本发明涉及一种抗流量饱和的电磁比例阀，其特征在于：阀块，其内具有上轴向孔、下轴向孔第一流道、第二流道、第三流道和第四流道连通，阀块上设有压力油口、第一工作油口、第二工作油口、回油口及负载压力反馈口；换向阀芯，换向阀芯由电磁式驱动结构驱动而能左右滑移，换向阀芯外周具有呈环状的中部通流槽、左通流槽和右通流槽；左压力补偿阀芯和右压力补偿阀芯，左右间隔设置在上轴向孔并能滑移。本电磁比例阀具有抗流量饱和功能，其将多个液压阀整合在一个阀块内，且油道少、油道布局规则，利于加工，同时，结构更为紧凑，便于拆卸装配，各阀芯移动平稳，使用本阀的车辆或工程机械其操作性能大幅度提高，避免低负载过快和高负载停止的现象。
具有上轴向孔(1a)和下轴向孔(1b)的阀块(1)，上轴向孔(1a)和下轴向孔(1b)之间从左至右间隔设置的第一流道(11)、第二流道(12)、第三流道(13)和第四流道(14)连通，阀块(1)上设有压力油口(P)、第一工作油口(A)、第二工作油口(B)、回油口(T)及负载压力反馈口(L)，其中，压力油口(P)与下轴向孔(1b)连通并位于第二流道(12)和第三流道(13)之间，回油口(T)分别于下轴向孔(1b)的左右两端连通，第一工作油口(A)、第二工作油口(B)及负载压力反馈口(L)与上轴向孔(1a)连通，且负载压力反馈口(L)位于第一工作油口(A)和第二工作油口(B)之间；
设于下轴向孔内的换向阀芯(2)，换向阀芯(2)由电磁式驱动结构驱动而能左右滑移，换向阀芯(2)外周具有呈环状的中部通流槽(21)、左通流槽(22)和右通流槽(23)；换向阀芯(2)左移，压力油口(P)通过中部通流槽(21)与第二流道(12)连通，同时回油口(T)通过右通流槽(23)与第四流道(14)连通；换向阀芯(2)右移，压力油口(P)通过中部通流槽(21)与第三流道(13)连通，同时回油口(T)通过左通流槽(22)与第一流道(11)连通；换向阀芯(2)处于中间位置时，换向阀芯(2)同时阻断压力油口(P)与第二流道(12)和第三流道(13)连通，并同时阻断回油口(T)与第一流道(11)和第四流道(14)连通；
左压力补偿阀芯(3a)和右压力补偿阀芯(3b)，左右间隔设置在上轴向孔(1a)并能滑移，左压力补偿阀芯(3a)和右压力补偿阀芯(3b)之间的上轴向孔形成弹簧腔(4)，弹簧腔(4)内设有支撑在左压力补偿阀芯(3a)和右压力补偿阀芯(3b)之间的弹簧(5)，负载压力反馈口(L)通过控制流道(15)与弹簧腔(4)连通；
左压力补偿阀芯(3a)的左端形成左控制腔(6a)，左压力补偿阀芯(3a)内具有用以连通第二流道(12)和左控制腔(6a)的左通流孔(3a1)，左压力补偿阀芯(3a)外周具有呈环状的第一左通流槽(3a2)和第二左通流槽(3a3)，第二左通流槽(3a3)通过左侧辅助通道(16)与负载压力反馈口(L)连通，且左侧辅助通道(16)出口端设有封堵住左侧辅助通道(16)出口端趋势的左钢球(7a)，第一左通流槽(3a2)始终与第一流道(11)连通；左压力补偿阀芯(3a)右移，第一左通流槽(3a2)连通第一工作油口(A)和第二流道(12)，左压力补偿阀芯(3a)进一步右移，第二左通流槽(3a3)与第一工作油口(A)连通；
右压力补偿阀芯(3b)的右端形成右控制腔(6b)，右压力补偿阀芯(3a)内具有用以连通第三流道(13)和右控制腔(6b)的右通流孔(3b1)，右压力补偿阀芯(3b)外周具有呈环状的第一右通流槽(3b2)和第二右通流槽(3b3)，第二右通流槽(3b3)通过右侧辅助通道(17)与负载压力反馈口(L)连通，且右侧辅助通道(17)出口端设有封堵住右侧辅助通道(17)出口端趋势的右钢球(7b)，第二右通流槽(3b3)始终与第四流道(14)连通；右压力补偿阀芯(3b)左移，第一右通流槽(3b2)连通第二工作油口(B)和第三流道(13)，右压力补偿阀芯(3a)进一步左移，第二右通流槽(3b3)与第二工作油口(B)连通；
当电磁式驱动结构驱动换向阀芯(2)左移，中部通流槽(21)与第二流道(12)接通，右通流槽(23)与第四流道(14)接通，压力油口(P)的油液经由中部通流槽(21)、第二流道(12)、通流孔(3a1)后进入左控制腔(6a)，推动左压力补偿阀芯(3a)克服弹簧(5)和负载压力反馈口(L)的共同压力向右移动，第一左通流槽(3a2)与第二流道(12)连通，压力油口的油液最终通过第一左通流槽(3a2)流入第一工作油口(A)，同时，第二工作油口(B)的油液经由第四流道(14)和右通流槽(23)后流入回油口(T)；当左压力补偿阀芯(3a)在第二流道(12)的压力作用下右移打开第二左通流槽(3a3)时，第一工作油口(A)的油液经左压力补偿阀芯(3a)的第二左通流槽(3a3)、左侧辅助通道(16)作用在左钢球(7a)上，若第一工作油口(A)压力大于负载压力反馈口(L)的压力，则左钢球(7a)开启，第一工作油口(A)的油液流入负载压力反馈口(L)，若第一工作油口(A)压力低于负载压力反馈口(L)的压力则左钢球(7a)关闭；
当电磁式驱动结构驱动换向阀芯(2)右移，工作过程相同。
2.根据权利要求1所述的抗流量饱和的电磁比例阀，其特征在于：所述左通流孔(3a1)内设有具有阻尼孔的左阻尼器(8a)，所述右通流孔(3b1)内设有具有阻尼孔的右阻尼器(8b)。
3.根据权利要求1所述的抗流量饱和的电磁比例阀，其特征在于：所述控制流道(15)内设有具有阻尼孔的中间阻尼器(8c)。
4.根据权利要求1所述的抗流量饱和的电磁比例阀，其特征在于：所述电磁式驱动结构包括插设在下轴向孔(1b)左右两端的左电磁阀铁(9a)和右电磁阀铁(9b)，换向阀芯(2)的左右两端分别顶持有左弹簧(10a)和右弹簧(10b)，左电磁阀铁(9a)得电，左电磁阀铁(9a)的推杆推动换向阀芯(2)右移，右电磁阀铁(9b)得电，右电磁阀铁(9b)的推杆推动换向阀芯(2)左移。
一种抗流量饱和的电磁比例阀
技术领域
[0001] 本发明属于液压阀的技术领域，具体涉及一种应用在各种工程机械、农业机械、矿业机械、林业机械液压系统中的抗流量饱和的电磁比例阀。
背景技术
[0002] 流量饱和是指泵所能提供的最大流量不能满足系统的需要时所造成的流量饱和状态。多路阀在复合动作情况下，多个执行机构同时动作，需要的总流量增大，如果泵不能提供足够的流量，系统就无法完成复合动作，严重影响作业质量和作业效率。抗流量饱和是系统处于流量饱和状态时，同时减少每个执行机构的流量，使系统总流量与泵所能提供的流量相匹配，实现执行机构的复合动作。
[0003] 多执行机构负载敏感系统是目前广泛应用于车辆、工程机械、农业机械、矿业机械、林业机械、石油机械设备中的一种节能型液压系统，主要由液压泵、负载敏感多路阀、执行机构等组成。由于系统在仅由单泵供油的情况下，可以通过压力补偿阀同时控制多个具有不同负载压力的执行机构，并且可保证速度不随负载压力变化，因此可以大幅度提高车辆和工程机械的操作性能，避免低负载过快、高负载停止的现象。这种结构的负载敏感系统仅适用于泵的排量足以提供给所有执行器所需的流量的情况，对于绝大多数多执行器机械来说，为了以最高速度驱动其某个执行机构，通常需要将液压泵的能力最大限度的使用到该执行器上。因此当以最高速度同时驱动几个执行机构，并且每个执行机构所需的流量都较大时，泵的输出流量就难以满足系统需求，出现流量饱和。如果采用功率匹配型的液压泵，那么随着负载压力的上升，泵的输出流量还会进一步减少，使流量饱和问题更加突出。流量饱和会给工程机械施工带来很大的安全隐患。
[0004] 目前，多路换向阀的抗流量饱结构一般采用增设压力补偿元件，增设压力补偿元件就是通过将各联阀的控制油口相互连通，每一联阀的控制油口通过压力补偿元件与换向阀芯节流面后的油口连通，使得每一联阀都取取最大负载的压力，保证每联阀的换向阀芯节流面前后的压差相等，流量只有节流面积有关，与负载无关，从而实现抗流量饱和功能。相关技术中一种抗流量饱和的多路阀采用了增设压力补偿阀芯的方法，阀体上共有8个油道，第一压力油口与第二压力油口之间串接一个压力补偿元件，压力补偿元件中间开有通孔，将第一压力油口与压力补偿阀芯的控制油口连通，且各联阀的控制油口相互连通，所以，控制油口可将获取的执行机构中最大负载的压力引入至每联阀的第一压力油口，因此，各联阀的换向阀阀芯节流面前后的压差都为进油口压力与最大负载压力之差，流量只与节流面积有关，与负载无关，实现了抗流量饱和功能。上述抗流量饱和的多路阀中，各联阀实质为三位六通型的换向阀，阀体上设置有8个油道，因此，上述多路阀至少存在如下缺点：整体结构复杂，阀体尺寸大，占用空间大；油道多，油道错综复杂，在最大流量下阀压降过大，工艺尺寸难以保证，加工难度大，加工成本高；结构复杂，拆卸装配难度大。
[0005] 为此如何简化多路换向阀的抗流量饱结构是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
[0006] 本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种结构简单、加工方便、流阻小、装配拆卸方便的可抗流量饱和的电磁比例阀。
[0007] 本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种抗流量饱和的电磁比例阀，其特征在于：包括具有上轴向孔和下轴向孔的阀块，上轴向孔和下轴向孔之间从左至右间隔设置的第一流道、第二流道、第三流道和第四流道连通，阀块上设有压力油口、第一工作油口、第二工作油口、回油口及负载压力反馈口，其中，压力油口与下轴向孔连通并位于第二流道和第三流道之间，回油口分别于下轴向孔的左右两端连通，第一工作油口、第二工作油口及负载压力反馈口与上轴向孔连通，且负载压力反馈口位于第一工作油口和第二工作油口之间；设于下轴向孔内的换向阀芯，换向阀芯由电磁式驱动结构驱动而能左右滑移，换向阀芯外周具有呈环状的中部通流槽、左通流槽和右通流槽；换向阀芯左移，压力油口通过中部通流槽与第二流道连通，同时回油口通过右通流槽与第四流道连通；换向阀芯右移，压力油口通过中部通流槽与第三流道连通，同时回油口通过左通流槽与第一流道连通；换向阀芯处于中间位置时，换向阀芯同时阻断压力油口与第二流道和第三流道连通，并同时阻断回油口与第一流道和第四流道连通；左压力补偿阀芯和右压力补偿阀芯，左右间隔设置在上轴向孔并能滑移，左压力补偿阀芯和右压力补偿阀芯之间的上轴向孔形成弹簧腔，弹簧腔内设有支撑在左压力补偿阀芯和右压力补偿阀芯之间的弹簧，负载压力反馈口通过控制流道与弹簧腔连通；左压力补偿阀芯的左端形成左控制腔，左压力补偿阀芯内具有用以连通第二流道和左控制腔的左通流孔，左压力补偿阀芯外周具有呈环状的第一左通流槽和第二左通流槽，第二左通流槽通过左侧辅助通道与负载压力反馈口连通，且左侧辅助通道出口端设有封堵住左侧辅助通道出口端趋势的左钢球，第一左通流槽始终与第一流道连通；左压力补偿阀芯右移，第一左通流槽连通第一工作油口和第二流道，左压力补偿阀芯进一步右移，第二左通流槽与第一工作油口连通；右压力补偿阀芯的右端形成右控制腔，右压力补偿阀芯内具有用以连通第三流道和右控制腔的右通流孔，右压力补偿阀芯外周具有呈环状的第一右通流槽和第二右通流槽，第二右通流槽通过右侧辅助通道与负载压力反馈口连通，且右侧辅助通道出口端设有封堵住右侧辅助通道出口端趋势的右钢球，第二右通流槽始终与第四流道连通；右压力补偿阀芯左移，第一右通流槽连通第二工作油口和第三流道，右压力补偿阀芯进一步左移，第二右通流槽与第二工作油口连通。
[0008] 作为改进，上述左通流孔内设有具有阻尼孔的左阻尼器，所述右通流孔内设有具有阻尼孔的右阻尼器。确保左压力补偿阀芯和右压力补偿阀芯平稳滑移。
[0009] 作为改进，上述控制流道内设有具有阻尼孔的中间阻尼器。进一步确保左压力补偿阀芯和右压力补偿阀芯平稳滑移。
[0010] 作为优选，上述电磁式驱动结构包括插设在下轴向孔左右两端的左电磁阀铁和右电磁阀铁，换向阀芯的左右两端分别顶持有左弹簧和右弹簧，左电磁阀铁得电，左电磁阀铁的推杆推动换向阀芯右移，右电磁阀铁得电，右电磁阀铁的推杆推动换向阀芯左移。通过左电磁阀铁和右电磁阀铁得电与否，控制换向阀芯的左右滑移，利于控制。
[0011] 与现有技术相比，本发明的优点在于：本电磁比例阀具有抗流量饱和功能，其将多个液压阀整合在一个阀块内，且油道少、油道布局规则，利于加工，同时，结构更为紧凑，便于拆卸装配，各阀芯移动平稳，使用本阀的车辆或工程机械其操作性能大幅度提高，避免低负载过快和高负载停止的现象。
[0012] 当电磁式驱动结构驱动换向阀芯左移，中部通流槽与第二流道接通，右通流槽与第四流道接通，压力油口的油液经由中部通流槽、第二流道、左通流孔和左阻尼器后进入左控制腔，推动左压力补偿阀芯克服弹簧和负载压力反馈口的共同压力向右移动，第一左通流槽与第二流道连通，压力油口的油液最终通过第一左通流槽流入第一工作油口；同时，第二工作油口的油液经由第四流道和右通流槽后流入回油口。因每一片本电磁比例阀的负载压力反馈口都是一样的压力，所以左压力补偿阀芯调节后使第二流道的压力大于负载压力反馈口压力，而每一片本电磁阀的压力油口压力也相等、第二流道的压力也相等，这就保证了对于每一联本电磁阀的中部通流槽前后的压差是相等的，由中部通流槽流入第一工作油口的流量只与中部通流槽的开度相关，这样当液压系统中泵的流量不能满足各执行机构需求的总和时，就按照各换向阀芯左右移动的开度大小进行分配，可以保证各执行机构的正常动作。
[0013] 左压力补偿阀芯的作用是在第一工作油口负载发生变化时，开大或缩小第一左通流槽的开度，从而调节第二流道的压力与负载压力反馈口的压差为定值(弹簧作用力与左压力补偿阀芯的作用面积的比值)。当左压力补偿阀芯在第二流道的压力作用下右移打开第二左通流槽时，第一工作油口的油液经左压力补偿阀芯的第二左通流槽、左侧辅助通道作用在左钢球上，若第一工作油口压力大于负载压力反馈口的压力，则左钢球开启，第一工作油口的油液流入负载压力反馈口，若第一工作油口压力低于负载压力反馈口的压力则钢球关闭。
[0014] 同理，当电磁式驱动结构驱动换向阀芯右移，工作过程相同。
附图说明
[0015] 图1为本发明实施例的结构示意图；
[0016] 图2为本发明实施例的应用液压原理图。
具体实施方式
[0017] 以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
[0018] 如图1、2所示，为本发明的一个优选实施例。
[0019] 一种抗流量饱和的电磁比例阀，包括
[0020] 具有上轴向孔1a和下轴向孔1b的阀块1，上轴向孔1a和下轴向孔1b之间从左至右间隔设置的第一流道11、第二流道12、第三流道13和第四流道14连通，阀块1上设有压力油口P、第一工作油口A、第二工作油口B、回油口T及负载压力反馈口L，其中，压力油口P与下轴向孔1b连通并位于第二流道12和第三流道13之间，回油口T分别于下轴向孔1b的左右两端连通，第一工作油口A、第二工作油口B及负载压力反馈口L与上轴向孔1a连通，且负载压力反馈口L位于第一工作油口A和第二工作油口B之间；
[0021] 设于下轴向孔1b内的换向阀芯2，换向阀芯2由电磁式驱动结构驱动而能左右滑移，换向阀芯2外周具有呈环状的中部通流槽21、左通流槽22和右通流槽23；换向阀芯2左移，压力油口P通过中部通流槽21与第二流道12连通，同时回油口T通过右通流槽23与第四流道14连通；换向阀芯2右移，压力油口P通过中部通流槽21与第三流道13连通，同时回油口T通过左通流槽22与第一流道连11通；换向阀芯2处于中间位置时，换向阀芯2同时阻断压力油口P与第二流道12和第三流道13连通，并同时阻断回油口T与第一流道11和第四流道14连通。
[0022] 左压力补偿阀芯3a和右压力补偿阀芯3b，左右间隔设置在上轴向孔1a并能滑移，左压力补偿阀芯3a和右压力补偿阀芯3b之间的上轴向孔形成弹簧腔4，弹簧腔4内设有支撑在左压力补偿阀芯3a和右压力补偿阀芯3b之间的弹簧5，负载压力反馈口L通过控制流道15与弹簧腔4连通；控制流道15内设有具有阻尼孔的中间阻尼器8c。
[0023] 左压力补偿阀芯3a的左端形成左控制腔6a，左压力补偿阀芯3a内具有用以连通第二流道12和左控制腔6a的左通流孔3a1，左通流孔3a1内设有具有阻尼孔的左阻尼器8a，左压力补偿阀芯3a外周具有呈环状的第一左通流槽3a2和第二左通流槽3a3，第二左通流槽3a3通过左侧辅助通道16与负载压力反馈口L连通，且左侧辅助通道16出口端设有封堵住左侧辅助通道16出口端趋势的左钢球7a，第二左通流槽3a3始终与第一流道11连通；左压力补偿阀芯3a右移，第一左通流槽3a2连通第一工作油口A和第二流道12，左压力补偿阀芯3a进一步右移，第二左通流槽3a3与第一工作油口A连通。
[0024] 右压力补偿阀芯3b的右端形成右控制腔6b，右压力补偿阀芯3a内具有用以连通第三流道13和右控制腔6b的右通流孔3b1，右通流孔3b1内设有具有阻尼孔的右阻尼器8b。右压力补偿阀芯3a外周具有呈环状的第一右通流槽3b2和第二右通流槽3b3，第二右通流槽3b3通过右侧辅助通道17与负载压力反馈口L连通，且右侧辅助通道17出口端设有封堵住右侧辅助通道17出口端趋势的右钢球7b，第二右通流槽3b3始终与第四流道14连通；右压力补偿阀芯3b左移，第一右通流槽3b2连通第二工作油口B和第三流道13，右压力补偿阀芯3a进一步左移，第二右通流槽3b3与第二工作油口B连通。
[0025] 电磁式驱动结构包括插设在下轴向孔1b左右两端的左电磁阀铁9a和右电磁阀铁9b，换向阀芯2的左右两端分别顶持有左弹簧10a和右弹簧10b，左电磁阀铁9a得电，左电磁阀铁9a的推杆推动换向阀芯2右移，右电磁阀铁9b得电，右电磁阀铁9b的推杆推动换向阀芯
2左移。
[0026] 本抗流量饱和的电磁比例阀的工作原理及过程如下：
[0027] 1、右电磁阀铁9b得电，换向阀芯2在比例电磁铁9b的作用力下克服左弹簧10a的力向左运动，(给电磁阀铁的电压信号越大，换向阀芯2移动的距离越大)，中部通流槽21与第二流道12接通，右通流槽23与第四流道14接通，压力油口P的油液经由中部通流槽21、第二流道12、通流孔3a1和左阻尼器8a后进入左控制腔6a，推动左压力补偿阀芯3a克服弹簧5和负载压力反馈口L的共同压力向右移动，第一左通流槽3a2与第二流道12连通，压力油口的油液最终通过第一左通流槽3a2流入第一工作油口A；同时，第二工作油口B的油液经由第四流道14和右通流槽23后流入回油口T。因每一片本电磁比例阀的负载压力反馈口L都是一样的压力，所以左压力补偿阀芯3a调节后使第二流道12的压力大于负载压力反馈口L的压力，而每一片本电磁阀的压力油口P的压力也相等、第二流道12的压力也相等，这就保证了对于每一联本电磁阀的中部通流槽21前后的压差是相等的，由中部通流槽21流入第一工作油口A的流量只与中部通流槽21的开度相关，这样当液压系统中泵的流量不能满足各执行机构需求的总和时，就按照换向阀芯2左右移动的开度大小进行分配，可以保证各执行机构的正常动作。
[0028] 左压力补偿阀芯3a的作用是在第一工作油口A负载发生变化时，开大或缩小第一左通流槽3a2的开度，从而调节第二流道12的压力与负载压力反馈口L的压差为定值(弹簧5作用力与左压力补偿阀芯3a的作用面积的比值)。当左压力补偿阀芯3a在第二流道12的压力作用下右移打开第二左通流槽3a3时，第一工作油口A的油液经左压力补偿阀芯3a的第二左通流槽3a3、左侧辅助通道16作用在左钢球7a上，若第一工作油口A压力大于负载压力反馈口L的压力，则左钢球7a开启，第一工作油口A的油液流入负载压力反馈口L，若第一工作油口A压力低于负载压力反馈口L的压力则左钢球7a关闭。
[0029] 2、同理，当电磁式驱动结构驱动换向阀芯2右移，工作过程相同。
[0030] 本电磁比例阀具有抗流量饱和功能，其将多个液压阀整合在一个阀块内，且油道少、油道布局规则，利于加工，同时，结构更为紧凑，便于拆卸装配，各阀芯移动平稳，使用本阀的车辆或工程机械其操作性能大幅度提高，避免低负载过快和高负载停止的现象。
