CN207864282U - 液压控制系统和工程机械 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种液压控制系统和工程机械。液压控制系统包括液压油缸、泵、主控制阀和插装控制阀,主控制阀分别与泵的泵出口、排油管路和液压油缸的第一工作腔及第二工作腔连接,主控制阀通过插装控制阀的第一工作油口和第二工作油口与第一工作腔连接,插装控制阀的进油口通过主控制阀与先导油源连接,插装控制阀的回油口与排油连接,其中,主控制阀控制插装控制阀的进油口与先导油源连通时,插装控制阀的第一工作油口与第二工作油口连通;主控制阀控制插装控制阀的进油口与先导油源断开时,插装控制阀从第一工作油口至第二工作油口单向导通。本实用新型强化了液压油缸的位置保持功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及工程机械领域,具体而言,涉及一种液压控制系统和工程机械。
背景技术
现有技术中,装载机等工程机械的液压控制系统采用液压多路阀,在工作过程中,通过液压多路阀的主控制阀换向控制液压油缸动作,从而控制执行机构动作。在需要执行机构静止不动时,主要依靠液压多路阀的主控制阀的阀芯与阀体配合来保证液压油缸的位置,因此,需要将主控制阀的阀芯与阀体的间隙做到足够小,才能满足液压油缸沉降量的要求。
在实现本实用新型的过程中,设计人员发现,以上现有技术的液压控制系统中,随着液压控制系统工作时间的增多,主控制阀的阀芯与阀体之间的间隙会逐渐增大,液压油缸的沉降量难以满足要求。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种液压控制系统和工程机械,旨在使液压控制系统中液压油缸具有较强的位置保持功能。
本实用新型第一方面提供一种液压控制系统,包括:液压油缸、泵和与所述液压油缸对应设置的主控制阀,所述主控制阀分别与所述泵的泵出口、排油管路和所述液压油缸的第一工作腔及第二工作腔连接,用于控制所述液压油缸动作,所述液压控制系统还包括与所述液压油缸对应设置的插装控制阀,所述插装控制阀包括进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口,所述主控制阀通过所述插装控制阀的所述第一工作油口和所述第二工作油口与所述第一工作腔连接,所述插装控制阀的所述进油口通过所述主控制阀与先导油源连接,所述插装控制阀的所述回油口与排油连接,其中,所述主控制阀控制所述插装控制阀的所述进油口与所述先导油源连通时,所述插装控制阀的所述第一工作油口与所述第二工作油口连通;所述主控制阀控制所述插装控制阀的所述进油口与所述先导油源断开时,所述插装控制阀从所述第一工作油口至所述第二工作油口单向导通。
进一步地,所述主控制阀包括与所述泵出口连接的进油口、与所述排油管路连接的排油口、与所述插装控制阀的第一工作油口连接的第一工作油口、与所述第二工作腔连接的第二工作油口、与所述先导油源连接的先导油进口和与所述插装控制阀的进油口连接的先导油出口,所述主控制阀具有第一工作位、第二工作位和第三工作位,其中,所述主控制阀处于第一工作位时,其先导油进口与其先导油出口连通,其第一工作油口与其排油口连通,其第二工作油口与所述泵出口连通;所述主控制阀处于第二工作位时,其先导油进口与其先导油出口断开,其第一工作油口和其第二工作油口与所述泵出口均断开;所述主控制阀处于第三工作位时,其先导油进口与其先导油出口断开,其第一工作油口与所述泵出口连通,其第二工作油口与其排油口连通。
进一步地,所述插装控制阀包括先导阀芯、主阀芯和主阀弹簧,所述主控制阀控制所述插装控制阀的所述进油口与所述先导油源连通时,来自所述先导油源的先导油控制所述先导阀芯打开以使维持所述主阀芯关闭的油液所在的主阀弹簧腔与所述插装控制阀的所述回油口连通,所述主阀芯在所述插装控制阀的所述第二工作油口的油压作用下打开,使所述插装控制阀的所述第一工作油口与所述第二工作油口连通,所述主阀弹簧位于所述主阀弹簧腔内,对所述主阀芯施加关闭方向的力。
进一步地,所述主阀弹簧腔与所述第二工作油口通过第一阻尼结构连通。
进一步地,所述插装控制阀包括容纳维持所述先导阀芯关闭的油液的先导阀弹簧腔和先导阀弹簧,所述先导阀弹簧腔与所述主阀弹簧腔连通,所述先导阀弹簧位于所述先导阀弹簧腔内,对所述先导阀芯施加关闭方向的力。
进一步地,所述主阀弹簧腔通过设置于所述先导阀弹簧腔的腔壁上的连通孔与所述先导阀弹簧腔连通。
进一步地,所述插装控制阀还包括阀套和设置于所述阀套内的控制活塞,所述控制活塞将所述阀套分隔为进油腔和回油腔,所述进油腔与所述插装控制阀的所述进油口连通,所述回油腔与所述插装控制阀的所述回油口连通,所述控制活塞位于所述回油腔的端面上设置有驱动部,所述主控制阀控制所述插装控制阀的所述进油口与所述先导油源连通时,来自所述先导油源的先导油控制所述控制活塞朝向所述先导阀芯运动,所述驱动部驱动所述先导阀芯打开。
进一步地,所述进油腔与所述回油腔通过第二阻尼结构连通;所述插装控制阀还包括活塞弹簧,所述活塞弹簧对所述控制活塞施加使其远离所述先导阀芯的力。
进一步地,所述插装控制阀还包括用于防止油液泄露的密封结构
本实用新型第二方面提供一种工程机械,包括本实用新型第一方面中任一项所述的液压控制系统。
基于本实用新型提供的液压控制系统和工程机械,液压控制系统包括插装控制阀,插装控制阀包括进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口,主控制阀通过插装控制阀的第一工作油口和第二工作油口与第一工作腔连接,插装控制阀的进油口通过主控制阀与先导油源连接,插装控制阀的回油口与排油连接,主控制阀控制插装控制阀的进油口与先导油源连通时,插装控制阀的第一工作油口与第二工作油口连通;主控制阀控制插装控制阀的进油口与先导油源断开时,插装控制阀从第一工作油口至第二工作油口单向导通。该液压控制系统中,插装控制阀可以在主控制阀的控制下打开或单向导通,插装控制阀打开时,可以顺利排出第一工作腔内的油液,插装控制阀单向导通时,可以使泵出口的油液顺利地进入第一工作腔,而防止第一工作腔内的油液流出,从而,在需要保持液压油缸处于一定的位置时,通过主控制阀使插装控制阀从第一工作油口至第二工作油口单向导通即可,此时,即使主控制阀的阀芯和阀体的间隙适当增大,也可以保持液压油缸的活塞杆位置,从而,一方面强化了液压油缸的位置保持功能,还可以对主控制阀的精度要求略微降低,降低加工难度,节约制造成本。
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
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的液压控制系统的原理图。
图2为本实用新型实施例的液压控制系统的主控制阀和插装控制阀的配合结构示意图。
图3为本实用新型实施例的液压控制系统的插装控制阀的结构示意图。
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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。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。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。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。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
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。
为了解决现有技术的液压控制系统长期运行后液压油缸的沉降量难以满足要求的问题,本实用新型实施例提供一种液压控制系统和具有该液压控制系统的工程机械。
如图1至图3所示,本实用新型实施例的液压控制系统包括液压油缸、泵20、与液压油缸对应设置的主控制阀18和与液压油缸对应设置的插装控制阀16。主控制阀18分别与泵20的泵出口PB、排油管路LT和液压油缸的第一工作腔及第二工作腔连接,用于控制液压油缸动作。插装控制阀16包括进油口PCZ、回油口LCZ、第一工作油口ACZ1和第二工作油口ACZ2。主控制阀18通过插装控制阀16的第一工作油口ACZ1和第二工作油口ACZ2与第一工作腔连接。插装控制阀16的进油口PCZ通过主控制阀18与先导油源PY连接。插装控制阀16的回油口LCZ与排油连接。主控制阀18控制插装控制阀16的进油口PCZ与先导油源PY连通时,插装控制阀16的第一工作油口ACZ1与第二工作油口ACZ2连通。主控制阀18控制插装控制阀16的进油口PCZ与先导油源PY断开时,插装控制阀16从第一工作油口ACZ1至第二工作油口ACZ2单向导通。
基于本实用新型提供的液压控制系统中,插装控制阀16可以在主控制阀18的控制下打开或单向导通。插装控制阀16打开时,可以顺利排出第一工作腔内的油液。插装控制阀16单向导通时,可以使泵出口PB的油液顺利地进入第一工作腔,而防止第一工作腔内的油液流出。从而,在需要保持液压油缸处于一定的位置时,通过主控制阀18使插装控制阀16从第一工作油口ACZ1至第二工作油口ACZ2单向导通即可。此时,即使主控制阀18的阀芯和阀体的间隙适当增大,也可以保持液压油缸的活塞杆位置,从而,一方面强化了液压油缸的位置保持功能,还可以对主控制阀18的精度要求略微降低,降低加工难度,节约制造成本。
本实用新型实施例的工程机械具有与本实用新型实施例的液压控制系统相同的优点。
以下以结合图1至图3以装载机的铲斗和与铲斗连接的动臂的液压控制系统为例对本实用新型实施例进行详细说明。
如图1所示,本实施例中,液压控制系统包括油箱25、液压油缸、泵2、与液压油缸对应设置的主控制阀18和插装控制阀16。
本实施例中,泵2为变量泵,但本实用新型的液压系统不限于使用变量泵。
本实施例中,液压控制系统包括多个液压油缸和与多个液压油缸对应设置的多个主控制阀18。如图1所示,多个液压油缸包括铲斗油缸22和动臂油缸23,多个主控制阀18包括与铲斗油缸22对应设置的第一主控制阀和与动臂油缸23对应设置的第二主控制阀,铲斗油缸22控制铲斗动作,动臂油缸23控制动臂动作。
本实施例中,铲斗油缸22的数量为一个。动臂油缸23的数量为两个,两个动臂油缸23并联设置、受第二主控制阀控制同步动作。
主控制阀18分别与泵20的泵出口PB、排油管路LT和液压油缸的第一工作腔及第二工作腔连接,用于控制液压油缸动作。
如图1所示,第一主控制阀和第二主控制阀为多路控制阀21内部的两个控制阀。
多路控制阀21具有与铲斗油缸22的第一工作腔(无杆腔)连接的第一工作油口A1、与铲斗油缸22的第二工作腔(有杆腔)连接的第二工作油口B1、与动臂油缸23的第一工作腔(无杆腔)连接的第三工作油口A2和与动臂油缸23的第二工作腔(有杆腔)连接的第四工作油口B2、与泵2的泵出口PB连接的进油口PK、与排油管路LT及油箱25连接的排油口TK、与泵2的反馈油进油口X连接的反馈油口LS以及与先导油源PY和主控制阀的先导油进口PST1分别连接的先导油口PST。
如图1所示,本实施例中,第一主控制阀通过进油口PK与泵2的泵出口PB连接,通过排油口TK与排油管路LT及油箱25连接,通过第一工作油口A1和插装控制阀16与对应的铲斗油缸22的第一工作腔连接,通过第二工作油口B1与对应的铲斗油缸22的第二工作腔连接。第一主控制阀控制泵出口PB与铲斗油缸22的第一工作腔连通而第二工作腔与排油管路LT连通时,铲斗油缸22的活塞杆伸出;第一主控制阀控制泵出口PB与铲斗油缸22的第二工作腔连通而第一工作腔与排油管路LT连通时,铲斗油缸22的活塞杆缩回。第一主控制阀的反馈油口通过多路控制阀21的反馈油口LS与泵2的反馈油进油口X连接。
如图1所示,本实施例中,第二主控制阀通过进油口PK与泵2的泵出口PB连接,通过排油口TK与排油管路LT及油箱25连接,通过第三工作油口A2和插装控制阀与对应的动臂油缸23的第一工作腔连接,通过第四工作油口B2与对应的动臂油缸23的第二工作腔连接。第二主控制阀控制泵出口PB与动臂油缸23的第一工作腔连通而第二工作腔与排油管路LT连通时,动臂油缸23的活塞杆伸出;第二主控制阀控制泵出口PB与动臂油缸23的第二工作腔连通而第一工作腔与排油管路LT连通时,动臂油缸23的活塞杆缩回。第二主控制阀的反馈油口通过多路控制阀21的反馈油口LS与泵2的反馈油进油口X连接。
以下仅以与铲斗油缸22及与其对应设置的主控制阀18(第一主控制阀)及插装控制阀16为例说明本实施例,而动臂油缸23及与其对应设置的主控制阀(第二主控制阀)及插装控制阀因具有类似的结构、运动关系和连接关系,不作重复描述。
如图1至图3所示,本实施例中,插装控制阀16包括进油口PCZ、回油口LCZ、第一工作油口ACZ1和第二工作油口ACZ2。
主控制阀18通过插装控制阀16的第一工作油口ACZ1和第二工作油口ACZ2与第一工作腔连接。插装控制阀16的进油口PCZ通过主控制阀18与先导油源PY连接。插装控制阀16的回油口LCZ与排油连接。
主控制阀18控制插装控制阀16的进油口PCZ与先导油源PY连通时,插装控制阀16的第一工作油口ACZ1与第二工作油口ACZ2连通。主控制阀18控制插装控制阀16的进油口PCZ与先导油源PY断开时,插装控制阀16从第一工作油口ACZ1至第二工作油口ACZ2单向导通。
如图1和图2所示,本实施例中,主控制阀18包括与泵出口PB连接的进油口PZF、与排油管路LT连接的排油口TZF、与插装控制阀16的第一工作油口ACZ1连接的第一工作油口AZF、与第二工作腔连接的第二工作油口BZF、与先导油源PY连接的先导油进口PST1和与插装控制阀16的进油口PCZ连接的先导油出口PST2。
主控制阀18具有第一工作位、第二工作位和第三工作位。主控制阀18处于不同的工作位时,可以同时控制插装控制阀16和对应的液压油缸动作。
如图1所示,主控制阀18处于第一工作位,即图1所示的下位时,其先导油进口PST1与其先导油出口PST2连通,其第一工作油口AZF与其排油口TZF连通,其第二工作油口BZF与泵出口PB连通。此时,铲斗油缸22的第一工作腔排油而第二工作腔进油,活塞杆下降。
如图1所示,主控制阀18处于第二工作位,即图1所示的中位时,其先导油进口PST1与其先导油出口PST2断开,其第一工作油口AZF和其第二工作油口BZF与泵出口PB均断开。此时,铲斗油缸22的第一工作腔和第二工作腔即不进油也不排油,活塞杆保持在主控制阀18切换至第二工作位前的位置。
如图1所示,主控制阀18处于第三工作位时,即图1所示的上位,其先导油进口PST1与其先导油出口PST2断开,其第一工作油口AZF与泵出口PB连通,其第二工作油口BZF与其排油口TZF连通。此时,铲斗油缸22的第一工作腔进油而第二工作腔排油,活塞杆上升。
可见,本实施例中,当主控制阀18在控制对应的液压油缸工作的同时,还控制了插装控制阀16同步动作,在主控制阀18控制对应的液压油缸的活塞杆上行或下行时,插装控制阀16不会妨碍液压油缸执行相应的动作,而在主控制阀18处于使液压油缸保持原位的位置时,同时控制插装控制阀16,使其截断第一工作腔的油液,防止第一工作腔的油液流向主控制阀18,进而防止第一工作腔的油液流回油箱25,从而对第一工作腔起到保压作用,为保持液压油缸的活塞杆位置增加了一重保持手段。
在一些优选的实施例中,如图1至图3所示,插装控制阀16设置于多路控制阀21内部,集成于主控制阀18所在的阀体17上。插装控制阀16采用插装式结构,例如可以通过螺纹连接方式实现与多路控制阀21连接,即与主控制阀18所在的阀体连接,可以使液压控制系统的空间占用减小,可以通过多路控制阀21的阀体的内部流道实现与各相关液压元器件的连接,插装控制阀16与相关的液压元器件的连接关系简化。
如图2和图3所示,本实施例中,插装控制阀16主要包括阀套3、先导阀芯10和主阀芯8和主阀弹簧7。
主控制阀18控制插装控制阀16的进油口PCZ与先导油源PY连通时,来自先导油源PY的先导油控制先导阀芯10打开以使维持主阀芯8关闭的油液所在的主阀弹簧腔8B与插装控制阀16的回油口LCZ连通,主阀芯8在插装控制阀16的第二工作油口ACZ2的油压作用下打开,使插装控制阀16的第一工作油口ACZ1与第二工作油口ACZ2连通。
主阀弹簧7对主阀芯8施加关闭方向的力。本实施例中,主阀弹簧7位于主阀弹簧腔8B内,设置于主阀芯8和阀套3之间。
优选地,主阀弹簧腔8B与第二工作油口ACZ2通过第一阻尼结构连通。本实施例中,第一阻尼结构为设置于主阀芯8上的第一阻尼孔8A。第一阻尼结构的设置可以使第二工作油口ACZ2与主阀弹簧腔8B连通,从而可以在先导阀芯10处于关闭状态时,使主阀弹簧腔8B内充满油压与第二工作油口ACZ2的油压相同的油液,在主阀弹簧腔8B与主阀弹簧7的弹簧力的共同作用下,关闭主阀芯8。
如图2和图3所示,在阀体17上设置有插装阀安装孔和主阀座17A。主阀芯8设于插装阀安装孔内。在阀体17的主阀座17A的右端设有插装控制阀16的第一工作油口ACZ1,以及与第一工作油口ACZ1连通的油道C,油道C与主控制阀18的第一工作油口AZF连通。在阀体17的主阀座17A的左端设有与插装控制阀16的第二工作油口ACZ2连通的工作油腔17B。当主阀芯8关闭时,主阀芯8与主阀座17A配合,隔离第一工作油口ACZ1和工作油腔17B,从而断开第一工作油口ACZ1和第二工作油口ACZ2。当主阀芯8打开时,主阀芯8与主阀座17A解除配合,第一工作油口ACZ1与工作油腔17B通过主阀芯8和主阀座17A之间的间隙连通,从而使第一工作油口ACZ1和第二工作油口ACZ2连通。
本实施例中,主阀芯8为锥阀芯,主阀芯8与主阀座17A配合为线密封,可以使主阀芯8关闭较为严密。
本实施例中,阀套3的右端设置有先导阀孔和先导阀座3A。先导阀芯10位于先导阀孔内。阀套3的先导阀孔的右端设有弹簧座9。
如图2和图3所示,本实施例中,插装控制阀16包括容纳用于维持先导阀芯10保持关闭的油液的先导阀弹簧腔3D,先导阀弹簧腔3D由阀套3右部的筒段和弹簧座9形成。其中,先导阀弹簧腔3D与主阀弹簧腔8B连通。本实施例中,主阀弹簧腔8B通过设置于主阀弹簧腔8B的腔壁上的连通孔9A与先导阀弹簧腔3D连通。具体地,连通孔9A设置于弹簧座9上。连通孔9A使先导阀弹簧腔3D与主阀弹簧腔8B连通,一方面,为先导阀弹簧腔3D提供油液,使先导阀芯10与主阀芯8关闭时,先导阀弹簧腔3D内充有油压与第二工作油口ACZ2相同的油液,该油液对先导阀芯10施加使其关闭的力,另一方面,先导阀芯10打开时,为连通主阀弹簧腔8B与回油孔LCZ提供连通通道。
插装控制阀16还包括先导阀弹簧6,先导阀弹簧6对先导阀芯10施加关闭方向的力。本实施例中,先导阀弹簧6位于先导阀弹簧腔3D中,设置于弹簧座9与阀套3之间。
当先导阀芯10关闭时,先导阀芯10与先导阀座3A配合,从而隔离先导阀弹簧腔3D与回油腔3C。回油腔3C与回油口LCZ连通,从而隔离先导阀弹簧腔3D与回油口LCZ,保持主阀弹簧腔8B的油压与第二工作油口ACZ2的油压相同,维持主阀芯8处于关闭状态。当先导阀芯10打开时,先导阀芯10与先导阀座3A解除配合,先导阀弹簧腔3D与回油腔3C通过先导阀芯10与先导阀座3A之间的缝隙连通,先导阀弹簧腔3D与回油口LCZ连通,进而主阀弹簧腔8B通过连通孔9A及先导阀弹簧腔3D与回油口LCZ连通,从而主阀弹簧腔8B通过回油口LCZ泄压,主阀芯8在工作油腔17B的油压,也就是第二工作油口ACZ2的油压的作用下打开,第二工作油口ACZ2与第一工作油口ACZ1连通,从而将第一工作腔的油液经流道C排至主控制阀18的第一工作油口AZF,再通过主控制阀18的排油口TZF流回油箱25。
本实施例中,先导阀芯10为锥阀芯,先导阀芯10与先导阀座3A配合为线密封,可以使先导阀芯10关闭较为严密。
如图2和图3所示,控制活塞12将阀套3分隔为进油腔3B和前述回油腔3C。进油腔3B与插装控制阀16的进油口PCZ连通。回油腔3C与插装控制阀16的回油口LCZ连通。控制活塞12位于回油腔3C的端面上设置有驱动部12A。主控制阀18控制插装控制阀16的进油口PCZ与先导油源PY连通时,来自先导油源PY的先导油控制控制活塞12朝向先导阀芯10运动,驱动部12A推动先导阀芯10打开。
本实施例中优选地,进油腔3B与回油腔3C通过第二阻尼结构连通。具体地,控制活塞12具有轴向孔道12C,第二阻尼结构包括控制活塞12上设置于轴向孔道12C和回油腔3C之间的第二阻尼孔12B。第二阻尼结构可以平衡进油腔3B和回油腔3C的油压,释放进油腔3B的油液使控制活塞12复位,控制活塞12复位后,先导阀芯10受先导阀弹簧6的弹簧力的作用关闭,主阀弹簧腔8B建立油压,从而关闭主阀芯8,使得第二工作油口ACZ2的油液不能泄漏到流道C内,从而很好的保持液压油缸的位置,使执行机构长时间处于某一位置,满足特定工况需求。
如图2和图3所示,插装控制阀16还包括活塞弹簧5,活塞弹簧5对控制活塞12施加使其远离先导阀芯10的力。活塞弹簧5位于回油腔3C内,设置于控制活塞12与阀套3之间。在进油口PCZ与先导油源PY断开的情况下,活塞弹簧5使控制活塞12与先导阀芯10处于分离状态。
阀套3固定设置于阀体17的插装阀安装孔内。阀套3与阀体17可以通过螺纹连接,以方便插装控制阀16的安装和拆解,利于维护。
插装控制阀16还包括设置于阀套3的外端的堵头1,堵头1将控制活塞12封堵于阀套3内部。堵头1除封堵插装控制阀16内的油液外,还对控制活塞12在阀套3内的运动进行限位。
为防液压油泄漏,插装控制阀16还包括密封结构。本实施例中,密封结构包括第一密封单元13、第二密封单元2、第三密封单元4和第四密封单元11。如图2和图3所示,第一密封单元13设置在堵头1和阀套3之间;第二密封单元2、第三密封单元4和第四密封单元11沿轴向间隔设置在阀体17和阀套3之间。其中,进油口PCZ设置于第二密封单元2和第三密封单元4之间,回油口LCZ设置于第三密封单元4和第四密封单元11之间。本实施例中,第一密封单元13、第二密封单元2、第三密封单元4和第四密封单元11均采用O型密封圈。
另外,如图1所示,本实施例中的液压控制系统还包括先导阀24。先导阀24包括进油口PX、多个出油口和排油口TX。具体地,先导阀24共包括四个出油口,分别为第一出油口a1、第二出油口b1、第三出油口a2和第四出油口b2。先导阀24的进油口PX与先导油源PY连接。
如图1所示,每个主控制阀包括分别设置于对应的主控制阀18的两端的两个先导油口,两个先导油口用于控制主控制阀18的动作,从而控制对应的液压油缸的活塞杆伸缩。
如图1所示,与两个主控制阀对应地,多路控制阀21包括四个先导油口,分别包括与第一主控制阀的两个先导油口连接以用于控制铲斗油缸22动作的第一先导油口Xa1和第二先导油口Xb1以及与第二主控制阀的两个先导油口连接以用于控制动臂油缸23动作的第三先导油口Xa2和第四先导油口Xb2。
如图1所示,先导阀24的第一出油口a1与多路控制阀21的第一先导油口Xa1连接、第二出油口b1与多路控制阀21的第二先导油口Xb1连接,从而实现与第一主控制阀的上下两个先导油口的连接。先导阀24的第三出油口a2与多路控制阀21的第三先导油口Xa2连接,第四出油口b2与多路控制阀21的第四先导油口Xb2连接,从而实现与第二主控制阀的上下两个先导油口的连接。
本实施例的液压控制系统的工作原理如下:
如图2和图3所示,当主控制阀18向左移动切换至第一工作位时,先导油源PY与进油腔3B连通,流道C与主控制阀18的排油口TZF相通,控制活塞12右移顶开先导阀芯10,主阀弹簧腔8B与排油口LCZ连通,第二工作油口ACZ2通过第一阻尼孔8A及主阀弹簧腔8B、连通孔9A流向排油口LCZ,主阀芯8左右两端形成压力差而打开,第二工作油口ACZ2的油液通过第一工作油口ACZ1和流道C流向主控制阀的排油口TZF,第一工作腔排油,液压油缸的活塞杆向下动作。
如图2和图3所示,当主控制阀18切换至第二工作位时,具体为图2所示的位置,由于主阀芯8始终关闭,主阀弹簧7所在主阀弹簧腔8的油压与第二工作油口ACZ2的压力相等,由于主阀弹簧7的弹簧力的作用主阀芯8处于关闭状态,第二工作油口ACZ2的油液被封闭,从而第一工作腔的油液被封闭,达到了良好的液压油缸位置保持的效果。
当主控制阀18切换至第三工作位时,压力油从流道C通过第二工作油口LCZ2,压力油顶开主阀芯8进入第二工作油口LCZ2,进而通往液压油缸的第一工作腔,液压油缸的活塞杆向上动作。
总之,以上实施例的液压控制系统保证液压油缸正常功能的同时,实现了由插装控制阀16保持液压油缸位置的功能。
本实用新型的液压控制系统并不限于在装载机上应用,而是可以用于其它需要具有变量泵的液压控制系统的工程机械中,如挖掘机等。
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)
1.一种液压控制系统,包括:液压油缸、泵(20)和与所述液压油缸对应设置的主控制阀(18),所述主控制阀(18)分别与所述泵(20)的泵出口(PB)、排油管路(LT)和所述液压油缸的第一工作腔及第二工作腔连接,用于控制所述液压油缸动作,其特征在于,所述液压控制系统还包括与所述液压油缸对应设置的插装控制阀(16),所述插装控制阀(16)包括进油口(PCZ)、回油口(LCZ)、第一工作油口(ACZ1)和第二工作油口(ACZ2),所述主控制阀(18)通过所述插装控制阀(16)的所述第一工作油口(ACZ1)和所述第二工作油口(ACZ2)与所述第一工作腔连接,所述插装控制阀(16)的所述进油口(PCZ)通过所述主控制阀(18)与先导油源(PY)连接,所述插装控制阀(16)的所述回油口(LCZ)与排油连接,其中,
所述主控制阀(18)控制所述插装控制阀(16)的所述进油口(PCZ)与所述先导油源(PY)连通时,所述插装控制阀(16)的所述第一工作油口(ACZ1)与所述第二工作油口(ACZ2)连通;
所述主控制阀(18)控制所述插装控制阀(16)的所述进油口(PCZ)与所述先导油源(PY)断开时,所述插装控制阀(16)从所述第一工作油口(ACZ1)至所述第二工作油口(ACZ2)单向导通。
2.根据权利要求1所述的液压控制系统,其特征在于,所述主控制阀(18)包括与所述泵出口(PB)连接的进油口(PZF)、与所述排油管路(LT)连接的排油口(TZF)、与所述插装控制阀(16)的第一工作油口(ACZ1)连接的第一工作油口(AZF)、与所述第二工作腔连接的第二工作油口(BZF)、与所述先导油源(PY)连接的先导油进口(PST1)和与所述插装控制阀(16)的进油口(PCZ)连接的先导油出口(PST2),所述主控制阀(18)具有第一工作位、第二工作位和第三工作位,其中,
所述主控制阀(18)处于第一工作位时,其先导油进口(PST1)与其先导油出口(PST2)连通,其第一工作油口(AZF)与其排油口(TZF) 连通,其第二工作油口(BZF)与所述泵出口(PB)连通;
所述主控制阀(18)处于第二工作位时,其先导油进口(PST1)与其先导油出口(PST2)断开,其第一工作油口(AZF)和其第二工作油口(BZF)与所述泵出口(PB)均断开;
所述主控制阀(18)处于第三工作位时,其先导油进口(PST1)与其先导油出口(PST2)断开,其第一工作油口(AZF)与所述泵出口(PB)连通,其第二工作油口(BZF)与其排油口(TZF)连通。
3.根据权利要求1所述的液压控制系统,其特征在于,所述插装控制阀(16)包括先导阀芯(10)、主阀芯(8)和主阀弹簧(7),所述主控制阀(18)控制所述插装控制阀(16)的所述进油口(PCZ)与所述先导油源(PY)连通时,来自所述先导油源(PY)的先导油控制所述先导阀芯(10)打开以使维持所述主阀芯(8)关闭的油液所在的主阀弹簧腔(8B)与所述插装控制阀(16)的所述回油口(LCZ)连通,所述主阀芯(8)在所述插装控制阀(16)的所述第二工作油口(ACZ2)的油压作用下打开,使所述插装控制阀(16)的所述第一工作油口(ACZ1)与所述第二工作油口(ACZ2)连通,所述主阀弹簧(7)位于所述主阀弹簧腔(8B)内,对所述主阀芯(8)施加关闭方向的力。
4.根据权利要求3所述的液压控制系统,其特征在于,所述主阀弹簧腔(8B)与所述第二工作油口(ACZ2)通过第一阻尼结构连通。
5.根据权利要求3所述的液压控制系统,其特征在于,所述插装控制阀(16)包括容纳维持所述先导阀芯(10)关闭的油液的先导阀弹簧腔(3D)和先导阀弹簧(6),所述先导阀弹簧腔(3D)与所述主阀弹簧腔(8B)连通,所述先导阀弹簧(6)位于所述先导阀弹簧腔(3D)内,对所述先导阀芯(10)施加关闭方向的力。
6.根据权利要求5所述的液压控制系统,其特征在于,所述主阀弹簧腔(8B)通过设置于所述先导阀弹簧腔(3D)的腔壁上的连通孔(9A)与所述先导阀弹簧腔(3D)连通。
7.根据权利要求3所述的液压控制系统,其特征在于,所述插装控制阀(16)还包括阀套(3)和设置于所述阀套(3)内的控制活塞(12),所述控制活塞(12)将所述阀套(3)分隔为进油腔(3B)和回油腔(3C),所述进油腔(3B)与所述插装控制阀(16)的所述进油口(PCZ)连通,所述回油腔(3C)与所述插装控制阀(16)的所述回油口(LCZ)连通,所述控制活塞(12)位于所述回油腔(3C)的端面上设置有驱动部(12A),所述主控制阀(18)控制所述插装控制阀(16)的所述进油口(PCZ)与所述先导油源(PY)连通时,来自所述先导油源(PY)的先导油控制所述控制活塞(12)朝向所述先导阀芯(10)运动,所述驱动部(12A)驱动所述先导阀芯(10)打开。
8.根据权利要求7所述的液压控制系统,其特征在于,所述进油腔(3B)与所述回油腔(3C)通过第二阻尼结构连通;所述插装控制阀(16)还包括活塞弹簧(5),所述活塞弹簧(5)对所述控制活塞(12)施加使其远离所述先导阀芯(10)的力。
9.根据权利要求1所述的液压控制系统,其特征在于,所述插装控制阀(16)还包括用于防止油液泄露的密封结构。
10.一种工程机械,其特征在于,包括根据权利要求1至9中任一项所述的液压控制系统。
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