带比例节流阀的工程机械空调控制阀及控制方法与流程

本发明涉及工程机械空调领域，尤其是一种带比例节流阀的工程机械空调控制阀及控制方法。

背景技术：

中国专利申请号：201220258994.3的实用新型涉及一种工程机械空调系统，包括发动机驱动压缩机，发动机驱动的压缩机的出口与冷凝器总成进口之间的管路上串接了第一两位三通切换阀，上述发动机驱动的压缩机的进口与蒸发器总成的出口之间的管路上串接了第二两位三通切换阀，电动压缩机的进、出口分别与上述第一两位三通切换阀和上述第二两位三通切换阀连通，储液器的进、出口分别与冷凝器总成的出口和蒸发器的进出口连通。

传统的工程机械的空调，其压缩机多由液压马达驱动，液压马达的液压源采用工程机械主机的液压系统，在确保主机回转马达正常工作的同时，又利用主机的富余功率使空调工作实现制冷；液压马达装有进油孔与主机回转马达的回油路连通的电磁切换阀，由电磁切换阀控制空调的开停；在主机回转马达工作的同时开启或关闭液压马达，电磁切换阀换向过程中的压力变化会产生冲击，存在会引起主机回转马达出现瞬间抖动，导致主机回转马达工作不够稳定的不足，因此，设计一种开启或关闭液压马达时，主机回转马达不会出现瞬间抖动，主机回转马达工作保持稳定的带比例节流阀的工程机械空调控制阀及控制方法，成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服目前的工程机械的空调在主机回转马达工作的同时开启或关闭液压马达，电磁阀换向过程中的压力变化会产生冲击，存在会引起主机回转马达出现瞬间抖动，导致主机回转马达工作不够稳定的不足，提供一种开启或关闭液压马达时，主机回转马达不会出现瞬间抖动，主机回转马达工作保持稳定的带比例节流阀的工程机械空调控制阀及控制方法。

本发明的具体技术方案是：

一种带比例节流阀的工程机械空调控制阀，包括：控制器，温度传感器，设有进油口p1、出油口p2、第一回油口t1、第二回油口t2和第三回油口t3的阀体，装于阀体上且出口与出油口p2连通的比例节流阀，溢流阀，盖块；溢流阀包括：设于阀体中且大端与阀体下端贯通的阶梯形溢流腔，设有阶梯形通孔且装于阶梯形溢流腔大端中的阀套，设于阀套侧围且分别与阶梯形通孔大端底部、第一回油口t1和第二回油口t2连通的侧孔，设于阶梯形通孔大端中且下端设有沉孔和位于沉孔中的溢流压簧的阀芯，盖块压住阀套下端和溢流压簧下端且与阀体下端连接；比例节流阀进口、阶梯形溢流腔小端、阶梯形通孔小端分别与进油口p1连通；温度传感器、比例节流阀分别与控制器电性连接。

作为优选，所述的带比例节流阀的工程机械空调控制阀还包括安全阀；安全阀包括：设于盖块左端的安全腔13，与盖块连接且右端位于安全腔13中的调压座，大端设于调压座左端的阶梯形阀孔，设于阶梯形阀孔大端中的侧围抵住阶梯形阀孔小端左端的锥阀芯、右端压住锥阀芯大端的安全压簧，压住安全压簧左端的压簧座，设有螺孔且与调压座左端可拆卸连接的阀盖，一端压住压簧座左端且与螺孔螺接的调节螺杆，设于调压座侧围与阶梯形阀孔小端连通的进口孔、与阶梯形阀孔大端连通的出口孔；阶梯形通孔大端、阀芯和盖块之间构成平衡腔；出油口p2、平衡腔分别与进口孔连通；第三回油口t3与出口孔连通。

作为优选，所述的带比例节流阀的工程机械空调控制阀还包括：设于阀体右端且与进口孔连通的测压孔，装于进口孔右端且与阀体连接的压力传感器；控制器设有报警器；压力传感器与控制器电性连接。

作为优选，所述的阶梯形通孔的大端和小端之间设有锥台形过渡孔；锥台形过渡孔小端的直径与阶梯形通孔小端的直径相同；锥台形过渡孔大端的直径大于阶梯形通孔大端的直径。

一种带比例节流阀的工程机械空调控制阀的控制方法，所述的带比例节流阀的工程机械空调控制阀为上述的带比例节流阀的工程机械空调控制阀，（1）来自工程机械主机的液压系统的压力油与进油口p1连通，出油口p2与驱动工程机械的空调的压缩机的液压马达连通，温度传感器置于工程机械空调的安装处；（2）在主机回转马达工作的同时，开启液压马达时，控制器控制调大比例节流阀的流量至设定值，关闭液压马达时，控制器控制调小比例节流阀的流量直至关闭比例节流阀，主机回转马达不会出现瞬间抖动，主机回转马达工作保持稳定；（3）根据工程机械空调安装处的空气温度的设定值，控制器控制调整比例节流阀的流量，从而调整液压马达的转速，使工程机械空调安装处的空气温度保持在设定值；（4）温度传感器测得工程机械空调安装处的空气温度变化偏离设定值时，控制器控制调整比例节流阀的流量，从而调整液压马达的转速，使工程机械空调安装处的空气温度保持在设定值；（5）比例节流阀的进口压力和出口压力分别作用于溢流阀的阀芯的上端和下端，进油口p1与出油口p2的压差，即为比例节流阀的进口与出口的压差，且为溢流阀的阀芯上端和下端的压差，溢流阀的阀芯在液压作用力、溢流压簧的弹簧力以及稳态液动力的作用下处于某一平衡位置；当工程机械空调负载增大时，比例节流阀的出口压力增加，于是作用在比例节流阀进口的液压力增大，导致工程机械主机的液压系统的液压泵出口压力增大，从而使溢流阀的阀芯两端受力恢复平衡，比例节流阀进口和出口的压差基本保持不变；同理，当工程机械空调负载减小时，比例节流阀的出口压力减小，于是作用在比例节流阀进口的液压力减小，导致工程机械主机的液压系统的液压泵出口压力减小，从而使溢流阀的阀芯两端受力恢复平衡，比例节流阀进口和出口的压差基本保持不变；因此，无论工程机械空调负载如何变化，由于与比例节流阀并联的溢流阀的压力补偿作用，比例节流阀进口和出口的压差都能近于恒定，即通过比例节流阀进入的流量可保持稳定，而不受负载变化的影响；（6）由于工程机械主机的液压系统的液压泵不是恒压工作，其出口压力随工程机械空调负载的变化而变化，设置安全阀可以防止系统过载，当发生过载时，压力油推动锥阀芯左移打开安全阀，比例节流阀出口压力降低，溢流阀的阀芯下移，溢流口增大，来自液压泵的油液全部溢回油箱；旋转调节螺杆，经压簧座调节安全压簧的预压力，可以调节打开安全阀的设定压力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：所述的带比例节流阀的工程机械空调控制阀，不用传统的电磁切换阀换向，不用普通的手动调定流量的节流阀，采用电磁控制在线实时调节流量的比例节流阀，通过控制器控制比例节流阀实现控制器开启或关闭，开启或关闭液压马达时，主机回转马达不会出现瞬间抖动，主机回转马达工作保持稳定；当工程机械空调负载变化时，由于与比例节流阀并联的溢流阀的压力补偿作用，比例节流阀进口和出口的压差都能近于恒定，即通过比例节流阀进入的流量可保持稳定，而不受负载变化的影响；设置安全阀可以防止系统过载，当发生过载时，压力油推动锥阀芯左移打开安全阀，比例节流阀出口压力降低，溢流阀的阀芯下移，溢流口增大，来自液压泵的油液全部溢回油箱；旋转调节螺杆，经压簧座调节安全压簧的预压力，可以调节打开安全阀的设定压力：报警器利于当发生过载压力传感器测得压力超过设定值时发出报警；锥台形过渡孔小端的直径与阶梯形通孔小端的直径相同；锥台形过渡孔大端的直径大于阶梯形通孔大端的直径，利于打开阀芯使阶梯形通孔小端与侧孔连通。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图；

图2是图1的b-b视图；

图3是图2的c-c视图；

图4是图1的前视图；

图5是图4的h向旋转视图；

图6是本发明的液压原理图。

图中：控制器1，温度传感器2，阀体3，比例节流阀4，盖块5，阶梯形溢流腔6，阶梯形通孔7，阀套8，侧孔9，沉孔10，溢流压簧11，阀芯12，安全腔13，调压座14，阶梯形阀孔15，锥阀芯16，安全压簧17，压簧座18，螺孔19，阀盖20，调节螺杆21，进口孔22，出口孔23，平衡腔24，测压孔25，压力传感器26，报警器27，锥台形过渡孔28，溢流阀29，安全阀30，进油口p1，出油口p2，第一回油口t1，第二回油口t2，第三回油口t3。

具体实施方式

下面结合附图所示对本发明进行进一步描述。

如附图1至附图6所示：一种带比例节流阀的工程机械空调控制阀，包括：控制器1，温度传感器2，设有进油口p1、出油口p2、第一回油口t1、第二回油口t2和第三回油口t3的阀体3，装于阀体3上且出口与出油口p2连通的比例节流阀4，溢流阀29，盖块5；溢流阀29包括：设于阀体3中且大端与阀体3下端贯通的阶梯形溢流腔6，设有阶梯形通孔7且装于阶梯形溢流腔6大端中的阀套8，设于阀套8侧围且分别与阶梯形通孔7大端底部、第一回油口t1和第二回油口t2连通的侧孔9，设于阶梯形通孔7大端中且下端设有沉孔10和位于沉孔10中的溢流压簧11的阀芯12，盖块5压住阀套8下端和溢流压簧11下端且与阀体3下端螺接；比例节流阀4进口、阶梯形溢流腔6小端、阶梯形通孔7小端分别与进油口p1连通；温度传感器2、比例节流阀4分别与控制器1电性连接。

所述的带比例节流阀的工程机械空调控制阀还包括安全阀30；安全阀30包括：设于盖块5左端的安全腔13，与盖块5螺接且右端位于安全腔13中的调压座14，大端设于调压座14左端的阶梯形阀孔15，设于阶梯形阀孔15大端中的侧围抵住阶梯形阀孔15小端左端的锥阀芯16、右端压住锥阀芯16大端的安全压簧17，压住安全压簧17左端的压簧座18，设有螺孔19且与调压座14左端螺接的阀盖20，一端压住压簧座18左端且与螺孔19螺接的调节螺杆21，设于调压座14侧围与阶梯形阀孔15小端连通的进口孔22、与阶梯形阀孔15大端连通的出口孔23；阶梯形通孔7大端、阀芯12和盖块5之间构成平衡腔24；出油口p2、平衡腔24分别与进口孔22连通；第三回油口t3与出口孔23连通。进口孔22和出口孔23均有沿调压座14轴线圆周均布的四个。

所述的带比例节流阀的工程机械空调控制阀还包括：设于阀体3右端且与进口孔22连通的测压孔25，装于进口孔22右端且与阀体3螺接的压力传感器26；控制器1设有报警器27；压力传感器26与控制器1电性连接。

所述的阶梯形通孔7的大端和小端之间设有锥台形过渡孔28；锥台形过渡孔28小端的直径与阶梯形通孔7小端的直径相同；锥台形过渡孔28大端的直径大于阶梯形通孔7大端的直径。

一种带比例节流阀的工程机械空调控制阀的控制方法，所述的带比例节流阀的工程机械空调控制阀为上述的带比例节流阀的工程机械空调控制阀，（1）来自工程机械主机的液压系统的压力油与进油口p1连通，出油口p2与驱动工程机械的空调的压缩机的液压马达连通，温度传感器2置于工程机械空调的安装处（工程机械的驾驶室）；（2）在主机回转马达工作的同时，开启液压马达时，控制器1控制调大比例节流阀4的流量至设定值，关闭液压马达时，控制器1控制调小比例节流阀4的流量直至关闭比例节流阀4，主机回转马达不会出现瞬间抖动，主机回转马达工作保持稳定；（3）根据工程机械空调安装处的空气温度的设定值，控制器1控制调整比例节流阀4的流量，从而调整液压马达的转速，使工程机械空调安装处的空气温度保持在设定值；（4）温度传感器2测得工程机械空调安装处的空气温度变化偏离设定值时，控制器1控制调整比例节流阀4的流量，从而调整液压马达的转速，使工程机械空调安装处的空气温度保持在设定值；（5）比例节流阀4的进口压力和出口压力分别作用于溢流阀29的阀芯12的上端和下端，进油口p1与出油口p2的压差，即为比例节流阀4的进口与出口的压差，且为溢流阀29的阀芯12上端和下端的压差，溢流阀29的阀芯12在液压作用力、溢流压簧11的弹簧力以及稳态液动力的作用下处于某一平衡位置；当工程机械空调负载增大时，比例节流阀4的出口压力增加，于是作用在比例节流阀4进口的液压力增大，导致工程机械主机的液压系统的液压泵出口压力增大，从而使溢流阀29的阀芯12两端受力恢复平衡，比例节流阀4进口和出口的压差基本保持不变；同理，当工程机械空调负载减小时，比例节流阀4的出口压力减小，于是作用在比例节流阀4进口的液压力减小，导致工程机械主机的液压系统的液压泵出口压力减小，从而使溢流阀29的阀芯12两端受力恢复平衡，比例节流阀4进口和出口的压差基本保持不变；因此，无论工程机械空调负载如何变化，由于与比例节流阀4并联的溢流阀29的压力补偿作用，比例节流阀4进口和出口的压差都能近于恒定，即通过比例节流阀4进入的流量可保持稳定，而不受负载变化的影响；（6）由于工程机械主机的液压系统的液压泵不是恒压工作，其出口压力随工程机械空调负载的变化而变化，设置安全阀30可以防止系统过载，当发生过载时，压力油推动锥阀芯16左移打开安全阀30，比例节流阀4出口压力降低，溢流阀29的阀芯12下移，溢流口增大，来自液压泵的油液全部溢回油箱；旋转调节螺杆21，经压簧座18调节安全压簧17的预压力，可以调节打开安全阀30的设定压力。

除上述实施例外，在本发明的权利要求书及说明书所公开的范围内，本发明的技术特征或技术数据可以进行重新选择及组合，从而构成新的实施例，这些都是本领域技术人员无需进行创造性劳动即可实现的，因此这些本发明没有详细描述的实施例也应视为本发明的具体实施例而在本发明的保护范围之内。