专利名称：溢流模块、溢流回路和包含该溢流回路的工程机械的制作方法
技术领域：
溢流模块、溢流回路和包含该溢流回路的工程机械技术领域[0001]本实用新型涉及工程机械的溢流回路，具体而言，涉及一种溢流模块、溢流回路和包含该溢流回路的工程机械。
背景技术：
[0002]桩工机械的液压系统中的液压泵一般是由电动机进行驱动的，电动机(转速是恒定的)一启动，液压泵将以额定流量供给液压系统，这样就使得即使在机械不做功的状态， 也会有大量的油液需要溢流，而且必须达到溢流阀的最低压力，这种溢流状态会使系统发热，造成很大的能量损耗。[0003]如图I所示，电动机M通电，电动机M驱动液压泵I’运动，液压泵I’为进油口 P 供油，当换向阀3’不工作时，溢流阀2’将处于溢流状态，这时，液压系统的压力为最低溢流压力，当换向阀3’工作时(处于上位或是下位)，溢流阀2’停止溢流，这时溢流阀2’起过载保护功能，正常情况下，液压油通过换向阀3’的换向由工作油口 Al或BI为执行机构供油，使执行机构进行正常的动作，当执行机构遇到最大设计阻力时，进油口 P的压力将达到溢流阀2’的卸荷压力，这时溢流阀2’进行高压溢流，执行机构将不能继续运动，系统压力也不会继续升高，这样溢流阀2’对整个液压系统起到过载保护的作用，当换向阀3’回到中位时，溢流阀2’将再进行低压溢流，使整个系统的压力降为低压溢流压力，这种状态系统发热严重，造成很大的能量损耗。[0004]由于溢流阀既承担溢流功能又承担过载保护功能，在频繁的动作切换过程中容易造成元件损坏，溢流阀损坏经常会造成整个液压系统不起压(即系统压力较低，不能满足正常工作的需要)，影响整机的可靠性。实用新型内容[0005]本实用新型旨在提供一种溢流模块、溢流回路和包含该溢流回路的工程机械，能够降低溢流回路的溢流压力，延长溢流阀的使用寿命。[0006]为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种溢流模块，溢流模块包括溢流阀和与溢流阀并联设置的辅助泄压阀，辅助泄压阀的开启压力低于溢流阀的卸荷压力。[0007]进一步地，辅助泄压阀包括两个控制油口以及设置在两个控制油口之间的阻尼管路，阻尼管路包括连通两个控制油口的阻尼孔，位于辅助泄压阀的卸荷压力控制端的控制油口可选择地与第一回油油路连通。[0008]进一步地，辅助泄压阀为液控单向阀。[0009]进一步地，液控单向阀包括设置在安装阀块上的阀座和阀芯，安装阀块内设有通油腔，阀芯将通油腔分为第一通油腔和第二通油腔、阀座设置在第一通油腔的端部，阀芯朝向阀座的一侧与阀座之间设置有复位弹簧，阀芯上设置有将第一通油腔与第二通油腔连通的阻尼孔，安装阀块上设置有将第一通油腔与第一回油油路连通的第一卸荷油道。[0010]进一步地，安装阀块上的第一卸荷油道的出口端设置有第一控制油口，第一控制油口可选择地与第一回油油路连通。[0011]进一步地，安装阀块上的第一控制油口可选择地连接至液控单向阀的开启压力控制油路。[0012]进一步地，辅助泄压阀为液控开关阀。[0013]进一步地，溢流阀的卸荷压力控制端设置有第二控制油口，第二控制油口可选择地与第二回油油路连通。[0014]根据本实用新型的另一方面，提供了一种溢流回路，包括通过液压管路连接的液压泵、溢流模块和换向阀，其中液压泵连接至油源，溢流模块和换向阀并联设置，该溢流模块为上述的溢流模块。[0015]根据本实用新型的再一方面，提供了一种工程机械，包括执行机构和与执行机构驱动连接的溢流回路，改溢流回路为上述的溢流回路。应用本实用新型的技术方案，溢流模块包括溢流阀和与溢流阀并联设置的辅助泄压阀，辅助泄压阀的开启压力低于溢流阀的卸荷压力。通过设置与溢流阀并联的辅助泄压阀，很大程度上降低了溢流回路的溢流压力，减少了溢流阀的动作切换频率，延长了溢流阀的使用寿命。
[0016]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中[0017]图I示出了现有技术中的溢流回路原理图；[0018]图2示出了根据本实用新型的第一实施例的溢流回路原理图；[0019]图3示出了根据图2的实施例的溢流模块结构示意图；以及[0020]图4示出了根据本实用新型的第二实施例的溢流回路原理图。
具体实施方式
[0021]下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。[0022]如图2和图3所示，根据本实用新型的第一实施例，溢流模块包括溢流阀和与溢流阀2并联设置的辅助泄压阀4，辅助泄压阀4的开启压力低于溢流阀2的卸荷压力。[0023]辅助泄压阀4包括两个控制油口以及设置在两个控制油口之间的阻尼管路，阻尼管路包括连通两个控制油口的阻尼孔401，位于辅助泄压阀4的卸荷压力控制端的控制油口可选择地与第一回油油路连通。阻尼孔可以使得两端的油压产生压差，从而产生控制辅助泄压阀4开启的控制压力，使得溢流模块在非工作状态时，仅需较小的液压压力即可通过阻尼孔保持辅助泄压阀4打开。[0024]辅助泄压阀4与溢流阀2并联设置，且均设置在安装阀块5上。辅助泄压阀4的开启压力低于溢流阀2的卸荷压力，可以用于辅助溢流阀2在非工作状态时进行溢流卸荷， 降低溢流回路的溢流压力，实现节能减耗，并在很大程度上减少溢流阀2的动作切换频率， 延长溢流阀2的使用寿命。当换向阀3处于工作状态时，辅助泄压阀4的阀口关闭，溢流回路通过溢流阀2实现溢流回路的卸荷功能。[0025]本实施例中的辅助泄压阀4为液控单向阀，该液控单向阀包括阀座和阀芯，安装阀块5包括通油腔50，阀芯可滑动地设置在安装阀块5的通油腔50内，并将该通油腔50分为第一通油腔51和第二通油腔52，其中阀座固定设置在第一通油腔51的端部。[0026]阀座404固定安装在安装阀块5上，阀座404内侧设置有弹簧安装凹槽。阀芯400 朝向阀座404的一端设置有弹簧安装凹槽，与第二通油腔52相连的一端设置有阻尼孔401， 该阻尼孔401将安装阀块5的第一通油腔51和第二通油腔52连通。复位弹簧403设置在阀座404和阀芯400的弹簧安装凹槽内，用于为液控单向阀提供压力，使阀芯400将进油口 P和回油口 T隔开。当需要进油口 P和回油口 T连通时，进油口 P处的油压需克服复位弹簧 403的压力。液控单向阀的开启压力可调，可以根据实际的液压控制需要进行调节，例如可以通过更换复位弹簧403等方式来调节液控单向阀的开启压力。[0027]液控单向阀通过设置在安装阀块5上的第一卸荷油道402与油箱之间相连通，在第一卸荷油道402的出口端设置有第一控制油口 XI，并通过第一控制油口 Xl来控制第一卸荷油道402与第一回油油路的连通状态。第一控制油口 Xl在换向阀3处于非工作状态时打开，使液控单向阀处于工作状态，代替溢流阀2实现溢流卸荷功能，在换向阀3处于工作状态时关闭，使液控单向阀不再承担溢流卸荷功能，而由溢流阀2实现此功能。[0028]液控单向阀的第一卸荷油道402还可以通过第一控制油口 Xl可选择地连接至一开启压力控制油路，可以在需要调节液控单向阀的开启压力时，使第一控制油口 Xl与开启压力控制油路连通，通过调节开启压力控制油路的压力来调节液控单向阀的开启压力。[0029]溢流阀2设置在安装阀座的第二通油腔52的端部，在溢流阀2的卸荷压力控制端设置有第二控制油口 X2，第二控制油口 X2可选择地与第二回油油路连通。第二控制油口 X2 在溢流回路处于正常工作状态时截止，以使系统能够提供足够压力来使执行机构工作。当溢流回路处于非正常工作状态时，第二控制油口 X2打开，溢流阀2的卸荷压力控制端与油箱连通，溢流回路的油压降低，不能驱动执行机构动作，实现溢流回路的安全急停。[0030]根据本实用新型的实施例，一种溢流回路包括液压泵I、油源、换向阀3和溢流模块，该溢流模块为上述的溢流模块。液压泵I通过液压管路与油箱连通，并将油箱里的液压油转换为压力油输送出去。换向阀3包括多个油口，进油口与液压泵I之间通过液压管路连通，回油口通过液压管路连接至油箱，两个工作油口分别与执行机构连接，通过切换阀芯 400的位置实现对执行机构的控制。液压泵I、换向阀3、油箱和连接在它们之间的液压管路形成了液压回路。溢流模块通过液压管路连接在液压泵I、换向阀3和油箱所形成的液压回路上，并与换向阀3并联设置，实现溢流功能和对执行机构的过载保护功能。[0031]本实用新型的溢流回路工作过程如下给电动机M通电，电动机M驱动液压泵I运动，液压泵I为进油口 P供油，当换向阀3不工作时，第一卸荷油道402与连接至油箱的第一回油油路导通，由于阻尼孔401的阻尼作用，进油口 P处的油液将通过阻尼孔401并在两端产生一压差ΛΡ，该压差ΛΡ推动液控单向阀的阀芯400压缩复位弹簧403，从而使阀芯 400向左侧移动，这样就使得进油口 P与回油口 T直接导通，系统处于卸荷状态。当换向阀 3工作时(处于上位或是下位)，第一卸荷油道402将被截断，液控单向阀的阀芯400两边的油压相等，阀芯400将在复位弹簧403作用下复位，使得进油口 P与回油口 T截止，油液将由进油口 P经过换向阀3换向，进入第一工作油口 Al (换向阀3向上换向时)，经过执行机构，由第二工作油口 BI回油，油液经过换向阀3后回油箱。当执行机构遇到最大设计阻力时，进油口 P的压力将达到溢流阀2的卸荷压力，这时溢流阀2进行高压溢流，执行机构将不能继续运动，系统压力也不会继续升高(这种情况存在时间较短)，这样可以对整个溢流回路起到过载保护作用。当换向阀3回到中位时，第一卸荷油道402与油箱连通，液控单向阀的阀芯400将再次向左移动，使得进油口 P与回油口 T直接导通，系统又处于卸荷状态。[0032]当系统处于正常工作状态时，第二控制油口 X2处于截止状态，但需急停时，只需控制第二控制油口 X2通过第二回油油路与回油口 T导通，溢流阀2的弹簧腔的油液将通过第二卸荷油道201回到油箱，这时系统将始终处于低压溢流状态，换向阀3不工作时，油液由液控单向阀回到油箱；即使换向阀3处于工作状态时，油液也可以由溢流阀2回到油箱， 此时液压油的压力并不能驱动执行机构运动，这样第二控制油口 X2将能起到安全急停的作用。[0033]结合参见图4所示，根据本实用新型的第二实施例，其与第一实施例基本相同，不同之处在于，此处的辅助泄压阀4为液控开关阀。此种情况下，电动机M通电，液压泵I给进油口 P供油，油液将推动液控开关阀4换向，使得进油口 P和回油口 T直接导通，使系统在换向阀3处于中位时从液控开关阀4处溢流，当换向阀3工作时，液控开关阀4在复位弹簧的作用下复位，使液控开关阀4处于截止状态，油液经过换向阀3为执行机构供油。[0034]根据本实用新型的实施例，一种工程机械包括执行机构和与执行机构驱动连接的溢流回路，该溢流回路为上述的溢流回路。[0035]从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果溢流模块包括通过液压管路连接的液压泵、溢流阀和换向阀，其中液压泵提供压力油源，溢流阀和换向阀并联设置，溢流模块还包括与溢流阀并联设置的辅助泄压阀，辅助泄压阀的开启压力低于溢流阀的卸荷压力。通过设置与溢流阀并联的辅助泄压阀，很大程度上降低了溢流回路的溢流压力，减少了溢流阀的动作切换频率，延长了溢流阀的使用寿命。[0036]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种溢流模块，其特征在于，所述溢流模块包括溢流阀(2)和与所述溢流阀(2)并联设置的辅助泄压阀(4)，所述辅助泄压阀(4)的开启压力低于所述溢流阀(2)的卸荷压力。
2.根据权利要求I所述的溢流模块，其特征在于，所述辅助泄压阀(4)包括两个控制油口以及设置在所述两个控制油口之间的阻尼管路，所述阻尼管路包括连通所述两个控制油口的阻尼孔(401)，位于所述辅助泄压阀(4)的卸荷压力控制端的所述控制油口可选择地与第一回油油路连通。
3.根据权利要求I所述的溢流模块，其特征在于，所述辅助泄压阀(4)为液控单向阀。
4.根据权利要求3所述的溢流模块，其特征在于，所述液控单向阀包括设置在安装阀块(5)上的阀座(404)和阀芯(400)，所述安装阀块(5)内设有通油腔(50)，所述阀芯将所述通油腔(50)分为第一通油腔(51)和第二通油腔(52)、所述阀座(404)设置在所述第一通油腔(51)的端部，所述阀芯(400)朝向所述阀座(404)的一侧与所述阀座(404)之间设置有复位弹簧(403)，所述阀芯(400)上设置有将所述第一通油腔(51)与所述第二通油腔(52)连通的阻尼孔(401)，所述安装阀块(5)上设置有将所述第一通油腔(51)与第一回油油路连通的第一卸荷油道(402)。
5.根据权利要求4所述的溢流模块，其特征在于，所述安装阀块上的第一卸荷油道(402)的出口端设置有第一控制油口(XI)，所述第一控制油口(Xl)可选择地与所述第一回油油路连通。
6.根据权利要求5所述的溢流模块，其特征在于，所述安装阀块上的第一控制油口(Xl)可选择地连接至所述液控单向阀的开启压力控制油路。
7.根据权利要求I所述的溢流模块，其特征在于，所述辅助泄压阀(4)为液控开关阀。
8.根据权利要求I至4中任一项所述的溢流模块，其特征在于，所述溢流阀(2)的卸荷压力控制端设置有第二控制油口(X2)，所述第二控制油口(X2)可选择地与第二回油油路连通。
9.一种溢流回路，其特征在于，包括通过液压管路连接的液压泵(I)、溢流模块和换向阀(3 )，其中所述液压泵(I)连接至油源，所述溢流模块和所述换向阀(3 )并联设置，所述溢流模块为权利要求I至8中任一项所述的溢流模块。
10.一种工程机械，包括执行机构和与所述执行机构驱动连接的溢流回路，其特征在于，所述溢流回路为权利要求9所述的溢流回路。
专利摘要本实用新型提供了一种溢流模块、溢流回路和包含该溢流回路的工程机械。该溢流模块包括溢流阀和与溢流阀(2)并联设置的辅助泄压阀(4)，辅助泄压阀(4)的开启压力低于溢流阀(2)的卸荷压力。根据本实用新型的溢流模块，能够降低溢流回路的溢流压力，延长溢流阀的使用寿命。
文档编号F15B13/02GK202811602SQ20122051875
公开日2013年3月20日 申请日期2012年10月11日 优先权日2012年10月11日
发明者刘先爱, 潘文华 申请人:常德中联重科液压有限公司