一種流量放大閥及裝載機變量轉向液壓系統的製作方法

2023-05-30 08:47:01

本發明屬於裝載機技術領域，尤其涉及一種流量放大閥及使用該流量放大閥的裝載機變量轉向液壓系統。

背景技術：

目前，裝載機上的液壓系統主要有工作液壓系統和轉向液壓系統，且系統的液壓源多以定量齒輪泵為主，即常見的定量液壓系統。而轉向液壓系統一般又分為兩種，一種是配置小排量轉向器和流量放大閥的轉向液壓系統；一種是配置大排量轉向器和優先閥的轉向液壓系統。在5噸及以上機型的裝載機中，由於配置小排量轉向器和流量放大閥的轉向液壓系統在操控性以及節能等方面相對於其它轉向液壓系統均有很好的表現，因此在行業內應用更為廣泛。

現有的用於定量轉向液壓系統的流量放大閥，其主要有兩個功能：流量放大和轉向優先。流量放大閥，顧名思義首先具有流量放大的功能，以5噸機型裝載機為例，在配置小排量轉向器和流量放大閥的轉向液壓系統中，通常轉向器的排量在100ml/r左右，而流量放大閥的輸出流量則在100L/min左右，轉向器輸出的液壓油作用在流量放大閥主閥芯的兩端，利用節流孔產生的壓差推動主閥芯動作後，轉向泵輸出的液壓油再通過主閥芯進入轉向油缸，即系統實現了以小的轉向控制流量獲得大的轉向輸出流量的效果。該流量放大閥的另一個功能為在轉向液壓系統和工作液壓系統同時工作時，能優先保證給轉向液壓系統供油。該功能主要是通過控制閥芯實現的，其主要原理是只有當進入轉向液壓系統的流量足夠大時，由該流量在通過主閥芯後建立的壓差才足以推動控制閥芯左移，進而將剩餘的流量輸送給工作液壓系統。

隨著國家對工程機械排放要求的不斷提升，以及各主機廠在產品升級力度上的不斷加大，變量液壓系統在裝載機上的應用越來越多。變量液壓系統能夠實現按需供油，溢流損失小，在節能降耗方面作用突出，而且在系統的控制方式上也有非常好的拓展性。但是現有的用於定量液壓系統的流量放大閥無法直接用於變量液壓系統。以基於負載敏感變量柱塞泵的轉向液壓系統為例，其必須將負載壓力信號反饋到柱塞泵的調節器，通過調節器控制柱塞泵的排量，進而實現按需供油；而定量轉向液壓系統的負載信號則是反饋到控制閥芯的一端，通過控制閥實現負載敏感控制。

因此開發一種流量放大閥，用於匹配基於負載敏感變量泵的轉向液壓系統，對於推廣變量液壓系統，提升產品競爭力是很有意義的。

技術實現要素：

本發明為避免上述現有技術存在的不足之處，提供了一種流量放大閥及裝載機變量轉向液壓系統。

本發明所採用的技術方案為：

一種流量放大閥，包括相連的流量控制閥和先導供油模塊，所述流量控制閥採用滑閥結構，流量控制閥連接供油管路，流量控制閥的閥芯的兩端設置有多個節流孔，所述先導供油模塊為插裝閥，所述流量放大閥還包括第一出油口、第二出油口、第一先導油口、第二先導油口和第三先導油口，第一、第二先導油口以及第一、第二出油口分別與流量控制閥相連通，第三先導油口與先導供油模塊相連通。

所述流量放大閥還包括第一回油口和過載補油閥，過載補油閥有兩個，在流量放大閥的輸出油路上各並聯一個過載補油閥，其中一個過載補油閥與第一出油口相連，另外一個過載補油閥與第二出油口相連，從流量放大閥內輸出的部分油液通過第一回油口直接回油。

所述過載補油閥為插裝閥。

所述流量放大閥還包括主安全閥，主安全閥分別與流量控制閥的供油管路和先導供油模塊相連。

所述流量放大閥還包括第二回油口，從先導供油模塊輸出的部分油液以及從主安全閥輸出的油液均經第二回油口回油。

所述流量放大閥還包括系統壓力控制閥和反饋油口，所述系統壓力控制閥與流量控制閥相連，經系統壓力控制閥輸出的部分油液經反饋油口輸出。

本發明還公開了一種裝載機變量轉向液壓系統，包括油箱、變量泵、轉向器、轉向油缸，油箱與變量泵相連，所述裝載機變量轉向液壓系統還包括變量泵調節器和如上所述的流量放大閥，流量控制閥的進油口接變量泵的出油口，變量泵與變量泵調節器相連，變量泵調節器的進油口連接流量放大閥的反饋油口；所述流量放大閥的第三先導油口與轉向器的進油口相連，轉向器上設置有第三出油口和第四出油口，第三出油口與第一先導油口相連通，第四出油口與第二先導油口相連通；所述轉向油缸有兩個，分別為第一轉向油缸和第二轉向油缸，所述流量放大閥的第一出油口分別連接第一轉向油缸的進油口和第二轉向油缸的回油口，流量放大閥的第二出油口分別連接第二轉向油缸的進油口和第一轉向油缸的進油口，當第一、第二轉向油缸承受外負載時，通過過載補油閥進行卸荷或補油。

所述第一回油口和第二回油口均與油箱相連。

所述變量泵為柱塞泵。

由於採用了上述技術方案，本發明所取得的有益效果為：

1、本發明在流量放大閥內增加先導供油模塊，直接給轉向器提供穩定的控制油量，取消了現有技術中定量轉向液壓系統中的先導泵，簡化了液壓系統，降低了成本。

2、本發明取消了控制閥芯的設置，本發明中的流量放大閥將反饋信號引出到變量柱塞泵的調節器上，利用變量柱塞泵調節器對系統的壓力流量進行控制，而且反饋信號引出到流量方法閥的外部，使得流量放大閥在閥控系統和泵控系統中均可以進行匹配，提升整個系統的拓展性。

3、本發明在流量放大閥中集成了過載補油閥，過載補油閥的設置進一步提升了整個系統的自我保護能力。

4、本發明中的流量放大閥可以應用於負載敏感變量泵的裝載機轉向液壓系統，實現負載敏感控制。本發明中的流量放大閥還可以應用到其它配置負載敏感變量柱塞泵的流量放大型液壓系統。

附圖說明

圖1為本發明中的流量放大閥的原理圖。

圖2為本發明中的液壓系統的原理圖。

其中，

1、流量放大閥 11、流量控制閥 12、先導供油模塊 13、主安全閥 14、系統壓力控制閥 15、過載補油閥 2、轉向器 3、變量柱塞泵 4、變量柱塞泵調節器 5、第一轉向油缸 6、第二轉向油缸 7、油箱

具體實施方式

下面結合附圖和具體的實施例對本發明作進一步的詳細說明，但本發明並不限於這些實施例。

如圖1所示，一種流量放大閥，包括相連的流量控制閥11和先導供油模塊12，為描述方便，將流量放大閥用圖1中的外圍大虛線框示意，將先導供油模塊12用圖1中的小虛線框示意，所述流量放大閥1還包括第一出油口A、第二出油口B、第一先導油口a、第二先導油口b和第三先導油口Pst，第一、第二先導油口以及第一、第二出油口分別與流量控制閥11相連通，第三先導油口Pst與先導供油模塊12相連通。所述流量控制閥11連接供油管路，所述流量控制閥11採用滑閥結構，流量控制閥11的閥芯的兩端設置有多個節流孔，通過節流孔所建立的壓差推動流量控制閥11動作，進而控制流量放大閥1的第一出油口A、第二出油口B的輸出流量的大小。所述先導供油模塊12為插裝閥，先導供油模塊12能夠為下述的轉向器2提供穩定的先導壓力油。

所述流量放大閥1還包括第一回油口T和過載補油閥15，過載補油閥15有兩個，在流量放大閥1的輸出油路上各並聯一個過載補油閥15，其中一個過載補油閥與第一出油口A相連，另外一個過載補油閥與第二出油口B相連，從流量放大閥1內輸出的部分油液通過第一回油口T直接回油。各所述過載補油閥15為均為插裝閥，過載補油閥15可以根據實際工況選定經過其閥體的過載壓力及流量。所述流量放大閥1還包括主安全閥13，主安全閥13分別與流量控制閥11的供油管路和先導供油模塊12相連。所述主安全閥13可以在下述的變量柱塞泵3出現故障時，對系統進行保護。所述流量放大閥1還包括第二回油口T1，從先導供油模塊12輸出的部分油液以及從主安全閥13輸出的油液均經第二回油口T1回油。所述第一回油口T和第二回油口T1均與下述油箱7相連。

所述流量放大閥1還包括系統壓力控制閥14和反饋油口LS，所述系統壓力控制閥14與流量控制閥11相連，經系統壓力控制14閥輸出的部分油液經反饋油口輸出。所述系統壓力控制閥14控制了系統的最高壓力。

如圖2所示，本發明還公開了一種裝載機變量轉向液壓系統，包括油箱7、變量柱塞泵3、轉向器2、轉向油缸，油箱7與變量柱塞泵3相連，所述裝載機變量轉向液壓系統還包括變量柱塞泵調節器4和如上所述的流量放大閥1，所述流量放大閥的P油口接變量柱塞泵3的出油口，即流量控制閥11的進油口接變量柱塞泵3的出油口，變量柱塞泵3與變量柱塞泵調節器4相連，變量柱塞泵調節器4的進油口連接流量放大閥1的反饋油口LS；所述流量放大閥1的第三先導油口Pst與轉向器2的進油口相連，轉向器2上設置有第三出油口R和第四出油口L，第三出油口R與第一先導油口a相連通，第四出油口L與第二先導油口b相連通；所述轉向油缸有兩個，分別為第一轉向油缸5和第二轉向油缸6，所述流量放大閥1的第一出油口A分別連接第一轉向油缸5的進油口和第二轉向油缸6的回油口，流量放大閥1的第二出油口B分別連接第二轉向油缸6的進油口和第一轉向油缸5的進油口。所述過載補油閥主要有兩個功能：過載保護和溢油。當流量控制閥11不動作即處於中位時，第一、第二轉向油缸內均會封閉一部分油液。此時如果有外力加載到第一轉向油缸5和/或第二轉向油缸6上，第一、第二轉向油缸內各自封閉的油液壓力便會升高，當液壓升高至過載補油閥15設定值時便會溢流，即過載保護。第一轉向油缸5和/或第二轉向油缸6的高壓腔溢流，相對應地低壓腔甚至負壓腔便需要補油，當需要補油時油箱7內的油液便打開對應的過載補油閥15中的單向閥對第一轉向油缸5和/或第二轉向油缸6進行補油。

當不需要轉向時，變量柱塞泵3感知反饋油口LS的反饋壓力，低壓卸荷。當向右轉動方向盤時，方向盤帶動轉向器2向右轉動。變量柱塞泵3送來的液壓油通過流量放大閥1的先導供油模塊12進入轉向器2，然後小流量的液壓油便從轉向器2的第三出油口R輸出，並通過流量放大閥1的第一先導油口a作用到流量控制閥11的閥芯上，流量控制閥11的閥芯右移，左位接通，此時變量柱塞泵3輸送來的大流量液壓油則通過流量控制閥11從第二出油口B輸出進入到第一、第二轉向油缸，實現向右轉向。同時，流量放大閥1的反饋油口LS引出到變量柱塞泵調節器4上，實現負載敏感控制。

當向左轉動方向盤時，方向盤帶動轉向器2向左移動。變量柱塞泵3送來的液壓油通過流量放大閥1的先導供油模塊12進入轉向器2，然後小流量的液壓油便從轉向器2的第四出油口L輸出，並通過流量放大閥1的第二先導油口b作用到流量控制閥11的閥芯上，流量控制閥11的閥芯左移，右位接通，此時變量柱塞泵3輸送來的大流量液壓油則通過流量控制閥11從第一出油口A輸出進入到第一、第二轉向油缸，實現向左轉向。同時，流量放大閥1的反饋油口LS引出到變量柱塞泵調節器4上，實現負載敏感控制。

此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發明的精神所作的舉例說明。本發明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或採用類似的方式替代，但並不會偏離本發明的精神或者超越所附權利要求書所定義的範圍。