专利名称:负载反馈型多路换向阀的制作方法
本实用新型涉及一种液压传动系统中的多路换向阀，特别是一种有负载反馈机构的节能型手动流体方向控制的多路换向阀。
在现有的液压传动系统中，多路换向阀用于定量泵系统，采用改变阀口开口量来调节通过节流阀口的流体流量大小，以实现对负载运动速度和方向的控制，进行节流调速操作。此种工况时，油泵输出之剩余油唯有经溢流阀在其调定的压力(为系统最高安全压力)下溢流至油箱，与负载压力大小无关，即使负载压力近于零，而油泵仍要在最大压力下运转。因此，无功损失是相当大的。另方面，节流调速时，节流阀口压差ΔP为油泵输入油压力PH与负载口油压PL之差，PH恒为溢流阀调定值，PL是变化的，故ΔP的变化幅度较大，由流量方程Q＝C·f·△P]]>知，在某一节流开口面积f时，由于ΔP不稳定，流量Q的变化幅度也就相当大，速度调节特性(也称微调特性)是很差的。而且，ΔP的数值往往较大，则液压油流过节流阀口对阀杆产生了相当大的稳态液动力，使换向操作显得不平稳。
本实用新型的目的就在于当节流调速时，使油泵输出的油压随着负载变化而变化，油泵之剩余油以与负载压力相近的压力溢流至油箱，从而最大限度地减少无功损失，同时，使流过节流阀口的压差ΔP基本恒定，而获得良好的微调特性。
本实用新型是这样实现的在现有的多路换向阀的进油口处设置一个由弹簧和阀芯组成的压力补偿阀，将由阀杆和阀体组成的换向控制单元的负载口油压分别通过两个取压孔经梭形阀和固定阻尼孔反馈至压力补偿阀，其一端与压力油输入腔连通，另一端与溢流阀和取压孔连通，用以比较油泵输入油压和负载油压大小，不换向时，取压孔经回油腔与油箱连通，则油泵输入的压力油推开补偿阀流回油箱，换向时，负载压力被反馈到压力补偿阀，使得阀芯随着负载变化而左或右移，调节压力油输入腔溢流量的大小，使得在整个控制过程中，油泵工作压力始终由负载决定，并近似认为油泵输入油压等于负载油压，即P＝PL。设本实用新型与现有结构多路阀在相同的供油量Q、输出流量QL和负载压力PL情况下，其功率利用率为η＝ (WL)/(W)(W为输入功率，WL为输出功率)；本实用新型的功率利用率η＝ (WL)/(W) ＝ (PL·QL)/(P·Q) ＝ (QL)/(Q)(因P近似等于PL)；而现有结构多路阀的功率利用率η′＝ (WL)/(W) ＝ (PL·QL)/(P·Q)由于节流时，PL和QL总是小于P和Q，则η′总是远小于η，可见节能效果是明显的。
以下将结合附图对实用新型作进一步的详细描述。
图1是本实用新型的纵向剖视图。
参照图1，现有的多路阀由阀体9和阀杆10组成，阀体28和阀杆29为另一相同的控制单元，油泵7输入油进入压力油输入腔6，弹簧3和阀芯4构成整个多路换向阀的压力补偿阀，20、24和11，25为连接负载的负载腔，18、22分别为负载14、27的压力取出孔，8、13也分别为负载14、27的压力取出孔，取压孔18、8、22、13分别位于压力油输入腔6至负载腔20、11、24、25之间的阀体上。17、19为油路，负载油压可由压力取出孔18、22、8、13取出，经能进行压力比较的梭形阀16、21及阻尼孔15，引导至压力补偿阀的弹簧侧腔，梭形阀16经油路19与梭形阀21中部压力输出口连通。不换向时，压力取出孔18、8和22、13被阀杆10和29封闭，压力补偿阀弹簧侧腔经阻尼孔15、梭形阀16、油路17和卸压孔12与回油腔连通或经阻尼孔15、梭形阀16、油路19、梭形阀21和卸压孔26与回油腔5连通，回油腔5与油箱23连通。此时，油泵7输入之压力油作用于阀芯4右侧，克服弹簧力使阀芯4左移，油液经回油腔5流回油箱23，因弹簧3弹力很弱，油泵7为卸荷状态。当阀杆10右移，压力油输入腔6、负载腔20相通，压力取出孔18开通，压力取出孔8仍封闭，同时卸压孔12亦封闭，则负载腔20的负载压力由压力取出孔18取出，经油路17，梭形阀16(梭形阀阀芯左移)，阻尼孔15引导至压力补偿阀的弹簧侧腔，作用与阀芯4的左侧。设阀芯4的截面积为F，弹簧力f，Pa为负载腔18或22的负载压力，忽略其它各种阻力，稳态情况下阀芯4的力平衡方程为P·F＝Pa·F＋f，输入油压与负载油压之压差ΔP＝P－Pa＝ (f)/(F)在某一开度下，f为常量，则ΔP基本恒定。移动阀杆10，使压力油输入腔6与负载腔20开口量减小，进行节流调速，压力油输入腔6产生剩余油，压力有瞬间升高趋势，阀芯4平衡破坏，左移，压力油输入腔6与回油腔5连通，剩余油经回油腔5溢流，则压力油输入腔6压力下降，维持原先的平衡，即ΔP不变；若负载腔20压力升高，瞬时传导至阀芯4左侧，阀芯4右移，阀芯4与回油腔5开口关小，使压力油输入腔6的压力油溢流量减小，压力上升，直至ΔP维持原值；若负载腔20压力下降，则阀芯4自动左移，使压力油输入腔6压力油溢流量增大，产生新的平衡，确保ΔP不变。若阀杆10左移，压力取出孔8开启，压力取出孔18和卸压孔12封闭，情形与上述完全相同。由阀体28和阀杆29组成的另一控制单元在进行节流调速操作时，压力补偿阀的工作原理也和上述一致。
由此可见，在任何工况下，油泵7的工作压力仅比负载压力高出一个ΔP压力，ΔP值最好设计为(3－4)bar，则油泵剩余油溢流压力可近似看作等于负载压力，并随负载压力PL而变化，无功损失(即溢流损失)减到了最小，同时，如上所述，压力油输入腔6的油压与负载腔20、11或24、25的压差ΔP基本为恒定值，则获得了良好的微调特性。
为限定系统的最高安全压力，本实用新型设置弹簧1和锥阀2，锥阀2弹簧侧腔与回油通道连通，另一侧与阀芯4的弹簧侧腔连通。由于多路阀有时要同时控制二个以上的负载，在每个相邻控制单元之间都应设置梭形阀，各个相同的控制单元可以组合在一起由一个压力补偿阀对多个负载的运动方向和速度进行控制。
权利要求
1.一种多路换向阀，包括有若干相互串联的控制单元，所述的控制单元包括一阀体9、一阀杆10，阀体9内包括有一个压力油输入腔6、两个负载腔11、20，所述的负载腔11、20和负载相连接，阀体9内还包括有回油腔5，本实用新型的特征是a、在多路换向阀的进油口处设置一个压力补偿阀，该阀由弹簧3和阀芯4组成，阀芯4的弹簧侧腔经一个固定阻尼孔15与一棱形阀16的中部压力输出口连通，阀芯4的另一侧与压力油输入腔6相通，b、在阀体9内开有负载的压力取出孔8、18和卸压孔12，压力取出孔8和18位于压力油输入腔6至负载腔20和11之间，卸压孔12与回油腔5连通，取压孔8、18和卸压孔12连通，并和棱形阀16、21的一个输入口连通。
2.按权利要求
1所述的多路换向阀，其特征是在压力补偿阀与控制单元间以及相邻控制单元之间分别有一个棱形阀16和21，棱形阀的一个输入口与压力取出孔18、8相通，另一个输入口接下一级棱形阀中部输出口。
专利摘要
本实用新型公开了一种液压传动系统中有负载反馈机构的节能型手动流体方向控制元件。它是在多路阀的进油口处设置一个压力补偿阀，将负载油压力反馈至压力补偿阀，与进油口压力比较，使得补偿阀的开启压力大小受负载压力控制。用阀杆进行节流调速时，油泵输出之剩余油通过压力补偿阀溢流，其溢流压力随负载而变化，并近似等于负载压力，则无功损失减到了最小，实现了节能。同时压力补偿阀能使节流阀口压差为恒定值，获得了良好的微调特性。
文档编号F15B13/00GK87200123SQ87200123
公开日1988年2月3日 申请日期1987年1月8日
发明者李厚望, 叶诗川, 左长洋 申请人:合肥液压件厂导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan