一种液压中位浮动的集成阀及液压控制系统的制作方法

1.本发明属于流体传动与控制的技术领域，具体涉及一种液压中位浮动的集成阀主要应用在工程机械领域。


背景技术：

2.在工程机械领域中，根据实际工作环境需要，要求液压执行机构可以随扰动负载的变化而产生浮动工作状态，如甘蔗收割机的左、右扶蔗油缸，需要根据地面环境实时调整扶蔗，故要求扶着油缸在工作时处于浮动状态。传统的三位四通阀的中位机能无法实现使执行机构处于完全浮动的状态与锁紧状态、往复运行状态的切换控制。
3.针对传统的三位四通阀的单一机能的缺点问题，采用两个两位三通的换向阀实现对执行机构的负载口独立控制，增强了对执行元件控制的灵活性以及精准性；同时也解决了传统阀所无法实现的浮动、锁紧与往复执行的三种状态切换；此外，也克服了由于油口的节流压力损失而导致的液压有温度升高、传统效率降低的问题。


技术实现要素：

4.为解决以上问题，本发明提出了一种液压中位浮动的集成阀及配套及液压控制系统，目的是实现对液压执行机构的往复运行、锁紧以及浮动的切换控制，提升控制的快速性已经精确性。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种液压中位浮动的集成阀，包括液压集成块以及布置在液压集成块内的两位三通电磁换向阀一、两位三通电磁换向阀二、溢流阀以及单向阀；所述液压集成块上分别钻有第一进油口v1、第二进油口v2、回油口t、第一工作油口c1、第二工作油口c2；所述两位三通电磁换向阀一的进油口p连接到液压集成块的第一进油口v1，两位三通电磁换向阀一的回油口t连接到液压集成块的回油口t，两位三通电磁换向阀一的出油口a连接到液压集成块的第一工作油口c1；所述溢流阀的回油口t连接到液压集成块的回油口t；所述单向阀的进油口a连接到液压集成块的回油口t；所述两位三通电磁换向阀二的进油口p连接到液压集成块的第二进油口v2，两位三通电磁换向阀二的回油口t连接到溢流阀的进油口p，两位三通电磁换向阀二的回油口t连接到单向阀的出油口b，两位三通电磁换向阀二的出油口a与液压集成块的第二工作油口c2相连接。
6.一种液压中位浮动的集成阀的液压控制系统，包括油箱、负载敏感泵、阀组负载敏感控制信号阀、第一联控制阀组、第二联控制阀组、多路阀组本体、双向平衡阀一、双向平衡阀二、中位浮动的集成阀、液压缸以及液压马达，所述负载敏感泵的吸油口t通过管道与油箱连接，所述负载敏感泵的出油口p通过管道与阀组负载敏感控制信号阀的第二高压油口p2相连接，所述负载敏感泵的负载敏感口ls与阀组负载敏感控制信号阀的负载敏感口ls通过管道相连接，所述阀组负载敏感控制信号阀的第二回油口t2与所述油箱管道相连接，所述阀组负载敏感控制信号阀的测压油口m与液压检测元件相连接，所述阀组负载敏感控制
信号阀的第一高压油口p1与所述第一联控制阀组的第二高压油口p2相连接，所述阀组负载敏感控制信号阀的第一回油口t1与所述第一联控制阀组的第二回油口t2相连接，所述第一联控制阀组的第一高压油口p1与所述第二联控制阀组的第二高压油口p2向连接，所述第一联控制阀组的第一回油口t1与所述第二联控制阀组的第二回油口t2向连接，所述第二联控制阀组的第一高压油口p1以及第一回油口t1通过螺堵将其堵上，所述第一联控制阀组的第一工作油口a与所述双向平衡阀一的第一进油口v1通过管道相连接，所述第一联控制阀组的第二工作油口b与所述双向平衡阀一的第二进油口v2通过管道相连接，所述第二联控制阀组的第一工作油口a与所述双向平衡阀二的第一进油口v1通过管道相连接，所述第二联控制阀组的第二工作油口b与所述双向平衡阀二的第二进油口v2通过管道相连接，所述双向平衡阀一的第一工作油口c1与所述中位浮动的集成阀的第一进油口v1通过管道相连接，所述双向平衡阀一的第二工作油口c2与所述中位浮动的集成阀的第二进油口v2通过管道相连接，所述中位浮动的集成阀的回油口t通过软管与所述油箱相连接，所述中位浮动的集成阀第一工作油口c1与液压缸的第一工作油口a通过软管相连接，所述中位浮动的集成阀第二工作油口c2与液压缸的第二工作油口b通过软管相连接，所述双向平衡阀二的第一工作油口c1与液压马达的第一工作油口a通过管道相连接，所述双向平衡阀二的第二工作油口c2与液压马达的第二工作油口b通过管道相连接。
7.与现有的技术相比，本发明的有益效果：本发明使用两个两位三通的电磁换向阀实现对执行机构的负载口独立控制，提升控制系统响应的快速性，减少因为传统阀的节流损失而导致的油液温度升高，使其传动效率减小；可以实现控制的灵活性，能够控制液压执行机构实现其往复运行、锁紧以及浮动状态的切换工作，可以满足实际工作环境的要求，该集成阀具有高度集成化、互换性强、节能性高等特性。
附图说明
8.图1是一种液压中位浮动的集成阀的原理图；图2是应用液压中位浮动的集成阀的液压系统的原理图；图3是应用液压中位浮动的集成阀的液压系统的原理框图；图中：1、液压集成阀块，2、两位三通电磁换向阀一，3、两位三通电磁换向阀二，4、溢流阀，5、单向阀，6、液压马达，7、第二联控制阀组，8、第一联控制阀组，9、阀组负载敏感控制信号阀，10、负载敏感泵，11、油箱，12、液压缸，13、双向平衡阀一，14、双向平衡阀二，15、中位浮动的集成阀，16、多路阀组本体。
具体实施方式
9.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。
10.请参阅附图1-3，本发明提供液压中位浮动的集成阀技术方案：包括液压集成块1、两位三通电磁换向阀一2、两位三通电磁换向阀二3、溢流阀4以及单向阀5；所述液压集成阀块1上分别钻有第一进油口v1、第二进油口v2、回油口t、第一工作油口c1、第二工作油口c2；所述两位三通电磁换向阀一2的进油口p连接到所述液压集成块1的第一进油口v1，两位三通电磁换向阀一2的回油口t连接到所述液压集成块1的回油口t，两位三通电磁换向阀一2
的出油口a连接到所述液压集成块1的第一工作油口c1；所述溢流阀4的回油口t连接到所述液压集成块1的回油口t；所述单向阀5的进油口a连接到所述液压集成块1的回油口t；所述两位三通电磁换向阀二3的进油口p连接到所述液压集成块1的第二进油口v2，两位三通电磁换向阀二3的回油口t连接到所述溢流阀4的进油口p，两位三通电磁换向阀二3的回油口t连接到所述单向阀5的出油口b，两位三通电磁换向阀二3的出油口a与所述液压集成块的第二工作油口c2相连接。
11.本技术还提供一种应用液压中位浮动的集成阀的液压控制系统，包括油箱11、负载敏感泵10、阀组负载敏感控制信号阀9、第一联控制阀组8、第二联控制阀组7、多路阀组本体16、双向平衡阀一13、双向平衡阀二14、中位浮动的集成阀15、液压缸12以及液压马达6；其中中位浮动的集成阀15包括液压中位浮动的集成阀的全部部件；所述负载敏感泵10的吸油口t通过管道与油箱11连接，所述负载敏感泵10的出油口p通过管道与阀组负载敏感控制信号阀9的第二高压油口p2相连接，所述负载敏感泵10的负载敏感口ls与阀组负载敏感控制信号阀9的负载敏感口ls通过管道相连接，所述阀组负载敏感控制信号阀9的第二回油口t2与所述油箱11管道相连接，所述阀组负载敏感控制信号阀9的测压油口m与液压检测元件相连接，所述阀组负载敏感控制信号阀9的第一高压油口p1与所述第一联控制阀组8的第二高压油口p2相连接，所述阀组负载敏感控制信号阀9的第一回油口t1与所述第一联控制阀组8的第二回油口t2相连接，所述第一联控制阀组8的第一高压油口p1与所述第二联控制阀组7的第二高压油口p2向连接，所述第一联控制阀组8的第一回油口t1与所述第二联控制阀组7的第二回油口t2向连接，所述第二联控制阀组7的第一高压油口p1以及第一回油口t1通过螺堵将其堵上，所述第一联控制阀组8的第一工作油口a与所述双向平衡阀一13的第一进油口v1通过管道相连接，所述第一联控制阀组8的第二工作油口b与所述双向平衡阀一13的第二进油口v2通过管道相连接，所述第二联控制阀组7的第一工作油口a与所述双向平衡阀二14的第一进油口v1通过管道相连接，所述第二联控制阀组7的第二工作油口b与所述双向平衡阀二14的第二进油口v2通过管道相连接，所述双向平衡阀一13的第一工作油口c1与所述中位浮动的集成阀15的第一进油口v1通过管道相连接，所述双向平衡阀一13的第二工作油口c2与所述中位浮动的集成阀15的第二进油口v2通过管道相连接，所述中位浮动的集成阀15的回油口t通过软管与所述油箱11相连接，所述中位浮动的集成阀15第一工作油口c1与液压缸第一工作油口a通过软管相连接，所述中位浮动的集成阀15第二工作油口c2与液压缸第二工作油口b通过软管相连接，所述双向平衡阀二14的第一工作油口c1与液压马达的第一工作油口a通过管道相连接，所述双向平衡阀二14的第二工作油口c2与液压马达的第二工作油口b通过管道相连接。
12.优选的，如附图3所示，液压中位浮动的集成阀可以根据结构设计以及工作环境的复杂性添加浮动式的功能需求，中位浮动的集成阀可以跟其余控制阀组进行组合使用，不影响其余控制阀组的功能，当有多组控制信号输入到控制器中，控制器根据各种逻辑运行规则去进行运算，将各组的输出电流传输到各控制阀上，通过各阀组的得失电流实现各种功能。
13.进一步的，液压中位浮动的集成阀的液压控制系统的液压工作原理为：当动力机构(发动机或电机)驱动负载敏感泵10，在动力机构的驱动下负载敏感泵10工作，而当控制器未给所有的电磁阀输入控制信号时，负载敏感泵10通过液压油箱11吸油，将提供的液压
油仅仅供给其泵内泄露所需要的流量，此时所有的执行机构(液压油缸12处于锁紧状态，液压马达6处于锁紧状态)，泵处于待机工作状态。
14.当控制器给阀组负载敏感控制信号阀9给定输入信号，泵的待机工作状态转换为感应负载压力并输出响应的流量工作状态，第一联控制阀8的右位给定输入信号，使得第一联控制阀8处于右位工作状态，此种状态下，负载敏感泵10所提供的液压油通过泵的出口进入到阀组负载敏感控制信号阀9的第二高压油口p2，由于阀组负载敏感控制信号阀9处于工作状态，其中一部分液压油通过阀组负载敏感控制信号阀9的工作油口ls，传输到负载敏感泵10的负载敏感控制油口ls上，以此使负载敏感泵10感应到液压油缸12上的负载压力大小从而决定供应液压流量的大小；其余部分的液压油通过阀组负载敏感控制信号阀9的第一高压油口p1进入第一联控制阀8的第二高压油口p2，此时第一联控制阀8的右位处于工作状态，液压油通过第一联控制阀8的第一工作油口a进入到双向平衡阀组13的第一进油口v1，液压油通过双向平衡阀组13的第一出油口c1进入到液压中位浮动的集成阀15的第一进油口进油口v1，当中位浮动的集成阀15中的两位三通电磁换向阀2、3处于不得电状态，液压油通过液压中位浮动的集成阀15的第一进油口进油口v1进入到两位三通电磁换向阀2的进油口p，从两位三通电磁换向阀2的出油口a流出到液压中位浮动的集成阀15的第一出油口c1，液压中位浮动的集成阀15的第一出油口c1中的液压油流入到液压油缸12的无杆腔，从而使液压油缸12的活塞杆处于伸出状态，液压油缸12的有杆腔中的液压油通过液压中位浮动的集成阀15的第二出油口c2，进入到两位三通电磁换向阀3的出油口a，从而使液压油从两位三通电磁换向阀3的进油口p流出，流出到液压中位浮动的集成阀15的第二进油口v2，从液压中位浮动的集成阀15的第二进油口v2流出的液压油流入到双向平衡阀组13的第二出油口c2，从而使回油通过双向平衡阀组13的第二进油口v2流入到第一联控制阀8的第二工作油口b，进而流入到液压油箱11，此种工作状态下，液压油缸12活塞杆处于伸出状态。
15.当控制器给阀组负载敏感控制信号阀9给定输入信号，泵的待机工作状态转换为感应负载压力并输出响应的流量工作状态，第一联控制阀8的左位给定输入信号，使得第一联控制阀8处于左位工作状态，此种状态下，负载敏感泵10所提供的液压油通过泵的出口进入到阀组负载敏感控制信号阀9的第二高压油口p2，由于阀组负载敏感控制信号阀9处于工作状态，其中一部分液压油通过阀组负载敏感控制信号阀9的工作油口ls，传输到负载敏感泵10的负载敏感控制油口ls上，以此使负载敏感泵10感应到液压油缸12上的负载压力大小从而决定供应液压流量的大小；其余部分的液压油通过阀组负载敏感控制信号阀9的第一高压油口p1进入第一联控制阀8的第二高压油口p2，此时第一联控制阀8的左位处于工作状态，液压油通过第一联控制阀8的第二工作油口b进入到双向平衡阀组13的第二进油口v2，液压油通过双向平衡阀组13的第二出油口c2进入到液压中位浮动的集成阀15的第二进油口进油口v2，当中位浮动的集成阀15中的两位三通电磁换向阀2、3处于不得电状态，液压油通过液压中位浮动的集成阀15的第二进油口进油口v2进入到两位三通电磁换向阀3的进油口p，从两位三通电磁换向阀3的出油口a流出到液压中位浮动的集成阀15的第二出油口c2，液压中位浮动的集成阀15的第二出油口c2中的液压油流入到液压油缸12的有杆腔，从而使液压油缸12的活塞杆处于缩回状态，液压油缸12的无杆腔中的液压油通过液压中位浮动的集成阀15的第一出油口c1，进入到两位三通电磁
换向阀2的出油口a，从而使液压油从两位三通电磁换向阀2的进油口p流出，流出到液压中位浮动的集成阀15的第一进油口v1，从液压中位浮动的集成阀15的第一进油口v1流出的液压油流入到双向平衡阀组13的第一出油口c1，从而使回油通过双向平衡阀组13的第一进油口v1流入到第一联控制阀8的第一工作油口a，进而流入到液压油箱11，此种工作状态下，液压油缸12活塞杆处于缩回状态。
16.当控制器给定阀组负载敏感控制信号阀9给定输入信号，去供应其余联组的执行机构进行工作，使第一联控制阀8不得电，泵的待机工作状态转换为感应负载压力并输出响应的流量工作状态，泵通过ls口感应其余执行机构的负载压力，进行供油作业，中位浮动的集成阀15中的两位三通电磁换向阀2、3处于得电状态，此种状态下，负载敏感泵10所提供的液压油通过泵的出口进入到阀组负载敏感控制信号阀9的第二高压油口p2，由于阀组负载敏感控制信号阀9处于工作状态，其中一部分液压油通过阀组负载敏感控制信号阀9的工作油口ls，传输到负载敏感泵10的负载敏感控制油口ls上，以此使负载敏感泵10感应到其余执行机构上的负载压力大小从而决定供应液压流量的大小；其余部分的液压油通过阀组负载敏感控制信号阀9的第一高压油口p1进入第一联控制阀8的第二高压油口p2，从第一联控制阀8的第一高压油口p1进入到第二联控制阀7的第二高压油口p2，从而实现对第二执行机构的供油作业，而原来液压油缸12处于锁紧状态下，当两位三通电磁换向阀2、3处于得电状态下，液压油缸12的无杆腔与中位浮动的集成阀15中第一出油口c1相连通，液压油缸12的有杆腔与中位浮动的集成阀15中第二出油口c2相连通，液压油缸12的无杆腔的液压流入中位浮动的集成阀15中第一出油口c1，经过两位三通电磁换向阀2的出油口a进入到两位三通电磁换向阀2的进油口t，进而流出到中位浮动的集成阀15的出油口t，从而与液压油箱11相连通，液压油缸12的有杆腔的液压流入中位浮动的集成阀15中第二出油口c2，经过两位三通电磁换向阀3的出油口a进入到两位三通电磁换向阀3的进油口t，从而与溢流阀4的进油口p、单向阀5的出油口b向连通，溢流阀4的出油口t、单向阀5的进油口a与中位浮动的集成阀15的出油口t连通，使得与液压油箱11相连通，当液压油缸12的负载出现时变性时，油缸12的进出油与液压油箱11相接通，可实现液压油缸12的浮动功能状态。
17.当控制器控制阀组负载敏感控制信号阀9以及第二联控制阀7的右位给定输入信号，此种状态下，负载敏感泵10所提供的液压油通过泵的出口进入到阀组负载敏感控制信号阀9的第二高压油口p2，由于阀组负载敏感控制信号阀9处于工作状态，其中一部分液压油通过阀组负载敏感控制信号阀9的工作油口ls，传输到负载敏感泵10的负载敏感控制油口ls上，以此使负载敏感泵10感应到液压马达6的负载压力大小从而决定供应液压流量的大小；其余部分的液压油通过阀组负载敏感控制信号阀9的第一高压油口p1进入第一联控制阀8的第二高压油口p2，通过第一联控制阀8的第一高压油口p1进入到第二联控制阀7的第二高压油口p2，高压液压油通过第二联控制阀7的第一工作油口a进入到双向平衡阀组14的第一进油口v1，通过双向平衡阀组14的第一出油口c1，液压油流向液压马达6的第一工作油口a，液压马达6的第二工作油口b与双向平衡阀组14的第二出油口c2相接通，通过双向平衡阀组14的第二进油口v2与第二联控制阀7的第二工作油口b相接通，第二联控制阀7的第二回油口t2与第一联控制阀8的第一回油口t1相连通，第一联控制阀8的第二回油口t2与阀组负载敏感控制信号阀9的第一回油口t1相连通，阀组负载敏感控制信号阀9的第二回油口t2与油箱14相连通，从而使液压马达8的第二工作油口b的液压油回到油箱14中，此时液压马
达8处于正转状态。
18.当控制器控制阀组负载敏感控制信号阀9以及第二联控制阀7的左位给定输入信号，此种状态下，负载敏感泵10所提供的液压油通过泵的出口进入到阀组负载敏感控制信号阀9的第二高压油口p2，由于阀组负载敏感控制信号阀9处于工作状态，其中一部分液压油通过阀组负载敏感控制信号阀9的工作油口ls，传输到负载敏感泵10的负载敏感控制油口ls上，以此使负载敏感泵10感应到液压马达6的负载压力大小从而决定供应液压流量的大小；其余部分的液压油通过阀组负载敏感控制信号阀9的第一高压油口p1进入第一联控制阀8的第二高压油口p2，通过第一联控制阀8的第一高压油口p1进入到第二联控制阀7的第二高压油口p2，高压液压油通过第二联控制阀7的第二工作油口b进入到双向平衡阀组14的第二进油口v2，通过双向平衡阀组14的第二出油口c2，液压油流向液压马达6的第二工作油口b，液压马达6的第一工作油口a与双向平衡阀组14的第一出油口c1相接通，通过双向平衡阀组14的第一进油口v1与第二联控制阀7的第一工作油口a相接通，第二联控制阀7的第二回油口t2与第一联控制阀8的第一回油口t1相连通，第一联控制阀8的第二回油口t2与阀组负载敏感控制信号阀9的第一回油口t1相连通，阀组负载敏感控制信号阀9的第二回油口t2与油箱14相连通，从而使液压马达8的第一工作油口a的液压油回到油箱14中，此时液压马达8处于反转状态。
19.综上所述：本发明实施例提供一种液压中位浮动的集成阀,其具有能够实现液压执行机构的往复运行、位置锁定与浮动控制相切换的三种特性。
20.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。