专利名称：一种新型装载机整体式多路换向阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种换向阀，尤其涉及一种新型装载机整体式多路换向阀。
背景技术：
公知的装载机液压缸液压换向阀有分体式换向阀及整体式换向阀，随着铸造、加工工艺的不断提高，整体式多路换向阀正越来越广泛地应用于装载机液压控制系统当中。2005年1月5日公开的发明专利CN1560480A即公开一种装载机用整体式手动多路换向阀，该多路换向阀是把转斗换向阀、动臂换向阀及过载阀集成在一个阀体里面，从而实现装载机动臂油缸的升降与转斗油缸的升降集中控制，其中通往转斗油缸的二个油路要求多路换向阀提供一种三位四通加一个过载保护的功能，而通往动臂油缸的二个油路要求多路换向阀提供一种四位四通加一个过载保护的功能，相对于更早的换向阀技术，该发明主要的改进有二部分，一是把原来的主阀体和过载阀体设计为整体式，杜绝老式换向阀长期存在的主阀体与过载阀体结合面之间液压油渗漏的弊端；二是用双向先导液控锁替代替原有设于阀芯内的单向阀，进而减少了装载机动臂举升后的下沉量。由于双向先导液控锁的存在，在带来好处的同时也带来如下一些问题1、降臂腔需要一个足够的压力用来开启先导阀芯，该压力通过活塞的反作用力作用于油缸主工作腔，增加动臂油缸的非工作性负荷；
2、由于副导阀芯直接设置在升臂主腔与右回油槽之间，完全脱离了动臂杆对装载机动臂的中停控制，过高的压差会大大降低副导阀芯的使用寿命，而副导阀芯一旦漏油，高压油就会直接顺着右回油槽回油，动臂就会因“失控”而下沉；3、副导阀芯的开启必须由动臂杆顶动杠杆才能移动，导致动臂杆操纵力增加，进而增大了作业人员的劳动强度；4、由于双向先导液控锁密封环节太多，容易发生液压油泄漏。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种易于操纵、工作可靠、密封效果好的新型装载机整体式多路换向阀。
本实用新型的技术方案是这样的一种新型装载机整体式多路换向阀，包括整体式阀体，阀体内设有可使液压油通过的进油路、左回油槽、右回油槽、二级进油路、中回油槽、升斗进油路、降斗进油路、升斗腔、降斗腔、降臂进油路、升臂腔、降臂腔、连接所述升臂腔的升臂主腔，在所述进油路与左回油槽之间设有安全阀，在所述进油路与升斗进油路之间设有转斗单向阀，所述升斗进油路与降斗进油路连通，一转斗杆依次穿过阀体、左回油槽、降斗腔、降斗进油路、进油路、二级进油路、升斗进油路、升斗腔、右回油槽、阀体，并且所述转斗杆设有与阀体、所穿过的各油路相适配并形成三位四通功能的台阶，一动臂杆依次穿过阀体、左回油槽、降臂腔、降臂进油路、中回油槽、二级进油路、升臂腔、右回油槽、阀体，并且所述动臂杆设有与阀体、所穿过的各油路相适配并形成四位四通功能的台阶，所述升臂腔与升臂主腔之间设有使液压油从升臂腔至升臂主腔单向流动的单向双作用先导液控制锁，所述单向双作用先导液控制锁包括锁芯、锁座、设于锁芯、锁座之间的弹簧，在锁芯内部设有先导阀芯，阀体上设有开锁控制腔，所述开锁控制腔设有液压油进口，一活塞设于所述开锁控制腔与所述先导阀芯之间，并且所述活塞的一端与所述先导阀芯无限接近。
优选的上述一种新型装载机整体式多路换向阀，所述转斗杆纵向两端分别设有降斗控制腔、升斗控制腔，所述降斗控制腔、升斗控制腔分别设有液压油进口；所述动臂杆纵向两端分别设有降臂控制腔、升臂控制腔，所述升臂控制腔远离降臂控制腔的那一侧还包括浮动控制腔，所述降臂控制腔、升臂控制腔、浮动控制腔分别设有液压油进口，所述升臂控制腔与浮动控制腔之间设有浮动活塞。
优选的上述一种新型装载机整体式多路换向阀，所述活塞包括外控活塞与内置活塞两部分，所述外控活塞纵向一端设于开锁控制腔，外控活塞与内置活塞相邻的那一侧纵向端面与降臂腔之间设有导油槽。
优选的上述一种新型装载机整体式多路换向阀，所述锁座与阀体之间设有密封圈。
优选的上述一种新型装载机整体式多路换向阀，所述升斗腔与右回油槽之间设有升斗过载阀，所述降斗腔与左回油槽之间设有降斗过载阀。
优选的上述一种新型装载机整体式多路换向阀，所述转斗杆、动臂杆为实心部件。
上述一种新型装载机整体式多路换向阀，通过用单向双作用先导液控锁替换原有的双向先导液控锁，并且“开锁”方式由外部先导控制油作用于外控活塞来实现，不会增加动臂油缸的非工作性负荷，另外单向双作用先导液控锁的“开锁”方式即可以由外部先导控制油作用于外控活塞来实现，也可以由降臂腔中的液压油作用于内置活塞来实现，这种双作用方式给“开锁”加了“双保险”，提高了锁的可靠性。单向双作用先导液控锁的结构形式在装载机处于“中停”时，升臂主腔依次经过锁芯及动臂杆的两次密封，即使锁芯出现泄漏，动臂杆依然可以起到二次密封的作用，装载机的动臂仍旧处于“中停”状态，提高了装载机动臂“中停”控制的可靠性。“浮动”功能的实现，不再依赖手动操纵力去实现“开锁”，而是由外部先导控制油作用于浮动活塞来实现，同时所有的滑阀换向均由外部先导控制油来实现，全面减轻了操纵力，并且减少锁的密封环节，避免外渗漏现象发生。
图1为本实用新型实施例的正视图；图2为图1的左视图；图3为图1的后视图；图4为图1中B-B剖视图；图5为图1中C-C剖视图；图6为图5中F局部放大图；图7为图2中D-D剖视图；图8为本实施例的液压系统原理图；图9为本实施例的先导控制油系统原理图。
具体实施方式
实施例是一种新型装载机整体式多路换向阀，参考图1至图9，该阀各部位名称如下安全阀1、左回油槽2、进油路3、转斗单向阀4、升斗进油路5、单向阀弹簧6、堵头7、升斗腔8、右回油槽9、转斗杆10、升斗控制腔11、浮动控制腔12、浮动活塞13、升臂控制腔14、动臂杆15、升臂腔16、升臂进油路17、中回油槽18、二级进油路19、降臂进油路20、降臂腔21、降斗进油路22、降斗腔23、阀体24、降臂控制腔25、降斗控制腔26、降斗过载阀27、桥28、升斗过载阀29、开锁控制口30、外控活塞31、内置活塞32、升臂主腔33、先导阀芯34、锁芯35、阻尼孔36、锁弹簧37、锁座38。
该阀主要有安全阀1、转斗单向阀4、单向阀弹簧6、堵头7、转斗杆10、浮动活塞13、动臂杆15、阀体24、降斗过载阀27、升斗过载阀29、外控活塞31、内置活塞32、先导阀芯34、锁芯35、锁弹簧37、锁座38共16个部件。
参考图7，安全阀1装置于阀体24的进油路3与左回油槽2之间，当进油路3内的压力超过安全阀调定值时，安全阀1自动开启，使进油路3内的高压油经左回油槽2流回油箱，实现系统的安全保护功能。在阀体24的进油路3与升斗进油路5之间装置转斗单向阀4，参考图4，升斗进油路5与降斗进油路22之间被桥28连通，所以转斗单向阀4是装载机升斗或降斗作业时共用的单向阀。参考图2、图3、图7，转斗杆10及动臂杆15分别位于阀体24的中间及下部，都为实心结构。参考图4，在转斗杆10的升斗腔8与右回油槽9之间设有升斗过载阀29，当升斗腔8内的压力超过升斗过载阀29的调定压力时，升斗过载阀29自动开启，升斗腔8内的压力油经过右回油槽9流回油箱；在降斗腔23与左回油槽2之间设有降斗过载阀27，当降斗腔23内的压力超过降斗过载阀27的调定压力时，降斗过载阀27自动开启，降斗腔23内的压力油经过左回油槽2流回油箱。参考图5及图6，在动臂杆15的升臂腔16与升臂主腔33之间设有单向双作用先导液控锁，所述单向双作用先导液控锁包括锁芯35及设于锁芯内的先导阀芯34、锁弹簧37、锁座38、阻尼孔36，阀体上设有开锁控制腔30，该开锁控制腔30设有先导控制油进油口，并且在所述开锁控制腔30与单向双作用先导液控锁之间设有活塞，所述活塞包括外控活塞31、内置活塞32。工作的时候，升臂主腔33内的高压油与右回油槽9之间有两道密封，即单向双作用液控锁与阀体之间的密封及动臂杆15与阀体之间的密封，从而使得单向双作用先导液控锁既起到单向阀的作用，同时也可以更加有效地减少装载机动臂举升后的下沉量。
转斗杆10为三位四通机能形式，动臂杆15为四位四通技能形式。工作时，操纵转斗杆10实现对装载机转斗油缸的升斗——中立——降斗三个功能的控制，对应于图8三位四通控制阀51的阀芯工作于右位—中位—左位；操纵动臂杆15实现对装载机动臂油缸的升臂——中立——降臂——浮动四个功能的控制，对应于图8四位四通控制阀52的阀芯工作于右位—中位—左一位—左二位。
参考图7，此时转斗杆10及动臂杆15都处于中立位置，工作油由进油路3进入，经过二级进油路19、升臂进油路17、中回油槽18流回油箱。此时降斗腔23、升斗腔8及降臂腔21、升臂腔16分别被转斗杆10及动臂杆15所封闭，装载机铲斗和大臂处于“中停”状态。
参考图9，当转斗手柄61位于升斗位时，先导阀63阀芯工作于上位，高压油P2经先导阀63从出口a1出来，参考图8，从出口a1出来的高压油作用于三位四通液控阀51，使三位四通液控阀51阀芯工作于右位，此即外部先导控制油进入升斗控制腔11，参考图7，转斗杆10由中立位置向左移动至换向位置，进油路3与二级进油路19之间被切断，升斗进油路5与升斗腔8之间被连通，且降斗腔23与左回油槽2之间被连通，进油路3中的液压油打开转斗单向阀4依次进入升斗进油路5、升斗腔8，同时，降斗腔23中的液压油经左回油槽2流回油箱，装载机实现“升斗”功能。参考图9，当转斗手柄61位于降斗位时，先导阀64阀芯工作于上位，高压油P2经先导阀64从出口b1出来，参考图8，从出口b1出来的高压油作用于三位四通液控阀51，使三位四通液控阀51阀芯工作于左位，此即外部先导控制油进入降斗控制腔26，参考图7，转斗杆10由中立位置向右移动至换向位置，进油路3与二级进油路19之间被切断，降斗进油路22与降斗腔23之间被连通，且升斗腔8与右回油槽9之间被连通，进油路3中的液压油打开转斗单向阀4依次进入升斗进油路5、桥28(参考图4)、降斗进油路22进入降斗腔23，同时，升斗腔8中的液压油进入右回油槽9流回油箱，装载机实现“降斗”功能。
参考图9，当转斗手柄61位于中位，动臂手柄62位于升位时，先导阀65阀芯工作于上位，高压油P2经先导阀65从出口a2出来，参考图8，从出口a2出来的高压油作用于四位四通液控阀52，使四位四通液控阀52阀芯工作于右位，此即外部先导控制油进入升臂控制腔14，参考图7，转斗杆10处于中立位置，外部先导控制油进入升臂控制腔14时，动臂杆15由中立位置向左移动至换向位置，升臂进油路17与中回油槽18之间被切断，升臂进油路17与升臂腔16之间被连通，且降臂腔21与左回油槽2之间被连通，进油路3中的液压油依次经过二级进油路19、升臂进油路17、升臂腔16，(参考图5)并继续打开锁芯35进入升臂主腔33；同时，降臂腔21中的液压油进入左回油槽2流回油箱，装载机实现“升臂”功能。参考图9，当转斗手柄61位于中位，动臂手柄62位于降位时，先导阀66阀芯工作于上一位，高压油P2经先导阀66从出口b2及出口c出来，参考图8，从出口b2出来的高压油作用于四位四通液控阀52，出口c出来的高压油作用于浮动控制腔12，使得四位四通液控阀52阀芯工作于左一位，此即外部先导控制油进入降臂控制腔25及浮动控制腔12，参考图8，从出口b2出来的先导控制油同时驱动控制阀53使其阀芯工作于左位，此即控制油进入开锁控制口30，参考图7，当外部先导控制油同时进入降臂控制腔25、开锁控制口30及浮动控制腔12时，浮动活塞13移向左侧，动臂杆15由中立位置向右移动至第一个换向位置，升臂进油路17与中回油槽18之间被切断，降臂进油路20与降臂腔21之间被连通，且升臂腔16与右回油槽9之间亦被连通，二级进油路19中的液压油经过降臂进油路20进入降臂腔21；同时，开锁控制口30中的控制油推动外控活塞31向右顶动内置活塞32(参考图5及图6)并向右移动，顶启先导阀芯34，升臂主腔33中的液压油经阻尼孔36开始流向升臂腔16并进入右回油槽9流回油箱，形成先导溢流，这时，在阻尼孔36的阻尼作用下，锁芯35即被开启，升臂主腔33中的大量液压油经升臂腔16并进入右回油槽9流回油箱，装载机实现“降臂”功能；如果发生异常情况，当开锁力较大时，降臂腔21中的液压油还可以通过一导油槽推动内置活塞32(参考图5及图6)向右移动，顶启先导阀芯34，完成“开锁”，使装载机实现“降臂”功能，这里所述的导油槽是设于内置活塞与外控活塞邻接的那一侧纵向端面与降臂腔之间一个可以使液体通过的槽，它甚至可以在降臂腔21与内置活塞32左端面之间在所述外控活塞31上开设的若干个导油孔。这种双作用开锁性能既减少了正常情况下动臂油缸的非工作性负荷，也提高了“开锁”的可靠性。参考图9，当转斗手柄61位于中位，动臂手柄62位于浮动位时，先导阀66阀芯工作于上二位，高压油P2经先导阀66从出口b2出来，出口c即先导控制口的油接通油箱，参考图8，从出口b2出来的高压油作用于四位四通液控阀52，出口c出来的高压油直接回油箱，使得四位四通液控阀52阀芯工作于左二位，此即外部先导控制油进入降臂控制腔25，当外部先导控制油进入降臂控制腔25、开锁控制口30，且浮动控制腔12和升臂控制腔14接通回油时，浮动活塞13移向右侧，动臂杆15向右移动至第二个换向位置，降臂腔21、降臂进油路20与中回油槽18三者之间被连通，即降臂腔21与油箱和进油路全面连通，且升臂腔16与右回油槽9连通，同时，开锁控制口30中的控制油推动外控活塞31向右推动内置活塞32(参考图5及图6)并向右移动，顶启先导阀芯34，升臂主腔33中的液压油经阻尼36孔开始流向升臂腔16并进入右回油槽9流回油箱，形成先导溢流，这时，在阻尼孔36的阻尼作用下，锁芯35即被开启，升臂主腔33中的大量液压油经升臂腔16并进入右回油槽9流回油箱，装载机实现“浮动”功能。在本实施中，所述锁座38与阀体之间还设有密封圈，通过该密封圈防止液压油泄漏。
由于转斗杆10左右换向时二级进油路19均被切断，这时动臂失去液压油源而无法升降，因此此种整体式多路阀为串联结构形式。
权利要求1.一种新型装载机整体式多路换向阀，包括整体式阀体，阀体内设有可使液压油通过的进油路、左回油槽、右回油槽、二级进油路、中回油槽、升斗进油路、降斗进油路、升斗腔、降斗腔、降臂进油路、升臂腔、降臂腔、连接所述升臂腔的升臂主腔，在所述进油路与左回油槽之间设有安全阀，在所述进油路与升斗进油路之间设有转斗单向阀，所述升斗进油路与降斗进油路连通，一转斗杆依次穿过阀体、左回油槽、降斗腔、降斗进油路、进油路、二级进油路、升斗进油路、升斗腔、右回油槽、阀体，并且所述转斗杆设有与阀体、所穿过的各油路相适配并形成三位四通功能的台阶，一动臂杆依次穿过阀体、左回油槽、降臂腔、降臂进油路、中回油槽、二级进油路、升臂腔、右回油槽、阀体，并且所述动臂杆设有与阀体、所穿过的各油路相适配并形成四位四通功能的台阶，其特征在于所述升臂腔与升臂主腔之间设有使液压油从升臂腔至升臂主腔单向流动的单向双作用先导液控制锁，所述单向双作用先导液控制锁包括锁芯、锁座、设于锁芯、锁座之间的弹簧，在锁芯内部设有先导阀芯，阀体上设有开锁控制腔，所述开锁控制腔设有液压油进口，一活塞设于所述开锁控制腔与所述先导阀芯之间，并且所述活塞的一端与所述先导阀芯无限接近。
2.如权利要求1所述的一种新型装载机整体式多路换向阀，其特征在于所述转斗杆纵向两端分别设有降斗控制腔、升斗控制腔，所述降斗控制腔、升斗控制腔分别设有液压油进口；所述动臂杆纵向两端分别设有降臂控制腔、升臂控制腔，所述升臂控制腔远离降臂控制腔的那一侧还包括浮动控制腔，所述降臂控制腔、升臂控制腔、浮动控制腔分别设有液压油进口，所述升臂控制腔与浮动控制腔之间设有浮动活塞。
3.如权利要求1所述的一种新型装载机整体式多路换向阀，其特征在于所述活塞包括外控活塞与内置活塞两部分，所述外控活塞纵向一端设于开锁控制腔，外控活塞与内置活塞相邻的那一侧纵向端面与降臂腔之间设有导油槽。
4.如权利要求1所述的一种新型装载机整体式多路换向阀，其特征在于所述锁座与阀体之间设有密封圈。
5.如权利要求1所述的一种新型装载机整体式多路换向阀，其特征在于所述升斗腔与右回油槽之间设有升斗过载阀，所述降斗腔与左回油槽之间设有降斗过载阀。
6.如权利要求1所述的一种新型装载机整体式多路换向阀，其特征在于所述的转斗杆、动臂杆为实心部件。
专利摘要本实用新型公开一种新型装载机整体式多路换向阀，包括阀体、设于阀体内的各种油路，与所述油路适配的安全阀、转斗单向阀、转斗杆、动臂杆，所述转斗杆与阀体及其油路提供三位四通的功能，所述动臂杆与阀体及其油路提供四位四通的功能，通过用单向双作用先导液控制锁替代公知的双向先导式液控锁，减少动臂油缸的非工作性负荷，提高动臂杆对装载机动臂的“中停”控制的可靠性，通过采用实心阀体，避免阀杆高压变形造成卡紧的同时，也排除了“开锁”所需杠杆力的缺陷，减轻了操纵力，通过单向双作用先导液控制锁在升臂油缸与回油槽之间形成双道密封，避免了液压油向外渗漏，提高了工作的可靠性。
文档编号F15B13/00GK2878758SQ200520074828
公开日2007年3月14日 申请日期2005年8月19日 优先权日2005年8月19日
发明者许自进, 蒲光明 申请人:许自进, 蒲光明