CN108916149B - 一种液压多路阀及设有该多路阀的液压控制*** - Google Patents

Abstract

一种液压多路阀及设有该多路阀的液压控制***。解决了现有的液压多路阀只能同时进行补偿，使得***压力损失大，能耗大的问题。它包括控制单元和液压多路阀，所述的液压多路阀包括阀体和阀杆，所述的阀体上设有第一工作油口、第二工作油口、进油口、回油口和安装孔，所述的安装孔内设有第一阀芯和第二阀芯，所述的第一阀芯设于进油口与第一工作油口之间并与阀杆相互配合在阀体上隔出第一容腔，所述的第二阀芯设于进油口与第二工作油口之间并与阀杆相互配合在阀体上隔出第二容腔，所述的阀体上设有用于选取经过第一阀芯处压力油或第二阀芯处压力油的反馈油口。本发明还具有结构简单，装配方便，动作可靠，使用寿命长等优点。

Description

一种液压多路阀及设有该多路阀的液压控制***

技术领域

本发明涉及一种液压控制***，具体涉及一种液压多路阀及设有该多路阀的液压控制***。

背景技术

液压多路阀分为开式中心多路阀和闭式中心多路阀。开式中心多路阀在换向阀杆没有换向时，油泵的油液经过多路阀换向阀杆流经回油T口；闭式中心多路阀在换向阀杆没有换向时，换向阀杆是没有油液经过的，如果是齿轮泵等恒定输出油源，此时油液通过三通补偿阀芯以一定的恒定压力流向T口，如果是变量泵等，则依靠油泵的变量机构始终维持在近乎零排量状态。

闭式中心多路阀最常用的***是和定量泵或负载敏感泵组成负载敏感***，且负载敏感***已经大规模、批量化应用。

多联闭式中心多路阀涉及到双动作、多动作共同动作的情况下，均需要对低负载的工作联进行补偿，一般是采集最大负载压力对轻负载压力进行补偿，以达到不同负载的工作联可以同时工作的目的。由于液压执行元件有直线运动的液压油缸，也有旋转运动的液压马达。油缸一般都包含油缸的伸和缩两个动作，马达包含马达的顺时针和逆时针旋转两个动作，闭式中心多路阀换向阀杆能够通过左右两个方向的位移进而控制油缸伸、缩或者马达顺、逆时针旋转的两个动作。常规多路阀一般具备反馈补偿功能，但是现有的结构无法对油缸或马达的两个动作进行单独的补偿，所说的无法对两个动作进行单独补偿是指无法对伸缩的伸或者伸缩的缩进行单独补偿，对于马达是无法对马达的顺时针或者逆时针旋转进行单独补偿，即使得产品动作及需要油压补偿时，需要整体进行补油，而不需要补偿的动作也由于结构的原因必须进行补偿,回油时通常不需要补油，回油是不经过补偿器的，是经过阀杆进行直接回油的，因此会使得***在工作中压力损失大，能耗大。

发明内容

为解决背景技术中现有的液压多路阀只能同时进行补偿，使得***压力损失大，能耗大的问题，本发明提供一种液压多路阀及设有该多路阀的液压控制***。

本发明的技术方案是：一种液压多路阀，包括阀体、阀杆和驱动机构，所述的驱动机构与阀杆相连接并用于驱动阀杆在阀体内滑移，所述的阀体上设有第一工作油口、第二工作油口、进油口、回油口和安装孔，所述的安装孔内设有第一阀芯和第二阀芯，所述的第一阀芯设于进油口与第一工作油口之间并与阀杆相互配合在阀体上隔出第一容腔，所述的第二阀芯设于进油口与第二工作油口之间并与阀杆相互配合在阀体上隔出第二容腔，所述的阀杆具有使得进油口的压力油经过第一阀芯、第一容腔与第一工作油口相连接的第一位置，在中位时截止的第二位置，使得进油口的压力油经过第二阀芯、第二容腔与第二工作油口相连接的第三位置，所述的阀体上设有用于选取经过第一阀芯处压力油或第二阀芯处压力油的反馈油口。

作为本发明的一种改进，所述的第一阀芯、第二阀芯均与阀杆平行设置，所述的第一阀芯、第二阀芯设于安装孔内并在安装孔内隔出第三容腔。

作为本发明的进一步改进，所述的第三容腔通过第一阀芯上的第一节流孔与第一容腔相连通，所述的第三容腔通过第二阀芯上的第二节流孔与第二容腔相连通。

作为本发明的进一步改进，所述的进油口处设有倒置的“C”字型通道，所述的进油口在阀杆处于第一位置时通过“C”字型通道、第三容腔与第一容腔相连通，所述的进油口在阀杆处于第二位置时通过“C”字型通道、第三容腔与第二容腔相连通。

作为本发明的进一步改进，所述的第一阀芯包括阀芯盖和芯体，所述的阀芯盖与芯体之间设有弹簧腔，所述的弹簧腔内设有弹性件，所述的弹性件的两端分别与阀芯盖、芯体相抵。

作为本发明的进一步改进，所述的芯体上设有单向阀，所述单向阀的进油孔与第一容腔相连通，所述单向阀的出油孔与反馈油口相连通，所述的单向阀上设有与弹簧腔相连通的阻尼孔。

作为本发明的进一步改进，所述的单向阀包括阀球和单向阀盖，所述的单向阀盖固定于芯体上，所述的单向阀盖与阀球之间设有单向弹簧，所述的阀球具有使得单向阀关闭的第一位置和使得单向阀打开的第二位置，所述的单向弹簧具有使得阀球趋于第一位置的运动趋势。

作为本发明的进一步改进，所述的芯体的径向上向外凸出凸块，所述阀体的安装孔处设有与凸块相适配的挡肩，所述的芯体与阀体在安装孔轴向上滑移限位配合。

作为本发明的进一步改进，所述的驱动机构包括电控换向驱动机构、液控换向驱动机构或机械操纵换向驱动机构。

一种液压控制***，包括控制单元和至少一联采用权利要求1-9中任意一项所述的液压多路阀，所述的控制单元上设有主溢流阀、三通补偿阀和恒流阀，所述的主溢流阀设于进油口、回油口之间用于保持***压力恒定；

所述的三通补偿阀其三个接口分别与进油口、回油口、反馈油口相连通用于在定量泵工作时保持***压差；

所述的恒流阀设于反馈油口、回油口之间用于阀杆回位时***卸荷。

本发明的有益效果是，每个多路阀采用两个补偿阀芯，分别对每联多路阀的两个工作油口进行独立补偿，结构简单，控制方便，工作中只需要对工作油口进行补油，压力损失少，能耗小，而且本发明多路阀即可以作为闭式中心多路阀使用，也可以作为开式中心多路阀使用，是一种多功能的多路阀。本发明还具有结构简单，装配方便，动作可靠，使用寿命长等优点。

附图说明

附图1为本发明实施例一阀杆22处于第一位置时的结构示意图。

附图2为本发明实施例一阀杆22处于第二位置时的结构示意图。

附图3为本发明实施例一阀杆22处于第三位置时的结构示意图。

附图4为本发明实施例一的液压原理图。

附图5为附图2中I处的结构放大示意图。

附图6为本发明实施例二的结构示意图。

附图7为本发明实施例三的结构示意图。

图中，1、控制单元；2、液压多路阀；21、阀体；211、安装孔；212、挡肩；22、阀杆；23、驱动机构；24、第一阀芯；241、阀芯盖；242、芯体；2421、凸块；243、弹簧腔；244、弹性件；245、第一节流孔；25、第二阀芯；251、第二节流孔；26、第一容腔；27、第二容腔；28、第三容腔；29、单向阀；291、阻尼孔；292、阀球；293、单向阀盖；294、单向弹簧；3、主溢流阀；4、三通补偿阀；5、恒流阀；6、“C”字型通道；7、安全溢流阀；A、第一工作油口；B、第二工作油口；P、进油口；T、回油口；LS、反馈油口。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

由图1结合图2-7所示，一种液压多路阀，包括阀体21、阀杆22和驱动机构23，具体的说，驱动机构23是一个总成，包含弹簧端罩、比例减压阀、限位螺杆、换向复位弹簧等，所述的驱动机构23与阀杆相连接并用于驱动阀杆在阀体内滑移，具体的说，驱动机构是通过定位罩与阀杆相连接。所述的阀体21上设有第一工作油口A、第二工作油口B、进油口P、回油口T和安装孔211，所述的安装孔内设有第一阀芯24和第二阀芯25，所述的第一阀芯设于进油口与第一工作油口之间并与阀杆相互配合在阀体上隔出第一容腔26，所述的第二阀芯设于进油口与第二工作油口之间并与阀杆相互配合在阀体上隔出第二容腔27，所述的阀杆具有使得进油口的压力油经过第一阀芯、第一容腔与第一工作油口相连接的第一位置，在中位时截止的第二位置，使得进油口的压力油经过第二阀芯、第二容腔与第二工作油口相连接的第三位置，所述的阀体上设有用于选取经过第一阀芯处压力油或第二阀芯处压力油的反馈油口LS。具体的说，本发明可用于起重机液压控制***中，当然也可以用于其他液压控制***中，为了安全可以在第一工作油口A、第二工作油口B处设置安全溢流阀7，大大提高每一联多路阀的安全性能。在实际生产过程中，安全溢流阀可用、可不用，也可以更换为补油阀等。更具体的说，阀杆处于右位时即所述的阀杆处于第一位置，阀杆处于左位时即所述的阀杆处于第三位置。当在阀杆处于第一位置时第二工作油口B与回油口T相连通，此时第二容腔与第二工作油口不连通，当在阀杆处于第三位置时第一工作油口A与回油口T相连通，此时第一容腔与第一工作油口不连通，从而使得在补偿阀芯需要工作时，只对工作油口进行补偿，1、补偿独立：可以对A或者B口单独补偿，回油是不需要补偿的；2、如果不需要补偿，可以采用没有补偿特性的配件。不用对与回油口相连接的油口进行补偿，使得***压力损失小，能耗小。本发明的有益效果是，每个多路阀采用两个补偿阀芯，分别对每联多路阀的两个工作油口进行独立补偿，结构简单，控制方便，工作中只需要对需要补偿的A或者B口进行补偿，压力损失少，能耗小，而且本发明多路阀即可以作为闭式中心多路阀使用，也可以作为开式中心多路阀使用，是一种多功能的多路阀。本发明还具有结构简单，装配方便，动作可靠，使用寿命长等优点。通常工作中是需要对工作联中与进油口相连通的工作油口进行补油，而不用对于回油口相连接的工作油口进行补油。

所述的第一阀芯24、第二阀芯25均与阀杆22平行设置，所述的第一阀芯、第二阀芯设于安装孔内并在安装孔内隔出第三容腔28。平行设置的第一阀芯和第二阀芯安装方便，平衡性能好，加工方便。

所述的第三容腔28通过第一阀芯24上的第一节流孔245与第一容腔相连通，所述的第三容腔通过第二阀芯25上的第二节流孔251与第二容腔相连通。这样能使得第一阀芯、第二阀芯被可靠打开，便于快速进行补偿和阀杆换向后进行供油，使得***响应快。

所述的进油口处设有倒置的“C”字型通道6，所述的进油口在阀杆处于第一位置时通过“C”字型通道、第三容腔与第一容腔相连通，所述的进油口在阀杆处于第二位置时通过“C”字型通道、第三容腔与第二容腔相连通。具体的说，所述的进油口在阀杆处于第一位置时通过“C”字型通道的右侧与第三容腔相连通，所述的进油口在阀杆处于第三位置时通过“C”字型通道的左侧与第三容腔相连通。这样可以两路进油，可以根据工作油口连通工作油缸腔和无杆腔的具体情况设置节流槽结构，从而使得阀杆结构加工方便，阀杆具体结构不受限制，加工方便，控制精度高。

所述的第一阀芯24包括阀芯盖241和芯体242，所述的阀芯盖241与芯体242之间设有弹簧腔243，所述的弹簧腔内设有弹性件244，所述的弹性件的两端分别与阀芯盖、芯体相抵，所述的弹性件为弹簧。

所述的芯体上设有单向阀29，所述单向阀的进油孔与第一容腔26相连通，所述单向阀的出油孔与反馈油口LS相连通，所述的单向阀上设有与弹簧腔243相连通的阻尼孔291。

所述的单向阀包括阀球292和单向阀盖293，所述的单向阀盖固定于芯体上，所述的单向阀盖与阀球之间设有单向弹簧294，所述的阀球具有使得单向阀关闭的第一位置和使得单向阀打开的第二位置，所述的单向弹簧具有使得阀球趋于第一位置的运动趋势。

所述的芯体的径向上向外凸出凸块2421，所述阀体21的安装孔211处设有与凸块相适配的挡肩212，所述的芯体与阀体在安装孔轴向上滑移限位配合。第一阀芯自带单方向限位装置，限制了阀芯在阀体中继续向内部运动的能力，使得产品动作平稳、可靠。当然在实际生产过程中，第二阀芯结构与第一阀芯结构可以相同。

所述的驱动机构23包括电控换向驱动机构、液控换向驱动机构或机械操纵换向驱动机构。这样的结构使得可以通过不同方式驱动阀杆换向，适配范围广。

一种液压控制***，包括控制单元1和至少一联上述的液压多路阀2，所述的控制单元1上设有主溢流阀3、三通补偿阀4和恒流阀5，所述的主溢流阀3设于进油口P、回油口T之间用于保持***压力恒定；

所述的三通补偿阀4其三个接口分别与进油口P、回油口T、反馈油口LS相连通用于在定量泵工作时保持***压差；

所述的恒流阀5设于反馈油口LS、回油口T之间用于阀杆22回位时***卸荷。更具体的说，该液压控制***中至少设置两联液压多路阀，液压控制***中的反馈油口LS与每联的弹簧腔243相连通，当复合动作时，高压联的补偿阀芯拾取压力油补偿给低压联的补偿阀芯弹簧腔，实现压力补偿功能，且该补偿功能只对工作油口进行补偿，补偿精准，减少能耗，压力损失少。更具体的说，本发明可用于起重机等设备上。

附图6与附图1的区别在于采用不同的驱动方式，附图7与附图1的区别在于阀芯处的结构不同，即如果两个工作油口有哪一个不需要补偿或者两个均不需要补偿，可以采用特制的工艺性配件，不对其进行补偿，其优点是压力损失进一步降低，发热量更小，无用的功率损失更小；同时补偿阀芯处也可以放置单向阀，补偿功能取消，仅起到负载保持的作用。

结合附图1-5对本发明的功能简介如下：

1）、多路阀可以通过换向阀杆的左右运动实现两个工作油口AB口的供油。当阀杆22向右运动时，A口进油，B口回油；当阀杆22向左运动时，B口进油时，A口可以回油。

2）、多路阀包含左右两个端盖，在端盖上布置合适的部件，可以实现多路阀的以下几种换向方式：

2.1）、电控换向：在左右控制端盖上布置电比例减压阀，通过电信号的输入，控制输出压力的大小，进而控制阀杆的位移，实现A、B口输出流量的变化。

2.2）、液控换向：在左右控制端盖上布置液控油口，将液控先导减压阀的输出压力油用于驱动换向阀杆左右换向，实现A、B口输出流量的变化。

2.3）、机械操纵换向：换向阀杆通过直接手动驱动或者连杆机构的驱动使得换向阀杆左右换向，实现AB口输出流量的变化。图1-5中所示为采用电控换向驱动机构实现电控换向布置方案。

3）、多路阀在A、B两个油口各布置一个安全溢流阀，对A、B口的最高压力进行限制，以防超过负载最大压力。

4）、多路阀拥有两个补偿阀芯，分别对A、B口的压力进行补偿。

4.1）、当单独动作时，补偿阀芯不起补偿作用，在力平衡的作用下处于某一平衡位置；此时通过补偿阀芯的内置单向阀，拾取负载反馈油PLs。

4.2）、当双动作或者多动作一起动作时，若本联为最高负载时，执行4.1中所述功能；若本联为低负载时，4.1中拾取的PLs作用在补偿阀芯的弹簧腔，使得补偿阀芯对低负载的压力进行补偿，促使复合动作的同时实现。

4.3）、当工作油口A口出油时，第一阀芯执行4.1或者4.2中所示功能，第二阀芯不动作，在弹簧的作用下处于凸块2421和挡肩212抵死状态；当工作油口B口出油时，第二阀芯执行4.1或者4.2中所述功能，第一阀芯不动作。

第一、第二阀芯即起到补偿作用，同时也是负载反馈拾取部件，负载反馈压力油PLs通过内部通道传递给三通压力补偿器或者负载敏感泵，使得三通分流阀（三通补偿阀）趋向于关闭或者负载敏感泵向大排量变化，进而输出流量。

参考附图1-3，1）、P口进油后分左右两侧油路。2）、阀杆向右移动，进油口P的压力油自“C”字型通道右侧进入第三容腔，再经过第一阀芯进入第一容腔后经过阀杆进入工作油口A，同时B口回油进入T口。3）、阀杆向左移动，进油口P的压力油自“C”字型通道左侧进入第三容腔，再经过第二阀芯进入第二容腔后经过阀杆进入工作油口B，同时A口回油进入T口。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (7)

1.一种液压多路阀，包括阀体、阀杆和驱动机构，其特征在于:所述的驱动机构与阀杆相连接并用于驱动阀杆在阀体内滑移，所述的阀体上设有第一工作油口、第二工作油口、进油口、回油口和安装孔，所述的安装孔内设有第一阀芯和第二阀芯，所述的第一阀芯设于进油口与第一工作油口之间并与阀杆相互配合在阀体上隔出第一容腔，所述的第二阀芯设于进油口与第二工作油口之间并与阀杆相互配合在阀体上隔出第二容腔，所述的阀杆具有使得进油口的压力油经过第一阀芯、第一容腔与第一工作油口相连接的第一位置，在中位时截止的第二位置，使得进油口的压力油经过第二阀芯、第二容腔与第二工作油口相连接的第三位置，所述的阀体上设有用于选取经过第一阀芯处压力油或第二阀芯处压力油的反馈油口,所述的第一阀芯、第二阀芯均与阀杆平行设置，所述的第一阀芯、第二阀芯设于安装孔内并在安装孔内隔出第三容腔,所述的第三容腔通过第一阀芯上的第一节流孔与第一容腔相连通，所述的第三容腔通过第二阀芯上的第二节流孔与第二容腔相连通,所述的进油口处设有倒置的“C”字型通道，所述的进油口在阀杆处于第一位置时通过“C”字型通道、第三容腔与第一容腔相连通，所述的进油口在阀杆处于第二位置时通过“C”字型通道、第三容腔与第二容腔相连通。

2.根据权利要求1所述的液压多路阀，其特征在于所述的第一阀芯包括阀芯盖和芯体，所述的阀芯盖与芯体之间设有弹簧腔，所述的弹簧腔内设有弹性件，所述的弹性件的两端分别与阀芯盖、芯体相抵。

3.根据权利要求2所述的液压多路阀，其特征在于所述的芯体上设有单向阀，所述单向阀的进油孔与第一容腔相连通，所述单向阀的出油孔与反馈油口相连通，所述的单向阀上设有与弹簧腔相连通的阻尼孔。

4.根据权利要求3所述的液压多路阀，其特征在于所述的单向阀包括阀球和单向阀盖，所述的单向阀盖固定于芯体上，所述的单向阀盖与阀球之间设有单向弹簧，所述的阀球具有使得单向阀关闭的第一位置和使得单向阀打开的第二位置，所述的单向弹簧具有使得阀球趋于第一位置的运动趋势。

5.根据权利要求2所述的液压多路阀，其特征在于所述的芯体的径向上向外凸出凸块，所述阀体的安装孔处设有与凸块相适配的挡肩，所述的芯体与阀体在安装孔轴向上滑移限位配合。

6.根据权利要求1所述的液压多路阀，其特征在于所述的驱动机构包括电控换向驱动机构、液控换向驱动机构或机械操纵换向驱动机构。

7.一种液压控制***，其特征在于：包括控制单元和至少一联采用权利要求1-6中任意一项所述的液压多路阀，所述的控制单元上设有主溢流阀、三通补偿阀和恒流阀，所述的主溢流阀设于进油口、回油口之间用于保持***压力恒定；

所述的三通补偿阀其三个接口分别与进油口、回油口、反馈油口相连通用于在定量泵工作时保持***压差；

所述的恒流阀设于反馈油口、回油口之间用于阀杆回位时***卸荷。