專利名稱:抗流量飽和組合比例操縱閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實(shí)用新型屬于一種液壓換向閥,特別涉及一種用于汽車起重車輛液壓控 制系統(tǒng)中的具有壓力補(bǔ)償、抗流量飽和功能的比例控制組合操縱閥。
背景技術(shù):
液壓換向閥是工程起重機(jī)械液壓控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵元件,用來操縱和控制 機(jī)械和部件的運(yùn)動(dòng)?,F(xiàn)有的換向閥通常釆用片式疊加結(jié)構(gòu),即將多片不同功能 的閥片組合裝配在一起,構(gòu)成具有特定功能的組合操縱閥,其操縱控制方式采 用手動(dòng)或液動(dòng)控制。中國發(fā)明專利ZL200610050819.4的"一種五聯(lián)復(fù)合比例操 縱閥"發(fā)明專利,它采用的通過各聯(lián)前置減壓補(bǔ)償閾進(jìn)行壓力補(bǔ)償;用梭閥進(jìn) 行逐對比較取壓并構(gòu)成梭閥網(wǎng)絡(luò)以組成負(fù)荷敏感信息回路LS的負(fù)載敏感控制系 統(tǒng),這是近30年以來采用的比較先進(jìn)的液壓控制技術(shù),比傳統(tǒng)的操縱閥在技術(shù) 上有很大的進(jìn)步,但隨著近幾年出現(xiàn)的LSC負(fù)載傳感補(bǔ)償系統(tǒng)在工程起重機(jī)械 上的應(yīng)用,加上在實(shí)際使用中,用戶為提高工作效率,經(jīng)常使用同步操作方式, 當(dāng)操縱閥在同步操縱,而系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需流量超過泵的排量時(shí),上述專利所 述的"當(dāng)同步操作所需流量之和超過P2和P3泵合流排量時(shí),分流閥會趨于全 關(guān)閉狀態(tài)",從中可以發(fā)現(xiàn),即使分流閥全關(guān)閉,系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所得到的流量也 不會超過P2和P3泵的合流排量,那么在超飽和流量的情況下,怎樣實(shí)現(xiàn)同步 操作,該發(fā)明專利并未能給出一個(gè)解決的方案,在此情況下,該發(fā)明專利仍存 在輕載優(yōu)先供油,重負(fù)載得不到供油的技術(shù)難題,證明了其所述"數(shù)個(gè)執(zhí)行機(jī) 構(gòu)不同負(fù)載下的同操功能"只在一定的流量范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn),對在超流量飽和 狀況下,各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的流量分配這一關(guān)鍵問題還不能予以解決,而這個(gè)關(guān)鍵的 技術(shù)問題又是現(xiàn)階段在實(shí)際應(yīng)用中亟待攻克的難關(guān)。另外,該發(fā)明采用了復(fù)雜 的梭閥網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),增加了加工難度,也給產(chǎn)品在使用中帶來潛在的質(zhì)量隱患。 發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是,克服上述操縱閥技術(shù)性能不理想的問題。 提供一種流量分配與其需求成比例,與泵的飽和狀態(tài)和負(fù)載壓力無關(guān)的不需梭 閥網(wǎng)絡(luò)的比例控制組合操縱閥。
本實(shí)用新型的目的是通過提供一種具有如下結(jié)構(gòu)的抗流量飽和組合比例操
縱閥來實(shí)現(xiàn)的,這種抗流量飽和組合比例操縱閥,它包括回轉(zhuǎn)操縱闔片、伸縮 操縱閥片、變幅操縱閥片、副巻揚(yáng)操縱閥片、主巻揚(yáng)操縱閥片、進(jìn)油閥片、主 進(jìn)油閥片及回油閥片,每個(gè)閥片上有若干個(gè)油口,上述8個(gè)閥片組合為一體, 其特征在于回轉(zhuǎn)操縱閥片接P1油泵,伸縮操縱閥片、變幅操縱閥片、副巻揚(yáng) 操縱閥片、主巻揚(yáng)操縱閥片共用接P2、 P3油泵;主、副巻揚(yáng)閥片、伸縮閥片、 變幅閥片的閥體中有工作腔、回油腔、壓力反饋腔和進(jìn)油腔,在閥體內(nèi)裝有閥 桿,閥桿上有與工作腔、回油腔和進(jìn)油腔相對應(yīng)的環(huán)形凹槽,在閥體內(nèi)裝有對 稱分布的兩個(gè)負(fù)載保持單向閥,在閥體內(nèi)還裝有負(fù)載壓力補(bǔ)償器,負(fù)載壓力補(bǔ) 償器有一個(gè)補(bǔ)償閥芯,在補(bǔ)償閥芯里面裝有壓力比較器。
在主進(jìn)油閥片上裝有一插裝式先導(dǎo)溢流閥Rl,插裝式先導(dǎo)溢流閥一路接油 泵P2、 P3的來油,另一路接回油口。
在主、副巻揚(yáng)閥片及變幅閥片上的同一端、伸縮閥片的兩端各裝有一插裝
式過載閥PR1-PR5,其開啟壓力與相應(yīng)的系統(tǒng)平衡閥開啟壓力匹配,防止各工況
下的壓力超調(diào)。
在主、副巻揚(yáng)、變幅、伸縮、回轉(zhuǎn)閥片的閥桿上裝有手動(dòng)操縱裝置,阓桿 手動(dòng)操縱裝置由定位螺釘、彈簧座、復(fù)位彈簧和密封罩組成。
在進(jìn)油閥上裝有三通壓力補(bǔ)償器3-LPC1及減壓閥,為上車系統(tǒng)提供恒定的 壓力控制油源,壓力在2 5Mpa可調(diào),其輸出接口有Y1、 Y2、 Y3。
在回油閥上裝有三通壓力補(bǔ)償器3-LPC2及流量穩(wěn)定器FR,流量穩(wěn)定器可調(diào) 整流量、中位泄荷并減小因負(fù)載變化帶來的瞬間沖擊。
閾片組合可以為2 8片組合結(jié)構(gòu)或整體結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于
壓力補(bǔ)償器置于操縱閥片的出口,類似于二通調(diào)速閥中的先節(jié)流后減壓方 式,各聯(lián)控制節(jié)流器進(jìn)口均為泵的出口壓力;將當(dāng)時(shí)負(fù)載最高聯(lián)的負(fù)載壓力引 入各聯(lián)壓力補(bǔ)償器的彈簧腔。由此,給系統(tǒng)帶來良好的特性。由泵來的油液, 通過操作者控制調(diào)定的可變節(jié)流口和壓力補(bǔ)償器,到達(dá)各個(gè)負(fù)載回路。
1、 由于節(jié)流口處壓差A(yù)P為常數(shù),當(dāng)各節(jié)流口過流面積一經(jīng)調(diào)定,相互之 間的比例閥的比例關(guān)系保持不變,且互不干擾,從而保證各負(fù)載回路精確地同 步工作。
2、 當(dāng)各負(fù)載回路不是同時(shí)工作,而泵流量過大,以及在回路受到外界干擾 產(chǎn)生壓力或流量變化時(shí),系統(tǒng)立即敏感這些變化,使系統(tǒng)始終處于最佳工作狀
態(tài),減少能量損失。
3、 當(dāng)操作者要求的流量超過泵的供油能力,或功率調(diào)節(jié)裝置限制泵可供流 量時(shí),系統(tǒng)將限制所有受控負(fù)載的工作速度,但此時(shí)各負(fù)載之間工作速度比例 關(guān)系仍保持原設(shè)定值不變。操縱閥的流量分配與其需求成比例,與泵的飽和狀
態(tài)和負(fù)載壓力無關(guān),補(bǔ)償閥保持操縱閥聯(lián)間相同的厶P值,并可以選擇最高壓力。
4、 每聯(lián)操縱閥片流量可調(diào),與同時(shí)控制的操縱閥片數(shù)量、負(fù)載壓力和流量 無關(guān),有更寬的微調(diào)范圍;
5、無梭閥網(wǎng)絡(luò),結(jié)構(gòu)可靠。
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖2是圖1的A —A剖視圖3是圖1的B—B剖視圖4是圖1的C —C剖視圖5是本實(shí)用新型的工作原理圖6是本實(shí)用新型液動(dòng)控制主巻揚(yáng)閥片剖視圖7是本實(shí)用新型3片式外形結(jié)構(gòu)示意圖8是本實(shí)用新型5片式外形結(jié)構(gòu)示意圖9是本實(shí)用新型8片式外形結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖,對具體實(shí)施方式
詳述如下
在圖1中本實(shí)用新型包括進(jìn)油閥片1、回轉(zhuǎn)閥片2、主進(jìn)油閥片3、伸縮 閥片4、變幅閥片5、副巻揚(yáng)闊片6、主巻揚(yáng)閥片7、回油閥片8,在進(jìn)油閥片1 上有油口 Pl、回油口 T0、測壓口 Gl及壓力油源口 Yl、 Y2、 Y3,在回轉(zhuǎn)閾片2 上有油口 Al、油口 Bl、回油口 Tl,在主進(jìn)油閥片3上有油口 P2、 P3及測壓口 Gl,在伸縮閥片4上有油口 A2、油口B2,在變幅閥片5上有油口 A3、油口 B3, 在副巻揚(yáng)閥片6上有油口 A4、油口B4,在主巻揚(yáng)閥片7上有油口 A5、油口 B5, 在回油閥片8上有油口 T2、油口 T3?;剞D(zhuǎn)操縱閥片2接Pl油泵,伸縮操縱閥 片4、變幅操縱閥片5、副巻揚(yáng)操縱閥片6、主巻揚(yáng)操縱閥片7共用接P2、 P3油 泵;主巻揚(yáng)閥片7、副巻揚(yáng)閥片6、變幅閥片5、伸縮閥片4的閥體中有工作腔、 回油腔、壓力反饋腔和進(jìn)油腔,在閥體內(nèi)裝有閥桿,閥桿上有與工作腔、回油 腔和進(jìn)油腔相對應(yīng)的環(huán)形凹槽,在閥體內(nèi)裝有對稱分布的兩個(gè)LHC負(fù)載保持單 向閥,在閥體內(nèi)還裝有2-LPC負(fù)載壓力補(bǔ)償器,2-LPC負(fù)載壓力補(bǔ)償器有一個(gè)補(bǔ) 償闊芯,在補(bǔ)償閥芯里面裝有ILC壓力比較器;在主進(jìn)油閥片上裝有一插裝式
先導(dǎo)溢流閥Rl,插裝式先導(dǎo)溢流閥一路接油泵P2、 P3的來油,另一路接回油口 。 在圖2中進(jìn)油閥片1有三通壓力補(bǔ)償器3-LPC1,在回路受到外界干擾產(chǎn) 生壓力或流量變化時(shí),系統(tǒng)立即敏感這些變化,使系統(tǒng)始終處于最佳工作狀態(tài), 減少能量損失。進(jìn)油閥片1還裝有減壓閥,可為上車控制系統(tǒng)提供恒定的控制 壓力油源。
在圖3中主巻揚(yáng)閥片7在一端裝有一插裝式過載閥PR5,其開啟壓力與相
應(yīng)的系統(tǒng)平衡閥開啟壓力匹配,防止在工況下的壓力超調(diào),在主巻揚(yáng)閥片的閥 桿上裝有手動(dòng)操縱裝置,閥桿手動(dòng)操縱裝置由定位螺釘、彈簧座、內(nèi)、外彈簧 和密封罩組成。根據(jù)現(xiàn)有實(shí)際情況,操縱方式可設(shè)置為液動(dòng)控制方式,液控操
縱方式見圖6。
在圖4中在回油閥片8上有三通壓力補(bǔ)償器3-LPC2,在回路受到外界干 擾產(chǎn)生壓力或流量變化時(shí),系統(tǒng)立即敏感這些變化,使系統(tǒng)始終處于最佳工作 狀態(tài),減少能量損失?;赜烷y片8還裝有FR流量穩(wěn)定器,用于中位泄荷并進(jìn)一 步增強(qiáng)三通壓力補(bǔ)償器3-LPC2的穩(wěn)定性。
在圖6中在伸縮閥片4、變幅閥片5、副巻揚(yáng)閥片6、主巻揚(yáng)閥片7的兩
端裝有液壓控制裝置,液壓控制裝置由定位螺釘、彈簧座、內(nèi)、外復(fù)位彈簧和
密封罩組成。
在圖7中是本實(shí)用新型的三片式組合結(jié)構(gòu)。
在圖8中是本實(shí)用新型的五片式組合結(jié)構(gòu)。 在圖9中是本實(shí)用新型的八片式組合結(jié)構(gòu)。 本實(shí)用新型的工作控制過程如圖5所示
油口P1進(jìn)油,供回轉(zhuǎn)閥片2工作,當(dāng)壓力油從油口 Pl進(jìn)入到油口 Al時(shí), 油口B1回油;當(dāng)壓力油從油口 Pl進(jìn)入到油口 Bl時(shí),油口A1回油。
油口 P2、 P3同時(shí)進(jìn)油,供伸縮閥片4、變幅閥片5、副巻揚(yáng)閥片6、主巻揚(yáng) 閥片7工作。當(dāng)上述所有閥片上的閥桿位于中立位置時(shí),經(jīng)油口P2、 P3合流的 壓力油經(jīng)三通壓力補(bǔ)償器3-LPC2泄荷,回油箱,當(dāng)其中某一片或全部閥片的閥 桿處于換向位置時(shí),油口P2、 P3合流的壓力油經(jīng)閥桿上的節(jié)流槽進(jìn)入W油腔, 經(jīng)二通壓力補(bǔ)償閥2-LPC及負(fù)載保持單向閥LHC后進(jìn)入到Pa或Pb油腔,至執(zhí)行 機(jī)構(gòu),同時(shí),壓力油通過壓力信號孔進(jìn)入二通壓力補(bǔ)償器后腔,進(jìn)入LS信息敏 感油路,在各二通壓力補(bǔ)償器上設(shè)置有壓力比較器ILC,對各聯(lián)進(jìn)入LS信息敏 感油路的壓力油的壓力大小進(jìn)行比較選擇,選擇一最高的負(fù)載壓力為LS信息敏 感油路的壓力。進(jìn)油壓力與負(fù)載壓力之間的壓差為0. 1 2. 0MPa,并隨著負(fù)載變 化而隨動(dòng)變化,實(shí)現(xiàn)壓力補(bǔ)償控制;在閥桿閥口開度一定時(shí),其通過壓力油的 流量恒定,不隨負(fù)載變化,實(shí)現(xiàn)恒流量控制,保證操縱系統(tǒng)的流量剛性。由于 LS信息敏感油路壓力始終與各聯(lián)二通壓力補(bǔ)償器后端彈簧腔相連通,故不受較
低工作腔的壓力影響,實(shí)現(xiàn)不同負(fù)載下多個(gè)工作裝置同歩工作的要求。 本實(shí)用新型在液壓原理與結(jié)構(gòu)上有如下創(chuàng)新
1、 伸縮操縱閥片、變幅操縱閥片、副巻揚(yáng)操縱閥片、主巻揚(yáng)操縱閥片油路 用一個(gè)總的三通補(bǔ)償器,各聯(lián)又分別使用二通補(bǔ)償器。其功能是二通壓力補(bǔ) 償器,使單聯(lián)實(shí)現(xiàn)負(fù)債壓力補(bǔ)償,即保持節(jié)流閥口壓差為近似常數(shù),對壓力非 最高的各聯(lián)而言,系統(tǒng)壓力與該聯(lián)負(fù)載壓力之差的能量,以使油液發(fā)熱的形式, 消耗在補(bǔ)償閥口上;三通壓力補(bǔ)償器使系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的負(fù)載適應(yīng)。
2、 在沿用了 30多年的各聯(lián)內(nèi)部用定差減壓閥實(shí)現(xiàn)負(fù)載壓力補(bǔ)償,用定差 溢流閥實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)實(shí)時(shí)的負(fù)載適應(yīng)控制系統(tǒng)中,當(dāng)泵的流量出現(xiàn)飽和即同時(shí)動(dòng)作 的執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量需求超過泵的最大流量時(shí),泵的輸出壓力下降,即不可能達(dá)到 比任一時(shí)刻最高負(fù)載壓力高出補(bǔ)償閥定壓差,使進(jìn)入最高壓力聯(lián)負(fù)載的流量減 少,速度降低,而進(jìn)入其它負(fù)載的流量不變。這就不能實(shí)現(xiàn)工程上的同步操作 要求。LSC負(fù)載傳感補(bǔ)償系統(tǒng),很好地解決了抗流量飽和的問題。其基本點(diǎn)是 第一,壓力補(bǔ)償器置于多路閥的出口,類似于二通調(diào)速閥中的先節(jié)流后減壓方 式,各聯(lián)控制節(jié)流器進(jìn)口均為泵的出口壓力P;第二,將當(dāng)時(shí)負(fù)載最高聯(lián)的負(fù)載 壓力引入各聯(lián)壓力補(bǔ)償器的彈簧腔。
由此,給系統(tǒng)帶來良好的特性。由油泵來的油液,通過操作者控制調(diào)定的 可變節(jié)流口和壓力補(bǔ)償器,到達(dá)各個(gè)負(fù)載回路。
由于節(jié)流口處壓差厶P為常數(shù),當(dāng)各節(jié)流口過流面積一經(jīng)調(diào)定,相互之間的 比例閥的比例關(guān)系保持不變,且互不干擾,從而保證各負(fù)載回路精確地同步工 作。
當(dāng)各負(fù)載回路不是同時(shí)工作,而泵流量過大,以及在回路受到外界干擾產(chǎn) 生壓力或流量變化時(shí),系統(tǒng)立即敏感這些變化,使系統(tǒng)始終處于最佳工作狀態(tài), 減少能量損失。
當(dāng)操作者要求的流量超過泵的供油能力,或功率調(diào)節(jié)裝置限制泵可供流量 時(shí),系統(tǒng)將限制所有受控負(fù)載的工作速度,但此時(shí)各負(fù)載之間工作速度比例關(guān) 系仍保持原設(shè)定值不變。
3、 無梭閥網(wǎng)絡(luò),結(jié)構(gòu)可靠。取消梭閥網(wǎng)絡(luò),進(jìn)一步簡化了組合閥的內(nèi)部結(jié) 構(gòu),使結(jié)構(gòu)更加緊湊,既消除了梭閥在使用中帶來的不可靠隱患和維修時(shí)的不 便,又大大減少了加工難度,降低制造成本。
4、 新型結(jié)構(gòu)的FR流量穩(wěn)定器在三通壓力補(bǔ)償器3-LPC2工作時(shí),如外負(fù)
荷產(chǎn)生波動(dòng),分流閥芯將產(chǎn)生振蕩,引起分流量的波動(dòng),為改善三通壓力補(bǔ)償
器3-LPC2的動(dòng)態(tài)特性,設(shè)計(jì)了一種新型結(jié)構(gòu)的FR流量穩(wěn)定器,為方便安裝與 維修,采用了螺紋插裝式結(jié)構(gòu),既用于LS敏感信息回路的中位泄荷,又能進(jìn)一 步增強(qiáng)三通壓力補(bǔ)償器3-LPC2的穩(wěn)定性。
5、 簡單派生出其它新產(chǎn)品為滿足不同的客戶需求,達(dá)到能與不同功能的
工程、建設(shè)機(jī)械的匹配要求,本實(shí)用新型可派生出單片、多片及整體等多種組 合結(jié)構(gòu)形式,見圖8、圖9、圖10,增強(qiáng)了產(chǎn)品的市場適應(yīng)性,具有較大的市場 競爭能力。
權(quán)利要求1、抗流量飽和組合比例操縱閥,它包括回轉(zhuǎn)操縱閥片、伸縮操縱閥片、變幅操縱閥片、副卷揚(yáng)操縱閥片、主卷揚(yáng)操縱閥片、進(jìn)油閥片、主進(jìn)油閥片及回油閥片,每個(gè)閥片上有若干個(gè)油口,上述8個(gè)閥片組合為一體,其特征在于回轉(zhuǎn)操縱閥片接油泵(P1),伸縮操縱閥片、變幅操縱閥片、副卷揚(yáng)操縱閥片、主卷揚(yáng)操縱閥片共用接油泵(P2)、(P3);主、副卷揚(yáng)閥片、伸縮閥片、變幅閥片的閥體中有工作腔、回油腔、壓力反饋腔和進(jìn)油腔,在閥體內(nèi)裝有閥桿,閥桿上有與工作腔、回油腔和進(jìn)油腔相對應(yīng)的環(huán)形凹槽,在閥體內(nèi)裝有對稱分布的兩個(gè)負(fù)載保持單向閥,在閥體內(nèi)還裝有負(fù)載壓力補(bǔ)償器,負(fù)載壓力補(bǔ)償器有一個(gè)補(bǔ)償閥芯,在補(bǔ)償閥芯里面裝有壓力比較器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗流量飽和組合比例操縱閥,其特征在于在主進(jìn)油閥片上裝有一插裝式先導(dǎo)溢流閥(R1),插裝式先導(dǎo)溢流閥一路接油泵(P2)、 (P3)的 來油,另一路接回油口。
3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗流量飽合組合比例操縱閥,其特征在于在主、副巻揚(yáng)閥片及變幅閥片上的同一 端、伸縮閥片的兩端各裝有一插裝式過載閥(PR1-PR5)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗流量飽合組合比例操縱閥,其特征在于在主、副巻 揚(yáng)、變幅、伸縮、回轉(zhuǎn)閥片的閥桿上裝有手動(dòng)操縱裝置,閥桿手動(dòng)操縱裝置由定位螺 釘、彈簧座、復(fù)位彈簧和密封罩組成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的抗流量飽和組合比例操縱閥,其特征在于在進(jìn)油閥 上裝有三通壓力補(bǔ)償器(3 —LPC1),在進(jìn)油閥上裝有減壓閥,其有輸出接口 (Yl)、(Y2)、 (Y3)。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的抗流量飽和組合比例操縱閥,其特征在于在回油閥 上裝有三通壓力補(bǔ)償器(3 —LPC2)及流量穩(wěn)定器(FR)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗流量飽合組合比例操縱閥,其特征在于閥片組合 為2 8片組合結(jié)構(gòu)或整體結(jié)構(gòu)。
專利摘要抗流量飽和組合比例操縱閥,它包括回轉(zhuǎn)操縱閥片、伸縮操縱閥片、變幅操縱閥片、副卷揚(yáng)操縱閥片、主卷揚(yáng)操縱閥片、進(jìn)油閥片、主進(jìn)油閥片及回油閥片,每個(gè)閥片上有若干個(gè)油口,上述8個(gè)閥片組合為一體?;剞D(zhuǎn)操縱閥片接P1油泵,伸縮操縱閥片、變幅操縱閥片、副卷揚(yáng)操縱閥片、主卷揚(yáng)操縱閥片共用接P2、P3油泵;主、副卷揚(yáng)閥片、伸縮閥片、變幅閥片的閥體中有工作腔、回油腔、壓力反饋腔和進(jìn)油腔,在閥體內(nèi)裝有負(fù)載壓力補(bǔ)償器,本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于壓力補(bǔ)償器置于操縱閥片的出口,各聯(lián)控制節(jié)流器進(jìn)口均為泵的出口壓力;將當(dāng)時(shí)負(fù)載最高聯(lián)的負(fù)載壓力引入各聯(lián)壓力補(bǔ)償器的彈簧腔。由此,給系統(tǒng)帶來良好的特性。
文檔編號F15B13/02GK201187492SQ200820052749
公開日2009年1月28日 申請日期2008年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月1日
發(fā)明者劉先愛, 向治平, 居夢雄, 紅 楊, 潘文華 申請人:常德信誠液壓有限公司