主控阀及液压系统技术方案

本发明专利技术公开了一种主控阀及液压系统，属于液压系统领域。主控阀包括主控阀体，主控阀体内安装有执行动作控制阀杆、行走阀杆、回油流量控制阀杆、逻辑阀杆，执行动作控制阀杆与主控阀体构成三位四通闭中心的执行动作控制阀；主控阀体上设有可使其P口压力油直接回油的直通油道，回油流量控制阀杆设于直通油道P口与T口之间，并与回油弹簧、主控阀体配合形成三位两通的回油流量控制阀；逻辑阀杆与主控阀体配合形成逻辑控制阀；行走阀杆与主控阀体构成三位四通闭中心的行走阀；先导油Pi用于提供先导压力；同时本发明专利技术还公开了一种包括上述主控阀的液压系统。本发明专利技术具有智能化、低成本、低故障率的优点，且可满足更多机型需求。

Main Control Valve and Hydraulic System

【技术实现步骤摘要】
主控阀及液压系统
本专利技术涉及工程机械液压控制领域，具体地说，尤其涉及一种主控阀及液压系统。
技术介绍
挖掘机，又称挖掘机械，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料厂的土方机械。从近几年工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，挖掘机已经成为工程建设中最重要的工程机械之一。挖掘的动作有左行走与右行走以及执行动作，执行动作主要包括动臂、斗杆、铲斗、回转，大部分挖掘机还有多功能联，用于破碎锤、液压剪等辅助工作。主控阀是挖掘机液压系统最为核心的零部件，主控阀的控制方式，在一定程度上决定了挖掘机整个液压系统的组建。按照主控阀阀芯在中位时的通断方式，挖掘机液压系统分为开中心液压系统与闭中心液压系统。目前市场上的正流量液压系统、负流量液压系统、节流液压系统都属于开中心液压系统；以装配力士乐RS15主控阀为代表的LUDV系统，属于闭中心系统。因为挖掘机的功能多，作为挖掘机液压系统的控制元件，挖掘机主控阀的功能也就很多，因此挖掘机主控阀的内部结构十分复杂。不同的挖掘机整机参数，若想达到比较完美的操控性、油耗等指标，对整个液压系统的要求也是不一样的。而不同的主机厂，即使相同吨位的挖掘机，其所有参数也不可能完全一样，有时候因为整机液压系统的固有属性，尤其是主控阀的固有属性已经不变，即使调试人员花再大精力，整机性能依然不尽人意。智能化、节能、舒适、可靠，一直是挖掘机液压系统的发展趋势。随着主机厂市场竞争压力的加大，两个面向——面向市场、面向用户实际使用需求，也迫使主机厂重视系统差异化、一机多工况。在现有技术水平的前提下，结合现在市场实际整机液压系统情况与未来发展趋势，提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术目的是提供一种智能、低研发成本、低故障率、满足更多机型需求的主控阀及液压系统，以克服现有技术中存在的上述缺陷。本专利技术是采用以下技术方案实现的：一种主控阀，包括主控阀体，所述主控阀体内安装有执行动作控制阀杆、行走阀杆、回油流量控制阀杆、逻辑阀杆，所述执行动作控制阀杆与主控阀体构成三位四通闭中心的执行动作控制阀；所述主控阀体上设有可使其P口压力油直接回油的直通油道，所述回油流量控制阀杆设于直通油道P口与T口之间，并与回油弹簧、主控阀体配合形成三位两通的回油流量控制阀，回油流量控制阀在设计范围内控制P与T的通流面积；所述逻辑阀杆与主控阀体配合形成逻辑控制阀，逻辑控制阀使主控阀能够实现P1或P2同时向左、右行走马达供油，另一个泵口P2或P1压力油向另外所有动作供油的功能；所述行走阀杆与主控阀体构成三位四通闭中心的行走阀；先导油Pi用于提供先导压力，推动各阀杆移动换向。优选地，本专利技术主控阀还包括合流阀杆，所述主控阀体与合流阀杆、合流弹簧构成合流阀，所述合流阀实现P1向P2合流，或者实现P2向P1合流。优选地，所述逻辑控制阀使主控阀具有两股压力油P1、P2合流功能。优选地，本专利技术主控阀还包括动臂铲斗阀，可实现向动臂大腔及铲斗大腔或小腔合流。优选地，所述主控阀体包括左阀体和右阀体，所述执行动作控制阀包括斗杆阀、多功能阀、回转阀、动臂阀和铲斗阀，所述合流阀包括左合流阀和右合流阀，所述行走阀包括左行走阀和右行走阀，所述左阀体上安装有左行走阀杆、回转阀杆、多功能阀杆，斗杆阀杆、左合流阀杆；右阀体上安装有逻辑阀杆、右行走阀杆、动臂阀杆、铲斗阀杆、右合流阀杆。一种液压系统，包括主泵总成、权利要求1-5任意一项所述的主控阀、动臂油缸、铲斗油缸、行走马达、斗杆油缸、回转马达和比例电磁阀组，所述主泵总成连接主控阀的主进油口，所述主控阀连接并控制动臂油缸、铲斗油缸、行走马达、斗杆油缸、回转马达动作，所述比例电磁阀组与主控阀连接，并控制执行动作控制阀杆、逻辑阀杆、回油流量控制阀杆动作，用于接收执行信号并向各功能阀输出先导压力。优选地，本专利技术液压系统还包括控制单元ECU，所述控制单元ECU通过输出指令到比例电磁阀组，控制所述液压系统实现不同的动作。优选地，所述比例电磁阀组集成在主控阀上。优选地，本专利技术液压系统还包括主泵功率调节电磁阀组，所述主泵功率调节电磁阀组用于调节控制主泵总成两个泵P1和P2的排量。优选地，所述主控阀上安装有压力传感器。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1)智能化。本专利技术液压系统中整套电磁阀的应用，使得整机液压系统的输出更快、更准，而且本套液压系统满足无人驾驶的液压系统要求。2)降低研发成本。本专利技术中，主控阀结构简单，结构紧凑，研发周期短，主控阀阀体铸件成功率高。3)降低故障率。传统主控阀的插装阀特别多，故障率高，本专利技术中插装件大为减少。4)便于寻找故障点。本专利技术结构简单，而且逻辑控制关系都为数字控制，故障排除简单。5)满足更多机型需求。传统的主控阀，适应机型比较少，而且调整不便，本专利技术为整机的软件调试提供了广阔空间，可以适合更多机型。附图说明图1是本专利技术中主控阀的原理图一；图2是本专利技术中执行动作控制阀中位时的结构示意图；图3是本专利技术中执行动作控制阀工作位时的结构示意图；图4是本专利技术中行走控制阀的结构示意图；图5是本专利技术中回油流量控制阀P口回油状态的结构示意图；图6是本专利技术中回油流量控制阀P口不回油状态的结构示意图；图7是本专利技术中逻辑控制阀左位结构示意图；图8是本专利技术中逻辑控制阀右位结构示意图；图9是本专利技术中合流阀左位时结构示意图；图10是本专利技术中合流阀右位时结构示意图；图11是本专利技术中主控阀的原理图二；图12是本专利技术中液压系统的液压原理图；图13是本专利技术中中液压系统的流量分配原理图。图中：1、斗杆阀；2、多功能阀；3、回转阀；4、左行走阀；5、左合流阀；6、右合流阀；7、逻辑控制阀；8、比例电磁阀；9、右行走阀；10、动臂阀；11、铲斗阀；12、压力传感器；13、回油流量控制阀；14、主控阀体；15、执行动作控制阀杆；16、负载单向阀；17、行走阀杆；18、回油弹簧；19、回油流量控制阀杆；20、逻辑弹簧；21、逻辑阀杆；22、合流弹簧；23、合流阀杆；24、主泵总成；25、主泵功率调节电磁阀组；26、先导压力通断电磁阀；27、主控阀；28、比例电磁阀组；29、动臂油缸；30、铲斗油缸；31、行走马达；32、斗杆油缸；33、回转马达；34、左操作手柄；35、右操作手柄；36、左脚踏阀；37、右脚踏阀；38、控制单元ECU；39、动臂铲斗阀。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示，本专利技术所述的主控阀27，其包括主控阀体14，所述主控阀体14上安装有执行动作控制阀杆15、行走阀杆17、回油弹簧18、回油流量控制阀杆19、逻辑弹簧20、逻辑阀杆21、合流弹簧22。优选地，本专利技术所述的主控阀27可为整体式结构或片式结构，本专利技术以两片式为例进行说明，主控阀体14包括左阀体和右阀体，执行动作控制阀包括斗杆阀1、多功能阀2、回转阀3、动臂阀10和铲斗阀11，合流阀包括左合流阀5和右合流阀6，行走阀包括左行走阀4和右行走阀9，左阀体上安装有左行走阀杆、回转阀杆、多功能阀杆，斗杆阀杆、左合流阀杆；右阀体上安装有逻辑阀杆21、右行走阀杆、动臂阀杆、铲斗阀杆、右合流阀杆。特别的，本专利技术中主控阀27的工作油口引出油路，可安装压力传感器12，以满足整机厂采集工作压力信号的需求。执行动作控制阀杆15与主控阀体14构成三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主控阀，包括主控阀体(14)，所述主控阀体(14)内安装有执行动作控制阀杆(15)、行走阀杆(17)、回油流量控制阀杆(19)、逻辑阀杆(21)，其特征在于：所述执行动作控制阀杆(15)与主控阀体(14)构成三位四通闭中心的执行动作控制阀；所述主控阀体(14)上设有可使其P口压力油直接回油的直通油道，所述回油流量控制阀杆(19)设于直通油道P口与T口之间，并与回油弹簧(18)、主控阀体(14)配合形成三位两通的回油流量控制阀(13)，回油流量控制阀(13)在设计范围内控制P与T的通流面积；所述逻辑阀杆(21)与主控阀体(14)配合形成逻辑控制阀(7)，逻辑控制阀(7)使主控阀(27)能够实现P1或P2同时向左、右行走马达(31)供油，另一个泵口P2或P1压力油向另外所有动作供油的功能；所述行走阀杆(17)与主控阀体(14)构成三位四通闭中心的行走阀；先导油Pi用于提供先导压力，推动各阀杆移动换向。

【技术特征摘要】
1.一种主控阀，包括主控阀体(14)，所述主控阀体(14)内安装有执行动作控制阀杆(15)、行走阀杆(17)、回油流量控制阀杆(19)、逻辑阀杆(21)，其特征在于：所述执行动作控制阀杆(15)与主控阀体(14)构成三位四通闭中心的执行动作控制阀；所述主控阀体(14)上设有可使其P口压力油直接回油的直通油道，所述回油流量控制阀杆(19)设于直通油道P口与T口之间，并与回油弹簧(18)、主控阀体(14)配合形成三位两通的回油流量控制阀(13)，回油流量控制阀(13)在设计范围内控制P与T的通流面积；所述逻辑阀杆(21)与主控阀体(14)配合形成逻辑控制阀(7)，逻辑控制阀(7)使主控阀(27)能够实现P1或P2同时向左、右行走马达(31)供油，另一个泵口P2或P1压力油向另外所有动作供油的功能；所述行走阀杆(17)与主控阀体(14)构成三位四通闭中心的行走阀；先导油Pi用于提供先导压力，推动各阀杆移动换向。2.根据权利要求1所述的主控阀，其特征在于：还包括合流阀杆(23)，所述主控阀体(14)与合流阀杆(23)、合流弹簧(22)构成合流阀，所述合流阀实现P1向P2合流，或者实现P2向P1合流。3.根据权利要求1所述的主控阀，其特征在于：所述逻辑控制阀(7)使主控阀(27)具有两股压力油P1、P2合流功能。4.根据权利要求1所述的主控阀，其特征在于：还包括动臂铲斗阀(39)，动臂铲斗阀(39)可实现向动臂大腔及铲斗大腔或小腔合流。5.根据权利要求1-4任意一项所述的主控阀，其特征在于：所述主控阀体(14)包括左阀体和右阀体，所述执行动作控制阀包括斗杆阀(1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘震，董立队，荆玉涛，
申请(专利权)人：山东临工工程机械有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37