CN110594222A - 一种无人化农机的液压阀组 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种无人化农机的液压阀组，包括变量泵、变量控制机构、变量控制阀、第一单向顺序阀、第一梭阀、第二单向顺序阀、第一节流阀、第二梭阀、三位四通电比例阀、液控三通阀、第二节流阀、第三节流阀、回油端口T和进油端口P，变量泵通过进油端口P与液控三通阀连接，液控三通阀的出油口分别与外部多路阀、三位四通电比例阀和回油端口T的进油口连接，液控三通阀与回油端口T之间设有第三节流阀，本无人化农机的液压阀组可以使无人农机能够按需供油供压，降低能耗，实现无人农机的优先转向、液压输出的功能，同时使得无人农机转向精准，并且可以控制转向速度，使得无人农机的稳定性更高。

Description

一种无人化农机的液压阀组
技术领域
本发明涉及液压阀组技术领域，具体为一种无人化农机的液压阀组。
背景技术
传统农机装备的转向和液压输出分别采用两个定量液压泵供油，不能互相协调工作，同时两个定量泵一直输出压力和流量，会出现能量损失大、效率低、经济性差、装机功率大和功率利用不合理等问题。
在进行无人化农机性能测试时，传动农机的液压阀组在转向和液压输出不工作的时候依旧会消耗能源，造成作业成本的提高，同时转向和液压输出无法保证优先级以及两者同时进行，而且转向精度低也会影响无人化农机作业的稳定性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种无人化农机的液压阀组，可以使无人农机能够按需供油供压，降低能耗，实现无人农机的优先转向、液压输出的功能，转向速度无级可调，使得无人农机转向精准，一次到位，并能有效锁定转向位置，使得无人农机的作业稳定性更高，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种无人化农机的液压阀组，包括变量泵、变量控制机构、变量控制阀、第一单向顺序阀、第一梭阀、第二单向顺序阀、第一节流阀、第二梭阀、三位四通电比例阀、液控三通阀、第二节流阀、第三节流阀、回油端口T和进油端口P，变量泵通过进油端口P与液控三通阀连接，液控三通阀的出油口分别与外部多路阀、三位四通电比例阀和回油端口T的进油口连接，液控三通阀与回油端口T之间设有第三节流阀，回油端口T连接有油箱，第一单向顺序阀通过液压管路与第二单向顺序阀连接，第一单向顺序阀和第二单向顺序阀的进油口均与第一梭阀的出油口连接，第一梭阀的出油口与第一节流阀的进油口相连，第一节流阀的出油口分别与第二梭阀、溢流阀和第三节流阀的进油口连接，第一节流阀的出油口处为转向负载反馈压力油Ls2，溢流阀与回油端口T连接，第二梭阀的另一端进油口与外部多路阀连接且在两者连接处为多路阀负载反馈压力油Ls1，第二梭阀的出油口与变量控制阀连接，三位四通电比例阀的输入端与外部电控***的输出端电连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述液控三通阀与外部多路阀之间设有第二单向阀，液控三通阀与第二单向阀的连接处为连接口P2。
作为本发明的一种优选技术方案，所述液控三通阀与三位四通电比例阀之间设有第一单向阀，液控三通阀与第一单向阀的连接处为连接口P1。
作为本发明的一种优选技术方案，所述液控三通阀、第二节流阀和溢流阀组成优先阀***。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一梭阀、第一节流阀和第三节流阀组成优先控制油路。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一梭阀、第一节流阀和第二梭阀组成变量泵排量控制油路。
作为本发明的一种优选技术方案，所述第一单向顺序阀和第二单向顺序阀均与转向机构连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述外部多路阀回油与油箱连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本无人化农机的液压阀组设计合理，结构紧凑，使用时占用空间小，通过采用负载反馈变量泵供油以及液控三通阀控制液体的流向，实现转向优先的功能，使农机作业时不失去方向确保安全；通过负载反馈变量泵接受负载反馈信号，按需供油供压，能耗低，经济性好，特别适用于对节能有迫切需求的农机设备；采用三位四通电比例阀，由外部电控***提供转向信号，控制流体的流量和方向，进而控制了农机的转向速度和转向角度，特别适用于无人驾驶、遥控驾驶、辅助驾驶农机的转向***，根据定位信息，精准控制转向和纠偏角度，稳定性高、重复性好，对无人化农机控制更加精确。
附图说明
图1为本发明原理示意图。
图中：1 第一单向顺序阀、2 第一梭阀、3 第二单向顺序阀、4 第一节流阀、5 第二梭阀、6 三位四通电比例阀、7 第一单向阀、8 第二单向阀、9 液控三通阀、10 第二节流阀、11 溢流阀、12 第三节流阀、13 变量泵、14 变量控制机构、15 变量控制阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例(为描述与理解方便，以下以图1的左方为左方进行描述)。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种无人化农机的液压阀组，包括变量泵13、变量控制机构14、变量控制阀15、第一单向顺序阀1、第一梭阀2、第二单向顺序阀3、第一节流阀4、第二梭阀5、三位四通电比例阀6、液控三通阀9、第二节流阀10、第三节流阀12、回油端口T和进油端口P，变量泵13通过进油端口P与液控三通阀9连接，液控三通阀9的出油口分别与外部多路阀、三位四通电比例阀6和回油端口T的进油口连接，所述液控三通阀9与三位四通电比例阀6之间设有第一单向阀7，液控三通阀9与第一单向阀7的连接处为连接口P1，液控三通阀9与外部多路阀之间设有第二单向阀8，第一单向阀7和第二单向阀8的设置有效避免工作和转向油路互相干扰，并避免了压力波动对变量泵13的冲击，外部多路阀回油与油箱连接，液控三通阀9与第二单向阀8的连接处为连接口P2，液控三通阀9与回油端口T之间设有第三节流阀12，回油端口T连接有油箱，第一单向顺序阀1通过液压管路与第二单向顺序阀3连接，第一单向顺序阀1和第二单向顺序阀3均与转向机构连接，第一单向顺序阀1和第二单向顺序阀3的出油口均与第一梭阀2的进油口连接，第一单向顺序阀1和第二单向顺序阀3的设置确保无转向要求时锁定转向执行机构内的液压油，受到外部阻力时行驶方向不变，减少方向的调节，确保直线行驶，第一梭阀2的出油口与第一节流阀4的进油口相连，第一节流阀4的出油口分别与第二梭阀5、溢流阀11和第三节流阀12的进油口连接，第一节流阀4的出油口处为转向负载反馈压力油Ls2，溢流阀11与回油端口T连接，第二梭阀5的另一端进油口与外部多路阀连接且在两者连接处为多路阀负载反馈压力油Ls1，第二梭阀5的出油口与变量控制阀15连接，液控三通阀9、第二节流阀10和溢流阀11组成优先阀***，第一梭阀2、第一节流阀4和第三节流阀12组成优先控制油路，第一梭阀2、第一节流阀4和第二梭阀5组成变量泵13排量控制油路，三位四通电比例阀6的输入端与外部电控***的输出端电连接，本发明设计合理，结构紧凑，使用时占用空间小，能实现在转向和液压输出之间的自动切换，流量充足时可同时供油，转向优先；实现按需供油供压，在转向和液压输出均不工作时变量泵13零流量、零功耗。
转向和液压输出都不工作时，零流量、零功耗：在既无转向也无液压输出的情况下，变量泵13输出的压力油推动变量控制阀15向左移动，Ls1和Ls2中的较大值通过Ls1和Ls2流回油箱，使其工作在右位，压力油进入变量控制机构14并克服弹簧力，减小变量泵13的排量至零，无流量输出；此时虽变量泵13旋转，但其功率消耗为零，即无转向无液压输出时功率消耗零，液压输出多路阀不工作时，Ls1经液压输出多路阀与油箱连通。
转向精准：以右转为例，外部电控***向三位四通电比例阀6发出转向信息，使其工作在右位，接通转向油路，变量泵13输出的液压油经液控三通阀9并通过第一单向阀7进入三位四通电比例阀6，然后再经第二单向顺序阀进入转向机构，由第二单向顺序阀3的进油压力顶开第一单向顺序阀1，回油由第一单向顺序阀经三位四通电比例阀6至回油端口T回油箱；
外部电控***接收转向信号，处理后输出转向需求信号，转向信号控制三位四通电比例阀6的开口度，其流量可从零到最大值，转向机构反馈转向角度至外部电控***，外部电控***根据偏差信号控制三位四通电比例阀的开口度，直至达到目标角度为止，实现按需精确转向；
第一梭阀2选取第一单向顺序阀1和第二单向顺序阀3进油端压力高的传递给第一节流阀4，第一节流阀4的小流量高压油Ls2流向第二梭阀5，第二梭阀5选取外部多路阀的进压油Ls1与Ls2中压力高的输送给变量控制阀15，变量控制阀15进油油压的压力与本侧弹簧力的作用下与进油端口P的油压达成平衡，若进油端口P的油压升高，说明供油过多，此时变量控制阀阀芯左移，进油端口P的压力油进入到变量控制机构14并推动其右移，减小变量泵13的排量，实现按需供油；
另一路高压油Ls2流向第三节流阀12和溢流阀11，溢流阀11用于限定最高转向压力，第三节流阀12控制转向时液控三通阀9的进油和出油流量，进而控制液控三通阀9的移动速度，最终控制转向速度。
转向和液压输出工作，转向优先：在液压输出工作而转向不工作时，液控三通阀9的阀芯受到P1口经第二节流阀的控制油作用在左侧的液压推力，同时受到右侧弹簧力和控制油推力产生的合力，控制油经第三节流阀12流入油箱，在左侧推力的作用下，推动阀芯右移，液控三通阀9向外部多路阀供油；
当有需求转向时，在右侧Ls2产生的推力和弹簧力共同作用下推动阀芯左移，从而确保转向优先；
当转向和液压输出同时工作，且变量泵13供油充足，液控三通阀9在两侧作用力的共同作用下处在中间某一位置，优先满足转向供油需求，剩余流量供给外部多路阀，完成转向和液压输出同时动作的需求，在不转向或流量充足时将油供给工作装置，加快作业速度，提高作业效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种无人化农机的液压阀组，其特征在于：包括变量泵(13)、变量控制机构(14)、变量控制阀(15)、第一单向顺序阀(1)、第一梭阀(2)、第二单向顺序阀(3)、第一节流阀(4)、第二梭阀(5)、三位四通电比例阀(6)、液控三通阀(9)、第二节流阀(10)、第三节流阀(12)、回油端口T和进油端口P，变量泵(13)通过进油端口P与液控三通阀(9)连接，液控三通阀(9)的出油口分别与外部多路阀、三位四通电比例阀(6)和回油端口T的进油口连接，液控三通阀(9)与回油端口T之间设有第三节流阀(12)，回油端口T连接有油箱，第一单向顺序阀(1)通过液压管路与第二单向顺序阀(3)连接，第一单向顺序阀(1)和第二单向顺序阀(3)的进油口均与第一梭阀(2)的出油口连接，第一梭阀(2)的出油口与第一节流阀(4)的进油口相连，第一节流阀(4)的出油口分别与第二梭阀(5)、溢流阀(11)和第三节流阀(12)的进油口连接，第一节流阀(4)的出油口处为转向负载反馈压力油Ls2，溢流阀(11)与回油端口T连接，第二梭阀(5)的另一端进油口与外部多路阀连接且在两者连接处为多路阀负载反馈压力油Ls1，第二梭阀(5)的出油口与变量控制阀(15)连接，三位四通电比例阀(6)的输入端与外部电控***的输出端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种无人化农机的液压阀组，其特征在于：所述液控三通阀(9)与外部多路阀之间设有第二单向阀(8)，液控三通阀(9)与第二单向阀(8)的连接处为连接口P2。
3.根据权利要求1所述的一种无人化农机的液压阀组，其特征在于：所述液控三通阀(9)与三位四通电比例阀(6)之间设有第一单向阀(7)，液控三通阀(9)与第一单向阀(7)的连接处为连接口P1。
4.根据权利要求1所述的一种无人化农机的液压阀组，其特征在于：所述液控三通阀(9)、第二节流阀(10)和溢流阀(11)组成优先阀***。
5.根据权利要求1所述的一种无人化农机的液压阀组，其特征在于：所述第一梭阀(2)、第一节流阀(4)和第三节流阀(12)组成优先控制油路。
6.根据权利要求1所述的一种无人化农机的液压阀组，其特征在于：所述第一梭阀(2)、第一节流阀(4)和第二梭阀(5)组成变量泵(13)排量控制油路。
7.根据权利要求1所述的一种无人化农机的液压阀组，其特征在于：所述第一单向顺序阀(1)和第二单向顺序阀(3)均与转向机构连接。
8.根据权利要求1所述的一种无人化农机的液压阀组，其特征在于：所述外部多路阀回油与油箱连接。
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