负载口独立控制阀、起重机械液压系统及其工作方法技术方案

本发明专利技术公开了负载口独立控制阀、起重机械液压系统及其工作方法，三位三通换向阀壳体左端开设配合三位三通换向阀主阀芯的阀芯通孔，三位三通换向阀壳体右端开设复位弹簧腔，阀芯通孔连通复位弹簧腔；主阀芯复位弹簧套设在主阀芯联接导杆上，主阀芯联接导杆左端与三位三通换向阀主阀芯右端固定连接；初始状态下主阀芯联接导杆在三位三通换向阀的X输出口压力下向右运动。本发明专利技术单个负载口独立控制阀采用输入电比例控制电流

【技术实现步骤摘要】
负载口独立控制阀、起重机械液压系统及其工作方法


[0001]本专利技术涉及负载口独立控制阀、起重机械液压系统及其工作方法，属于起重机械液压系统


技术介绍

[0002]随着世界能源问题的日益凸显，燃油消耗已经成为工程机械发展所面临的最重要问题之一。能源大量消耗引起全球环境恶化和气候变暖，如何减少温室气体排放已是人们关注的焦点，同时，加强对节能、高能效产品的研发和产业化投入，以应对环境气候变化。因此，从长远的发展看，节能环保性能是工程机械产品进入市场和被用户接受的重要因素，同时也是其生存和发展的先决条件。
[0003]起重机作为工程机械的主要机型之一，由于其产品品种多、数量大、耗油高和排放差，其节能问题己受到业界的广泛关注，国内各大起重机生产厂家均将其节能研究作为起重机发展的一个重要突破口。据统计，传统液压起重机作业时的总能量利用率不到30%，能耗存在于起重机作业的各个能量传递环节中，其中，主要集中在发动机工作时自身的能耗、液压系统的能耗、负载功率与发动机提供功率不匹配时产生的能耗等。
[0004]出于对液压式起重机安全性的考虑，在液压系统中均要求安装平衡阀，用于重载下降工况下的平衡制动，通常在卷扬下落和油缸回缩工况，由于其节流作用导致系统能耗损失大，温度升高。另外，起重机液压系统的能耗来源主要为多路阀节流损失、平衡阀节流损失、安全阀溢流损失、液压管路的沿程压力损失和工作元件的能耗损失。而液压系统所损失的大部分能量都转化为热能，其中部分散发到空气中，另外大部分传到工作元件和液压油中，从而导致液压系统温度升高，引起系统故障问题。由此，研究起重机系统节能液压技术，不仅有助于节省系统损耗能量，更能提高起重机系统的可靠性和工作寿命，减少设备的成本维护。
[0005]现有起重机产品常用液压系统，采用液压泵（定量泵或变量泵）+比例多路阀（手动、液控或电液比例操纵）+平衡阀+油缸驱动伸缩（或马达驱动卷扬）动作，起升动作时通过多路阀进油节流调速，下落动作时通过多路阀和平衡阀两者实现进回油节流调速，在不同负载工况下均为相同的控制方式。多路阀、平衡阀和执行元件之间有液压管路连接，针对电控操作系统，其动作响应性差；另外，在卷扬下落或油缸回缩工况，多路阀和平衡阀产生两道节流，系统稳定性高，但压损也大，产热量大。
[0006]另外，专利CN2007100625173
‑
泵阀复合流量匹配进出油口独立控制电液系统，该专利技术提出了使动力源的输出流量始终与所有执行器所需流量相匹配，使控制最高负载执行器的进油阀全开的控制原理，不仅可使各个执行器都可按进出油口独立控制的原理进行控制，并可使系统的节流损失降到最低，具体实施方案为进油、回油和旁通的比例节流控制。进油通过电液开关控制，需匹配变量泵实现进油容积调速；另外，与油缸无杆腔联接油路为普通阀，不具备零泄漏锁止功能，该方案不适合起重机械产品。
[0007]专利CN2013107220582
‑
自动调谐电动液压阀，该专利技术采用双阀芯的布置方式，可
针对单独的负载口进行压力流量控制，其主油路为两位三通的换向阀结构，主阀芯通过两个三位四通比例先导阀输出的控制压力实现换向动作，内部可安装阀芯位移传感器检测主阀芯的位移量，作为反馈信号控制电比例阀输出。结构复杂，主阀芯的位移控制精度，需取决于位移传感器的检测精度和三位四通先导比例阀的压力控制精度，整体阀组的组成元件多，成本高。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供负载口独立控制阀、起重机械液压系统及其工作方法，本专利技术以一种负载口独立控制阀为例进行研究，通过比例控制阀芯位移设计，精准控制滑阀的开度大小，结合执行元件的应用工况，任意选择进油节流调速、回油节流调速和进回油节流调速等，提高系统稳定性；还可施行差动回路，提升液压系统工作效率。
[0009]为达到上述目的，本专利技术提供负载口独立控制阀，包括三位三通换向阀、主阀芯复位弹簧和主阀芯联接导杆，三位三通换向阀壳体左端开设配合三位三通换向阀主阀芯的阀芯通孔，三位三通换向阀壳体右端开设复位弹簧腔，阀芯通孔连通复位弹簧腔；主阀芯复位弹簧套设在主阀芯联接导杆上，主阀芯联接导杆左端与三位三通换向阀主阀芯右端固定连接；初始状态下主阀芯联接导杆在三位三通换向阀的X输出口压力下向右运动。
[0010]优先地，包括反馈弹簧和电比例减压阀，主阀芯联接导杆右端固定连接反馈弹簧左端，反馈弹簧右端固定连接电比例减压阀的阀芯；电比例减压阀的左位的上油口连通L口，电比例减压阀的左位的下油口连通三位三通换向阀的X输出口，复位弹簧腔与电比例减压阀的L口连通。
[0011]优先地，三位三通换向阀主阀芯机能在以下两种形式中切换：形式一，三位三通换向阀的P口连通三位三通换向阀的T口；形式二，三位三通换向阀的P口、三位三通换向阀的T口和三位三通换向阀的A口互通。
[0012]优先地，主阀芯联接导杆右端直径大于主阀芯联接导杆左端直径，主阀芯复位弹簧外直径小于或等于主阀芯联接导杆右端直径，主阀芯复位弹簧内直径大于或等于主阀芯联接导杆左端直径。
[0013]起重机械液压系统，包括负载口独立控制阀一和负载口独立控制阀二，负载口独立控制阀一和负载口独立控制阀二的内部构造均采用权利要求1
‑
4任一项所述的负载口独立控制阀，负载口独立控制阀一的L口连通负载口独立控制阀二的L口，负载口独立控制阀一的PI口连通负载口独立控制阀二的PI口。
[0014]优先地，负载口独立控制阀一包括电比例减压阀Y1a，负载口独立控制阀二包括电比例减压阀Y1b，电比例减压阀Y1a的内部构造、电比例减压阀Y1b的内部构造和电比例减压阀的内部构造相同。
[0015]优先地，包括马达和油缸，马达的进油口连通负载口独立控制阀一的A口，马达的出油口连通负载口独立控制阀二的A口，负载口独立控制阀一的A口连通油缸的大腔，负载
口独立控制阀二的A口连通油缸的小腔。
[0016]优先地，包括原动机、变量泵和先导泵，原动机传动连接变量泵，变量泵传动连接先导泵，变量泵的出油口连通负载口独立控制阀一的P口和负载口独立控制阀二的P口，先导泵的出油口连通电比例减压阀Y1a的PI口和电比例减压阀Y1b的PI口。
[0017]优先地，包括油箱，负载口独立控制阀一的T口、负载口独立控制阀二的T口、变量泵的进油口、先导泵的进油口和油箱连通。
[0018]起重机械液压系统的工作方法，其特征在于，采用所述的起重机械液压系统作为执行主体，执行以下步骤：未工作状态下，负载口独立控制阀一和负载口独立控制阀二均不得电，三位三通换向阀的主阀芯在主阀芯复位弹簧的作用下处于初始闭锁状态，负载口独立控制阀一的P口、负载口独立控制阀一的A口、负载口独立控制阀一的T口、负载口独立控制阀二的P口、负载口独立控制阀二的A口和负载口独立控制阀二的T口均不导通，马达的进出油口或油缸的进出油口均封闭；工作时，负载口独立控制阀一和负载口独立控制阀二均得电，给电比本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.负载口独立控制阀，其特征在于，包括三位三通换向阀（41）、主阀芯复位弹簧（42）和主阀芯联接导杆（43），三位三通换向阀（41）壳体左端开设配合三位三通换向阀（41）主阀芯的阀芯通孔，三位三通换向阀（41）壳体右端开设复位弹簧腔，阀芯通孔连通复位弹簧腔；主阀芯复位弹簧（42）套设在主阀芯联接导杆（43）上，主阀芯联接导杆（43）左端与三位三通换向阀（41）主阀芯右端固定连接；初始状态下主阀芯联接导杆（43）在三位三通换向阀（41）的X输出口压力下向右运动。2.根据权利要求1所述的负载口独立控制阀，其特征在于，包括反馈弹簧（44）和电比例减压阀，主阀芯联接导杆（43）右端固定连接反馈弹簧（44）左端，反馈弹簧（44）右端固定连接电比例减压阀的阀芯；电比例减压阀的左位的上油口连通L口，电比例减压阀的左位的下油口连通三位三通换向阀（41）的X输出口，复位弹簧腔与电比例减压阀的L口连通。3.根据权利要求1所述的负载口独立控制阀，其特征在于，三位三通换向阀（41）主阀芯机能在以下两种形式中切换：形式一，三位三通换向阀（41）的P口连通三位三通换向阀（41）的T口；形式二，三位三通换向阀（41）的P口、三位三通换向阀（41）的T口和三位三通换向阀（41）的A口互通。4.根据权利要求1所述的负载口独立控制阀，其特征在于，主阀芯联接导杆（43）右端直径大于主阀芯联接导杆（43）左端直径，主阀芯复位弹簧（42）外直径小于或等于主阀芯联接导杆（43）右端直径，主阀芯复位弹簧（42）内直径大于或等于主阀芯联接导杆（43）左端直径。5.起重机械液压系统，其特征在于，包括负载口独立控制阀一（4）和负载口独立控制阀二（7），负载口独立控制阀一（4）和负载口独立控制阀二（7）的内部构造均采用权利要求1
‑
4任一项所述的负载口独立控制阀，负载口独立控制阀一（4）的L口连通负载口独立控制阀二（7）的L口，负载口独立控制阀一（4）的PI口连通负载口独立控制阀二（7）的PI口。6.根据权利要求5所述的起重机械液压系统，其特征在于，负载口独立控制阀一（4）包括电比例减压阀Y1a（45），负载口独立控制阀二（7）包括电比例减压阀Y1b（46），电比例减压阀Y1a（45）的内部构造、电比例减压阀Y1b（46）的内部构造和电比例减压阀的内部构造相同。7.根据权利要求5所述的起重机械液压系统，其特征在于，包括马达（5）和油缸（6），马达（5）的进油口连通负载口独立控制阀一（4）的A口，...

【专利技术属性】
技术研发人员：向小强，东权，刘东宏，刘楠楠，高德华，王建成，
申请(专利权)人：徐州重型机械有限公司，
类型：发明
国别省市：