口连通，第二油路控制阀的出油口与第二控制阀腔连通；和/或，第二辅助控制机构包括设置于第三油路上的第三油路控制阀以及设置于第四油路上的第四油路控制阀，其中：第三油路控制阀包括第三阀芯、进油口和出油口，第三阀芯用于控制第三油路控制阀的进油口和出油口是否连通，第三油路控制阀的进油口与第三外接油口连通，第三油路控制阀的出油口与第一控制阀腔连通；第四油路控制阀包括第四阀芯、进油口和出油口，第四阀芯用于控制第四油路控制阀的进油口和出油口是否连通，第四油路控制阀的进油口与第四外接油口连通，第四油路控制阀的出油口与第二控制阀腔连通。

可选地，第一辅助控制机构包括第一油路控制阀和第二油路控制阀，并且第二辅助控制机构包括第三油路控制阀和第四油路控制阀，其中，第一外接油口和第三外接油口设置于第一控制阀腔一端，且第一外接油口与第三外接油口位于主控制阀的两侧；第二外接油口与第四外接油口设置于第二控制阀腔一端，第二外接油口与第四外接油口设置于主控制阀的两侧，且第二外接油口与第一外接油口位于主控制阀的同一侧而第四外接油口与第三外接油口位于主控制阀的同一侧。

可选地，辅助控制机构包括第三辅助控制机构和第四辅助控制机构，第三辅助控制机构用于控制第一油路的通断以及第三油路的通断，第四辅助控制机构用于控制第二油路的通断以及第四油路的通断。

可选地，第三辅助控制机构包括第三辅助阀芯、第一进油口、第一出油口、第二进油口和第二出油口，第三辅助控制机构的第一进油口与第一外接油口连通，第三辅助控制机构的第二进油口与第三外接油口连通，第三辅助控制机构的第一出油口和第二出油口均与第一控制阀腔连通，第三辅助阀芯用于控制第三辅助控制机构的第一进油口与第一出油口之间以及第二进油口与第二出油口之间同时处于连通与截止两种状态中的一种状态；和/或，第四辅助控制机构包括第四辅助阀芯、第一进油口、第一出油口、第二进油口和第二出油口，第四辅助控制机构的第一进油口与第二外接油口连通，第四辅助控制机构的第二进油口与第四外接油口连通，第四辅助控制机构的第一出油口和第二出油口均与第二控制阀腔连通，第四辅助阀芯用于控制第四辅助控制机构的第一进油口与第一出油口之间以及第二进油口与第二出油口之间同时处于连通与截止两种状态中的一种状态。

可选地，辅助控制机构控制第一油路、第二油路、第三油路和第四油路同步通断。

可选地，辅助控制机构具有工作位置和截止位置，辅助控制机构处于工作位置时用于控制第一油路、第二油路、第三油路和第四油路处于连通状态，辅助控制机构处于截止位置时用于控制第一油路、第二油路、第三油路和第四油路处于断开状态，直线行走控制阀还包括设置在阀体上的控制油口，控制油口用于控制辅助控制机构在工作位置和截止位置之间切换。

本实用新型第二方面提供一种直线行走控制系统，用于控制工程机械保持直线行走，直线行走控制系统包括左行走马达、左行走马达控制阀、右行走马达和右行走马达控制阀，其中：

在左行走马达的前进进油油路上设有第一流量-压差转换装置，在右行走马达的前进进油油路上设有第二流量-压差转换装置，第一流量-压差转化装置的进口和出口的压力差与左行走马达的前进进油油路的流量正相关，第二流量-压差转换装置的进口和出口的压力差与右行走马达的前进进油油路的流量正相关，直线行走控制系统还包括第一直线行走控制阀，第一直线行走控制阀为以上任一直线行走控制阀，第一直线行走控制阀的第一外接油口与第一流量-压差转化装置的进口连通，第一直线行走控制阀的第二外接油口与第一流量-压差转化装置的出口连通，第一直线行走控制阀的第三外接油口与第二流量-压差转化装置的出口连通，第一直线行走控制阀的第四外接油口与第二流量-压差转化装置的进口连通，第一直线行走控制阀的主控制阀的第一主进油口与左行走马达控制阀的前进先导油口连通，第一直线行走控制阀的主控制阀的第二主进油口与右行走马达控制阀的前进先导油口连通，第一直线行走控制阀的主控制阀的第一主出油口和第二主出油口均与油箱连通；和/或，

在左行走马达的后退进油油路上设有第三流量-压差转换装置，在右行走马达的后退进油油路上设有第四流量-压差转换装置，第三流量-压差转化装置的进口和出口的压力差与左行走马达的后退进油油路的流量正相关，第四流量-压差转换装置的进口和出口的压力差与右行走马达的后退进油油路的流量正相关，直线行走控制系统还包括第二直线行走控制阀，第二直线行走控制阀为以上任一直线行走控制阀，第二直线行走控制阀的第一外接油口与第三流量-压差转化装置的进口连通，第二直线行走控制阀的第二外接油口与第三流量-压差转化装置的出口连通，第二直线行走控制阀的第三外接油口与第四流量-压差转化装置的出口连通，第二直线行走控制阀的第四外接油口与第四流量-压差转化装置的进口连通，第二直线行走控制阀的主控制阀的第一主进油口与左行走马达控制阀的后退先导油口连通，第二直线行走控制阀的主控制阀的第二主进油口与右行走马达控制阀的后退先导油口连通，第二直线行走控制阀的主控制阀的第一主出油口和第二主出油口均与油箱连通。

可选地，第一流量-压差转化装置包括节流装置，和/或第二流量-压差转化装置包括节流装置，和/或第三流量-压差转化装置包括节流装置，和/或第四流量-压差转化装置包括节流装置。

可选地，节流装置包括节流阀。

可选地，直线行走控制阀包括辅助控制机构，辅助控制机构具有工作位置和截止位置，辅助控制机构处于工作位置时用于控制第一油路、第二油路、第三油路和第四油路处于连通状态，辅助控制机构处于截止位置时用于控制第一油路、第二油路、第三油路和第四油路处于断开状态，直线行走控制阀还包括设置在阀体上的控制油口，控制油口用于控制辅助控制机构在工作位置和截止位置之间切换，直线行走控制系统包括先导泵，先导泵的出口与控制油口连接。

可选地，直线行走系统包括直线行走阀，直线行走阀的先导油口与先导泵的出口连通并且直线行走阀的先导油口与控制油口连通。

可选地，直线行走系统包括开关阀，开关阀用于控制先导泵的出口与直线行走阀的先导油口及控制油口的同步通断。

本实用新型第三方面还提供一种挖掘机，其包括如以上任一直线行走控制系统。

基于本实用新型所提供的直线行走控制阀和直线行走控制系统，在挖掘机等工程机械执行行走复合动作、左右行走马达负载不同的情况下，本实用新型的直线行走控制阀能够依据左右行走马达负载的实际情况实时调整主泵流量在左右行走马达之间的分配，使进入左右行走马达的流量趋于相等，确保工程机械具有良好的直线行走性能，不会发生行走跑偏的现象，从而有效克服现有直线行走阀只能在两侧行走负载相同时才能满足直线行走要求的局限性，而且与现有技术中通过在液压回路中设置串联的多个电气元件来实现直线行走的方案相比，本实用新型的成本较低，结构简单，制造容易，安装拆卸方便，而且可靠性更高。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本实用新型一实施例的直线行走控制系统的液压原理图。

图2示出本实用新型一实施例的直线行走控制阀的液压原理图。

图3示出图2所示直线行走控制阀的主视图。

图4示出图2所示直线行走控制阀的俯视图。

图5示出图2所示直线行走控制阀的右视图。

图6示出图2所示直线行走控制阀的后视图。

图7示出图2所示直线行走控制阀的仰视图。

图8示出图2所示直线行走控制阀的左视图。

图9示出图3的A-A剖面图。

图10示出图4的B-B剖面图。

图11示出图5的C-C剖面图。

图中：

1、直线行走控制阀；10、阀体；100、第一连通油道；101、第二连通油道；102、第三连通油道；103、第四连通油道；104、第五连通油道；105、第六连通油道；106、第七连通油道；107、第八连通油道；11、控制主阀；110、主控制阀芯；111、第一端弹簧；112、第一端堵头；113、第二端弹簧；114、第二端堵头；12、第一油路控制阀；120、第一阀芯；121、第一弹簧；122、第一堵头；13、第二油路控制阀；130、第二阀芯；131、第二弹簧；132、第二堵头；14、第三油路控制阀；140、第三阀芯；141、第三弹簧；142、第三堵头；15、第四油路控制阀；150、第四阀芯；151、第四弹簧；152、第四堵头；

2、左行走马达；20、左行走马达控制阀；21、第一节流阀；22、第三节流阀；

3、右行走马达；30、右行走马达控制阀；31、第二节流阀；32、第四节流阀；

4、回转马达；40、回转马达控制阀；

5、直线行走阀；6、开关阀；

P1、第一主泵；P2、第二主泵；P3、先导泵；

a、第一外接进口；b、第二外接油口；c、第三外接油口；d、第四外接油口；g、第一主进油口；e、第一主出油口；h、第二主进油口；f、第二主出油口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

为了清楚地描述本实施例的直线行走控制阀的结构，以下描述中，上、下、左、右、前、后方位均以图3中所示的上、下、左、右、前、后方位为准。

本实用新型第一方面提供了一种直线行走控制阀。图2为本实用新型一实施例的直线行走控制阀的液压原理图，图3-图11则为图2所示直线行走控制阀的结构示意图。由图2-图11可知，本实用新型所提供的直线行走控制阀1，其包括阀体10，在该阀体10上设有主控制阀11、第一外接油口a、第二外接油口b、第三外接油口c和第四外接油口d，主控制阀11包括第一主进油口g、第一主出油口e、第二主进油口h、第二主出油口f、第一控制阀腔和第二控制阀腔，其中：主控制阀11具有第一阀芯位置和第二阀芯位置，第一控制阀腔和第二控制阀腔分别设置于主控制阀11的两端以控制主控制阀11在第一阀芯位置和第二阀芯位置之间切换，第一控制阀腔的压力大于第二控制阀腔的压力时，主控制阀11处于第一阀芯位置，第一主进油口g与第一主出油口e连通而第二主进油口h与第二主出油口f断开；第一控制阀腔的压力小于第二控制阀腔的压力时，主控制阀11处于第二阀芯位置，第二主进油口h与第二主出油口f连通而第一主进油口g与第一主出油口e断开；并且，第一外接油口a通过第一油路与第一控制阀腔连接，第二外接油口b通过第二油路与第二控制阀腔连接，第三外接油口c通过第三油路与第一控制阀腔连接，第四外接油口d通过第四油路与第二控制阀腔连接。

本实用新型所提供的直线行走控制阀1，其包括主控制阀11和四个外接油口，其中第一外接油口a和第三外接油口c连接于主控制阀11的第一控制阀腔，第二外接油口b和第四外接油口d连接于主控制阀11的第二控制阀腔，这样当第一外接油口a与第三外接油口c的压力之和与第二外接油口b与第四外接油口d的压力之和不相等时，主控制阀11就会在其第一阀芯位置和第二阀芯位置之间切换，实现主控制阀11的第一主进油口g与第一主出油口e的连通或者第二主进油口h与第二主出油口f的连通，可见，本实用新型所提供的直线行走控制阀1，其能够通过比较第一外接油口a和第二外接油口b之间的压力差与第四外接油口d和第三外接油口c之间的压力差的大小来使主控制阀11处于不同的通断状态。

因此，将该直线行走控制阀1应用于挖掘机等工程机械的液压系统中，则该直线行走控制阀1能够通过四个外接油口实现对左右行走马达进油油路上的压差大小的比较，进而通过该压差比较结果来控制主控制阀11处于能够减少流经压差较大一侧的行走马达的液压油流量的阀芯位置，从而调整流经两侧行走马达的液压油流量相等，使得挖掘机等工程机械即使在两侧行走马达的负载不同、甚至负载差别较大时仍然能够保持直线行走，有效克服现有直线行走阀只能在两侧行走负载相同时才能满足直线行走要求的局限性，提高施工安全性。

进一步地，直线行走控制阀1还可以包括设置在阀体10上的辅助控制机构，该辅助控制机构具有工作位置和截止位置，辅助控制机构处于工作位置时用于控制第一油路、第二油路、第三油路和第四油路处于连通状态，辅助控制机构处于截止位置时则用于控制第一油路、第二油路、第三油路和第四油路处于断开状态。因此，通过辅助控制机构即能够控制第一外接油口a和第三外接油口c与主控制阀11的第一控制阀腔的通断关系以及第二外接油口b和第四外接油口d与主控制阀11的第二控制阀腔的通断关系，进而使得主控制阀11只有在需要时才用于比较压差大小。

作为辅助控制机构的一种实施方式，辅助控制机构可以包括第一辅助控制机构和第二辅助控制机构，其中，第一辅助控制机构用于控制第一油路的通断以及第二油路的通断，而第二辅助控制机构则用于控制第三油路的通断以及第四油路的通断。

作为辅助控制机构的另一种实施方式，辅助控制机构也可以包括第三辅助控制机构和第四辅助控制机构，其中，第三辅助控制机构用于控制第一油路的通断以及第三油路的通断，而第四辅助控制机构则用于控制第二油路的通断以及第四油路的通断。

具体地，第一辅助控制机构可以包括第一辅助阀芯、第一进油口、第一出油口、第二进油口和第二出油口，其中，第一辅助控制机构的第一进油口与第一外接油口a连通，第一辅助控制机构的第二进油口与第二外接油口b连通，第一辅助控制机构的第一出油口与第一控制阀腔连通，第一辅助控制机构的第二出油口与第二控制阀腔连通，第一辅助阀芯用于控制第一辅助控制机构的第一进油口与第一出油口之间以及第二进油口与第二出油口之间同时处于连通与截止两种状态中的一种状态。此时，第一辅助控制机构可以只包括一个阀，利用这一个阀来控制第一油路和第二油路的通断，例如这个阀可以为二位四通阀。

或者，第一辅助控制机构也可以包括设置于第一油路上的第一油路控制阀12以及设置于第二油路上的第二油路控制阀13。其中，第一油路控制阀12包括第一阀芯120、进油口和出油口，第一阀芯120用于控制第一油路控制阀12的进油口和出油口是否连通，第一油路控制阀12的进油口与第一外接油口a连通，第一油路控制阀12的出油口则与第一控制阀腔连通；第二油路控制阀13包括第二阀芯130、进油口和出油口，第二阀芯130用于控制第二油路控制阀13的进油口和出油口是否连通，第二油路控制阀13的进油口与第二外接油口b连通，第二油路控制阀13的出油口则与第二控制阀腔连通。此时，第一辅助机构包括两个阀，这两个阀分别控制第一油路和第二油路的通断，例如第一油路控制阀12和/或第二油路控制阀13可以为二位二通阀。

具体地，第二辅助控制机构可以包括第二辅助阀芯、第一进油口、第一出油口、第二进油口和第二出油口，第二辅助控制机构的第一进油口与第三外接油口c连通，第二辅助控制机构的第二进油口与第四外接油口d连通，第二辅助控制机构的第一出油口与第一控制阀腔连通，第二辅助控制机构的第二出油口则与第二控制阀腔连通，第二辅助阀芯用于控制第二辅助控制机构的第一进油口与第一出油口之间以及第二进油口与第二出油口之间同时处于连通与截止两种状态中的一种状态。此时，第一辅助控制机构可以只包括一个阀，利用这一个阀来控制第三油路和第四油路的通断，例如这个阀可以为二位四通阀。

或者，第二辅助控制机构也可以包括设置于第三油路上的第三油路控制阀14以及设置于第四油路上的第四油路控制阀15。其中，第三油路控制阀14包括第三阀芯140、进油口和出油口，第三阀芯140用于控制第三油路控制阀14的进油口和出油口是否连通，第三油路控制阀14的进油口与第三外接油口c连通，第三油路控制阀14的出油口与第一控制阀腔连通；第四油路控制阀15包括第四阀芯150、进油口和出油口，第四阀芯150用于控制第四油路控制阀15的进油口和出油口是否连通，第四油路控制阀15的进油口与第四外接油口d连通，第四油路控制阀15的出油口与第二控制阀腔连通。此时，第一辅助机构包括两个阀，这两个阀分别控制第三油路和第四油路的通断，例如第三油路控制阀14和/或第四油路控制阀15可以为二位二通阀。

具体地，第三辅助控制机构可以包括第三辅助阀芯、第一进油口、第一出油口、第二进油口和第二出油口，其中，第三辅助控制机构的第一进油口与第一外接油口a连通，第三辅助控制机构的第二进油口与第三外接油口c连通，第三辅助控制机构的第一出油口和第二出油口均与第一控制阀腔连通，第三辅助阀芯用于控制第三辅助控制机构的第一进油口与第一出油口之间以及第二进油口与第二出油口之间同时处于连通与截止两种状态中的一种状态。此时，第三辅助控制机构可以只包括一个阀，利用这一个阀来控制第一油路和第三油路的通断，例如这个阀可以为二位四通阀。

具体地，第四辅助控制机构可以包括第四辅助阀芯、第一进油口、第一出油口、第二进油口和第二出油口，第四辅助控制机构的第一进油口与第二外接油口b连通，第四辅助控制机构的第二进油口与第四外接油口d连通，第四辅助控制机构的第一出油口和第二出油口均与第二控制阀腔连通，第四辅助阀芯用于控制第四辅助控制机构的第一进油口与第一出油口之间以及第二进油口与第二出油口之间同时处于连通与截止两种状态中的一种状态。此时，第四辅助控制机构可以只包括一个阀，利用这一个阀来控制第二油路和第四油路的通断，例如这个阀可以为二位四通阀。

接下来结合图2-图11所示的实施例来对本实用新型进行进一步地说明。

如图2和图10所示，在该实施例中，直线行走控制阀1包括设置在阀体10上的主控制阀11、辅助控制机构、第一外接油口a、第二外接油口b、第三外接油口c和第四外接油口d。

如图10所示，在该实施例中，主控制阀11为三位四通换向阀，该主控制阀11包括主控制阀芯110、第一主进油口g、第一主出油口e、第二主进油口h、第二主出油口f、第一控制阀腔和第二控制阀腔。

在该实施例中，主控制阀芯110设置在阀体10的主阀安装孔中，第一主进油口g、第一主出油口e、第二主进油口h和第二主出油口f均设置在主阀安装孔两侧的孔壁上，该主阀安装孔贯穿阀体10的左右端面且其位于阀体10的中后部(此处的中后部是指在阀体10的前后端面方向上更靠近后端面、而在上下端面方向上则位于中间位置)。主控制阀芯110的第一端和第二端分别由第一端堵头112和第二端堵头114进行封堵，在第一端堵头112与主控制阀芯110之间设有第一端弹簧111，在第二端堵头114与主控制阀芯110之间设有第二端弹簧113，第一端堵头112和第二端堵头114通过第一端弹簧111和第二端弹簧113压紧主控制阀芯110以实现对中，第一端堵头112与主控制阀芯110的第一端之间形成第一控制阀腔，第二端堵头114与主阀芯的第二端之间形成第二控制阀腔，当第一控制阀腔和第二控制阀腔不通液压油时，主控制阀芯110于是在第一端弹簧111和第二端弹簧113的作用下处于中位。

在该实施例中，主控制阀11具有第一阀芯位置、第二阀芯位置和中间截止位置，当主控制阀芯110在主阀安装孔中移动时，主控制阀11在第一阀芯位置、第二阀芯位置以及中间截止位置之间切换，当主控制阀11处于第一阀芯位置时，第一主进油口g与第一主出油口e连通而第二主进油口h与第二主出油口f断开；当主控制阀11处于第二阀芯位置时，第二主进油口h与第二主出油口f连通而第一主进油口g与第一主出油口e断开；而当主控制阀11处于中间截止位置时，第一主进油口g与第一主出油口e断开且第二主进油口h与第二主出油口f也断开。

如图10所示，在该实施例中，第一主进油口g、第一主出油口e、第二主进油口h和第二主出油口f设置在主控制阀11的中部(此处的中部是指在阀体10的左右端面方向上的中部)，并且第一主进油口g和第一主出油口e更靠近第一控制阀腔一端而第二主进油口h和第二主出油口f则更靠近第二控制阀腔一端，这样当第一控制阀腔所通液压油的压力等于第二控制阀腔所通液压油的压力时，主控制阀芯110处于中间位置，主控制阀11处于中间截止位置；当第一控制阀腔所通液压油的压力大于第二控制阀腔所通液压油的压力时，主控制阀芯110向右端移动，主控制阀11处于第一阀芯位置；而当第一控制阀腔所通液压油的压力小于第二控制阀腔所通液压油的压力时，主控制阀芯110向左端移动，主控制阀11处于第二阀芯位置。

在该实施例中，第一外接油口a和第三外接油口c设置于第一控制阀腔一端，且第一外接油口a与第三外接油口c位于主控制阀11的两侧；第二外接油口b与第四外接油口d设置于第二控制阀腔一端，第二外接油口b与第四外接油口d设置于主控制阀11的两侧，且第二外接油口b与第一外接油口a位于主控制阀11的同一侧而第四外接油口d与第三外接油口c位于主控制阀11的同一侧。这样的设置便于阀体10上油路的布置，而且也便于后续这四个外接油口与左右行走马达的连接。具体地，如图4、图7和图10所示，第一外接油口a和第二外接油口b设置于阀体10的上端面，第三外接油口c和第四外接油口d设置于阀体10的下端面，且与第一控制阀腔和第二控制阀腔的设置位置相适应，第一外接油口a和第二外接油口b在阀体10的上端面上从左向右分布，第三外接油口c和第四外接油口d在阀体10的下端面上从左向右分布。

在该实施例中，辅助控制机构包括第一油路控制阀12、第二油路控制阀13、第三油路控制阀14和第四油路控制阀15，其中，第一油路控制阀12设置在第一外接油口a与第一控制阀腔之间的第一油路上，用于控制第一油路的通断；第二油路控制阀13设置在第二外接油口b与第二控制阀腔之间的第二油路上，用于控制第二油路的通断；第三油路控制阀14设置在第三外接油口c与第一控制阀腔之间的第三油路上，用于控制第三油路的通断；第四油路控制阀15设置在第四外接油口d与第二控制阀腔之间的第四油路上，用于控制第四油路的通断。

为了简化油路，在该实施例中，第一油路与第二油路同轴设置，第三油路和第四油路同轴设置。第一油路控制阀12、第二油路控制阀13、第三油路控制阀14和第四油路控制阀15均为二位二通阀，且分别设置在阀体10的四角的辅助阀安装孔中，并分别与第一外接油口a、第二外接油口b、第三外接油口c和第四外接油口d的设置位置相适应。

如图10所示，第一油路控制阀12包括第一阀芯120、进油口和出油口，第一阀芯120设置在阀体10的左上角的第一辅助阀安装孔中，第一油路控制阀12的进油口和出油口则设置在第一辅助阀安装孔两侧的孔壁上，其中，第一油路控制阀12的进油口与第一外接油口a连通，第一油路控制阀12的出油口与第一控制阀腔连通，第一阀芯120用于控制第一油路控制阀12的进油口和出油口是否连通。

在图10中，第一阀芯120左端由第一堵头122进行封堵，第一堵头122和第一阀芯120之间设有第一弹簧121，第一堵头122通过第一弹簧121压紧第一阀芯120，因此，在第一弹簧121的作用下，常位时第一阀芯120控制第一油路控制阀12的进油口和出油口断开，即常位时第一油路控制阀12控制第一外接油口a与第一控制阀腔断开；而当有作用力使第一阀芯120换向时，第一阀芯120控制第一油路控制阀12的进油口和出油口连通，即换向时第一油路控制阀12控制第一外接油口a与第一控制阀腔连通，第一外接油口a的压力于是可以作用于主控制阀11的第一控制阀腔。

如图10所示，第二油路控制阀13包括第二阀芯130、进油口和出油口，第二阀芯130设置在阀体10的右上角的第二辅助阀安装孔中，第二油路控制阀13的进油口和出油口则设置在第二辅助阀安装孔两侧的孔壁上，其中，第二油路控制阀13的进油口与第二外接油口b连通，第二油路控制阀13的出油口与第二控制阀腔连通，第二阀芯130用于控制第二油路控制阀13的进油口和出油口是否连通。

在图10中，第二阀芯130右端由第二堵头132进行封堵，第二堵头132和第二阀芯130之间设有第二弹簧131，第二堵头132通过第二弹簧131压紧第二阀芯130，因此，在第二弹簧131的作用下，常位时第二阀芯130控制第二油路控制阀13的进油口和出油口断开，即常位时第二油路控制阀13控制第二外接油口b与第二控制阀腔断开；而当有作用力使第二阀芯130换向时，第二阀芯130控制第二油路控制阀13的进油口和出油口连通，即换向时第二油路控制阀13控制第二外接油口b与第二控制阀腔连通，第二外接油口b的压力于是可以作用于主控制阀11的第二控制阀腔。

如图10所示，第三油路控制阀14包括第三阀芯140、进油口和出油口，第三阀芯140设置在阀体10的左下角的第三辅助阀安装孔中，第三油路控制阀14的进油口和出油口则设置在第三辅助阀安装孔两侧的孔壁上，其中，第三油路控制阀14的进油口与第三外接油口c连通，第三油路控制阀14的出油口与第一控制阀腔连通，第三阀芯140用于控制第三油路控制阀14的进油口和出油口是否连通。

在图10中，第三阀芯140左端由第三堵头142进行封堵，第三堵头142和第三阀芯140之间设有第三弹簧141，第三堵头142通过第三弹簧141压紧第三阀芯140，因此，在第三弹簧141的作用下，常位时第三阀芯140控制第三油路控制阀14的进油口和出油口断开，即常位时第三油路控制阀14控制第三外接油口c与第一控制阀腔断开；而当有作用力使第三阀芯140换向时，第三阀芯140控制第三油路控制阀14的进油口和出油口连通，即换位时第三油路控制阀14控制第三外接油口c与第一控制阀腔连通，第三外接油口c的压力于是可以作用于主控制阀11的第一控制阀腔。

如图10所示，第四油路控制阀15包括第四阀芯150、进油口和出油口，第四阀芯150设置在阀体10的右下角的第四辅助阀安装孔中，第四油路控制阀15的进油口和出油口则设置在第四辅助阀安装孔两侧的孔壁上，其中，第四油路控制阀15的进油口与第四外接油口d连通，第四油路控制阀15的出油口与第二控制阀腔连通，第四阀芯150用于控制第四油路控制阀15的进油口和出油口是否连通。

在图10中，第四阀芯150右端由第四堵头152进行封堵，第四堵头152和第四阀芯150之间设有第四弹簧151，第四堵头152通过第四弹簧151压紧第四阀芯150，因此，在第四弹簧151的作用下，常位时第四阀芯150控制第四油路控制阀15的进油口和出油口断开，即常位时第四油路控制阀15控制第四外接油口d与第二控制阀腔断开；而当有作用力使第四阀芯150换向时，第四阀芯150控制第四油路控制阀15的进油口和出油口连通，即换向时第四油路控制阀15控制第四外接油口d与第二控制阀腔连通，第四外接油口d的压力于是可以作用于主控制阀11的第二控制阀腔。

可见，当没有作用力使第一阀芯120、第二阀芯130、第三阀芯140以及第四阀芯150换向时，第一油路控制阀12、第二油路控制阀13、第三油路控制阀14和第四油路控制阀15均处于截止位置，第一外接油口a和第三外接油口c的压力并不作用于主控制阀的第一控制阀腔，第二外接油口b和第四外接油口d的压力也不作用于主控制阀的第二控制阀腔，主控制阀芯110于是在第一端弹簧111和第二端弹簧113的作用下处于中间截止位置，主控制阀11的两对进出油口均不连通；当有作用力使第一阀芯120、第二阀芯130、第三阀芯140以及第四阀芯150换向时，第一油路控制阀12、第二油路控制阀13、第三油路控制阀14和第四油路控制阀15均处于工作位置，第一外接油口a和第三外接油口c的压力于是作用于主控制阀11的第一控制阀腔，第二外接油口b和第四外接油口d的压力同时作用于主控制阀11的第二控制阀腔，当第一外接油口a和第三外接油口c的压力之和大于第二外接油口b和第四外接油口d的压力之和时，主控制阀11处于第一阀芯位置，第一主进油口g和第一主出油口e连通且第二主进油口h和第二主出油口f断开，而当第一外接油口a和第三外接油口c的压力之和小于第二外接油口b和第四外接油口d的压力之和时，主控制阀11处于第二阀芯位置，第二主进油口h和第二主出油口f连通且第一主进油口g和第一主出油口e断开。

进一步地，如图3所示，在该实施例中，阀体10上还设有控制油口K，控制油口K能够为第一阀芯120、第二阀芯130、第三阀芯140和第四阀芯150的换向提供作用力，从而能够控制包括第一油路控制阀12、第二油路控制阀13、第三油路控制阀14和第四油路控制阀15的辅助控制机构在工作位置和截止位置之间切换。

由图2可知，控制油口K与第一油路控制阀12、第二油路控制阀13、第三油路控制阀14和第四油路控制阀15的非弹簧一端连通，这就使得当控制油口K通油时，液压油能够到达第一油路控制阀12、第二油路控制阀13、第三油路控制阀14和第四油路控制阀15的非弹簧一端，当该液压油的压力大于第一弹簧121、第二弹簧131、第三弹簧141和第四弹簧151的弹力时，第一阀芯120、第二阀芯130、第三阀芯140和第四阀芯150于是能够克服各自弹簧的弹力换向至工作位置。可见，通过设置该控制油口K，使得辅助控制机构能够控制第一油路、第二油路、第三油路和第四油路的同步通断。

具体地，控制油口K可以通过设置在阀体10上的互相连通的油道连接于上述四个油路控制阀的非弹簧一端，如图3-图11所示，这些互相连通的油道可以包括第一连通油道100、第二连通油道101、第三连通油道102、第四连通油道103、第五连通油道104、第六连通油道105、第七连通油道106和第八连通油道107，其中：

如图3和图9所示，控制油口K设置于阀体10的前端面的左中部，第一连通油道100由阀体10的前端面的左上部延伸至第一油路控制阀12的非弹簧一端，第二连通油道101由阀体10的前端面的右上部延伸至第二油路控制阀13的非弹簧一端，第三连通油道102由阀体10的前端面的左下部延伸至第三油路控制阀14的非弹簧一端，第四连通油道103由阀体10的前端面的右下部延伸至第四油路控制阀15的非弹簧一端，第一连通油道100与第二连通油道101设置于同一高度，且第三连通油道102和第四连通油道103设置于同一高度；

如图4和图7所示，第七连通油道106由阀体10的上端面的左前部延伸至阀体10的下端面，第八连通油道107由阀体10的上端面的右前部延伸至阀体10的下端面，第七连通油道106和第八连通油道107在阀体10上端面的端口位于第一外接油口a和第二外接油口b的前方，并且如图9所示，第七连通油道106由上至下依次与第一连通油道100、控制油口K和第三连通油道102相交，于是控制油口K即能够通过该第七连通油道106与第一连通油道100和第三连通油道102连通，这样当控制油口K通油时，液压油就能够通过第七连通油道106及第一连通油道100到达第一油路控制阀12的非弹簧一端，驱动第一油路控制阀12换向，同时液压油能够通过第七连通油道106及第三连通油道102到达第三油路控制阀14的非弹簧一端，驱动第三油路控制阀14换向；

如图5和图8所示，第五连通油道104由阀体10的右端面的上方前部延伸至阀体10的左端面，第六连通油道105由阀体10的右端面的下方前部延伸至阀体10的左端面，且如图9和图11所示，第五连通油道104同时与第七连通油道106和第一连通油道100以及第八连通油道107和第二连通油道101相交，第六连通油道105同时与第七连通油道106和第三连通油道102以及第八连通油道107和第四连通油道103相交，因此，当控制油口K通油时，液压油能够依次通过第七连通油道106、第一连通油道100、第五连通油道104和第二连通油道101到达第二油路控制阀13的非弹簧一端，控制第二油路控制阀13换向，同时液压油能够通过第七连通油道106、第三连通油道102、第六连通油道105和第四连通油道103到达第四油路控制阀15的非弹簧一端，控制第四油路控制阀15换向。

本实用新型按照如上位置关系设置控制油口K、第一连通油道100、第二连通油道101、第三连通油道102、第四连通油道103、第五连通油道104、第六连通油道105、第七连通油道106和第八连通油道107，其好处在于，能够使阀体10上的油路布置更加简单，且能够降低加工难度。而且，实际上，本实用新型还可以不设置第八连通油道107，仍然能够实现控制油口K与四个油路控制阀的非弹簧一端的连通，使油路更加简单。

为了保证直线行走控制阀的密封性，如图9和图11所示，在上述第一连通油道100、第二连通油道101、第三连通油道102、第四连通油道103、第五连通油道104、第六连通油道105、第七连通油道106和第八连通油道107的端面开口处均设置拉胀堵头进行封堵，以免液压油在这些连通油道的端面开口处发生泄露。

在上述实施例中，本实用新型基于控制油口K采用液控方式控制辅助控制机构的四个油路控制阀进行换向，实际上，本实用新型也可以采用电控等其他控制方式，该实施例基于控制油口K采用液控方式的好处在于能够降低成本，提高直线行走控制阀1的工作可靠性。

本实用新型第二方面提供了一种直线行走控制系统。图1示出了本实用新型一实施例的直线行走控制系统的液压原理图。参照图1，本实用新型的直线行走控制系统用于控制工程机械保持直线行走，其包括左行走马达2、左行走马达控制阀20、右行走马达3和右行走马达控制阀30，其中：

在左行走马达2的前进进油油路上设有第一流量-压差转换装置，在右行走马达3的前进进油油路上设有第二流量-压差转换装置，第一流量-压差转化装置的进口和出口的压力差与左行走马达2的前进进油油路的流量正相关，第二流量-压差转换装置的进口和出口的压力差与右行走马达3的前进进油油路的流量正相关，并且直线行走控制系统还包括第一直线行走控制阀，该第一直线行走控制阀为以上任一实施例的直线行走控制阀1，第一直线行走控制阀的第一外接油口a与第一流量-压差转化装置的进口连通，第一直线行走控制阀的第二外接油口b与第一流量-压差转化装置的出口连通，第一直线行走控制阀的第三外接油口c与第二流量-压差转化装置的出口连通，第一直线行走控制阀的第四外接油口d与第二流量-压差转化装置的进口连通，第一直线行走控制阀的主控制阀11的第一主进油口g与左行走马达控制阀20的前进先导油口连通，第一直线行走控制阀的主控制阀11的第二主进油口h与右行走马达控制阀30的前进先导油口连通，第一直线行走控制阀的主控制阀11的第一主出油口e和第二主出油口f均与油箱连通；和/或，

在左行走马达2的后退进油油路上设有第三流量-压差转换装置，在右行走马达3的后退进油油路上设有第四流量-压差转换装置，第三流量-压差转化装置的进口和出口的压力差与左行走马达2的后退进油油路的流量正相关，第四流量-压差转换装置的进口和出口的压力差与右行走马达3的后退进油油路的流量正相关，并且直线行走控制系统还包括第二直线行走控制阀，该第二直线行走控制阀为以上任一实施例的直线行走控制阀1，第二直线行走控制阀的第一外接油口a与第三流量-压差转化装置的进口连通，第二直线行走控制阀的第二外接油口b与第三流量-压差转化装置的出口连通，第二直线行走控制阀的第三外接油口c与第四流量-压差转化装置的出口连通，第二直线行走控制阀的第四外接油口d与第四流量-压差转化装置的进口连通，第二直线行走控制阀的主控制阀11的第一主进油口g与左行走马达控制阀20的后退先导油口连通，第二直线行走控制阀的主控制阀11的第二主进油口h与右行走马达控制阀30的后退先导油口连通，第二直线行走控制阀的主控制阀11的第一主出油口e和第二主出油口f均与油箱连通。

基于本实用新型所提供的直线行走控制系统，由于其包括本实用新型的直线行走控制阀1和设置在两侧马达进油油路上的流量-压差转换装置，流量-压差转换装置进口和出口的压力差的大小能够反映行走马达进油油路的流量的大小，直线行走控制阀的四个外接油口将两侧的流量-压差转换装置的进口和出口压力值反馈给直线行走控制阀1的主控制阀11的两个控制端口进行比较，通过主控制阀11的主控制阀芯110的位移使流量较大一侧的行走马达控制阀的先导油口泄压，从而关小该侧行走马达控制阀的阀口开度，平衡两侧行走马达的流量，使之趋于相等，以实现控制直线行走的目的。

具体地，本实用新型所提供的直线行走控制系统，通过设置第一流量-压差转换装置、第二流量-压差转换装置以及第一直线行走控制阀，其可以在工程机械前进时，调节两侧行走马达的油量分配，使其不受外界负载的影响而总是趋于相等，从而保持直线行走；通过设置第三流量-压差转换装置、第四流量转化装置以及第二直线行走控制阀，其可以在工程机械后退时，调节两侧行走马达的油量分配，使其不受外界负载的影响而总是趋于相等，从而保持直线行走；而通过同时设置第一流量-压差转换装置、第二流量-压差转换装置和第一直线行走控制阀以及第三流量-压差转换装置、第四流量转化装置和第二直线行走控制阀，则其能够实现在工程机械前进或后退时都使工程机械保持直线行走。

本实用新型直线行走控制系统中所设置的流量-压差转换装置可以包括节流装置，例如节流阀或标准喷嘴等其他装置，只要其进出口压力差大小与流经其流量大小呈正相关即可。

下面结合图1所示实施例对本实用新型的直线行走控制系统作进一步地说明。

如图1所示，在该实施例中，直线行走控制系统包括第一主泵P1、第二主泵P2、先导泵P3、左行走马达2、左行走马达控制阀20、右行走马达3、右行走马达控制阀30、回转马达4、回转马达控制阀40、直线行走阀5、开关阀6、第一直线行走控制阀、第二直线行走控制阀、第一节流阀21、第二节流阀31、第三节流阀22和第四节流阀32，其中左行走马达控制阀20、右行走马达控制阀30、回转马达控制阀40、、第一直线行走控制阀和第二直线行走控制阀均采用中位开式结构，开关阀6常位处于截止状态。

由图1可知，在该实施例中，第一主泵P1、第二主泵P2和先导泵P3由同一电机M驱动，左行走马达控制阀20设置在第一主泵P1与左行走马达2的连接油路上，右行走马达控制阀30设置在直线行走阀5与右行走马达3的连接油路上，回转马达控制阀40设置在直线行走阀5与回转马达4的连接油路上，第一主泵P1的出口与直线行走阀5的一个进油口连通，第二主泵P2的出口与直线行走阀5的另一个进油口连通，直线行走阀5的先导油口通过开关阀6连接于先导泵P3的出口。

在该实施例中，第一节流阀21设置在左行走马达2的前进进油油路上，第二节流阀31设置在右行走马达3的前进进油油路上，第三节流阀22设置在左行走马达的后退进油油路上，第四节流阀32设置在右行走马达3的后退进油油路上，其中，第一节流阀21和第二节流阀31可以采用相同结构的节流阀，第三节流阀22和第四节流阀32也可以采用相同结构的节流阀，这样更便于实现对左右行走马达流量的比较。

在该实施例中，第一直线行走控制阀设置在左行走马达2的前进进油油路与右行走马达3的前进进油油路之间，具体地，第一直线行走控制阀的第一外接油口a与第一节流阀21的进口连通，第一直线行走控制阀的第二外接油口b与第一节流阀21的出口连通，第一直线行走控制阀的第三外接油口c与第二节流阀31的出口连通，第一直线行走控制阀的第四外接油口d与第二节流阀31的进口连通，第一直线行走控制阀的主控制阀11的第一主进油口g与左行走马达控制阀20的前进先导油口连通，第一直线行走控制阀的主控制阀11的第二主进油口h与右行走马达控制阀30的前进先导油口连通，第一直线行走控制阀的主控制阀11的第一主出油口e和第二主出油口f均与油箱连通。

在该实施例中，第二直线行走控制阀设置在左行走马达2的后退进油油路与右行走马达3的后退进油油路之间，具体地，第二直线行走控制阀的第一外接油口a与第三节流阀22的进口连通，第二直线行走控制阀的第二外接油口b与第三节流阀22的出口连通，第二直线行走控制阀的第三外接油口c与第四节流阀32的出口连通，第二直线行走控制阀的第四外接油口d与第四节流阀32的进口连通，第二直线行走控制阀的主控制阀11的第一主进油口g与左行走马达控制阀20的后退先导油口连通，第二直线行走控制阀的主控制阀11的第二主进油口h与右行走马达控制阀30的后退先导油口连通，第二直线行走控制阀的主控制阀11的第一主出油口e和第二主出油口f均与油箱连通。

在该实施例中，第一直线行走控制阀和第二直线行走控制阀均包括辅助控制机构，且辅助控制机构包括第一油路控制阀12、第二油路控制阀13、第三油路控制阀14和第四油路控制阀15，由图1可知，第一油路控制阀12、第二油路控制阀13、第三油路控制阀14和第四油路控制阀15的非弹簧一端均通过阀体10上相互贯通的连通油道与直线行走控制阀1的控制油口K连通，而控制油口K则通过开关阀6连接于先导泵P3的出口，这样先导泵P3就能在需要时为控制油口K供油，以同步控制第一油路、第二油路、第三油路以及第四油路的通断。

在该实施例中，控制油口K同时与直线行走阀5的先导油口连通，并且直线行走阀5的先导油口也通过开关阀6与先导泵P3的出口连通，这样设置的好处在于，开关阀6能够控制先导泵P3的出口与控制油口K之间的油路以及先导泵P3的出口与直线行走阀5的先导油口之间的油路的同步通断，进而能够控制第一油路控制阀12、第二油路控制阀13、第三油路控制阀14、第四油路控制阀15与直线行走阀5实现同步换向。

接下来说明该实施例的直线行走控制系统的工作原理，具体如下：

当工程机械没有直线行走需求时，如图1所示，开关阀6处于右位(即截止位)，此时，先导泵P3不能为直线行走阀5的先导油口供油，直线行走阀5于是处于右位，因此，第一主泵P1通过左行走马达控制阀20为左行走马达2供油同时通过回转马达控制阀40为回转马达4供油，第二主泵P2则通过右行走马达控制阀30为右行走马达3供油。

当工程机械需要直线行走时，如图1所示，开关阀6处于左位(即连通位)，此时，先导泵P3与直线行走阀5的先导油口连通，驱动直线行走阀5换向至左位工作，于是，第一主泵P1分别通过左行走马达控制阀20和右行走马达控制阀30为左行走马达2和右行走马达3供油，第二主泵P2则通过回转马达控制阀40为回转马达供油，并且，此时先导泵P3也与第一直线行走控制阀和第二直线行走控制阀的控制油口K连通，于是第一直线行走控制阀和第二直线行走控制阀的第一油路控制阀12、第二油路控制阀13、第三油路控制阀14和第四油路控制阀15全部打开，因此，第一节流阀21的进口压力和出口压力于是分别作用于第一直线行走控制阀的主控制阀11的第一控制阀腔和第二控制阀腔，第二节流阀31的进口压力和出口压力于是分别作用于第一直线行走控制阀的主控制阀11的第二控制阀腔和第一控制阀腔，第三节流阀22的进口压力和出口压力于是分别作用于第二直线行走控制阀的主控制阀11的第一控制阀腔和第二控制阀腔，第四节流阀32的进口压力和出口压力于是分别作用于第二直线行走控制阀的主控制阀11的第二控制阀腔和第一控制阀腔，所以，第一直线行走控制阀和第二直线行走控制阀能够通过比较左右行走马达的流量大小来调节第一主泵P1所提供的液压油流量在左右行走马达之间的分配，进而实现对直线行走的控制。

为了描述方便，以下以整机执行前进和回转的复合动作为例来对直线行走控制阀如何调节流量分配的过程进行说明，此时第一直线行走控制阀、第一节流阀21和第二节流阀31起作用：

此时，若左右行走马达的负载相同，则流经左右行走马达的流量相等，第一节流阀21和第二节流阀31的进出口压力差相等，即第一直线行走控制阀的第一外接油口a、第二外接油口b、第三外接油口c和第四外接油口d的压力满足如下关系P_a-P_b＝P_d-P_c，也即P_a+P_c＝P_b+P_d，所以，第一直线行走控制阀的主控制阀11的第一控制阀腔和第二控制阀腔的压力相同，因此在相同作用面积的前提下，第一直线行走控制阀的主控制阀11的两端的作用力相等，主控制阀芯110在第一端弹簧111和第二端弹簧113的作用下处于中位，第一主进油口g与第一主出油口e以及第二主进油口h与第二主出油口f均断开，主控制阀11不减少流经两个行走马达中任何一个的流量，二者保持相等，整机保持直线行走；

而当左右行走马达的负载不相同时，若左行走马达2的负载大于右行走马达3的负载，那么整机有向左跑偏甚至转弯的趋势，通过第一节流阀21的流量小于通过第二节流阀31的流量，第一节流阀21的进出口压差小于第二节流阀31的进出口压差，即第一直线行走控制阀的第一外接油口a、第二外接油口b、第三外接油口c和第四外接油口d的压力满足如下关系：P_a-P_b<P_d-P_c，也即P_a+P_c<P_b+P_d，可见，第一直线行走控制阀的主控制阀11的第一控制阀腔的压力小于第二控制阀腔的压力，按照图1所示方向，主控制阀11的主控制阀芯110向上移动，主控制阀11逐渐换向至第二阀芯位置，第一主进油口g与第一主出油口e仍然断开，而第二主进油口h与第二主出油口f逐渐打开，于是右行走马达控制阀30的前进先导油口的液压油能够通过第二主进油口h和第二主出油口f流回油箱，右行走马达控制阀30的前进先导油口压力下降，从而使右行走马达控制阀30向中位移动，阀口开度变小，减少流经右行走马达3的流量，而减少的流量进入左行走马达2，直至左右行走马达的流量相等，整机实现直线行走，此时主控制阀11又回到中位；

而若左行走马达2的负载小于右行走马达3的负载，那么整机有向右跑偏甚至转弯的趋势，通过第一节流阀21的流量大于通过第二节流阀31的流量，第一节流阀21的进出口压差大于第二节流阀31的进出口压差，即第一直线行走控制阀的第一外接油口a、第二外接油口b、第三外接油口c和第四外接油口d的压力满足如下关系：P_a-P_b>P_d-P_c，也即P_a+P_c>P_b+P_d，可见，第一直线行走控制阀的主控制阀11的第一控制阀腔的压力大于第二控制阀腔的压力，按照图1所示方向，主控制阀11的主控制阀芯110向下移动，主控制阀11逐渐换向至第一阀芯位置，第二主进油口h与第二主出油口f仍然断开，第一主进油口g与第一主出油口e则逐渐打开，于是左行走马达控制阀20的前进先导油口的液压油能够通过第一主进油口g和第一主出油口e流回油箱，左行走马达控制阀20的前进先导油口压力下降，从而使左行走马达控制阀20向中位移动，阀口开度变小，减少流经左行走马达2的流量，而减少的流量进入右行走马达3，直至左右行走马达的流量相等，整机实现直线行走，此时主控制阀11又回到中位。

本领域技术人员不难理解，当工程机械执行后退和回转复合动作时，直线行走控制阀调节流量分配的过程与上述前进时的过程类似，差别仅在于此时由第二直线行走控制阀、第三节流阀22和第四节流阀32起作用，具体过程此处不再赘述。

此外需要指出的是，在该实施例中仅是以回转马达4作为上车执行机构的一种典型结构进行说明，实际上，该回转马达4还可以是动臂Ⅱ、斗杆Ⅰ、破碎器、动臂Ⅰ、铲斗和斗杆Ⅱ等其他上车执行机构，之所以没有在图1中给出这些执行机构的原理图，是基于在说明直线行走控制系统工作原理的前提下尽量简化液压原理图的考虑，而实际上将回转工作联换成动臂联或者斗杆联，甚至是在当前原理图上增加破碎器等其他工作联，对于说明直线行走控制系统的工作原理来讲，效果都是一样的，只是工况更加复杂而已，为简明扼要的说明问题，该实施例只列出回转联作为说明对象。

由于通常在实际工作中，工程机械直线行走时左右行走马达的负载时刻在变化，因此，主控制阀11的主控制阀芯110也处于一种浮动的变化状态。左右行走马达流量与主控制阀11的主控制阀芯110的浮动位置之间具有如下关系：

其中，q_左为流经左行走马达2的流量，q_右为流经右行走马达3的流量，K为行走马达控制阀阀芯的孔口形状系数，K₁为行走马达控制阀阀芯位移与孔口面积变化量的比例系数，Δp为行走马达控制阀阀芯设计节流压差，K_先导弹簧为行走马达控制阀阀芯复位弹簧弹性模量，α为主控制阀11阀前压力与其开口面积比例系数，θ为主控制阀11的主控制阀芯110的开口面积与其位移的比例系数，ΔL为主控制阀11的主控制阀芯110的位移变化量。

可见，该实施例的直线行走控制系统可以依据两侧行走马达的负载的实际情况，实时地控制流量在左右行走马达之间的分配，在两侧行走负载不同、甚至差别较大时，直线行走控制阀1能够迅速减小行驶速度较快的行走马达的流量，同时增加行驶速度较慢的行走马达的流量，在复杂的工况变化中使左右行走马达的流量总是趋于相等，因此可以有效地实现工程机械的直线行走，确保工程机械不会向负载高的一侧跑偏或转弯，提高作业可靠性，并保障施工安全。

此外，本实用新型的直线行走控制系统，在不改变原有主泵、左右行走马达、执行机构的油路的前提下，通过增设直线行走控制阀1和流量-压差转换装置即能够有效解决现有技术中工程机械在行走负载不同时无法保持直线行走的问题，油路简单，可靠性高，而且安装方便，成本较低。例如在上述实施例中，仅在原有液压系统的基础上增设了四个普通节流阀和两个本实用新型的直线行走控制阀1，成本在1500元以下，相比较CN102888873A专利所介绍的系统所增加的万元以上成本，本实用新型显著降低了成本，具有较大优势。

而且，由于本实用新型所提供的直线行走控制系统主要由为液压阀类机械部件组成，相比较电气器件的控制系统具有更高的可靠性，尤其是在作业频繁、负载切换较快的挖掘机械领域，这种可靠性方面的优势会更加明显。

同时，本实用新型的直线行走控制阀1和流量-压差转换装置可以集成安装在左右履带上的行走马达覆盖件内，或者直接安装在行走马达控制阀的出口，安装拆卸方便，避免在检修时造成不必须要的麻烦。

本实用新型的直线行走控制系统可以用于任何有直线行走需求的工程机械，例如挖掘机。

因此，本实用新型第三方面还提供一种挖掘机，其包括以上任一实施例的直线行走控制系统。

以上所述仅为本实用新型的示例性实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (17)

1.一种直线行走控制阀(1)，包括阀体(10)，其特征在于，所述阀体(10)上设有主控制阀(11)、第一外接油口(a)、第二外接油口(b)、第三外接油口(c)和第四外接油口(d)，所述主控制阀(11)包括第一主进油口(g)、第一主出油口(e)、第二主进油口(h)、第二主出油口(f)、第一控制阀腔和第二控制阀腔，其中：

所述主控制阀(11)具有第一阀芯位置和第二阀芯位置，所述第一控制阀腔和所述第二控制阀腔分别设置于所述主控制阀(11)的两端以控制所述主控制阀(11)在所述第一阀芯位置和所述第二阀芯位置之间切换，所述第一控制阀腔的压力大于所述第二控制阀腔的压力时，所述主控制阀(11)处于所述第一阀芯位置，所述第一主进油口(g)与所述第一主出油口(e)连通而所述第二主进油口(h)与所述第二主出油口(f)断开；所述第一控制阀腔的压力小于所述第二控制阀腔的压力时，所述主控制阀(11)处于所述第二阀芯位置，所述第二主进油口(h)与所述第二主出油口(f)连通而所述第一主进油口(g)与所述第一主出油口(e)断开；并且，

所述第一外接油口(a)通过第一油路与所述第一控制阀腔连接，所述第二外接油口(b)通过第二油路与所述第二控制阀腔连接，所述第三外接油口(c)通过第三油路与所述第一控制阀腔连接，所述第四外接油口(d)通过第四油路与所述第二控制阀腔连接。

2.根据权利要求1所述的直线行走控制阀(1)，其特征在于，所述直线行走控制阀(1)还包括设置在所述阀体(10)上的辅助控制机构，所述辅助控制机构用于控制所述第一油路、所述第二油路、所述第三油路和所述第四油路的通断。

3.根据权利要求2所述的直线行走控制阀(1)，其特征在于，所述辅助控制机构包括第一辅助控制机构和第二辅助控制机构，所述第一辅助控制机构用于控制所述第一油路的通断以及所述第二油路的通断，所述第二辅助控制机构用于控制所述第三油路的通断以及所述第四油路的通断。

4.根据权利要求3所述的直线行走控制阀(1)，其特征在于，所述第一辅助控制机构包括第一辅助阀芯、第一进油口、第一出油口、第二进油口和第二出油口，所述第一辅助控制机构的第一进油口与所述第一外接油口(a)连通，所述第一辅助控制机构的第二进油口与所述第二外接油口(b)连通，所述第一辅助控制机构的第一出油口与所述第一控制阀腔连通，所述第一辅助控制机构的第二出油口与所述第二控制阀腔连通，所述第一辅助阀芯用于控制所述第一辅助控制机构的第一进油口与第一出油口之间以及第二进油口与第二出油口之间同时处于连通与截止两种状态中的一种状态；和/或，

所述第二辅助控制机构包括第二辅助阀芯、第一进油口、第一出油口、第二进油口和第二出油口，所述第二辅助控制机构的第一进油口与所述第三外接油口(c)连通，所述第二辅助控制机构的第二进油口与所述第四外接油口(d)连通，所述第二辅助控制机构的第一出油口与所述第一控制阀腔连通，所述第二辅助控制机构的第二出油口与所述第二控制阀腔连通，所述第二辅助阀芯用于控制所述第二辅助控制机构的第一进油口与第一出油口之间以及第二进油口与第二出油口之间同时处于连通与截止两种状态中的一种状态。

5.根据权利要求3所述的直线行走控制阀(1)，其特征在于，所述第一辅助控制机构包括设置于所述第一油路上的第一油路控制阀(12)以及设置于所述第二油路上的第二油路控制阀(13)，其中：所述第一油路控制阀(12)包括第一阀芯(120)、进油口和出油口，所述第一阀芯(120)用于控制所述第一油路控制阀(12)的进油口和出油口是否连通，所述第一油路控制阀(12)的进油口与所述第一外接油口(a)连通，所述第一油路控制阀(12)的出油口与所述第一控制阀腔连通；所述第二油路控制阀(13)包括第二阀芯(130)、进油口和出油口，所述第二阀芯(130)用于控制所述第二油路控制阀(13)的进油口和出油口是否连通，所述第二油路控制阀(13)的进油口与所述第二外接油口(b)连通，所述第二油路控制阀(13)的出油口与所述第二控制阀腔连通；和/或，

所述第二辅助控制机构包括设置于所述第三油路上的第三油路控制阀(14)以及设置于所述第四油路上的第四油路控制阀(15)，其中：所述第三油路控制阀(14)包括第三阀芯(140)、进油口和出油口，所述第三阀芯(140)用于控制所述第三油路控制阀(14)的进油口和出油口是否连通，所述第三油路控制阀(14)的进油口与所述第三外接油口(c)连通，所述第三油路控制阀(14)的出油口与所述第一控制阀腔连通；所述第四油路控制阀(15)包括第四阀芯(150)、进油口和出油口，所述第四阀芯(150)用于控制所述第四油路控制阀(15)的进油口和出油口是否连通，所述第四油路控制阀(15)的进油口与所述第四外接油口(d)连通，所述第四油路控制阀(15)的出油口与所述第二控制阀腔连通。

6.根据权利要求5所述的直线行走控制阀(1)，其特征在于，所述第一辅助控制机构包括所述第一油路控制阀(12)和所述第二油路控制阀(13)，并且所述第二辅助控制机构包括所述第三油路控制阀(14)和所述第四油路控制阀(15)，其中，所述第一外接油口(a)和所述第三外接油口(c)设置于所述第一控制阀腔一端，且所述第一外接油口(a)与所述第三外接油口(c)位于所述主控制阀(11)的两侧；所述第二外接油口(b)与所述第四外接油口(d)设置于所述第二控制阀腔一端，所述第二外接油口(b)与所述第四外接油口(d)设置于所述主控制阀(11)的两侧，且所述第二外接油口(b)与所述第一外接油口(a)位于所述主控制阀(11)的同一侧而所述第四外接油口(d)与所述第三外接油口(c)位于所述主控制阀(11)的同一侧。

7.根据权利要求2所述的直线行走控制阀(1)，其特征在于，所述辅助控制机构包括第三辅助控制机构和第四辅助控制机构，所述第三辅助控制机构用于控制所述第一油路的通断以及所述第三油路的通断，所述第四辅助控制机构用于控制所述第二油路的通断以及所述第四油路的通断。

8.根据权利要求7所述的直线行走控制阀(1)，其特征在于，所述第三辅助控制机构包括第三辅助阀芯、第一进油口、第一出油口、第二进油口和第二出油口，所述第三辅助控制机构的第一进油口与所述第一外接油口(a)连通，所述第三辅助控制机构的第二进油口与所述第三外接油口(c)连通，所述第三辅助控制机构的第一出油口和第二出油口均与所述第一控制阀腔连通，所述第三辅助阀芯用于控制所述第三辅助控制机构的第一进油口与第一出油口之间以及第二进油口与第二出油口之间同时处于连通与截止两种状态中的一种状态；和/或，

所述第四辅助控制机构包括第四辅助阀芯、第一进油口、第一出油口、第二进油口和第二出油口，所述第四辅助控制机构的第一进油口与所述第二外接油口(b)连通，所述第四辅助控制机构的第二进油口与所述第四外接油口(d)连通，所述第四辅助控制机构的第一出油口和第二出油口均与所述第二控制阀腔连通，所述第四辅助阀芯用于控制所述第四辅助控制机构的第一进油口与第一出油口之间以及第二进油口与第二出油口之间同时处于连通与截止两种状态中的一种状态。

9.根据权利要求2-8任一所述的直线行走控制阀，其特征在于，所述辅助控制机构控制所述第一油路、所述第二油路、所述第三油路和所述第四油路同步通断。

10.根据权利要求9所述的直线行走控制阀，其特征在于，所述辅助控制机构具有工作位置和截止位置，所述辅助控制机构处于所述工作位置时用于控制所述第一油路、所述第二油路、所述第三油路和所述第四油路处于连通状态，所述辅助控制机构处于所述截止位置时用于控制所述第一油路、所述第二油路、所述第三油路和所述第四油路处于断开状态，所述直线行走控制阀(1)还包括设置在所述阀体(10)上的控制油口(K)，所述控制油口(K)用于控制所述辅助控制机构在所述工作位置和所述截止位置之间切换。

11.一种直线行走控制系统，用于控制工程机械保持直线行走，所述直线行走控制系统包括左行走马达(2)、左行走马达控制阀(20)、右行走马达(3)和右行走马达控制阀(30)，其特征在于，

在所述左行走马达(2)的前进进油油路上设有第一流量-压差转换装置，在所述右行走马达(3)的前进进油油路上设有第二流量-压差转换装置，所述第一流量-压差转化装置的进口和出口的压力差与所述左行走马达(2)的前进进油油路的流量正相关，所述第二流量-压差转换装置的进口和出口的压力差与所述右行走马达(3)的前进进油油路的流量正相关，所述直线行走控制系统还包括第一直线行走控制阀，所述第一直线行走控制阀为如权利要求1-10任一所述的直线行走控制阀(1)，其中：所述第一直线行走控制阀的第一外接油口(a)与所述第一流量-压差转化装置的进口连通，所述第一直线行走控制阀的第二外接油口(b)与所述第一流量-压差转化装置的出口连通，所述第一直线行走控制阀的第三外接油口(c)与所述第二流量-压差转化装置的出口连通，所述第一直线行走控制阀的第四外接油口(d)与所述第二流量-压差转化装置的进口连通，所述第一直线行走控制阀的主控制阀(11)的第一主进油口(g)与所述左行走马达控制阀(20)的前进先导油口连通，所述第一直线行走控制阀的主控制阀(11)的第二主进油口(h)与所述右行走马达控制阀(30)的前进先导油口连通，所述第一直线行走控制阀的主控制阀(11)的第一主出油口(e)和第二主出油口(f)均与油箱连通；和/或，

在所述左行走马达(2)的后退进油油路上设有第三流量-压差转换装置，在所述右行走马达(3)的后退进油油路上设有第四流量-压差转换装置，所述第三流量-压差转化装置的进口和出口的压力差与所述左行走马达(2)的后退进油油路的流量正相关，所述第四流量-压差转换装置的进口和出口的压力差与所述右行走马达(3)的后退进油油路的流量正相关，所述直线行走控制系统还包括第二直线行走控制阀，所述第二直线行走控制阀为如权利要求1-10任一所述的直线行走控制阀(1)，其中：所述第二直线行走控制阀的第一外接油口(a)与所述第三流量-压差转化装置的进口连通，所述第二直线行走控制阀的第二外接油口(b)与所述第三流量-压差转化装置的出口连通，所述第二直线行走控制阀的第三外接油口(c)与所述第四流量-压差转化装置的出口连通，所述第二直线行走控制阀的第四外接油口(d)与所述第四流量-压差转化装置的进口连通，所述第二直线行走控制阀的主控制阀(11)的第一主进油口(g)与所述左行走马达控制阀(20)的后退先导油口连通，所述第二直线行走控制阀的主控制阀(11)的第二主进油口(h)与所述右行走马达控制阀(30)的后退先导油口连通，所述第二直线行走控制阀的主控制阀(11)的第一主出油口(e)和第二主出油口(f)均与油箱连通。

12.根据权利要求11所述的直线行走控制系统，其特征在于，所述第一流量-压差转化装置包括节流装置，和/或所述第二流量-压差转化装置包括节流装置，和/或所述第三流量-压差转化装置包括节流装置，和/或所述第四流量-压差转化装置包括节流装置。

13.根据权利要求12所述的直线行走控制系统，其特征在于，所述节流装置包括节流阀。

14.根据权利要求10-13任一所述的直线行走控制系统，其特征在于，所述直线行走控制阀(1)包括辅助控制机构，所述辅助控制机构具有工作位置和截止位置，所述辅助控制机构处于所述工作位置时用于控制所述第一油路、所述第二油路、所述第三油路和所述第四油路处于连通状态，所述辅助控制机构处于所述截止位置时用于控制所述第一油路、所述第二油路、所述第三油路和所述第四油路处于断开状态，所述直线行走控制阀(1)还包括设置在所述阀体(10)上的控制油口(K)，所述控制油口(K)用于控制所述辅助控制机构在所述工作位置和所述截止位置之间切换，所述直线行走控制系统包括先导泵(P3)，所述先导泵(P3)的出口与所述控制油口(K)连接。

15.根据权利要求14所述的直线行走控制系统，其特征在于，所述直线行走系统包括开关阀(6)，所述控制油口(K)通过所述开关阀(6)与先导泵(P3)的出口连接。

16.根据权利要求15所述的直线行走控制系统，其特征在于，所述直线行走系统包括直线行走阀(5)，所述直线行走阀(5)的先导油口与所述控制油口(K)连通并且所述直线行走阀(5)的先导油口通过所述开关阀(6)与所述先导泵(P3)的出口连接。

17.一种挖掘机，其特征在于，所述挖掘机包括如权利要求10-16任一所述的直线行走控制系统。