CN116517905A - 一种液控越权的电液换向阀 - Google Patents

一种液控越权的电液换向阀 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种液控越权的电液换向阀，包括电控模块、换向阀块、主阀芯、第一先导梭阀、第二先导梭阀、回油节流阀芯和主供油通道；主阀芯的两端分别与第一先导梭阀和第二先导梭阀的出口相连；第一先导梭阀和第二先导梭阀的第一入口与电控模块中对应的先导通道相连通，第二入口与位于换向阀块上对应的先导油口相连通；主阀芯的第一油口与回油节流阀芯的入口、电控模块的供油通道和回油节流阀芯的第二端相连；回油节流阀芯的第一端设有回油节流弹簧；主供油通道与主阀芯的第一油口相连通；换向阀块上还设有与主阀芯相连通的第一工作油口和第二工作油口。本发明集成了液控越权功能，通过设置回油节流阀，实现液控的油源压力高于电控的油源压力。

Description

一种液控越权的电液换向阀
技术领域
本发明属于工程机械液压技术领域，具体涉及一种液控越权的电液换向阀。
背景技术
随着电子技术的日益发展，电气控制元件越来越普遍，已能满足高速运算，快速响应控制，工程机械对智能化的要求越来越高，电控***成为未来主机***的必然趋势。在一些特殊的作业工况及应用场景下，安全的要求级别较高，有些工程机械，会采用机械越权操作，当整机出现问题时使用，但机械越权存在费力，不易操作，越权操作慢等问题。
目前，工程机械车辆进行自动控制和自动驾驶功能集成的越来越多，其配置方式主要分为两种，一是直接更换原有的换向阀，更换为电控换向阀(带应急手动装置)，以实现控制单元对其进行程序控制，；二是采用电控和液控同时控制整机***的方式，以实现自动控制和液压控制的双重控制方式，一般采用在整机的液压***中增加电控阀组，并对安全级别高的动作加装备用换向联。
一、只有电控换向阀的整机***如果电信号失效的话车辆，只能通过机械越权控制，操作人员越权操作会存在费力，不易操作，越权操作慢等问题。
二、在原有液控***中加装电控阀组和备用联的方式，对于安装空间有限的车辆影响较大，新增的电控阀组和备用联结构较大，占用整车空间，液压管路布置更加复杂，响应速度也受到影响。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种液控越权的电液换向阀，集成了液控越权功能，通过设置回油节流阀，实现液控的油源压力高于电控的油源压力，人为操作指令高于电控指令，操作灵活方便，响应快。
为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明提供了一种液控越权的电液换向阀，包括电控模块和换向阀块，以及设于所述换向阀块内的主阀芯、第一先导梭阀、第二先导梭阀、回油节流阀芯和主供油通道；
所述主阀芯的两端均设有复位弹簧，且分别通过管道与所述第一先导梭阀和第二先导梭阀的出口相连；所述第一先导梭阀和第二先导梭阀的第一入口分别与电控模块中对应的先导通道相连通，第二入口分别与位于换向阀块上对应的先导油口相连通；
所述主阀芯的第一油口通过管道分别与回油节流阀芯的入口、电控模块的供油通道和回油节流阀芯的第二端相连；
所述回油节流阀芯的第一端设有回油节流弹簧；
所述主供油通道与所述主阀芯的第一油口相连通；
所述换向阀块上还设有分别与主阀芯第二油口和第三油口相连通的第一工作油口和第二工作油口。
可选地，所述主供油通道包括顺次设置的进油口、阻尼孔和单向阀，所述进油口设于所述换向阀块上，所述单向阀还与主阀芯的第一油口相连通。
可选地，所述电液换向阀还包括先导减压阀，所述先导减压阀的一端与所述进油口相连通，另一端用于作为先导进油口。
可选地，当所述主阀芯处于换向状态时，通过所述第一工作油口或第二工作油口将执行元件的回油油液引入到所述回油节流阀芯入口和第二端，回油油液推动所述回油节流阀芯克服所述回油节流弹簧的压力处于第二工作位，形成电控供油压力，并将所述电控供油压力输入至电控模块的供油通道。
可选地，当所述主阀芯处于中位时，所述主供油通道中的油进入至所述主阀芯，然后从所述主阀芯流出；
当从主阀芯流出的回油油液体积小于设定阈值时，回油油液经过回油节流阀芯入口流至设于回油节流阀芯第一端处的节流孔，最后经回油节流阀芯出口流入油箱；
当从主阀芯流出的回油油液体积大于设定阈值时，回油油液引入到所述回油节流阀芯入口和第二端，回油油液推动所述回油节流阀芯克服所述回油节流弹簧的压力处于第二工作位，形成电控供油压力，并将所述电控供油压力输入至电控模块的供油通道，同时，回油油液经回油节流阀芯出口流入油箱。
可选地，所述电控模块中包括第一比例电磁阀和第二比例电磁阀，以及供油通道、回油通道、第一先导通道、第二先导通道；
所述供油通道的一端分别与所述第一比例电磁阀和第二比例电磁阀相连通，另一端与回油节流阀芯的入口和第二端相连通，接收来自回油节流阀芯输出的电控供油压力；
所述回油通道一端分别与所述第一比例电磁阀和第二比例电磁阀相连通，另一端用于与油箱相连；
所述第一先导通道的一端与所述第一比例电磁阀相连，另一端与第一先导梭阀的第二入口相连通；
所述第二先导通道的一端与所述第二比例电磁阀相连，另一端与第二先导梭阀的第二入口相连通。
可选地，当电控和液控给出相反的指令时，所述第一先导梭阀、第二先导梭阀提供的先导压力大于所述电控供油压力，用于确保液压先导的越权控制。
可选地，所述电控模块还包括位移传感器，所述位移传感器与所述主阀芯相连，用于检测主阀芯所处的工作位置。
可选地，当所述第一比例电磁阀接收电信号时，电控模块的供油通道向所述第一先导通道提供对应的压力信号，所述第一先导通道的压力信号作用在所述第一先导梭阀的第一入口，然后引入主阀芯的先导端，推动主阀芯处于第一工作位，主供油通道通过主阀芯与第一工作油口相通，油液从第一工作油口进入执行元件的小腔，同时执行元件的大腔的油液通过主阀芯回油，回油油液被引入到所述回油节流阀芯入口和第二端，回油油液推动所述回油节流阀芯克服所述回油节流弹簧的压力处于第二工作位，形成电控供油压力，并将所述电控供油压力输入至电控模块的供油通道，同时，回油油液经回油节流阀芯出口流入油箱；主供油通道被截止；同时，电控模块的位移传感器产生位移信号，并将位移信号反馈给电控模块，形成闭环控制，指导第一比例电磁阀的压力输出；
或者，当所述第二比例电磁阀接收电信号时，电控模块的供油通道向所述第二先导通道提供对应的压力信号，所述第二先导通道的压力信号作用在所述第二先导梭阀的第一入口，然后引入主阀芯的先导端，推动主阀芯处于第二工作位，主供油通道通过主阀芯与第二工作油口相通，油液从第二工作油口进入执行元件的大腔，同时执行元件的小腔的油液通过主阀芯回油，回油油液被引入到所述回油节流阀芯入口和第二端，回油油液推动所述回油节流阀芯克服所述回油节流弹簧的压力处于第二工作位，形成电控供油压力，并将所述电控供油压力输入至电控模块的供油通道，同时，回油油液经回油节流阀芯出口流入油箱；主供油通道被截止；同时，电控模块的位移传感器产生位移信号，并将位移信号反馈给电控模块，形成闭环控制，指导第二比例电磁阀的压力输出。
可选地，当第一先导油口接收液压先导压力时，液压先导压力直接进入第一先导梭阀的第二入口，然后引入主阀芯的先导端，推动主阀芯处于第一工作位，主供油通道通过主阀芯与第一工作油口相通，油液从第一工作油口进入执行元件的小腔，此时执行元件的大腔的油液通过主阀芯回油，回油油液被引入到所述回油节流阀芯入口和第二端，回油油液推动所述回油节流阀芯,回油油液经回油节流阀芯出口流入油箱；
或者，当第二先导油口接收液压先导压力时，液压先导压力直接进入第二先导梭阀的第二入口，然后引入主阀芯的先导端，推动主阀芯处于第二工作位，主供油通道通过主阀芯与第二工作油口相通，油液从第二工作油口进入执行元件的大腔，此时执行元件的小腔的油液通过主阀芯回油，回油油液被引入到所述回油节流阀芯入口和第二端，回油油液推动所述回油节流阀芯,回油油液经回油节流阀芯出口流入油箱,。
可选地，当所述第一比例电磁阀接收信号，但是实际工况意外需要执行元件向相反的方向运转，或者信号出错导致第一比例电磁阀未按照指令得电时，利用第二先导油口向第二先导梭阀施加先导压力，且所述先导压力大于所述电控供油压力，主阀芯被推动到第二工作位，主供油通道通过主阀芯与第二工作油口相通，油液从第二工作油口进入执行元件的大腔，此时执行元件的小腔的油液通过主阀芯和回油节流阀芯后回到油箱；
或者，当所述第二比例电磁阀接收信号，但是实际工况意外需要执行元件向相反的方向运转，或者信号出错导致第二比例电磁阀未按照指令得电时，利用第一先导油口向第一先导梭阀施加先导压力，且所述先导压力大于所述电控供油压力，主阀芯被推动到第一工作位，主供油通道通过主阀芯与第一工作油口相通，油液从第一工作油口进入执行元件的小腔，此时执行元件的大腔的油液通过主阀芯和回油节流阀芯回到油箱。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提出一种液控越权的电液换向阀，集成了液控越权功能，通过设置回油节流阀，实现电控模块的电控供油压力低于液控先导油源的压力，但是高于主阀芯端部复位弹簧的压力供油，进而实现液控优先于电控控制，且液控越权控制灵活易操作，响应迅速，自动实现，时刻保证人为意识在电控或自动控制的程序之上，在智能化控制性能的基础上大大的保证了工程机械的安全性。
本发明同时具有电控和液控两种控制方式，较单一控制方式的换向阀更加方便，避免了想实现两种控制方式而在油路中额外设置另一款阀块的问题，油路大大简化，提高***的响应。
本发明提出在主阀芯内置小型单向阀结构，使换向阀的结构更加紧凑。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：
图1为本发明一种实施例的液控越权的电液换向阀的液压原理图；
图2为本发明一种实施例的液控越权的电液换向阀的结构示意图；
图3为本发明一种实施例的单向阀的放大示示意图；
图4(a)为本发明一种实施例的回油节流阀芯的节流孔的放大图示意图之一；
图4(b)为本发明一种实施例的回油节流阀芯的节流孔的放大图示意图之二；
其中：
1为电控模块、1.1为第一比例电磁阀、1.2为第二比例电磁阀，1.3为位移传感器、2.1为第一先导梭阀、2.2为第二先导梭阀、3为复位弹簧、4为主阀芯、5为换向阀块、6为减压阀、7为回油节流阀芯、7.1为节流孔、7.2为大开口、8为回油节流弹簧、9为单向阀、10为阻尼孔、11为执行元件、501为供油通道P、502为回油节流阀芯之前的T油道、503为回油节流阀芯右侧通道、504为回油节流阀芯之后的T油道。
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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以还包括不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，若干的含义是一个以上，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1-2所示，本发明中提供了一种液控越权的电液换向阀，包括电控模块1和换向阀块5，以及设于所述换向阀块5内的主阀芯4、第一先导梭阀2.1、第二先导梭阀2.2、回油节流阀芯7和主供油通道；
所述主阀芯4的两端(即先导端)均设有复位弹簧3，且分别通过管道与所述第一先导梭阀2.1和第二先导梭阀2.2的出口相连，以实现利用先导压力推动主阀芯4运动至不同工作位，所述主阀芯4的不同工位包括左工位、中间工位和右工位，在具体实施过程中，可以定义左工位为第一工位，右工位为第二工位；所述第一先导梭阀2.1和第二先导梭阀2.2的第一入口分别与电控模块1中对应的先导通道相连通，第二入口分别与位于换向阀块5上对应的先导油口相连通；
所述主阀芯4的第一油口通过管道分别与回油节流阀芯7的入口、电控模块1的供油通道和回油节流阀芯7的第二端相连；
所述回油节流阀芯7的第一端设有回油节流弹簧8；在具体实施过程中，如图1所示，所述回油节流阀芯7的第一端为回油节流阀芯7的左端；
所述主供油通道与所述主阀芯4的第一油口相连通；
所述换向阀块5上还设有第一工作油口A和第二工作油口B，所述第一工作油口A和第二工作油口B分别与主阀芯4的第二油口相连通。在具体应用过程中，所述第一工作油口A和第二工作油口B分别与执行元件11的大腔和小腔相连通，用于向执行元件11供油，或将执行元件11中的油液引入主阀芯4。
本发明中的液控越权的电液换向阀，集成了液控越权功能，通过设置回油节流阀，实现电控模块1的电控供油压力低于液控先导油源的压力(即所述第一先导梭阀2.1和第二先导梭阀2.2的第一入口接收到的电控供油压力低于其第二入口接收到的液控先导油源的压力)，但是高于主阀芯端部的复位弹簧3的压力，进而实现液控优先于电控控制，且液控越权控制灵活易操作，响应迅速，自动实现，时刻保证人为意识在电控或自动控制的程序之上，在智能化控制性能的基础上大大的保证了工程机械的安全性。当液控和电控分别工作时，能够分别推动主阀芯4实现换向，两种方式互不影响。但是当电控和液控给出相反的指令时，由于液控的先导压力(即先导油口a和先导油口b产生的先导压力)高于电控供油压力(图1中电控模块1中的AE口和BE口的压力)，液控方向的先导压力会克服电控方向的电控供油压力，实现换向阀按照液控方向指令执行，实现液压先导的越权控制。当自动控制或自动驾驶的指令出现错误，想要更改整机操控时，保证人为操作指令高于电控指令，使整机更安全可靠。
在本发明的一种具体实施例中，所述电液换向阀还包括先导减压阀6，所述先导减压阀6的一端与设于换向阀块上的进油口P相连通，另一端用于作为先导进油口，用于与执行元件11相连，为执行元件11提供先导油源。所述先导减压阀6的减压压力设置高于电控模块1的电控供油压力。
在本发明的一种具体实施例中，所述主供油通道包括进油口P、阻尼孔10和单向阀9，所述进油口P、阻尼孔10和单向阀9顺次设置，所述单向阀9还与主阀芯4的第一油口相连通。
在本发明的一种具体实施例中，如图4(a)和图4(b)所示，所述回油节流阀芯7左边第一工作位通过节流孔7.打开，右边第二工作位为大开口7.2打开；
当所述主阀芯4处于换向状态时，通过所述第一工作油口A或第二工作油口B将执行元件11的回油油液引入到所述回油节流阀芯7入口和第二端，回油油液推动所述回油节流阀芯7克服所述回油节流弹簧8的压力处于第二工作位，形成电控供油压力，并将所述电控供油压力输入至电控模块1的供油通道。
当所述主阀芯4处于中位时，所述主供油通道中的油进入至所述主阀芯4，然后从所述主阀芯4流出；
当从主阀芯4流出的回油油液体积小于设定阈值时，回油油液经过回油节流阀芯7入口流至设于回油节流阀芯7第一端处的节流孔7.1，经回油节流阀芯7出口流入油箱；
当从主阀芯4流出的回油油液体积大于设定阈值时，回油油液引入到所述回油节流阀芯7入口和第二端，回油油液推动所述回油节流阀芯7克服所述回油节流弹簧8的压力处于第二工作位，形成电控供油压力，并将所述电控供油压力输入至电控模块1的供油通道，同时，回油油液经回油节流阀芯出口流入油箱。
在本发明的一种具体实施例中，所述电控模块1中包括第一比例电磁阀1.1和第二比例电磁阀1.2，以及供油通道PE、回油通道TE、第一先导通道AE、第二先导通道BE；
所述供油通道PE的一端分别与所述第一比例电磁阀1.1和第二比例电磁阀1.2相连通，另一端与回油节流阀芯7的入口和第二端相连通，接收来自回油节流阀芯7输出的电控供油压力；
所述回油通道TE一端分别与所述第一比例电磁阀1.1和第二比例电磁阀1.2相连通，另一端用于与油箱相连；
所述第一先导通道AE的一端与所述第一比例电磁阀1.1相连，另一端与第一先导梭阀2.1的第二入口相连通；
所述第二先导通道BE的一端与所述第二比例电磁阀1.2相连，另一端与第二先导梭阀2.2的第二入口相连通。
当电控和液控给出相反的指令时，所述第一先导梭阀2.1、第二先导梭阀2.2提供的先导压力大于所述电控供油压力，用于确保液压先导的越权控制。
所述电控模块1还包括位移传感器1.3，所述位移传感器1.3与所述主阀芯4相连，用于检测主阀芯4所处的工作位置。
当所述第一比例电磁阀1.1接收电信号时，电控模块1的供油通道PE向所述第一先导通道AE提供对应的压力信号，所述第一先导通道AE的压力信号作用在所述第一先导梭阀2.1的第一入口，然后引入主阀芯4的先导端，推动主阀芯4处于第一工作位(即向右移动)，主供油通道通过主阀芯4与第一工作油口A相通，油液从第一工作油口A进入执行元件的小腔，同时执行元件的大腔的油液通过主阀芯4回油，回油油液被引入到所述回油节流阀芯7入口和第二端，回油油液推动所述回油节流阀芯7克服所述回油节流弹簧8的压力处于第二工作位，形成电控供油压力，并将所述电控供油压力输入至电控模块1的供油通道PE；主供油通道被截止；同时，电控模块1的位移传感器1.3产生位移信号，并将位移信号反馈给电控模块1，形成闭环控制，指导第一比例电磁阀1.1的压力输出；
当所述第二比例电磁阀1.2接收电信号时，电控模块1的供油通道向所述第二先导通道BE提供对应的压力信号，所述第二先导通道BE的压力信号作用在所述第二先导梭阀2.2的第一入口，然后引入主阀芯4的先导端，推动主阀芯4处于第二工作位，主供油通道通过主阀芯4与第二工作油口B相通，油液从第二工作油口B进入执行元件11的大腔，同时执行元件11的小腔的油液通过主阀芯4回油，回油油液被引入到所述回油节流阀芯7入口和第二端，回油油液推动所述回油节流阀芯7克服所述回油节流弹簧8的压力处于第二工作位，形成电控供油压力，并将所述电控供油压力输入至电控模块1的供油通道；主供油通道被截止；同时，电控模块1的位移传感器1.3产生位移信号，并将位移信号反馈给电控模块1，形成闭环控制，指导第二比例电磁阀1.2的压力输出。
当第一先导油口a接收液压先导压力(即液压先导油)时，液控先导压力直接进入第一先导梭阀2.1的第二入口，然后引入主阀芯4的先导端，推动主阀芯4处于第一工作位，主供油通道通过主阀芯4与第一工作油口A相通，油液从第一工作油口A进入执行元件11的小腔，此时执行元件11的大腔的油液通过主阀芯4回油，回油油液被引入到所述回油节流阀芯7入口和第二端，回油油液推动所述回油节流阀芯,回油油液经回油节流阀芯7出口流入油箱；
当第二先导油口b接收液压先导压力时，液压先导压力直接进入第二先导梭阀2.2的第二入口，然后引入主阀芯4的先导端，推动主阀芯4处于第二工作位，主供油通道通过主阀芯4与第二工作油口B相通，油液从第二工作油口B进入执行元件11的大腔，此时执行元件11的小腔的油液通过主阀芯4回油，回油油液被引入到所述回油节流阀芯7入口和第二端，回油油液推动所述回油节流阀芯7,回油油液经回油节流阀芯7出口流入油箱,。
当所述第一比例电磁阀1.1接收信号，但是实际工况意外需要执行元件向相反的方向运转，或者信号出错导致第一比例电磁阀1.1未按照指令得电时，利用第二先导油口b向第二先导梭阀2.2施加先导压力，且所述第二先导油口提供的先导压力大于所述电控供油压力，主阀芯4被推动到第二工作位，主供油通道通过主阀芯4与第二工作油口B相通，油液从第二工作油口B进入执行元件11的大腔，此时执行元件11的小腔的油液通过主阀芯4回到油箱；
当所述第二比例电磁阀1.2接收信号，但是实际工况意外需要执行元件向相反的方向运转，或者信号出错导致第二比例电磁阀1.2未按照指令得电时，利用第一先导油口a向第一先导梭阀2.1施加先导压力，且所述第一先导油口a提供的先导压力大于所述电控供油压力，主阀芯4被推动到第一工作位，主供油通道通过主阀芯4与第一工作油口A相通，油液从第一工作油口A进入执行元件11的小腔，此时执行元件11的大腔的油液通过主阀芯4回到油箱。
下面结合图1-4，以及一具体实施例对本发明中的电液换向阀进行详细说明。
如图1-2所示，本发明实施例中的液控越权的电液换向阀，主要包括电控模块1、主阀芯4、复位弹簧3、第一先导梭阀2.1、第二先导梭阀2.2、换向阀块5、单向阀9、回油节流阀芯7、回油节流弹簧8、先导减压阀6、先导进油口Ps、第一先导油口a、第二先导油口b、第一工作油口A、第二工作油口B、进油口P和回油口T。所述电控模块1包括第一比例电磁阀1.1、第二比例电磁阀1.2、位移传感器1.3、供油通道PE、回油通道TE、第一先导通道AE、第二先导通道BE。
主阀芯4装入换向阀块5中，主阀芯4两侧的端盖中均设置复位弹簧3，且分别设有第一先导梭阀2.1和第二先导梭阀2.2，所述先导梭阀2.1的第一入口连接第一先导油口a，第二入口接电控模块1的第一先导通道AE，出口连接主阀芯4的左侧先导腔；第二先导梭阀2.2的第一入口连接第二先导油口b，第二入口连接电控模块1的第二先导通道BE，出口连接主阀芯4的右侧先导腔。
主阀芯4内部设置阻尼孔10和单向阀9，主阀芯4的后端设置回油节流阀芯7和回油节流弹簧8，回油节流阀芯7含两个工作位，第一工作位为节流小开口，第二工作位为大开口，左侧(即第一工作位处)设置回油节流弹簧，右侧(即第二工作位)连接电控模块1供油通道PE。
进油口P、阻尼孔10、单向阀9共同构成主供油通道，进油口P的压力油依次经过阻尼孔10、单向阀9和回油节流阀芯7的第一工作位到达回油口T，当油量较大时，油液被引入到回油节流阀芯7入口和第二端，回油油液推动所述回油节流阀芯克服所述回油节流弹簧的压力处于第二工作位，并形成电控供油压力，提供给电控模块1的供油通道PE，需要保证电控模块1的供油通道PE中的电控供油压力低于液控先导油源的压力(即第一先导油口a和第二先导油口b提供的压力)，但是高于主阀芯4端部的复位弹簧的压力。在具体实施过程中，电控模块1的供油通道PE中的电控供油压力一般被设置为12bar。
主供油通道的后侧还设置先导减压阀6，先导减压阀6的出口为先导进油口Ps，可以为执行元件11(如手柄等)提供先导油，设计先导减压阀6出口压力应高于电控模块1的供油通道PE中的电控供油压力，实施例一般设置35bar。
当进油口P供油，主阀芯4不换向时，主供油通道在主阀芯4处截止，此时电控模块1中的位移传感器1.3(与主阀芯4抵接)处于零位。进油口P连接先导减压阀6的进口，通过减压形成液控先导压力。另外，主供油通道通过主阀芯4内部的阻尼孔10和单向阀9，从主阀芯4流出，流入回油节流阀芯7的节流孔7.1，为克服所述回油节流弹簧8的压力，回油油液推动所述回油节流阀芯7处于第二工作位，并形成电控供油压力，为电控模块1有信号输入时提供前期压力供应。在实际应用过程中，Ps口为先导执行机构(比如液控手柄或者脚踏阀之类的)供油，经过操作后输出到第一先导油口a或者第二先导油口b。
当第一比例电磁阀1.1接收电信号时，供油通道PE即可向第一先导通道AE提供对应的压力信号，第一先导通道AE的压力信号作用在主阀芯4左侧的第一先导梭阀2.1的一个口，然后引入主阀芯4A侧先导端，推动主阀芯4向右移动，主供油通道通过主阀芯4与第一工作油口A相通，油液从第一工作油口A进入执行元件11的小腔，同时执行元件11的大腔的油液通过主阀芯4回油，回油之前经过回油节流阀芯7，克服回油节流弹簧8，推开回油节流阀芯7，油液通过回油节流阀芯7的第二工作位回油，并形成电控模块1的电控供油压力。此时进油口P到阻尼孔10和单向阀9的油道被截止。电控模块1中的位移传感器1.3往外伸出，同时反馈给电控模块1，形成闭环控制，指导第一比例电磁阀1.1的压力输出，实现流量更精准的控制.
当第二比例电磁阀1.2接收电信号时，与上述方向相反。
当第一先导油口a口接收液压先导压力(即液控先导油)时，液压先导压力直接进入设于主阀芯4左侧的第一先导梭阀2.1的另一个口，然后引入主阀芯4左侧先导端，推动主阀芯4向右移动，主供油通道通过主阀芯4与第一工作油口A相通，油液从第一工作油口A进入执行元件11的小腔，此时执行元件11的大腔的油液通过主阀芯4回油，回油之前经过回油节流阀芯7，克服回油节流弹簧8，推开回油节流阀芯7，油液通过回油节流阀芯7回到液压油箱的同时保证电控模块1中供油通道PE的供油压力。此时进油口P到阻尼孔10和单向阀9的油道被截止。
当第二先导油口b接收液压先导压力时，与a口相反。
当电控模块1中的第一比例电磁阀1.1接收信号但是实际工况意外需要执行机构向相反的方向，或者信号出错导致电磁铁未按照指令得电的时候，此时需要人为的意识高于电控信号的执行，这时，人为操作给第二先导油口b先导压力信号，第二先导油口b的先导压力明显高于第一先导通道AE的压力，主阀芯4被推动到左侧，主供油通道通过主阀芯4与第二工作油口B相通，油液从第二工作油口B进入执行元件11的大腔，此时执行元件11的小腔的油液通过主阀芯4回到油箱。实现换向阀的电控和液控同时保证的时的液控越权功能，以实现人为操作指令高于电控指令的功能。
如图2所示，501为与P油道，如图共3处。502为回油节流阀芯7之前的T油道，用于分别与主阀芯4的第二油口、电控模块1中的主供油通道、回油节流阀芯7的进油口、回油节流阀芯7的第二端相连；回油节流弹簧8设置在回油节流阀芯7的左侧(即第一工作位的端部)，503为回油节流阀芯右侧通道，与T油道502相连通，504为回油节流阀芯7之后的T油道，电控模块1的供油通道PE与T油道502相连。阻尼孔10和单向阀9设置在主阀芯4的内腔，一侧为P油道501，一侧为T油道502。
单向阀9采用图3的结构，其内部设置钢球，钢球的一侧设置锥面完整密封锥面，另一侧设置开口的锥面，实现单向功能。
单向阀9前面设置阻尼孔10，与换向阀块5上面的油道配合，可以实现主阀芯4处于中位状态时连通，主阀芯4被推动处于换向位置时截止。
减压阀6设置在进油口P之后，属于本专业的常规操作，结构方面不再给出。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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，仅是为便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本实用新型保护内容的限制。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (11)

1.一种液控越权的电液换向阀，其特征在于：包括电控模块和换向阀块，以及设于所述换向阀块内的主阀芯、第一先导梭阀、第二先导梭阀、回油节流阀芯和主供油通道；所述主阀芯的两端均设有复位弹簧，且分别通过管道与所述第一先导梭阀和第二先导梭阀的出口相连；所述第一先导梭阀和第二先导梭阀的第一入口分别与电控模块中对应的先导通道相连通，第二入口分别与位于换向阀块上对应的先导油口相连通；
所述主阀芯的第一油口通过管道分别与回油节流阀芯的入口、电控模块的供油通道和回油节流阀芯的第二端相连；
所述回油节流阀芯的第一端设有回油节流弹簧；
所述主供油通道与所述主阀芯的第一油口相连通；
所述换向阀块上还设有分别与主阀芯第二油口和第三油口相连通的第一工作油口和第二工作油口。
2.根据权利要求1所述的一种液控越权的电液换向阀，其特征在于：所述主供油通道包括顺次设置的进油口、阻尼孔和单向阀，所述进油口设于所述换向阀块上，所述单向阀还与主阀芯的第一油口相连通。
3.根据权利要求2所述的一种液控越权的电液换向阀，其特征在于：所述电液换向阀还包括先导减压阀，所述先导减压阀的一端与所述进油口相连通，另一端用于作为先导进油口。
4.根据权利要求1所述的一种液控越权的电液换向阀，其特征在于：当所述主阀芯处于换向状态时，通过所述第一工作油口或第二工作油口将执行元件的回油油液引入到所述回油节流阀芯入口和第二端，回油油液推动所述回油节流阀芯克服所述回油节流弹簧的压力处于第二工作位，形成电控供油压力，并将所述电控供油压力输入至电控模块的供油通道。
5.根据权利要求1所述的一种液控越权的电液换向阀，其特征在于：当所述主阀芯处于中位时，所述主供油通道中的油进入至所述主阀芯，然后从所述主阀芯流出；
当从主阀芯流出的回油油液体积小于设定阈值时，回油油液经过回油节流阀芯入口流至设于回油节流阀芯第一端处的节流孔，最后经回油节流阀芯出口流入油箱；
当从主阀芯流出的回油油液体积大于设定阈值时，回油油液引入到所述回油节流阀芯入口和第二端，回油油液推动所述回油节流阀芯克服所述回油节流弹簧的压力处于第二工作位，形成电控供油压力，并将所述电控供油压力输入至电控模块的供油通道，同时，回油油液经回油节流阀芯出口流入油箱。
6.根据权利要求1所述的一种液控越权的电液换向阀，其特征在于：所述电控模块中包括第一比例电磁阀和第二比例电磁阀，以及供油通道、回油通道、第一先导通道、第二先导通道；
所述供油通道的一端分别与所述第一比例电磁阀和第二比例电磁阀相连通，另一端与回油节流阀芯的入口和第二端相连通，接收来自回油节流阀芯输出的电控供油压力；所述回油通道一端分别与所述第一比例电磁阀和第二比例电磁阀相连通，另一端用于与油箱相连；
所述第一先导通道的一端与所述第一比例电磁阀相连，另一端与第一先导梭阀的第二入口相连通；
所述第二先导通道的一端与所述第二比例电磁阀相连，另一端与第二先导梭阀的第二入口相连通。
7.根据权利要求6所述的一种液控越权的电液换向阀，其特征在于：当电控和液控给出相反的指令时，所述第一先导梭阀、第二先导梭阀提供的先导压力大于所述电控供油压力，用于确保液压先导的越权控制。
8.根据权利要求6所述的一种液控越权的电液换向阀，其特征在于：所述电控模块还包括位移传感器，所述位移传感器与所述主阀芯相连，用于检测主阀芯所处的工作位置。
9.根据权利要求8所述的一种液控越权的电液换向阀，其特征在于：当所述第一比例电磁阀接收电信号时，电控模块的供油通道向所述第一先导通道提供对应的压力信号，所述第一先导通道的压力信号作用在所述第一先导梭阀的第一入口，然后引入主阀芯的先导端，推动主阀芯处于第一工作位，主供油通道通过主阀芯与第一工作油口相通，油液从第一工作油口进入执行元件的小腔，同时执行元件的大腔的油液通过主阀芯回油，回油油液被引入到所述回油节流阀芯入口和第二端，回油油液推动所述回油节流阀芯克服所述回油节流弹簧的压力处于第二工作位，形成电控供油压力，并将所述电控供油压力输入至电控模块的供油通道，同时，回油油液经回油节流阀芯出口流入油箱；主供油通道被截止；同时，电控模块的位移传感器产生位移信号，并将位移信号反馈给电控模块，形成闭环控制，指导第一比例电磁阀的压力输出；
或者，当所述第二比例电磁阀接收电信号时，电控模块的供油通道向所述第二先导通道提供对应的压力信号，所述第二先导通道的压力信号作用在所述第二先导梭阀的第一入口，然后引入主阀芯的先导端，推动主阀芯处于第二工作位，主供油通道通过主阀芯与第二工作油口相通，油液从第二工作油口进入执行元件的大腔，同时执行元件的小腔的油液通过主阀芯回油，回油油液被引入到所述回油节流阀芯入口和第二端，回油油液推动所述回油节流阀芯克服所述回油节流弹簧的压力处于第二工作位，形成电控供油压力，并将所述电控供油压力输入至电控模块的供油通道，同时，回油油液经回油节流阀芯出口流入油箱；主供油通道被截止；同时，电控模块的位移传感器产生位移信号，并将位移信号反馈给电控模块，形成闭环控制，指导第二比例电磁阀的压力输出。
10.根据权利要求8所述的一种液控越权的电液换向阀，其特征在于：当第一先导油口接收液压先导压力时，液压先导压力直接进入第一先导梭阀的第二入口，然后引入主阀芯的先导端，推动主阀芯处于第一工作位，主供油通道通过主阀芯与第一工作油口相通，油液从第一工作油口进入执行元件的小腔，此时执行元件的大腔的油液通过主阀芯回油，回油油液被引入到所述回油节流阀芯入口和第二端，回油油液推动所述回油节流阀芯,回油油液经回油节流阀芯出口流入油箱；
或者，当第二先导油口接收液压先导压力时，液压先导压力直接进入第二先导梭阀的第二入口，然后引入主阀芯的先导端，推动主阀芯处于第二工作位，主供油通道通过主阀芯与第二工作油口相通，油液从第二工作油口进入执行元件的大腔，此时执行元件的小腔的油液通过主阀芯回油，回油油液被引入到所述回油节流阀芯入口和第二端，回油油液推动所述回油节流阀芯,回油油液经回油节流阀芯出口流入油箱。
11.根据权利要求6所述的一种液控越权的电液换向阀，其特征在于：当所述第一比例电磁阀接收信号，但是实际工况意外需要执行元件向相反的方向运转，或者信号出错导致第一比例电磁阀未按照指令得电时，利用第二先导油口向第二先导梭阀施加先导压力，且所述先导压力大于所述电控供油压力，主阀芯被推动到第二工作位，主供油通道通过主阀芯与第二工作油口相通，油液从第二工作油口进入执行元件的大腔，此时执行元件的小腔的油液通过主阀芯和回油节流阀芯后回到油箱；
或者，当所述第二比例电磁阀接收信号，但是实际工况意外需要执行元件向相反的方向运转，或者信号出错导致第二比例电磁阀未按照指令得电时，利用第一先导油口向第一先导梭阀施加先导压力，且所述先导压力大于所述电控供油压力，主阀芯被推动到第一工作位，主供油通道通过主阀芯与第一工作油口相通，油液从第一工作油口进入执行元件的小腔，此时执行元件的大腔的油液通过主阀芯和回油节流阀芯回到油箱。
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