负载敏感反馈油路结构及负载敏感液压系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种负载敏感反馈油路结构及负载敏感液压系统，其中负载敏感反馈油路结构包括：负载敏感反馈油路，连接于主控制阀的反馈油口和泵的流量控制端之间，以将执行机构的负载压力通过主控制阀和负载敏感反馈油路反馈给泵的流量控制端；油路切换机构，设置于负载敏感反馈油路上，用于油路的切换，能够将负载敏感反馈油路切换为泵的出油口与泵的流量控制端之间的连接油路；和压力设定机构，设置于泵的出油口与油路切换机构之间，用于设定连接油路的通油压力，以在执行机构停止工作时，通过油路切换机构的切换，并在通油压力的作用下，使得油路切换机构与泵的流量控制端之间的油路上始终充满油液，解决了执行元件动作响应慢的问题。
【专利说明】
负载敏感反馈油路结构及负载敏感液压系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及液压技术领域，尤其涉及一种负载敏感反馈油路结构及负载敏感液压系统。
【背景技术】
[0002]负载敏感反馈油路是一种将执行机构的压力或流量传递给油栗控制机构的液压回路。负载敏感液压系统能够将液压系统的执行机构的入口压力或流量引回变量栗的变量机构或流量控制阀的控制端，以使流入执行机构的油液流量不受负载变化的影响，保持执行机构速度稳定。负载敏感液压系统具有效率高、功率损失很小、能耗低、控制方式简单可靠、能够实现同步动作的几个执行元件在运动时互不干扰等优点，因此已被广泛应用于各种工程机械车辆的液压系统上，是行业内使用最为普遍的一种节能环保液压控制系统。
[0003]随着工程机械车辆的大型化发展，执行机构的负载反馈控制阀离液压栗的距离也越来越远，尤其高空作业类车辆或高空灭火消防车，为了减少液电输送系统的管路数量，通常将负载反馈控制阀放置在执行器附近，这时负载反馈控制阀离油栗距离几十米甚至上百米远，需要很长的反馈油路连接。从执行器的压力油需要经过长管路反馈至油栗控制机构，响应非常慢，造成动作延迟，严重制约使用的可靠性。
[0004]现有负载反馈系统的工作原理如图1所示，当负载敏感阀a3带电处于工作位(左位或右位)时，执行器a4的工作压力油由Pl 口通过反馈油路a2传递到栗al的Ls口，从而调节栗al的变量机构动作。Ls 口的压力始终等于负载反馈压力，这就是所谓的液压负载反馈系统。当车辆怠速(不动作)静置一段时间后，油栗处于低压卸荷状态，负载反馈阀关闭，Pl 口无液压油流出，反馈油路中的液压油在重力作用下慢慢流入油箱。如果反馈油路很长，再次启动负载反馈阀工作的时候，液压油需要填满整个反馈油路，才能建立起压力，并将压力传递给栗的变量机构，导致动作响应慢，动作延时，在多路阀换向后短时间内执行器无动作。车辆静止的时间越长，启动时的延时越长。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提出一种负载敏感反馈油路结构及负载敏感液压系统，解决了现有长管路反馈系统中执行元件动作响应慢的问题。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供了一种负载敏感反馈油路结构，用于设有栗、执行机构和主控制阀的液压系统中，其中所述栗通过所述主控制阀为所述执行机构提供液压油，包括:
[0007]负载敏感反馈油路，连接于所述主控制阀的反馈油口和所述栗的流量控制端之间，以将所述执行机构的负载压力通过所述主控制阀和所述负载敏感反馈油路反馈给所述栗的流量控制端；
[0008]油路切换机构，设置于所述负载敏感反馈油路上，用于油路的切换，能够将所述负载敏感反馈油路切换为所述栗的出油口与所述栗的流量控制端之间的连接油路;和
[0009]压力设定机构，设置于所述栗的出油口与所述油路切换机构之间，用于设定所述连接油路的通油压力，以在所述执行机构停止工作时，通过所述油路切换机构的切换，并在所述通油压力的作用下，使得所述油路切换机构与所述栗的流量控制端之间的油路上始终充满油液。
[0010]进一步地，所述油路切换机构为换向阀，所述换向阀的第一进油口与所述主控制阀的反馈油口连接，所述换向阀的第二进油口与所述栗的出油口连接，所述换向阀的出油口与所述栗的流量控制端连接。
[0011]进一步地，所述换向阀处于第一工作位时，所述换向阀的第一进油口与所述换向阀的出油口连通，所述换向阀的第二进油口截止;所述换向阀处于第二工作位时，所述换向阀的第二进油口与所述换向阀的出油口连通，所述换向阀的第一进油口截止。
[0012]进一步地，所述压力设定机构为定压减压阀，所述定压减压阀的进油口与所述栗的出油口连接，所述定压减压阀的出油口与所述换向阀的第二进油口连通。
[0013]进一步地，所述定压减压阀的输出压力可调。
[0014]为实现上述目的，本实用新型还提供了一种负载敏感液压系统，包括栗、主控制阀、执行机构和上述的负载敏感反馈油路结构，所述主控制阀的进油口与所述栗的出油口连通，所述主控制阀的出油口与所述执行机构连接，所述主控制阀的回油口与油箱连通。
[0015]进一步地，所述主控制阀处于中位时，所述油路切换机构切换到使得所述连接油路连通的工作位。
[0016]进一步地，所述主控制阀处于工作位时，所述油路切换机构切换到使得所述负载敏感反馈油路连通的工作位。
[0017]基于上述技术方案，本实用新型通过在负载敏感反馈油路上增加油路切换机构和压力设定机构，在怠速状态、栗运转之后、执行机构动作之前，能够使较长的负载敏感反馈油路里充满压力设定机构调定的低压油；当执行机构动作之后，油路切换机构换向，负载反馈压力直接作用在负载敏感反馈油路中，然后传递给栗的流量控制端，使执行机构在操纵主控制阀时，负载敏感反馈油路能够快速建立压力，尤其针对远距离的栗反馈油路的系统，能够实现执行机构动作的快速响应，解决了现有液压负载传感系统尤其是长反馈管路系统执行机构动作响应慢的问题，提高了系统的操作响应性。
【附图说明】
[0018]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0019]图1为现有技术中负载反馈系统的控制原理图。
[0020]图2为本实用新型负载敏感反馈油路结构及负载敏感液压系统一个实施例的控制原理图。
[0021 ]图中:al-栗，a2_反馈油路，a3_负载敏感阀，a4_执行器；
[0022]1-栗，2-负载敏感反馈油路，3-定压减压阀，4-换向阀，5-主控制阀，6_执行机构，A-第一进油口，B-第二进油口，C-出油口。
【具体实施方式】
[0023]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
[0024]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“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实用新型和简化描述，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实用新型保护范围的限制。
[0025]如图2所示，为本实用新型负载敏感反馈油路结构及负载敏感液压系统一个实施例的控制原理图。其中负载敏感反馈油路结构，用于设有栗1、执行机构6和主控制阀5的液压系统中，其中所述栗I通过所述主控制阀5为所述执行机构6提供液压油，负载敏感反馈油路结构包括:
[0026]负载敏感反馈油路2，连接于所述主控制阀5的反馈油口和所述栗I的流量控制端之间，以将所述执行机构6的负载压力通过所述主控制阀5和所述负载敏感反馈油路2反馈给所述栗I的流量控制端；
[0027]油路切换机构，设置于所述负载敏感反馈油路2上，用于油路的切换，能够将所述负载敏感反馈油路2切换为所述栗I的出油口与所述栗I的流量控制端之间的连接油路;和
[0028]压力设定机构，设置于所述栗I的出油口与所述油路切换机构之间，用于设定所述连接油路的通油压力，以在所述执行机构6停止工作时，通过所述油路切换机构的切换，并在所述通油压力的作用下，使得所述油路切换机构与所述栗I的流量控制端之间的油路上始终充满油液。
[0029]其中，栗I可以为负载敏感栗，具有流量控制端LS口，可根据LS口所接收到的油压大小来调节栗I的出油量。主控制阀5的反馈油口可以与执行机构(比如液压缸)的无杆腔连接。
[0030]通过在负载敏感反馈油路2上增加油路切换机构和压力设定机构，在怠速状态、栗I运转之后、执行机构6动作之前，能够使较长的负载敏感反馈油路2里充满压力设定机构调定的低压油；当执行机构6动作之后，油路切换机构换向，负载反馈压力直接作用在负载敏感反馈油路中，然后传递给栗的流量控制端，使执行机构6在操纵主控制阀5时，负载敏感反馈油路2能够快速建立压力，尤其针对远距离的栗反馈油路的系统，能够实现执行机构6动作的快速响应，解决了现有液压负载传感系统尤其是长反馈管路系统执行机构6动作响应慢的问题，提高了系统的操作响应性。
[0031]油路切换机构可以为由插装阀或者其他类型的阀所组成的换向阀组，也可以为换向阀4，换向阀4的第一进油口 A与主控制阀5的反馈油口连接，换向阀4的第二进油口 B与栗I的出油口连接，换向阀4的出油口 C与栗I的流量控制端连接。
[0032]换向阀4可以为两位三通换向阀，该换向阀4可以为电磁控制阀，并通过给其通电和断电来控制其换向；换向阀4也可以为先导控制阀，由先导油的压力来控制换向。
[0033]换向阀4处于第一工作位时，换向阀4的第一进油口A与换向阀4的出油口 C连通，换向阀4的第二进油口 B截止，此时负载敏感反馈油路2处于连通状态;换向阀4处于第二工作位时，换向阀4的第二进油口 B与换向阀4的出油口 C连通，换向阀4的第一进油口 A截止，此时连接油路处于连通状态。
[0034]压力设定机构可以为定压减压阀3，定压减压阀3的进油口与栗I的出油口连接，定压减压阀3的出油口与换向阀4的第二进油口 B连通。当然，压力设定机构的具体形式并不限制于此，还可以采用节流阀等其他压力设定机构，只要能够实现其作用即可。另外，压力设定机构也不限制为恒压设定机构，也可以根据实际需要设置为可变压力的设定机构。
[0035]另外，定压减压阀3的输出压力可调，以根据实际需要进行调整，适应更多工况的不同需求，提高了适用性。
[0036]基于上述负载敏感反馈油路结构，本实用新型还提出一种负载敏感液压系统，包括栗1、主控制阀5、执行机构6和上述的负载敏感反馈油路结构，主控制阀5的进油口与栗I的出油口连通，主控制阀5的出油口与执行机构6连接，主控制阀5的回油口与油箱连通。
[0037]其中，压力设定机构位于栗I的出油口与主控制阀5的进油口之间的连接油路的旁路上，压力设定机构并不影响栗I的出油口与主控制阀5的进油口之间的连接油路上的压力大小。
[0038]主控制阀5处于中位时，油路切换机构切换到使得连接油路连通的工作位。
[0039]主控制阀5处于工作位时，油路切换机构切换到使得负载敏感反馈油路2连通的工作位。
[0040]下面对本实用新型负载敏感反馈油路结构及负载敏感液压系统的一个实施例的基本原理进行说明:
[0041]在主控制阀5附近(或与主控制阀5做成一体)，在栗I的压力油路P的旁路上串联一个定压减压阀3，定压减压阀3的入口压力为栗I的压力P。在定压减压阀3的出口连接两位三通换向阀4，两位三通换向阀4的第一进油口A连接负载反馈压力Pl，第二油口B连接定压减压阀3的出油口，出油口C连接通往栗I的负载敏感栗反馈油路2。在怠速状态，两位三通换向阀4处于左位，第二进油口B与出油口C接通，栗I的出口压力P的旁通油路的压力油进入定压减压阀3，在定压减压阀3的平衡下，定压减压阀3输出的压力通过两位三通换向阀4后传递给栗I的流量控制端Ls。
[0042]当车辆怠速(不动作)静置过程中，栗I处于低压卸荷状态，栗I的出口有低压油，该低压油通过油路P进入定压减压阀3。定压减压阀3的出口压力作用在定压减压阀3的非弹簧端，与作用在定压减压阀上3的弹簧力Ft相比较，当定压减压阀3的阀芯受力处于平衡位置时，定压减压阀3的输出压力为定值Ft ο P 口压力经过定压减压阀3后，再经两位三通换向阀4的出油口C流至栗I的Ls口。此时Ls口的压力Ps等于定压减压阀3的弹簧预紧压力Ft，该压力通过负载敏感栗反馈油路2流至栗I的流量控制端Ls，使栗I处于小排量状态。栗I怠速时，其排量的大小取决于定压减压阀3的弹簧预紧力的大小。此时栗I出来的液压油源源不断的从两位三通换向阀4的出油口 C流向负载敏感栗反馈油路2，再到栗I的流量控制端Ls，使得负载敏感栗反馈油路2始终充满压力油。
[0043]在执行器动作时，两位三通换向阀4切换到右位，第一进油口A与出油口 C接通，负载反馈压力通过两位三通换向阀4传递给栗I的流量控制端Ls。由于两位三通换向阀4的出油口 C与栗I的流量控制端Ls之间的负载敏感栗反馈油路2充满两位三通换向阀4换向前的定压减压阀3调定的压力油，因此两位三通换向阀4换向后，负载敏感栗反馈油路2的负载反馈压力建立很快，提高了栗I的响应速度。
[0044]通过对本实用新型负载敏感反馈油路结构及负载敏感液压系统的多个实施例的说明，可以看到本实用新型负载敏感反馈油路结构及负载敏感液压系统实施例在车辆怠速状态下，用压力设定机构保持车辆怠速时负载敏感栗的负载敏感反馈油路始终充满压力设定机构调定的低压油，然后利用油路切换机构进行油路切换，使得在执行机构工作时，负载反馈压力传递给负载敏感栗的流量控制端，使执行机构在操纵主控制阀时，负载敏感液压系统的压力反馈油路能够快速建立压力，尤其针对远距离的负载敏感栗反馈油路的系统，能够实现执行机构动作的快速响应，解决了现有液压负载传感系统尤其是长反馈管路系统执行机构动作响应慢的问题，提高了系统的操作响应性。
[0045]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
【主权项】
1.一种负载敏感反馈油路结构，用于设有栗(I)、执行机构(6)和主控制阀(5)的液压系统中，其中所述栗(I)通过所述主控制阀(5)为所述执行机构(6)提供液压油，其特征在于，包括: 负载敏感反馈油路(2)，连接于所述主控制阀(5)的反馈油口和所述栗(I)的流量控制端之间，以将所述执行机构(6)的负载压力通过所述主控制阀(5)和所述负载敏感反馈油路(2)反馈给所述栗(I)的流量控制端； 油路切换机构，设置于所述负载敏感反馈油路(2)上，用于油路的切换，能够将所述负载敏感反馈油路(2)切换为所述栗(I)的出油口与所述栗(I)的流量控制端之间的连接油路;和 压力设定机构，设置于所述栗(I)的出油口与所述油路切换机构之间，用于设定所述连接油路的通油压力，以在所述执行机构(6)停止工作时，通过所述油路切换机构的切换，并在所述通油压力的作用下，使得所述油路切换机构与所述栗(I)的流量控制端之间的油路上始终充满油液。2.根据权利要求1所述的负载敏感反馈油路结构，其特征在于，所述油路切换机构为换向阀(4)，所述换向阀(4)的第一进油口(A)与所述主控制阀(5)的反馈油口连接，所述换向阀(4)的第二进油口(B)与所述栗(I)的出油口连接，所述换向阀(4)的出油口(C)与所述栗(I)的流量控制端连接。3.根据权利要求2所述的负载敏感反馈油路结构，其特征在于，所述换向阀(4)处于第一工作位时，所述换向阀(4)的第一进油口(A)与所述换向阀(4)的出油口(C)连通，所述换向阀(4)的第二进油口(B)截止;所述换向阀(4)处于第二工作位时，所述换向阀(4)的第二进油口(B)与所述换向阀(4)的出油口(C)连通，所述换向阀(4)的第一进油口(A)截止。4.根据权利要求3所述的负载敏感反馈油路结构，其特征在于，所述压力设定机构为定压减压阀(3)，所述定压减压阀(3)的进油口与所述栗(I)的出油口连接，所述定压减压阀(3)的出油口与所述换向阀(4)的第二进油口(B)连通。5.根据权利要求4所述的负载敏感反馈油路结构，其特征在于，所述定压减压阀(3)的输出压力可调。6.—种负载敏感液压系统，其特征在于，包括栗(1)、主控制阀(5)、执行机构(6)和如权利要求I?5任一项所述的负载敏感反馈油路结构，所述主控制阀(5)的进油口与所述栗(I)的出油口连通，所述主控制阀(5)的出油口与所述执行机构(6)连接，所述主控制阀(5)的回油口与油箱连通。7.根据权利要求6所述的负载敏感液压系统，其特征在于，所述主控制阀(5)处于中位时，所述油路切换机构切换到使得所述连接油路连通的工作位。8.根据权利要求7所述的负载敏感液压系统，其特征在于，所述主控制阀(5)处于工作位时，所述油路切换机构切换到使得所述负载敏感反馈油路(2)连通的工作位。
【文档编号】F15B9/00GK205533473SQ201521128043
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2015年12月30日
【发明人】朱凤, 卢良卫, 朱涛, 刘广兴
【申请人】徐州重型机械有限公司