一种节能液压阀的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液压驱动的机械设备执行装置能量回收利用的液压阀，尤其涉及挖掘机执行装置等可实现能量回收利用的节能液压阀。
【背景技术】
[0002]工程机械和农业设备常采用流体传动来操作各种机械部件。例如，挖掘机是一种常用的工程机械，挖掘机悬臂常利用液压油作用在油缸上来实现其升降。液压油缸包括一个带有活塞的缸，该活塞在缸中划分出两个室，与活塞相连的杆连接到悬臂上，而油缸与挖掘机的主体相连，通过将杆从油缸中向外伸展以及将杆朝油缸中缩回实现支架的升高与降低;挖掘机作业时，例如悬臂、斗杆、铲斗及相应的油缸等执行装置的位置经常不断调整，特别是悬臂常处于从某一低位提升到某一高位，再从某一高位降到某一低位的循环运动过程之中，由于悬臂及作用在其上的斗杆、铲斗等质量较大，从能量转化原理来说，支架可以只在重力的作用下降低，而且若不提供下降的阻力，在下降过程中易出现失重现象。当动臂在下降时为了防止其失重，以往的解决方法是，维持液压油缸具有一定的背压，为此常在液流回流管道上设有节流装置，液压油通过节流装置后流回油箱，这样悬臂的能量转化成热能，被白白地浪费掉了，为了防止液压油的温度大幅度升高对系统带来的危害，还需设有散热装置。因此，需要找到一种有效控制装置来实现能量的回收和再利用。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种节约能源，降低液压油温升的增压式执行装置能量回收利用液压阀。
[0004]本实用新型采用如下技术方案实现:
[0005]—种节能液压阀，包括主换向阀1、可控顺序阀2和防逆流保压阀3;所述主换向阀I包括常位、能量回收位和回收能量利用位三个工作位，并且主换向阀I的工作油口连接执行装置，其他的压力油口分别连接油源装置4、可控顺序阀2和防逆流保压阀3;所述可控顺序阀2以及防逆流保压阀3均以逻辑阀为基础单元，其中，所述可控顺序阀2与油源装置的主油路并联，逆流保压阀3与蓄能元件5连接，可控顺序阀2用于实现压力顺序功能及越权可控功能，防逆流保压阀3用于实现常位保压功能及接通防逆流倒灌功能。
[0006]进一步的，所述可控顺序阀2包括第一先导控制阀2C、第一逻辑阀2D和第一先导顺序阀2E;所述第一逻辑阀2D的其中一个连接口引出连接到油源装置的主油路上，并从该主油路上引出信号油路连接至第一逻辑阀2D的信号口，另一连接口则连接至主换向阀I的压力油口；所述第一先导控制阀2C和第一先导顺序阀2E分别并联在第一逻辑阀2D的信号油路上。第一先导控制阀2C的先导控制信号口 Kc无信号控制时，所述可控顺序阀2按压力顺序功能工作;第一先导控制阀2C的先导控制信号口 Kc有信号作用时，所述可控顺序阀2按越权可控功能工作。
[0007]进一步的，所述第一逻辑阀2D的信号油路以及第一先导控制阀2C和第一先导顺序阀2E的连接油路上设有若干节阻2A，2B。
[0008]进一步的，所述防逆流保压阀3包括第二逻辑阀3A、先导单向阀3B和第二先导控制阀3C;所述第二逻辑阀3A的其中一个连接口与主换向阀I的压力油口连接，另一个连接口连接至蓄能元件5，第二逻辑阀3A的信号油路从可控顺序阀2连接的主换向阀压力油口引出；所述第二先导控制阀3C设置在第二逻辑阀3A的信号油路上，所述先导单向阀3B设置在该信号油路和蓄能元件连接的油路之间。
[0009]进一步的，所述第二先导控制阀3C采用与主换向阀I切换至回收能量利用位相同的换向控制信号。
[0010]在本实用新型中，所述主换向阀I为三位五通换向阀，其先导控制信号采用液压的和/或电的信号。
[0011]优选的，所述节能液压阀采用集成阀块的形式，相应外接油口包括油口P、ACC以及主换向阀的工作油口 A、B和信号油口；所述油口 P外接油源装置4，阀块内部与所述主换向阀I的压力油口 PI直接连接，并通过所述可控顺序阀2与所述主换向阀I的压力油口 P2间接连接，与主换向阀I的连接油路形成并联;所述油口 ACC外接蓄能元件9，阀块内部通过所述防逆流保压阀3与所述主换向阀I的压力油口 P3连接，所述第二先导控制阀3C所在的信号油路与所述主换向阀I的压力油口 P2连接;所述主换向阀I的工作油口 A、B分别与外部执行装置连接。
[0012]进一步的，所述执行装置为同步运动的液压油缸或液压马达。
[0013]本实用新型具有如下有益效果:本实用新型适用于工程机械及农业设备执行装置能量回收利用控制，特别是挖掘机类动臂能量回收利用控制，利用本实用新型即可把动臂下降能量转换而成的压力油充入外接的蓄能元件，又可把储存的压力油全部进行释放利用，协助举臂做功，从而减少原动机输入功率。此实用新型原理巧妙，结构简单，控制方便，性能可靠，在无需增加增压装置的情况下，即能实现能量的增压方式收集，又能实现蓄能元件内的热油冷却，这不仅能减小蓄能元件体积，而且能热少液压系统发热，节约能源，降低原动机排放。
【附图说明】
[0014]图1为实施例1中的节能液压阀连接示意图。
[0015]图2为实施例2中的节能液压阀连接示意图。
[0016]图3为逻辑阀的结构原理示意图。
[0017]1-主换向阀；
[0018]2-可控顺序，2A/2B-节阻，2C-第一控先导控制阀，2D-第一逻辑阀，2E-第一先导顺序阀；
[0019]3-防逆流保压阀，3A-第二逻辑阀，3B-先导单向阀，3C-第二先导控制阀；
[0020]4-油源装置；
[0021]5-蓄能元件；
[0022]6A/6B-液压油缸；
[0023]7A/7B-液压马达。
【具体实施方式】
[0024]以下将结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明:
[0025]实施例1
[0026]参见图1，图示中的节能液压阀，包括主换向阀1、可控顺序阀2和防逆流保压阀3;所述主换向阀I包括常位、能量回收位和回收能量利用位三个工作位，并且主换向阀I的工作油口连接执行装置，本实施例中的执行装置为挖掘机动臂上的一对液压油缸6A、6B，其他的压力油口分别连接油源装置4、可控顺序阀2和防逆流保压阀3;所述可控顺序阀2以及防逆流保压阀3均以逻辑阀为基础单元，其中，所述可控顺序阀2与油源装置的主油路并联，逆流保压阀3与蓄能元件5连接，可控顺序阀2用于实现压力顺序功能及越权可控功能，防逆流保压阀3用于实现常位保压功能及接通防逆流倒灌功能。
[0027]具体的，主换向阀I包括可在高压力下工作的五个油口P1/P2/P3/A/B及二个换向先导控制信号口 Ka/Kb，二个换向先导控制信号口 Ka/Kb都无信号作用时，主换向阀I工作在常位，工作油口P1/A/B互通，工作油口P2/P3关闭；换向先导控制信号口Kb有信号作用时，主换向阀I工作在能量回收位，工作油口 P1/B、工作油口 P3/A各自接通，压力油口 P2关闭;换向先导控制信号口 Ka有信号作用时，主换向阀I工作在回收能量利用位，工作油口 PI /A、工作油口 P2/P3/B各自接通。
[0028]可控顺序阀2包括节阻2A/2B、第一先导控制阀2C、第一逻辑阀2D、第一先导顺序阀2E，第一先导控制阀2C的先导控制信号口 Kc无信号控制时，可控顺序阀2按压力顺序功能工作;第一先导控制阀2C的先导控制信号口 Kc有信号作用时，可控顺序阀2按越权可控功能工作。
[0029]防逆流保压阀3包括第二逻辑阀3A、先导单向阀3B、第二先导控制阀3C，第二先导控制阀3C的先导控制信号口与主换向阀I的先导控制信号口 Ka连接，受同一信号作用。
[0030]先导控制信号口Ka/Kb/Kc可作用液压的和/或电的信号。
[0031 ]相应油口油道连接包括连接外部油源装置的油口 P与主换向阀I的压力油口 Pl直接连接及通过可控顺序阀2与主换向阀I的压力油口 P2间接连接，连接外接蓄能元件的油口ACC通过防逆流保压阀3与主换向阀I的压力油口 P3间接连接，第二先导控制阀3C与主换向阀I的压力油口 P2直接连接，主换向阀I的工作油口 A，B分别与外部执行装置的液压油缸6A/6B的对应油口连接。
[0032]本实施例中的可控顺序阀2和防逆流保压阀3均以逻辑阀为基础单元，结合参见图3，在介绍实施例的原理示意图前先以防逆流保压阀3中的第二逻辑阀3A为例具体说明逻辑阀的工作原理，逻辑阀被可动阀芯分隔成上中下三腔，上腔内设有复位弹簧及油口 m，中腔两侧设有常通油口 Π，下腔设有油口 I，上腔与中小两腔不直通，中腔与小腔关断时两腔油不会相互内泄。设阀芯上腔作用面积为A3，压力为Pa，弹簧力为F，中腔的环形作用面积为A2，压力为Pb，下腔作用面积为Al，压力为Pc，且有A1+A2=A3，在计量单位统一的情况下，当上腔阀芯向下作用力A3.Pa+F小于中下腔向上作用力A2.Pb+Al.Pc时，中小腔接通，反之不通，因而只需控制上腔的压力就可控制中小腔的通断;在本实施例中，可控顺序阀2中的对于第一逻辑阀2D是采用A2 = 0，A1=A3的一种特例，其工作原理与第二逻辑阀3A—样。
[0033]实施例2
[0034]参见图2，本实施例中的外部执行装置为卷扬机构的一对同步液压马达7A、7B。
[0035]下面结合实施例1和实施例2对节能液压阀的工作过程进行阐述。
[0036]非节能方式。
[0037]参见图1、图2，换向先导控制信号口Ka/Kb无信号作用