CN114857120B - 液压系统主阀和作业机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压领域，提供一种液压系统主阀和作业机械，包括进回油联和至少一个工作联，每个工作联均包括一个主换向阀和两个分别与主换向阀的液控口连通的电液控阀组。电液控阀组包括第一梭阀和电磁比例换向阀，第一梭阀将外部先导控制油和进回油联供给的先导油中油压较大的一者通向电磁比例换向阀，电磁比例换向阀将先导油和外部先导控制油中油压较大的一者引导至对应的液控口，或者用于将由液控口排出的先导油回油引导至进回油联。工作时，主换向阀在电液控阀组的控制下将进回油联供给的液压油通向执行元件的不同工作油口。本发明提供的液压系统主阀同时实现了电控和液控的控制方式，解决了现有技术中控制方式单一的问题。

Description

液压系统主阀和作业机械

技术领域

本发明涉及液压技术领域，尤其涉及一种液压系统主阀和作业机械。

背景技术

由于国家基建事业的大力发展，对工程机械的需求也越来越大，而以起重机、挖掘机为代表的各类工程机械，其动力传输均是通过液压系统来进行，液压系统主阀是液压系统的重要组成部分。目前液压系统主阀主要分电控主阀和液控主阀，电控主阀仅可实现电控，液控主阀仅可实现液控，操作方式单一。

发明内容

本发明提供一种液压系统主阀和作业机械，用以解决现有技术中液压系统主阀控制方式单一的缺陷，可同时实现电控和液控的效果。

本发明提供一种液压系统主阀，包括进回油联和至少一个工作联，每个所述工作联均包括一个主换向阀和两个电液控阀组，两个所述电液控阀组分别与所述主换向阀的阀杆组件的两端的液控口连通；所述主换向阀用于将所述进回油联供给的液压油引导至对应的执行元件的其中一个工作油口，并用于将对应的执行元件的另一个工作油口的液压油回油引导至所述进回油联；所述电液控阀组包括第一梭阀和电磁比例换向阀，所述第一梭阀的其中一个进油口用于接收所述进回油联供给的先导油，所述第一梭阀的另一个进油口用于通入外部先导控制油，所述第一梭阀的出油口与所述电磁比例换向阀的进油口连通，所述电磁比例换向阀用于将所述先导油或所述外部先导控制油引导至所述阀杆组件的液控口或者将所述液控口的先导油回油引导至所述进回油联。

根据本发明提供的液压系统主阀，所述电磁比例换向阀上设置有遥控装置的接收端。

根据本发明提供的液压系统主阀，当所述主换向阀的数量大于一个时，所述液压系统主阀还包括：补偿阀，每个所述主换向阀上设置一个所述补偿阀，所述补偿阀用于阀后补偿；负载压力反馈组件，所述负载压力反馈组件的输入端分别与多个所述补偿阀的一端连通，所述负载压力反馈组件的输出端与多个所述补偿阀的弹簧腔连通，所述负载压力反馈组件用于向多个所述补偿阀的弹簧腔输出最大负载压力。

根据本发明提供的液压系统主阀，所述负载压力反馈组件包括多个第二梭阀，多个所述第二梭阀连接在多个所述补偿阀之间，多个所述第二梭阀用于比较多个所述补偿阀的负载压力，并向多个所述补偿阀的弹簧腔输出最大负载压力。

根据本发明提供的液压系统主阀，所述进回油联包括：液压油管路，所述液压油管路包括第一供油管路和第一回油管路，所述第一供油管路与所述主换向阀的进油口连通，所述第一回油管路与所述主换向阀的回油口连通；先导油管路，所述先导油管路包括第二供油管路和第二回油管路，所述第二供油管路的一端与所述第一供油管路连接，所述第二供油管路的另一端与所述第一梭阀的其中一个进油口连接，所述第二回油管路与所述电磁比例换向阀的回油口连通。

根据本发明提供的液压系统主阀，还包括单向补油阀和\或溢流阀，所述单向补油阀的一端连通在所述主换向阀的工作油口与所述执行元件之间的工作管路上，所述单向补油阀的另一端与所述第一回油管路连通，且所述单向补油阀的导通方向为所述第一回油管路向所述工作管路，所述溢流阀的一端连通在所述主换向阀的工作油口与所述执行元件之间的工作管路上，所述溢流阀的另一端与所述第一回油管路连通，所述溢流阀的导通方向为所述工作管路向所述第一回油管路。

根据本发明提供的液压系统主阀，所述第一供油管路和所述第一回油管路之间设置有主溢流阀。

根据本发明提供的液压系统主阀，所述第一供油管路和所述第一回油管路之间设置有三通流量阀，所述三通流量阀的控制端与所述负载压力反馈组件的输出端连通。

根据本发明提供的液压系统主阀，所述第二供油管路包括减压溢流阀、过滤器、单向阀、蓄能器和电磁换向阀，所述减压溢流阀的进油口与所述第一供油管路连通，所述过滤器的进油口与所述减压溢流阀的出油口连通，所述单向阀的进油口与所述过滤器的出油口连通，所述单向阀的出油口分别与所述蓄能器和所述电磁换向阀的进油口连通，所述电磁换向阀的出油口与所述第一梭阀的其中一个进油口连通，所述电磁换向阀的回油口与所述第二回油管路连通。

本发明还提供一种作业机械，包括如以上任一项所述的液压系统主阀。

本发明提供的液压系统主阀，包括进回油联和至少一个工作联，每个工作联均包括一个主换向阀和两个电液控阀组，两个电液控阀组分别与主换向阀的阀杆组件两端的液控口连通。电液控阀组包括第一梭阀和电磁比例换向阀，第一梭阀的其中一个进油口用于接收工作联供给的先导油，第一梭阀的另一个进油口用于通入外部先导控制油，第一梭阀的出油口与电磁比例换向阀的进油口连通，电磁比例换向阀用于将先导油和外部先导控制油中油压较大的一者引导至对应的液控口，或者用于将由液控口排出的先导油回油引导至进回油联。电磁比例换向阀通电时，电磁比例换向阀的工作油口与进油口连通，电磁比例换向阀断电时，电磁比例换向阀的工作油口与回油口连通。在工作过程中，主换向阀两端的两个电磁比例换向阀择一通电，实现一端向对应的液控口供油，一端卸油的效果，阀杆组件的两端形成压力差，推动阀杆组件运动，实现主换向阀的换向。主换向阀在电液控阀组的控制下将进回油联供给的液压油通向执行元件的其中一个工作油口，并用于将执行元件的另一个工作油口的液压油回油引导至进回油联。电磁比例换向阀的通断由电控操控手柄控制，外部先导油源由液控操控手柄控制，通过电控操作手柄和液控操作手柄分别控制电磁比例换向阀和外部先导控制油源，实现电控和液控。本发明提供的液压系统主阀同时实现了电控和液控的控制方式，解决了现有技术中控制方式单一的问题。

进一步，在本发明提供的作业机械中，由于具有如上所述的液压系统主阀，因此，具有与如上所述相同的优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的液压系统主阀的原理图；

附图标记：

1：主换向阀；2：第一梭阀；3：电磁比例换向阀；4：补偿阀；5：第二梭阀；6：第一供油管路；7：第一回油管路；8：主溢流阀；9：第二供油管路；10：第二回油管路；11：减压溢流阀；12：过滤器；13：单向阀；14：电磁换向阀；15：单向补油阀；16：溢流阀；17：三通流量阀；18：蓄能器；19：进回油联；20：工作联；P：主进油口；T：主回油口；L：先导油回油口；LS：负载压力反馈油口。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

下面结合图1描述本发明的液压系统主阀和作业机械。

本发明提供的液压系统主阀包括进回油联19和至少一个工作联20，每个工作联20均包括一个主换向阀1和两个电液控阀组。主换向阀1在电液控阀组的控制下将进回油联供给的液压油引导至执行元件的其中一个工作油口，并将另一个工作油口内的液压油回油引导至进回油联。

本发明提供的液压系统主阀中的主换向阀1包括阀杆组件，阀杆组件包括阀杆和设置在阀杆两端的空腔，在主换向阀1上与空腔对应的位置设置有液控口，液控口可向空腔内通入先导油，当阀杆两端的空腔内的油压不同时，阀杆在压力差的作用下移动，实现主换向阀1的换向。

每个主换向阀1对应设置两个电液控阀组，两个电液控阀组分别设置在阀杆的两端，且分别通过液控口与空腔连通，电液控阀组可选择性的向对应的空腔内供油或接收空腔的回油。

电液控阀组包括第一梭阀2和电磁比例换向阀3。第一梭阀2包括两个进油口和一个出油口，在两个进油口之间设置有阀芯，当其中一个进油口的油压大于另一个进油口的油压时，阀芯封闭油压小的进油口，油压大的进油口与出油口导通。

第一梭阀2的其中一个进油口用于通入进回油联19提供的先导油，第一梭阀2的另一个进油口用于通入外部先导控制油，第一梭阀2的出油口与电磁比例换向阀3的进油口连通。当电磁比例换向阀3通电时，电磁比例换向阀3的工作油口与进油口导通，电磁比例换向阀3用于将先导油或外部先导控制油引导至对应的液控口，当电磁比例换向阀3断电时，电磁比例换向阀3的工作油口与回油口导通，电磁比例换向阀3用于将对应的空腔内的先导油回油引导至进回油联19。

在工作过程中，当需要使主换向阀1换向时，有两种操作方式：

第一种，使连通在阀杆两端的液控口的两个电磁比例换向阀3，其中一个通电，另一个断电。通电的电磁比例换向阀3将对应的第一梭阀2供给的先导油或外部先导控制油引导至对应的阀杆组件的空腔内，断电的电磁比例换向阀3将对应的阀杆组件的空腔的先导油回油引导至进回油联19。此时，阀杆两端形成压力差，在压力差的作用下，阀杆移动，实现电控驱动主换向阀1换向的效果；

第二种，使连通在阀杆两端的空腔的两个电磁比例换向阀3的其中一个通电，另一个断电。向与通电的电磁比例换向阀3连通的第一梭阀2的其中一个进油口内通入外部先导控制油，外部先导控制油的油压大于先导油的油压，该电磁比例换向阀3将外部先导控制油引导至对应的阀杆组件的空腔内，断电的电磁比例换向阀3将对应的阀杆组件的空腔的先导油回油引导至进回油联19。此时，阀杆两端形成压力差，在压力的作用下，阀杆移动，实现液控主换向阀1换向的效果。

本发明提供的液压系统主阀，由于在主换向阀1的阀杆两端的空腔处连接有第一梭阀2和电磁比例换向阀3，电磁比例换向阀3由电控操作手柄控制通断电，第一梭阀2内通入的外部先导控制油的油压经液控操作手柄控制，通过配合电控操控手柄和液控操控手柄，分别控制电磁比例换向阀3和外部先导控制油源，实现电控和液控方式，解决了现有技术中仅可通过电控，或仅通过液控控制导致的控制方式单一的问题。

在本发明的一个实施例中，上述的电磁比例换向阀3上还设置有遥控装置的接收端，如此可实现遥控控制电磁比例换向阀3换向的效果。如此，实现了电控、液控和遥控三种控制方式，进一步解决了主换向阀1的换向控制方式单一的问题。

在本发明的一个实施例中，上述的一个主换向阀1只可以控制一个执行元件动作，当需要控制多个执行元件动作时，需要使用多个主换向阀1。当主换向阀1的数量大于一个时，为了平衡多个主换向阀1中的液压油的流量，在每个主换向阀1上还设置有一个补偿阀4，补偿阀4为阀后补偿。

负载压力反馈组件的输入端与多个补偿阀4的一端连通，用于采集对应的补偿阀4所对应的负载压力。负载压力反馈组件的输出端与多个补偿阀4的弹簧腔连通，用于向补偿阀4的弹簧腔输出多个负载中的最大负载压力。此时，多个补偿阀4的弹簧腔的负载压力相同，因此，当主泵供给的液压油流量不足时，通向各个主换向阀1的油量相同，不会出现负载小的位置供油量大，负载大的位置供油量小导致的各个执行元件的动作不协调的问题。

在本发明的一个实施例中，上述的负载压力反馈组件包括多个第二梭阀5，多个第二梭阀5连接在多个补偿阀4之间，多个第二梭阀5用于比较多个补偿阀4对应的负载的压力，并输出最大的负载压力。

例如，当三个执行元件工作时，需要设置三个主换向阀1分别供油，三个主换向阀1可以为第一换向阀、第二换向阀和第三换向阀，与第一换向阀对应的补偿阀4为第一补偿阀，与第二换向阀对应的补偿阀4为第二补偿阀，与第三换向阀对应的补偿阀4为第三补偿阀。此时需要设置两个第二梭阀5，其中一个第二梭阀5的两个进油口分别连通在第一补偿阀和第二补偿阀的出油管路上，另一个第二梭阀5的其中一个进油口与第三补偿阀的出油管路连通，该第二梭阀5的另一个进油口与上一个第二梭阀5的出油口连通，该第二梭阀5的出油口与第一补偿阀、第二补偿阀和第三补偿阀的弹簧腔连通。

经过上述两个第二梭阀5的作用，与第三补偿阀4连通的第二梭阀5最后输出三个补偿阀4对应的最大负载压力，并将最大负载压力输出给三个补偿阀4的弹簧腔，以此，实现平衡各个主换向阀1内的液压油的流量的效果，防止出现与负载小的执行元件对应的主换向阀1内的液压油流量大，与负载大的执行元件对应的主换向阀1内的液压有流量小的问题。

此外，第二梭阀5最终输出的最大负载压力还输出到用于与变量泵连接的负载压力反馈油口LS，变量泵根据接收到的最大负载压力加上补偿器的偏执弹簧压力，精确控制流量。

在本发明的一个实施例中，进回油联包括液压油管路和先导油管路。

液压油管路包括第一供油管路6和第一回油管路7，第一供油管路6与主换向阀1的进油口连通，通过主进油口P向主换向阀1内供油，第一回油管路7与主换向阀1的回油口连通，通过主回油口T接收主换向阀1的回油。为了维持整个液压系统的稳定，需要在第一供油管路6与第一回油管路7之间设置主溢流阀8。主溢流阀8的进油口与第一供油管路6靠近主进油口P的一端连通，主溢流阀8的出油口与第一回油管路7靠近主回油口T的一端连通。

先导油管路包括第二供油管路9和第二回油管路10，第二供油管路9的一端与第一供油管路6连通，第二供油管路9的另一端用于向多个第一梭阀2的进油口供油，第二回油管路10通过先导油回油口L接收多个电磁比例换向阀3的回油。

主溢流阀8设置在第一供油管路6和第一回油管路7之间，可为主溢流阀8设定一个卸油压力，当第一供油管路6内的油压大于该卸油压力时，主溢流阀8导通，多余的液压油经主溢流阀8直接回流到第一回油管路7泄压，以维持系统压力的稳定。

第二供油管路9包括减压溢流阀11、过滤器12、单向阀13、蓄能器18和电磁换向阀14。减压溢流阀11的进油口与第一供油管路6连通，第一供油管路6用于向执行元件供油，油压较大，通过减压溢流阀11的作用，将高压油变为低压的先导油。过滤器12的进油口与减压溢流阀11的出油口连通，用于过滤减压后的先导油中的杂质。单向阀13的进油口与过滤器12的出油口连通，单向阀13的出油口与蓄能器18的进油口连通，且单向阀13的出油口与电磁换向阀14的进油口连通。电磁换向阀14的出油口与多个第一梭阀2的其中一个进油口连通，电磁换向阀14的回油口与第二回油管路10连通。电磁换向阀14在通电时可以导通第二供油管路9，在断电时可以切断第二供油管路9。

当所需要的先导油的流量小于第二供油管路10供给的先导油的流量时，多余的先导油进入蓄能器18，当所需要的先导油的流量大于第二供油管路10供给的先导油的流量时，先导油从蓄能器18中释放出来，以补充先导油流量的不足。或者当停机但仍需维持一定压力时，可以由蓄能器18补偿系统的泄漏，以保持系统的压力。此外蓄能器18也可用来吸收第二供油管路9的压力脉动或吸收系统中产生的液压冲击压力。当蓄能器18向系统供给先导油时，单向阀13可防止先导油逆流。

在本发明的一个实施例中，还包括单向补油阀15和\或溢流阀16。单向补油阀15的一端与主换向阀1的工作油口与执行元件之间的工作管路连接，单向补油阀15的另一端与第一回油管路7连接，单向补油阀15的导通方向由第一回油管路7向工作管路。溢流阀16的一端与主换向阀1的工作油口与执行元件之间的工作管路连接，单向补油阀15的另一端与第一回油管路7连接，溢流阀16的导通方向由工作管路向第一回油管路7。

例如，在操作起重臂起升时，可以在负责进油的工作管路上设置溢流阀16，当进油压力较大时，起重臂起升较快，可通过溢流阀16降压，降低起重臂的起升速度。可以在负责回油的工作管路上设置单向补油阀15，当卸油速度较快时，起重臂下降速度较快，此时可以通过单向补油阀15将第一回油管路7内的液压油重新补充到负责回油的工作管路内，降低回油速度，使起重臂的下降速度减慢。

在本发明的一个实施例中，在第一供油管路6和第一回油管路7之间还连接有三通流量阀17，上述的负载压力反馈组件的第二梭阀5输出的最大负载压力也会输出到该三通流量阀17的控制端，当第一供油管路6的油压大于最大负载压力时，可以通过三通流量阀17进行泄压。

本发明还提供一种作业机械，作业机械可以为但不仅仅局限于起重机、挖掘机等，由于具有如上所述的液压系统主阀，因此，同样具有与如上所述相同的优势。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种液压系统主阀，其特征在于，包括进回油联（19）和至少一个工作联（20），每个所述工作联（20）均包括一个主换向阀（1）和两个电液控阀组，两个所述电液控阀组分别与所述主换向阀（1）的阀杆组件的两端的液控口连通；

所述主换向阀（1）用于将所述进回油联（19）供给的液压油引导至对应的执行元件的其中一个工作油口，并用于将对应的执行元件的另一个工作油口的液压油回油引导至所述进回油联（19）；

所述电液控阀组包括第一梭阀（2）和电磁比例换向阀（3），所述第一梭阀（2）的其中一个进油口用于接收所述进回油联（19）供给的先导油，所述第一梭阀（2）的另一个进油口用于通入外部先导控制油，所述第一梭阀（2）的出油口与所述电磁比例换向阀（3）的进油口连通，所述电磁比例换向阀（3）用于将所述进回油联（19）供给的先导油或所述外部先导控制油引导至所述阀杆组件的液控口或者将所述液控口的先导油回油引导至所述进回油联（19）；

当所述主换向阀（1）的数量大于一个时，所述液压系统主阀还包括：补偿阀（4），每个所述主换向阀（1）上设置一个所述补偿阀（4），所述补偿阀（4）用于阀后补偿；负载压力反馈组件，所述负载压力反馈组件的输入端分别与多个所述补偿阀（4）的一端连通，所述负载压力反馈组件的输出端与多个所述补偿阀（4）的弹簧腔连通，所述负载压力反馈组件用于向多个所述补偿阀（4）的弹簧腔输出最大负载压力；

其中，所述进回油联（19）包括：液压油管路，所述液压油管路包括第一供油管路（6）和第一回油管路（7），所述第一供油管路（6）与所述主换向阀（1）的进油口连通，所述第一回油管路（7）与所述主换向阀（1）的回油口连通；先导油管路，所述先导油管路包括第二供油管路（9）和第二回油管路（10），所述第二供油管路（9）的一端与所述第一供油管路（6）连接，所述第二供油管路（9）的另一端与所述第一梭阀（2）的其中一个进油口连接，所述第二回油管路（10）与所述电磁比例换向阀（3）的回油口连通。

2.根据权利要求1所述的液压系统主阀，其特征在于，所述电磁比例换向阀（3）上设置有遥控装置的接收端。

3.根据权利要求1或2所述的液压系统主阀，其特征在于，所述负载压力反馈组件包括多个第二梭阀（5），多个所述第二梭阀（5）连接在多个所述补偿阀（4）之间，多个所述第二梭阀（5）用于比较多个所述补偿阀（4）的负载压力，并向多个所述补偿阀（4）的弹簧腔输出最大负载压力。

4.根据权利要求1或2所述的液压系统主阀，其特征在于，还包括单向补油阀（15）和溢流阀（16），所述单向补油阀（15）的一端连通在所述主换向阀（1）的工作油口与所述执行元件之间的工作管路上，所述单向补油阀（15）的另一端与所述第一回油管路（7）连通，且所述单向补油阀（15）的导通方向为所述第一回油管路（7）向所述工作管路，所述溢流阀（16）的一端连通在所述主换向阀（1）的工作油口与所述执行元件之间的工作管路上，所述溢流阀（16）的另一端与所述第一回油管路（7）连通，所述溢流阀（16）的导通方向为所述工作管路向所述第一回油管路（7）。

5.根据权利要求1或2所述的液压系统主阀，其特征在于，所述第一供油管路（6）和所述第一回油管路（7）之间设置有主溢流阀（8）。

6.根据权利要求1或2所述的液压系统主阀，其特征在于，所述第一供油管路（6）和所述第一回油管路（7）之间设置有三通流量阀（17），所述三通流量阀（17）的控制端与所述负载压力反馈组件的输出端连通。

7.根据权利要求1或2所述的液压系统主阀，其特征在于，所述第二供油管路（9）包括减压溢流阀（11）、过滤器（12）、单向阀（13）、蓄能器（18）和电磁换向阀（14），所述减压溢流阀（11）的进油口与所述第一供油管路（6）连通，所述过滤器（12）的进油口与所述减压溢流阀（11）的出油口连通，所述单向阀（13）的进油口与所述过滤器（12）的出油口连通，所述单向阀（13）的出油口分别与所述蓄能器（18）和所述电磁换向阀（14）的进油口连通，所述电磁换向阀（14）的出油口与所述第一梭阀（2）的其中一个进油口连通，所述电磁换向阀（14）的回油口与所述第二回油管路（10）连通。

8.一种作业机械，其特征在于，包括如权利要求1~7任一项所述的液压系统主阀。