本发明涉及一种闭式液压控制系统与开式液压控制系统，具体涉及一种一种用于闭式与开式系统切换的补油切换阀及控制系统。
背景技术：
工程机械液压系统有开式系统和闭式系统，所谓开式系统是液压泵的进口与执行器的出口都与油箱连通。闭式系统指的是执行器的出口直接与液压泵的进口连通，而不是回油箱。泵输出的液压油经过执行器之后，回到泵的进口，由泵吸入并再度排出，形成一个闭式循环。闭式系统相对于开式系统有很多优点，但是闭式系统也有一些局限性，如执行器两侧的作用面积不相等，执行器两个方向动作所需流量不相同，这种情况就不适合采用闭式回路。但在工程机械中不仅有两侧面积相等的执行器（液压马达），还有很多两侧面积不相等的执行器（差动油缸）。
对于大吨位汽车起重机，回转和卷扬系统多用闭式系统，但变幅和伸缩动作的执行器为差动油缸，不适合采用闭式系统。如果既能将闭式变量泵用在闭式系统中，又能切换到开式系统中，作为开式系统的油源，那么不仅能提高变量泵的使用率，也能节省一个开式变量泵，这就极大的节约了成本，提高了主机的市场竞争力。
技术实现要素：
为解决背景技术中现有闭式泵只能用于闭式系统且闭式系统和开式系统不能切换控制输出的问题，本发明提供一种用于闭式与开式系统切换的补油切换阀及控制系统。
本发明的技术方案是：一种用于闭式与开式系统切换的补油切换阀，包括第一换向阀、第二换向阀、溢流阀、第一插装阀、第二插装阀、第三插装阀、补油口、闭式泵接口和工作接口；
第一换向阀，用于将第一插装阀控制腔与油箱相连接的第一位置和使得第一插装阀控制腔与溢流阀进油口相连接的第二位置；
第二换向阀，用于将第二插装阀控制腔的压力油密封并使得第三插装阀控制腔与油箱相连接的第一位置，使得第二插装阀控制腔与油箱相连接并使得第三插装阀控制腔的压力油被密封的第二位置；
第一插装阀，第一插装阀进油口与补油口相连接，第一插装阀出油口与油箱相连接，第一插装阀进油口与第一插装阀控制腔之间设有节流口；
第二插装阀，在第一换向阀处于第二位置和第二换向阀处于第二位置时开启使得补油口压力油经第二插装阀与闭式泵接口相连接形成开式系统控制的第一位置，在第一换向阀处于第一位置和/或第二换向阀处于第一位置时关闭的第二位置；
第三插装阀，在第二换向阀处于第一位置时打开使得闭式泵接口压力油经第三插装阀与工作接口相连接实现闭式系统控制的第一位置，在第二换向阀处于第二位置时关闭的第二位置。
作为本发明的一种改进，所述的第一插装阀具有在第一换向阀处于第二位置系统补油时将补油口多余的压力油通过阀溢流回油箱的第一状态，在第一换向阀处于第二位置补油口压力油的压力大于溢流阀弹簧腔压力时开启的第二状态。
作为本发明的进一步改进，还设有梭阀，用于选取闭式泵接口或控制口压力油并通过第二换向阀输出给第二插装阀控制腔或第三插装阀控制腔。
作为本发明的进一步改进，所述的梭阀与第二换向阀之间设有节流孔。
作为本发明的进一步改进，所述的第一换向阀和第二换向阀均为电磁换向阀。
作为本发明的进一步改进，所述的第一换向阀为二位三通换向阀，所述的第二换向阀为二位四通换向阀。
作为本发明的进一步改进，所述的第一插装阀、第二插装阀、第三插装阀均为二通插装阀。
作为本发明的进一步改进，所述的补油口、闭式泵接口和工作接口处均设有测压口。
一种控制方法，采用上述的补油切换阀，其控制闭式系统与开式系统切换的控制方法如下：
①当第一换向阀通电换向、第二换向阀通电换向时，第一换向阀和第二换向阀均处于第二位置，此时第一插装阀控制腔通过溢流阀回油，第二插装阀控制腔与油箱相连接，补油口压力油打开第二插装阀使得第二插装阀处于开启的第一位置，补油口输出压力油的油压最大值为溢流阀弹簧腔的设定压力，多余的流量通过第一插装阀回油箱，第三插装阀处于关闭的第二位置，此时闭式泵接口与闭式泵的低压油口相连通，补油口的压力油通过第二插装阀给闭式泵接口补油，此时可以通过补油口的补油使得闭式泵作为开式系统的油源使用；
②当第一换向阀不通电、第二换向阀不通电时，第一换向阀和第二换向阀均处于第一位置，第一插装阀控制腔与油箱直接连接将补油口处的补油泵卸荷，第二插装阀处于关闭的第二位置，第三插装阀控制腔与油箱相连接，闭式泵接口的压力油打开第三插装阀并通过第三插装阀与工作接口相连通，形成闭式回路，此时闭式泵接口与闭式泵的高压油口相连通。
本发明的有益效果是，在系统中设置了补油口切换阀，通过换向阀及插装阀的位置变化，可以进行闭式系统控制和开式系统控制，在不进行结构改变的时候能快速切换控制方式，使得产品供油可靠，能耗低，响应快，同时在系统中可以减少变量泵的数量，降低生产成本。本发明还具有控制方便，切换可靠，成本低，性能稳定，使用寿命长等优点。
附图说明
附图1为本发明实施例的液压原理图。
图中，1、第一换向阀；2、第二换向阀；3、溢流阀；4、第一插装阀；41、节流口；5、第二插装阀；6、第三插装阀；7、梭阀；71、节流孔；a1、闭式泵接口；a2、工作接口；k、控制口；p、补油口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：
由图1所示，一种用于闭式与开式系统切换的补油切换阀，包括第一换向阀1、第二换向阀2、溢流阀3、第一插装阀4、第二插装阀5、第三插装阀6、补油口p、闭式泵接口a1和工作接口a2；
第一换向阀，用于将第一插装阀控制腔与油箱相连接的第一位置和使得第一插装阀控制腔与溢流阀进油口相连接的第二位置；
第二换向阀，用于将第二插装阀控制腔的压力油密封并使得第三插装阀控制腔与油箱相连接的第一位置，使得第二插装阀控制腔与油箱相连接并使得第三插装阀控制腔的压力油被密封的第二位置；
第一插装阀，第一插装阀进油口与补油口相连接，第一插装阀出油口与油箱相连接，第一插装阀进油口与第一插装阀控制腔之间设有节流口41；
第二插装阀，在第一换向阀处于第二位置和第二换向阀处于第二位置时开启使得补油口压力油经第二插装阀与闭式泵接口相连接形成开式系统控制的第一位置，在第一换向阀处于第一位置和/或第二换向阀处于第一位置时关闭的第二位置；
第三插装阀，在第二换向阀处于第一位置时打开使得闭式泵接口压力油经第三插装阀与工作接口相连接实现闭式系统控制的第一位置，在第二换向阀处于第二位置时关闭的第二位置。本发明的有益效果是，在系统中设置了补油口切换阀，通过换向阀及插装阀的位置变化，可以进行闭式系统控制和开式系统控制，在不进行结构改变的时候能快速切换控制方式，使得产品供油可靠，能耗低，响应快，同时在系统中可以减少变量泵的数量，降低生产成本。本发明还具有控制方便，切换可靠，成本低，性能稳定，使用寿命长等优点。具体的说，本发明可以将闭式泵作为开式系统油源与闭式系统回路之间进行切换，从而使得系统可以容积调速，且没有节流损失，同时具备成本低，响应速度快的特点。在实际的起重机液压系统中，也能减少泵的数量，从而降低生产成本。
所述的第一插装阀具有在第一换向阀处于第二位置系统补油时将补油口多余的压力油通过阀溢流回油箱的第一状态，在第一换向阀处于第二位置补油口压力油的压力大于溢流阀弹簧腔压力时开启的第二状态。具体的说，所述的第一插装阀在第一换向阀处于第一位置时，第一插装阀控制腔直接与油箱相连接，只要有压力油第一插装阀就能打开，压损小，当然在第一换向阀处于第一位置时，系统进行闭式控制，不需要补油，因此补油泵可以不工作。
本发明还设有梭阀7，用于选取闭式泵接口a1或控制口k压力油并通过第二换向阀输出给第二插装阀控制腔或第三插装阀控制腔。这样不论闭式泵接口是否有输出压力油都能可靠关闭第二插装阀或第三插装阀。
所述的梭阀与第二换向阀之间设有节流孔71。这样可以减少插装阀控制腔的冲击力。
所述的第一换向阀和第二换向阀均为电磁换向阀。具体的说，所述的第一换向阀为二位三通换向阀，所述的第二换向阀为二位四通换向阀。这样的结构使得产品控制可靠。
所述的第一插装阀、第二插装阀、第三插装阀均为二通插装阀。具体的说，第一插装阀在阀芯上设有节流口，使得补油口进油时能直接流到第一插装阀控制腔，从而使得第一插装阀的开启压力可以调节，通过调节溢流阀弹簧腔压力可以调节开式系统中补油口的输出压力。
所述的补油口、闭式泵接口和工作接口处均设有测压口。在附图中用m表示测压口，如补油口处的测压口用mp表示。
一种控制方法，采用上述的补油切换阀，其控制闭式系统与开式系统切换的控制方法如下：
①当第一换向阀1通电换向、第二换向阀2通电换向时，第一换向阀1和第二换向阀2均处于第二位置，此时第一插装阀4控制腔通过溢流阀3回油，第二插装阀5控制腔与油箱相连接，补油口p压力油打开第二插装阀5使得第二插装阀5处于开启的第一位置，补油口p输出压力油的油压最大值为溢流阀3弹簧腔的设定压力，多余的流量通过第一插装阀4回油箱，第三插装阀6处于关闭的第二位置，此时闭式泵接口a1与闭式泵的低压油口相连通，补油口p的压力油通过第二插装阀5给闭式泵接口a1补油，此时可以通过补油口p的补油使得闭式泵作为开式系统的油源使用；
②当第一换向阀1不通电、第二换向阀2不通电时，第一换向阀1和第二换向阀2均处于第一位置，第一插装阀4控制腔与油箱直接连接将补油口p处的补油泵卸荷，当然在实际工作过程中，此时补油泵可以不工作。第二插装阀5处于关闭的第二位置，第三插装阀6控制腔与油箱相连接，闭式泵接口a1的压力油打开第三插装阀6并通过第三插装阀6与工作接口a2相连通，形成闭式回路，此时闭式泵接口a1与闭式泵的高压油口相连通。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“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”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。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。