CN215890645U - 一种负载敏感多路阀及液压驱动系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液压技术领域，具体涉及一种负载敏感多路阀及液压驱动系统。包括：阀体，所述阀体内形成有压力油道、两条工作油道、LS油道和回油油道，所述压力油道与压力油口连通，所述两条工作油道分别连通两个工作油口，所述LS油道与LS反馈油路连通；阀芯，所述阀芯滑动装配在所述阀体内，所述阀芯滑动控制所述工作油道与所述压力油道、回油油道的通断；补偿阀，所述补偿阀为两个，两个补偿阀分别对应两条工作油道设置，在压力油的作用下，所述补偿阀滑动打开所在工作油道，同时，部分压力油经所述补偿阀的内部油道流通至所述LS油道。解决了现有技术中的反馈油压的准确性低，复合动作协调性能差的技术问题。

Description

一种负载敏感多路阀及液压驱动系统

技术领域

本实用新型涉及液压技术领域，具体涉及一种负载敏感多路阀及液压驱动系统。

背景技术

负载敏感多路阀是工程机械液压系统的核心元件，位于泵和执行元件之间，用于控制液压油流量大小和流向，从而集中控制工程机械执行元件的运动方向和速度。负载敏感控制系统中设置有LS油路，排量调节结构根据LS油路上的油压来调节液压泵的排量。

如申请号为CN201920288704.1的实用新型专利公开了一种负载敏感片式多路阀和具有其的工程机械，并具体公开了：负载敏感片式多路阀包括阀体、阀芯、补偿阀、一个负载单向阀和反馈油路。具体而言，阀体内限定有腔室，阀体设有与腔室连通的第一控制油口、第二控制油口、第一工作油口和第二工作油口，阀体还设有与腔室连通的桥路油道，阀芯可活动地设在腔室内以控制桥路油道与第一控制油口或第二控制油口连通或断开，补偿阀设在阀体内且位于腔室与桥路油道之间，补偿阀可活动以控制腔室与桥路油道连通，负载单向阀设在桥路油道内，负载单向阀与补偿阀相连且由补偿阀驱动，LS反馈油路的一端与补偿阀相连以反馈补偿阀的油压，LS反馈油路的另一端与负载敏感片式多路阀外部的变量泵相连并根据反馈的油压大小调整泵的排量以改变泵出口压力以驱动执行机构运行。

上述申请中，补偿阀仅设置有一个，不论是第一工作油口进油还是第二工作油口进油，压力油均通过同一补偿阀，则容易产生耦合，影响反馈至反馈油路的油压的准确性，进而无法很好地提高复合动作的协调性能。

实用新型内容

为了解决现有技术中的反馈油压的准确性低，复合动作协调性能差的技术问题，本实用新型提供了一种负载敏感多路阀及液压驱动系统，解决了上述技术问题。本实用新型的技术方案如下：

一种负载敏感多路阀，包括：

阀体，所述阀体内形成有压力油道、两条工作油道、LS油道和回油油道，所述压力油道与压力油口连通，所述两条工作油道分别连通两个工作油口，所述LS油道与LS反馈油路连通；

阀芯，所述阀芯滑动装配在所述阀体内，所述阀芯滑动控制所述工作油道与所述压力油道、回油油道的通断；

补偿阀，所述补偿阀为两个，两个补偿阀分别对应两条工作油道设置，在压力油的作用下，所述补偿阀滑动打开所在工作油道，同时，部分压力油经所述补偿阀的内部油道流通至所述LS油道。

本申请的负载敏感多路阀，其两条工作油道上分别设置补偿阀，则两个补偿阀分别工作，互不干涉，不会形成耦合；同时，还可分别经补偿阀的内部油道进行LS取压，反馈油压的准确性高。

根据本实用新型的一个实施例，所述工作油道包括依次连通的上游段、过渡段和下游段，所述补偿阀伸入到所述工作油道内并与所述过渡段滑动配合，所述补偿阀滑动控制所述上游段和所述下游段之间的通断。

根据本实用新型的一个实施例，所述补偿阀包括滑动配合的补偿阀阀体和补偿阀阀芯，所述补偿阀阀芯的一端伸出所述补偿阀阀体与所述过渡段滑动配合，所述补偿阀阀芯和所述补偿阀阀体之间设置有弹性件，初始状态下，在所述弹性件的作用下，所述补偿阀阀芯的一端伸入到所述过渡段内，使所述上游段和所述下游段断开；工作状态下，压力油推动所述补偿阀阀芯的端部至少部分滑出所述过渡段，使所述上游段和所述下游段连通。

根据本实用新型的一个实施例，所述补偿阀阀芯的伸出所述补偿阀阀体的一端形成有内腔，该端部上还形成有进油口和出油口，所述进油口与所述出油口均与所述内腔连通，所述进油口与所述上游段连通，所述补偿阀阀芯滑动控制所述出油口与所述下游段的通断，所述补偿阀的内部油道形成在所述补偿阀阀芯上，所述内部油道与所述内腔连通。

根据本实用新型的一个实施例，所述补偿阀阀芯包括芯体和阀套，所述芯体的一端伸入到所述补偿阀阀体内与所述补偿阀阀体滑动配合，所述芯体的另一端装配所述阀套，所述阀套内配合所述芯体端面形成所述内腔，所述阀套的远离所述芯体的一端端口为所述进油口，所述出油口设置在所述阀套的周向壁上。

根据本实用新型的一个实施例，所述阀套的外周面上形成有限位凸起，在弹性件的作用下，所述限位凸起可抵靠在所述工作油道内壁上，同时所述出油口被所述过渡段的内壁完全覆盖。

根据本实用新型的一个实施例，所述补偿阀阀体和所述补偿阀阀芯之间形成有间隙，所述补偿阀阀体上形成有LS油口，所述内部油道经所述间隙与所述LS油口连通，所述LS油口与所述LS油道连通。

根据本实用新型的一个实施例，两条工作油道对称排布在压力油道的两侧，两条所述回油油道对称排布在两条工作油道的两侧，两个所述补偿阀对称设置。

根据本实用新型的一个实施例，所述阀体上还装配有安全阀，所述工作油道经所述安全阀与回油油道连通。

一种液压驱动系统，包括：

液压泵，所述液压泵泵出工作油；

致动器，所述致动器通过来自所述液压泵的工作油的供应而工作；

负载敏感多路阀，针对致动器设置，对从所述液压泵向对应的致动器的工作油的供应进行操作，以分别控制对应的致动器的动作；

LS反馈油路，排量调节机构根据所述LS反馈油路的油压调节所述液压泵的排量。

基于上述的技术方案，本实用新型所能实现的技术效果为：

1.本实用新型的负载敏感多路阀，其两条工作油道上分别设置补偿阀，则两个补偿阀分别工作，互不干涉，不会形成耦合；同时，还可分别经补偿阀的内部油道进行LS取压，反馈油压的准确性高；

2.本实用新型的负载敏感多路阀，设置补偿阀的结构，补偿阀的补偿阀阀芯滑动可控制工作油道的上游段和下游段之间的通断，使压力油只能从上游段单向流通至下游段，而无法反向流通；进一步，合理设置补偿阀阀芯的结构，使阀套内形成内腔，阀套上形成进油口和出油口，芯体上形成有内部油道，可实现压力油单向流通至内腔，内腔中的压力油主要经出油口流通至工作油道的下游段，小部分压力油经内部油道进行取压；补偿阀阀体与芯体之间存在间隙，补偿阀阀体上形成有与LS油道连通的LS油口，当补偿阀阀芯在压力油的作用下滑动，使上游段和下游段连通的同时，内部油道内的油可经间隙流通至LS油口，再流通至LS油道；当补偿阀阀芯在弹性件的作用下使上游段和下游段断开时，内部油道的出口与间隙错开，内部油道与LS油口、LS油道也断开连通，停止取压；

3.本实用新型的液压驱动系统，采用上述的负载敏感多路阀，既可控制给致动器供油，还可进行LS取压，排量调节机构根据LS反馈油路的油压调节液压泵的排量。

附图说明

图1为本实用新型的负载敏感多路阀的结构示意图；

图2为补偿阀的结构示意图；

图3为图1的C部放大图；

图4为负载敏感多路阀在工作油口A进油，工作油口B回油时的状态图；

图5为图4的D部放大图；

图6为负载敏感多路阀在工作油口B进油，工作油口A回油时的状态图；

图7为图6的E部放大图；

图8为本实用新型的液压驱动系统的原理图；

图中：1-阀体；11-压力油道；12-工作油道；121-上游段；122-过渡段；123-下游段；13-回油油道；14-LS油道；2-阀芯；3-补偿阀；31-补偿阀阀体；311-LS油口；32-补偿阀阀芯；321-芯体；3211-内部油道；322-阀套；3221-进油口；3222-出油口；3223-限位凸起；33-弹性件；34-间隙；4-安全阀；5-液压泵；6-压力油路；7-LS反馈油路；8-回油油路。

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。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

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，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

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。

此外，需要说明的是，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。

如图1-8所示，本实施例提供了一种负载敏感多路阀，包括阀体1和阀芯2，阀体1内形成有多条油道，阀芯2滑动装配在阀体1内，阀芯2滑动控制阀体1内的油道的通断。

阀体1内形成有压力油道11、两条工作油道12和两条回油油道13，压力油道11与压力油口P连通，两条工作油道12分别与工作油口A和工作油口B连通，阀芯2沿阀体1滑动可控制压力油道11与一条工作油道12连通，另一条工作油道12与回油油道13连通。

作为本实施例的优选技术方案，两条工作油道12排布在压力油道11的两侧，两条回油油道13排布在两条工作油道12的外侧。两条工作油道12对称设置；两条回油油道13对称设置。当阀芯2位于中位时，各油道之间互不连通；当阀芯2位于第一工作位时，压力油道11经工作油道12与工作油口A连通，工作油口B经工作油道12与回油油道13连通，即工作油口A进油，工作油口B回油；当阀芯2位于第二工作位时，压力油道11经工作油道12与工作油口连通，工作油口A经工作油道12与回油油道13连通，即工作油口B进油，工作油口A回油。

作为本实施例的优选技术方案，阀体1内还设置有LS油道14，LS油道14用于进行LS取压，LS油道14可与阀体1外的LS反馈油路7连通。

阀体1上还装配有补偿阀3，补偿阀3为两个，两个补偿阀3分别针对两条工作油道12设置。补偿阀3的一端滑动伸入到工作油道12内，初始状态下，补偿阀3阻断工作油路12，当工作油路12与压力油道11连通时，在压力油的作用下，补偿阀3可滑动打开工作油道12，压力油可经工作油道12进入到对应的工作油口，同时，补偿阀3内还设置有内部油道3211，部分压力油可经内部油道3211流通至LS油道14。

具体地，补偿阀3包括补偿阀阀体31和补偿阀阀芯32，补偿阀阀体31固定装配在阀体1上，补偿阀阀芯32的一端伸入到补偿阀阀体31内，与之滑动配合；补偿阀阀芯32的另一端伸出补偿阀阀体31，并伸入到对应的工作油路12上，控制工作油路12的通断。进一步地，补偿阀阀体31和补偿阀阀芯32之间设置有弹性件33，初始状态下，在弹性件33的作用下，补偿阀阀芯32的一端伸到工作油路12内，断开工作油路12；当压力油道11与工作油路12连通，压力油进入到工作油路12内时，在压力油的作用下，补偿阀阀芯32滑动打开工作油路12。弹性件33可选但不限于弹簧。

作为本实施例的优选技术方案，工作油道12可划分为依次连通的上游段121、过渡段122和下游段123。补偿阀阀芯32包括芯体321和阀套322，芯体321与补偿阀阀体31滑动配合，芯体321的一端伸出补偿阀阀体31与阀套322的一端连接，阀套322套设在芯体321的端部，阀套322的另一端配合芯体321的端面形成内腔，阀套322的另一端端口形成进油口3221，阀套322的周向壁上设置有出油口3222，进油口3221和出油口3222均与内腔连通，压力油经进油口3221进入到内腔，再经出油口3222流出内腔，进入对应的工作油口。阀套322的远离芯体321的一端与过渡段122滑动配合，进油口3221与上游段121保持连通，补偿阀阀芯32滑动控制出油口3222与下游段123的通断：初始状态下，在弹性件33的作用下，阀套322伸入到过渡段122内，阀套322上的出油口3222被过渡段122的内壁覆盖，出油口3222与下游段123断开；当压力油道11与工作油道12的上游段121连通，压力油经上游段121、进油口3221进入到内腔，压力油作用于芯体321，推动芯体321克服弹性件33的作用力滑动，芯体321带动阀套322滑动，阀套322上的出油口3222至少部分滑出过渡段122，出油口3222与下游段123连通。

作为本实施例的优选技术方案，阀套322的外周面上还延伸有限位凸起3223，在弹性件33的作用下，限位凸起3223可抵靠在工作油道12的内壁上，同时，出油口3222被过渡段122的内壁完全覆盖。

内部油道3211设置在芯体321上，内部油道3211的一端与内腔保持连通，内部油道3211的另一端延伸至芯体321的外周面上。具体可设置内部油道3211包括相互连通的轴向段和径向段，轴向段轴向延伸并与内腔连通，径向段径向延伸至芯体321的外周面。

对应于内部油道3211的设置，补偿阀阀体31的内周面局部外扩，已与芯体321的外周面之间形成间隙34，补偿阀阀体31上还形成有LS油口311，LS油口311对应间隙34设置。当芯体321压缩弹性件33滑动时，内部通道3211可滑动至与间隙34连通，内腔中的压力油经内部通道3211进入到间隙34内，再经LS油口311进入到LS油道14内，实现取压。

为了保证多路阀工作的安全性，阀体1上还装配有安全阀4，安全阀4为两个，分别针对两条工作油路12设置，工作油路12经安全阀4与相邻的回油油路13连通。当工作油路12上油压过大时，可直接经安全阀4泄压。

本实施例还提供了一种液压驱动系统，包括液压泵5，液压泵5泵出工作油，泵出的工作油进入到压力油路6上；致动器，致动器通过来自液压泵5的工作油的供应而工作；上述的负载敏感多路阀，针对致动器设置，对从液压泵5向对应的致动器的工作油的供应进行操作，以分别控制对应的致动器的动作；LS反馈油路7，排量调节机构根据LS反馈油路7的油压调节液压泵5的排量。

致动器可选但不限于液压缸，其内部形成有杆腔和无杆腔，有杆腔和无杆腔分别与负载敏感多路阀的工作油口A、工作油口B连通，负载敏感多路阀控制液压泵5向致动器供油。致动器和负载敏感多路阀可设置为至少两组，各负载敏感多路阀的压力油道11与压力油路6连通；回油油道13与回油油路8连通；LS油道14与LS反馈油路7连通。

基于上述结构，本实施例的负载敏感多路阀及液压驱动系统的工作原理为：

当阀芯2处于中位时，如图1所示，压力油道11与两个工作油道均不连通，工作油口A和工作油口B均不进出油；

当阀芯2滑动至第一工作位时，如图4所示，压力油道11经阀芯2与工作油口A对应的工作油道12连通，工作油口B对应的工作油道12经阀芯2与相邻的回油油道13连通，压力油进入到工作油道12的上游段121，在压力油的作用下，补偿阀阀芯32压缩弹性件33滑动，上游段121和下游段123连通，压力油可进入到工作油口A，即实现工作油口A进油，工作油口B回油；同时进入到内腔的部分压力油经内部油道3211进入到间隙34内，再经LS油口311进入到LS油道14内，流至LS油路7，排量调节机构根据LS反馈油路的油压调节液压泵5的排量；

当阀芯2滑动至第二工作位时，如图6所示，压力油道11经阀芯2与工作油口B对应的工作油道12连通，工作油口A对应的工作油道12经阀芯2与相邻的回油油道13连通，压力油进入到工作油道12的上游段121，在压力油的作用下，补偿阀阀芯32压缩弹性件33滑动，上游段121和下游段123连通，压力油可进入到工作油口B，即实现工作油口B进油，工作油口A回油；同时进入到内腔的部分压力油经内部油道3211进入到间隙34内，再经LS油口311进入到LS油道14内，流至LS油路7，排量调节机构根据LS反馈油路的油压调节液压泵5的排量。

在设置多个负载敏感多路阀用于控制多个致动器工作时，能够合理分配流量保证多个致动器协调工作。

上面结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型的宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (10)

1.一种负载敏感多路阀，其特征在于，包括：

阀体(1)，所述阀体(1)内形成有压力油道(11)、两条工作油道(12)、LS油道(14)和回油油道(13)，所述压力油道(11)与压力油口(P)连通，所述两条工作油道(12)分别连通两个工作油口(A，B)，所述LS油道(14)与LS反馈油路(7)连通；

阀芯(2)，所述阀芯(2)滑动装配在所述阀体(1)内，所述阀芯(2)滑动控制所述工作油道(12)与所述压力油道(11)、回油油道(13)的通断；

补偿阀(3)，所述补偿阀(3)为两个，两个补偿阀(3)分别对应两条工作油道(12)设置，在压力油的作用下，所述补偿阀(3)滑动打开所在工作油道(12)，同时，部分压力油经所述补偿阀(3)的内部油道流通至所述LS油道(14)。

2.根据权利要求1所述的一种负载敏感多路阀，其特征在于，所述工作油道(12)包括依次连通的上游段(121)、过渡段(122)和下游段(123)，所述补偿阀(3)伸入到所述工作油道(12)内并与所述过渡段(122)滑动配合，所述补偿阀(3)滑动控制所述上游段(121)和所述下游段(123)之间的通断。

3.根据权利要求2所述的一种负载敏感多路阀，其特征在于，所述补偿阀(3)包括滑动配合的补偿阀阀体(31)和补偿阀阀芯(32)，所述补偿阀阀芯(32)的一端伸出所述补偿阀阀体(31)与所述过渡段(122)滑动配合，所述补偿阀阀芯(32)和所述补偿阀阀体(31)之间设置有弹性件，初始状态下，在所述弹性件的作用下，所述补偿阀阀芯(32)的一端伸入到所述过渡段(122)内，使所述上游段(121)和所述下游段(123)断开；工作状态下，压力油推动所述补偿阀阀芯(32)的端部至少部分滑出所述过渡段(122)，使所述上游段(121)和所述下游段(123)连通。

4.根据权利要求3所述的一种负载敏感多路阀，其特征在于，所述补偿阀阀芯(32)的伸出所述补偿阀阀体(31)的一端形成有内腔，该端部上还形成有进油口和出油口，所述进油口与所述出油口均与所述内腔连通，所述进油口与所述上游段(121)连通，所述补偿阀阀芯(32)滑动控制所述出油口与所述下游段(123)的通断，所述补偿阀(3)的内部油道形成在所述补偿阀阀芯(32)上，所述内部油道与所述内腔连通。

5.根据权利要求4所述的一种负载敏感多路阀，其特征在于，所述补偿阀阀芯(32)包括芯体和阀套，所述芯体的一端伸入到所述补偿阀阀体(31)内与所述补偿阀阀体(31)滑动配合，所述芯体的另一端装配所述阀套，所述阀套内配合所述芯体端面形成所述内腔，所述阀套的远离所述芯体的一端端口为所述进油口，所述出油口设置在所述阀套的周向壁上。

6.根据权利要求5所述的一种负载敏感多路阀，其特征在于，所述阀套的外周面上形成有限位凸起，在弹性件的作用下，所述限位凸起可抵靠在所述工作油道(12)内壁上，同时所述出油口被所述过渡段(122)的内壁完全覆盖。

7.根据权利要求3-6任一项所述的一种负载敏感多路阀，其特征在于，所述补偿阀阀体(31)和所述补偿阀阀芯(32)之间形成有间隙(34)，所述补偿阀阀体(31)上形成有LS油口(311)，所述内部油道经所述间隙(34)与所述LS油口(311)连通，所述LS油口(311)与所述LS油道(14)连通。

8.根据权利要求1所述的一种负载敏感多路阀，其特征在于，两条工作油道(12)对称排布在压力油道(11)的两侧，两条所述回油油道(13)对称排布在两条工作油道(12)的两侧，两个所述补偿阀(3)对称设置。

9.根据权利要求1所述的一种负载敏感多路阀，其特征在于，所述阀体(1)上还装配有安全阀(4)，所述工作油道(12)经所述安全阀(4)与回油油道(13)连通。

10.一种液压驱动系统，其特征在于，包括：

液压泵(5)，所述液压泵(5)泵出工作油；

致动器，所述致动器通过来自所述液压泵(5)的工作油的供应而工作；

如权利要求1-9任一项所述的负载敏感多路阀，针对致动器设置，对从所述液压泵(5)向对应的致动器的工作油的供应进行操作，以分别控制对应的致动器的动作；

LS反馈油路(7)，排量调节机构根据所述LS反馈油路(7)的油压调节所述液压泵(5)的排量。

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