CN204572611U - 一种新型动臂卸荷阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型动臂卸荷阀，包括两位两通换向阀，两位两通换向阀与稳流阀连接，稳流阀的流量值和动臂油缸无杆腔油液卸荷速度值相一致，两位两通换向阀还与动臂卸荷阀的F口连接，稳流阀与第一单向阀连接，第一单向阀与动臂卸荷阀的G口连接，动臂卸荷阀的G口与油箱连接，第二单向阀一端与动臂卸荷阀的E口连接，另一端与第一单向阀和稳流阀之间的管道连接，且第一单向阀的开启压力要大于第二单向阀的开启压力。本实用新型操作方法简单，下降最高速度可控，且不受动臂姿势、负载及角度等因素的影响；不受整机液压***方式影响，液控液压***、电比例液压***均可使用此阀达到预想的目标。

Description

一种新型动臂卸荷阀

技术领域

本实用新型属于动臂卸荷技术领域，具体涉及一种新型动臂卸荷阀。

背景技术

在挖机常时间不工作或运输过程中，若动臂长时间存在半空中会自动下降，对周围的人与物产生不可预测的风险，为了增加整机的稳定性，同时避免动臂油缸的内泄，可将动臂下降放置于地面或一固定的装置上，如图1所示。而为了保证整机稳定性，增大接触面积，使其履带与动臂全部接触地面或装置，通常的做法为在操作人员的操纵下，使动臂在液压***的作用下下降至地面或装置上，使其与地面或装置完全接触，或者运用动臂再生阀通过操纵手柄使动臂在重力的作用下自动下降。

为了避免在放置时动臂对地面或装置造成不必要的破坏，最好不要在液压***作用下完成此动作，因为液压***操作过程中操作人员通过手柄感受不到动臂与地面或装置接触时的时间，同时在重力下降时速度也不宜太快，否则，它将影响整机稳定性，在重力与速度作用下还会破坏地面或装置。

动臂再生阀的动作指令是由液控先导手柄执行的，在电比例控制挖机中没有液控先导手柄，此动臂再生阀无法得到应用；同时，在有液控先导***的挖机中使用时，因再生阀的实现原理是节流阀控制，而节流阀对流量的控制不精确，且会根据负载的变化而变化，所以动臂摆放姿势、动臂承载负载、动臂与地面的角度不同，都会引起下放速度的变化，在下放速度过大时，动臂与地面或装置接触，会在重力的作用下使地面或装置遭到不同程度的破坏。

为了解决上述问题，现有技术的两种方法分别为操作人员操纵手柄使动臂在整机液压***的作用下下降至地面；另一种方法是动臂再生阀动作使动臂在重力作用下下降至地面。下面分别简单的介绍一下各方法的使用过程及存在的缺点。

如图2所示，此液压***为挖机动臂油缸操纵原理图。先导手柄1在操作人员的操纵下左右扳动手柄，操纵液控换向阀4移至右位或左位，使变量柱塞泵5的高压油进入两动臂油缸，实现动臂的下降或上升。

在挖机不工作时，需将动臂下放，其实现原理如下：操作人员操纵手柄4至a位置，使先导手柄4中P口先导压力油通过a作用至液控换向阀8的右侧，克服液控换向阀8左侧的弹簧力，使阀芯向左移动，变量柱塞泵9的出口高压油与动臂油缸6与动臂油缸7的小腔即有杆腔相通，压力油不断进入油缸小腔，大腔油液通过液控换向阀8流向油箱，动臂油缸6与动臂油缸7在动臂结构件的作用下同步回缩，带动动臂向下转动逐渐靠近地面或图1中的动臂停放装置1的上表面。

此操纵方式是由整机固有液压***功能实现的，没有额外增加成本，但达到的效果往往不尽人意。其缺点为：（1）在靠近地面时，过早停止操作手柄，会使动臂不能完全接触地面，过晚停止操作手柄，在液压***的作用下，动臂会对地面产生破坏，因为操作人员手柄操纵力矩与动臂的负载没有关系，即操作人员感受不到动臂负载的变化；为了不对地面造成影响，对操作人员的操作水平提出更高要求，同时对整机液压***微动性能要求也较高，在动臂接触地面前一瞬间，速度不能太快，否则不宜达到预期效果，还有可能引起整机晃动。（2）操作人员在放下动臂时，因环境条件复杂，天气与挖机动臂周围障碍物可能会影响操作人员的视线，使其看不到动臂与地面或装置的接触点，导致下放过多或不足，效果极差。

如图3所示，动臂再生阀为一液控比例换向阀，A口与动臂油缸的大腔相连，B与动臂油缸的小腔相连，C口与油箱相连，D口与液控先导手柄相连，左侧的弹簧力与D口的液控先导压力范围相匹配。

当操作人员没有操作与D口相连的先导手柄时，D口油路与油箱相连，压力为零，动臂再生阀在左侧压力的作用下置于左位，如图3所示，A口、B口及C口互不相通，动臂油缸两侧油路封闭，动臂保持不动；当操纵先导手柄至一定角度后，先导油路的压力油会作用在动臂再生阀的D口，先导压力与作用面积的乘积值大于左侧的弹簧力时，再生阀阀芯向左侧移动一段距离，直到A口、B口及C口相互连通，此时因与动臂油缸下腔连通的A口在动臂重力的作用下使油液流向与油箱相连的压力低于A口的C口并侧流回油箱，油缸下腔油液减少，动臂下降，油缸上腔容积增大，因没有主动补油泵，上腔将产生负压，通过动臂再生阀的B口从A口处吸油。在动臂油缸回缩过程中，大腔流出的油液远大于小腔需求补充的油液，所以，总有一部分油液流回油箱，即在动臂再生阀起作用时，再生阀A口进油、B口及C口出油，顺利将动臂下放至地面或固定装置上。

虽然动臂再生阀达到了在重力作用下下落的目的，但仍存在以下缺点：

（1）速度不可控。在动臂再生阀打开时，为了防止动臂在重力作用下迅速下降，在A口附近安装一节流塞，如图3再生阀右位所示，大腔油液受到节流作用，下降速度会降低，但仍会受动臂角度、动臂负载及动臂高度的影响，即速度不可控，在节流塞大小不变的情况下，负载越大，下降的速度越大，所以，与动臂下落效果预想还有一定的差距。

（2）油缸小腔容易产生吸空。在再生阀工作过程中，油缸小腔为被动补油，小腔容积增大产生真空吸入从A口即大腔流出的油液，无法保证其补油的有效性，易出现吸空现象，对整机液压***产生不利影响。

（3）电控挖机无法使用此动臂再生阀。此再生阀的换向是由先导液控手柄来实现的，当挖机操作***为电比例控制时，尤其是近年来，遥控挖机的需求与发展趋势明显，整机没有先导控制***，就无法使用此再生阀，难以达到预想的目的。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种新型动臂卸荷阀，不仅能弥补现有再生阀存在的不足，又不增加成本，不增加操作人员的劳动强度的前提下，达到预想的目标。

本实用新型的目的是以下述方式实现的：

一种新型动臂卸荷阀，包括两位两通换向阀，两位两通换向阀与稳流阀连接，稳流阀的流量值和动臂油缸无杆腔油液卸荷速度值相一致，两位两通换向阀还与动臂卸荷阀的F口连接，稳流阀与第一单向阀连接，第一单向阀与动臂卸荷阀的G口连接，动臂卸荷阀的G口与油箱连接，第二单向阀一端与动臂卸荷阀的E口连接，另一端与第一单向阀和稳流阀之间的管道连接，且第一单向阀的开启压力要大于第二单向阀的开启压力。动臂卸荷阀的F口与左动臂油缸和右动臂油缸的无杆腔连接，动臂卸荷阀的E口与左动臂油缸和右动臂油缸的有杆腔连接。

所述第一单向阀为回油背压阀，第二单向阀为补油单向阀。

所述两位两通换向阀为电比例两位两通换向阀或液控两位两通换向阀。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：

（1）操作方法简单，只需操纵一电磁阀按钮即可使动臂在重力作用下下放至原定目标上方；

（2）下降最高速度可控，且不受动臂姿势、负载及角度等因素的影响；

（3）不受整机液压***方式影响，液控液压***、电比例液压***均可使用此阀达到预想的目标；

（4） 在发动机停止运转时，卸荷阀仍能正常使用，运用灵活。

附图说明

图1是挖机停放状态的结构示意图。

图2是操纵动臂下放原理图。

图3是动臂再生阀原理图。

图4是本实用新型的原理图。

图5是本实用新型的工作应用原理图。

其中，1是动臂停放装置；2是动臂；3是动臂油缸；4是挖机底盘；5是先导手柄；6是左动臂油缸；7是右动臂油缸；8是液控换向阀；9是变量柱塞泵；10是吸油过滤器；11是油箱；12是第一单向阀；13是稳流阀；14是第二单向阀；15是两位两通换向阀；16是电液比例换向阀。

具体实施方式

如附图4-5所示，一种新型动臂卸荷阀，包括两位两通换向阀15，两位两通换向阀15与稳流阀13连接，稳流阀13的流量值和动臂油缸无杆腔油液卸荷速度值相一致，两位两通换向阀15还与动臂卸荷阀的F口连接，稳流阀13与第一单向阀12连接，第一单向阀12与动臂卸荷阀的G口连接，动臂卸荷阀的G口与油箱11连接，第二单向阀14一端与动臂卸荷阀的E口连接，另一端与第一单向阀12和稳流阀13之间的管道连接，且第一单向阀12的开启压力要大于第二单向阀14的开启压力。动臂卸荷阀的F口与左动臂油缸6和右动臂油缸7的无杆腔连接，动臂卸荷阀的E口与左动臂油缸6和右动臂油缸7的有杆腔连接。

所述第一单向阀12为回油背压阀，第二单向阀14为补油单向阀。

所述两位两通换向阀15为电比例两位两通换向阀或液控两位两通换向阀。

稳流阀13设定的流量值为动臂油缸无杆腔油液卸荷的最大速度值，可根据不同挖机的实际需求调整选取此数值，即不管动臂在什么状态下，动臂下降的最大速度不超过此流量值；两位两通换向阀15为比例阀，给予不同的电流值，阀的开口度大小就不同，可以实现控制通过此阀的流量值，即小于稳流阀13设定值的任一数值。

动臂油缸卸荷阀各油口连接使用说明：F口连接动臂油缸的无杆腔，E口连接动臂油缸的有杆腔，即单向补油油路，G口连接油箱11。

第一单向阀12与第二单向阀14的使用特点：因两阀设定的开启压力不同，即第一单向阀12设定值高于第二单向阀14，即在图4所示的h处的油液优先流向为h—第二单向阀14—E口—油缸有杆腔油路，当压力值上升到第一单向阀12的设定值后，油液才会通过h—第一单向阀12—G口—油箱油路；油箱11内油液在第一单向阀12的作用下无法流向动臂油缸的有杆腔和无杆腔；动臂油缸有杆腔内油液在第二单向阀14的作用下无法流向动臂油缸的无杆腔及油箱11。

如图5所示，动臂油缸卸荷阀在挖机动臂油缸液压***中的应用原理图，动臂卸荷阀的E口、F口分别与动臂油缸的有杆腔与无杆腔相连，G口与油箱11接通。挖机动臂在工作时由变量柱塞泵9提供压力油，油缸的上升与下降由电液比例换向阀16来实现，电液比例换向阀16左侧电磁阀得电，变量柱塞泵9出口的压力油通过电液比例换向阀16进入左动臂油缸6与右动臂油缸7的无杆腔，动臂上升；返之，动臂油缸回缩，动臂下降。

下面将本实用新型动臂油缸卸荷阀安装在挖机动臂油路后的整机在各种使用状态做一一说明：

（1）变量柱塞泵9起动、电液比例换向阀16一侧得电——挖机工作状态；

（2）电液比例换向阀16不得电，动臂油缸卸荷阀中的两位两通换向阀15带电——停工停放机器状态；

（3）变量柱塞泵9未起动、电液比例换向阀16及两位两通换向阀15均不得电——运输或停机状态。

本实用新型的工作过程如下：当挖机工作完成或爬上运输车准备停机时，变量柱塞泵9停止转动，电液比例换向阀16不得电的情况下，使两位两通换向阀15得电，阀中F至h油路接通，左动臂油缸6与右动臂油缸7无杆腔内油液在整个动臂重力的作用下受至挤压，由于F至h油路接通，无杆腔内压力油流至稳流阀13的上方，由于稳流阀13自身特点为通过其最大流量不超过最大设定流量（此数值可以根据需要设定），动臂油缸的最大回缩速度受到限制；同时由于两位两通换向阀15输入信号为比例信号，通过输入不同的电流可控制其开口大小，即可控制通过两位两通换向阀15的流量（其流量小于稳流阀13的设定值），即可通过控制输入两位两通换向阀15的电流值控制动臂下降的速度，达到微动的性能效果。

当动臂油缸无杆腔回油流至h处时出现两个油路，其一为①h—第一单向阀12—G口—油箱油路，另其一为②h—第二单向阀14—E口—动臂油缸有杆腔油路。两油路中均有一单向阀，然而因油路①中第一单向阀12的开启压力大于回路②中的第二单向阀14的开启压力，所以从油缸无杆腔的回油优先流向油路②，待油路中的压力达到第一单向阀12的开启压力时，油路①中的油液才能流通，所以此设计为优先满足两动臂油缸有杆腔的补油，避免了吸空现象的出现。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：

（1）操作方法简单，只需操纵一电磁阀按钮即可使动臂在重力作用下下放至原定目标上方；

（2）下降最高速度可控，且不受动臂姿势、负载及角度等因素的影响；

（3）不受整机液压***方式影响，液控液压***、电比例液压***均可使用此阀达到预想的目标；

（4） 在发动机停止运转时，卸荷阀仍能正常使用，运用灵活。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围。

Claims (3)

1.一种新型动臂卸荷阀，其特征在于：包括两位两通换向阀（15），两位两通换向阀（15）与稳流阀（13）连接，稳流阀（13）的流量值和动臂油缸无杆腔油液卸荷速度值相一致，两位两通换向阀（15）还与动臂卸荷阀的F口连接，稳流阀（13）与第一单向阀（12）连接，第一单向阀（12）与动臂卸荷阀的G口连接，动臂卸荷阀的G口与油箱（11）连接，第二单向阀（14）一端与动臂卸荷阀的E口连接，另一端与第一单向阀（12）和稳流阀（13）之间的管道连接，且第一单向阀（12）的开启压力要大于第二单向阀（14）的开启压力。

2.根据权利要求1所述的新型动臂卸荷阀，其特征在于：所述第一单向阀（12）为回油背压阀，第二单向阀（14）为补油单向阀。

3.根据权利要求1所述的新型动臂卸荷阀，其特征在于：所述两位两通换向阀（15）为电比例两位两通换向阀或液控两位两通换向阀。