一种液压多路换向阀的制作方法

本发明属于液压阀技术领域，具体的说是涉及一种液压多路换向阀。

背景技术：

多路换向阀是由若干个单联换向阀和若干个如安全溢流阀、单向阀等辅助阀组合在一起的集成阀，结构紧凑，广泛应用于工程机械、建筑机械、农业机械和环卫设备中。多路阀分为整体式和片式两种结构，前者结构复杂，工艺难度大，后者由进油联、换向联和出油联阀片组合在一起，结构简单，工艺性好且组合灵活。

现有的负载敏感多路阀可以应用在包括多个执行机构且有复合动作的工程机械中，与液压负载敏感泵构成负载敏感液压系统。最大负载压力控制信号作用于负载敏感泵的压力补偿器上，负载敏感泵感受系统的压力-流量需求并在系统工况变化时，根据流量需求提供可调的流量。负载敏感泵的压力设定为一个较低的固定值，从而使泵压超出最高负载压力一个较低的固定值，并且不断随最高负载压力调整，使系统避免了流量损失。

但是，现有的负载敏感多路换向阀在使用中存在以下问题：

(1)现有的负载敏感多路换向阀的负载压力控制信号的采集点一般在各联换向阀前或换向阀后，再通过梭阀和流道或直接通过流道连接到换向阀联的负载压力反馈通道上，最终通过进油联或尾联将信号输出，通过连接管路作用到负载敏感泵补偿器上，控制泵的流量。由于多路换向阀与负载敏感泵之间的连接管路很长，且负载敏感多路换向阀内部流道变化多，导致最大负载压力控制信号经多路换向阀内部油路及连接管路反馈到负载敏感泵的补偿器时，压力衰减较大，为保证稳定流量必须将负载敏感泵压力补偿器的压力设定值调高，但是这样会引起较大的流量损失；

(2)现有技术的负载敏感多路换向阀的换向联，多为闭中心的换向阀，每个换向联都包含二通压力补偿器及梭阀，虽然能实现较好的流量控制特性，但是结构及其复杂、成本高昂，且实际很多工况中并不需要多个执行机构复合动作，造成功能浪费、性价比低。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的一个目的在于提出一种结构简单、性价比高、节能的用于负载敏感泵系统的液压多路换向阀。

根据本发明实施例的一种液压多路换向阀，包括：进油联，至少一个换向联，出油联；

所述进油联包括：进油联壳体，第一阻尼，进油联端盖，截面为“┤”形的控制活塞，弹簧，补油单向阀，其中，所述进油联壳体上具有上下贯通的进油联油道以及开口向右且左小右大的进油联台阶盲孔，所述进油联油道的进口端构造成第一油口，所述进油联壳体还具有第二油口；所述第一阻尼设在所述进油联油道的出口端；所述进油联端盖设在所述进油联壳体上以封闭所述进油联台阶盲孔的右端，所述进油联端盖的左端具有台阶；所述控制活塞的水平肢配合在所述进油联台阶盲孔的小孔段内且所述控制活塞的竖直肢配合在所述进油联台阶盲孔的大孔段内，所述控制活塞的水平肢的中部构造成斜坡缩径段，所述控制活塞内具有通流槽，所述通流槽第一端贯通所述控制活塞的左端面且所述通流槽第二端在邻近所述控制活塞的竖直肢处贯通所述控制活塞的水平肢的外周壁；所述弹簧套接在所述控制活塞的水平肢上，所述弹簧的左端抵靠所述进油联台阶盲孔的台阶面且所述弹簧的右端抵靠所述控制活塞的竖直肢，所述弹簧向右常推动所述控制活塞以使所述控制活塞的右端面抵靠所述进油联端盖的左端面，在所述进油联台阶盲孔内，所述控制活塞的右端面与所述进油联端盖的左端面之间形成有控制腔，所述第一油口和所述第二油口均与所述进油联台阶盲孔相连，当所述控制活塞的右端面抵靠所述进油联端盖的左端面时，所述控制活塞断开所述第一油口和所述第二油口，当所述控制活塞克服所述弹簧的作用力向左移动时，所述第一油口和所述第二油口通过所述斜坡缩径段相连；所述补油单向阀设在所述进油联壳体内，所述补油单向阀的出口端与所述控制腔相连；

所述换向联包括：换向联壳体，左端盖，左活塞，左弹簧，右端盖，右活塞，右弹簧，换向阀芯，左手柄，右手柄，进油单向阀，其中，所述换向联壳体上具有左右贯通的阀孔，所述阀孔为两边大中间小的台阶孔，所述换向联壳体具有第一开口、第二开口、第三开口、第四开口、第五开口和第六开口，所述阀孔的小径段的内周壁上具有左右间隔布置的第一通流槽、第二通流槽、第三通流槽、第四通流槽和第五通流槽，所述第一开口与所述第二开口上下相对且所述第一开口与所述进油联油道的出口端相连，所述第三开口与所述第一通流槽相连，所述第六开口与所述第二通流槽相连，所述第四开口与所述第三通流槽相连，所述第五开口与所述第四通流槽相连；所述左端盖设在所述换向联壳体上以封闭所述阀孔的左端；所述左活塞设在所述阀孔的左大径段内；所述左弹簧的左端抵靠所述左端盖且所述左弹簧的右端抵靠所述左活塞，所述左弹簧向右常推动所述左活塞以使所述左活塞的右端面抵靠所述阀孔的左台阶面，所述左端盖与所述左活塞之间限定有左活塞腔；所述右端盖设在所述换向联壳体上以封闭所述阀孔的右端；所述右活塞设在所述阀孔的右大径段内；所述右弹簧的右端抵靠所述右端盖且所述右弹簧的左端抵靠所述右活塞，所述右弹簧向左常推动所述右活塞以使所述右活塞的左端面抵靠所述阀孔的右台阶面，所述右端盖与所述右活塞之间限定有右活塞腔，所述左活塞腔与所述右活塞腔相连且所述右活塞腔与所述控制腔相连；所述换向阀芯设在所述阀孔的小径段内，所述换向阀芯的外周壁上具有左右间隔布置的第六通流槽、第七通流槽、第八通流槽，所述换向阀芯上具有常相连所述第一通流槽和第五通流槽的连接油道，所述换向阀芯的左端向左依次穿过所述左活塞、所述左弹簧和所述左端盖并伸出所述左端盖的左端面，所述换向阀芯的右端向右依次穿过所述右活塞、所述右弹簧和所述右端盖并伸出所述右端盖的右端面，所述换向阀芯在中位、左位和右位之间可切换；所述左手柄分别与所述换向联壳体和所述换向阀芯的左端可枢转地相连；所述右手柄分别与所述换向联壳体和所述换向阀芯的右端可枢转地相连；所述进油单向阀设在所述换向联壳体内，所述进油单向阀的进口端与所述第五开口且所述进油单向阀的出口端与所述第四通流槽相连；

所述出油联包括出油联壳体和设在所述出油联壳体内的第二阻尼，所述出油联壳体上具有第一出油口和第二出油口，所述第二开口与所述第一出油口相连，所述第二阻尼的一端与所述第二出油口相连且所述第二阻尼的另一端与所述第二油口相连，所述补油单向阀的进口端以及所述第六开口均与所述第二出油口相连。

有利地，当所述换向阀芯处于所述中位时，所述第六通流槽接通所述第一开口与所述第二开口，所述换向阀芯的外周壁将所述第一通流槽、所述第二通流槽、所述第三通流槽、所述第四通流槽和所述第五通流槽两两断开。

有利地，当所述换向阀芯处于所述左位时，所述右手柄向左推动所述换向阀芯克服所述左弹簧的作用力向左移动以压缩所述左活塞腔，所述换向阀芯的外周壁断开所述第一开口与所述第二开口，所述换向阀芯的外周壁接通所述第一通流槽和所述第二通流槽，所述换向阀芯的外周壁断开所述第二通流槽和所述第三通流槽，所述换向阀芯的外周壁接通所述第三通流槽和所述第四通流槽，所述换向阀芯的外周壁断开所述第四通流槽和所述第五通流槽。

有利地，当所述换向阀芯处于所述右位时，所述左手柄向右推动所述换向阀芯克服所述右弹簧的作用力向右移动以压缩所述右活塞腔，所述换向阀芯的外周壁断开所述第一开口与所述第二开口，所述换向阀芯的外周壁断开所述第一通流槽和所述第二通流槽，所述换向阀芯的外周壁接通所述第二通流槽和所述第三通流槽，所述换向阀芯的外周壁断开所述第三通流槽和所述第四通流槽，所述换向阀芯的外周壁接通所述第四通流槽和所述第五通流槽。

有利地，所述进油联还包括溢流阀，所述溢流阀设在所述进油联壳体内，所述溢流阀的进口端与所述第一油口相连，所述溢流阀的出口端分别与所述补油单向阀的进口端、所述第六开口以及所述第二出油口相连。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的液压多路换向阀的示意图；

图2是沿图1中的线a-a的剖视图；

图3是沿图1中的线b-b的一种剖视图，此时换向阀芯处于中位；

图4是沿图1中的线b-b的另一剖视图，此时换向阀芯处于左位；

图5是沿图1中的线b-b的又一剖视图，此时换向阀芯处于右位；

图6是沿图1中的线c-c的一种剖视图；

图7是根据本发明另一实施例的换向阀的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图来详细描述根据本发明实施例的换向阀。

如图1至图7所示，根据本发明实施例的换向阀，包括：进油联，至少一个换向联，出油联。

所述进油联包括：进油联壳体1，第一阻尼1d，进油联端盖12，截面为“┤”形的控制活塞1a2，弹簧1a1，补油单向阀1c。

其中，进油联壳体1上具有上下贯通的进油联油道11以及开口向右且左小右大的进油联台阶盲孔，进油联油道11的进口端构造成第一油口p，进油联壳体1还具有第二油口ls。

第一阻尼1d设在进油联油道11的出口端。

进油联端盖12设在进油联壳体1上以封闭所述进油联台阶盲孔的右端，进油联端盖12的左端具有台阶。

控制活塞1a2的水平肢配合在所述进油联台阶盲孔的小孔段内且控制活塞1a2的竖直肢配合在所述进油联台阶盲孔的大孔段内，控制活塞1a2的水平肢的中部构造成斜坡缩径段，控制活塞1a2内具有通流槽1a21，通流槽1a21第一端贯通控制活塞1a2的左端面且通流槽1a21第二端在邻近控制活塞1a2的竖直肢处贯通控制活塞1a2的水平肢的外周壁。

弹簧1a1套接在控制活塞1a2的水平肢上，弹簧1a1的左端抵靠所述进油联台阶盲孔的台阶面且弹簧1a1的右端抵靠控制活塞1a2的竖直肢，弹簧1a1向右常推动控制活塞1a2以使控制活塞1a2的右端面抵靠进油联端盖12的左端面，在所述进油联台阶盲孔内，控制活塞1a2的右端面与进油联端盖12的左端面之间形成有控制腔101，第一油口p和第二油口ls均与所述进油联台阶盲孔相连，当控制活塞1a2的右端面抵靠进油联端盖12的左端面时，控制活塞1a2断开第一油口p和第二油口ls，当控制活塞1a2克服弹簧1a1的作用力向左移动时，第一油口p和第二油口ls通过所述斜坡缩径段相连。

补油单向阀1c设在进油联壳体1内，补油单向阀1c的出口端与控制腔101相连。

所述换向联包括：换向联壳体2，左端盖2b1，左活塞2b2，左弹簧2b3，右端盖2b4，右活塞2b5，右弹簧2b6，换向阀芯2b，左手柄2b7，右手柄2b8，进油单向阀2a。

其中，换向联壳体2上具有左右贯通的阀孔，所述阀孔为两边大中间小的台阶孔，换向联壳体2具有第一开口p01、第二开口t01、第三开口a、第四开口b、第五开口p02和第六开口t02，所述阀孔的小径段的内周壁上具有左右间隔布置的第一通流槽21、第二通流槽22、第三通流槽23、第四通流槽24和第五通流槽25，第一开口p01与第二开口t01上下相对且第一开口p01与进油联油道11的出口端相连，第三开口a与第一通流槽21相连，第六开口t02与第二通流槽22相连，第四开口b与第三通流槽23相连，第五开口p02与第四通流槽24相连。

左端盖2b1设在换向联壳体2上以封闭所述阀孔的左端。

左活塞2b2设在所述阀孔的左大径段内。

左弹簧2b3的左端抵靠左端盖2b1且左弹簧2b3的右端抵靠左活塞2b2，左弹簧2b3向右常推动左活塞2b2以使左活塞2b2的右端面抵靠所述阀孔的左台阶面，左端盖2b1与左活塞2b2之间限定有左活塞腔201。

右端盖2b4设在换向联壳体2上以封闭所述阀孔的右端。

右活塞2b5设在所述阀孔的右大径段内。

右弹簧2b6的右端抵靠右端盖2b4且右弹簧2b6的左端抵靠右活塞2b5，右弹簧2b6向左常推动右活塞2b5以使右活塞2b5的左端面抵靠所述阀孔的右台阶面，右端盖2b4与右活塞2b5之间限定有右活塞腔202，左活塞腔201与右活塞腔202相连且右活塞腔202与控制腔101相连。

换向阀芯2b设在所述阀孔的小径段内，换向阀芯2b的外周壁上具有左右间隔布置的第六通流槽2b01、第七通流槽2b02、第八通流槽2b03，换向阀芯2b上具有常相连第一通流槽21和第五通流槽25的连接油道2b04，换向阀芯2b的左端向左依次穿过左活塞2b2、左弹簧2b3和左端盖2b1并伸出左端盖2b1的左端面，换向阀芯2b的右端向右依次穿过右活塞2b5、右弹簧2b6和右端盖2b4并伸出右端盖2b4的右端面，换向阀芯2b在中位、左位和右位之间可切换。

左手柄2b7分别与换向联壳体2和换向阀芯2b的左端可枢转地相连。

右手柄2b8分别与所述换向联壳体2和所述换向阀芯2b的右端可枢转地相连。

进油单向阀2a设在换向联壳体2内，进油单向阀2a的进口端与第五开口p02且进油单向阀2a的出口端与第四通流槽24相连。

所述出油联包括出油联壳体3和设在出油联壳体3内的第二阻尼3a，出油联壳体3上具有第一出油口t1和第二出油口t2，第二开口t01与第一出油口t1相连，第二阻尼3a的一端与第二出油口t2相连且第二阻尼3a的另一端与所述第二油口ls相连，补油单向阀1c进口端以及第六开口t02均与第二出油口t2相连。

如图3所示，当换向阀芯2b处于所述中位时，第六通流槽2b01接通第一开口p01与第二开口t01，换向阀芯2b的外周壁将第一通流槽21、第二通流槽22、第三通流槽23、第四通流槽24和第五通流槽25两两断开。

如图4所示，当换向阀芯2b处于所述左位时，右手柄2b8向左推动换向阀芯2b克服左弹簧2b3的作用力向左移动以压缩左活塞腔201，换向阀芯2b的外周壁断开第一开口p01与第二开口t01，换向阀芯2b的外周壁通过第七通流槽2b02接通第一通流槽21和第二通流槽22，换向阀芯2b的外周壁断开第二通流槽22和第三通流槽23，换向阀芯2b的外周壁通过第八通流槽2b03接通第三通流槽23和第四通流槽24，换向阀芯2b的外周壁断开第四通流槽24和第五通流槽25。

如图5所示，当换向阀芯2b处于所述右位时，左手柄2b7向右推动换向阀芯2b克服右弹簧2b6的作用力向右移动以压缩右活塞腔202，换向阀芯2b的外周壁断开第一开口p01与第二开口t01，换向阀芯2b的外周壁断开第一通流槽21和第二通流槽22，换向阀芯2b的外周壁通过第七通流槽2b02接通第二通流槽22和第三通流槽23，换向阀芯2b的外周壁断开第三通流槽23和第四通流槽24，换向阀芯2b的外周壁通过第八通流槽2b03接通第四通流槽24和第五通流槽25。

有利地，所述进油联还包括溢流阀1b，溢流阀1b设在进油联壳体1内，溢流阀1b的进口端与第一油口p相连，溢流阀1b的出口端分别与补油单向阀1c的进口端、第六开口t02以及第二出油口t2相连。

这里需要说明的是，本申请文件中，部件与部件之间是通过油路进行相连的。以“第二油口ls与第二出油口t2相连”为例，第二油口ls依次通过设在进油联、至少一个换向联和出油联彼此相通的油路进行相连，而第二阻尼3a则设在该油路位于出油联上的部分。这对于本领域技术人员来说，是可以理解的。

也就是说，进油联上形成有控制腔101，控制腔101内的压力作用在控制活塞1a2上并与弹簧1a1抗衡，控制腔101内的压力越高，控制活塞1a2的左移的距离越大，进而可以使第一油口p和第二油口ls从断开到部分接通直至完全接通。

换向联中左手柄2b7和右手柄2b8控制换向阀芯2b可以在中位、左位和右位这三个位置之间切换(如图3至图5所示)。换向阀芯2b在中位时，第一开口p01与第二开口p02相连；当换向阀芯2b向右移动时，右活塞腔202的油液进入控制腔101内，推动控制活塞1a2左移；当换向阀芯2b向左移动时，左活塞腔201的油液通过右活塞腔202进入控制腔101内，推动控制活塞1a2左移。也就是说，当三位六通换向阀动作时，控制活塞1a2会感知换向阀芯2b的动作，并改变控制活塞1a2左移的距离，换向阀芯2b无论向左移动还是向右移动，移动的距离越大，控制活塞1a2左移的距离也越大。

根据本发明实施例的一种换向阀工作时，第一油口p与负载敏感泵的出口相连，第二油口ls与负载敏感泵的控制口相连，换向联的第三开口a、第四开口b分别与执行元件(油缸或者马达)的两个油口相连，第一出油口t1、第二出油口t2分别与油箱相连。

如图1、图3和图7所示，当换向阀芯2b处于中位时，负载敏感泵出口的油液经过第一油口p、第一阻尼1d、第一开口p01、第二开口t01、第一出油口t1回到油箱。此时，由于换向阀芯2b处于中位，控制活塞1a2处于右位关闭位置，第二油口ls经过第二阻尼3a、第二出油口t2后与油箱相连。也就是说，此时第二油口ls基本无压力，负载敏感泵出口的压力只保持在负载敏感泵设定的最低压力，流量基本为0。

当换向联在动作时，假设如图5所示，换向阀芯2b向右移动换向，则根据右活塞2b5向右移动的距离大小，控制活塞1a2就相应向左移动。当第一油口p与第四开口b开始相通、第三开口a与第二出油口t2开始相通时，控制活塞1a2也已经开始左移；第一油口p与第四开口b开度增大、第三开口a与第二出油口t2开度增大时，控制活塞1a2左移的距离也增大。当控制活塞1a2左移一定距离后，第一油口p开始与第二油口ls接通，油液经进油单向阀2a、第四开口b进入执行元件，第二油口ls的压力增大，负载敏感泵出口的压力也就增大，使负载敏感泵输出的流量增加，当右活塞2b5向右移动一定距离并保持不变时，控制活塞1a2的左移距离也就保持不变。此时无论负载压力怎么变化，也就是第四开口b处的压力怎么变化，第一油口p与第二油口ls的压差保持恒定(负载敏感泵的特性)。由此，当换向联动作时，可以实现对负载敏感泵的负载敏感控制，且可以实现对执行元件的恒定速度控制。

如图7所示，当有多个换向联复合动作时，如上所述，在第一个换向联工作时，使第二个换向联同时工作，这样由于第二个换向联动作，第二个换向联的右活塞腔202或左活塞腔201的油液会进入控制腔101，使控制活塞1a2感知到需求的流量增加，从而加大左移距离，满足执行元件的流量需求。当复合动作时，如果两个换向联的左活塞2b2或右活塞2b5的移动距离保持不变，无论负载如何变化，负载敏感泵经控制活塞1a2后输出的流量也不会变，但是经过2个换向联的流量根据每个换向联的负载大小进行分配。

根据本发明实施例的一种液压多路换向阀具有以下有益效果：

1、负载敏感压力控制信号的采集点设定在进油联上，不像现有技术设在各联换向阀前后，本发明中的负载敏感压力信号也不需经梭阀和复杂的流道，因此负载敏感压力信号的衰减小，可以降低负载敏感泵压力补偿器的设定值，由此可以实现节能的效果；

2、通过在进油联设置控制活塞，并在换向联中设置由阀芯位置控制的左活塞腔和右活塞腔，且左活塞腔和右活塞腔都与控制活塞的控制腔相连，由此可以通过换向阀芯的动作改变控制活塞的位置进而改变第一油口p与第二油口ls之间的开口，由此实现负载敏感泵按照需求进行供给流量，并且通过控制活塞与负载敏感泵的配合，可以在每一换向联单独动作时，在换向阀芯开口不变的情况下，输出到执行元件的流量不随负载变化，本发明的换向联中，并没有像现有技术中设置二通压力补偿器和梭阀，大大简化了换向阀的结构、降低了成本；

3、本发明中的换向联为开中心设置，在换向联的换向阀处于中位时，负载敏感泵出口的油液直接回油箱，可以降低泵出口压力，减小发热。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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相连或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。