一种变压节能三通比例流量换向器制造技术

本发明专利技术公开了一种变压节能三通比例流量换向器，包括液压变压器、配流盘转角油缸、转角控制阀和液动比例换向阀；液压变压器的P

Variable pressure energy-saving three way proportional flow commutator

The invention discloses a variable pressure energy-saving three way proportional flow commutator, which comprises a hydraulic transformer, a valve plate, an angle cylinder, a corner control valve and a hydraulic proportional reversing valve; and a P of the hydraulic transformer

【技术实现步骤摘要】
一种变压节能三通比例流量换向器
本专利技术涉及一种变压节能三通比例流量换向器，属于液压传动与控制技术。
技术介绍
现在液压工程机械一般用手动先导阀来控制比例换向阀，再由比例换向阀控制负载的换向和速度。如果系统供液压力比负载压力大得多，油液经比例换向阀节流掉很大的压力，产生很大的功率损失，系统的效率很低，而且引起油液温度的升高，必须配备较大功率的散热设备把油液温度降低到系统要求的范围，这样又增加功率的消耗。再者由于负载压力和系统压力随负载工况变化，尽管比例换向阀控制信号和阀芯位移不变，比例换向阀节流口的压差还是在变，比例换向阀输出的流量在变，被控负载的速度也在变，这样使得设备的操纵性差，特别是多个负载同时动作时，一人操作多个控制手柄，很难协调好负载之间的速度关系，造成设备动作不准确，甚至发生事故。为此需要配置压力补偿器，节流掉多余的压力，保持比例换向阀阀口压力恒定，但这又增加了发热。
技术实现思路
专利技术目的：现在的阀控液压系统，通过节流调节负载速度，把液压能转化为热能浪费掉了，使得液压油温度升高，为了防止油液因过热而老化，还需要增设降温设备，降温设备也会浪费能源。为此，本专利技术为工程机械液压系统设计一种变压节能三通比例流量换向器，通过变压使得供液压力与负载相适应，并能保证比例换向阀阀口压差不变，不需要压力补偿器，也能控制负载的速度稳定，设备操纵性好。使用这种比例流量换向器大大减小了液能损失，提高了系统效率，减小了系统发热和油液温升，降低了系统配备的散热设备规格。技术方案：为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种变压节能三通比例流量换向器，包括液压变压器、配流盘转角油缸、转角控制阀和液动比例换向阀；所述液压变压器有三个油口，分别记为PA口、PB口和PT口，PA口接系统供油，PB口接液动比例换向阀的A口，PT口接油箱，液压变压器的配流盘转角机构通过配流盘转角油缸的两个控制油口进油压力差控制；所述液动比例换向阀为三位四通比例伺服阀，液动比例换向阀的阀芯位置通过先导控制阀和换向阀弹簧控制，液动比例换向阀有四个油口，分别记为A口、B口、C口和D口，B口接负载油缸的活塞腔，负载油缸的活塞杆腔接系统供油，C口和D口分别作为节流通路的出口和进口：当阀芯左位工作时，油液从A口流向B口；当阀芯中位工作时，A口、B口、C口和D口均互不导通；当阀芯右位工作时，油液从B口流向A口；所述转角控制阀为三位四通比例伺服阀，转角控制阀的阀芯位置通过转角控制阀的两个控制油口压力差和控制阀弹簧控制，转角控制阀的两个控制油口分别连接节流通路的出口和进口，转角控制阀有四个油口，分别记为E口、F口、G口和H口，E口和F口分别接配流盘转角油缸的两个控制油口，G口接油箱，H口接系统供油：当阀芯左位工作时，油液从F口流向G口，从H口流向E口；当阀芯中位工作时，E口、F口、G口和H口均互不导通；当阀芯右位工作时，油液从E口流向G口，从H口流向F口。本专利技术中，若液压变压器的PA口输入的压力高于负载压力，液压变压器从PT口吸入低压油把高出的部分降低压力，这样系统供给的流量小于负载需要的流量，达到了节能的目的。优选的，所述液动比例换向阀的阀芯通过换向阀弹簧对中，即先导控制阀无输出信号时，阀芯中位工作。优选的，所述转角控制阀的阀芯由控制阀弹簧和阀芯两端压差控制，当转角控制阀的两个控制油口无输入时，转角控制阀的阀芯在弹簧力作用下阀芯左位工作；转角控制阀稳态时，转角控制阀的两个控制油口进油压力差与阀芯控制面积的乘积等于控制阀弹簧的预压缩力，通过调节控制阀弹簧的预压缩力调节转角控制阀的两个控制油口进油压力差。在液动比例换向阀控制信号和阀芯开口量不变时，液动比例换向阀输出的流量不变，负载油缸的速度不变，即负载油缸的速度不随负载及系统供油压力的变化而变化，提高系统的操纵性；但是负载或系统供油压力变化对油缸速度也会产生扰动，比例流量换向器能够自动消除这种对速度的干扰。有益效果：现有的比例换向阀，在控制信号和阀芯开口量一定时，负载压力或系统供液压力变化时，阀的输出流量波动很大，设备的操纵性差，而且系统供液压力大于负载压力时，在阀上产生很大的节流，液能损失大，油液发热严重。如果给比例换向阀配置了压力补偿器，能保证阀口压差恒定，负载压力或系统供液压力变化时，阀的输出流量波动很小，设备的操纵性好，但系统供液压力大于负载压力时，压力补偿器产生很大的节流，液能损失大，油液发热也严重。现有的比例换向阀也不能回收负负载工况时的机械能，把负载输入的机械能全部转化为了热能。如果只用现在的液压变压器直接控制负载，操作人员只能控制液压变压器的配流盘控制角来调节输出的流量和负载速度，系统没有节流损失和发热，也能回收负负载工况时的机械能。但负载压力或系统供液压力变化时，液压变压器输出压力将发生变化，负载将加速或减速，为了保证负载速度不变，操作人员必需时刻调节液压变压器的配流盘控制角消除输出流量的波动，这样设备的操纵性很差。本专利技术的变压节能三通比例流量换向器通过调节液压变压器的配流盘控制角保证了比例换向阀的节流口压差不变，在控制信号和阀芯开口量一定时，负载压力或系统供液压力变化时，阀的输出流量没有波动，设备的操纵性好，而且系统供液压力大于负载压力时，压差降在了液压变压器上，阀口节流压差和液压能损失很小，不会引起油液严重发热。这种换向器中液压变压器也能回收负负载工况时的机械能。因此，本专利技术的变压节能三通比例流量换向器在阀口压差很小的条件下，既能实现比例调速控制，又能回收负负载的机械能。其控制性能和节能都优于现在的比例换向阀及液压变压器。附图说明图1为本专利技术变压节能三通比例流量换向器的结构示意图；图2为本专利技术变压节能三通比例流量换向器的职能符号示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。如图1所示为一种变压节能三通比例流量换向器，包括液压变压器1、配流盘转角油缸2、转角控制阀3和液动比例换向阀4。所述液压变压器1有三个油口，分别记为PA口、PB口和PT口，PA口接系统供油，PB口接液动比例换向阀4的A口，PT口接油箱，液压变压器1的配流盘转角机构通过配流盘转角油缸2的两个控制油口进油压力差控制；所述液动比例换向阀4为三位四通比例伺服阀，液动比例换向阀4的阀芯位置通过先导控制阀和换向阀弹簧控制，液动比例换向阀4有四个油口，分别记为A口、B口、C口和D口，B口接负载油缸5的活塞腔，负载油缸5的活塞杆腔接系统供油，C口和D口分别作为节流通路的出口和进口：当阀芯左位工作时，油液从A口流向B口；当阀芯中位工作时，A口、B口、C口和D口均互不导通；当阀芯右位工作时，油液从B口流向A口；所述转角控制阀3为三位四通比例伺服阀，转角控制阀3的阀芯位置通过转角控制阀3的两个控制油口压力差和控制阀弹簧控制，转角控制阀3的两个控制油口分别连接节流通路的出口和进口，转角控制阀3有四个油口，分别记为E口、F口、G口和H口，E口和F口分别接配流盘转角油缸2的两个控制油口，G口接油箱，H口接系统供油：当阀芯左位工作时，油液从F口流向G口，从H口流向E口；当阀芯中位工作时，E口、F口、G口和H口均互不导通；当阀芯右位工作时，油液从E口流向G口，从H口流向F口。所述液动比例换向阀4的阀芯通过换向阀弹簧对中，即先导控制阀无本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压节能三通比例流量换向器，其特征在于：包括液压变压器(1)、配流盘转角油缸(2)、转角控制阀(3)和液动比例换向阀(4)；所述液压变压器(1)有三个油口，分别记为P

【技术特征摘要】
1.一种变压节能三通比例流量换向器，其特征在于：包括液压变压器(1)、配流盘转角油缸(2)、转角控制阀(3)和液动比例换向阀(4)；所述液压变压器(1)有三个油口，分别记为PA口、PB口和PT口，PA口接系统供油，PB口接液动比例换向阀(4)的A口，PT口接油箱，液压变压器(1)的配流盘转角机构通过配流盘转角油缸(2)的两个控制油口进油压力差控制；所述液动比例换向阀(4)为三位四通比例伺服阀，液动比例换向阀(4)的阀芯位置通过先导控制阀和换向阀弹簧控制，液动比例换向阀(4)有四个油口，分别记为A口、B口、C口和D口，B口接负载油缸(5)的活塞腔，负载油缸(5)的活塞杆腔接系统供油，C口和D口分别作为节流通路的出口和进口：当阀芯左位工作时，油液从A口流向B口；当阀芯中位工作时，A口、B口、C口和D口均互不导通；当阀芯右位工作时，油液从B口流向A口；所述转角控制阀(3)为三位四通比例伺服阀，转角控制阀(3)的阀芯位置通过转角控制阀(3)的两个控制油口压力差和控制阀弹簧控制，转角控制阀(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：周连佺，周天宇，刘强，施昊，孙德奇，蔡旻卿，田其亚，
申请(专利权)人：江苏师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32