CN2844532Y - 液压起重机的多路换向阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压起重机的多路换向阀，包括分别带有进油口、安全阀、两个以上的三位六通换向阀、负荷传感流量补偿阀、回油口的变幅、伸缩和主、副卷扬两个工作系统，该多路换向阀为集成结构，每个工作阀片均设有相应的压力补偿阀和灵敏的压力传递机构，使执行机构工作速度不受负载变化的影响，而在换向位置工作时，系统油源提供为执行机构所需流量；为适应工程机械快速、慢速的工作特点，该多路换向阀内设计了顺序工作合流机构，使主、副卷扬工作系统能实现正常的慢速工作和合流后的快速工作；作为本实用新型的进一步改进，在每个换向阀体的工作油口和回油油路之间还设置有过载阀和补油阀。本实用新型具有良好的微动性能和抗干扰性，且能实现高效节能。

Description

液压起重机的多路换向阀

技术领域

本实用新型涉及一种应用于工程机械液压系统中的全负荷传感多路换向阀。

背景技术

目前广泛使用的大吨位起重机(50-80T)液压系统均采用传统多路换向阀，其结构为多个换向阀及其它元件通过阀体集成连接，无压力传递、补偿机构，执行机构在工作中其工作速度受到负载变化的影响，从而造成工作压力不稳定，系统冲击大，无法实现理想的工作速度控制，严重影响主机工作的可靠性，并造成不必要的功率损失，阻碍了中大吨位起重机向高精度控制的方向发展。

实用新型内容，

为了克服现有多路换向阀工作压力不稳定，无法实现理想的工作速度控制，且功率损失大的缺点，本实用新型的目的是提供一种使液压起重机液压系统的控制精度得以全面提高、能量损失降至最低的多路换向阀。

为达到上述目的，本实用新型液压起重机的多路换向阀，包括分别带有进油口、安全阀、两个以上的三位六通换向阀、负荷传感流量补偿阀、回油口的变幅、伸缩和主、副卷扬工作系统，该多路换向阀为集成结构，变幅、伸缩工作系统的进油口、安全阀、负荷传感流量补偿阀和回油口集成在进油阀体上，主、副卷扬工作系统的回油口设置在回油阀体上，每个换向阀的阀体内均设置有一负载传感压力补偿阀，变幅、伸缩工作系统的进油口还通过一顺序控制阀和合流单向阀与主、副卷扬工作系统的进油通道及负载传感压力补偿阀相连，顺序控制阀的弹簧腔还通过传感梭阀分别与变幅、伸缩工作系统的每个换向阀相连，所有相邻的两个换向阀之间均还通过设置在阀体内的梭阀连接并进行压力比较，每个工作系统的负荷传感流量补偿阀的弹簧腔均与相邻的梭阀相连，每个负载传感压力补偿阀、梭阀均集成在对应的换向阀体上，顺序控制阀、传感梭阀、合流单向阀和主、副卷扬工作系统的进油口、安全阀、负荷传感流量补偿阀均集成在位于变幅、伸缩和主、副卷扬工作系统的换向阀之间的合流控制阀体上，各阀体与其上集成的各元件之间、各阀体之间通过阀体内部的油路连接，各阀体由两根以上的螺栓按进油阀体、变幅、伸缩工作系统的换向阀体、合流控制阀体、主、副卷扬工作系统的换向阀体、回油阀体依次串接夹紧。

当各执行机构均不工作时，变幅、伸缩和主、副卷扬工作系统的来油只需分别打开各自的负荷传感流量补偿阀的卸荷阀芯，将来油卸回回油口，这时由系统的负荷传感油路传递到系统供油泵的压力几乎为零，使供油泵的斜盘处于最小流量供油状态(低压待命状态)，整个系统几乎无压力损失；而在换向工作时，由于在每个换向阀体均布置了对应的压力传递、补偿机构(梭阀、负载传感压力补偿阀)，使之具有优良的负荷传感功能，从而保证主机各工作油口按执行机构的实际要求，提供相适应的工作流量，并使执行机构工作速度不受负载变化的影响，且具有良好的微动性能，即每个工作装置在先导控制压力范围内均可实现0-全流量范围的无级变速；在多个执行机构同时工作时，具有良好的抗干扰性能，它能通过压力传递机构随负载的变化而不断调整，从而保证主机在复合动作时，各执行机构的动作速度相互均无影响；在工作中，由于每个执行机构的工作状态会不同，而阀内设置的梭阀会将各执行机构的工作压力进行比较，并迅速地将压力最大值传递到负荷传感流量补偿阀的弹簧腔和供油泵控制系统，从而调整供油泵的供油量以及负荷传感流量补偿阀的溢流量，从而实现高效节能；在多路换向阀内设计了顺序工作合流机构，使变幅、伸缩和主、副卷扬工作系统的来油能顺利实现正常的慢速工作和合流后的快速工作，可满足起重机的主、副卷扬在重载和轻载时不同的要求。

作为本实用新型的进一步改进，在每个换向阀体的工作油口和回油油路之间还设置有过载阀和补油阀，可控制工作负载的压力和出现负压时，对系统进行补油。

综上所述，本实用新型液压起重机的多路换向阀具有优良的负荷传感、补偿功能，从而保证主机各工作油口按执行机构的实际要求，提供相适应的工作流量，实现高效节能，并使执行机构工作速度不受负载变化的影响，具有良好的抗干扰性能和具有良好的微动性能，控制精度得以全面提高。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型实施例的液压原理图。

图2为本实用新型实施例的俯视图。

图3为本实用新型实施例的主视图。

图4为图2的A-A剖视图。

图5为图2的B-B剖视图。

图6为负荷传感流量补偿阀的剖视图。

图7为负载传感压力补偿阀的剖视图。

图8为顺序控制阀的剖视图。

图9为梭阀传递机构的剖视图。

具体实施方式

由图2和图3所示，本实用新型实施例的液压起重机的多路换向阀为片式连接的多路换向阀，包括由四根螺栓依次串接夹紧的进油阀体1、变幅、伸缩工作系统的两个三位六通换向阀2和3、合流控制阀体4、主、副卷扬工作系统的两个三位六通换向阀5和6、回油阀体7，根据主机系统要求，换向阀的数量可以变化；变幅、伸缩工作系统的进油口P1、安全阀R1、负荷传感流量补偿阀PC1和回油口T1集成在进油阀体1上，主、副卷扬工作系统的回油口T2设置在回油阀体7上；由图1所示，四连换向阀的阀体上均分别设置有一负载传感压力补偿阀Y1、Y2、Y3、Y4，所有相邻的两个换向阀之间均还通过设置在换向阀体内的梭阀连接，以便对各执行机构的工作压力进行比较，各换向阀根据各工作油口的工作状况，还在A1、A2、B2、B3、B4口上分别设置有过载补油阀PR1、PR2、PR3、PR4、PR5，以便对各油口压力进行限制和出现负压时，对系统进行补油，变幅、伸缩工作系统的进油口P1通过顺序控制阀PS和合流单向阀DF1与主、副卷扬工作系统的进油口P2及两负载传感压力补偿阀Y3、Y4相连，顺序控制阀PS的弹簧腔还通过一传感梭阀F4分别与变幅、伸缩工作系统的两换向阀相连，负荷传感流量补偿阀PC1、PC2的弹簧腔均与相邻的换向阀体内的梭阀相连，如图4所示，主、副卷扬工作系统的进油口9、安全阀10、负荷传感流量补偿阀11、顺序控制阀12、传感梭阀(未示出)和合流单向阀13均集成在合流控制阀体4上，如图5所示，在每连换向阀的阀体上均设置一负载传感压力补偿阀8，在工作油口和回油油路之间还设置有过载阀37、补油阀38，各阀体与其上集成的各元件之间、各阀体之间通过阀体内部的油路连接，各油口采用螺纹连接方式。

由图1所示，本实用新型实施例的工作原理为：

中立位置：

当各执行机构均不工作时，其工作系统通过梭阀F1、F2、F3传递至负荷传感流量补偿阀PC1、PC2弹簧腔的压力为零，P1、P2口来油只需分别克服各自的反馈阀弹簧力打开负荷传感流量补偿阀PC1、PC2的卸荷阀芯，将P1、P2的来油卸回T口，这时由负荷传感油路的LS口传递到系统供油泵的压力几乎为零，使供油泵的斜盘处于最小流量供油状态(低压待命工作状态)整个系统几乎无压力损失。

P1、P2分别工作位置：

当先导比例控制系统开始工作，控制各换向阀换向，P1和P2的来油分别通过前两连和后两连换向阀体去执行机构工作，由于四连换向阀均分别带有一负载传感压力补偿阀Y1、Y2、Y3、Y4，故使各滑阀在不同开口的对应位置，虽然负载在不断的变化，但由于负载传感压力补偿阀不断调整，使滑阀进出口的压差始终保持一恒定值，从而保证向对应的执行机构提供一稳定流量，达到滑阀在一固定的开口位置时，其执行机构的运动速度不受自身负载变化的影响，同时也不会受到其它执行机构负载变化的影响的目的，保证了主机执行机构复合动作时具有良好的抗干扰性能。在工作中，由于每个执行机构的工作状态会不同，而阀内设置的梭阀F1、F2、F3会将各执行机构的工作压力进行比较，并迅速的将压力最大值传递到负荷传感流量补偿阀PC1的弹簧腔和供油泵控制系统，从而调整供油泵的供油量以及负荷传感流量补偿阀PC1、PC2的溢流量，保证整个系统的正常工作，并使功率得到充分利用。

对于每连换向阀，由于带有自身的负载传感压力补偿阀，在整个工作行程中，即在先导控制压力的范围内(0.6～2.4)使工作油口可实现0～全流量的无级变速，从而实现良好的微动性能。

合流工作状态：

在起重机液压系统中，其主、副卷扬要求在重载下单泵小流量低速工作(并可与其它执行机构复合动作)，而在轻载时要求双泵大流量快速工作(单独工作)，根据这一工况，在阀内设计了PS顺序控制阀和单向阀DF1，当需要实现合流工作状态时，变幅、伸缩工作系统的两换向阀均处于中位，其通过梭阀F4传递到PS顺序控制阀弹簧腔的压力为零，P1克服PS弹簧力打开PS顺序控制阀和单向阀DF1，与P2合流后进入主、副卷扬工作系统，并根据主、副卷扬不同的工作状态实现主、副卷扬同时或分别的高速工作。

如图6所示，PC1(PC2)负荷传感流量补偿阀11主要由反馈阀芯14、弹簧15、弹簧16及阀盖17组成，在工作过程中由梭阀对各执行机构的工作负载进行比较后，经负荷传感油路18将最大工作负载压力值传递到流量补偿反馈阀芯14的弹簧腔，而反馈阀芯14另一腔作用的是P1口(或P2口)进油压力，这样使反馈阀芯14在变化的负载压力和P1口(或P2口)进油压力的作用下自动调节，对系统压力波动进行补偿，将多余的油溢回回油通道，使反馈阀芯14节流压差始终保持设计的恒定值(为0.7Mpa)，从而保证系统在负载压力不断变化的工况下，均能提供给多个执行机构同时工作时相适应的工作流量。

如图7所示，单连负载传感压力补偿阀8(每个换向阀体均带有一负荷传感压力补偿阀)在工作中工作滑阀22逐渐换向，将系统P口24的来油经反馈阀芯21的小孔进入该换向连P油路通道23，再经工作滑阀22的节流槽进入执行机构工作腔，而执行机构的负载信号经工作滑阀22上的工作负载反馈油路20进入该连负荷传感油路19，并迅速进入反馈阀芯21的弹簧腔，与另一腔P油路的压力进行补偿比较，负载虽然在不断的变化，但反馈阀芯21会通过不断调节始终力图停留在所设计的压差值0.7MPa的平衡位置，压力补偿阀就是这样对执行机构的压力波动自动进行调节和补偿，从而保证工作滑阀22在对应开口处压差保持恒定，所以对输出的流量也就能保持不变，最终使执行机构负载变化的情况下，自身工作速度均能处于稳定状态，由于每个换向阀均有自身的负载传感补偿压力阀，所以不会受到其它执行机构负载变化的影响，保证了主机执行机构复合动作时具有良好的抗干扰性能。

如图8所示，PS顺序控制阀12主要由反馈阀芯25、弹簧26、弹簧27及阀盖28组成，在工作中当系统需要实现合流工作状态时，变幅、伸缩工作系统中换向阀均处于中位，其通过梭阀经负荷传感油路29传递到PS弹簧腔的压力为零，P1油路30中的油压克服PS阀弹簧力推开PS顺序控制阀12中反馈阀芯25和单向阀13，与P2油路31合流后进入主、副卷扬工作系统，并根据主、副卷扬不同的工作状态实现主、副卷扬同时或分别的高速工作。

如图9所示，梭阀传递机构主要由梭阀座32、梭阀座33、钢球34及特殊的O形密封圈35组成，它主要将相邻两连的工作负载Pa和Pb进行比较后，将较低压力封闭，并将较高负载压力通过负荷传感油路36传入下一梭阀进行比较，通过3组梭阀最终将4个执行机构中的最大压力值传递至Pc1负载传感流量补偿阀，从而保证负荷传感系统的正常工作。

Claims (2)

1.一种液压起重机的多路换向阀，包括分别带有进油口、安全阀、两个以上的三位六通换向阀、负荷传感流量补偿阀、回油口的变幅、伸缩工作系统和主、副卷扬工作系统，该多路换向阀为集成结构，变幅、伸缩工作系统的进油口、安全阀、负荷传感流量补偿阀和回油口集成在进油阀体上，主、副卷扬工作系统的回油口设置在回油阀体上，其特征在于每个换向阀的阀体内均设置有一负载传感压力补偿阀，变幅、伸缩工作系统的进油口还通过一顺序控制阀和合流单向阀与主、副卷扬工作系统的进油通道及负载传感压力补偿阀相连，顺序控制阀的弹簧腔还通过传感梭阀分别与变幅、伸缩工作系统的每个换向阀相连，所有相邻的两个换向阀之间均还通过设置在阀体内的梭阀连接，每个工作系统的负荷传感流量补偿阀的弹簧腔均与相邻的梭阀相连，每个负载传感压力补偿阀、梭阀均集成在对应的换向阀体上，顺序控制阀、传感梭阀、合流单向阀和主、副卷扬工作系统的进油口、安全阀、负荷传感流量补偿阀均集成在位于变幅、伸缩和主、副卷扬工作系统的换向阀之间的合流控制阀体上，各阀体与其上集成的各元件之间、各阀体之间通过阀体内部的油路连接，各阀体由两根以上的螺栓依次串接夹紧。

2.根据权利要求1所述液压起重机的多路换向阀，其特征在于在每个换向阀体的工作油口和回油油路之间还设置有过载阀、补油阀。

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