CN85109250A - 液压控制设备 - Google Patents

Abstract

一种液压控制装置，具有至少两个入口节流式提动阀和两个出口节流式提动阀。为了使结构紧凑并具有大流量，装置作如下布局：在上层平面中布置了由各个入口节流式提动阀和各个负荷逆止阀配成的阀对，在下层平面中布置了由各个出口节流式提动阀和一个电磁线圈致动的导阀所配成的阀对，在中层平面里布置了与出口节流式提动阀相连的导阀、和与入口节流式提动阀相连的减压阀这二者组成的阀对，这些阀都被安排成相互面对的位置，而负荷逆止阀与入口节流式提动阀被置于同一垂直面且互相平行的关系之中。

Description

本发明涉及到一个包括有提动阀的液压控制设备，特别是涉及到一些用来控制许多致动器的液压控制设备，例如装在重型挖掘机和起重机上的驱动工作工具用的液压缸装置。

以前人们曾使用过这样一种液压控制设备，该设备包括有至少两套入口节流式提动头和至少两套出口节流式提动头，它们是以如下方式装在阀体之中的，即它们的外圆周表面侧位于它们的主要孔口内，它们的引导端位于它们的辅助孔口内，上述各提动头均通过一个导阀将其随意地开启和关闭，致动该导阀的控制信号由一个控制器发生并传送出来，而这一控制信号是与一组操纵杆所产生的操作变量成比例的，上述入口节流式提动头的主要侧孔口是与一变量泵相连通，它们的各辅助孔口是通过各相应的负荷逆止阀而与上述的出口节流式提动头的主要侧孔口、并和至少一个致动器相连通，该导阀的活塞可滑动地装在各个上述的导阀之中，该导阀活塞在阀中与一个通道相连，其布局为，如发出相应的控制信号，使活塞处于空档位置，就可卸除位于出口节流式提动阀孔口内液体的压力。

但是这样一种液压控制设备由于它未能适当地布置好提动阀和导阀的位置，所以它的尺寸很大并且制造成本也很昂贵。

还有，在美国专利NO4，201，052和4，535，809中所公开的液压控制***，它们并不适用于那些巨型挖掘机之类的液压设备上，因为这些液压设备要求液压流体以高的流量流经该处并流入装在挖掘机上的液压缸内。

本发明考虑到在已有技术的设备或***中所存在的上述问题，并且为了解决此问题而提供了一种结构紧凑的、小型的、且价格不贵的液压控制设备，由于适当地布置了装在其中的提动阀和导阀，因此该设备能满足在大流量情况下输送液压流体的要求。

为了达到上述目的，本发明提供了一种液压控制设备，它至少包括有两套装在阀体内的入口节流式提动阀，其布局为：使该提动阀的外圆周表面侧位于各相应的液压流体供给孔口之内，该孔口与变量泵相连通;还至少装有两套出口节流式提动阀，其外圆周表面侧位于各相应的辅助输入孔口内，而每一输入孔口则通过一个负荷逆止阀而与各个入口节流式提动阀引导端的输出侧相连通，上述各出口节流式提动阀均安装在阀体内，并与上述各入口节流式提动阀配成阀对;各电磁致动的导阀在与一个液压阀一起操作时，可与上述各入口节流式提动阀相连通，上述各个由电磁致动的导阀均由一控制器所传送的输出信号所致动，该控制器是根据一组操纵杠杆的操作变重，按比例地使上述各个入口节流式提动阀随意地开启和关闭;此外，每一个导阀均与上述的每一个出口节流式提动阀相连通，以便于控制上述每一个出口节流式提动阀内的流体压力，所说的出口节流式提动阀的外圆周表面侧至少与一个致动器相连通，其特征为在上层平面中布置了由上述各入口节流阀和上述各负荷逆止阀配成的阀对，在下层平面中布置了由上述各出口节流阀和电磁导阀组成的阀对，该导阀和放置于对面的、相应的上述入口节流阀连通，在上、下层之间的中间层平面上布置了由各个导阀和各减压阀配成的阀对，此处的导阀系与相应的上述出口节流式提动阀相通而减压阀则与安置在对面一侧的上述的入口节流式提动阀连通，中间层上的阀对均处于与另一个阀对相对面的位置上，和每一个所说的负荷逆止阀是垂直地布置，通过上述导阀作为中间通道与上述各个出口节流式提动阀成平行布置，该布局能使一个上述的入口节流式提动阀内的流体压力被引导入与另一入口节流阀相通的减压阀的入口之中，并流经与减压阀之一相通的电磁致动导阀又流回到减压阀的引导端去，流体从这里可以流向位于对面的、处于上述入口节流阀之一和上述一个负荷逆止阀之间的空腔中。

再者，根据本发明还提供了一套液压控制设备，其特征为：从上述各入口节流阀将流体压力引向位于对面的、入口节流阀之一与一个负荷逆止阀之间的空腔，所用连通入口节流阀之一和一个负荷逆止阀二者的通道，是沿着对角方向线延伸的。

此外，根据本发明，还提供了一套液压控制设备，其特征在于一种控制阀装置包含一个动作被控制在下述两个孔口之间的滑动导阀，其中一个孔口是与上述各入口节流式提动阀的压力室连通的进入口，另一孔口是通过一固定式限制器和位于对面的、处于入口节流阀之一与一个电磁导阀之间的空腔相连通的孔口，用这种控制阀装置可以代替原来用以启、闭上述各入口节流式提动阀的、由一个减压阀和一个电磁致动的导阀所组成的阀对。

关于本发明已谈到的以及其它许多优点、特点和更多的目的，对于那些熟悉本项技术的人来说，在参照了下面按本发明原理的各种结构最佳实施例的插图图例、详细说明和附图之后，自会清楚明了。

图1为平面简图，示出了本发明的液压控制设备的阀体情况;

图2为图1中的液压控制设备的阀体的侧向立视简图;

图3为图2中沿Ⅲ-Ⅲ线的阀体剖视图;

图4为液压线路的剖视图，该液压线路包括有一个本发明实施例中用的控制阀装置，该装置既能起减压阀的作用又能起电磁致动的导阀的作用;另外，

图5至7为效果图表，示出采用了如图4中控制阀装置所取得的效果。

液压控制装置的阀体1的外部形状示于图1的平面图和图2的侧向立面图中。

装在阀体1中至少有两套入口节流式提动阀2a、2b和至少有两套与阀2a、2b配套的出口节流式提动阀3a、3b。参考号40a、40b各表示用于电磁线圈致动的导阀4a、4b上的比例位置动作电磁线圈，该导阀4a、4b各与减压阀5a、5d相连通，以便于控制上述每一个入口节流式提动阀的开启和关闭。这些部件的详细布置如图3中所示。

参照图3和4，下面将详细介绍本发明实施例的液压控制装置的阀体1的结构。但是，必须指出图3介绍的仅是该阀体1的一侧，该阀体的另一侧与此侧相同故未予示出。

简而言之，该阀体1具有一个第二入口节流式提动阀2b和一个负荷逆止阀6b，两者相对面地装在如图3中所示的上层平面之中。还有，上述的负荷逆止阀6b和一出口节流式提动阀3b系布置于同一垂直面中且二者互相平行地与导阀7b相连通，带有一活塞71b的导阀7b用于控制出口节流式提动阀3b，该导阀7b位于中间。活塞41b位于下层平面中，它与出口节流式提动阀3b呈相互对面的位置关系，活塞41b可滑动地安装在一个由电磁致动的导阀4b中，该导阀4b与入口节流式提动阀2a相连通。上述的导阀4b由导阀活塞41b组成，活塞41b由比例位置动作电磁线圈40b和一可滑动地装在减压阀5b之内的活塞51b来控制，两个活塞均布置于垂直面中并互相成平行关系。减压阀5b的活塞51b与导阀活塞71b成相对面布置，位于上下层水平面间的中间水平面之内的导阀活塞71b是用来控制上述的出口节流式提动阀3b的。

还有，虽然图3中示出了位于液压控制装置一侧的入口节流式提动阀2b、出口节流式提动阀3b和用于控制这些提动阀的由电磁线圈致动的导阀4b，但应当指出，正如图1和图2中所示出的，实际上是有两列同样的阀装置的。

该装置的布局是这样的，从入口节流式提动阀2b的引导端输出侧输送出的压力流体可以经由滑动地装在负荷逆止阀6b之内的负荷活塞流入到位于出口节流式提动阀3b的外圆表面侧的进入口31b之内。该进入口31b至少与一个致动器“A”相连接。

还有，在位于第一入口节流式提动阀2a之中的弹簧室21内的压力流体被送入到位于其后边的压力室8之中，然后，经一通道90a进入到一位于减压阀5b之内的进入口52b之中。被送入到减压阀5b的进入口52b中的压力流体可以流动穿过该相邻的由电磁线圈致动的导阀4b而再一次流入到一压力室53b，该压力室位于减压阀5b的引导端之中。并且，该装置的设计还要使送入到压力室53b中的压力流体可以流动穿过一通道91a而流入到该第一入口节流式提动阀2a的引导端一侧中去，也就是说流入到对面的第一入口节流式提动阀2a和负荷逆止阀6a之间的空腔中去。因此，如图2中所示，通道90a、91a沿着位于第一入口节流式提动阀2a和该减压阀5b之间的对角线伸延，通道90b、91b也处于同样的情况。

下面介绍液压控制装置的操作。

一操纵杠杆（图中未示出）进行操作，从而使致动器“A”动作，因此从变量泵11供给的压力流体进至位于第一入口节流式提动阀2a中的进入口20a中。还有，与入口节流式提动阀2b和出口节流式提动阀3b相连的导阀4b和7b也同时相应地执行操作，因此将提动头（可滑动地装在提动阀中）开启。更详细地说，该第一入口节流式提动阀的进入口20a通过一限制间隙与弹簧室21相通，该间隙位于第一提动阀2a内的阀孔22和自由地装在孔22内的一量销23的大直径部位23a之间。其次，如果比例位置动作线圈40b在此条件下通电激励，则导阀活塞41b将以更大的力对抗压缩弹簧43b的作用力并进行运动，从而使导阀活塞41b的提动头部位44b开启，因而降低了位于减压阀5b中的进入口52b内的流体压力。因此，减压阀5b的活塞51b由于压缩弹簧54的作用力而向图中所示的左方移动，使进入口52b能与排出口53b相通。其结果是，在第一入口节流式提动阀2a的压力室8内的流体压力将会降低，致使在进入口20a和压力室8之间产生了压力差，该压力差可以充分地开启该提动阀20a。因此，该入口节流式提动阀2a将会向图示中的左方移动，从而使压力流体从进入口20a流入到第二孔口30a，孔口30a位于第一入口节流式提动阀2a的引导端一侧。

第一入口节流式提动阀2a的开启程度是按照压力室8内的压力降的数值而定的。当提动头的开启程度过大，则量销23的变量限制器23b将不再起任何限制作用而使入口20a同压室8之间完全接通，从而消除了二者之间的压力差。其结果是，第一入口节流式提动阀2a由于该提动头本身承受压力的面积差别将会在阀的关闭方向上向后移动（如图示中的向右方向）。

同时，减压阀5b的活塞51b感受到排出口53b内的流体压力并且开启了由电磁线圈致动的导阀4b的活塞41b，以调节压力流体从进入口52b流到导阀4b的进入口42b之中的流量。因此，即使变量泵11供给第一入口节流式提动阀2a的进入口20a中去的流体压力产生波动，仍能进行补偿以保持流体在恒定的流速下从进入口20a流出并流至第二孔口30a之内。

在上述的实施例中，由一个电磁线圈致动的导阀和一个减压阀在平行的位置关系上组成的每一阀对可用来控制入口节流式提动阀的开启和关闭，图4中介绍了一种紧凑而又简化了的阀装置，该阀装置能完成上述两种阀的功能。

请参见图4，该入口节流式提动阀2b内具有一弹簧室21，在该弹簧室中装有一压缩弹簧24，弹簧24顶在弹簧室21的内底部，该弹簧24作用到提动阀2b上使其趋向关闭。再者，量销23可滑动地安装在提动阀2b之内，该量销用于连通或切断压力室26（它通过一通道25同进入口20b接通）与弹簧室21之间的连系，该量销利用一变量限制器部分23b来限制流体的压力。再者，***到弹簧室21内的量销23的引导端部具有一带孔28的弹簧保持器座27，压缩弹簧24的另一端即压靠在该座上。

压力室8通过孔28而同弹簧室21相通，该压力室8与一电磁线圈致动的导阀元件80相连通。导阀元件80具有一阀体80a，阀体中装有一由电磁线圈81所操纵的导阀滑柱82。上述导阀柱82被置于与上述压力室8及孔口84相连通的孔口83之中，孔口84通过一固定式限制器85与出口节流式提动阀的引导端的输出侧相连，该先导阀柱82承受压缩弹簧86（装在弹簧室80b之中）的弹力作用而使阀趋于关闭。弹簧室80b通过通道87而与出口节流式提动阀的引导端的输出侧相连。再者，导阀柱82的与电磁线圈81相反方向的端头部位具有一通道89，可使室88与孔口84相连通。

下面介绍导阀元件80的操作。当操作电流“i”通过电磁线圈81而激励该线圈时，导阀柱82向着克服压缩弹簧86作用力的方向移动，将孔口83与孔口84相通连，可使位于压力室8（该压力室位于入口节流式先导阀2b的后面）中的压力流体经固定的限制器85流入到出口节流式提动阀的引导端的输送侧之中。此后，在压力室8中的流体压力将会下降，致使入口节流式提动阀2b向右移动，并使进入口20b与辅助孔口30b相连通，因而使该压力流体从进入口20b流入到该辅助孔口30b之中。

图5中示出了主控流体的流量Q和减压阀输出压力之间的关系。图6中示出了电磁线圈的操作电流“i”和输出压力P之间的关系。而图7中示出了主流体的流量QM和先导流体流量Q之间的关系。如图5中所示，从减压阀输出的输出压力P是与主控流体流量Q的平方成正比例的。再者，从图7中可明显地看出，该主流体的流量QM在主控流体的流量达到一预定值QO之前，一直保持零值。这样做的目的是保证该入口节流式提动阀2b能正确地就位。因此，如图6中所示，考虑流过电磁线圈的电流“i”和输出压力P之间的关系时，预先设定了压力偏置数值Po。因此，由于该主流体的流量QM的控制是从主控流体压力Po和流量Qo开始进行的，所以可以有效地进行控制，使流量和流体压力之间大致上保持一个线性的关系。

应当认为，上述的内容仅说明了本发明的最佳实施例的情况，但本发明的范围决不限于此。对于本技术领域中的技术人员来说，可以在本发明的范围（如所附的权利要求中所提出的范围）之内很容易地提出一些对本发明的附加修改或变化方案。

Claims (3)

1、一种液压控制装置包括有至少两套装在一个阀体内的入口节流式提动阀，按如下方式布置，提动阀的外圆表面侧位于各相应的液压流体供给孔口内，各孔口与变量泵相连；本装置还包括有至少两套出口节流式提动阀，其外圆表面侧位于相应的各辅助进入口内，自入口节流式提动阀的引导端的输出侧可通过一负荷逆止阀与各辅助进入口相连，装在阀体内的上述各出口节流式提动阀与上述各入口节流式提动阀一起构成阀对；各个由电磁线圈致动的导阀均与上述各入口节流式提动阀相连并与减压阀一起操作，上述各个电磁线圈致动的导阀均由一控制器所传送的输出信号致动，该控制器根据一组操纵杠杆的操作变量按比例地使上述各个入口节流式提动阀随意地开启和关闭；此外，各导阀均与上述各个出口节流式提动阀相连，以便控制上述各出口节流式提动阀内流体的压力，上述出口节流式提动阀的外圆周表面侧至少与一个致动器相连通，其特征在于上层水平面中布置了由上述各入口节流式提动阀和上述各负荷逆止阀配成的阀对，在下层平面中布置了由上述各出口节流式提动阀和各个电磁致动导阀配成的阀对，其中上述各电磁致动导阀均与上述各入口节流式提动阀相连通，而各个入口节流式提动阀则位于与其相连的各电磁致动的导阀对面，在上、下两层之同的中层平面里则布置了由各个导阀和各减压阀所配成的阀对，其中各导阀相应地与上述的出口节流式提动阀相连，而各个减压阀又相应地与放置在它对面的入口节流式提动阀相通，这些阀对都被布置成面对面的关系，上述各负荷逆止阀与上述各出口节流式提动阀则被布置成同处于一个垂直面而又相互平行的关系之中，该设备的布置是使位于上述各入口节流式提动阀内的流体压力可引导至与另一入口节流式提动阀相连的减压阀的进入口之中，流体通过与上述减压阀相连的电磁致动阀后又重回到该减压阀的引导端，从这里再流到位于对面的、处于一个上述的入口节流式提动阀和一个上述的负荷逆止阀之间的空腔中去。

2、依权利要求1中的一种液压控制设备，其特征在于：将上述各入口节流式提动阀中的流体压力引向位于对面、处于一个上述的入口节流式提动阀和一个上述的负荷逆止阀之间的空腔中去时，连通一个上述的入口节流提动阀和布置在它对面的一个减压阀二者间所用的通道是沿着对角线方向延伸的。

3、依权利要求1的一种液压控制设备，其特征在于：一种控制阀装置包含一个动作被控制在下述两个孔口之间的滑动导阀，其中一个孔口是与上述各入口节流式提动阀的压力室连通的进油口，另一孔口是通过一固定式限制器和位于对面、处于入口节流式提动阀之一与一个电磁致动导阀二者之间的空腔相连通的孔口，用这种控制装置可以代替原来用以开启、闭合上述各入口节流式提动阀的、由一个减压阀和一个电磁致动的导阀所组成的阀对。

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