一种负载敏感多路阀及液压系统的制作方法

本发明属于工程机械技术领域，特别涉及一种负载敏感多路阀及液压系统。

背景技术：

多路阀是整个液压系统的控制中心，是液压系统核心元件，位于泵和执行元件之间，用于控制液压油流量大小和流向，从而集中控制工程机械执行元件的运动方向和速度。多路阀性能的好坏直接影响了整机系统的操控性与舒适性。

工程机械初期广泛应用节流型多路阀，主要靠进油节流调节去执行机构的流量，因此调速特性受负载压力影响很大。为提高多路阀的操控性能，提出了负载敏感多路阀概念。

负载敏感多路阀通常利用压力补偿阀起均衡负荷作用，使所有阀杆进出口压差相等，从而使负载流量与阀芯位移成比例，保证工作联的流量只与该操纵阀杆的行程有关，操作手可以按自己的意愿来控制其复合动作，保持各执行器运动的独立性。

现有技术方案中，根据压力补偿阀与主阀布置关系，负载敏感多路阀分为阀前负载敏感多路阀与阀后负载敏感多路阀。阀前负载敏感多路阀将压力补偿阀布置在主阀节流口前面，通过前置压力补偿阀控制主阀节流口压力基本恒定。阀后负载敏感多路阀将压力补偿阀布置在主阀节流口后面，通过后置压力补偿阀控制主阀节流口压力基本恒定。

现有技术存在以下缺陷：

（1）现有技术中阀前负载敏感多路阀当泵流量达到饱和状态时，负载敏感多路阀多工作联复合动作，流量不能按照各工作联设计流量工作，泵流量首先满足小负载工作联，大负载工作联负载敏感功能失效，等同于节流控制，此工作联操控性能变差。阀后负载敏感多路阀在泵流量达到饱和状态时，采用等比例降低各工作联流量的方法，基本上解决了上述泵流量达到饱和状态，负载敏感多路阀多工作联复合动作时，各控制联动作不协调的问题。但是，在三个以上动作同时运动时，要求一个动作优先，其它执行机构动作协调运动的情况下，阀前及阀后负载敏感多路阀就不能满足此功能要求。

（2）现有技术中阀后负载敏感多路阀每联压力只能通过在负载口设置二级过载补油阀进行单独压力调节，当执行机构憋压时，系统流量通过二级过载补油阀溢流回油箱，造成大量能量损失与系统发热。

（3）现有技术中负载敏感多路阀中位时，负载敏感泵工作在最小摆角，泵输出一个较小流量，现有负载敏感多路阀中位机能为闭中心，因此负载敏感泵此时压力无法卸载，造成压力过高，容易造成发动机熄火。

（4）目前负载敏感多路阀负载反馈压力信号采用梭阀筛选最高压力，在阀体上布置负载反馈压力信号油道复杂，同时换向过程中ls压力波动大，容易产生冲击。

其中，ls——loadsensing，负载敏感，是一种感受系统压力-流量需求，且仅提供所需求的流量和压力的液压回路，ls压力是指负载敏感系统中负载反馈回路的压力。

负载敏感多路阀——一种利用压力补偿阀起均衡负荷作用，保持阀杆进出口压差相等，从而使负载流量与阀芯位移成比例，不受负载大小影响的多路阀。

压力补偿阀——一种负载敏感系统中，用来对负载压力低的工作联实现补偿功能，从而保持主阀芯两端压差恒定，从而使工作联流量与阀芯行程成比例的阀芯结构。

阀前补偿负载敏感——压力补偿阀布置在泵与操作主阀之间，称为阀前补偿负载敏感阀。

阀后补偿负载敏感——压力补偿阀布置在操作主阀与执行器之间，称为阀前补偿负载敏感阀。

技术实现要素：

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种负载敏感多路阀及液压系统。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种负载敏感多路阀，其特征在于，包括首联、尾联、一个以上的阀后补偿工作联和一个以上的阀前补偿工作联；

所述阀后补偿工作联、阀前补偿工作联设置在所述首联和尾联之间，并固连在一起；

还包括p供油油路、x先导供油油路、y泄油油路、ls负载反馈油路、t回油油路，p供油油路、x先导供油油路、y泄油油路、ls负载反馈油路、t回油油路从首联贯通阀后补偿工作联与阀前补偿工作联和尾联。

作为优选方案，所述首联包括二位两通电磁换向阀、两位两通液控换向阀、压力补偿节流阀；二位两通电磁换向阀的进油口与ls负载反馈油路连接，二位两通电磁换向阀的出油口与y泄油油路连接；两位两通液控换向阀的进油口与p供油油路连接，两位两通液控换向阀的出油口与t回油油路连接，两位两通液控换向阀的控制油口与ls负载反馈油路连接；压力补偿节流阀的进油口与ls负载反馈油路连接，压力补偿节流阀的出油口与t回油油路连接。

进一步的，所述首联还包括一级过载补油阀，一级过载补油阀进油口与p供油油路连接，一级过载补油阀出油口与t回油油路连接。

作为优选方案，所述阀后补偿工作联包括阀后联ls反馈单向阀、阀后联主阀、阀后联补偿阀、阀后联ls溢流阀；

p供油油路通过油路连接阀后联主阀，通过阀后联主阀后：

一路连接于阀后联补偿阀进油口，通过阀后联补偿阀后连接阀后联ls反馈单向阀，再通过阀后联ls反馈单向阀后与ls负载反馈油路连接；

另一路分别连接阀后联补偿阀无弹簧控制腔、阀后联ls溢流阀进油口；阀后联ls溢流阀出油口与y泄油油路连接，阀后联补偿阀弹簧控制腔与ls负载反馈油路连接。

进一步的，所述阀后联主阀为三位七通阀，阀后联补偿阀为两位两通阀。

进一步的，所述阀后补偿工作联还包括阀后联单向阀，阀后联单向阀进油口与阀后联补偿阀连接，出油口与阀后联主阀一通油口连接，阀后联主阀通油口分别与t回油油路、a1口负载油路、b1口负载油路连接。

进一步的，所述阀后补偿工作联还包括阀后联阻尼一，阀后联补偿阀弹簧控制腔通过阀后联阻尼一与ls负载反馈油路连接，阀后联阻尼一一端与ls负载反馈油路连接，另一端与阀后联补偿阀弹簧控制腔连接。

进一步的，所述阀后补偿工作联还包括阀后联阻尼二，阀后联主阀与阀后联补偿阀、阀后联ls溢流阀之间设置有阀后联阻尼二，阀后联阻尼二一端与阀后联主阀连接，另一端分别连接阀后联补偿阀无弹簧控制腔、阀后联ls溢流阀进油口。

进一步的，所述阀后补偿工作联还包括阀后联电比例减压阀一，阀后联电比例减压阀二；所述阀后联电比例减压阀一、阀后联电比例减压阀二的进油口与x先导供油油路连接，阀后联电比例减压阀一、阀后联电比例减压阀二的回油口与y泄油油路连接；阀后联电比例减压阀一、阀后联电比例减压阀二的控制油口，其中一个与阀后联主阀上端先导控制腔连接，另一个与阀后联主阀下端先导控制腔连接。

进一步的，所述阀后补偿工作联还包括两个阀后联过载补油阀；两个阀后联过载补油阀的进油口分别连接于a1口负载油路、b1口负载油路，两个阀后联过载补油阀的出油口都与t回油油路连接。

作为优选方案，所述阀前补偿工作联包括阀前联ls反馈单向阀、阀前联补偿阀、阀前联主阀、阀前联ls溢流阀；

所述p供油油路通过油路连接阀前联补偿阀进油口，阀前联补偿阀出油口与阀前联主阀供油通油口连接；阀前联主阀负载反馈通油口分别连接阀前联ls反馈单向阀进油口、阀前联ls溢流阀进油口；阀前联ls反馈单向阀出油口连接ls负载反馈油路，阀前联ls溢流阀出油口连接y泄油油路。

进一步的，所述阀前补偿工作联还包括阀前联阻尼，阀前联阻尼一端连接阀前联主阀负载反馈通油口，另一端连接阀前联补偿阀弹簧控制腔。

进一步的，所述阀前补偿工作联还包括阀前联电比例减压阀一、阀前联电比例减压阀二，阀前联电比例减压阀一与阀前联电比例减压阀二的进油口与x先导供油油路连接，阀前联电比例减压阀一与阀前联电比例减压阀二的回油口与y泄油油路连接；阀前联电比例减压阀一、阀前联电比例减压阀二的控制油口，其中一个与阀前联主阀上端先导控制腔连接，另一个与阀前联主阀下端先导控制腔连接。

进一步的，所述阀前补偿工作联还包括两个阀前联过载补油阀，两个阀前联过载补油阀的进油口分别连接于a2口负载油路、b2口负载油路，两个阀前联过载补油阀的出油口都与t回油油路连接。

作为优选方案，所述尾联包括先导过滤、减压阀、ls溢流阀；减压阀的进油口与p供油油路连接，减压阀的出油口与先导过滤进油口连接，先导过滤出油口与x先导供油油路连接；

ls溢流阀的进油口与ls负载反馈油路连接，ls溢流阀的出油口与t回油油路连接。

本发明还提供一种液压系统，其特征在于：包括上述的负载敏感多路阀。

有益效果：本发明提供的负载敏感多路阀及液压系统，提出集成阀后补偿工作联与阀前补偿工作联的负载敏感多路阀，实现阀前与阀后负载敏感的共同优势。该多路阀带有阀后、阀前补偿工作联，实现负载敏感功能，提高流量控制性能，使主机作业操控性更好。当泵供油饱和状态，能够实现阀后补偿工作联执行机构流量比例下降；另外，当泵供油饱和状态，阀后补偿工作联与阀前补偿工作联同时复合动作时，优先保证阀前工作联执行机构流量，实现复合优先功能。本发明的负载敏感多路阀操控性能更好，结构简单，工作可靠，制造简单，价格较低、且对油液敏感度较低，因此可广泛应用于各类工业产品，应用范围广。

另外，该负载敏感多路阀各联带有ls溢流阀，实现各联压力限制，降低系统溢流能耗。还带内置油源、先导过滤、电比例控制，抗污染能力强，控制灵活方便。具有以下优点：

（1）本发明的一种负载敏感多路阀，当泵流量未达到饱和状态，各工作联流量只与电比例减压阀控制电流大小有关，不受负载大小的影响，操控性能更好。

（2）当泵流量达到饱和状态时，各阀后补偿工作联采用等比例降低各工作联流量的方法，解决了多工作联复合动作时，各控制联动作不协调的问题。

（3）当泵流量达到饱和状态时，各阀后补偿工作联与阀前补偿工作联复合操作时，能够实现各阀后补偿工作联流量按比例下降，保证执行结构动作协调，同时实现阀前补偿工作联流量优先功能，保证此联控制机构动作速度优先。

（4）本发明负载敏感多路阀每工作联设置ls溢流阀对各联压力进行单独调节，当执行机构憋压时，通过ls溢流限制此联压力，ls压力传送到负载敏感泵，致使负载敏感泵变小排量，此联只有少许流量溢流，大大降低了能量损失与系统发热。

（5）本发明负载敏感多路阀能够实现ls回路压力卸荷，实现发动机非带载荷启动，避免发动机熄火，延长发动机寿命。

（6）本发明负载敏感多路阀负载反馈压力信号采用单向阀筛选最高压力，简化了阀体上负载反馈压力信号油道的布置。

（7）本发明负载敏感多路阀ls回路设置压力补偿节流阀，p供油回路上设置两位两通液控换向阀，降低了换向过程中ls压力波动，减小了系统压力冲击。

附图说明

图1为实施例1的负载敏感多路阀结构示意图；

图中：1、首联，2、阀后补偿工作联，3、阀前补偿工作联，4、尾联，101、二位两通电磁换向阀，102、两位两通液控换向阀，103、压力补偿节流阀，104、一级过载补油阀，201、阀后联ls反馈单向阀，202、阀后联阻尼一，203、阀后联单向阀，204、阀后联主阀，205、阀后联补偿阀，206、阀后联阻尼二，207、阀后联ls溢流阀，208、阀后联电比例减压阀一，209、阀后联电比例减压阀二，210、阀后联过载补油阀，301、阀前联ls反馈单向阀，302、阀前联阻尼，303、阀前联补偿保持阀，304、阀前联主阀，305、阀前联ls溢流阀，306、阀前联电比例减压阀一，307、阀前联电比例减压阀二，308、阀前联过载补油阀，401、先导过滤，402、减压阀，403、ls溢流阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以还包括不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例1

在一些实施例中，如图1所示，一种负载敏感多路阀，包括首联1、尾联4和设置在所述首联和尾联之间的若干阀后补偿工作联2与若干阀前补偿工作联3；首联1、若干阀后补偿工作联2与若干阀前补偿工作联3及一个尾联4通过双头螺柱固连在一起。p供油油路、x先导供油油路、y泄油油路、ls负载反馈油路、t回油油路从首联1贯通若干阀后补偿工作联2与若干阀前补偿工作联3和尾联4。

图1中仅示出一个阀后补偿工作联2和一个阀前补偿工作联3，实际应用中，根据执行元件的需要，可以布置多个阀后补偿工作联2和多个阀前补偿工作联3。

在一些实施例中，如图1所示，首联1包括二位两通电磁换向阀101、两位两通液控换向阀102、压力补偿节流阀103、一级过载补油阀104。二位两通电磁换向阀101的进油口与ls负载反馈油路连接，二位两通电磁换向阀101的出油口与y泄油油路连接。两位两通液控换向阀102的进油口与p供油油路连接，两位两通液控换向阀102的出油口与t回油油路连接，两位两通液控换向阀102的控制油口与ls负载反馈油路连接。压力补偿节流阀103的进油口与ls负载反馈油路连接，压力补偿节流阀103的出油口与t回油油路连接。进一步的，所述首联1还包括一级过载补油阀104，一级过载补油阀104进油口与p供油油路连接，一级过载补油阀104出油口与t回油油路连接。

在一些实施例中，如图1所示，阀后补偿工作联2包括阀后联ls反馈单向阀201、阀后联阻尼一202、阀后联单向阀203、阀后联主阀204、阀后联补偿阀205、阀后联阻尼二206、阀后联ls溢流阀207、阀后联电比例减压阀一208，阀后联电比例减压阀二209、阀后联过载补油阀210。

本实施例中，所述阀后联主阀204为三位七通阀，阀后联补偿阀205为两位两通阀。

p供油油路通过油路连接阀后联主阀204，通过阀后联主阀204后分两路：

一路连接于阀后联补偿阀205进油口，通过阀后联补偿阀205后分别连接阀后联ls反馈单向阀201、阀后联单向阀203，再通过阀后联ls反馈单向阀201后与ls负载反馈油路连接，通过阀后联单向阀203后与阀后联主阀204一通油口连接；

另一路连接于阀后联阻尼二206，通过阀后联阻尼二206后一路与阀后联补偿阀205无弹簧控制腔连接，同时另一路与阀后联ls溢流阀207进油口连接。阀后联ls溢流阀207出油口与y泄油油路连接。阀后联阻尼一202一端与ls负载反馈油路连接，另一端与阀后联补偿阀205弹簧控制腔连接。阀后联电比例减压阀一208与阀后联电比例减压阀二209的进油口与x先导供油油路连接，阀后联电比例减压阀一208与阀后联电比例减压阀二209的回油口与y泄油油路连接。阀后联电比例减压阀一208、阀后联电比例减压阀二209的控制油口分别与阀后联主阀204上端先导控制腔和下端先导控制腔连接。阀后联主阀204另外几个通油口分别与t回油油路、a1口负载油路、b1口负载油路连接。两个阀后联过载补油阀210的进油口分别连接于a1口负载油路、b1口负载油路，两个阀后联过载补油阀210的出油口都与t回油油路连接。

在一些实施例中，如图1所示，阀前补偿工作联3包括阀前联ls反馈单向阀301、阀前联阻尼302、阀前联补偿保持阀303、阀前联主阀304、阀前联ls溢流阀305、阀前联电比例减压阀一306，阀前联电比例减压阀二307、阀前联过载补油阀308。p供油油路通过油路连接阀前联补偿保持阀303进油口，阀前联补偿保持阀303出油口与阀前联主阀304供油通油口连接。阀前联主阀304负载反馈通油口分别连接阀前联ls反馈单向阀301进油口、阀前联阻尼302一端、阀前联ls溢流阀305进油口。阀前联ls反馈单向阀301出油口连接ls负载反馈油路，阀前联阻尼302另一端连接阀前联补偿保持阀303弹簧控制腔，阀前联ls溢流阀305出油口连接y泄油油路。阀前联电比例减压阀一306与阀前联电比例减压阀二307的进油口与x先导供油油路连接，阀前联电比例减压阀一306与阀前联电比例减压阀二307的回油口与y泄油油路连接。阀前联电比例减压阀一306、阀前联电比例减压阀二307的控制油口分别与阀前联主阀304上端先导控制腔和下端先导控制腔连接。阀前联主阀304另外几个通油口分别与t回油油路、a2口负载油路、b2口负载油路连接。两个阀前联过载补油阀308的进油口分别连接于a2口负载油路、b2口负载油路，两个阀前联过载补油阀308的出油口都与t回油油路连接。

在一些实施例中，如图1所示，尾联4包括先导过滤401、减压阀402、ls溢流阀403。减压阀402的进油口与p供油油路连接，减压阀402的出油口与先导过滤401进油口连接，先导过滤401出油口与x先导供油油路连接。ls溢流阀403的进油口与ls负载反馈油路连接，ls溢流阀403的出油口与t回油油路连接。

图1中还示出了多个油口，其中，p1、p2为进油口，t1、t2为回油口，x1为先导供油油口，y1为泄油口，mls为ls测压口。

本发明提供的负载敏感多路阀及液压系统，提出集成阀后补偿工作联与阀前补偿工作联的负载敏感多路阀，实现阀前与阀后负载敏感的共同优势。该多路阀带有阀后、阀前补偿工作联，实现负载敏感功能，提高流量控制性能，使主机作业操控性更好。当泵供油饱和状态，能够实现阀后补偿工作联执行机构流量比例下降；另外，当泵供油饱和状态，阀后补偿工作联与阀前补偿工作联同时复合动作时，优先保证阀前工作联执行机构流量，实现复合优先功能。本发明的负载敏感多路阀操控性能更好，结构简单，工作可靠，制造简单，价格较低、且对油液敏感度较低，因此可广泛应用于各类工业产品，应用范围广。

另外，该负载敏感多路阀各联带有ls溢流阀，实现各联压力限制，降低系统溢流能耗。还带内置油源、先导过滤、电比例控制，抗污染能力强，控制灵活方便。具有以下优点：

（1）本发明的一种负载敏感多路阀，当泵流量未达到饱和状态，各工作联流量只与电比例减压阀控制电流大小有关，不受负载大小的影响，操控性能更好。

（2）当泵流量达到饱和状态时，各阀后补偿工作联采用等比例降低各工作联流量的方法，解决了多工作联复合动作时，各控制联动作不协调的问题。

（3）当泵流量达到饱和状态时，各阀后补偿工作联与阀前补偿工作联复合操作时，能够实现各阀后补偿工作联流量按比例下降，保证执行结构动作协调，同时实现阀前补偿工作联流量优先功能，保证此联控制机构动作速度优先。

（4）本发明负载敏感多路阀每工作联设置ls溢流阀对各联压力进行单独调节，当执行机构憋压时，通过ls溢流限制此联压力，ls压力传送到负载敏感泵，致使负载敏感泵变小排量，此联只有少许流量溢流，大大降低了能量损失与系统发热。

（5）本发明负载敏感多路阀能够实现ls回路压力卸荷，实现发动机非带载荷启动，避免发动机熄火，延长发动机寿命。

（6）本发明负载敏感多路阀负载反馈压力信号采用单向阀筛选最高压力，简化了阀体上负载反馈压力信号油道的布置。

（7）本发明负载敏感多路阀ls回路设置压力补偿节流阀，p供油回路上设置两位两通液控换向阀，降低了换向过程中ls压力波动，减小了系统压力冲击。

另外，本实施例的一种负载敏感多路阀，采用电比例控制方式，凡采用更换控制方式，如液压控制方式、机械控制方式等形式的等效变换实现的相同功能的负载敏感多路阀，均落在本发明专利的保护范围；本申请a/b负载回路设置过载补油阀对负载回路进行压力限制和防止吸空，凡采用更换过载补油阀，如换成溢流阀、堵头等形式对本发明设计进行的简化，也属于本申请的保护范围。

另一方面，本发明还提供一种液压系统，包括上述的负载敏感多路阀。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“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，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。