CN220060632U - 液压换向阀、液压油缸控制系统和工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于液压装置技术领域，具体涉及液压换向阀、液压油缸控制系统和工程机械。液压换向阀包括：主阀体，内设有主阀腔，主阀体上设有与主阀腔连接的进油流道、回油流道、补偿流道和多个工作流道，补偿流道延伸至进油流道与工作流道之间；主阀芯，可活动地设于主阀腔中；其中，主阀芯中设有阀芯油道，在主阀芯的初始状态下，进油流道与工作流道断开，阀芯油道分别与补偿流道和回油流道连通。通过本实用新型的技术方案，能够防止进油流道的油液通过主阀芯与主阀腔之间的间隙向工作流道渗漏，可以有效提高作业机构在非工作状态下的稳定性，同时能够提高作业安全性。

Description

液压换向阀、液压油缸控制系统和工程机械

技术领域

本实用新型属于液压装置技术领域，具体涉及液压换向阀、液压油缸控制系统和工程机械。

背景技术

目前，液压换向阀是工程机械领域常见的液压装置之一，通常用于在液压系统中控制油液流向，例如通过液压换向阀的阀芯运动换向，以改变系统管路对液压油缸的供油状态，使油缸的活塞杆进行相应的伸缩动作。在实际应用中，由于加工以及使用磨损的关系，换向阀的阀芯与阀腔内壁之间存在一定的间隙，使用时不可避免地会产生油液渗漏现象，例如在油缸非工作状态下，换向阀通常处于中位，如果进油流道的油液在压力作用下通过间隙流向工作油口，进而流向液压油缸，则将导致液压油缸的有杆腔与无杆腔之间的压力不平衡，使活塞杆在压差作用产生伸缩运动，一方面影响正常的作业，另一方面容易产生安全事故，存在一定的安全隐患。

实用新型内容

有鉴于此，为改善现有技术中所存在的上述问题中的至少一个，本实用新型提供了液压换向阀、液压油缸控制系统和工程机械。

本实用新型第一方面的技术方案提供了一种液压换向阀，包括：主阀体，内设有主阀腔，主阀体上设有与主阀腔连接的进油流道、回油流道、补偿流道和多个工作流道，补偿流道延伸至进油流道与工作流道之间；主阀芯，可活动地设于主阀腔中，主阀芯适于沿轴向相对于主阀腔运动，以调节各个流道之间的连通状态；其中，主阀芯中设有阀芯油道，在主阀芯的初始状态下，进油流道与工作流道断开，阀芯油道分别与补偿流道和回油流道连通。

在一种可行的实现方式中，阀芯油道包括：阀芯主油道，沿主阀芯的轴向设置；第一连接油道，一端与阀芯主油道连通，另一端延伸至主阀芯的外侧壁上；第二连接油道，一端与阀芯主油道连通，另一端延伸至主阀芯外侧壁上；其中，在主阀芯的初始状态下，第一连接油道与补偿流道连通，且第二连接油道与回油流道连通，在主阀芯运动至工作位置的状态下，第一连接油道和第二连接油道被封闭。

在一种可行的实现方式中，第一连接油道和第二连接油道均沿主阀芯的径向延伸；其中，阀芯主油道、第一连接油道和第二连接油道的直径，均大于主阀芯与主阀腔的内侧壁之间的间隙尺寸。

在一种可行的实现方式中，补偿流道包括依次连接的第一补偿子段、补偿阀腔和第二补偿子段，第一补偿子段延伸至主阀腔中靠近进油流道的位置，第二补偿子段延伸至主阀腔中靠近阀芯油道的位置，且在主阀芯的初始状态下，第二补偿子段与第一连接油道连通，补偿阀腔设有补偿控制油口；液压换向阀还包括：补偿阀芯，设于补偿阀腔内，适于可控制补偿油液的流动状态；单向阀，设于补偿阀腔与第二补偿子段的连接处，并适于使补偿阀腔向第二补偿子段单向导通；其中，主阀芯上与进油流道、回油流道、工作流道以及第一补偿子段相对的位置均设有环形油槽。

在一种可行的实现方式中，工作流道的数量为两个，两个工作流道分别设于进油流道的两侧，且每个工作流道均设有工作油口；每个工作流道远离进油流道的一侧设有一个回油流道，且回油流道设有回油口，进油流道设有进油口；在主阀芯的轴向上，每个工作流道与进油流道之间设有一个第二补偿子段，且主阀芯上与每个第二补偿子段相对的位置均设有阀芯油道。

在一种可行的实现方式中，主阀体在主阀芯的轴向两端的位置均设有弹簧腔，弹簧腔内设有沿主阀芯的轴向设置的弹簧，且弹簧的两端分别与主阀芯以及弹簧腔的内壁面抵接；其中，弹簧腔上开设有主阀芯控制油口，主阀芯控制油口适于连接阀芯控制油管路。

在一种可行的实现方式中，液压换向阀为多路阀，多路阀包括多个阀腔，每个阀腔内设有阀芯，其中，且至少一个阀芯为主阀芯。

本实用新型第二方面的技术方案中提供了一种液压油缸控制系统，包括：上述任一项中的液压换向阀；液压油缸，液压油缸的有杆腔通过管路与液压换向阀的一个工作流道连接，液压油缸的无杆腔通过管路与液压换向阀的另一个工作流道连接。

在一种可行的实现方式中，液压油缸控制系统还包括：液压锁，设于连接液压油缸与液压换向阀的管路中；和/或阀芯控制油管路，接入至液压换向阀的主阀腔的两端；进油管路，与液压换向阀的进油流道连接；回油管路，与液压换向阀的回油流道连接；补偿控制油管路，与液压换向阀的补偿流道连接。

本实用新型第三方面的技术方案还提供了一种工程机械，包括上述任一项中的液压油缸控制系统。

本实用新型上述技术方案中的有益效果体现在：

对液压换向阀的结构进行了改进和优化，使得进油流道通过主阀芯与主阀腔之间的间隙渗漏的油液能够直接流入回油流道，防止油液向工作流道渗漏，从而防止因油液渗漏影响与工作流道连接的液压油缸等作业机构，可以有效提高液压油缸等作业机构在非工作状态下的稳定性，防止因出现活塞杆自动伸出等异常状态而影响正常作业，同时能够有效降低安全隐患，提高作业安全性。

附图说明

图1所示为本实用新型一个实施例提供的一种液压换向阀的内部示意图。

图2所示为本实用新型一个实施例提供的一种液压油缸控制系统的示意图。

图3所示为本实用新型一个实施例提供的一种液压换向阀的内部示意图。

图4所示为图3中的X部分的放大图。

图5所示为本实用新型一个实施例提供的另一种液压油缸控制系统的示意图。

图6所示为本实用新型一个实施例提供的又一种液压油缸控制系统的示意图。

图7所示为本实用新型一个实施例提供的一种工程机械的示意框图。

具体实施方式

本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

另外，在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

申请概述

目前，液压装置以及系统在工程机械领域被广泛使用，其中，液压油缸是最常见的液压装置之一，应用时需要设置相应的液压系统，将液压管路分别与液压油缸的有杆腔和无杆腔连接，利用液压系统中的换向阀等部件控制系统中的油液流动状态，从而控制液压油缸的供油状态，使油缸的活塞杆进行相应的伸缩动作。当液压油缸处于非工作状态时需要利用换向阀的换向使液压油缸的有杆腔和无杆腔的压力保持平衡状态，以使活塞杆处于当前位置。

然而，由于加工以及使用磨损的关系，换向阀的阀芯与阀腔内壁之间存在一定的间隙，使用时不可避免地会产生油液渗漏现象。例如，换向阀处于中位时，进油流道的油液在压力作用下通过间隙流向工作油口，进而流向液压油缸，导致液压油缸的有杆腔与无杆腔之间的压力不平衡，此种状态下活塞杆极易在压差作用产生伸缩运动。施工过程中如果发生上述现象，不仅会影响正常的作业，还容易产生安全事故，存在安全隐患。

以下提供了本实用新型的技术方案中的液压换向阀、液压油缸控制系统和工程机械的一些实施例。

在本实用新型第一方面的一个实施例中提供了一种液压换向阀100，如图1和图2所示，液压换向阀100包括主阀体1和主阀芯2。主阀体1内设有主阀腔11，主阀芯2设置在主阀腔11内；主阀体1上还设有与主阀腔11连接的进油流道12、回油流道13、补偿流道14和多个工作流道15，且补偿流道14延伸至进油流道12与工作流道15之间。主阀芯2能够在主阀腔11中沿轴向运动，以改变进油流道12、回油流道13、补偿流道14以及工作流道15之间的连通状态，调节不同的工作流道15的油液流通状态，以控制对应的作业机构进行不同的动作。如图2中的示例，液压油缸501的有杆腔和无杆腔分别通过管路与主阀体1的两个工作流道15连通，则通过主阀芯2的换向运动，可以控制油液的有杆腔和无杆腔中油液的流动方向，进而驱动活塞杆伸出或收缩。

在主阀芯2处于初始状态时，进油流道12与工作流道15之间处于断开状态，如图2中示出的状态，其中，主阀芯2中设置有阀芯油道21，且在初始状态下阀芯油道21分别与补偿流道14和回油流道13连通。当进油流道12的油液在压力作用下通过主阀芯2与主阀腔11内壁面之间的间隙向工作流道15渗漏时，油液需要先经过补偿流道14，此时，由于补偿流道14与回油流道13连通，使得渗漏的油液直接流向回油流道13并进行回流，从而防止渗漏的油液进一步向工作流道15中流动。

可以理解，液压阀类产品由于加工精度以及使用磨损等因素影响，阀芯与阀腔之间存在细小的间隙，使用过程中不可避免会产生油液渗漏的现象。现有的换向阀中，即使在非工作状态下，即进油流道与工作流道之间处于断开状态下，也难以避免油液通过间隙向工作流道中渗漏，进而导致液压系统的油缸等作业机构的压力改变，出现非工作状态下作业机构自行动作的现象(例如油缸的活塞杆自行伸出)。

本实施例中的液压换向阀100，通过对结构进行改进和优化，使得进油流道12通过主阀芯2与主阀腔11之间的间隙渗漏的油液能够直接流入回油流道13，防止油液向工作流道15渗漏，从而防止因油液渗漏影响与工作流道15连接的液压油缸等作业机构，可以有效提高液压油缸等作业机构在非工作状态下的稳定性，防止因出现活塞杆自动伸出等异常状态而影响正常作业，同时能够有效降低安全隐患，提高作业安全性。

在本实用新型进一步的实施例中，如图1至图3所示，主阀芯2的阀芯油道21包括阀芯主油道211、第一连接油道212和第二连接油道213。阀芯主油道211沿主阀芯2的轴向设置；第一连接油道212的一端与阀芯主油道211连通，第一连接油道212的另一端延伸至主阀芯2的外侧壁上；第二连接油道213的一端与阀芯主油道211连通，第二连接油道213的另一端延伸至主阀芯2的外侧壁上。

当主阀芯2处于初始状态时，即主阀芯2位于非工作位置时，第一连接油道212与补偿流道14连通，第二连接油道213与回油流道13连通，进而通过阀芯主油道211使补偿流道14与回油流道13连通，此时，进油流道12的油液通过间隙向工作流道15渗漏时，经过补偿流道14即进入第一连接油道212，进而通过阀芯主油道211以及第二连接油道213流向回油流道13中，实现渗漏油液的回流，使渗漏油液无法再通过间隙向工作流道15渗漏。

其中，第一连接油道212和第二连接油道213的位置与主阀芯2的运动行程相适配，当主阀芯2运动至工作位置时，则第一连接油道212和第二连接油道213随之运动至与主阀腔11的内壁面相对的位置，使第一连接油道212和第二连接油道213被封闭，以防止阀芯油道21对正常的油液流动造成影响。

进一步地，如图3和图4所示，在阀芯油道21中，阀芯主油道211、第一连接油道212和第二连接油道213的直径均大于主阀芯2与主阀腔11的内侧壁直径的间隙尺寸，当进油流道12的油液渗漏至补偿流道14时，会优先流入第一连接油道212，进而通过阀芯主油道211和第二连接油道213流向回油流道13，实现溢流保护的作用。可以理解，主阀芯2与主阀腔11的内侧壁直径的间隙较小，油液需要较大的压力才能够通过间隙流动，而阀芯油道21的直径尺寸壁间隙的尺寸大，油液流动所需的压力相对较小，渗漏的油液流至补偿流道14时，能够保证优先进入阀芯油道21。

在本实用新型进一步的实施例中，如图1至图3所示，主阀体1的补偿流道14包括依次连接的第一补偿子段141、补偿阀腔142和第二补偿子段143，即第一补偿子段141的一端延伸至主阀腔11中靠近进油流道12的位置，第一补偿子段141的另一端与补偿阀腔142连通，第二补偿子段143的一端与补偿阀腔142连通，第二补偿子段143的另一端延伸至主阀腔11中靠近阀芯油道21的位置，且在主阀芯2的初始状态下，第二补偿子段143与第一连接油道212连通。补偿阀腔142内设有补偿阀芯31，补偿阀腔142与第二补偿子段143的连接处设有单向阀32；单向阀32使得补偿阀腔142向第二补偿子段143单向导通，即补偿油液仅能够由补偿阀腔142向第二补偿子段143流动，而不能由第二补偿子段143向补偿阀腔142回流；补偿阀腔142设有补偿控制油口145，能够连接补偿控制油管路506(例如连接负载敏感系统的控制油管路)；补偿阀芯31用于控制补偿油液的流动状态，在主阀芯2处于工作位置时(如图2中的上位或下位)，能够在补偿控制油液的压力作用下使第一补偿子段141与第二补偿子段143导通，使得进油流道12中的部分油液经过补偿流道14流入相应的工作流道15中，进而流入作业机构对应的油腔内(例如液压油缸的有杆腔或无杆腔)，以实现对作业机构的补偿调节。

进一步地，如图2和图3所示，工作流道15具体设置两个，在主阀芯2的轴向上，两个工作流道15分别位于进油流道12的两侧，且每个工作流道15的末端均设有工作油口151，以便于与作业机构(例如图2中示出的液压油缸501)的管路连接。相应地，补偿流道14的第二补偿子段143的数量也设置为两个，每个工作流道15与进油流道12之间设置一个第二补偿子段143，且主阀芯2上与每个第二补偿子段143相对的位置均设有一个阀芯油道21，以使由进油流道12向两个工作流道15渗漏的油液均能够通过相应的第二补偿子段143相对的阀芯油道21实现溢流。其中，每个第二补偿子段143与补偿阀腔142的连接处均设有一个单向阀32，以使补偿油液实现单向流动。每个工作流道15远离进油流道的一侧设有一个回油流道13，回油流道13设有回油口131，进油流道12设有进油口121。主阀芯2的外侧壁上间隔设有多个环形油槽215，在主阀芯2的初始状态下，多个环形油槽215分别与进油流道12、工作流道15以及第一补偿子段141相对设置。

在本实用新型进一步的实施例中，如图1至图3所示，在主阀体1内，主阀芯2的轴向两端均设有弹簧腔17，每个弹簧腔17内均设有弹簧171，弹簧171沿主阀芯2的轴向设置，且弹簧171的一端与主阀芯2抵接，另一端与弹簧腔17的内壁面抵接。弹簧腔17上开设有主阀芯2控制油口172，适于连接阀芯控制油管路503，以通过阀芯控制油管路503中的控制油液的压力作用驱动主阀芯2沿轴向运动，实现换向运动。其中，弹簧171能够在主阀芯2沿轴向运动时起缓冲作用，还可以利用弹力作用使主阀芯2实现弹性复位。

在本实用新型进一步的实施例中，如图1和图5所示，液压换向阀100为多路阀，包括多个独立的阀腔和阀芯，每个阀腔内对应设有一个阀芯，并设有对应的进油流道12、回油流道13、工作流道15、补偿流道14。在应用时，每组阀腔和阀芯的组合能够独立控制一个作业机构(例如液压油缸)，以通过一个多路阀控制多个作业机构的工作状态。其中，至少一个阀芯是上述任一实施例中的主阀芯2，例如图5中的示例，多路阀包括两个阀腔：主阀腔11和副阀腔，主阀腔11主设有主阀芯2，副阀腔中设有副阀芯4。

需要说明的是，根据具体要求不同，多路阀的阀体可以是一体式结构，也可以是多个独立的阀体连接而成的结构。另外，多路阀的多个阀芯也可以均是上述任一实施例中的主阀芯2。

以下为本实用新型的液压换向阀100的一个具体实施例：

如图1至图4所示，液压换向阀100包括主阀体1、主阀芯2、补偿阀芯31、单向阀32、弹簧171。

如图2和图3所示，主阀体1内设有主阀腔11、以及与主阀腔11连接的进油流道12、回油流道13、补偿流道14和工作流道15。进油流道12设有可连接进油管路504的进油口121，且进油流道12与主阀腔11的连通口为A口。工作流道15的数量为两个，分别设置在进油流道12的两侧，每个工作流道15均设有工作油口151，用于与作业机构的液压管路连接；其中一个工作流道15与主阀腔11的连通口为E口，另一个工作流道15与主阀腔11的连通孔为F口。回油流道13的数量为两个，每个工作流道15远离进油流道12的一侧设有一个回油流道13，回油流道13设有可以连接回油管路505的回油口131，回油流道13与主阀腔11的连通口为T口。补偿流道14包括依次连接的第一补偿子段141、补偿阀腔142和两个第二补偿子段143，第一补偿子段141的一端延伸至主阀腔11中靠近进油流道12的位置，且第一补偿子段141与主阀腔11的连通口为B口，第一补偿子段141的另一端与补偿阀腔142连通，第二补偿子段143的一端与补偿阀腔142连通，第二补偿子段143的另一端延伸至主阀腔11中，且第二补偿子段143与主阀腔11的连通口为D口，其中一个第二补偿子段143位于进油流道12与其中一个工作流道15之间，另一个第二补偿子段143位于进油流道12与另一个工作流道15之间。

主阀芯2可活动地设于主阀腔11中，且在轴向上，主阀芯2的外侧壁上设有多个环形油槽215，在初始状态下，例如图3中示出的状态，多个环形油槽215分别与A口、B口、E口、F口相对设置，此时，工作流道15与进油流道12、回油流道13之间处于断开状态。主阀芯2能够在主阀腔11中沿轴向运动，以改变进油流道12、回油流道13、补偿流道14以及工作流道15与主阀腔11之间的连通状态，调节不同的工作流道15的油液流通状态，以控制对应的作业机构进行不同的动作。例如主阀芯2运动至其中一个工作位置时(例如图3中的左位或右位)，使得A口与E口连通、T口与F口连通，此时，A口的油液经E口的工作流道15进入液压油缸501的有杆腔，液压油缸501的无杆腔的油液经F口的工作流道15流向回油流道13，油液压油缸501的活塞杆收缩；当主阀芯2运动至另一个工作位置时，使得A口与F口连通、T口与E口连通，此时A口的油液经F口的工作流道15进入液压油缸501的无杆腔，液压油缸501的无杆腔的油液经E口的工作流道15流入回油流道13，液压油缸501的活塞杆伸出。

如图2至图4，主阀芯2中设置有两个阀芯油道21，每个阀芯油道21包括阀芯主油道211、第一连接油道212和第二连接油道213。两个阀芯主油道211分别由主阀芯2的两端沿轴向向内延伸，且在阀芯主油道211的外端通过堵头密封；第一连接油道212和第二连接油道213均沿主阀芯2的径向延伸，其中，第一连接油道212的一端与阀芯主油道211连通，另一端延伸至主阀芯2的外侧壁上，第二连接油道213的一端与阀芯主油道211连通，另一端延伸至主阀芯2的外侧壁上。阀芯主油道211、第一连接油道212和第二连接油道213的直径均大于主阀芯2与主阀腔11的内侧壁直径的间隙尺寸。

当主阀芯2处于初始状态时，即主阀芯2位于非工作位置时(如图3中示出的状态)，第一连接油道212与对应的第二补偿子段143连通，第二连接油道213与对应的回油流道13连通，使得补偿流道14通过阀芯油道21与回油流道13连通。此时，进油流道12的油液通过间隙向工作流道15渗漏时，经过补偿流道14即进入第一连接油道212，进而通过阀芯主油道211以及第二连接油道213流向回油流道13中，实现渗漏油液的回流，使渗漏油液无法再通过间隙向工作流道15渗漏。其中，第一连接油道212和第二连接油道213的位置与主阀芯2的运动行程相适配，当主阀芯2运动至工作位置时，则第一连接油道212和第二连接油道213随之运动至与主阀腔11的内壁面相对的位置，使第一连接油道212和第二连接油道213被封闭，以防止阀芯油道21对正常的油液流道造成影响。

如图1至图3所示，补偿阀腔142内设有补偿阀芯31，补偿阀腔142与第二补偿子段143的连接处设有单向阀32；单向阀32使得补偿阀腔142向第二补偿子段143单向导通；补偿阀腔142设有补偿控制油口145，能够连接补偿控制油管路506(例如连接负载敏感系统的控制油管路)；补偿阀芯31用于控制补偿油液的流动状态，在主阀芯2处于工作位置时(如图2中的上位或下位)，能够在补偿控制油液的压力作用下使第一补偿子段141与第二补偿子段143导通，使得进油流道12中的部分油液经过A口和B口流入补偿流道14，然后经过D口、E口(或F口)流入相应的工作流道15中，进而流入作业机构对应的油腔内(例如液压油缸的有杆腔或无杆腔)，以实现对作业机构的补偿调节。

如图1、图2和图4所示，在主阀体1内，主阀芯2的轴向两端均设有弹簧腔17，每个弹簧腔17内均设有弹簧171，弹簧171沿主阀芯2的轴向设置，且弹簧171的一端与主阀芯2抵接，另一端与弹簧腔17的内壁面抵接。弹簧腔17上开设有主阀芯2控制油口172，适于连接阀芯控制油管路503，以通过阀芯控制油管路503中的控制油液的压力作用驱动主阀芯2沿轴向运动，实现换向运动。其中，弹簧171能够在主阀芯2沿轴向运动时起缓冲作用，还可以利用弹力作用使主阀芯2实现弹性复位。

本实施例中的液压换向阀100，通过对结构进行改进和优化，使得进油流道12通过主阀芯2与主阀腔11之间的间隙渗漏的油液能够直接流入回油流道13，防止油液向工作流道15渗漏，从而防止因油液渗漏影响与工作流道15连接的液压油缸等作业机构，可以有效提高液压油缸等作业机构在非工作状态下的稳定性，防止因出现活塞杆自动伸出等异常状态而影响正常作业，同时能够有效降低安全隐患，提高作业安全性。

此外，液压换向阀100还能够实现油液补偿效果，当与负载敏感系统连接时，还能够根据负载状况实现信号反馈，以调节工作油口151的流量状态，以使输出的油液压力与负载状况相匹配。

需要说明的是，本实用新型上述任一实施例中的液压油缸包括但不限于偏摆油缸。

在本实用新型的第二方面的实施例中还提供了一种液压油缸控制系统500。如图1和图2所示，液压油缸控制系统500包括上述第一方面任一实施例中的液压换向阀100和液压油缸501。液压油缸501的有杆腔通过管路与液压换向阀100的其中一个工作流道15连接，液压油缸501的无杆腔通过管路与液压换向阀100的另一个工作流道15连接，以通过液压换向阀100控制液压油缸501的供油状态，通过主阀芯2的换向运动，实现液压油缸501的活塞杆的伸出与收缩的切换控制。

其中，在液压换向阀100的初始状态下(如图2中示出的主阀芯2处于中位状态)，液压油缸501处于非工作状态，此时，液压换向阀100的进油流道12与工作流道15之间处于断开状态，补偿流道14通过阀芯油道21与回油流道13连通，由进油流道12通过主阀芯2与主阀腔11的间隙渗漏的油液流至补偿流道14时，直接流入阀芯油道21，进而通过回油流道13回流，以防止渗漏的油液继续通过间隙向工作流道15渗漏，使得液压油缸501的有杆腔和无杆腔之间保持压力相对平衡，以使活塞杆在当前状态保持稳定，防止因油液渗漏导致活塞杆自行伸出或收缩。

进一步地，本实施例中的液压油缸501包括但不限于偏摆油缸。

进一步地，如图1和图6所示，液压油缸控制系统500还包括液压锁502。液压锁502设置在液压油缸501与液压换向阀100之间的管路中，具体地，如图5中的示例，液压锁502接入连接液压油缸501的有杆腔和无杆腔的两个管路中，以对两个管路形成互锁效果。当液压换向阀100的其中一个工作流道15的油液进入液压锁502后，能够将两个管路同时导通；当液压换向阀100连接液压油缸501的两个工作流道15均关闭时，液压锁502使连接液压油缸501的两个管路也关闭，以使液压油缸501的有杆腔和无杆腔保持当前的压力状态。

进一步地，如图2和图6所示，在实际应用时，液压油缸控制系统500还可以包括阀芯控制油管路503、进油管路504、回油管路505和补充控制油管路。阀芯控制油管路503可以与阀芯控制油供油装置连接，且阀芯控制油管路503接入至液压换向阀100的主阀腔11的两端，以向主阀腔11供油阀芯控制油，驱动主阀芯2在主阀腔11内运动，实现换向。进油管路504能够连接压力油供油装置，且进油管路504与液压换向阀100的进油流道12连接；回油管路505能够连接回油装置，且回油管路505与液压换向阀100的回油流道13连接。补充控制油管路能够连接补充控制油供油装置，且补充控制油管路与液压换向阀100的补充流道连接，以根据需要向液压换向阀100供油补偿控制油。

进一步地，根据使用需要，液压油缸控制系统500还可以包括相应的供油装置、回油装置等液压装置。

此外，本实施例中的液压油缸控制系统500还具有上述第一方面任一实施例中的液压换向阀100的全部有益效果，在此不再赘述。

在本实用新型的第三方面的实施例中提供了一种工程机械600，如图1、图2和图7所示，工程机械600包括上述任一实施例中的液压油缸控制系统500，以通过液压油缸控制系统500控制液压油缸501的活塞杆进行伸缩运动，实现相应的作业动作。

其中，本实施例中的工程机械600包括但不限于挖掘机。

此外，本实施例中的工程机械600还具有上述任一实施例中的液压换向阀100或液压油缸控制系统500的全部有益效果，在此不再赘述。

以上结合具体实施例描述了本实用新型的基本原理，但是，需要指出的是，在本实用新型中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制，不能认为这些优点、优势、效果等是本实用新型的各个实施例必须具备的。另外，上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用，而非限制，上述细节并不限制本实用新型为必须采用上述具体的细节来实现。

本实用新型中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的，可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇，指“包括但不限于”，且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”，且可与其互换使用，除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”，且可与其互换使用。还需要指出的是，在本实用新型的装置和设备中，各部件是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本实用新型的等效方案。

为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外，此描述不意图将本申请的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例，但是本领域技术人员将认识到其某些变型、修改、改变、添加和子组合。提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本实用新型。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的，并且在此定义的一般原理可以应用于其他方面而不脱离本实用新型的范围。因此，本实用新型不意图被限制到在此示出的方面，而是按照与在此实用新型的原理和新颖的特征一致的最宽范围。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，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、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液压换向阀，其特征在于，包括：

主阀体(1)，内设有主阀腔(11)，所述主阀体(1)上设有与所述主阀腔(11)连接的进油流道(12)、回油流道(13)、补偿流道(14)和多个工作流道(15)，所述补偿流道(14)延伸至所述进油流道(12)与所述工作流道(15)之间；

主阀芯(2)，可活动地设于所述主阀腔(11)中，所述主阀芯(2)适于沿轴向相对于所述主阀腔(11)运动；

其中，所述主阀芯(2)中设有阀芯油道(21)，在所述主阀芯(2)的初始状态下，所述进油流道(12)与所述工作流道(15)断开，所述阀芯油道(21)分别与所述补偿流道(14)和所述回油流道(13)连通。

2.根据权利要求1所述的液压换向阀，其特征在于，

所述阀芯油道(21)包括：

阀芯主油道(211)，沿所述主阀芯(2)的轴向设置；

第一连接油道(212)，一端与所述阀芯主油道(211)连通，另一端延伸至所述主阀芯(2)的外侧壁上；

第二连接油道(213)，一端与所述阀芯主油道(211)连通，另一端延伸至所述主阀芯(2)外侧壁上；

其中，在所述主阀芯(2)的初始状态下，所述第一连接油道(212)与所述补偿流道(14)连通，且所述第二连接油道(213)与所述回油流道(13)连通，在所述主阀芯(2)运动至工作位置的状态下，所述第一连接油道(212)和所述第二连接油道(213)被封闭。

3.根据权利要求2所述的液压换向阀，其特征在于，

所述第一连接油道(212)和所述第二连接油道(213)均沿所述主阀芯(2)的径向延伸；

其中，所述阀芯主油道(211)、所述第一连接油道(212)和第二连接油道(213)的直径，均大于所述主阀芯(2)与所述主阀腔(11)的内侧壁之间的间隙尺寸。

4.根据权利要求2所述的液压换向阀，其特征在于，

所述补偿流道(14)包括依次连接的第一补偿子段(141)、补偿阀腔(142)和第二补偿子段(143)，所述第一补偿子段(141)延伸至所述主阀腔(11)中靠近所述进油流道(12)的位置，所述第二补偿子段(143)延伸至所述主阀腔(11)中靠近所述阀芯油道(21)的位置，且在所述主阀芯(2)的初始状态下，所述第二补偿子段(143)与所述第一连接油道(212)连通，所述补偿阀腔(142)设有补偿控制油口(145)；

所述液压换向阀还包括：

补偿阀芯(31)，设于所述补偿阀腔(142)内，适于可控制补偿油液的流动状态；

单向阀(32)，设于所述补偿阀腔(142)与所述第二补偿子段(143)的连接处，并适于使所述补偿阀腔(142)向所述第二补偿子段(143)单向导通；

其中，所述主阀芯(2)上与所述进油流道(12)、所述回油流道(13)、所述工作流道(15)以及所述第一补偿子段(141)相对的位置均设有环形油槽(215)。

5.根据权利要求4所述的液压换向阀，其特征在于，

所述工作流道(15)的数量为两个，两个所述工作流道(15)分别设于所述进油流道(12)的两侧，且每个所述工作流道(15)均设有工作油口(151)；

每个所述工作流道(15)远离所述进油流道(12)的一侧设有一个所述回油流道(13)，且所述回油流道(13)设有回油口(131)，所述进油流道(12)设有进油口(121)；

在所述主阀芯(2)的轴向上，每个所述工作流道(15)与所述进油流道(12)之间设有一个所述第二补偿子段(143)，且所述主阀芯(2)上与每个所述第二补偿子段(143)相对的位置均设有所述阀芯油道(21)。

6.根据权利要求1所述的液压换向阀，其特征在于，

主阀体(1)在所述主阀芯(2)的轴向两端的位置均设有弹簧腔(17)，所述弹簧腔(17)内设有沿所述主阀芯(2)的轴向设置的弹簧(171)，且所述弹簧(171)的两端分别与所述主阀芯(2)以及所述弹簧腔(17)的内壁面抵接；

其中，所述弹簧腔(17)上开设有主阀芯(2)控制油口(172)，所述主阀芯(2)控制油口(172)适于连接阀芯控制油管路(503)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的液压换向阀，其特征在于，

所述液压换向阀为多路阀，所述多路阀包括多个阀腔，每个所述阀腔内设有阀芯，其中，且至少一个所述阀芯为所述主阀芯(2)。

8.一种液压油缸控制系统，其特征在于，包括：

如权利要求1至7中任一项所述的液压换向阀；

液压油缸(501)，所述液压油缸(501)的有杆腔通过管路与所述液压换向阀的一个工作流道(15)连接，所述液压油缸(501)的无杆腔通过管路与所述液压换向阀的另一个工作流道(15)连接。

9.根据权利要求8所述的液压油缸控制系统，其特征在于，还包括：

液压锁(502)，设于连接所述液压油缸(501)与所述液压换向阀的管路中；和/或

阀芯控制油管路(503)，接入至所述液压换向阀的所述主阀腔(11)的两端；

进油管路(504)，与所述液压换向阀的进油流道(12)连接；

回油管路(505)，与所述液压换向阀的回油流道(13)连接；

补偿控制油管路(506)，与所述液压换向阀的补偿流道(14)连接。

10.一种工程机械，其特征在于，包括：

如权利要求8或9所述的液压油缸控制系统。