專利名稱：一種帶二級壓力緩沖保護功能的平衡閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一液壓控制閥，具體說是涉及一種帶二級壓力緩沖保護功能的平衡閥。
背景技術(shù)：
在大型工程機械液壓系統(tǒng)中，為了滿足大功率液壓執(zhí)行原件的工作需求，普遍采 用雙泵(或多泵)合流技術(shù)為執(zhí)行機構(gòu)提供動力。雖然目前在液壓系統(tǒng)先導(dǎo)控制系統(tǒng)和主油 路工作系統(tǒng)中采取了很多用于改善壓力、流量輸出穩(wěn)定性的措施，但受現(xiàn)階段技術(shù)限制，最 終執(zhí)行機構(gòu)仍然存在承受來自液壓系統(tǒng)的沖擊，對執(zhí)行機構(gòu)正常工作構(gòu)成極大的威脅。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是針對上述現(xiàn)有技術(shù)中所存在的不足之處而提供一種帶二級壓 力緩沖保護功能的平衡閥。該控制閥具有初始壓力保護限制，然后在滿足一定要求條件 下——即當流量、壓力升至規(guī)定值后，再將流量和壓力自動提升至系統(tǒng)最大值。本發(fā)明的目的可通過下述技術(shù)措施來實現(xiàn)
本發(fā)明的平衡閥包括閥體、設(shè)置在閥體內(nèi)的第一過濾塞、第一節(jié)流閥、梭閥、順序閥、第 一單向閥、第二節(jié)流閥、減壓閥、液控換向閥、溢流閥、遠程液控壓力補償溢流閥、第三節(jié)流 閥、第二過濾塞、第二單向閥、第四節(jié)流閥、由第三單向閥和外控溢流閥組成的單向平衡閥、 以及設(shè)置在閥體內(nèi)的連通閥體第一油口與第二油口的第一主油路、連通閥體第三油口與第 四油口的第二主油路和相關(guān)油路組成；其中
a、所述梭閥設(shè)置在第一主油路與第二主油路之間，且靠近第一油口、第三油口的位置， 所述梭閥的一側(cè)進油口與閥體的第一油口相連通、另一側(cè)進油口與閥體的第三油口相連 通，梭閥的出油口通過設(shè)置在閥體內(nèi)的油道與減壓閥的進油口相連通；
b、所述減壓閥的溢流口和彈簧腔排油口通過設(shè)置在閥體內(nèi)的油道與閥體第五油口相 連通，減壓閥的出油口通過設(shè)置在閥體內(nèi)的油道與液控換向閥的進油口和液控口相連通；
C、所述液控換向閥的出油口與閥體第六油口相連通，液控換向閥的回油口和彈簧腔排 油口通過設(shè)置在閥體內(nèi)的油道與閥體第五油口相連通；
d、所述遠程液控壓力補償溢流閥的出油口與第一主油路交匯連通，連通點介于第四 節(jié)流閥與第一主油路連通點和梭閥與第一主油路連通點之間，進油口與第二主油路交匯連 通，交匯連通點介于單向平衡閥第一主油口與第二主油路連通點和梭閥與第二主油路連通 點之間，并與第三油口相連通；
e、第一過濾塞的一側(cè)油口與第二主油路連通，連通點介于遠程液控壓力補償溢流閥進 油口與第二主油路交匯連通點和梭閥與第二主油路連通點之間，另一側(cè)油口與第一節(jié)流閥 進油口連通；所述第一節(jié)流閥出油口與順序閥的進油口連通，順序閥的出油口與第二節(jié)流 閥的進油口連通，第二節(jié)流閥的出油口經(jīng)閥體內(nèi)部油道與遠程液控壓力補償溢流閥的壓力 控制油口相連通；所述第一單向閥的進油口與第二節(jié)流閥的出油口交匯連通，并經(jīng)閥體內(nèi)部油道與遠程液控壓力補償溢流閥的壓力控制油口相連通；第一單向閥的出油口連接在 第一過濾塞與第一節(jié)流閥間的閥體內(nèi)部油道并相連通，并通過第一過濾塞與第三油口相連 通；
f、所述溢流閥的進油口與第二主油路交匯連通，出油口與第一主油路交匯連通，溢流 閥的控制油路通過依次連接的第三節(jié)流閥、第二過濾塞與第二主油路交匯連通，連通點介 于溢流閥的進油口與第二主油路交匯連通點與第四油口之間的第二主油路上；其中溢流閥 的進油口與第二主油路交匯連通點介于第二過濾塞與第二主油路交匯連通點和所述單向 平衡閥的第二主油口與第二主油路連通點之間；溢流閥的出油口與第一主油路交匯連通點 介于第二油口和所述第四節(jié)流閥的出油口與第一主油路交匯連通點之間；
g、所述單向平衡閥以串聯(lián)的方式設(shè)置在第二主油路間，其中單向平衡閥的第一主油口 與閥體的第三油口相連通，單向平衡閥的第二主油口與閥體的第四油口相連通，單向平衡 閥的壓力控制油口與所述第四節(jié)流閥的進油口相連通，第四節(jié)流閥的出油口與第一主油路 交匯連通；所述第二單向閥與第四節(jié)流閥以并聯(lián)的方式設(shè)置，所述單向平衡閥由第三單向 閥與外控溢流閥以并聯(lián)的方式組成，所述第三單向閥的進油口與外控溢流閥下方油口交匯 連通，并通過內(nèi)部油道與第三油口連通，所述第三單向閥的出油口與外控溢流閥上方油口 交匯連通并通過內(nèi)部油道與第四油口相連通。本發(fā)明的的有益效果如下
①.通過遠程液控壓力補償溢流閥二級壓力保護功能，可使整機系統(tǒng)正常正向通 油、高負載工作時，以相對低的安全壓力屏蔽掉偶發(fā)的壓力波動峰值，從而避免執(zhí)行機構(gòu)頻 繁承受不必要的沖擊。②.當整機工作遇到較大工作阻力，需要以最大工作輸出力做功時，通過遠程液 控壓力補償溢流閥二級壓緩沖功能，使輸出給執(zhí)行機構(gòu)的液壓壓力緩慢提升，執(zhí)行機構(gòu)輸 出力也隨之逐步增加到設(shè)計要求的最大輸出力，在保證執(zhí)行機構(gòu)能夠獲得最大輸出力的同 時，避免了直接由低壓力激升至最大壓力所帶給執(zhí)行機構(gòu)的沖擊，改善了執(zhí)行機構(gòu)受力狀 態(tài)。
圖1本發(fā)明平衡閥液壓原理圖。圖2本發(fā)明平衡閥應(yīng)用示例液壓原理圖。圖中序號1第一過濾塞，2第一節(jié)流閥，3梭閥，4順序閥，5第一單向閥，6第二節(jié) 流閥，7減壓閥，8液控換向閥，9溢流閥，10遠程液控壓力補償溢流閥，11第三節(jié)流閥，12第 二過濾塞，13第二單向閥，14第四節(jié)流閥，15單向平衡閥，15-1第三單向閥，15- 2外控 溢流閥，16制動離合器，17壓繩器，18液壓馬達，19減速機總成，20多路閥，21 液壓泵。
具體實施例方式
本發(fā)明以下將結(jié)合實施例(附圖)作進一步描述如圖1所示，本發(fā)明的平衡閥包括閥體、設(shè)置在閥體內(nèi)的第一過濾塞(1)、第一節(jié)流閥 (2)、梭閥(3)、順序閥(4)、第一單向閥(5)、第二節(jié)流閥(6)、減壓閥(7)、液控換向閥(8)、 溢流閥(9)、遠程液控壓力補償溢流閥(10)、第三節(jié)流閥(11)、第二過濾塞(12)、第二單 向閥(13)、第四節(jié)流閥(14)、由第三單向閥(15-1)和外控溢流閥(15-2)組成的單向平 衡閥(15)、以及設(shè)置在閥體內(nèi)的連通閥體第一油口(Vl)與第二油口(Cl)的第一主油路 (V1-C1)、連通閥體第三油口(V2)與第四油口(C2)的第二主油路(V2-C2)和相關(guān)油路組成； 其中
a、所述梭閥(3)設(shè)置在第一主油路(Vl-Cl)與第二主油路(V2-C2)之間，且靠近第一油 口 VI、第三油口 V2的位置，所述梭閥的一側(cè)進油口與閥體的第一油口(Vl)相連通、另一側(cè) 進油口與閥體的第三油口(V2)相連通，梭閥(3)的出油口通過設(shè)置在閥體內(nèi)的油道(A-B) 與減壓閥(7)的進油口相連通；
b、所述減壓閥(7)的溢流口和彈簧腔排油口通過設(shè)置在閥體內(nèi)的油道與閥體第五油口 (T)相連通，減壓閥(7)的出油口通過設(shè)置在閥體內(nèi)的油道與液控換向閥(8)的進油口和液 控口(H)相連通；
c、所述液控換向閥(8)的出油口與閥體第六油口( BR)相連通，液控換向閥(8 )的回油 口和彈簧腔排油口通過設(shè)置在閥體內(nèi)的油道與閥體第五油口(T)相連通；
d、所述遠程液控壓力補償溢流閥(10)的出油口與第一主油路(Vl-Cl)交匯連通，連通 點(P)介于第四節(jié)流閥(14)與第一主油路(Vl-Cl)連通點(h)和梭閥(3)與第一主油路 連通點(a)之間，進油口與第二主油路(V2-C2)交匯連通，交匯連通點(q)介于單向平衡閥 (15)第一主油口(F)與第二主油路連通點和梭閥(3)與第二主油路連通點(b)之間，并與 第三油口(V2)相連通；
e、第一過濾塞(1)的一側(cè)油口與第二主油路(V2-C2)連通，連通點(e)介于遠程液控壓 力補償溢流閥進油口與第二主油路(V2-C2)交匯連通點(q)和梭閥(3)與第二主油路連通 點(b)之間，另一側(cè)油口與第一節(jié)流閥(2)進油口連通；所述第一節(jié)流閥(2)出油口與順序 閥(4)的進油口連通，順序閥(4)的出油口與第二節(jié)流閥(6)的進油口連通，第二節(jié)流閥(6) 的出油口經(jīng)閥體內(nèi)部油道(D-E)與遠程液控壓力補償溢流閥(10)的壓力控制油口相連通； 所述第一單向閥(5)的進油口與第二節(jié)流閥(6)的出油口交匯連通于(g)點，并經(jīng)閥體內(nèi)部 油道(D-E)與遠程液控壓力補償溢流閥(10)的壓力控制油口相連通；第一單向閥(5)的出 油口連接在第一過濾塞(1)與第一節(jié)流閥(2)間的閥體內(nèi)部油道并相連通于點(f)，并通過 第一過濾塞(1)與第三油口( V2)相連通；
f、所述溢流閥(9)的進油口與第二主油路(V2-C2)交匯連通，出油口與第一主油路 (Vl-Cl)交匯連通，溢流閥(9)的控制油路通過依次連接的第三節(jié)流閥(11)、第二過濾塞 (12)與第二主油路(V2-C2)交匯連通，連通點(ο)介于溢流閥(9)的進油口與第二主油路 (V2-C2)交匯連通點(η)與第四油口(C2)之間的第二主油路(V2-C2)上；其中溢流閥(9)的 進油口與第二主油路(V2-C2)交匯連通點介于第二過濾塞(12)與第二主油路(V2-C2)交匯 連通點和所述單向平衡閥(15)的第二主油口(G)與第二主油路連通點之間；溢流閥(9)的 出油口與第一主油路(Vl-Cl)交匯連通點介于第二油口(Cl)和所述第四節(jié)流閥(14)的出 油口與第一主油路(Vl-Cl)交匯連通點(h)之間；
g、所述單向平衡閥(15)以串聯(lián)的方式設(shè)置在第二主油路(V2-C2)間，其中單向平衡閥(15)的第一主油口(F)與閥體的第三油口(V2)相連通，單向平衡閥(15)的第二主油口(G) 與閥體的第四油口(C2)相連通，單向平衡閥(15)的壓力控制油口(J)通過內(nèi)部油道(j)點 與所述第四節(jié)流閥(14)的進油口相連通，第四節(jié)流閥(14)的出油口經(jīng)內(nèi)部油道(i)點與 第一主油路(V1-C1)交匯連通；所述第二單向閥(13)與第四節(jié)流閥(14)以并聯(lián)的方式設(shè) 置，其中第二單向閥(13)的進油口與單向平衡閥(15)的壓力控制油路(h-J)交匯于(j) 點，第二單向閥(13)的出油口與單向平衡閥(15)的壓力控制油路(h-J)交匯于(i)點；所 述單向平衡閥(15)由第三單向閥(15-1)與外控溢流閥(15-2)以并聯(lián)的方式組成，所述第 三單向閥(15-1)的進油口與外控溢流閥(15-2)下方油口交匯連通于(k)點，并通過內(nèi)部油 道(F-V2)與第三油口(V2)連通，所述第三單向閥(15-1)的出油口與外控溢流閥(15-2)上 方油口交匯連通于(1)點并通過內(nèi)部油道(G-C2)與第四油口(C2)相連通。本發(fā)明的工作原理如下
1.正向通油時的工作原理正向通油(執(zhí)行機構(gòu)負重載做功)時，液壓系統(tǒng)高壓油從閥 體第三油口(V2)進入閥體，在第二主油路(V2-C2)內(nèi)(b)點，將壓力油輸送給梭閥(3)，通 過梭閥(3)后，壓力油沿內(nèi)部油道(A-B)進入減壓閥(7)，在通過減壓閥(7)的過程中，減壓 閥(7)將主機液壓系統(tǒng)液壓油的高壓壓力值降至符合輸出要求的壓力值并輸出至液控換向 閥(8)進油口和液控口(H)，當液控換向閥(8)進油口和液控口(H)的壓力值達到液控換向 閥(8)的換向壓力值時，液控換向閥(8)換向并將經(jīng)減壓閥(7)減壓后的壓力油通過內(nèi)部油 道(I-BR)輸送至閥體第六油口(BR)；同時，進入閥體內(nèi)的高壓油在第二主油路(V2-C2)內(nèi) 的(F)點進入單向平衡閥(15)，由于此時外控溢流閥(15-2)處于關(guān)閉狀態(tài)，因此高壓油打 開第三單向閥(15-1)并流通至單向平衡閥(15)的(G) 口，再沿內(nèi)部油道(G-C2)向執(zhí)行機 構(gòu)輸送工作液壓油；經(jīng)過執(zhí)行機構(gòu)做功后的回油，經(jīng)第二油口(Cl)進入閥體，并沿第一主 油路(Vl-Cl)流通至第一油口(VI)，再經(jīng)系統(tǒng)管路流回液壓油箱。正向通油時二級壓保護實現(xiàn)原理在閥體內(nèi)部第二主油路(V2-C2)至第一主油路 (Vl-Cl)方向以并聯(lián)方式安裝了遠程液控壓力補償溢流閥(10)和溢流閥(9)，遠程液控壓 力補償溢流閥(10)起保護作用的溢流開啟壓力初始設(shè)定值為Z (例如23)MPa，溢流閥(9) 的溢流開啟壓力設(shè)定值為X (例如30)MPa且X > Z ；在正向通油過程中，當出現(xiàn)流出第四 油口(C2)向執(zhí)行機構(gòu)輸出的壓力瞬間激增且超出遠程液控壓力補償溢流閥(10)初始設(shè)定 值時，遠程液控壓力補償溢流閥(10)開始溢流，使部分由閥體第三油口(V2)進入閥體的工 作液壓油經(jīng)通道(q-遠程液控壓力補償溢流閥(10)-ρ)直接流通至第一主油路(Vl-Cl)并 經(jīng)(Vl) 口卸荷至液壓油箱，使通過第四油口(C2)輸送至執(zhí)行機構(gòu)的能量相應(yīng)的去除了經(jīng) 遠程液控壓力補償溢流閥(10)卸荷的峰值部分的能量，消除了液壓系統(tǒng)脈沖峰值部分對執(zhí) 行機構(gòu)的沖擊，從而實現(xiàn)對執(zhí)行機構(gòu)的保護作用。正向通油時二級壓緩沖功能實現(xiàn)原理在閥體內(nèi)部，遠程液控壓力補償溢流閥 (10)的遠程控制油路上設(shè)置有以第一節(jié)流閥(2)、順序閥(4)、第二節(jié)流閥(6)為串聯(lián)后再 與第一單向閥(5)相并聯(lián)的功能組件，且順序閥(4)的工作開啟壓力設(shè)定值為Y (例如27) MPa，順序閥(4)工作壓力設(shè)定值Y介于溢流閥(9)工作壓力X和遠程液控壓力補償溢流閥 (10)初始壓力Z之間且X > Y > Z (例如30 MPa > 27 MPa > 23MPa);當出現(xiàn)需執(zhí)行機構(gòu) 以極限工作力輸出動力工況時，由于遠程液控壓力補償溢流閥(10)初始壓力Z的值最低， 首先遠程液控壓力補償溢流閥(10)開始溢流并分流一部分由閥體第三油口(V2)進入閥體的流量，由于執(zhí)行機構(gòu)極限工作力輸出工況需從液壓系統(tǒng)中獲得相對應(yīng)的大流量，且前述 大流量大于遠程液控壓力補償溢流閥(10)的額定溢流能力，在孔口效應(yīng)作用下，第二主油 路(V2-C2)中的液壓系統(tǒng)壓力逐步提升并達到順序閥(4)的工作開啟壓力Y，使順序閥(4) 閥芯開啟并通流，順序閥(4)開啟后，由于第一節(jié)流閥(2)和第二節(jié)流閥(6)的限流作用，使 得由第二主油路(V2-C2)點(e)引入的壓力油，通過遠程液控壓力補償溢流閥(10)的遠程 控制油路，逐漸將液壓系統(tǒng)的壓力信號作用到遠程液控壓力補償溢流閥(10)的壓力控制油 口上，在遠程液控壓力補償溢流閥(10)壓力控制油口附加系統(tǒng)壓力后，遠程液控壓力補償 溢流閥(10)的油口被逐步關(guān)閉，隨著遠程液控壓力補償溢流閥(10)的逐步關(guān)閉，第二主油 路(V2-C2)中的壓力會隨之逐步升高，直至達到溢流閥(9)工作開啟壓力值X，此時經(jīng)由第 四油口(C2)輸出給執(zhí)行機構(gòu)的工作壓力達到允許的最大極限值即XMPa，執(zhí)行機構(gòu)將對應(yīng) 的以最大輸出力的方式做功。 2.反向通油時的工作原理反向通油(執(zhí)行機構(gòu)負輕載做功)時，液壓系統(tǒng)高壓 油從閥體第一油口(Vl)進入閥體，在第一主油路(Vl-Cl)內(nèi)(a)點，將壓力油沿閥內(nèi)油路 流通至梭閥(3)，通過梭閥(3)后，壓力油沿內(nèi)部油道(A-B)進入減壓閥(7)，在通過減壓閥 (7)的過程中，減壓閥(7)將主機液壓系統(tǒng)液壓油的高壓壓力值降至符合減壓閥(7)輸出要 求的壓力值并輸出至液控換向閥(8)進油口和液控口(H)，當液控換向閥(8)進油口和液控 口(H)的壓力值達到液控換向閥(8)的換向壓力值時，液控換向閥(8)換向并將經(jīng)減壓閥 (7)減壓后的壓力油通過內(nèi)部油道(I-BR)輸送至閥體第六油口(BR)；同時，進入閥體內(nèi)的 高壓油在第一主油路(Vl-Cl)內(nèi)的(h)點，經(jīng)內(nèi)部油道流通至點(i)，此時由于第二單向閥 (13)處于關(guān)的狀態(tài)，因此壓力油通過第四節(jié)流閥(14)限流后到達單向平衡閥(15)的壓力 控制油口(J)，在第一主油路(Vl-Cl)內(nèi)的液壓油壓力(也即單向平衡閥(15)的壓力控制油 口(J)處壓力)未達到單向平衡閥(15)中外控溢流閥(15-2)工作閥口開啟壓力時，外控溢 流閥(15-2)處于關(guān)閉狀態(tài)，同時又由于單向平衡閥(15)中的第三單向閥(15-1)不允許反 向(即i — k方向)通流而同樣處于關(guān)閉狀態(tài)，因此在第一主油路(Vl-Cl)內(nèi)的液壓油壓力 未達到外控溢流閥(15-2)開啟壓力時，單向平衡閥(15)主油口 G至主油口 F方向不能通 流而處于關(guān)閉狀態(tài)，液壓系統(tǒng)處于克服負載條件下的保壓狀態(tài)；當?shù)谝恢饔吐?Vl-Cl)內(nèi) 的液壓油壓力到達單向平衡閥(15)中外控溢流閥(15-2)工作閥口開啟壓力時，外控溢流 閥(15-2)工作閥口開啟，液壓油可以經(jīng)單向平衡閥(15)主油口 G向主油口 F方向通流，此 時由閥體第一油口( Vl)進入第一主油路(Vl-Cl)的液壓油經(jīng)第二油口( Cl)流出至執(zhí)行機 構(gòu)，執(zhí)行機構(gòu)做功后的回油，經(jīng)第四油口(C2)進入閥體，沿第二主油路(V2-C2)并通過外控 溢流閥(15-2)流通至第三油口(V2)，再經(jīng)系統(tǒng)管路流回液壓油箱；對于遠程液控壓力補償 溢流閥(10)，由于其遠程控制油路的起點(e)經(jīng)閥體內(nèi)部油道直接與閥體第三油口(V2)相 連通并處卸荷狀態(tài)，在執(zhí)行反向通油工況起始瞬間，遠程液控壓力補償溢流閥(10)的遠程 控制油路中以第一節(jié)流閥(2)、順序閥(4)、第二節(jié)流閥(6)為串聯(lián)后再與第一單向閥(5)相 并聯(lián)的功能組件并聯(lián)點兩端，并聯(lián)點(g)和點(f)間形成壓力差且點(g)壓力值大于點(f) 壓力值，在點(g)壓力值大于點(f)壓力值的作用下，作用在遠程液控壓力補償溢流閥(10) 壓力控制油口的壓力油經(jīng)閥體內(nèi)部通道(E-D)達到點(g)，在點(g)，壓力油打開第一單向 閥(5)后流通至點(f)，再通過第一過濾塞(1)流通至點(e)并最終流經(jīng)閥體第三油口(V2) 而回液壓油箱，使作用在遠程液控壓力補償溢流閥(10)的壓力控制油口中的壓力油和作用在順序閥(4)進油口處的壓力油同時卸荷，使遠程液控壓力補償溢流閥(10)的閥口開啟壓 力回復(fù)到初始設(shè)定值狀態(tài)(即閥口開啟壓力回復(fù)到初始設(shè)定值Z MPa)，同時使順序閥(4)閥 口關(guān)閉，為再次正向通油時起到二級壓保護和二級壓緩沖兩項功能做好準備。3.停止通油(即不工作)時的工作原理當系統(tǒng)停止通過本發(fā)明閥向執(zhí)行機構(gòu)輸 送液壓能時(此時執(zhí)行機構(gòu)停止做功并處于停止狀態(tài))，本發(fā)明閥的第一油口(Vl)和第三 油口(V2)通過系統(tǒng)管路直接連通回液壓油箱而卸荷，閥體第一油口(Vl)和閥體第三油口 (V2)的相對壓力此時為零；在閥體內(nèi)部，由于梭閥(3)兩端進油口中的進油口(a)與閥體第 一油口(Vl)相通、進油口(b)與閥體第三油口(V2)相通，因此梭閥(3)處于卸荷狀態(tài)，作用 在液控換向閥(8)的進油口和液控口(H)處的壓力油經(jīng)減壓閥(7)、內(nèi)部油道(A-B)流通至 梭閥(3)，并最終經(jīng)閥體第一油口(VI)和(/或)閥體第三油口(V2)而卸荷(即流回液壓油 箱)，當由于前述卸荷而使液控換向閥(8)的液控口(H)處壓力值低于液控換向閥(8)的換 向壓力值時，液控換向閥(8)的閥芯復(fù)位，經(jīng)由閥體第六油口(BR)向外輸出的壓力油經(jīng)內(nèi) 部油道(I-BR)流回液控換向閥(8 )，再經(jīng)液控換向閥(8 )和閥體內(nèi)部油道(c-d-T)流通到閥 體第五油口(T)并經(jīng)與閥體第五油口(T)相連接的系統(tǒng)管路直接連通回液壓油箱，從而使 閥體第六油口(BR)處的壓力油卸荷；在閥體內(nèi)部第一主油路(Vl-Cl)中(h)點，由于(h)點 與閥體第一油口(Vl)直接連通而卸荷，使得在停止通油工況起始瞬間，第二單向閥(13)和 第四節(jié)流閥(14)并聯(lián)組件的(i)點處壓力值低于(j)點處壓力值，第二單向閥(13)在(j)點 至(i)點方向壓力差的作用下迅速打開，使作用在單向平衡閥(15)壓力控制油口(J)上的 壓力油通過內(nèi)部油道(J-j-第二單向閥(13) -i-h)迅速流通至閥體第一油口(Vl)并卸荷， 單向平衡閥(15)中外控溢流閥(15-2)工作閥口關(guān)閉，在單向平衡閥(15)內(nèi)部外控溢流閥 (15-2)和第三單向閥(15-1)同時沿單向平衡閥(15)主油口(G)至主油口(F)方向被關(guān)閉 的情況下，第二主油路(V2-C2)不能從閥體第四油口(C2)向第三油口(V2)方向通油，執(zhí)行 機構(gòu)至第四油口(C2)間的液壓油此時不能從第四油口(C2)向第三油口(V2)方向流通，第 四油口(C2)至執(zhí)行機構(gòu)間的液壓管路處于保壓狀態(tài)；對于遠程液控壓力補償溢流閥(10)， 由于其遠程控制油路的起點(e)經(jīng)閥體內(nèi)部油道直接與閥體第三油口(V2)相連通并處卸 荷狀態(tài)，在執(zhí)行停止通油工況起始瞬間，遠程液控壓力補償溢流閥(10)的遠程控制油路中 以第一節(jié)流閥(2)、順序閥(4)、第二節(jié)流閥(6)為串聯(lián)后再與第一單向閥(5)相并聯(lián)的功能 組件并聯(lián)點兩端，并聯(lián)點(g)和點(f)間形成壓力差且點(g)壓力值大于點(f)壓力值，在 點(g)壓力值大于點(f)壓力值的作用下，作用在遠程液控壓力補償溢流閥(10)壓力控制 油口的壓力油經(jīng)閥體內(nèi)部通道(E-D)達到點(g)，在點(g)壓力油打開第一單向閥(5)后流 通至點(f)，再通過第一過濾塞(1)流通至點(e)并最終流經(jīng)閥體第三油口(V2)而回液壓 油箱，使作用在遠程液控壓力補償溢流閥(10)的壓力控制油口中的壓力油和作用在順序閥 (4)進油口處的壓力油同時卸荷，使遠程液控壓力補償溢流閥(10)的閥口開啟壓力回復(fù)到 初始設(shè)定值狀態(tài)(即閥口開啟壓力回復(fù)到初始設(shè)定值Z MPa)，同時使順序閥(4)閥口關(guān)閉， 為再次正向通油時起到二級壓保護和二級壓緩沖的兩項功能做好準備。本發(fā)明的應(yīng)用實例介紹如下
如圖2所示，本發(fā)明下面以起重機主卷揚的控制系統(tǒng)為例，對本發(fā)明閥的應(yīng)用情況加 以介紹
a.正向通油(主卷揚吊重起升)時的工作原理當操縱多路閥(20)手柄使多路閥閥芯處于(2)號工作位時，液壓泵(21)輸出的高壓液壓油經(jīng)主機液壓系統(tǒng)管路由閥體第三油口 (V2)進入本發(fā)明平衡閥第二主油路(V2-C2)，在第二主油路(V2-C2)內(nèi)(b)點，將壓力油輸 送給梭閥(3)，通過梭閥(3)后，壓力油沿內(nèi)部油道(A-B)進入減壓閥(7)，在通過減壓閥(7) 的過程中，減壓閥(7)將主機液壓系統(tǒng)液壓油的高壓壓力值降至符合輸出要求的壓力值并 輸出至液控換向閥(8)進油口和液控口(H)，當液控換向閥(8)進油口和液控口(H)的壓力 值達到液控換向閥(8 )的換向壓力值時，液控換向閥(8 )換向并將經(jīng)減壓閥(7 )減壓后的壓 力油通過內(nèi)部油道(I-BR)輸送至閥體第六油口(BR)，通過與閥體第六油口(BR)相連接的 系統(tǒng)液壓管路，液壓油分別作用到主卷揚總成的制動離合器(16)和壓繩器(17)，使控制液 壓馬達(18)旋轉(zhuǎn)運動的制動離合器(16)分離并為液壓馬達開始旋轉(zhuǎn)工作做好準備、使壓 緊鋼絲繩的壓繩器(17)脫離鋼絲繩并為鋼絲繩隨同減速機總成(19) 一起做旋轉(zhuǎn)運動做好 準備；同時，進入閥體內(nèi)的高壓油在第二主油路(V2-C2)內(nèi)的(F)點進入單向平衡閥(15)， 由于此時外控溢流閥(15-2)處于關(guān)閉狀態(tài)，因此高壓油打開第三單向閥(15-1)并流通至 單向平衡閥(15)的(G) 口，再沿內(nèi)部油道(G-C2)和與閥體第四油口(C2)相連接的系統(tǒng)液 壓管路向液壓馬達(18)輸送工作液壓油，通過液壓馬達(18)將液壓能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能并驅(qū) 動減速機總成(19)旋轉(zhuǎn)并克服所吊重物負載而做功，經(jīng)過執(zhí)行機構(gòu)做功后的回油，經(jīng)系統(tǒng) 液壓管路流通回閥體第二油口(Cl)并進入閥體，沿第一主油路(Vl-Cl)流通至第一油口 (VI)，再經(jīng)系統(tǒng)液壓管路、多路閥(20)流回液壓油箱；在前述正向通油工作過程中，若遇偶 發(fā)液壓波動而產(chǎn)生壓力波動峰值，且超出遠程液控壓力補償溢流閥(10)初始設(shè)定值時，遠 程液控壓力補償溢流閥(10)開始溢流，使部分由閥體第三油口(V2)進入閥體的工作液壓 油經(jīng)通道(q-遠程液控壓力補償溢流閥(ΙΟ)-ρ)直接流通至第一主油路(Vl-Cl)并經(jīng)(Vl) 口卸荷至液壓油箱，使通過第四油口(C2)輸送至液壓馬達(18)的能量相應(yīng)的去除了經(jīng)遠 程液控壓力補償溢流閥(10)卸荷的峰值部分能量，消除了液壓系統(tǒng)脈沖峰值對執(zhí)行機構(gòu)的 沖擊，從而實現(xiàn)對執(zhí)行機構(gòu)的二級壓力保護作用；若當主機需起吊允許的極限負荷時，進入 到閥體第二主油路(V2-C2)內(nèi)(q)點的液壓油首先經(jīng)遠程液控壓力補償溢流閥(10)卸荷一 部分，當輸入閥體的液壓油流量逐漸最大并超出遠程液控壓力補償溢流閥(10)內(nèi)的額定溢 流量時，在孔口效應(yīng)作用下，第二主油路(V2-C2)中的系統(tǒng)壓力逐步提升并達到順序閥(4) 的工作開啟壓，使順序閥(4)閥芯開啟并通流，在第一節(jié)流閥(2)和第二節(jié)流閥(6)的限流 作用，經(jīng)第二主油路(V2-C2)點(e)引入的壓力油，通過遠程液控壓力補償溢流閥(10)的 遠程控制油路，逐漸將液壓系統(tǒng)的壓力信號作用到遠程液控壓力補償溢流閥(10)的壓力控 制油口上，并使遠程液控壓力補償溢流閥(10)的油口被逐步關(guān)閉，隨著遠程液控壓力補償 溢流閥(10)閥口的逐步關(guān)閉，第二主油路(V2-C2)中的壓力會隨之逐漸升高，直至達到溢 流閥(9)工作開啟壓力值，此時經(jīng)由第四油口(C2)輸出給液壓馬達(18)的工作壓力達到允 許的最大極限壓力，減速機總成(19)將對應(yīng)的以最大輸出力的方式起吊重物，在前述以最 大負荷力工作過程中，由于本發(fā)明閥能夠自動實現(xiàn)并控制輸出至液壓馬達(18)的工作壓力 由二級壓力值通過延時逐步增加到設(shè)計允許的最大壓力值，從而避免了工作壓力值從零壓 值直接加載到最大值對液壓馬達和傳動系統(tǒng)的直接沖擊，起到了對執(zhí)行機構(gòu)的緩沖保護作 用，改善了主卷揚工況條件。 b.反向通油(主卷揚下降)時的工作原理當操縱多路閥(20)手柄使多路閥閥芯 處于(1)號工作位時，液壓泵(21)輸出的高壓液壓油經(jīng)主機液壓系統(tǒng)管路由閥體第一油口(Vl)進入本發(fā)明平衡閥第一主油路(V1-C1)，在第一主油路(Vl-Cl)內(nèi)(a)點，將壓力油輸 送給梭閥(3)，通過梭閥(3)后，壓力油沿內(nèi)部油道(A-B)進入減壓閥(7)，在通過減壓閥(7) 的過程中，減壓閥(7)將主機液壓系統(tǒng)液壓油的高壓壓力值降至符合輸出要求的壓力值并 輸出至液控換向閥(8)進油口和液控口(H)，當液控換向閥(8)進油口和液控口(H)的壓力 值達到液控換向閥(8 )的換向壓力值時，液控換向閥(8 )換向并將經(jīng)減壓閥(7 )減壓后的壓 力油通過內(nèi)部油道(I-BR)輸送至閥體第六油口(BR)，通過與閥體第六油口(BR)相連接的 系統(tǒng)液壓管路，液壓油分別作用到主卷揚總成的制動離合器(16)和壓繩器(17)，使控制液 壓馬達(18)旋轉(zhuǎn)運動的制動離合器(16)分離并為液壓馬達開始旋轉(zhuǎn)工作做好準備、使壓 緊鋼絲繩的壓繩器(17)脫離鋼絲繩并為鋼絲繩隨同減速機總成(19) 一起做旋轉(zhuǎn)運動做好 準備；同時，進入閥體內(nèi)的高壓油在第一主油路(Vl-Cl)內(nèi)的(h)點，經(jīng)內(nèi)部油道流通至點 (i)，此時由于第二單向閥(13)處于關(guān)的狀態(tài)，因此壓力油通過第四節(jié)流閥(14)限流后到 達單向平衡閥(15)的壓力控制油口(J)，在第一主油路(Vl-Cl)內(nèi)的液壓油壓力(也即單向 平衡閥(15)的壓力控制油口(J)處壓力)未達到單向平衡閥(15)中外控溢流閥(15-2)工 作閥口開啟壓力時，外控溢流閥(15-2)處于關(guān)閉狀態(tài)，同時又由于單向平衡閥(15)中的第 三單向閥(15-1)不允許反向(S卩i — k方向)通流而同樣處于關(guān)閉狀態(tài)，因此在第一主油路 (Vl-Cl)內(nèi)的液壓油壓力未達到外控溢流閥(15-2)開啟壓力時，單向平衡閥(15)主油口 G 至主油口 F方向不能通流而處于關(guān)閉狀態(tài)，液壓馬達(18)和減速機總成(19)此時不能旋轉(zhuǎn) 工作，液壓系統(tǒng)處于克服負載條件下的保壓狀態(tài)；當?shù)谝恢饔吐?Vl-Cl)內(nèi)的液壓油壓力 到達單向平衡閥(15)中外控溢流閥(15-2)工作閥口開啟壓力時，外控溢流閥(15-2)工作 閥口開啟，液壓油經(jīng)單向平衡閥(15)主油口 G向主油口 F方向通流，此時由閥體第一油口 (Vl)進入第一主油路(Vl-Cl)的液壓油經(jīng)第二油口(Cl)流出并經(jīng)系統(tǒng)液壓管路流通至液 壓馬達(18)并驅(qū)動減速機總成(19)旋轉(zhuǎn)并做功，做功后的回油，經(jīng)系統(tǒng)液壓管路流通回第 四油口(C2)并進入閥體，沿第二主油路(V2-C2)并通過外控溢流閥(15-2)流通至第三油口 (V2)，再經(jīng)系統(tǒng)液壓管路、多路閥(20)流回液壓油箱；對于遠程液控壓力補償溢流閥(10)， 由于其遠程控制油路的起點(e)經(jīng)閥體內(nèi)部油道直接與閥體第三油口(V2)相連通，在執(zhí)行 反向通油時，作用在遠程液控壓力補償溢流閥(10)壓力控制油口的壓力油經(jīng)閥體內(nèi)部通道 (E-D)達到點(g)，在點(g)，壓力油打開第一單向閥(5)后流通至點(f)，再通過第一過濾塞 (1)流通至點(e)并最終流經(jīng)閥體第三油口(V2)、系統(tǒng)液壓管路、多路閥(20)而流回液壓 油箱，使作用在遠程液控壓力補償溢流閥(10)的壓力控制油口中的壓力油和作用在順序閥 (4)進油口處的壓力油同時卸荷，此時遠程液控壓力補償溢流閥(10)的閥口開啟壓力回復(fù) 到初始設(shè)定值狀態(tài)、順序閥(4)閥口關(guān)閉，為再次正向通油時起到二級壓保護和二級壓緩沖 兩項功能做好準備。 c.停止通油(主卷揚停止旋轉(zhuǎn)不工作)時的工作原理當操縱多路閥(20)手柄使 多路閥閥芯處于(0)號工作位時，液壓泵(21)輸出的液壓油經(jīng)多路閥(20)內(nèi)部油道直接流 回液壓油箱而不進入本發(fā)明平衡閥且此時本發(fā)明平衡閥第一油口(Vl)和第三油口(V2)通 過系統(tǒng)液壓管路和多路閥(20)直接與液壓油箱相連通，使閥體第一油口(Vl)和第三油口 (V2)的相對壓力為零；在閥體內(nèi)部，由于梭閥(3)兩端進油口中的進油口(a)與閥體第一油 口(Vl)相通、進油口(b)與閥體第三油口(V2)相通，因此梭閥(3)處于卸荷狀態(tài)，作用在液 控換向閥(8)的進油口和液控口(H)處的壓力油經(jīng)減壓閥(7)、內(nèi)部油道(A-B)流通至梭閥(3)，并最終經(jīng)第一油口(Vl)和(/或)第三油口(V2)而卸荷(即流回液壓油箱)，當前述卸荷 而使液控換向閥(8)的液控口(H)處壓力值低于液控換向閥(8)的換向壓力值時，液控換向 閥(8)的閥芯復(fù)位，經(jīng)由閥體第六油口(BR)向外輸出并控制制動離合器(16)和壓繩器(17) 的壓力油經(jīng)系統(tǒng)液壓管路和本發(fā)明閥內(nèi)部油道(I-BR)流回液控換向閥(8)，再經(jīng)液控換向 閥(8)和閥體內(nèi)部油道(c-d-T)流通到閥體第五油口(T)并經(jīng)與閥體第五油口(T)相連接 的系統(tǒng)管路直接連通回液壓油箱，使與閥體第六油口(BR)相連接的主卷揚總成制動離合器 (16)和壓繩器(17)的液壓油卸荷，從而使控制液壓馬達(18)旋轉(zhuǎn)運動的制動離合器(16) 復(fù)位并鎖定液壓馬達、使壓緊鋼絲繩的壓繩器(17)重新壓緊鋼絲繩；在閥體內(nèi)部第一主油 路(Vl-Cl)中(h)點，由于(h)點與閥體第一油口(Vl)直接連通而卸荷，使得在停止通油工 況起始瞬間，第二單向閥(13)和第四節(jié)流閥(14)并聯(lián)組件的(i)點處壓力值低于(j)點處 壓力值，第二單向閥(13)在(j)點至(i)點方向壓力差的作用下迅速打開，作用在單向平衡 閥(15)壓力控制油口(J)上的壓力油通過內(nèi)部油道(J-j-第二單向閥(13)-i-h)迅速流通 至閥體第一油口(Vl)并卸荷，單向平衡閥(15)中外控溢流閥(15-2)工作閥口關(guān)閉，在單向 平衡閥(15)內(nèi)部外控溢流閥(15-2)和第三單向閥(15-1)同時沿單向平衡閥(15)主油口 (G)至主油口(F)方向被關(guān)閉的情況下，第二主油路(V2-C2)不能從閥體第四油口(C2)向第 三油口(V2)方向通油，液壓馬達(18)負載一側(cè)至第四油口(C2)間的液壓油此時不能從第 四油口(C2)向第三油口(V2)方向流通，液壓馬達(18)負載側(cè)至第四油口(C2)間的液壓管 路處于保壓狀態(tài)，從而確保主卷揚減速機總成(19)所吊重物被安全鎖定而不能自行下落； 對于遠程液控壓力補償溢流閥(10)，由于其遠程控制油路的起點(e)經(jīng)閥體內(nèi)部油道直接 與閥體第三油口(V2)相連通并處卸荷狀態(tài)，在執(zhí)行停止通油操作時，作用在遠程液控壓力 補償溢流閥(10)壓力控制油口的壓力油經(jīng)閥體內(nèi)部通道(E-D)達到點(g)，在點(g)壓力油 打開第一單向閥(5)后流通至點(f)，再通過第一過濾塞(1)流通至點(e)并最終流經(jīng)閥體 第三油口(V2)、系統(tǒng)液壓管路、多路閥(20)而流回液壓油箱，使作用在遠程液控壓力補償 溢流閥(10)的壓力控制油口中的壓力油和作用在順序閥(4)進油口處的壓力油同時卸荷， 此時遠程液控壓力補償溢流閥(10)的閥口開啟壓力回復(fù)到初始設(shè)定值狀態(tài)、順序閥(4)閥 口關(guān)閉，為再次正向通油時起到二級壓保護和二級壓緩沖兩項功能做好準備。
權(quán)利要求
一種帶二級壓力緩沖保護功能的平衡閥，其特征在于該平衡閥包括閥體、設(shè)置在閥體內(nèi)的第一過濾塞(1)、第一節(jié)流閥(2)、梭閥(3)、順序閥(4)、第一單向閥(5)、第二節(jié)流閥(6)、減壓閥(7)、液控換向閥(8)、溢流閥(9)、遠程液控壓力補償溢流閥(10)、第三節(jié)流閥(11)、第二過濾塞(12)、第二單向閥(13)、第四節(jié)流閥(14)、由第三單向閥(15 1)和外控溢流閥(15 2)組成的單向平衡閥(15)、以及設(shè)置在閥體內(nèi)的連通閥體第一油口(V1)與第二油口(C1)的第一主油路(V1 C1)、連通閥體第三油口(V2)與第四油口(C2)的第二主油路(V2 C2)和相關(guān)油路組成；其中a、所述梭閥(3)設(shè)置在第一主油路(V1 C1)與第二主油路(V2 C2)之間，且靠近第一油口(V1)、第三油口(V2)的位置，所述梭閥的一側(cè)進油口與閥體的第一油口(V1)相連通、另一側(cè)進油口與閥體的第三油口(V2)相連通，梭閥(3)的出油口通過設(shè)置在閥體內(nèi)的油道(A B)與減壓閥(7)的進油口相連通；b、所述減壓閥(7)的溢流口和彈簧腔排油口通過設(shè)置在閥體內(nèi)的油道與閥體第五油口(T)相連通，減壓閥(7)的出油口通過設(shè)置在閥體內(nèi)的油道與液控換向閥(8)的進油口和液控口(H)相連通；c、所述液控換向閥(8)的出油口與閥體第六油口(BR)相連通，液控換向閥(8)的回油口和彈簧腔排油口通過設(shè)置在閥體內(nèi)的油道與閥體第五油口(T)相連通；d、所述遠程液控壓力補償溢流閥(10)的出油口與第一主油路(V1 C1)交匯連通，連通點(p)介于第四節(jié)流閥(14)與第一主油路(V1 C1)連通點(h)和梭閥(3)與第一主油路連通點(a)之間，進油口與第二主油路(V2 C2)交匯連通，交匯連通點(q)介于單向平衡閥(15)第一主油口(F)與第二主油路連通點和梭閥(3)與第二主油路連通點(b)之間，并與第三油口(V2)相連通；e、第一過濾塞(1)的一側(cè)油口與第二主油路(V2 C2)連通，連通點(e)介于遠程液控壓力補償溢流閥進油口與第二主油路(V2 C2)交匯連通點(q)和梭閥(3)與第二主油路連通點(b)之間，另一側(cè)油口與第一節(jié)流閥(2)進油口連通；所述第一節(jié)流閥(2)出油口與順序閥(4)的進油口連通，順序閥(4)的出油口與第二節(jié)流閥(6)的進油口連通，第二節(jié)流閥(6)的出油口經(jīng)閥體內(nèi)部油道(D E)與遠程液控壓力補償溢流閥(10)的壓力控制油口相連通；所述第一單向閥(5)的進油口與第二節(jié)流閥(6)的出油口交匯連通，并經(jīng)閥體內(nèi)部油道(D E)與遠程液控壓力補償溢流閥(10)的壓力控制油口相連通；第一單向閥(5)的出油口連接在第一過濾塞(1)與第一節(jié)流閥(2)間的閥體內(nèi)部油道且相連通，并通過第一過濾塞(1)與第三油口(V2)相連通；f、所述溢流閥(9)的進油口與第二主油路(V2 C2)交匯連通，出油口與第一主油路(V1 C1)交匯連通，溢流閥(9)的控制油路通過依次連接的第三節(jié)流閥(11)、第二過濾塞(12)與第二主油路(V2 C2)交匯連通，連通點(o)介于溢流閥(9)的進油口與第二主油路(V2 C2)交匯連通點(n)與第四油口(C2)之間的第二主油路(V2 C2)上；其中溢流閥(9)的進油口與第二主油路(V2 C2)交匯連通點介于第二過濾塞(12)與第二主油路(V2 C2)交匯連通點和所述單向平衡閥(15)的第二主油口(G)與第二主油路連通點之間；溢流閥(9)的出油口與第一主油路(V1 C1)交匯連通點介于第二油口(C1)和所述第四節(jié)流閥(14)的出油口與第一主油路(V1 C1)交匯連通點(h)之間；g、所述單向平衡閥(15)以串聯(lián)的方式設(shè)置在第二主油路(V2 C2)間，其中單向平衡閥(15)的第一主油口(F)與閥體的第三油口(V2)相連通，單向平衡閥(15)的第二主油口(G)與閥體的第四油口(C2)相連通，單向平衡閥(15)的壓力控制油口(J)與所述第四節(jié)流閥(14)的進油口相連通，第四節(jié)流閥(14)的出油口與第一主油路(V1 C1)交匯連通；所述第二單向閥(13)與第四節(jié)流閥(14)以并聯(lián)的方式設(shè)置；所述單向平衡閥(15)由第三單向閥(15 1)與外控溢流閥(15 2)以并聯(lián)的方式組成，所述第三單向閥(15 1)的進油口與外控溢流閥(15 2)下方油口交匯連通，并通過內(nèi)部油道(F V2)與第三油口(V2)連通，所述第三單向閥(15 1)的出油口與外控溢流閥(15 2)上方油口交匯連通并通過內(nèi)部油道(G C2)與第四油口(C2)相連通。
全文摘要
一種帶二級壓力緩沖保護功能的平衡閥，其特征在于該平衡閥包括閥體、設(shè)置在閥體內(nèi)的第一過濾塞(1)、第一節(jié)流閥(2)、梭閥(3)、順序閥(4)、第一單向閥(5)、第二節(jié)流閥(6)、減壓閥(7)、液控換向閥(8)、溢流閥(9)、遠程液控壓力補償溢流閥(10)、第三節(jié)流閥(11)、第二過濾塞(12)、第二單向閥(13)、第四節(jié)流閥(14)、單向平衡閥(15)、單向平衡閥(15)所包含的第三單向閥(15-1)、單向平衡閥(15)所包含的外控溢流閥(15-2)、以及設(shè)置在閥體內(nèi)的連通閥體第一油口(V1)與第二油口(C1)的第一主油路(V1-C1)、連通閥體第三油口(V2)與第四油口(C2)的第二主油路(V2-C2)和相關(guān)油路組成。
文檔編號F15B20/00GK101994727SQ20101061013
公開日2011年3月30日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月29日
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