專利名稱：液壓起重機的多路換向閥的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種應用于工程機械液壓系統(tǒng)中的全負荷傳感多路換向閥。
背景技術：
目前廣泛使用的大噸位起重機(50-80T)液壓系統(tǒng)均采用傳統(tǒng)多路換向閥，其結構為多個換向閥及其它元件通過閥體集成連接，無壓力傳遞、補償機構，執(zhí)行機構在工作中其工作速度受到負載變化的影響，從而造成工作壓力不穩(wěn)定，系統(tǒng)沖擊大，無法實現(xiàn)理想的工作速度控制，嚴重影響主機工作的可靠性，并造成不必要的功率損失，阻礙了中大噸位起重機向高精度控制的方向發(fā)展。
實用新型內(nèi)容，為了克服現(xiàn)有多路換向閥工作壓力不穩(wěn)定，無法實現(xiàn)理想的工作速度控制，且功率損失大的缺點，本實用新型的目的是提供一種使液壓起重機液壓系統(tǒng)的控制精度得以全面提高、能量損失降至最低的多路換向閥。
為達到上述目的，本實用新型液壓起重機的多路換向閥，包括分別帶有進油口、安全閥、兩個以上的三位六通換向閥、負荷傳感流量補償閥、回油口的變幅、伸縮和主、副卷揚工作系統(tǒng)，該多路換向閥為集成結構，變幅、伸縮工作系統(tǒng)的進油口、安全閥、負荷傳感流量補償閥和回油口集成在進油閥體上，主、副卷揚工作系統(tǒng)的回油口設置在回油閥體上，每個換向閥的閥體內(nèi)均設置有一負載傳感壓力補償閥，變幅、伸縮工作系統(tǒng)的進油口還通過一順序控制閥和合流單向閥與主、副卷揚工作系統(tǒng)的進油通道及負載傳感壓力補償閥相連，順序控制閥的彈簧腔還通過傳感梭閥分別與變幅、伸縮工作系統(tǒng)的每個換向閥相連，所有相鄰的兩個換向閥之間均還通過設置在閥體內(nèi)的梭閥連接并進行壓力比較，每個工作系統(tǒng)的負荷傳感流量補償閥的彈簧腔均與相鄰的梭閥相連，每個負載傳感壓力補償閥、梭閥均集成在對應的換向閥體上，順序控制閥、傳感梭閥、合流單向閥和主、副卷揚工作系統(tǒng)的進油口、安全閥、負荷傳感流量補償閥均集成在位于變幅、伸縮和主、副卷揚工作系統(tǒng)的換向閥之間的合流控制閥體上，各閥體與其上集成的各元件之間、各閥體之間通過閥體內(nèi)部的油路連接，各閥體由兩根以上的螺栓按進油閥體、變幅、伸縮工作系統(tǒng)的換向閥體、合流控制閥體、主、副卷揚工作系統(tǒng)的換向閥體、回油閥體依次串接夾緊。
當各執(zhí)行機構均不工作時，變幅、伸縮和主、副卷揚工作系統(tǒng)的來油只需分別打開各自的負荷傳感流量補償閥的卸荷閥芯，將來油卸回回油口，這時由系統(tǒng)的負荷傳感油路傳遞到系統(tǒng)供油泵的壓力幾乎為零，使供油泵的斜盤處于最小流量供油狀態(tài)(低壓待命狀態(tài))，整個系統(tǒng)幾乎無壓力損失；而在換向工作時，由于在每個換向閥體均布置了對應的壓力傳遞、補償機構(梭閥、負載傳感壓力補償閥)，使之具有優(yōu)良的負荷傳感功能，從而保證主機各工作油口按執(zhí)行機構的實際要求，提供相適應的工作流量，并使執(zhí)行機構工作速度不受負載變化的影響，且具有良好的微動性能，即每個工作裝置在先導控制壓力范圍內(nèi)均可實現(xiàn)0-全流量范圍的無級變速；在多個執(zhí)行機構同時工作時，具有良好的抗干擾性能，它能通過壓力傳遞機構隨負載的變化而不斷調(diào)整，從而保證主機在復合動作時，各執(zhí)行機構的動作速度相互均無影響；在工作中，由于每個執(zhí)行機構的工作狀態(tài)會不同，而閥內(nèi)設置的梭閥會將各執(zhí)行機構的工作壓力進行比較，并迅速地將壓力最大值傳遞到負荷傳感流量補償閥的彈簧腔和供油泵控制系統(tǒng)，從而調(diào)整供油泵的供油量以及負荷傳感流量補償閥的溢流量，從而實現(xiàn)高效節(jié)能；在多路換向閥內(nèi)設計了順序工作合流機構，使變幅、伸縮和主、副卷揚工作系統(tǒng)的來油能順利實現(xiàn)正常的慢速工作和合流后的快速工作，可滿足起重機的主、副卷揚在重載和輕載時不同的要求。
作為本實用新型的進一步改進，在每個換向閥體的工作油口和回油油路之間還設置有過載閥和補油閥，可控制工作負載的壓力和出現(xiàn)負壓時，對系統(tǒng)進行補油。
綜上所述，本實用新型液壓起重機的多路換向閥具有優(yōu)良的負荷傳感、補償功能，從而保證主機各工作油口按執(zhí)行機構的實際要求，提供相適應的工作流量，實現(xiàn)高效節(jié)能，并使執(zhí)行機構工作速度不受負載變化的影響，具有良好的抗干擾性能和具有良好的微動性能，控制精度得以全面提高。
以下結合附圖對本實用新型作進一步的說明。


圖1為本實用新型實施例的液壓原理圖。
圖2為本實用新型實施例的俯視圖。
圖3為本實用新型實施例的主視圖。
圖4為圖2的A-A剖視圖。
圖5為圖2的B-B剖視圖。
圖6為負荷傳感流量補償閥的剖視圖。
圖7為負載傳感壓力補償閥的剖視圖。
圖8為順序控制閥的剖視圖。
圖9為梭閥傳遞機構的剖視圖。
具體實施方式
由圖2和圖3所示，本實用新型實施例的液壓起重機的多路換向閥為片式連接的多路換向閥，包括由四根螺栓依次串接夾緊的進油閥體1、變幅、伸縮工作系統(tǒng)的兩個三位六通換向閥2和3、合流控制閥體4、主、副卷揚工作系統(tǒng)的兩個三位六通換向閥5和6、回油閥體7，根據(jù)主機系統(tǒng)要求，換向閥的數(shù)量可以變化；變幅、伸縮工作系統(tǒng)的進油口P1、安全閥R1、負荷傳感流量補償閥PC1和回油口T1集成在進油閥體1上，主、副卷揚工作系統(tǒng)的回油口T2設置在回油閥體7上；由
圖1所示，四連換向閥的閥體上均分別設置有一負載傳感壓力補償閥Y1、Y2、Y3、Y4，所有相鄰的兩個換向閥之間均還通過設置在換向閥體內(nèi)的梭閥連接，以便對各執(zhí)行機構的工作壓力進行比較，各換向閥根據(jù)各工作油口的工作狀況，還在A1、A2、B2、B3、B4口上分別設置有過載補油閥PR1、PR2、PR3、PR4、PR5，以便對各油口壓力進行限制和出現(xiàn)負壓時，對系統(tǒng)進行補油，變幅、伸縮工作系統(tǒng)的進油口P1通過順序控制閥PS和合流單向閥DF1與主、副卷揚工作系統(tǒng)的進油口P2及兩負載傳感壓力補償閥Y3、Y4相連，順序控制閥PS的彈簧腔還通過一傳感梭閥F4分別與變幅、伸縮工作系統(tǒng)的兩換向閥相連，負荷傳感流量補償閥PC1、PC2的彈簧腔均與相鄰的換向閥體內(nèi)的梭閥相連，如圖4所示，主、副卷揚工作系統(tǒng)的進油口9、安全閥10、負荷傳感流量補償閥11、順序控制閥12、傳感梭閥(未示出)和合流單向閥13均集成在合流控制閥體4上，如圖5所示，在每連換向閥的閥體上均設置一負載傳感壓力補償閥8，在工作油口和回油油路之間還設置有過載閥37、補油閥38，各閥體與其上集成的各元件之間、各閥體之間通過閥體內(nèi)部的油路連接，各油口采用螺紋連接方式。
由
圖1所示，本實用新型實施例的工作原理為中立位置
當各執(zhí)行機構均不工作時，其工作系統(tǒng)通過梭閥F1、F2、F3傳遞至負荷傳感流量補償閥PC1、PC2彈簧腔的壓力為零，P1、P2口來油只需分別克服各自的反饋閥彈簧力打開負荷傳感流量補償閥PC1、PC2的卸荷閥芯，將P1、P2的來油卸回T口，這時由負荷傳感油路的LS口傳遞到系統(tǒng)供油泵的壓力幾乎為零，使供油泵的斜盤處于最小流量供油狀態(tài)(低壓待命工作狀態(tài))整個系統(tǒng)幾乎無壓力損失。
P1、P2分別工作位置當先導比例控制系統(tǒng)開始工作，控制各換向閥換向，P1和P2的來油分別通過前兩連和后兩連換向閥體去執(zhí)行機構工作，由于四連換向閥均分別帶有一負載傳感壓力補償閥Y1、Y2、Y3、Y4，故使各滑閥在不同開口的對應位置，雖然負載在不斷的變化，但由于負載傳感壓力補償閥不斷調(diào)整，使滑閥進出口的壓差始終保持一恒定值，從而保證向?qū)膱?zhí)行機構提供一穩(wěn)定流量，達到滑閥在一固定的開口位置時，其執(zhí)行機構的運動速度不受自身負載變化的影響，同時也不會受到其它執(zhí)行機構負載變化的影響的目的，保證了主機執(zhí)行機構復合動作時具有良好的抗干擾性能。在工作中，由于每個執(zhí)行機構的工作狀態(tài)會不同，而閥內(nèi)設置的梭閥F1、F2、F3會將各執(zhí)行機構的工作壓力進行比較，并迅速的將壓力最大值傳遞到負荷傳感流量補償閥PC1的彈簧腔和供油泵控制系統(tǒng)，從而調(diào)整供油泵的供油量以及負荷傳感流量補償閥PC1、PC2的溢流量，保證整個系統(tǒng)的正常工作，并使功率得到充分利用。
對于每連換向閥，由于帶有自身的負載傳感壓力補償閥，在整個工作行程中，即在先導控制壓力的范圍內(nèi)(0.6～2.4)使工作油口可實現(xiàn)0～全流量的無級變速，從而實現(xiàn)良好的微動性能。
合流工作狀態(tài)在起重機液壓系統(tǒng)中，其主、副卷揚要求在重載下單泵小流量低速工作(并可與其它執(zhí)行機構復合動作)，而在輕載時要求雙泵大流量快速工作(單獨工作)，根據(jù)這一工況，在閥內(nèi)設計了PS順序控制閥和單向閥DF1，當需要實現(xiàn)合流工作狀態(tài)時，變幅、伸縮工作系統(tǒng)的兩換向閥均處于中位，其通過梭閥F4傳遞到PS順序控制閥彈簧腔的壓力為零，P1克服PS彈簧力打開PS順序控制閥和單向閥DF1，與P2合流后進入主、副卷揚工作系統(tǒng)，并根據(jù)主、副卷揚不同的工作狀態(tài)實現(xiàn)主、副卷揚同時或分別的高速工作。
如圖6所示，PC1(PC2)負荷傳感流量補償閥11主要由反饋閥芯14、彈簧15、彈簧16及閥蓋17組成，在工作過程中由梭閥對各執(zhí)行機構的工作負載進行比較后，經(jīng)負荷傳感油路18將最大工作負載壓力值傳遞到流量補償反饋閥芯14的彈簧腔，而反饋閥芯14另一腔作用的是P1口(或P2口)進油壓力，這樣使反饋閥芯14在變化的負載壓力和P1口(或P2口)進油壓力的作用下自動調(diào)節(jié)，對系統(tǒng)壓力波動進行補償，將多余的油溢回回油通道，使反饋閥芯14節(jié)流壓差始終保持設計的恒定值(為0.7Mpa)，從而保證系統(tǒng)在負載壓力不斷變化的工況下，均能提供給多個執(zhí)行機構同時工作時相適應的工作流量。
如圖7所示，單連負載傳感壓力補償閥8(每個換向閥體均帶有一負荷傳感壓力補償閥)在工作中工作滑閥22逐漸換向，將系統(tǒng)P口24的來油經(jīng)反饋閥芯21的小孔進入該換向連P油路通道23，再經(jīng)工作滑閥22的節(jié)流槽進入執(zhí)行機構工作腔，而執(zhí)行機構的負載信號經(jīng)工作滑閥22上的工作負載反饋油路20進入該連負荷傳感油路19，并迅速進入反饋閥芯21的彈簧腔，與另一腔P油路的壓力進行補償比較，負載雖然在不斷的變化，但反饋閥芯21會通過不斷調(diào)節(jié)始終力圖停留在所設計的壓差值0.7MPa的平衡位置，壓力補償閥就是這樣對執(zhí)行機構的壓力波動自動進行調(diào)節(jié)和補償，從而保證工作滑閥22在對應開口處壓差保持恒定，所以對輸出的流量也就能保持不變，最終使執(zhí)行機構負載變化的情況下，自身工作速度均能處于穩(wěn)定狀態(tài)，由于每個換向閥均有自身的負載傳感補償壓力閥，所以不會受到其它執(zhí)行機構負載變化的影響，保證了主機執(zhí)行機構復合動作時具有良好的抗干擾性能。
如圖8所示，PS順序控制閥12主要由反饋閥芯25、彈簧26、彈簧27及閥蓋28組成，在工作中當系統(tǒng)需要實現(xiàn)合流工作狀態(tài)時，變幅、伸縮工作系統(tǒng)中換向閥均處于中位，其通過梭閥經(jīng)負荷傳感油路29傳遞到PS彈簧腔的壓力為零，P1油路30中的油壓克服PS閥彈簧力推開PS順序控制閥12中反饋閥芯25和單向閥13，與P2油路31合流后進入主、副卷揚工作系統(tǒng)，并根據(jù)主、副卷揚不同的工作狀態(tài)實現(xiàn)主、副卷揚同時或分別的高速工作。
如圖9所示，梭閥傳遞機構主要由梭閥座32、梭閥座33、鋼球34及特殊的O形密封圈35組成，它主要將相鄰兩連的工作負載Pa和Pb進行比較后，將較低壓力封閉，并將較高負載壓力通過負荷傳感油路36傳入下一梭閥進行比較，通過3組梭閥最終將4個執(zhí)行機構中的最大壓力值傳遞至Pc1負載傳感流量補償閥，從而保證負荷傳感系統(tǒng)的正常工作。
權利要求1.一種液壓起重機的多路換向閥，包括分別帶有進油口、安全閥、兩個以上的三位六通換向閥、負荷傳感流量補償閥、回油口的變幅、伸縮工作系統(tǒng)和主、副卷揚工作系統(tǒng)，該多路換向閥為集成結構，變幅、伸縮工作系統(tǒng)的進油口、安全閥、負荷傳感流量補償閥和回油口集成在進油閥體上，主、副卷揚工作系統(tǒng)的回油口設置在回油閥體上，其特征在于每個換向閥的閥體內(nèi)均設置有一負載傳感壓力補償閥，變幅、伸縮工作系統(tǒng)的進油口還通過一順序控制閥和合流單向閥與主、副卷揚工作系統(tǒng)的進油通道及負載傳感壓力補償閥相連，順序控制閥的彈簧腔還通過傳感梭閥分別與變幅、伸縮工作系統(tǒng)的每個換向閥相連，所有相鄰的兩個換向閥之間均還通過設置在閥體內(nèi)的梭閥連接，每個工作系統(tǒng)的負荷傳感流量補償閥的彈簧腔均與相鄰的梭閥相連，每個負載傳感壓力補償閥、梭閥均集成在對應的換向閥體上，順序控制閥、傳感梭閥、合流單向閥和主、副卷揚工作系統(tǒng)的進油口、安全閥、負荷傳感流量補償閥均集成在位于變幅、伸縮和主、副卷揚工作系統(tǒng)的換向閥之間的合流控制閥體上，各閥體與其上集成的各元件之間、各閥體之間通過閥體內(nèi)部的油路連接，各閥體由兩根以上的螺栓依次串接夾緊。
2.根據(jù)權利要求1所述液壓起重機的多路換向閥，其特征在于在每個換向閥體的工作油口和回油油路之間還設置有過載閥、補油閥。
專利摘要本實用新型公開了一種液壓起重機的多路換向閥，包括分別帶有進油口、安全閥、兩個以上的三位六通換向閥、負荷傳感流量補償閥、回油口的變幅、伸縮和主、副卷揚兩個工作系統(tǒng)，該多路換向閥為集成結構，每個工作閥片均設有相應的壓力補償閥和靈敏的壓力傳遞機構，使執(zhí)行機構工作速度不受負載變化的影響，而在換向位置工作時，系統(tǒng)油源提供為執(zhí)行機構所需流量；為適應工程機械快速、慢速的工作特點，該多路換向閥內(nèi)設計了順序工作合流機構，使主、副卷揚工作系統(tǒng)能實現(xiàn)正常的慢速工作和合流后的快速工作；作為本實用新型的進一步改進，在每個換向閥體的工作油口和回油油路之間還設置有過載閥和補油閥。本實用新型具有良好的微動性能和抗干擾性，且能實現(xiàn)高效節(jié)能。
文檔編號F15B13/00GK2844532SQ20052003486
公開日2006年12月6日 申請日期2005年7月19日 優(yōu)先權日2005年7月19日
發(fā)明者胡菁瓊, 陽云, 郭解渝 申請人:四川長江液壓件有限責任公司