多级逻辑卸载阀及液压系统的制作方法

本发明涉及液压系统技术领域，尤其是涉及一种多级逻辑卸载阀及液压系统。

背景技术：

液压系统中一般都设置有卸载阀；其中，在高压大流量的液压系统中，通常都采用大通径插装阀来实现泄流。

然而，传统的大通径插装阀没有泄压过程，而是直接大开口泄压、泄流；这样，主油路的入口和出口接通时，对插装阀的冲击太大，大大降低了大通径插装阀的使用寿命，同时，还会因冲击造成液压系统受损。

综上，如何克服传统的大通径卸载阀的上述缺陷是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多级逻辑卸载阀及液压系统，以缓解了传统液压系统中卸载阀寿命短，且液压系统容易受损的技术问题。

本发明提供的多级逻辑卸载阀及液压系统，包括比例溢流阀、电子放大器、泄压插装阀、泄流插装阀、先导插装阀、电磁换向阀、壳体、控制器和压力传感器。

其中，所述泄压插装阀、所述泄流插装阀和所述先导插装阀均设置在所述壳体的内部；所述壳体上开设有进油口和出油口；所述壳体的进油口与液压系统中的油缸连通，所述壳体的出油口与液压系统中的油箱连通。

所述壳体的进油口还与所述泄流插装阀的进油腔连通；所述泄流插装阀的进油腔分别与所述比例溢流阀的进油口、所述电磁换向阀的压力油口、所述泄压插装阀的进油腔以及所述先导插装阀的进油腔连通。

所述先导插装阀的出油口与所述泄压插装阀的进油腔连通；所述比例溢流阀的进油口还与所述泄压插装阀的控制腔连通；所述先导插装阀的控制腔与所述电磁换向阀的进油口连通。

所述比例溢流阀的出油口、所述泄压插装阀的出油口、所述泄流插装阀的出油口和所述电磁换向阀的回油口均与所述壳体的出油口连通。

所述比例溢流阀与所述电子放大器电连接；所述压力传感器设置在所述泄流插装阀的进油腔内，且所述压力传感器与所述控制器电连接；所述控制器还分别与所述电子放大器和所述电磁换向阀电连接。

所述控制器用于接收所述压力传感器检测的所述泄流插装阀的进油腔内的当前压力值，并在所述泄流插装阀的进油腔的当前压力值大于泄压阈值后通过所述电子放大器控制所述比例溢流阀的开启动作；所述控制器还用于接收所述压力传感器检测的所述泄流插装阀的进油腔的当前压力值，并在所述泄流插装阀的进油腔的当前压力值低于泄流阈值后控制所述比例溢流阀的关闭动作以及所述电磁换向阀的换向动作。

进一步的，所述多级逻辑卸载阀还包括第一油管、第二油管和第三油管。

所述泄流插装阀的进油腔与所述比例溢流阀的进油口通过第三油管和第二油管连通；所述泄流插装阀的进油腔与所述泄压插装阀的进油腔通过所述第三油管连通；所述泄流插装阀的进油腔还分别与所述先导插装阀的进油腔、所述电磁换向阀的压力油口通过所述第一油管连通。

进一步的，所述第一油管、所述第二油管和所述第三油管的截面均为圆环面；且所述第一油管、所述第二油管和所述第三油管的拐角均设置有工艺孔堵头。

进一步的，所述第一油管、所述第二油管和所述第三油管均为35号钢结构件。

进一步的，所述壳体的出油口包括第一出油口、第二出油口和第三出油口。

所述第一出油口与所述比例溢流阀的出油口连通；所述第二出油口与所述泄压插装阀的出油口连通；所述第三出油口与所述泄流插装阀的出油口连通。

进一步的，所述控制器为可编程逻辑控制器。

进一步的，所述泄压插装阀、所述泄流插装阀和所述先导插装阀均包括盖板和插件；所述插件与所述盖板配合。

所述插件为不锈钢结构件。

进一步的，所述电磁换向阀为湿式电磁换向阀。

相应的，本发明还提供了一种液压系统，包括上述多级逻辑卸载阀，还包括油箱和油缸。

所述壳体的进油口与所述油缸连通；所述油缸与所述油箱连通；所述油箱与所述壳体的出油口连通。

进一步的，所述油箱为不锈钢结构件。

本发明提供的多级逻辑卸载阀及液压系统，分析其主要结构可知：多级逻辑卸载阀主要由比例溢流阀、电子放大器、泄压插装阀、泄流插装阀、先导插装阀、电磁换向阀、壳体、控制器和压力传感器组成；液压系统主要由上述多级逻辑卸载阀和油箱组成。

分析上述结构的工作过程和有益效果：

油缸中的液压油能够通过壳体的进油口进入泄流插装阀的进油腔，并通过泄流插装阀的进油腔，流入泄压插装阀的进油腔和控制腔以及先导插装阀的进油腔；泄流插装阀的进油腔中的液压油还能依次通过电磁换向阀的压力油口和进油口(在此可看作出油口)流入先导插装阀的控制腔。

泄流插装阀、泄压插装阀和先导插装阀在无需对液压系统卸载时均为关闭状态，即三个插装阀的进油腔与出油口之间均被阀芯阻挡。

当需要对液压系统进行卸载时，有两种方式可以实现控制器向电子放大器传递开启比例溢流阀的指令的目的；第一种方式，人为操作控制器，通过控制器向电子放大器发出开启比例溢流阀的指令；第二种方式，当泄流插装阀的进油腔内的当前压力升到设定值时，压力传感器就会将压力值反馈给控制器；控制器会将接收到的压力值与控制器内部的设定值实时比较，当控制器接收到的压力值大于泄压阈值时，控制器会自动给电子放大器发出开启比例溢流阀的指令。之后，电子放大器会将收到的指令信号进行放大，并将经放大的指令信号传递给控制比例溢流阀的比例线圈；进而，比例线圈得电，比例溢流阀打开。此时，由油缸流入泄流插装阀的进油腔中的液压油会在油压的作用下，由比例溢流阀的进油口进入比例溢流阀，并由比例溢流阀的出油口流出，进入油箱。与此同时，泄压插装阀的控制腔中的液压油也会流经比例溢流阀进入油箱；由于泄压插装阀上阻尼孔的阻尼作用，使得其控制腔的压力变小，进油腔和控制腔产生压差，阀芯向控制腔的方向移动，进而泄压插装阀打开，进油腔与出油口连通，进油腔的液压油就会经出油口流入油箱；最终使得泄流插装阀的进油腔压力下降。

当泄流插装阀的进油腔的当前压力值降到设定值时，压力传感器就会将当前压力值反馈给控制器；控制器会自动将接收到的当前压力值和控制器内部的泄流阈值实时比较，当控制器接收到的当前压力值小于内部泄流阈值时，控制器会自动给电子放大器发出指令，电子放大器把接收到的指令信号进行放大后传递给控制比例溢流阀的比例线圈，使比例线圈失电，进而比例溢流阀闭合，完成泄压过程。

控制器在给电子放大器发送指令的同时，也会给电磁换向阀发送指令信号，使电磁换向阀实现换向，进而，先导插装阀的控制腔中的液压油会依次经电磁换向阀的进油口和回油口流入油箱；因先导插装阀的控制腔中的液压油流出，使得控制腔的压力变小，进油腔和控制腔之间产生压差，阀芯向控制腔的方向移动，进而先导插装阀被打开，进油腔与出油口连通，进油腔的液压油就会经出油口流入泄压插装阀的进油腔，再由泄压插装阀的出油口流入油箱，与此同时，泄流插装阀的控制腔中的液压油会流进先导插装阀的进油腔，使得泄流插装阀的控制腔压力降低，控制腔与进油腔产生压差，阀芯向控制腔的方向移动，进而泄流插装阀打开，进油腔和出油口连通，进油腔中的液压油会经出油口流到油箱，完成泄油过程。之后油箱中的油还会再流回油缸，并在需要卸载时，重复上述过程。

因此，本实施例提供的多级逻辑卸载阀及液压系统，采用先泄压再泄流的方式对液压系统进行卸载，有效的降低了大通径插装阀开启时所造成的冲击，从而，提高了大通径插装阀的使用寿命，保护液压系统。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的多级逻辑卸载阀的前视结构示意图；

图2为图1中本发明实施例提供的多级逻辑卸载阀的A－A向的剖视图；

图3为本发明实施例提供的多级逻辑卸载阀的左视结构示意图；

图4为图3中本发明实施例提供的多级逻辑卸载阀的B－B向的剖视图；

图5为本发明实施例提供的多级逻辑卸载阀的原理结构示意图。

图标：1－比例溢流阀；11－比例溢流阀的进油口；12－比例溢流阀的出油口；13－电子放大器；2－泄压插装阀；21－泄压插装阀的进油腔；22－泄压插装阀的出油口；23－泄压插装阀的控制腔；3－泄流插装阀；31－泄流插装阀的进油腔；32－泄流插装阀的出油口；33－泄流插装阀的控制腔；4－先导插装阀；41－先导插装阀的进油腔；42－先导插装阀的出油口；43－先导插装阀的控制腔；5－电磁换向阀；51－电磁换向阀的压力油口；52－电磁换向阀的进油口；53－电磁换向阀的回油口；6－控制器；7－压力传感器；8－壳体；81－第一油管；82－第二油管；83－第三油管；84－工艺孔堵头；9－油箱。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1、图2、图3、图4和图5，本实施例提供了一种多级逻辑卸载阀，包括比例溢流阀1、电子放大器13、泄压插装阀2、泄流插装阀3、先导插装阀4、电磁换向阀5、壳体8、控制器6和压力传感器7。

其中，所述比例溢流阀1、所述泄压插装阀2、所述泄流插装阀3和所述先导插装阀4均设置在所述壳体8的内部；所述壳体8上开设有进油口和出油口；所述壳体8的进油口与液压系统中的油缸连通，所述壳体8的出油口与液压系统中的油箱9连通。

所述壳体8的进油口还与所述泄流插装阀的进油腔31连通；所述泄流插装阀的进油腔31分别与所述比例溢流阀的进油口11、所述电磁换向阀的压力油口51、所述泄压插装阀的进油腔21以及所述先导插装阀的进油腔41连通。

所述先导插装阀的出油口42与所述泄压插装阀的进油腔21连通；所述比例溢流阀的进油口11还与所述泄压插装阀的控制腔23连通；所述先导插装阀的控制腔43与所述电磁换向阀的进油口52连通。

所述比例溢流阀的出油口12、所述泄压插装阀的出油口22、所述泄流插装阀的出油口32和所述电磁换向阀的回油口53均与所述壳体8的出油口连通。

所述比例溢流阀1与所述电子放大器13电连接；所述压力传感器7设置在所述泄流插装阀的进油腔31内，且所述压力传感器7与所述控制器6电连接；所述控制器6还分别与所述电子放大器13和所述电磁换向阀5电连接。

所述控制器6用于接收所述压力传感器7检测的所述泄流插装阀的进油腔31内的当前压力值，并在所述泄流插装阀的进油腔31的当前压力值大于泄压阈值后通过所述电子放大器13控制所述比例溢流阀1的开启动作；所述控制器6还用于接收所述压力传感器7检测的所述泄流插装阀的进油腔31的当前压力值，并在所述泄流插装阀的进油腔31的当前压力值低于泄流阈值后控制所述比例溢流阀1的关闭动作以及所述电磁换向阀5的换向动作(具体参见图5)。

相应的，本实施例还提供了一种液压系统，包括上述多级逻辑卸载阀，还包括油箱9和油缸(图中未示出)；

所述壳体8的进油口与所述油缸连通；所述油缸与所述油箱9连通；所述油箱9与所述壳体8的出油口连通。

分析上述结构的工作过程和有益效果：

油缸中的液压油能够通过壳体8的进油口进入泄流插装阀的进油腔31，并通过泄流插装阀的进油腔31，流入泄压插装阀的进油腔21、泄压插装阀的控制腔23以及先导插装阀的进油腔41；泄流插装阀的进油腔31中的液压油还能依次通过电磁换向阀的压力油口51和电磁换向阀的进油口52(在此可看作出油口)流入先导插装阀的控制腔43。

泄流插装阀3、泄压插装阀2和先导插装阀4在无需对液压系统卸载时均为关闭状态，即三个插装阀的进油腔与出油口之间均被阀芯阻挡。

当需要对液压系统进行卸载时，有两种方式可以实现控制器6向电子放大器13传递开启比例溢流阀1的指令的目的；第一种方式，人为操作控制器6，通过控制器6向电子放大器13发出开启比例溢流阀1的指令；第二种方式，当泄流插装阀的进油腔31内的当前压力升到设定值时，压力传感器7就会将压力值反馈给控制器6；控制器6会将接收到的压力值与控制器6内部的设定值实时比较，当控制器6接收到的压力值大于泄压阈值(即需要对液压系统进行泄压的压力临界值)时，控制器6会自动给电子放大器13发出开启比例溢流阀1的指令。之后，电子放大器13会将收到的指令信号进行放大，并将经放大的指令信号传递给控制比例溢流阀1的比例线圈；进而，比例线圈得电，比例溢流阀1打开。此时，由油缸流入泄流插装阀的进油腔31中的液压油会在油压的作用下，由比例溢流阀的进油口11进入比例溢流阀1，并由比例溢流阀的出油口12流出，进入油箱9。与此同时，泄压插装阀的控制腔23中的液压油也会流经比例溢流阀1进入油箱9；由于泄压插装阀2上阻尼孔的阻尼作用，使得泄压插装阀的控制腔23的压力变小，进油腔和控制腔产生压差，阀芯向控制腔的方向移动，进而泄压插装阀2打开，进油腔与出油口连通，进油腔的液压油就会经出油口流入油箱9；最终使得泄流插装阀的进油腔31压力下降。

当泄流插装阀的进油腔31的当前压力值降到设定值时，压力传感器7就会将当前压力值反馈给控制器6；控制器6会自动将接收到的当前压力值和控制器6内部的泄流阈值(即停止泄压，开始泄流的压力临界值)实时比较，当控制器6接收到的当前压力值小于内部泄流阈值时，控制器6会自动给电子放大器13发出指令，电子放大器13把接收到的指令信号进行放大后传递给控制比例溢流阀1的比例线圈，使比例线圈失电，进而比例溢流阀1闭合，完成泄压过程。

控制器6在给电子放大器13发送指令的同时，也会给电磁换向阀5发送指令信号，使电磁换向阀5实现换向，进而，先导插装阀的控制腔43中的液压油会依次经电磁换向阀的进油口52和电磁换向阀的回油口53流入油箱9；因先导插装阀的控制腔43中的液压油流出，使得控制腔的压力变小，进油腔和控制腔之间产生压差，阀芯向控制腔的方向移动，进而先导插装阀4被打开，进油腔与出油口连通，进油腔的液压油就会经出油口流入泄压插装阀的进油腔21，再由泄压插装阀的出油口22流入油箱9，与此同时，泄流插装阀的控制腔33中的液压油会流进先导插装阀的进油腔41，使得泄流插装阀的控制腔33压力降低，控制腔与进油腔产生压差，阀芯向控制腔的方向移动，进而泄流插装阀3打开，进油腔和出油口连通，进油腔中的液压油会经出油口流到油箱9，完成泄油过程。之后油箱9中的油还会再流回油缸，并在需要卸载时，重复上述过程。

因此，本实施例提供的多级逻辑卸载阀及液压系统，采用先泄压再泄流的方式对液压系统进行卸载，有效的降低了大通径插装阀开启时所造成的冲击，从而，提高了大通径插装阀的使用寿命，保护液压系统。

下面对本实施例提供的多级逻辑卸载阀及液压系统的详细技术方案以及详细结构进行说明：

在上述多级逻辑卸载阀的具体结构中，参见图2、图4和图5所示，泄流插装阀的进油腔31与比例溢流阀的进油口11之间是通过第二油管82相连通的；泄流插装阀的进油腔31与泄压插装阀的进油腔21之间是通过第三油管83连通的；泄流插装阀的进油腔31分别与先导插装阀的进油腔41、电磁换向阀的压力油口51之间是通过第一油管81连通的。在第一油管81、第二油管82和第三油管83的导通作用下，相连通的两个腔室或腔室与进油口之间能够很顺畅的进行液压油的导通。

优选的，为了使得第一油管81、第二油管82和第三油管83的结构更加稳定，寿命更长，将第一油管81、第二油管82和第三油管83的横截面均设置为圆环面；上述设计还便于液压油在流经第一油管81、第二油管82以及第三油管83时，更加畅通。

另外，为了保证可靠性，第一油管81、第二油管82和第三油管83均为一次成型加工而成，故不可避免的会出现拐角，而因加工问题拐角处会出现工艺孔；为了将工艺孔堵死，防止液压油外漏，在工艺孔处设置有工艺孔堵头84。

特别的，将第一油管81、第二油管82和第三油管83采用35号钢制造。

需要说明的是，35号钢具有良好的塑性和适当的强度，工艺性能较好，可根据需要塑造不同形状的油管，而且35号钢耐高温，不会因液压油的温度太高，而导致变形甚至融化。

在上述壳体8的具体结构中，为使得壳体8内部的布局更加合理，壳体8的出油口包括有三个，分别为与比例溢流阀的出油口12连通的第一出油口(图中未示出)，与泄压插装阀的出油口22连通的第二出油口(图中未示出)和与泄流插装阀的出油口32连通的第三出油口(图中未示出)；这样，由比例溢流阀1、泄压插装阀2和泄流插装阀3的出油口流出的液压油，与壳体8上对应的出油口距离较短，管路就会较短，结构更加清晰。

优选的，上述控制器6采用可编程逻辑控制器，即PLC。

需要说明的是，PLC编程方便，现场调试便捷，非常适用于本实施例中的多级逻辑卸载阀。

特别地，将上述泄压插装阀2、泄流插装阀3和先导插装阀4均设置为盖板式插装阀，即三个插装阀均包括插件和盖板；在此基础上，将插件采用不锈钢材料制作，以保证耐热性；且不锈钢材料优选采用9Cr18，9Cr18是钢系马氏体不锈钢中含碳、铬最高的一种，故而具有很高的强度，同时还具有不锈、耐腐的性能，加工时，应对9Cr18的表面淬火处理，以提高插装阀的使用寿命。

优选的，上述电磁换向阀5为湿式电磁换向阀。

需要说明的是，湿式电磁换向阀中的衔铁和推杆可浸在油中工作，所以电磁换向阀5中电磁铁的相对运动件之间就不需要密封装置，这就减少了阀芯的运动阻力，提高了换向可靠性；且湿式电磁铁性能好，寿命长。

优选的，上述油箱9是由不锈钢材料制造的；防止油箱9生锈，同时，不锈钢材料耐腐蚀及耐热性很好。

另外，在油箱9中设置一个液位计，以方便实时检查油箱9中的液位，以确保深入油箱9中的出油管道能够一直处于液面以下，防止液压油排到油箱9中时，发生飞溅产生气泡。

综上所述，本发明公开了一种多级逻辑卸载阀及液压系统，克服了传统液压系统中卸载阀寿命短，且液压系统容易受损的技术缺陷。本实施例提供的多级逻辑卸载阀及液压系统，采用先泄压再泄流的方式对液压系统进行卸载，有效的降低了大通径插装阀开启时所造成的冲击，从而，提高了大通径插装阀的使用寿命，保护液压系统。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。