专利名称：液压分配器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种液压控制装置，特别是一种用于激光平地机的液压分配器。
背景技术：
目前，国内的激光平地机或平地机的液压控制装置大多利用三位四通电磁换向阀控制平地铲的升降，实现对土地的平整。该控制系统在工作过程中存在如下缺点①由于三位四通电磁换向阀是滑阀式结构，当平地铲液压缸处于锁紧状态时，液压系统仍存在一定的内泄漏，造成平地铲的下沉，影响平地精度，增加了平地铲的升降次数。
②电磁铁的作用力小，阀芯的直径小，通流能力差。当三位四通电磁换向阀处于中位卸荷位置时，卸荷压力大，产生了大量的无功能量损耗。同时，在升降位置时，油液流通此阀时产生较多的压力损失，造成无功能量损耗。损失的能量转变成热量，使油液的温度升高，甚至产生沸腾现象，影响系统的正常工作。
国外常用平地机的液压控制装置如图1所示。该液压分配器与我国常用的中等功率拖拉机(如铁牛-654)配套使用进行平地实验时，常常出现液压泵、油箱、控制阀等元件表面烫手现象，甚至出现油箱油液沸腾现象，造成大量液压油的蒸发，导致平地机的工作性能下降，甚至无法正常工作。这说明液压系统在工作过程中的能量损耗大，传动效率低，实验测定的卸荷压力损失为2.5Mpa，是造成油温过高的主要原因。油温过高引起液压油的粘度下降，使系统的泄漏明显增加。油温升高造成油液的润滑性能下降，导致元件内各运动副间的摩擦力增大，又进一步促使油温升高。油温升高加速了系统中非金属元件的老化，使油液变质。因此必须优化液压系统设计，降低无功能量损耗。
发明内容
本实用新型的目的是要提供一种适合于激光平地机、与我国常用中等功率拖拉机液压系统能够优化匹配、能量损耗低、且具有良好的静动态特性、工作可靠的液压分配器。
为了达到本实用新型的目的所采取的技术方案包括机壳，在机壳上设有进油口、出油口和回油口，在进油口和回油口之间顺序串联有单向阀(11)，下降速度调节阀(12)和下降电磁控制阀(13)，在单向阀(11)的入口处和下降电磁控制阀(13)的末端并联有安全阀(14)，其特征在于，在进油口和回油口之间还连接有差动式液控换向阀(15)，该差动式液控换向阀(15)的左控制油腔与进油口油液相通，右控制油腔通过一个二位三通电磁换向阀(10)分别与进油口和回油口相通；当二位三通电磁换向阀(10)的电磁铁通电，差动式液控换向阀(15)的右控制油腔与进油口相通；当二位三通电磁换向阀(10)的电磁铁断电，差动式液控换向阀(15)的右控制油腔与出油口相通。
上述的液压分配器中，差动式液控换向阀(15)包括其一端径向设有一出油口(P2)，另一端径向设有一个可与油箱高压油相通的口(P3)的阀套(18)，该阀套(18)靠近出油口(P2)的一端轴向设有进油口(P1)，其另一端设有密封的端盖(16)，在阀套(18)靠轴向进油口(P1)一端的内壁轴向顺序设置有阀芯(19)、复位弹簧(17)，该复位弹簧(17)的一端与端盖(16)相接触，其另一端与阀芯(19)相接触，其特征在于，其阀芯(19)为差动式结构，即靠复位弹簧(17)一侧的有效作用面积大于靠进油口(P1)一侧的有效作用面积。
上述的液压分配器中，单向阀11、下降电磁控制阀13、安全阀14、液控换向阀15均采用锥阀式结构。
上述的液压分配器中，单向阀11、下降速度调节阀12、下降电磁控制阀13、安全阀14、液控换向阀15均采用螺纹插装式结构。
本实用新型的液压控制回路具有卸荷压力低，传动效率高，能量损耗小等优点，有效的解决了目前平地机液压控制系统能耗大、油温高、工作性能差的问题。各阀采用锥阀式结构，密封好，泄漏少，切换速度快，避免了平地铲的静沉降，保证了液压控制系统的静动态性能和平地机的工作性能。由于采用了螺纹插装式液压控制阀作为整个液压分配器的控制元件，具有结构简单、紧凑、安装简捷方便、维修容易等优点。
图1为现有技术中Trimble公司平地机液压分配装置控制回路原理图；图2为本液压分配器控制回路原理图；图3为本液压分配器的液控换向阀的结构示意图。
实施例如图1所示为现有技术中Trimble公司平地机液压分配装置控制回路原理图，图中1为举升电磁控制阀，2为举升速度调节阀，3为单向阀，4为下降速度调节阀，5为下降电磁控制阀，6为安全阀，7为阻尼孔，8为卸荷阀，9为电磁换向阀。其工作原理为当举升电磁控制阀1的电磁铁通电导通，卸荷阀8关闭，进口高压油通过举升电磁控制阀1、举升速度调节阀2、单向阀3与出油口通；当举升电磁控制阀1的电磁铁断电关闭时，进口高压油通过卸荷阀8与回油口相通，泵处于卸荷状态；当下降电磁控制阀5的电磁铁通电导通，出口油通过下降速度调节阀4、下降电磁控制阀5、电磁换向阀9与回油口相通。
如图2所示为本液压分配器控制回路原理图，图中10为二位三通电磁换向阀，11为单向阀，12为下降速度调节阀，13为下降电磁控制阀，14为安全阀，15为液控换向阀。
如图3所示为本液压分配器的液控换向阀15的结构示意图，图中，16为端盖，17为复位弹簧，18为阀套，19为阀芯。
图2中，当本液压分配器用于激光平地机时，在二位三通电磁换向阀10的电磁铁通电处于导通状态时，进口高压油一方面与液控换向阀15的左控制腔通，另一方面通过二位三通电磁换向阀10与液控换向阀15的右控制腔相通，由于液控换向阀15为差动式结构，故在液压力和弹簧力的作用下，液控换向阀的阀芯19右移，关闭P1口与P2口通道(见图3)。此时进口高压油通过单向阀11、出油口进入平地铲控制液压缸，推动平地铲上升。当二位三通电磁换向阀10的电磁铁断电关闭时，由于液控换向阀15右控制腔通过二位三通电磁换向阀10、回油口与油箱相通，左控制腔与进口高压油通，故在液体压力作用下液控换向阀15的阀芯19左移，使P1口与P2口处于导通，液压泵处于卸荷状态。而当二位三通电磁换向阀10的电磁铁断电，下降电磁控制阀13的电磁铁通电，平地铲液压缸的液压油通过下降速度调节阀12、下降电磁控制阀13、回油口回油箱，平地铲在平地机重力作用下下降。当二位三通电磁换向阀10和下降电磁控制阀13的电磁铁均断电时，平地铲液压缸在单向阀11和下降电磁控制阀13的作用下处于锁紧状态。
在本实施例中，各换向阀采用12V直流电磁铁驱动，实现了远距离电控方式调节系统工况，满足了移动机械的要求。本发明的液控换向阀的切换时间短，换向时间为0.08秒，复位时间为0.072秒。
实验证明本液压分配器具有良好的静动态特性，卸荷压力只有0.25Mpa，响应速度快，滞后时间短，滞后时间只有0.08毫秒。
本液压分配器不仅可用于平地机的液压控制系统，也可用于其它执行机构为单作用液压缸的液压控制系统中，如拖拉机悬挂机组、推土机、铲车等的液压控制系统。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
权利要求1.一种液压分配器，包括机壳，在机壳上设有进油口、出油口和回油口，在进油口和回油口之间顺序串联有单向阀(11)，下降速度调节阀(12)和下降电磁控制阀(13)，在单向阀(11)的入口处和下降电磁控制阀(13)的末端并联有安全阀(14)，其特征在于，在进油口和回油口之间还连接有差动式液控换向阀(15)，该差动式液控换向阀(15)的左控制油腔与进油口油液相通，右控制油腔通过一个二位三通电磁换向阀(10)分别与进油口和回油口相通。
2.根据权利要求1所述的液压分配器，其差动式液控换向阀(15)包括其一端径向设有一出油口(P2)，另一端径向设有一个可与油箱高压油相通的口(P3)的阀套(18)，该阀套(18)靠近出油口(P2)的一端轴向设有进油口(P1)，其另一端设有密封的端盖(16)，在阀套(18)靠轴向进油口(P1)一端的内壁轴向顺序设置有阀芯(19)、复位弹簧(17)，该复位弹簧(17)的一端与端盖(16)相接触，其另一端与阀芯(19)相接触，其特征在于，其阀芯(19)为差动式结构，即靠复位弹簧(17)一侧的有效作用面积大于靠进油口(P1)一侧的有效作用面积。
3.根据权利要求1或2所述的液压分配器，其特征在于，单向阀(11)、下降电磁控制阀(13)、安全阀(14)、液控换向阀(15)均采用锥阀式结构。
4.根据权利要求1或2所述的液压分配器，其特征在于，单向阀(11)、下降速度调节阀(12)、下降电磁控制阀(13)、安全阀(14)、液控换向阀(15)均采用螺纹插装式结构。
专利摘要本实用新型公开了一种液压分配器，所采取的技术方案包括机壳，在机壳上设有进油口、出油口和回油口，在进油口和回油口之间顺序串联有单向阀(11)，下降速度调节阀(12)和下降电磁控制阀(13)，在单向阀(11)的入口处和下降电磁控制阀(13)的末端并联有安全阀(14)，其特征在于，在进油口和回油口之间还连接有差动式液控换向阀(15)，该差动式液控换向阀(15)的左控制油腔与进油口油液相通，右控制油腔通过一个二位三通电磁换向阀(10)分别与进油口和回油口相通。本实用新型的液压控制回路具有卸荷压力低，传动效率高，能量损耗小，密封好，切换速度快，结构简单、安装简便等优点。
文档编号F15B13/02GK2744871SQ20042011575
公开日2005年12月7日 申请日期2004年11月19日 优先权日2004年11月19日
发明者毛恩荣, 谭彧, 侯明亮, 吉庆山 申请人:中国农业大学