CN113969910A - 一种负载敏感大流量集成式液压多路阀及*** - Google Patents

一种负载敏感大流量集成式液压多路阀及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种负载敏感大流量集成式液压多路阀及***。主阀体内安装有第一换向阀至第八换向阀；主油口P1至主油口P4对应连接第一换向阀至第八换向阀进油口；第一换向阀至第四换向阀的出油口A合流后连接工作油口A1，出油口B合流后连接工作油口B1；第五至第八换向阀的出油口A合流后连接工作油口A2，出油口B合流后连接工作油口B2；第一换向阀至第八换向阀的回油口连接回油口组，反馈油口对应连接反馈油口X1‑X8。本发明采用四个油口进油，多泵供油，可满足大流量执行机构要求；采用阀体内部合流，减少***管路连接；液压***通过梭阀组让同一个主泵给不同执行机构供油，减少主泵使用数量。

Description

一种负载敏感大流量集成式液压多路阀及***
技术领域
本发明涉及负载敏感液压***技术领域，具体是一种负载敏感大流量集成式液压多路阀及***。
背景技术
负载敏感概念的提出开始于20世纪60年代，它是指通过感应检测出负载压力、流量和功率变化信号，向液压***进行反馈，实现节能控制、流量和调速控制、恒力矩控制、力矩限制、恒功率控制、功率限制、转速限制、动作与原动机动力匹配等控制。负载敏感是一个***概念，因此称为负载敏感***，其所采用的控制方式包括液压控制和电子控制。而负载敏感技术的研究开始于20世纪70年代。
负载敏感***以良好的节能和调节特性被广泛应用于工程机械中。此类***通过反馈油路自动地将负载压力信号传递给液压源的“敏感”腔，进而控制供油单元的运行状态，使其几乎仅向***提供负载所需要的液压功率，从而最大限度地减少功率损失，提高了原动机的能量利用率。试验研究结果表明，反馈油路的压力传递特性对其有着重要的影响，提出了电液负载敏感***的概念，其中负载信号由压力传感器测得，并以电信号的形式实现快速选择和传递，***的动态特性得到了明显的提高。然而，采用液压管道传递负载信号的方式由于具有结构简单、成本低、高可靠性和抗干扰能力强等优点，在工程机械领域中获得了更加广泛的应用。因而，合理地选择反馈油路，使其能够稳定而快速地传递负载信号，对于提高负载敏感***的整体性能有着重要的意义。
中国专利公开了一种用于调节水平定向钻机推拉速度及推拉力的控制***（CN104265705B），第一推拉泵通过推拉压力调节阀与第一推拉主阀管路连接，第二推拉泵与第二推拉主阀管路连接，所述第一推拉主阀及第二推拉主阀分别和四个推拉马达管路连接，上述四个推拉马达均均带有电磁阀，推拉手柄、推拉压力调节旋钮和推拉速度选择开关均通过电路与控制器连接，控制器通过电路与推拉压力调节阀上的推拉压力调节电磁阀及四个推拉马达上的电磁阀连接。采用该控制***，有效地保证了水平定向钻机工作时动力头推拉有多挡选择速度，同时可根据工程的大小可调节动力头的推拉力大小。
上述技术存在的问题是：
1、方案中使用了第一推拉主阀和第二推拉主阀，但在大流量的情况下需要更多的推拉主阀，占用空间大；
2、方案中推拉泵和推拉阀为一一对应关系，不能使用推拉泵给控制其他执行机构的阀供油，造成泵的浪费。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种负载敏感大流量集成式液压多路阀及***。
本发明通过以下技术方案实现：一种负载敏感大流量集成式液压多路阀，包括主阀体，
所述主阀体上开设有主油口P1-P4，回油口组，反馈油口X1-X8，工作油口A1、B1，工作油口A2、B1；
主阀体内安装有第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第四换向阀、第五换向阀、第六换向阀、第七换向阀、第八换向阀；
所述主油口P1分别连接第一换向阀、第八换向阀进油口，主油口P2分别连接第二换向阀、第七换向阀进油口，主油口P3分别连接第三换向阀、第六换向阀进油口，主油口P4分别连接第四换向阀、第五换向阀进油口；
所述第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第四换向阀的出油口A合流后连接工作油口A1，第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第四换向阀的出油口B合流后连接工作油口B1；
所述第五换向阀、第六换向阀、第七换向阀、第八换向阀的出油口A合流后连接工作油口A2，第五换向阀、第六换向阀、第七换向阀、第八换向阀的出油口B合流后连接工作油口B2；
所述第一换向阀至第八换向阀的回油口连接回油口组；
所述第一换向阀至第八换向阀的反馈油口对应连接反馈油口X1-X8。
其进一步是：所述主阀体上还开设有工作油口A1＇、工作油口A2＇、工作油口B1＇、工作油口B2＇；所述工作油口A1＇与工作油口A1连通，工作油口A2＇与工作油口A2连通，工作油口B1＇与工作油口B1连通，工作油口B2＇与工作油口B2连通。
所述回油口组包括开设在主阀体上的相互连通的主回油口T1-T8，所述第一换向阀至第八换向阀的回油口对应连接主回油口T1-T8。
一种负载敏感大流量集成式液压***，包括第一主泵、第二主泵、第三主泵、第四主泵和梭阀组；所述第一主泵、第二主泵、第三主泵、第四主泵为负载敏感泵，第一主泵、第二主泵、第三主泵、第四主泵出油口对应连接主油口P1、主油口P2、主油口P3、主油口P4；所述反馈油口X1-X8对应连接梭阀组输入口，梭阀组输出口对应连接第一主泵、第二主泵、第三主泵、第四主泵的负载敏感LS口。
其进一步是：所述梭阀组包括第一梭阀、第二梭阀、第三梭阀、第四梭阀；
所述反馈油口X1、X8对应连接第一梭阀的输入口X1、X8，第一梭阀的输出口X9连接第一主泵的负载敏感LS口；
所述反馈油口X2、X7对应连接第二梭阀的输入口X2、X7，第二梭阀的输出口X10连接第二主泵的负载敏感LS口；
所述反馈油口X3、X6对应连接第三梭阀的输入口X3、X6，第三梭阀的输出口X11连接第三主泵的负载敏感LS口；
所述反馈油口X4、X5对应连接第四梭阀的输入口X4、X5，第四梭阀的输出口X12连接第四主泵的负载敏感LS口；
所述第一换向阀阀杆在中位时，反馈油口X1在第一换向阀阀体内回主回油口T1，主油口P1和第一换向阀的出油口A、出油口B均不接通，负载压力通过反馈油口X1反馈到梭阀组的输入口X1，通过梭阀组10的输出口X9接第一主泵的负载敏感LS口，第一主泵处于低压等待状态；
所述第一换向阀的先导电磁阀Ya1得电时，反馈油口X1在第一换向阀阀体内和第一换向阀出油口A接通，主油口P1接通第一换向阀出油口A，第一换向阀出油口B回主回油口T1，负载压力A通过反馈油口X1反馈到梭阀组的输入口X1，通过梭阀组的输出口X9接第一主泵的负载敏感LS口，第一主泵完成整个***压力传递与流量适应；
所述第一换向阀的先导电磁阀Yb1得电时，反馈油口X1在第一换向阀阀体内和第一换向阀出油口B接通，主油口P1接通第一换向阀出油口B，第一换向阀出油口A回主回油口T1，负载压力B通过反馈油口X1反馈到梭阀组的输入口X1，通过梭阀组的输出口X9接第一主泵的负载敏感LS口，第一主泵完成整个***压力传递与流量适应。
所述第一换向阀至第四换向阀的先导电磁阀Ya1-Ya4同时得电时，第一换向阀至第四换向阀的负载压力A1分别通过反馈油口X1-X4反馈到梭阀组输入口X1-X4，通过梭阀组输出口X9-X12对应连接第一主泵至第四主泵的负载敏感LS口，第一主泵至第四主泵同时给推拉这一执行机构供油。
所述第五换向阀至第八换向阀的先导电磁阀Ya5-Ya8同时得电时，第五换向阀至第八换向阀的负载压力A2分别通过反馈油口X5-X8反馈到梭阀组输入口X5-X8，通过梭阀组输出口X9-X12对应连接第一主泵至第四主泵的负载敏感LS口，第一主泵至第四主泵同时给旋转这一执行机构供油。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、结构紧凑，成本低，安装操作方便，采用内部反馈油道将负载压力传递到泵Ls口，无需额外的零件，实现多路阀结构的简化，降低多路阀的故障点；
2、采用四个油口进油，多泵供油，可满足大流量执行机构要求；
3、采用阀体内部合流，减少***管路连接；
4、液压***通过梭阀组让同一个主泵给不同执行机构供油，减少主泵使用数量。
附图说明
图1是负载敏感大流量集成式液压多路阀的液压原理图；
图2和图3是图1中换向阀的放大图；
图4是梭阀组的液压原理图；
图5是泵组的液压原理图；
图中：1、第一换向阀；2、第二换向阀；3、第三换向阀；4、第四换向阀；5、第五换向阀；6、第六换向阀；7、第七换向阀；8、第八换向阀；9、主阀体；10、梭阀组；10-1、第一梭阀；10-2、第二梭阀；10-3、第三梭阀；10-4、第四梭阀；11、第一主泵；12、第二主泵；13、第三主泵；14、第四主泵。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，现结合附图对本发明做进一步说明。
实施例一
结合图1至图3所示，一种负载敏感大流量集成式液压***，主阀体9上开设有主油口P1、主油口P2、主油口P3、主油口P4；
反馈油口X1、反馈油口X2、反馈油口X3、反馈油口X4、反馈油口X5、反馈油口X6、反馈油口X7、反馈油口X8；
主回油口T1、主回油口T2、主回油口T3、主回油口T4、主回油口T5、主回油口T6、主回油口T7、主回油口T8，主回油口T1-T8连通；
工作油口A1、工作油口A1＇、工作油口A2、工作油口A2＇、工作油口B1、工作油口B1＇、工作油口B2、工作油口B2＇，工作油口A1＇与工作油口A1连通，工作油口A2＇与工作油口A2连通，工作油口B1＇与工作油口B1连通，工作油口B2＇与工作油口B2连通。
主阀体9内安装有第一换向阀1、第二换向阀2、第三换向阀3、第四换向阀4、第五换向阀5、第六换向阀6、第七换向阀7、第八换向阀8；
其中，
主油口P1分别连接第一换向阀1、第八换向阀8进油口，主油口P2分别连接第二换向阀2、第七换向阀7进油口，主油口P3分别连接第三换向阀3、第六换向阀6进油口，主油口P4分别连接第四换向阀4、第五换向阀5进油口；
第一换向阀1、第二换向阀2、第三换向阀3、第四换向阀4的出油口A合流后连接工作油口A1，第一换向阀1、第二换向阀2、第三换向阀3、第四换向阀4的出油口B合流后连接工作油口B1；
第五换向阀5、第六换向阀6、第七换向阀7、第八换向阀8的出油口A合流后连接工作油口A2，第五换向阀5、第六换向阀6、第七换向阀7、第八换向阀8的出油口B合流后连接工作油口B2；
第一换向阀1至第八换向阀8的反馈油口对应连接反馈油口X1-X8；
第一换向阀1至第八换向阀8的回油口对应连接主回油口T1-T8。
实施例二
结合图1至图5所示，一种负载敏感大流量集成式液压***，包括泵组和梭阀组10，以及实施例一种的多路阀。泵组包括第一主泵11、第二主泵12、第三主泵13、第四主泵14，第一主泵11、第二主泵12、第三主泵13、第四主泵14为负载敏感泵。
梭阀组10包括第一梭阀10-1、第二梭阀10-2、第三梭阀10-3、第四梭阀10-4；反馈油口X1、X8对应连接第一梭阀10-1的输入口X1、X8，第一梭阀10-1的输出口X9连接第一主泵11的负载敏感LS口X9；反馈油口X2、X7对应连接第二梭阀10-2的输入口X2、X7，第二梭阀10-2的输出口X10连接第二主泵12的负载敏感LS口X10；反馈油口X3、X6对应连接第三梭阀10-3的输入口X3、X6，第三梭阀10-3的输出口X11连接第三主泵13的负载敏感LS口X11；反馈油口X4、X5对应连接第四梭阀10-4的输入口X4、X5，第四梭阀10-4的输出口X12连接第四主泵14的负载敏感LS口X12。
第一换向阀1单独动作；
第一换向阀1阀杆在中位时，反馈油口X1在第一换向阀1阀体内回主回油口T1，主油口P1和第一换向阀1的出油口A、出油口B均不接通，负载压力通过反馈油口X1反馈到梭阀组10的输入口X1，通过梭阀组10的输出口X9接第一主泵11的负载敏感LS口，第一主泵11处于低压等待状态；
第一换向阀1的先导电磁阀Ya1得电时，反馈油口X1在第一换向阀1阀体内和第一换向阀1出油口A接通，主油口P1接通第一换向阀1出油口A，第一换向阀1出油口B回主回油口T1，负载压力A通过反馈油口X1反馈到梭阀组10的输入口X1，通过梭阀组10的输出口X9接第一主泵11的负载敏感LS口X9，第一主泵11完成整个***压力传递与流量适应；
第一换向阀1的先导电磁阀Yb1得电时，反馈油口X1在第一换向阀1阀体内和第一换向阀1出油口B接通，主油口P1接通第一换向阀1出油口B，第一换向阀1出油口A回主回油口T1，负载压力B通过反馈油口X1反馈到梭阀组10的输入口X1，通过梭阀组10的输出口X9接第一主泵11的负载敏感LS口X9，第一主泵11完成整个***压力传递与流量适应。
第一换向阀1第二换向阀2、第三换向阀3、第四换向阀4同时动作；
第一换向阀1至第四换向阀4的先导电磁阀Ya1-Ya4同时得电时，第一换向阀1至第四换向阀4的负载压力A1分别通过反馈油口X1-X4反馈到梭阀组10输入口X1-X4，通过梭阀组10输出口X9-X12对应连接第一主泵11至第四主泵14的负载敏感LS口X9-X12，第一主泵11至第四主泵14同时给推拉这一执行机构供油；
反之，当第一换向阀1至第四换向阀4的先导电磁阀Yb1-Yb4同时得电时亦然。
同理，第五换向阀5、第六换向阀6、第七换向阀7、第八换向阀8同时动作；
第五换向阀5至第八换向阀8的先导电磁阀Ya5-Ya8同时得电时，第五换向阀5至第八换向阀8的负载压力A2分别通过反馈油口X5-X8反馈到梭阀组10输入口X5-X8，通过梭阀组10输出口X9-X12对应连接第一主泵11至第四主泵14的负载敏感LS口X9-X12，第一主泵11至第四主泵14同时给旋转这一执行机构供油；
反之，第五换向阀5至第八换向阀8的先导电磁阀Yb5-Yb5同时得电时亦然。
本实施例指在解决水平定向钻推拉这执行机构要求流量2000L/min时的问题，是对现有大流量液压多路阀的重大提升。本实施例与常用多路阀的本质区别在于：常用多路阀采用单侧/中间进油或者两侧进油，在多路阀阀外合流，为了达到执行机构要求的流量要多个多路阀并联；而本实施例采用多油口进油，阀体内部合流，可有效解决多个多路阀并联体积大，价格昂贵的问题。

Claims (7)

1.一种负载敏感大流量集成式液压多路阀，包括主阀体（9），
其特征在于：
所述主阀体（9）上开设有主油口P1-P4，回油口组，反馈油口X1-X8，工作油口A1、B1，工作油口A2、B1；
主阀体（9）内安装有第一换向阀（1）、第二换向阀（2）、第三换向阀（3）、第四换向阀（4）、第五换向阀（5）、第六换向阀（6）、第七换向阀（7）、第八换向阀（8）；
所述主油口P1分别连接第一换向阀（1）、第八换向阀（8）进油口，主油口P2分别连接第二换向阀（2）、第七换向阀（7）进油口，主油口P3分别连接第三换向阀（3）、第六换向阀（6）进油口，主油口P4分别连接第四换向阀（4）、第五换向阀（5）进油口；
所述第一换向阀（1）、第二换向阀（2）、第三换向阀（3）、第四换向阀（4）的出油口A合流后连接工作油口A1，第一换向阀（1）、第二换向阀（2）、第三换向阀（3）、第四换向阀（4）的出油口B合流后连接工作油口B1；
所述第五换向阀（5）、第六换向阀（6）、第七换向阀（7）、第八换向阀（8）的出油口A合流后连接工作油口A2，第五换向阀（5）、第六换向阀（6）、第七换向阀（7）、第八换向阀（8）的出油口B合流后连接工作油口B2；
所述第一换向阀（1）至第八换向阀（8）的回油口连接回油口组；
所述第一换向阀（1）至第八换向阀（8）的反馈油口对应连接反馈油口X1-X8。
2.根据权利要求1所述的一种负载敏感大流量集成式液压多路阀，其特征在于：所述主阀体（9）上还开设有工作油口A1＇、工作油口A2＇、工作油口B1＇、工作油口B2＇；所述工作油口A1＇与工作油口A1连通，工作油口A2＇与工作油口A2连通，工作油口B1＇与工作油口B1连通，工作油口B2＇与工作油口B2连通。
3.根据权利要求2所述的一种负载敏感大流量集成式液压多路阀，其特征在于：所述回油口组包括开设在主阀体（9）上的相互连通的主回油口T1-T8，所述第一换向阀（1）至第八换向阀（8）的回油口对应连接主回油口T1-T8。
4.一种负载敏感大流量集成式液压***，包括权利要求3所述的一种负载敏感大流量集成式液压多路阀，其特征在于：还包括第一主泵（11）、第二主泵（12）、第三主泵（13）、第四主泵（14）和梭阀组（10）；所述第一主泵（11）、第二主泵（12）、第三主泵（13）、第四主泵（14）为负载敏感泵，第一主泵（11）、第二主泵（12）、第三主泵（13）、第四主泵（14）出油口对应连接主油口P1、主油口P2、主油口P3、主油口P4；所述反馈油口X1-X8对应连接梭阀组（10）输入口，梭阀组（10）输出口对应连接第一主泵（11）、第二主泵（12）、第三主泵（13）、第四主泵（14）的负载敏感LS口。
5.根据权利要求4所述的一种负载敏感大流量集成式液压***，其特征在于：所述梭阀组（10）包括第一梭阀（10-1）、第二梭阀（10-2）、第三梭阀（10-3）、第四梭阀（10-4）；
所述反馈油口X1、X8对应连接第一梭阀（10-1）的输入口X1、X8，第一梭阀（10-1）的输出口X9连接第一主泵（11）的负载敏感LS口；
所述反馈油口X2、X7对应连接第二梭阀（10-2）的输入口X2、X7，第二梭阀（10-2）的输出口X10连接第二主泵（12）的负载敏感LS口；
所述反馈油口X3、X6对应连接第三梭阀（10-3）的输入口X3、X6，第三梭阀（10-3）的输出口X11连接第三主泵（13）的负载敏感LS口；
所述反馈油口X4、X5对应连接第四梭阀（10-4）的输入口X4、X5，第四梭阀（10-4）的输出口X12连接第四主泵（14）的负载敏感LS口；
根据权利要求5所述的一种负载敏感大流量集成式液压***，其特征在于：所述第一换向阀（1）阀杆在中位时，反馈油口X1在第一换向阀（1）阀体内回主回油口T1，主油口P1和第一换向阀（1）的出油口A、出油口B均不接通，负载压力通过反馈油口X1反馈到梭阀组（10）的输入口X1，通过梭阀组10的输出口X9接第一主泵（11）的负载敏感LS口，第一主泵（11）处于低压等待状态；
所述第一换向阀（1）的先导电磁阀Ya1得电时，反馈油口X1在第一换向阀（1）阀体内和第一换向阀（1）出油口A接通，主油口P1接通第一换向阀（1）出油口A，第一换向阀（1）出油口B回主回油口T1，负载压力A通过反馈油口X1反馈到梭阀组（10）的输入口X1，通过梭阀组（10）的输出口X9接第一主泵（11）的负载敏感LS口，第一主泵（11）完成整个***压力传递与流量适应；
所述第一换向阀（1）的先导电磁阀Yb1得电时，反馈油口X1在第一换向阀（1）阀体内和第一换向阀（1）出油口B接通，主油口P1接通第一换向阀（1）出油口B，第一换向阀（1）出油口A回主回油口T1，负载压力B通过反馈油口X1反馈到梭阀组（10）的输入口X1，通过梭阀组（10）的输出口X9接第一主泵（11）的负载敏感LS口，第一主泵（11）完成整个***压力传递与流量适应。
6.根据权利要求6所述的一种负载敏感大流量集成式液压***，其特征在于：所述第一换向阀（1）至第四换向阀（4）的先导电磁阀Ya1-Ya4同时得电时，第一换向阀（1）至第四换向阀（4）的负载压力A1分别通过反馈油口X1-X4反馈到梭阀组（10）输入口X1-X4，通过梭阀组（10）输出口X9-X12对应连接第一主泵（11）至第四主泵（14）的负载敏感LS口，第一主泵（11）至第四主泵（14）同时给推拉这一执行机构供油。
7.根据权利要求7所述的一种负载敏感大流量集成式液压***，其特征在于：所述第五换向阀（5）至第八换向阀（8）的先导电磁阀Ya5-Ya8同时得电时，第五换向阀（5）至第八换向阀（8）的负载压力A2分别通过反馈油口X5-X8反馈到梭阀组（10）输入口X5-X8，通过梭阀组（10）输出口X9-X12对应连接第一主泵（11）至第四主泵（14）的负载敏感LS口，第一主泵（11）至第四主泵（14）同时给旋转这一执行机构供油。
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