CN104481953A - 流量分配与负载压力无关的节流边独立控制的集成阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种流量分配与负载压力无关的节流变独立控制的高响应集成阀，它包括多联阀组、供给油路P、回油路T、负载敏感油路LS，所述的多联阀组共用统一的供给油路P、回油路T以及负载敏感油路LS，所述多联阀组包括N个阀组，分别为第一联阀组、第二联阀组、……、第N–1联阀组、第N联阀组，这里N是大于等于2的自然数，所述的第一联阀组、第二联阀组、……、第N–1联阀组、第N联阀组具有相同的组成结构，且都有两个与液压执行器相连的输出油口；所述的第一联阀组包括五个二位二通电液比例阀、两个梭阀、两个单向阀和两个压力补偿阀。本发明结构组成简单、设计加工方便、互换性强。

Description

流量分配与负载压力无关的节流边独立控制的集成阀

技术领域

本发明涉及一种液压***节流边独立控制的高响应集成阀，尤其涉及一种流量分配与负载压力无关的节流边独立控制的集成阀。

背景技术

流量分配与负载压力无关的液压***，是指以执行器最高负载压力控制泵和压力补偿的负载独立流量分配***。原理是将压力补偿阀置于主阀之后，对***压力进行阀后补偿，当多个执行机构同时工作时，以最高压力执行机构的压力来补偿压力较小执行机构的压力，以使在任何时刻都能保持各执行机构的压差恒定。因此可以实现对多个执行机构流量的比例分配，当执行器所需流量大于泵的流量时，***会按比例将流量分配给各执行器，而不是流向轻负载的执行器。

实现流量分配与负载压力无关的液压***装置主要由负载敏感变量泵、流量分配控制阀、压力补偿器、梭阀以及相应感应油路组成。流量分配控制阀通过双向节流边的同时控制达到控制液压执行器的流量，进而控制其运动的目的。流量分配控制阀通常只有一个控制阀芯，这种单阀芯对节流边的双向控制，必然会造成两者之一的节流损失及能量消耗，进而造成液压***较低的效率和响应性能。同时，往往需要针对不同类型的液压执行器，设计和加工出不同种类的控制阀芯，从而造成了流量分配控制阀的互换性差、阀芯设计加工困难等。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述不足，本发明提供一种流量分配与负载压力无关的节流边独立控制的高响应集成阀，本发明不但具有流量分配与负载压力无关的特性，而且结构简单、设计加工方便、互换性好，并且使液压***具有 较高的效率和响应性能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种流量分配与负载压力无关的节流边独立控制的集成阀，它包括多联阀组、供给油路P、回油路T、负载敏感油路LS，所述的多联阀组共用统一的供给油路P、回油路T以及负载敏感油路LS，所述多联阀组包括N个阀组，分别为第一联阀组、第二联阀组、……、第N–1联阀组、第N联阀组，这里N是大于等于2的自然数，所述的第一联阀组、第二联阀组、……、第N–1联阀组、第N联阀组具有相同的组成结构，且都有两个与液压执行器相连的输出油口；所述的第一联阀组包括五个二位二通电液比例阀、两个梭阀、两个单向阀和两个压力补偿阀；一联第一二位二通电液比例阀的第一连接通道、一联第四二位二通电液比例阀的第一连接通道和一联第一单向阀的第一连接通道与一联第二压力补偿阀的第一连接通道相连；一联第二二位二通电液比例阀的第一连接通道、一联第五二位二通电液比例阀的第一连接通道和一联第二单向阀的第一连接通道与一联第一压力补偿阀的第一连接通道相连；一联第三二位二通电液比例阀的第一连接通道、一联第四二位二通电液比例阀的第二连接通道和一联第五二位二通电液比例阀的第二连接通道与供给油路P相连；一联第一二位二通电液比例阀的第二连接通道、一联第二二位二通电液比例阀的第二连接通道和一联第三二位二通电液比例阀的第二连接通道与回油路T相连；一联第二梭阀的第一比较端和一联第二压力补偿阀的第二连接通道与一联第一单向阀的第二连接通道相连；一联第二梭阀的第二比较端和一联第一压力补偿阀的第二连接通道与一联第二单向阀的第二连接通道相连；一联第二梭阀的输出油口与一联第一梭阀的第一比较端相连；一联第一梭阀的第二比较端与二联第一梭阀的输出油口相连，一联第一梭阀的输出油口、一联第一压力补偿阀的控制油口和一 联第二压力补偿阀的控制油口与负载敏感油路LS相连；

第二联阀组的二联第一梭阀的第二比较端与第三联阀组的三联第一梭阀的输出油口相连；以此类推，第N-1联阀组的N-1联第一梭阀的第二比较端与第N联阀组的N联第一梭阀的输出油口相连，第N联阀组的N联第一梭阀的第二比较端与负载敏感油路LS相连；一联第一梭阀的输出油口与N联阀第一压力补偿阀的控制油口和N联第二压力补偿阀的控制油口相连。

每一联的主动输入装置向控制器输入信号，控制器接收到信号以后，进行处理和判断，根据工况需求选择不同的控制逻辑，然后向对应联阀组发出控制信号，从而改变每个阀组中比例阀的通断状态，从而实现控制液压执行器的动作，在非运动状态的过程中，通过改变不同控制信号可以实现与常规阀相对应的O、H、Y、K、M、P、J、C、N型中位机能。

本发明的有益效果是：本发明只需将现有的高响应电液比例阀、压力补偿阀、梭阀和单向阀进行有机组合，不需要根据液压执行器对阀体、阀芯进行特定设计、加工，因此其结构组成简单、加工方便，将小批量定制生产转化成大批量生产，在保证性能的同时，取得了较为可观的经济效益，此外，本发明互换性强，在需要流量分配与负载压力无关的阀控液压***中，可以进行有效替换，替换后的液压***不但具有流量分配与负载压力无关的功能，而且具有进出口油路独立控制、中位机能随意调节以及高响应性能，

附图说明

图1是流量分配与负载压力无关的节流边独立控制的集成阀原理图；

图2是流量分配与负载压力无关的节流边独立控制的集成阀液压***应用原理图；

图3是流量分配与负载压力无关的节流边独立控制的集成阀液压***应用 原理框图。

在上述附图中，1.一联液压缸，2.流量分配与负载压力无关的节流边独立控制的高响应集成阀组，3.一联第一梭阀，4.一联第一压力补偿阀，5.一联第二梭阀，6.一联第二压力补偿阀，7.一联第一单向阀，8.一联第二单向阀，9.一联第一二位二通电液比例阀，10.一联第二二位二通电液比例阀，11.一联第三二位二通电液比例阀，12.一联第四二位二通电液比例阀，13.一联第五二位二通电液比例阀，14.变量泵，15.二联第三二位二通电液比例阀，16.二联第四二位二通电液比例阀，17.二联第五二位二通电液比例阀，18.二联第一二位二通电液比例阀，19.二联第二二位二通电液比例阀，20.二联第二单向阀，21.二联第一联单向阀，22.二第二联压力补偿阀,23.二联第二梭阀，24.二第一联压力补偿阀,25.二联第一梭阀,26.二联液压缸。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施实例对本发明进行更详细的说明。

实施例

图1、2是本发明公开的一个实施例，这种流量分配与负载压力无关的节流边独立控制的高响应集成阀，包括多联阀组、供给油路P、回油路T、负载敏感油路LS，多联阀组共用统一的供给油路P、回油路T以及负载敏感油路LS，每一联阀组都有两个与液压执行器相连的输出油口；所述多联阀组包括两个阀组，分别为第一联阀组和第二联阀组，每联阀组的结构组成相同；

所述的第一联阀组包括五个二位二通电液比例阀、两个梭阀、两个单向阀和两个个压力补偿阀；一联第一二位二通电液比例阀9的第一连接通道、一联第四二位二通电液比例阀12的第一连接通道和一联第一单向阀7的第一连接通道与一联第二压力补偿阀6的第一连接通道相连，一联第二二位二通电液比例 阀10的第一连接通道、一联第五二位二通电液比例13阀的第一连接通道和一联第二单向阀8的第一连接通道与一联第一压力补偿阀4的第一连接通道相连，一联第三二位二通电液比例阀11的第一连接通道、一联第四二位二通电液比例阀12的第二连接通道和一联第五二位二通电液比例阀13的第二连接通道与供油油路P相连，一联第一二位二通电液比例阀9的第二连接通道、一联第二二位二通电液比例阀10的第二连接通道和一联第三二位二通电液比例阀11的第二连接通道与回油路T相连，一联第二梭阀5的第一比较端和一联第二压力补偿阀6的第二连接通道与一联第一单向阀7的第二连接通道相连，一联第二梭阀5的第二比较端和一联第一压力补偿阀4的第二连接通道与一联第二单向阀8的第二连接通道相连，一联第二梭阀5的输出油口与一联第一梭阀3的第一比较端相连；

所述的第二联阀组包括五个二位二通电液比例阀、两个梭阀、两个单向阀和两个压力补偿阀；二联第一二位二通电液比例阀18的第一连接通道、二联第四二位二通电液比例阀16的第一连接通道和二联第一单向阀21的第一连接通道与二联第二压力补偿阀24的第一连接通道相连；二联第二二位二通电液比例阀19的第一连接通道、二联第五二位二通电液比例阀17的第一连接通道和二联第二单向阀20的第一连接通道与二联第一压力补偿阀22的第一连接通道相连；二联第三二位二通电液比例阀15的第一连接通道、二联第四二位二通电液比例阀16的第二连接通道和二联第五二位二通电液比例阀17的第二连接通道与供给油路P相连；二联第一二位二通电液比例阀18的第二连接通道、二联第二二位二通电液比例阀19的第二连接通道和一联第三二位二通电液比例阀15的第二连接通道与回油路T相连；二联第二梭阀23的第一比较端和二联第二压力补偿阀24的第二连接通道与二联第一单向阀21的第二连接通道相连；二联第二 梭阀23的第二比较端和二联第一压力补偿阀22的第二连接通道与二联第二单向阀20的第二连接通道相连；二联第二梭阀23的输出油口与二联第一梭阀25的第一比较端相连；二联第一梭阀25的第二比较端与负载敏感油路LS相连；

一联第一梭阀3的第二比较端与二联的第一梭阀25的输出油口相连，一联第一梭阀3的输出油口、一联第一压力补偿阀4的控制油口、一联第二压力补偿阀6的控制油口、二联第一压力补偿阀22的控制油口和二联第二压力补偿阀24的控制油口与负载敏感油路LS相连。

结合图2、3说明流量分配与负载压力无关的节流边独立控制的高响应集成阀的工作流程：变量泵14为整个液压***提供动力，每一联的主动输入装置向控制器输入信号，控制器接收到信号以后，进行处理和判断，根据工况需求选择不同的控制逻辑，然后向对应联阀组发出控制信号，从而改变每个阀组中比例阀的通断状态，从而实现控制液压执行器的动作，在非运动状态的过程中，通过改变不同控制信号可以实现与常规阀相对应的O、H、Y、K、M、P、J、C、N型中位机能。

根据表1说明应用进流量分配与负载压力无关的节流边独立控制的高响应集成阀的液压***工作状态：以第一联为例，第二联与第一联控制逻辑相同；当一联第二和第四二位二通电液比例阀10和12同时打开，一联第一、第三和第五二位二通电液比例阀9、11和13同时关闭时，液压缸1的活塞杆向外伸出；当一联第二和第五二位二通电液比例阀9和13同时打开，一联第二、第三和第四二位二通电液比例阀10、11和12同时关闭时，液压缸1的活塞杆向缩回；当五个一联第一、第二、第三、第四和第五二位二通电液比例阀9、10、11、12和13全部关闭时，实现O型中位机能；当一联第一、第二、第四和第五二位二通电液比例阀9、10、12和13同时打开，一联第三二位二通电液比例阀11关 闭时，实现H型中位机能；当一联第一和第二二位二通电液比例阀9和10同时打开，一联第三、第四和第五二位二通电液比例阀11、12和13同时关闭时，实现Y型中位机能；当一联第一和第四二位二通电液比例阀9和12同时打开，一联第二、第三和第五二位二通电液比例阀10、11和13同时关闭时，实现K型中位机能；当一联第三二位二通电液比例阀11打开，一联第一、第二、第四和第五二位二通电液比例阀9、10、12和13同时关闭时，实现M型中位机能；当一联第四和第五二位二通电液比例阀12和13同时打开，一联第一、第二和第三二位二通电液比例阀9、10和11同时关闭时，实现P型中位机能；当一联第二二位二通电液比例阀10打开，一联第一、第三、第四和第五二位二通电液比例阀9、11、12和13同时关闭时，实现J型中位机能；当一联第三二位二通电液比例阀11打开，一联第一、第二、第四和第五二位二通电液比例阀9、10、12和13同时关闭时，实现C型中位机能；当一联第一二位二通电液比例阀9打开，一联第二、第三、第四和第五二位二通电液比例阀10、11、12和13同时关闭时，实现N型中位机能。

表1流量分配与负载压力无关的节流边独立控制的高响应集成阀动作及中位功能实现列表

Claims (1)

1.一种流量分配与负载压力无关的节流边独立控制的集成阀，其特征在于：它包括多联阀组、供给油路P、回油路T、负载敏感油路LS，所述的多联阀组共用统一的供给油路P、回油路T以及负载敏感油路LS，所述多联阀组包括N个阀组，分别为第一联阀组、第二联阀组、……、第N–1联阀组、第N联阀组，这里N是大于等于2的自然数，所述的第一联阀组、第二联阀组、……、第N–1联阀组、第N联阀组具有相同的组成结构，且都有两个与液压执行器相连的输出油口；所述的第一联阀组包括五个二位二通电液比例阀、两个梭阀、两个单向阀和两个压力补偿阀；一联第一二位二通电液比例阀的第一连接通道、一联第四二位二通电液比例阀的第一连接通道和一联第一单向阀的第一连接通道与一联第二压力补偿阀的第一连接通道相连；一联第二二位二通电液比例阀的第一连接通道、一联第五二位二通电液比例阀的第一连接通道和一联第二单向阀的第一连接通道与一联第一压力补偿阀的第一连接通道相连；一联第三二位二通电液比例阀的第一连接通道、一联第四二位二通电液比例阀的第二连接通道和一联第五二位二通电液比例阀的第二连接通道与供给油路P相连；一联第一二位二通电液比例阀的第二连接通道、一联第二二位二通电液比例阀的第二连接通道和一联第三二位二通电液比例阀的第二连接通道与回油路T相连；一联第二梭阀的第一比较端和一联第二压力补偿阀的第二连接通道与一联第一单向阀的第二连接通道相连；一联第二梭阀的第二比较端和一联第一压力补偿阀的第二连接通道与一联第二单向阀的第二连接通道相连；一联第二梭阀的输出油口与一联第一梭阀的第一比较端相连；一联第一梭阀的第二比较端与二联第一梭阀的输出油口相连，一联第一梭阀的输出油口、一联第一压力补偿阀的控制油口和一联第二压力补偿阀的控制油口与负载敏感油路LS相连；

第二联阀组的二联第一梭阀的第二比较端与第三联阀组的三联第一梭阀的输出油口相连；以此类推，第N-1联阀组的N-1联第一梭阀的第二比较端与第N联阀组的N联第一梭阀的输出油口相连，第N联阀组的N联第一梭阀的第二比较端与负载敏感油路LS相连；一联第一梭阀的输出油口与N联阀第一压力补偿阀的控制油口和N联第二压力补偿阀的控制油口相连。