CN208089657U - 液压控制阀和液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压控制阀和液压系统。液压控制阀包括工作联。工作联具有进油口、排油口、第一工作油口和第二工作油口且包括主控制阀，包括第一油口、第二油口、第三油口和第四油口。第一油口与进油口连接，第二油口与排油口连接，第三油口与第一工作油口连接，第四油口与第二工作油口连接。主控制阀具有第一工作位置和第二工作位置，在第一工作位置，主控制阀控制第一油口与第三油口流体连通且控制第四油口的油液流向第三油口；在第二工作位置，主控制阀控制第一油口与第四油口流体连通。本实用新型的液压控制阀的第二工作油口的回油直接流回到第一工作油口处，从而实现流量再生，与现有技术中直接回到油箱相比，耗能较低。

Description

液压控制阀和液压系统

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，特别涉及一种液压控制阀和液压系统。

背景技术

多路阀位于能源元件和执行元件之间，是工程机械液压系统的核心元件。多路阀包括进油联、尾联、多个工作联、多个安全溢流阀及单向阀等辅助阀，其结构紧凑，工艺性好且组合灵活，被广泛应用于移动机械中。

流量共享多路阀应用于包括多个执行机构且有复合动作的工程机械，与带压差阀的柱塞变量液压泵构成流量共享液压系统。最大负载压力信号作用于液压泵压差阀，压差阀感受系统的压力-流量需求并在系统工况变化时根据流量需求提供可调的流量。现有的流量共享多路阀，常采用液压先导控制、比例电磁铁电液控制或手动控制换向，阀芯的行程成比例变化以精确控制系统的流量。此外利用补偿器平衡负载压力，使所有阀芯进出口压差相等，但是工作联在换向过程中，负载压力易产生冲击。而且由于很多执行机构对多路阀工作联工作口中位泄露要求非常严格，从而导致阀孔精加工难度很大。另外，现有的流量共享多路阀工作联没有流量再生功能，能耗较大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种液压控制阀和液压系统，以降低能耗。

本实用新型第一方面提供一种液压控制阀，包括工作联，工作联具有进油口、排油口、第一工作油口和第二工作油口且包括：

主控制阀，包括第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，第一油口与进油口连接，第二油口与排油口连接，第三油口与第一工作油口连接，第四油口与第二工作油口连接；

主控制阀具有第一工作位置和第二工作位置，在第一工作位置，主控制阀控制第一油口与第三油口流体连通且控制第四油口的油液流向第三油口；在第二工作位置，主控制阀控制第一油口与第四油口流体连通。

在一些实施例中，主控制阀包括设置于第三油口与第四油口之间的单向阀，在第一工作位置，单向阀控制油液从第四油口流向第三油口。

在一些实施例中，液压控制阀包括阀体、主阀芯以及第一再生阀芯和第二再生阀芯，主阀芯具有轴孔，第一再生阀芯设置于轴孔的第一端，第二再生阀芯设置于轴孔的第二端，第一再生阀芯和第二再生阀芯相对于轴孔形成单向阀，在第一工作位置，第一再生阀芯和第二再生阀芯均开启，第四油口的油液通过第一再生阀芯、轴孔以及第二再生阀芯流向第三油口。

在一些实施例中，液压控制阀还包括设置于轴孔的第一端部的第一堵头，第一堵头用于限制第一再生阀芯的位置；和/或，液压控制阀还包括设置于轴孔的第二端的第二堵头，第二堵头用于限制第二再生阀芯的位置。

在一些实施例中，液压控制阀还包括设置于第一堵头与第一再生阀芯之间的弹簧；和/或，液压控制阀还包括设置于第二堵头与第二再生阀芯之间的弹簧。

在一些实施例中，主阀芯的端部的直径小于其中部的直径。

在一些实施例中，主控制阀还具有第三工作位置，在第三工作位置时，第一油口、第二油口、第三油口以及第四油口均截止，工作联还包括设置于第二工作油口与第四油口之间的保持阀，在主控制阀处于第三工作位置时，保持阀控制第二工作油口与第四油口之间的油路断开。

在一些实施例中，保持阀包括第一油口和第二油口，保持阀的第一油口与主控制阀的第四油口连通，保持阀的第二油口与第二工作油口连通，保持阀控制其第一油口与其第二油口之间的通断。

在一些实施例中，工作联还包括设置于第二工作油口与排油口之间的过载补油阀。

在一些实施例中，过载补油阀包括溢流阀和与溢流阀并联设置的单向阀，单向阀的进油口与排油口连接，单向阀的出油口与第二工作油口连接。

在一些实施例中，工作联还包括压力补偿器，主控制阀还包括第五油口和第六油口，第五油口与第一油口连通，第六油口可选择地与第三油口或第四油口连通，压力补偿器设置于第五油口与第六油口之间以控制主控制阀的第一油口与第六油口之间的压差为设定值。

在一些实施例中，工作联还包括设置于压力补偿器与主控制阀的第六油口之间的单向阀，单向阀的进油口与压力补偿器连接，单向阀的出油口与主控制阀的第六油口连接。

在一些实施例中，液压控制阀为多路阀，多路阀包括至少两个工作联。

本实用新型第二方面提供一种液压系统，包括如本实用新型第一方面任一项提供的液压控制阀。

基于本实用新型提供的技术方案，液压控制阀包括工作联。工作联具有进油口、排油口、第一工作油口和第二工作油口且包括主控制阀，包括第一油口、第二油口、第三油口和第四油口。第一油口与进油口连接，第二油口与排油口连接，第三油口与第一工作油口连接，第四油口与第二工作油口连接。主控制阀具有第一工作位置和第二工作位置，在第一工作位置，主控制阀控制第一油口与第三油口流体连通且控制第四油口的油液流向第三油口；在第二工作位置，主控制阀控制第一油口与第四油口流体连通。本实用新型的液压控制阀在处于第一工作位置时，第一油口与第三油口连通也就是说此时第一工作油口进油，而第二工作油口回油，主控制阀控制第四油口的油液流向第

三油口，也就是说控制第二工作油口的回油直接流回到第一工作油口处，从而实现流量再生，与现有技术中直接回到油箱相比，耗能较低。

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阀的原理结构示意图；

图2为本实用新型实施例的液压控制阀的截面结构示意图；

图3为图2所示的液压控制阀的俯视结构示意图；

图4为图3中的B-B向的结构示意图；

图5和图6分别为主阀芯的正视图和剖面图。

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。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

本实用新型实施例的液压控制阀包括工作联。工作联具有进油口P、排油口T、第一工作油口A和第二工作油口B且包括：

主控制阀1，包括第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，第一油口与进油口P连接，第二油口与排油口T连接，第三油口与第一工作油口A连接，第四油口与第二工作油口B连接；

主控制阀1具有第一工作位置(图1中的上位)和第二工作位置(图1中的下位)，在第一工作位置，主控制阀1控制第一油口与第三油口流体连通且控制第四油口的油液流向第三油口；在第二工作位置，主控制阀控制第一油口与第四油口流体连通。

该液压控制阀在处于第一工作位置时，第一油口与第三油口连通也就是说此时第一工作油口进油，而第二工作油口回油，主控制阀1控制第四油口的油液流向第三油口，也就是说控制第二工作油口的回油直接流回到第一工作油口处，从而实现流量再生，与现有技术中直接回到油箱相比，耗能较低。

如图1所示，本实施例的主控制阀包括设置于第三油口与第四油口之间的单向阀。在第一工作位置，单向阀控制油液从第四油口流向第三油口。

具体在本实施例中，如图2、图5以及图6所示，液压控制阀包括阀体11、主阀芯12以及第一再生阀芯13和第二再生阀芯19。主阀芯12具有轴孔12c。第一再生阀芯13设置于轴孔12c的第一端，第二再生阀芯19设置于轴孔12c的第二端。第一再生阀芯13和第二再生阀芯19相对于轴孔12c形成单向阀。在第一工作位置，第一再生阀芯13和第二再生阀芯19均开启，第四油口的油液通过第一再生阀芯13、轴孔以及第二再生阀芯19流向第三油口。

液压控制阀还包括设置于轴孔的第一端部的第一堵头27，第一堵头用于限制第一再生阀芯13的位置。其中，第一堵头27通过螺纹与主阀芯12连接。

优选地，本实施例的液压控制阀还包括设置于第一堵头27与第一再生阀芯13之间的弹簧28。弹簧28起到缓冲和复位作用。

同样地，液压控制阀还包括设置于轴孔的第二端的第二堵头，第二堵头用于限制第二再生阀芯19的位置。液压控制阀还包括设置于第二堵头与第二再生阀芯之间的弹簧。

主阀芯12的两端的直径小于中部的直径。如此设置可以弥补第一堵头和第二堵头拧紧后的膨胀变形，避免主阀芯的卡滞。具体地，主阀芯12的两端可以采用切入磨的方式来加工。

如图1所示，主控制阀1还具有第三工作位置(图1中的中位)。在第三工作位置时，第一油口、第二油口、第三油口以及第四油口均截止，工作联还包括设置于第二工作油口B与第四油口之间的保持阀3，在主控制阀1处于第三工作位置时，保持阀3控制第二工作油口与第四油口之间的油路断开。

保持阀3包括第一油口3a和第二油口3b，保持阀的第一油口3a与主控制阀1的第四油口连通，保持阀的第二油口3b与第二工作油口连通，保持阀3控制其第一油口3a与其第二油口3b之间的通断。当主控制阀处于中位时，保持阀3处于断开状态从而避免工作腔的液压油通过主阀芯12与阀体11的阀孔110之间的配合间隙而泄露，从而防止执行机构的突然掉落。进一步地，降低对主阀芯与阀体的阀孔110之间的配合精度，从而降低加工难度。

具体地，保持阀3包括与阀体11上的锥面孔配合的保持阀芯31。保持阀芯31包括球面。球面与锥面孔之间配合为线密封基本实现零泄露。

优选地，工作联还包括设置于第二工作油口B与排油口T之间的过载补油阀4。过载补油阀4起到保护执行机构的作用。

过载补油阀4包括溢流阀和与溢流阀并联设置的单向阀，单向阀的进油口与排油口连接，单向阀的出油口与第二工作油口连接。单向阀的设置可防止执行机构吸空，提高执行机构安全性并降低噪音。

工作联还包括压力补偿器2。主控制阀1还包括第五油口和第六油口，第五油口与第一油口连通，第六油口可选择地与第三油口或第四油口连通，压力补偿器设置于第五油口与第六油口之间以控制主控制阀的第一油口与第六油口之间的压差为设定值。

具体地，压力补偿器2包括压力补偿阀21和设置于压力补偿阀21与Lc通道之间的单向阀22。

工作联还包括设置于压力补偿器2与主控制阀1的第六油口之间的单向阀9，单向阀9的进油口与压力补偿器2连接，单向阀9的出油口与主控制阀的第六油口连接。

在至少一个实施例中，液压控制阀为多路阀。多路阀包括至少两个工作联。

下面根据图1至图6对本实用新型具体实施例的液压控制阀的结构进行详细说明。

如图1、图3和图4所示，本实施例的液压控制阀的工作联包括主控制阀1、压力补偿器2和保持阀3。工作联具有进油口P、排油口T、第一工作油口A和第二工作油口B。

主控制阀1具有第一油口、第二油口、第三油口、第四油口、第五油口、第六油口、第七油口和泄油口。第一油口与进油口P连接，第二油口与排油口T连接，第三油口与第一工作油口A连接，第四油口与第二工作油口B连接。第五油口通过压力补偿器2以及单向阀9与第六油口连接。第七油口与保持阀3的控制端连接。泄油口与排油口T连接。

主控制阀1具有三个工作位置，在处于下位时，第七油口和泄油口均截止，第一油口与第五油口连通，第六油口与第四油口连通从而将液压油输送至第二工作油口B，第三油口与第二油口连通从而使第一工作油口A的回油流通至排油口T；在处于中位时，第六油口与泄油口连通而其余油口均截止。此时，保持阀3具有断开状态以防止第二工作油口B的油液泄漏而导致执行元件下落；在处于上位时，第一油口与第五油口连通，第六油口与第三油口连通从而将液压油输送至第一工作油口A，第三油口与第四油口之间设置有单向阀从而使第四油口的回油流通至第三油口实现回油的流量再生。

保持阀3的第一油口3a与主控制阀的第四油口连接，保持阀3的第二油口3b与第二工作油口B连接。保持阀3的第一控制端与其第一油口3a以及其第二油口3b均连接。保持阀3的第二控制端与其第二油口3b通过节流元件连接且设置有弹簧。

如图1所示，压力补偿器2包括压力补偿阀21和单向阀22。当主控制阀1处于上位或下位时，进油口P的液压油经过主控制阀1的节流结构流向压力补偿阀21，通过压力补偿阀21的液压油顶开单向阀3流向执行元件，并且同时顶开压力补偿器2内的单向阀22流向负载控制油路Lc通道，也就是说将执行元件的负载压力输入到负载控制油路Lc通道中。负载敏感油路Ls通道的压力通过阻尼反馈至压力补偿阀21的控制端上，从而使压力补偿阀21的进口压力与负载敏感油路Ls的反馈压力一致，保证主控制阀的进出口压差一致，进而实现负载敏感功能。

工作联还包括设置于第一工作油口A与排油口T之间的堵头5以及设置于第二工作油口B与排油口之间的过载补油阀4。过载补油阀4包括溢流阀和与溢流阀并联设置的单向阀。溢流阀用于防止第二工作油口B的油压过大起到保护作用。

如图2所示，本实施例的液压控制阀包括阀体11和主阀芯12。其中，主阀芯12的结构如图5和图6所示。本实施例的主控制阀还包括设置于主阀芯12内的第一再生阀芯13和第二再生阀芯19。第一再生阀芯13和第二再生阀芯19在油压的作用下相对于阀体11运动实现单向阀的作用，从而使第二工作油口的回油直接流回到第一工作油口处，从而实现流量再生。

具体实现流量再生的过程如下：如图1和图2所示，当先导油腔a进油时，主阀芯12在油液压力的推动下向右移动，此时，P腔通过主阀芯12与Pc腔连通，再通过补偿阀芯211的第一颈部、单向阀9与桥式回路连通，桥式回路通过主阀芯12与A腔连通。B腔通过保持阀芯31与C腔连通。第一再生阀芯13在油液的压力作用下向右移动并压缩弹簧从而将主阀芯12上的节流孔打开。C腔的油液通过第一通孔12b以及节流孔流到轴孔12c内。第二再生阀芯19在油液的压力作用下压缩弹簧从而打开主阀芯12上的另一节流孔，从而使得轴孔12c通过第二通孔12a与A腔连通从而实现流量再生。

主阀芯12的两端分别设置有第一先导控制腔a和第二先导控制腔b。第二先导控制腔b由端盖16、弹簧15、弹簧座14、限位杆16和调节装置17以及阀体11的端面以及主阀芯12共同形成。端盖16与主阀阀体11通过螺钉紧固连接，调节装置17与端盖16通过螺纹连接。限位杆18与调节装置17通过螺纹连接，通过用内六角扳手调节限位杆18的位置可以调节主阀芯12的行程从而调节工作油口的最大流量。

第一先导控制腔a的结构与第二先导控制腔b的结构相似，此处不再赘述。

本实用新型还提供一种液压系统，包括负载敏感液压泵、液压缸执行元件、先导油源系统以及具有上述工作联的多路阀。

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 (14)

1.一种液压控制阀，其特征在于，包括工作联，所述工作联具有进油口(P)、排油口(T)、第一工作油口(A)和第二工作油口(B)且包括：

主控制阀(1)，包括第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，所述第一油口与所述进油口(P)连接，所述第二油口与所述排油口(T)连接，所述第三油口与所述第一工作油口(A)连接，所述第四油口与第二工作油口(B)连接；

所述主控制阀(1)具有第一工作位置和第二工作位置，在所述第一工作位置，所述主控制阀(1)控制所述第一油口与所述第三油口流体连通且控制所述第四油口的油液流向所述第三油口；在所述第二工作位置，所述主控制阀控制所述第一油口与所述第四油口流体连通。

2.根据权利要求1所述的液压控制阀，其特征在于，所述主控制阀包括设置于所述第三油口与所述第四油口之间的单向阀，在所述第一工作位置，所述单向阀控制油液从所述第四油口流向所述第三油口。

3.根据权利要求2所述的液压控制阀，其特征在于，所述液压控制阀包括阀体(11)、主阀芯(12)以及第一再生阀芯(13)和第二再生阀芯(19)，所述主阀芯(12)具有轴孔，所述第一再生阀芯(13)设置于所述轴孔的第一端，所述第二再生阀芯(19)设置于所述轴孔的第二端，所述第一再生阀芯(13)和所述第二再生阀芯(19)相对于所述轴孔形成所述单向阀，在所述第一工作位置，所述第一再生阀芯(13)和所述第二再生阀芯(19)均开启，所述第四油口的油液通过第一再生阀芯(13)、所述轴孔以及所述第二再生阀芯(19)流向所述第三油口。

4.根据权利要求3所述的液压控制阀，其特征在于，所述液压控制阀还包括设置于所述轴孔的第一端部的第一堵头(27)，所述第一堵头(27)用于限制所述第一再生阀芯的位置；和/或，所述液压控制阀还包括设置于所述轴孔的第二端的第二堵头，所述第二堵头用于限制所述第二再生阀芯的位置。

5.根据权利要求4所述的液压控制阀，其特征在于，所述液压控制阀还包括设置于所述第一堵头(27)与所述第一再生阀芯(13)之间的弹簧(28)；和/或，所述液压控制阀还包括设置于所述第二堵头与所述第二再生阀芯之间的弹簧。

6.根据权利要求4所述的液压控制阀，其特征在于，所述主阀芯(12)的端部的直径小于其中部的直径。

7.根据权利要求1所述的液压控制阀，其特征在于，所述主控制阀(1)还具有第三工作位置，在所述第三工作位置时，所述第一油口、所述第二油口、所述第三油口以及所述第四油口均截止，所述工作联还包括设置于所述第二工作油口与所述第四油口之间的保持阀(3)，在所述主控制阀(1)处于所述第三工作位置时，所述保持阀(3)控制所述第二工作油口与所述第四油口之间的油路断开。

8.根据权利要求7所述的液压控制阀，其特征在于，所述保持阀(3)包括第一油口(3a)和第二油口(3b)，所述保持阀的第一油口(3a)与所述主控制阀(1)的第四油口连通，所述保持阀的第二油口(3b)与所述第二工作油口连通，所述保持阀(3)控制其第一油口(3a)与其第二油口(3b)之间的通断。

9.根据权利要求1所述的液压控制阀，其特征在于，所述工作联还包括设置于所述第二工作油口与所述排油口之间的过载补油阀(4)。

10.根据权利要求9所述的液压控制阀，其特征在于，所述过载补油阀(4)包括溢流阀和与所述溢流阀并联设置的单向阀，所述单向阀的进油口与所述排油口连接，所述单向阀的出油口与所述第二工作油口连接。

11.根据权利要求1所述的液压控制阀，其特征在于，所述工作联还包括压力补偿器(2)，所述主控制阀(1)还包括第五油口和第六油口，所述第五油口与所述第一油口连通，所述第六油口可选择地与所述第三油口或所述第四油口连通，所述压力补偿器(2)设置于所述第五油口与所述第六油口之间以控制所述主控制阀的第一油口与所述第六油口之间的压差为设定值。

12.根据权利要求11所述的液压控制阀，其特征在于，所述工作联还包括设置于所述压力补偿器(2)与所述主控制阀(1)的第六油口之间的单向阀(9)，所述单向阀(9)的进油口与所述压力补偿器(2)连接，所述单向阀(9)的出油口与所述主控制阀(1)的第六油口连接。

13.根据权利要求1所述的液压控制阀，其特征在于，所述液压控制阀为多路阀，所述多路阀包括至少两个所述工作联。

14.一种液压系统，其特征在于，包括如权利要求1至13中任一项所述的液压控制阀。