一种基于负流量控制系统的液压系统

摘要

本发明提供了一种基于负流量控制系统的液压系统，在现有的负流量控制系统基础上增加了流量调控减压阀(9)、选择阀二与选择阀一，当使用新增功能阀组时，通过选择阀二与选择阀一关闭原功能阀组，并连通流量控制阀(5)与流量调控减压阀，新增功能阀组的流量由流量调控减压阀调控。本发明可实现在现有的负流量控制系统的基础上设置新增功能阀组而并不需要增加新的泵，通过流量调控减压阀连接到原有的流量控制阀上，对主泵的流量进行控制，从而使新增执行机构得到所需要的流量，可实现因新增加了执行机构而增加的动作对系统流量多样性的需求，简单方便，可行性强，有效的扩展了原负流量控制系统的应用范围。

权利要求

1.一种基于负流量控制系统的液压系统，其特征在于，包括反馈阀(1)、主泵(3)、先导泵(4)、流量控制阀(5)、选择阀二(8)、流量调控减压阀(9)及若干组新增功能阀(6)，各新增功能阀与原功能阀(16)并联连接，每一组新增功能阀包括比较阀(63)、一个新增液控换向阀(61)及用于控制该新增液控换向阀的新增比例减压阀(62)；

每一组所述原功能阀(16)包括一个液控换向阀(161)及与该液控换向阀对应的比例减压阀(162)；

所述新增比例减压阀设置有信号油口A与信号油口B，信号油口A与信号油口B分别连接到新增液控换向阀的两个液控信号口，所述信号油口A与信号油口B之间还连接有所述比较阀(63)，所述流量调控减压阀带有外控口K，比较阀的出油口连接所述流量调控减压阀的外控口K；

所述流量调控减压阀(9)的进油口J连接到先导泵出口，所述流量调控减压阀内部结构设置为：使得出油口C的最大油压和/或最小油压可调，流量调控减压阀的出油口C连接到所述选择阀二，所述反馈阀(1)的入口与选择阀二连通，选择阀二的出口连接到流量控制阀(5)，选择阀二用于使流量控制阀在与反馈阀接通或与流量调控减压阀接通这两种状态之间切换。

2.根据权利要求1所述的一种基于负流量控制系统的液压系统，其特征在于，所述基于负流量控制系统的液压系统还包括开关阀(2)，所述开关阀连接在并联后的各原液控换向阀的油路末端，并位于所述反馈阀上游，各组原液控换向阀并联后的末端依次经开关阀与反馈阀与油箱连通。

3.根据权利要求2所述的一种基于负流量控制系统的液压系统，其特征在于，所述基于负流量控制系统的液压系统还包括选择阀一(7)，比较阀的出油口分成两路，一路连接所述流量调控减压阀的外控口K，另一路连接选择阀一的进油口，所述开关阀为液控换向阀，选择阀一的出油口与开关阀的先导控制油口连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于负流量控制系统的液压系统，其特征在于，所述比较阀采用梭阀，所述选择阀一与选择阀二均采用电磁换向阀。

5.根据权利要求1所述的一种基于负流量控制系统的液压系统，其特征在于，所述比较阀的出油口流出的压力油为信号油口A与信号油口B两者中压力大的一个信号油口的压力油，所述新增比例减压阀为手动比例减压阀，手动比例减压阀带有操作手柄，手动比例减压阀的结构设置成：当操作手柄的幅度越大，相应的信号油口A或信号油口B油压越大，对应的比较阀出口油压越大，外控口K得到的油压越大，出油口C及流量控制阀得到的油压越小，主泵流量越大，对应该手动比例减压阀的执行机构得到的流量也越大。

6.根据权利要求1所述的一种基于负流量控制系统的液压系统，其特征在于，所述新增功能阀的数量为两组，两组新增功能阀各自所包括的比较阀的出口再连接到二级比较阀(64)的两个入口进行二次比较，再经二级比较阀的出口流入外控口K。

7.根据权利要求6所述的一种基于负流量控制系统的液压系统，其特征在于，二级比较阀采用梭阀。

8.根据权利要求1所述的一种基于负流量控制系统的液压系统，其特征在于，所述先导泵的出口处连接有溢流阀(41)，溢流阀入口一端的管路上设置有过滤器(42)。

9.根据权利要求1～8中任意一项所述的一种基于负流量控制系统的液压系统，其特征在于，所述流量调控减压阀(9)包括阀体(90)、阀芯(92)、弹簧(93)与调节螺钉(94)，阀体内设有阀腔(91)，进油口J、出油口C与外控口K均与阀腔相通，出油口C处的阀腔内壁与阀芯之间设有节流结构(97)，所述阀芯设置在阀腔内，阀体上设有通入阀腔的螺钉孔(95)，所述调节螺钉旋设在螺钉孔内，所述弹簧抵设在调节螺钉与阀芯之间，所述弹簧的弹力方向沿指向外控口K的方向设置，进油口J与出油口C为常通状态。

10.根据权利要求9所述的一种基于负流量控制系统的液压系统，其特征在于，阀体上还设有通入螺钉孔且用于连通油箱的泄油口(96)。

说明书

一种基于负流量控制系统的液压系统

技术领域

[0001] 本发明涉及工程机械液压系统领域，尤其是一种基于负流量控制系统的液压系统。

背景技术

[0002] 目前负流量控制系统在工程机械领域应用非常广泛，因为其使用性能稳定，操控良好，特别是在挖掘机上，大部分品牌的挖掘机均采用负流量控制系统。因为挖掘机的市场需求量大，生产批量相应较大，因此用于挖掘机的液压元器件生产批量也大，批量生产的质量和生产成本能得到很好的控制，所以用于挖掘机的液压油泵、液压阀及负流量控制系统的性价比均很高，因此，在许多其他工程机械，尤其是桩工机械产品的液压系统里，有很多使用挖掘机负流量控制系统的案例。

[0003] 现有的典型的负流量控制系统结构如图1所示，负流量控制系统包括反馈阀1、主泵3、先导泵4、流量控制阀5及若干组功能阀16，每一组功能阀包括一个液控换向阀161及与该液控换向阀对应的比例减压阀162，各组功能阀的液控换向阀并联后经反馈阀1与油箱连通，主泵出来的液压油经各组功能阀后流至反馈阀1入口处，反馈阀1入口处与油箱之间会有一个压差P，该压差作用在流量控制阀5上，当各组功能阀均无动作时，该压差值最大，作用在流量控制阀5上的压力最大，此时流量控制阀5会推动主泵的斜盘变至最小，此时主泵的流量最小，当某一组功能阀有动作时(即相应的执行机构有动作，相应的先导阀与液控换向阀均有动作)，上述压差会变小，主泵斜盘角度会在流量控制阀5的弹簧的力作用下变大，主泵流量会随之变大，至全部阀组均有动作时，泵的流量最大。

[0004] 由于负流量控制系统中的阀组数量一般是固定的，如挖掘机所用的负流量控制系统一共只有7组功能阀，各组功能阀是都集成式加工在一起，且没有预留备用的功能阀，如果其他工程机械或桩工产品动作数量超过挖掘机负流量控制系统所能提供的数量，每增加一种动作就需要相应增加一套功能阀。由于原功能阀与主泵流量都是相互匹配的，每一组功能阀控制一套执行机构，每一套执行机构完成一种动作，由于各执行机构所要实现的功能和动作均不同，单纯在主泵出口连接新增功能阀以后并不能使新增功能阀得到所需要的流量。

[0005] 因此，若其他工程机械或桩工机械需要增加新的动作时，除了增加相应的功能阀，还需要增加新的泵来对新增执行机构提供所需的流量，造成成本增加，且安装空间也会受到一定限制，因此，现有的负流量控制系统在功能扩展这方面局限性较大，不但成本过高，可行性也并不强。因此，现有技术中需要一种方案来解决这个问题。

发明内容

[0006] 本发明目的在于提供一种基于负流量控制系统的液压系统，以解决背景技术中提出的问题。

[0007] 一种基于负流量控制系统的液压系统，包括反馈阀1、主泵3、先导泵4、流量控制阀5、选择阀二8、流量调控减压阀9及若干组新增功能阀6，各新增功能阀与原功能阀并联连接，每一组新增功能阀包括比较阀63、一个新增液控换向阀61及用于控制该新增液控换向阀的新增比例减压阀62。

[0008] 所述新增比例减压阀设置有信号油口A与信号油口B，信号油口A与信号油口B分别连接到新增液控换向阀的两个液控信号口，所述信号油口A与信号油口B之间还连接有所述比较阀63，比较阀的两个进油口分别连接信号油口A与信号油口B，所述流量调控减压阀带有外控口K，比较阀的出油口连接所述流量调控减压阀的外控口K，比较阀的出油口流出的压力油为信号油口A与信号油口B两者中压力大的一个信号油口的压力油。

[0009] 所述流量调控减压阀9的进油口J连接到先导泵出口，所述流量调控减压阀内部结构设置为：使得出油口C的最大油压和/或最小油压均可调(出油口C的最大油压与最小油压具体可根据新增执行机构的所需要的流量调整)，且外控口K进油压力越大，出油口C的出油压力越小，流量调控减压阀的出油口C连接到所述选择阀二，所述反馈阀1的入口与选择阀二连通，选择阀二的出口连接到流量控制阀5，选择阀二用于使流量控制阀在与反馈阀接通或与流量调控减压阀接通这两种状态之间切换，从而使主泵在驱动原执行机构时，由原反馈阀1进行流量调控，而在驱动新增执行机构时，则由流量调控减压阀进行流量调控，在不影响原功能阀及原执行机构功能的同时，又可使新增执行机构在工作时得到所需要的流量。

[0010] 进一步的，所述基于负流量控制系统的液压系统还包括开关阀2，所述开关阀2连接在并联后的各原液控换向阀的油路末端，并位于所述反馈阀上游，各组原液控换向阀并联后的末端依次经开关阀与反馈阀与油箱连通，主泵出来的液压油经各组原功能阀后先经开关阀2，再流至反馈阀1入口处，开关阀2用于在流量调控减压阀与流量控制阀接通时关闭各原液控换向阀与反馈阀之间的油路。

[0011] 进一步的，所述基于负流量控制系统的液压系统还包括选择阀一7，比较阀的出油口分成两路，一路连接所述流量调控减压阀的外控口K，另一路连接选择阀一的进油口，所述开关阀为液控换向阀，选择阀一的出油口与开关阀的先导控制油口连接，选择阀一用于在开关阀需要关闭各原液控换向阀与反馈阀之间的油路时，使开关阀的先导油接通而获得换向动力。

[0012] 优选的，所述比较阀采用梭阀，所述选择阀一与选择阀二均采用电磁换向阀。

[0013] 进一步的，所述流量调控减压阀9包括阀体90、阀芯92、弹簧93与调节螺钉94，阀体内设有阀腔91，进油口J、出油口C与外控口K均与阀腔相通，出油口C处的阀腔内壁与阀芯之间设有节流结构97，所述阀芯设置在阀腔内，阀体上设有通入阀腔的螺钉孔95，阀体上还设有通入螺钉孔且用于连通油箱的泄油口96，所述调节螺钉旋设在螺钉孔内，所述弹簧抵设在调节螺钉与阀芯之间，所述弹簧的弹力方向沿指向外控口K的方向设置，进油口J与出油口C为常通状态，当外控口K的压力油克服弹簧93的弹力使阀芯朝远离外控口K的方向移动时，由于节流结构一97的存在，出油口C的压力变小，外控口K的油压越大，出油口C的压力越小，主泵的流量越大。为了满足不同新增机构对流量的需求，可以设置特定弹力的弹簧来限制主泵的最大流量，并可通过调整调节螺钉来调节主泵的最小流量。

[0014] 所述新增比例减压阀为手动比例减压阀，手动比例减压阀带有操作手柄，当操作手柄的幅度越大，相应的信号油口A或信号油口B油压越大，对应的比较阀出口油压越大，外控口K得到的油压越大，出油口C及流量控制阀得到的油压越小，主泵流量越大，对应该手动比例减压阀的执行机构得到的流量也越大。

[0015] 进一步的，所述新增功能阀的数量为两组时，两组新增功能阀各自所包括的比较阀的出口需再连接到二级比较阀64的两个入口进行二次比较，再经二级比较阀的出口流入外控口K，若有三组，则第三组新增功能阀所包括的比较阀应当与二级比较阀的出口压力进行比较，后续再有新增功能阀组也依次类推，这样可以保证在有多组新增执行机构动作时，流量需求最大的那组执行机构能得到所需的流量。二级比较阀及其他各级比较阀均可采用梭阀。

[0016] 进一步的，所述先导泵的出口处连接有溢流阀41，溢流阀入口一端的管路上设置有过滤器42。

[0017] 本发明至少具有以下有益效果：

[0018] 本发明提供了一种基于负流量控制系统的液压系统，在现有的负流量控制系统基础上增加了流量调控减压阀、选择阀二与选择阀一，当使用新增功能阀组时，通过选择阀二与选择阀一关闭原功能阀组，并连通流量控制阀与流量调控减压阀，新增功能阀组的流量由流量调控减压阀调控。

[0019] 本发明可实现在现有的负流量控制系统的基础上设置新增功能阀组而并不需要增加新的泵，通过流量调控减压阀连接到原有的流量控制阀上，对主泵的流量进行控制，从而使新增执行机构得到所需要的流量，可实现因新增加了执行机构而增加的动作对系统流量多样性的需求。且可以改变流量调控减压阀中弹簧的参数改变来限制主泵的最大流量，通过减压阀的调节螺钉可以调节泵的最小流量，且新增加的功能阀组可以选用结构与系统原功能阀组相同的阀组，简单方便，可行性强，有效的扩展了原负流量控制系统的应用范围。相应的，将挖掘机液压系统进行功能扩展后应用到桩工机械或其他多功能工程机械上也变得非常容易实现。

[0020] 除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

[0021] 构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0022] 图1是现有的负流量控制系统结构简图；

[0023] 图2是本发明优选实施例一的基于负流量控制系统的液压系统的结构原理图；

[0024] 图3是本发明优选实施例一中的流量调控减压阀的内部结构图；

[0025] 图4是本发明优选实施例二的基于负流量控制系统的液压系统的结构原理图。

[0026] 图中：1-反馈阀，2-开关阀，3-主泵，4-先导泵，41-溢流阀，42-过滤器，5-流量控制阀，16-功能阀(原功能阀)，161-液控换向阀(原液控换向阀)，162-比例减压阀(原比例减压阀)，6-新增功能阀，61-新增液控换向阀，62-新增比例减压阀，63-比较阀，64-二级比较阀，7-选择阀一，8-选择阀二，9-流量调控减压阀，90-阀体，91-阀腔，92-阀芯，93-弹簧，94-调节螺钉，95-螺钉孔，96-泄油口，97-节流结构一。

具体实施方式

[0027] 以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

[0028] 参见图2的基于挖掘机负流量控制系统的液压系统实施例一，包括反馈阀1、主泵3、先导泵4、流量控制阀5、选择阀二8、流量调控减压阀9新增功能阀6，每一组新增功能阀包括比较阀63、一个新增液控换向阀61及用于控制该新增液控换向阀的新增比例减压阀62，各新增功能阀所包括的新增比例减压阀进油口与原功能阀所包括的原比例减压阀进油口并联连接到先导泵的出口，各新增功能阀所包括的新增液控换向阀进油口与原功能阀所包括的原液控换向阀进油口并联连接到主泵的出口。挖掘机负流量控制系统一般有七组原功能阀，本申请图2与图3中均只显示三组，其余四组未示出。

[0029] 所述新增比例减压阀设置有信号油口A与信号油口B，信号油口A与信号油口B分别连接到新增液控换向阀的两个液控信号口，所述信号油口A与信号油口B之间还连接有所述比较阀63，比较阀的两个进油口分别连接信号油口A与信号油口B，所述流量调控减压阀带有外控口K，比较阀的出油口连接所述流量调控减压阀的外控口K，比较阀的出油口流出的压力油为信号油口A与信号油口B两者中压力大的一个信号油口的压力油。

[0030] 所述流量调控减压阀9的进油口J连接到先导泵出口，所述流量调控减压阀内部结构设置为：使得出油口C的最大油压与最小油压均可调(出油口C的最大油压与最小油压具体可根据新增执行机构的所需要的流量调整)，且外控口K进油压力越大，出油口C的出油压力越小，流量调控减压阀的出油口C连接到所述选择阀二，所述反馈阀1的入口与选择阀二连通，选择阀二的出口连接到流量控制阀5，选择阀二用于使流量控制阀在与反馈阀接通或与流量调控减压阀接通这两种状态之间切换，从而使主泵在驱动原执行机构时，由原反馈阀1进行流量调控，而在驱动新增执行机构时，则由流量调控减压阀进行流量调控，在不影响原功能阀及原执行机构功能的同时，又可使新增执行机构在工作时得到所需要的流量。

[0031] 本发明实施例一中的基于负流量控制系统的液压系统括开关阀2，所述开关阀2连接在并联后的各原液控换向阀的油路末端，并位于所述反馈阀上游，各组原液控换向阀并联后的末端依次经开关阀与反馈阀与油箱连通，主泵出来的液压油经各组原功能阀后先经开关阀2，再流至反馈阀1入口处，开关阀2用于在流量调控减压阀与流量控制阀接通时关闭各原液控换向阀与反馈阀之间的油路。

[0032] 本发明实施例一的基于负流量控制系统的液压系统包括选择阀一7，比较阀的出油口分成两路，一路连接所述流量调控减压阀的外控口K，另一路连接选择阀一的进油口，所述开关阀为两位两通液控换向阀，选择阀一的出油口与开关阀的先导控制油口连接，选择阀一用于在开关阀需要关闭各原液控换向阀与反馈阀之间的油路时，使开关阀的先导油接通而获得换向动力。

[0033] 本发明实施例一中，所述比较阀采用梭阀，所述选择阀一与选择阀二均采用二位四通电磁换向阀。

[0034] 本发明实施例一中，先导泵的出口处连接有溢流阀41，溢流阀入口一端的管路上设置有过滤器42，溢流阀的出口连接到主泵与油箱之间的连接管路上，以简化管路，节省安装空间。

[0035] 参见图3，本发明实施例一中，流量调控减压阀9包括阀体90、阀芯92、弹簧93与调节螺钉94，阀体内设有阀腔91，进油口J、出油口C与外控口K均与阀腔相通，出油口C处的阀腔内壁与阀芯之间设有节流结构97，所述阀芯设置在阀腔内，阀体上设有通入阀腔的螺钉孔95，阀体上还设有通入螺钉孔且用于连通油箱的泄油口96，所述调节螺钉旋设在螺钉孔内，所述弹簧抵设在调节螺钉与阀芯之间，所述弹簧的弹力方向沿指向外控口K的方向设置，进油口J与出油口C为常通状态，当外控口K的压力油克服弹簧93的弹力使阀芯朝远离外控口K的方向移动时，由于节流结构97的存在，出油口C的压力变小，外控口K的油压越大，出油口C的压力越小。

[0036] 本发明实施例一中，所述新增比例减压阀为手动比例减压阀，手动比例减压阀带有操作手柄，当操作手柄的幅度越大，相应的信号油口A或信号油口B油压越大，对应的比较阀出口油压越大，外控口K得到的油压越大，出油口C及流量控制阀得到的油压越小，主泵流量越大，对应该手动比例减压阀的执行机构得到的流量也越大。

[0037] 参见图4的实施例二，实施例二中，新增功能阀的数量为两组，两组新增功能阀各自所包括的比较阀的出口分别连接到二级比较阀64的两个入口进行二次比较，再经二级比较阀的出口流入外控口K，这样外控口K得到的压力是压力值最大的某个信号油口A或信号油口B的压力值，进而保证需要最大流量的相应执行机构的动作得以完成。二级比较阀与增加的第二组新增功能阀的比较阀均采用梭阀。实施例二的其他结构与实施例一相同。

[0038] 对照图2～4，本发明实施例一及实施例二的工作过程及原理大致如下：

[0039] 当要使用原功能阀组时，将选择阀二切换到左位，选择阀一切换到右位，此时原功能阀所包括的各原液控换向阀与反馈阀为接通状态，反馈阀入口处与流量控制阀也为接通状态，主泵的流量由反馈阀与流量控制阀共同调节。

[0040] 当要使用新增功能阀组时，将选择阀二切换到右位，选择阀一切换到左位，此时原功能阀所包括的各原液控换向阀与反馈阀为断开状态，反馈阀入口处与流量控制阀也为断开状态，而流量调控减压阀与流量控制阀为接通状态，只需像操作原比例减压阀手柄一样操作新增比例减压阀的手柄，就能给流量调控减压阀的外控口K提供压力信号，进而对主泵的流量进行调控。

[0041] 以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。