专利名称：负载流量比例分配多路液压控制阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种负载流量比例分配多路液压控制阀，特别是用于小型挖掘机
液压传动系统中的负载流量比例分配多路液压控制阀设备。
技术背景 目前，液压挖掘机等多功能工程机械的液压操纵系统普遍采用多路液压控制阀， 通过多路液压控制阀控制工作装置、行走、回转油路实现各种动作；多路液压控制阀的性能 直接影响工程机械的技术性能，用于履带式小型液压挖掘机的多路液压控制阀一般是采用 六通多路液压控制阀的开式回路结构，其缺点是调速特性受负载压力和油泵流量的影响， 调速性能很不稳定，操纵困难；一泵供多个执行器同时动作时，因液压油是向负载轻的执行 器流动，需要对负载轻的执行器控制阀杆进行节流，各执行器的负载时刻在变化，又要合理 地分配流量，很难控制相互配合实现所要求的复合动作；在多泵系统的挖掘机实际工作中， 动臂、斗杆、铲斗都要求能合流，但有时却不要求合流，要实现有时合流、有时不合流是很难 实现的。
发明内容 本实用新型的目的，是提供一种负载流量比例分配多路液压控制阀，它是在多路 液压控制阀的换向阀的节流口之后，设置一个负载感应腔，内装上下移动的压力补偿阀芯， 负载感应腔下端通过节流口与进油道相连通，负载感应腔中部通过单向阀与换向腔相连 通，负载感应腔上端与负载感应油道相连通，执行器的压力信号传递给压力补偿阀芯，同 时，每一片阀的负载感应油道相连通，并与液压泵的控制口相连。各压力补偿阀芯均受较高 的负载压力控制，各节流口后的压力保持相等，各节流口前的压力与进油压力相等，节流口 两端的压差相等，液压泵按节流口的开口槽截面积正比供油。可变节流口的面积随阀芯行 程变化，在行程终点的阀芯开口槽截面积与各执行器需求流量成正比。 本实用新型负载流量比例分配多路液压控制阀采取以下技术方案来实现的，负载 流量比例分配多路阀是阀片式并联油路的多路液压控制阀，它是由进油阀、动臂换向阀、铲 斗换向阀、斗杆换向阀、右行走换向阀、左行走换向阀、破碎换向阀、推土换向阀、第二进油 阀、回转换向阀及回油阀构成，多路液压控制阀由双头螺栓的一端连接在进油阀的螺纹孔 内，双头螺栓另一端由螺母紧固连接在一起，各阀片的接触面之间采用圆形圈密封；在进油 阀上设置第二进油口 、第二回油口 、辅助回油口 、负载感应油口 。第二进油口与进油道相连 通，第二回油口与两条回油道相连通，负载感应油口与负载感应油道相连通。换向阀设置两 只先导控制油口和两只工作油口 ；第二进油阀设置第一进油口 ，第一进油口与进油道相连 通；回油阀设置第一回油口，第一回油口与两条回油道相连通。进油阀由安全阀、卸荷阀芯、 卸荷阀弹簧、卸荷阀帽、溢流阀、节流阀、进油阀体构成，卸荷阀芯装置在进油阀体的卸荷孔 内，卸荷孔的下端与进油道相连通，卸荷孔的中部与回油道相连通，卸荷孔的上部与负载感 应油道相连通。卸荷阀帽由螺纹与阀体连接，卸荷阀帽与阀体之间由圆形圈密封。卸荷阀帽和卸荷阀芯之间装置卸荷阀弹簧。安全阀和溢流阀与节流阀为螺纹插装阀，连接在进油 阀体的螺纹孔上，安全阀、溢流阀、节流阀与进油阀体之间由圆形圈密封。安全阀与第二进 油口相连通，控制系统的最大压力。溢流阀与负载感应油道相连通，控制负载感应油口的最 高压力。节流阀与负载感应油道相连通，控制负载感应油口的流量。换向阀由换向阀体、 换向阀芯、两个弹簧座、两个复位弹簧、两个阀芯盖、两个安全阀、压力补偿阀芯、圆形圈、螺 塞、螺钉、两个圆形圈、两个单向阀构成，阀芯盖由螺钉装置在换向阀体的两侧，阀芯盖与换 向阀体之间由圆形圈密封，换向阀芯装置在换向阀体的阀芯孔内，换向阀芯上设置可变节 流槽，弹簧座装置在换向阀芯的两端，弹簧座和阀芯盖之间设置复位弹簧。安全阀为螺纹插 装阀，连接在换向阀体的螺纹孔上，安全阀和换向阀体之间由圆形圈密封。压力补偿阀芯装 置在换向阀体的负载感应腔内，负载感应腔的上端设置螺塞，螺塞连接在换向阀体的螺纹 孔上，螺塞与换向阀体之间由圆形圈密封。压力补偿阀芯在负载感应腔内上下移动，负载感 应腔的中部通过单向阀与两个换向腔相连通，负载感应腔的上端与负载感应油道相连通。 本实用新型的效果是结构简单，操作方便，无负载干涉现象，同时动作时各执行器 的运动速度只与其阀芯行程有关，司机按自己的愿望来控制其复合动作，单泵供多个执行 器仍能保持各执行器运动的独立性，流量饱和时，各执行器的速度按阀芯行程等比例地下 降，仍保持原来的运动关系，广泛用于小型挖掘机液压传动系统的负载流量比例分配多路 液压控制阀。
本实用新型负载流量比例分配多路液压控制阀将结合附图作进一步详细描述。 图1是本实用新型负载流量比例分配多路液压控制阀的结构示意图。 图2是本实用新型负载流量比例分配多路液压控制阀阀片的分解示意图。 图3是负载流量比例分配多路液压控制阀进油阀的局部剖视图。 图4是负载流量比例分配多路液压控制阀换向阀的局部剖视图。 图5是本实用新型负载流量比例分配多路液压控制阀的多路液压分布图。
具体实施方式
参照图l，本实用新型是阀片式并联油路的多路液压控制阀，它是由进油阀1、动 臂换向阀2、铲斗换向阀3、斗杆换向阀4、右行走换向阀5、左行走换向阀6、破碎换向阀7、 推土换向阀8、第二进油阀9、回转换向阀10及回油阀11构成，多路液压控制阀由双头螺栓 13—端连接在进油阀1的螺纹孔上，双头螺栓13另一端由螺母12紧固连接在一起，各阀片 的接触面之间设置圆形圈密封。实际应用时，可以根据不同机器的需要组合成相应的多路 液压控制阀。 参照图2，在进油阀l上设置第二进油口 19、第二回油口 18、辅助回油口 21、负载 感应油口 20，第二进油口 19与进油道24相连通，第二回油口 18和第一回油道25与第二回 油道26相连通，负载感应油口 20与负载感应油道27相连通。动臂换向阀2上设置先导控 制油口 16与先导控制油口 23和工作油口 17与工作油口 22;第二进油阀9上设置第一进 油口 15，第一进油口 15与进油道24相连通；回油阀11上设置第一回油口 14，第一回油口 14和第一回油道25与第二回油道26相连通。
4[0014] 参照图3，进油阀1的局部剖视图，它是由安全阀34、卸荷阀芯28、卸荷阀弹簧29、 卸荷阀帽30、溢流阀31、节流阀32，进油阀体33构成，卸荷阀芯28装置在进油阀体33的 卸荷孔内，卸荷孔的下端与进油道24相连通，卸荷孔的中部与回油道25相连通，卸荷孔的 上部与负载感应油道27相连通；卸荷阀帽30由螺纹与进油阀体33连接，卸荷阀帽30与进 油阀体33之间由圆形圈密封；卸荷阀帽30和卸荷阀芯28之间设置卸荷阀弹簧29 ;安全阀 34、溢流阀31、节流阀32为螺纹插装阀，连接在进油阀体33的螺纹孔内，安全阀34、溢流阀 31、节流阀32与进油阀体33之间由圆形圈密封；安全阀34与进油口 15相连通，控制系统 的最大压力；溢流阀31与负载感应油道27相连通，控制负载感应油口20的最高压力；节流 阀32与负载感应油道27相连通，控制负载感应油口 20的流量。 参照图4，换向阀局部剖视图，它是由换向阀体45、换向阀芯35、两个弹簧座36、两 个复位弹簧37、两个阀芯盖38、两个安全阀34、压力补偿阀芯39、圆形圈40、螺塞41、多个 螺钉42、两个圆形圈43、两个单向阀44构成；24是进油道，25是第一回油道、26是第二回油 道，46是负载感应腔，47是第一换向腔，48是第二换向腔，16是先导控制油口、23是先导控 制油口 ， 17是工作油口 、22是工作油口 ；阀芯盖38由螺钉42装置在换向阀体45两侧，阀芯 盖38与换向阀体45之间由圆形圈43密封，换向阀芯35装置在换向阀体45的阀芯孔内， 换向阀芯35上设置可变节流槽，弹簧座36装置在换向阀芯35的两端，弹簧座36和阀芯盖 38之间设置复位弹簧37 ;安全阀34是螺纹插装阀，连接在换向阀体45的螺纹孔内，安全阀 34和换向阀体45之间由圆形圈密封；压力补偿阀芯39装置在换向阀体45的负载感应腔 46内，负载感应腔46的上端设置螺塞41，螺塞41连接在换向阀体45的螺纹孔内，螺塞41 与换向阀体45之间由圆形圈40密封；压力补偿阀芯39在负载感应腔内上下移动，负载感 应腔的中部通过单向阀44和第一换向腔47与第二换向腔48相连通，负载感应腔的上端与 负载感应油道27相连通。 本实用新型负载流量比例分配多路液压控制阀的实施例，它是在各换向阀的先导 控制油口都不进油时，进油道24被卸荷阀芯28和各换向阀芯封死，压力补偿阀芯39处于 最下端，工作油口 17和工作油口 22封闭，单向阀44处于关闭状态，第一换向腔47和第二 换向腔48封闭；进油压力升高压縮卸荷阀弹簧29而使卸荷阀芯28向上移动，油液通过进 油道24流向第一回油道25进入油箱，负载感应油道27的压力为零，系统压力是卸荷阀弹 簧29的压縮力与负载感应油道27的压力之和，系统中位压力等于卸荷阀弹簧29的压縮 力。左先导控制油口 23进油，推动换向阀芯35向右移动，移动到阀芯35上节流槽与进油 道24相连通，油液开始进入负载感应腔46下端，推动压力补偿阀芯39向上移动，油液首先 进入负载感应腔46的中部，打开两侧的单向阀44，油液进入换向腔，压力补偿阀芯39继续 向上移动，油液通过压力补偿阀芯39内部的节流口与负载感应腔46的上端相连通，油液进 入负载感应油道27，第一换向腔47与工作油口 22相连通，油液进入工作油口 22，第二换向 腔48仍然保持封闭，工作油口 17与第二回油道26相连通，进行泄油。各换向阀的结构类 似。 一个换向阀的先导控制油口进油，油液依次通过换向阀芯节流口、负载感应腔下端、压 力补偿器节流口 ，进入负载感应油道27，此时负载感应油道27的压力等于系统中位压力， 也就是卸荷阀弹簧29的压縮力，系统压力是卸荷阀弹簧29的压縮力与负载感应油道27的 压力之和，系统压力就升高到2倍卸荷阀弹簧29的压力，此时进油道24的压力仍然是系统 中位压力，系统压力高于进油道24的压力而使卸荷阀芯28保持关闭。油液进入负载感应腔中部，系统压力比负载需求压力小，单向阀保持关闭。负载感应油道27的压力按每次增 大一个卸荷阀弹簧29的压縮力上升，系统压力是卸荷阀弹簧29的压縮力与负载感应油道 27的压力之和，系统压力继续上升而达到负载所需压力，打开单向阀进入换向腔、工作油 口，系统压力不再上升，压力补偿器保持稳定在负载感应腔最上端。这是一个瞬间过程。系 统压力比进油道24的压力高出一个卸荷阀弹簧29的压縮力来，卸荷阀芯28就保持关闭。 换向阀芯节流口两端的压力差等于卸荷阀弹簧29的压縮力。通过先导控制油控制换向阀 芯在换向阀体中的位置。换向阀芯在换向阀体中的位置不同，换向阀芯可变节流槽与阀体 之间形成的过流断面大小就不一样，通过换向阀芯节流口的流量就不一样，执行器的速度 就不一样。负载变小时，工作油口的压力变小，负载感应油道27的压力变小，系统压力是卸 荷阀弹簧29的压縮力与负载感应油道27的压力之和，系统压力变小，进油道24压力比系 统压力大，卸荷阀芯上升，开始卸荷，直到进油道压力减小到使卸荷阀芯关闭。系统压力随 着负载压力变小。负载变大时，工作油口的压力变大，负载感应油道27的压力变大，使压力 补偿阀芯向下移动，首先切断负载感应腔下端通过压力补偿阀芯内部节流口到负载感应油 道27的油路，压力补偿阀芯继续向下移动，负载感应腔下端通向负载感应腔中部的油路也 被切断，系统压力继续上升，系统压力升高到使压力补偿阀芯重新上升，油路重新打开。系 统压力随着负载压力变大。负载压力太大时，换向阀上的安全阀34打开卸荷。有两个或多 个换向阀同时工作时，进油道24同时向这几个换向阀供油，因各个执行器的负载大小不一 样，因此各工作油口的压力也不一样，进油压力首先升高到打开轻负载换向阀的单向阀，进 入轻负载的执行器，但重负载的负载感应腔上端压力大使压力补偿阀芯不能往上移动，油 液被封闭在负载感应腔的下端。通过负载感应油道27，最高的压力作用在各换向阀压力补 偿阀芯的上端，使轻负载换向阀的压力补偿阀芯向下移动，轻负载换向阀的进油通过压力 补偿阀芯内部节流口到负载感应油道27的油路被切断，压力补偿阀芯继续向下移动，负载 感应腔下端通向负载感应腔中部的油路也被切断，系统压力继续上升，系统压力升高到重 负荷压力使轻负荷换向阀联的压力补偿阀芯重新上升而使油路打开，同时重负荷换向阀联 的压力补偿阀芯也上升，不同压力需求的执行器同时开始工作。换向阀芯节流口两端的压 差都等于卸荷阀弹簧29的压縮力，液压油泵按换向阀芯节流槽与换向阀体形成的的过流 断面正比供油。液压油泵所供流量不能满足多个执行器同时工作的所需流量时，换向阀内 的压力补偿阀芯都向下移动，换向阀芯节流口两端的压差仍然相等，液压油泵按换向阀芯 节流槽与换向阀体形成的的过流断面正比供油，只不过流量成比例减小。
权利要求一种负载流量比例分配多路液压控制阀，它是由进油阀(1)、动臂换向阀(2)、铲斗换向阀(3)、斗杆换向阀(4)、右行走换向阀(5)、左行走换向阀(6)、破碎换向阀(7)、推土换向阀(8)、第二进油阀(9)、回转换向阀(10)及回油阀(11)构成，其特征是多路液压控制阀由双头螺栓(13)一端连接在进油阀(1)的螺纹孔上，双头螺栓(13)另一端由螺母(12)紧固连接在一起，阀片式并联油路的多路液压控制阀，各阀片的接触面之间设置圆形圈密封；第二进油口(19)与进油道(24)相连通，第二回油口(18)和第一回油道(25)与第二回油道(26)相连通，负载感应油口(20)与负载感应油道(27)相连通；第二进油阀(9)上设置第一进油口(15)，第一进油口(15)与进油道(24)相连通；回油阀(11)上设置第一回油口(14)，第一回油口(14)和第一回油道(25)与第二回油道(26)相连通；卸荷阀芯(28)装置在进油阀体(33)的卸荷孔内，卸荷孔的下端与进油道(24)相连通，卸荷孔的中部与第一回油道(25)相连通，卸荷孔的上部与负载感应油道(27)相连通；卸荷阀帽(30)由螺纹与进油阀体(33)连接，卸荷阀帽(30)和卸荷阀芯(28)之间设置卸荷阀弹簧(29)；安全阀(34)、溢流阀(31)、节流阀(32)为螺纹插装阀，连接在进油阀体(33)的螺纹孔内，阀芯盖(38)由螺钉(42)装置在换向阀体(45)两侧，换向阀芯(35)装置在换向阀体(45)的阀芯孔内，换向阀芯(35)上设置可变节流槽，弹簧座(36)装置在换向阀芯(35)的两端，弹簧座(36)和阀芯盖(38)之间设置复位弹簧(37)；压力补偿阀芯(39)装置在换向阀体(45)的负载感应腔(46)内，负载感应腔(46)的上端设置螺塞(41)，螺塞(41)连接在换向阀体(45)的螺纹孔内；压力补偿阀芯(39)在负载感应腔内上下移动，负载感应腔的中部通过单向阀(44)和第一换向腔(47)与第二换向腔(48)相连通，负载感应腔的上端与负载感应油道(27)相连通。
专利摘要本实用新型涉及一种负载流量比例分配多路液压控制阀，特别是用于小型挖掘机中的多路液压控制阀设备。它是由双头螺栓的一端连接在进油阀的螺纹孔内，另一端由螺母紧固连接在一起，进油口与进油道相连通，回油口与两条回油道相连通，负载感应油口与负载感应油道相连通；卸荷阀帽和卸荷阀芯之间装置卸荷阀弹簧。安全阀和溢流阀与节流阀为螺纹插装阀，换向阀芯装置在换向阀体的阀芯孔内，换向阀芯上设置可变节流槽，压力补偿阀芯在负载感应腔内上下移动，负载感应腔的上端与负载感应油道相连通。效果是结构简单，操作方便，无负载干涉现象，复合动作，单泵供多个执行器，广泛用于小型挖掘机液压传动系统中的多路液压控制阀。
文档编号F15B13/02GK201443544SQ20092002125
公开日2010年4月28日 申请日期2009年4月16日 优先权日2009年4月16日
发明者刘亮亮, 孙恒利, 张庆武, 李军, 李永平, 王晓辉, 赵卫国, 赵如愿, 雷福斗 申请人:山推工程机械股份有限公司传动分公