直线行走控制阀、直线行走控制系统和挖掘机技术方案

本实用新型专利技术涉及一种直线行走控制阀、直线行走控制系统和挖掘机。该直线行走控制阀包括主控制阀和四个外接油口，其中第一、第三外接油口与主控制阀的第一控制阀腔连接，第二、第四外接油口与主控制阀的第二控制阀腔连接，以控制主控制阀在第一阀芯位置和第二阀芯位置之间切换，通过比较第一外接油口和第二外接油口之间的压力差与第四外接油口和第三外接油口之间的压力差的大小可使主控制阀处于不同的通断状态，从而控制与主控制阀的各进出油口连接的不同油路的通断状态。将该直线行走控制阀应用于直线行走控制系统中，使四个外接油口与流量-压差转换装置配合连接，并适当连接主控制阀的进出油口，直线行走控制阀可以控制直线行走。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及工程机械液压控制
，特别涉及一种直线行走控制阀、直 线行走控制系统和挖掘机。
技术介绍
一些工程机械要求在作业时保持直线行走，例如广泛应用于工业与民用建筑、农 田水利、道路桥梁、矿山采掘、市政等工程施工中的挖掘机，其工作环境恶劣，复合动作频 繁，尤其在进行越过沟渠或者爬坡下坡等作业时，需要实现直线行走和其他上车执行机构 (动臂、斗杆、铲斗、回转等）的复合动作，通常把这种在前进或后退的同时操纵回转、动臂 或铲斗动作的复合动作称为行走复合动作。 目前常用的挖掘机液压系统中通常设有两个主栗，当挖掘机只行走而上车执行机 构不工作时，两个主栗分别独立给左右行走马达供油，由于两个主栗的输出流量相等，且液 压油只供给行走马达，因此流经左右行走马达的流量相等，左右行走马达的转速相同，从而 挖掘机能够实现直线行走；而当挖掘机执行行走复合动作时，左右行走马达以及上车执行 机构均处于工作状态，此时其中一个栗既要给行走马达供油，又要给上车执行器供油，而另 一个栗则只给行走马达供油，这就导致流入左右行走马达的流量不再相等，挖掘机于是就 容易向供油流量较少的行走马达一侧跑偏，造成挖掘机无法再保持直线行走。 为了提高挖掘机在执行行走复合动作时的直线行走能力，目前所采用的技术手段 是在挖掘机液压系统中设置直线行走阀，该直线行走阀开启以后，液压系统由原来的两个 主栗分别为两侧行走马达供油，变为一个主栗只为左右行走马达供油，而另一个主栗则为 上车执行器供油，这就使得行走系统从复合工况中独立出来，从而达到提高挖掘机直线行 走能力的目的。 然而，这种设置直线行走控制阀的技术方案，其只能在左右行走马达的负载相同 时才能使挖掘机保持直线行走，而一旦左右行走马达的负载不同，挖掘机还是会出现跑偏 甚至转弯的问题，这是由于负载不同导致两侧行走马达的进油油路上的压力不同，负载大 的一侧压力较大，负载小的一侧压力较小，而液压油总是从高压区流向低压区，因此虽然直 线行走控制阀开启后只有一个主栗为左右行走马达供油，但当负载不同时该主栗也无法再 等量地为左右行走马达供油，而是会向负载较小、压力较小一侧的行走马达提供更多的液 压油，进而导致挖掘机无法保持直线行走。而且由于挖掘机的工作环境通常复杂且恶劣，挖 掘机实际行走时左右行走马达受到相同负载的概率很小，甚至通常两侧负载会差别较大， 比如挖掘机整车倾斜时，水平高度较低一侧的履带受到的负载要远大于水平高度较高一侧 的履带，单栗所提供的液压油大多流向水平高度较高一侧履带的马达，此时采用直线行走 阀的结果是挖掘机向低履带一侧跑偏甚至转弯，这不仅无法达到控制挖掘机保持直线行走 的目的，甚至反而还会影响施工安全。 针对直线行走控制阀所存在的上述问题，目前一种解决方法是采用电气控制方 案，利用电气元件采集进入左右行走马达的流量，并通过控制器控制其流量相等以实现直 线行走，例如专利号为CN102888873A的专利利用流量传感器分别采集进入左右行走马达 的流量，然后将流量信号传递给行走控制器，通过行走控制器对流量信号进行对比分析，输 出信号控制增设的电液比例压力阀的输出压力，以调整行走马达控制阀的开度，使进入左 右行走马达的流量相等来实现目的。 然而，这种采用电气控制的方案需要在系统中增加设置各种电气元件，成本较高， 以CN102888873A的专利为例，系统需要增设六个流量传感器、两个行走控制器、四个单向 电液比例压力控制阀和一个压力开关，成本在万元以上。而且，由于系统引入了较多的电气 元件，并且呈串联连接，使得系统本身的可靠性降低，尤其是在作业频繁、负载切换较快的 挖掘机械领域，设置串联结构连接的电气系统，会使整机可靠性相对更差。此外，基于增设 的电气元件的特点，单向电液比例压力控制阀安装在多路阀先导油路上，行走控制器设置 在驾驶室内，流量传感器安装在左右履带行走马达覆盖件内，由于分布较分散，所以检修时 安装拆卸不便，甚至会出现因马达覆盖件内空间不足以安装上述数量的流量传感器而需要 进行车架改装的问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种直线行走控制阀、直线行走控制系统和挖掘机， 将本技术的直线行走控制阀应用于需要直线行走的工程机械的液压系统中，能够使工 程机械在两侧行走马达的负载不同时仍然保持直线行走，确保施工安全。 为实现上述目的，本技术第一方面提供一种直线行走控制阀，其包括阀体，阀 体上设有主控制阀、第一外接油口、第二外接油口、第三外接油口和第四外接油口，主控制 阀包括第一主进油口、第一主出油口、第二主进油口、第二主出油口、第一控制阀腔和第二 控制阀腔，其中：主控制阀具有第一阀芯位置和第二阀芯位置，第一控制阀腔和第二控制阀 腔分别设置于主控制阀的两端以控制所述主控制阀在第一阀芯位置和第二阀芯位置之间 切换，第一控制阀腔的压力大于第二控制阀腔的压力时，主控制阀处于第一阀芯位置，第一 主进油口与第一主出油口连通而第二主进油口与第二主出油口断开；第一控制阀腔的压力 小于第二控制阀腔的压力时，主控制阀处于第二阀芯位置，第二主进油口与第二主出油口 连通而第一主进油口与第一主出油口断开；并且，第一外接油口通过第一油路与第一控制 阀腔连接，第二外接油口通过第二油路与第二控制阀腔连接，第三外接油口通过第三油路 与第一控制阀腔连接，第四外接油口通过第四油路与第二控制阀腔连接。 可选地，直线行走控制阀还包括设置在阀体上的辅助控制机构，辅助控制机构用 于控制第一油路、第二油路、第三油路和第四油路的通断。 可选地，辅助控制机构包括第一辅助控制机构和第二辅助控制机构，第一辅助控 制机构用于控制第一油路的通断以及第二油路的通断，第二辅助控制机构用于控制第三油 路的通断以及第四油路的通断。 可选地，第一辅助控制机构包括第一辅助阀芯、第一进油口、第一出油口、第二进 油口和第二出油口，第一辅助控制机构的第一进油口与第一外接油口连通，第一辅助控制 机构的第二进油口与第二外接油口连通，第一辅助控制机构的第一出油口与第一控制阀腔 连通，第一辅助控制机构的第二出油口与第二控制阀腔连通，第一辅助阀芯用于控制第一 辅助控制机构的第一进油口与第一出油口之间以及第二进油口与第二出油口之间同时处 于连通与截止两种状态中的一种状态；和/或，第二辅助控制机构包括第二辅助阀芯、第一 进油口、第一出油口、第二进油口和第二出油口，第二辅助控制机构的第一进油口与第三外 接油口连通，第二辅助控制机构的第二进油口与第四外接油口连通，第二辅助控制机构的 第一出油口与第一控制阀腔连通，第二辅助控制机构的第二出油口与第二控制阀腔连通， 第二辅助阀芯用于控制第二辅助控制机构的第一进油口与第一出油口之间以及第二进油 口与第二出油口之间同时处于连通与截止两种状态中的一种状态。 可选地，第一辅助控制机构包括设置于第一油路上的第一油路控制阀以及设置于 第二油路上的第二油路控制阀，其中：第一油路控制阀包括第一阀芯、进油口和出油口，第 一阀芯用于控制第一油路控制阀的进油口和出油口是否连通，第一油路控制阀的进油口与 第一外接油口连通，第一油路控制阀的出油口与第一控制阀腔连通；第二油路控制阀包括 第二阀芯、进油口和出油口，第二阀芯用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直线行走控制阀(1)，包括阀体(10)，其特征在于，所述阀体(10)上设有主控制阀(11)、第一外接油口(a)、第二外接油口(b)、第三外接油口(c)和第四外接油口(d)，所述主控制阀(11)包括第一主进油口(g)、第一主出油口(e)、第二主进油口(h)、第二主出油口(f)、第一控制阀腔和第二控制阀腔，其中：所述主控制阀(11)具有第一阀芯位置和第二阀芯位置，所述第一控制阀腔和所述第二控制阀腔分别设置于所述主控制阀(11)的两端以控制所述主控制阀(11)在所述第一阀芯位置和所述第二阀芯位置之间切换，所述第一控制阀腔的压力大于所述第二控制阀腔的压力时，所述主控制阀(11)处于所述第一阀芯位置，所述第一主进油口(g)与所述第一主出油口(e)连通而所述第二主进油口(h)与所述第二主出油口(f)断开；所述第一控制阀腔的压力小于所述第二控制阀腔的压力时，所述主控制阀(11)处于所述第二阀芯位置，所述第二主进油口(h)与所述第二主出油口(f)连通而所述第一主进油口(g)与所述第一主出油口(e)断开；并且，所述第一外接油口(a)通过第一油路与所述第一控制阀腔连接，所述第二外接油口(b)通过第二油路与所述第二控制阀腔连接，所述第三外接油口(c)通过第三油路与所述第一控制阀腔连接，所述第四外接油口(d)通过第四油路与所述第二控制阀腔连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛源，孙辉，翟海燕，
申请(专利权)人：徐工集团工程机械股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32