专利名称：一种组合控制阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种组合控制阀，特别涉及一种用于液压支架的集换向阀与液控单向 阀与一体的组合控制阀。
背景技术：
立柱液控单向阀作为支架液压系统的核心部件，是保证其实现有效支护顶板作用 的关键液压元件之一。大流量立柱单向阀结构现有直动式、旁导式、二级开启式。直动式 立柱单向阀结构简单，一般传统液控单向阀均为此结构，这种液控单向阀流量一般不是很 大，公称压力也不能太高，因为这种结构冲击比较大，虽然也采取了一些措施来减小降柱过 程中的冲击，比如加装节流孔、采取杆封等结构，冲击减小了不少，但当流量大于400L/min， 压力高于45MPa时给设计带来了很大困难，虽然采取小孔阻尼措施但还是无法从根本上解 决冲击现象；国内外均出现大流量液控单向阀因冲击问题造成工作面安全阀、立柱大面积 损坏的现象，所以到目前为止，直动式的液控单向阀主要使用在流量不是很大，压力不是很 高的工作面。旁导式立柱单向阀两边出液，冲击比较小，但是结构复杂，它主要是为了增大 液控单向阀回液流量，减小回液阻力，研究发现在支架降移升过程中用时间最多的是降柱 时间，为了提高快速移架的速度，一般要求液控单向阀回液阻力尽可能小，回液通道尽可能 大，但同时出现了一个问题，就是回液要通过电液控换向阀，也就要求主阀的通道也很大， 给实现带来了一定的难度，旁通式液控单向阀的设计正是基于此，它的一路回液经过主阀， 另一路回液直接通回油，这样主阀的通道就不要求那么大；二级开启式立柱单向阀开启过 程分两级卸载，具体点说，就是存在一个泄压和泄流的过程，第一阶段的主要作用是小阀芯 开启，主要作用是泄压，紧接着大阀芯开启，大通道泄流，这样就可以有效的减小液压冲击， 但结构复杂，加工精度要求高。其特点是因为两级卸载，大阀与小阀组建和在一起形成启 闭、溢流的大小流量分别卸载的二级卸载的结构，大顶杆与小阀芯组件连锁卸载动作；达到 防液压冲击的目的。现有的液压支架组合控制技术中，主控换向阀(操纵阀)的一个工作口接液控单 向阀进液口，升柱时高压液通过主控换向阀和液控单向阀向立柱无杆腔供液。降柱时高压 液通过液控单向阀和主控换向阀回液。这样，液控单向阀的流量受主控换向阀(操纵阀) 所限制，要实现快速降柱、升柱功能不仅需要加大立柱液控单向阀的流量，而且必须加大主 控换向阀的流量，而加大主控换向阀流量会使成本明显增大。
发明内容
本发明采用换向阀芯和液控单向阀芯组合控制，高压液无需经过主控换向阀，主 控换向阀只起到控制换向阀芯打开的作用，即使采用小流量主控换向阀也可实现快速升、 降柱。为实现上述目的，采用的技术方案如下一种组合控制阀，其阀体中包括两个以上的液控单向阀芯和两个以上的换向阀芯，换向阀芯的控制口连接组合控制阀的换向阀芯控制口，换向阀芯的进液口连接组合控 制阀进液口，换向阀芯的回液口连接组合控制阀回液口，液控单向阀芯的控制口连接组合 控制阀的单向阀芯控制口，液控单向阀芯的出液端连接组合控制阀工作口，至少一个液控 单向阀芯其进液端连接至少一个换向阀芯的工作口，且每个换向阀芯的工作口连接至少一 个液控单向阀芯的进液端。所述液控单向阀芯为二级开启结构。所述单向阀芯控制口的数量为一个，其控制所有液控单向阀芯；或者，所述单向阀 芯控制口的数量为多个，每个单向阀芯控制口控制一个或多个所述液控单向阀芯。所述换向阀芯控制口的数量为一个，其控制所有换向阀芯；所述换向阀芯控制口 的数量为多个，每个换向阀芯控制口控制一个或多个所述换向阀芯。所述两个以上的液控单向阀芯中，存在进液端不连接换向阀芯工作口的液控单向 阀芯，其进液端连接组合控制阀的快速回液旁路回液口。所述组合控制阀工作口的数量为一个，其连接一个或多个被控制元件(例如液压 缸)；或者组合控制阀工作口的数量为多个，其连接一个或多个被控制元件。本发明的优点在于采用换向阀芯和液控单向阀芯组合控制，主控换向阀只起到控制换向阀芯打开的 作用，即使采用小流量主控换向阀也可实现快速伸、收液压缸动作(特别适用于立柱、推移 等大缸径液压缸)。可以采用快速旁路与换向阀芯同时回液，显著提高收液压缸速度；快速旁路与换向阀芯回液均不经过主控换向阀，收液压缸速度不受主控换向阀流 量限制；快速旁路回液液控单向阀芯可以采用二级开启结构，有效的减小了液压冲击。节省液压管路，增加空间。
附图1为本发明所述实施例1组合控制阀的原理图。 附图2为本发明所述实施例2组合控制阀的原理图。 附图3为本发明所述实施例3组合控制阀的原理图。 附图4为本发明所述实施例4组合控制阀的原理图。图中，1-第一液控单向阀芯，2-第二液控单向阀芯，3-第一换向阀芯，4-第二换向 阀芯，5-第三液控单向阀芯，6-第四液控单向阀芯，R-回液通路，P-进液通路，A，A ’ -换向
阀芯控制口，B，B’ -液控单向阀芯控制口，C，C’ -快速旁路回液口，D，D’ -组合控制阀工作□。
具体实施例方式实施例1参见附图1，其描述了本发明的一种优选实施方式。一种组合控制阀包括换向阀芯3、换向阀芯4、液控单向阀芯1和液控单向阀芯2， 液控单向阀芯1和液控单向阀芯2的控制口连接组合控制阀的液控单向阀芯控制口，换向
4阀芯3和换向阀芯4的控制口连接组合控制阀的换向阀芯控制口，液控单向阀芯2的进液 端经组合控制阀的快速旁路回液口连接回液通路R，出液端经组合控制阀工作口连接液压 缸无杆腔，液控单向阀芯1的进液端分别连接换向阀芯3的工作口和换向阀芯4的工作口， 出液端经组合控制阀工作口连接液压缸无杆腔，换向阀芯3的进液口和换向阀芯4的进液 口同时连接进液通路P，换向阀芯3的回液口和换向阀芯4的回液口同时连接回液通路R。升柱时高压液通过换向阀控制口使换向阀芯换向，高压液通过进液通路P、换向阀 芯3，4、液控单向阀芯1后进入液压缸无杆腔，组合控制阀工作口可接安全阀。降柱时高压 液通过液控单向阀芯控制口使液控单向阀芯解锁，液压缸无杆腔的高压液一部分通过液控 单向阀芯2从快速旁路回液口直接回液，另一部分通过液控单向阀芯1、换向阀芯3，4到达 回液通路R回液。与快速旁路回液口相通的液控单向阀芯2可以为二级开启结构，即先卸 压后卸流，以有效减少高压大流量产生的液压冲击，另外一个液控单向阀芯可以采用直动 结构，也可以同样使用二级开启结构。其中，所述的快速旁路回液口为组合控制阀阀体上的一个连接口，液控单向阀芯 如果其进液端不连接换向阀芯，则该进液端在组合控制阀中的出口即为快速旁路回液口。 在实际应用中，其一般连接回液通路。实施例2参见附图2，其公开了本发明的另一种优选实施方式。一种组合控制阀包括换向阀芯3、换向阀芯4、液控单向阀芯1和液控单向阀芯2， 换向阀芯3和换向阀芯4的控制口分别连接组合控制阀的换向阀芯控制口 A和A’，液控单 向阀芯1和液控单向阀芯2的控制口分别连接组合控制阀的单向阀芯控制口 B’和B，液控 单向阀芯1和液控单向阀芯2的出液口分别连接组合控制阀的两个组合控制阀工作口 D和 D’，换向阀芯3的进液口和换向阀芯4的进液口同时连接进液通路P，换向阀芯3的回液口 和换向阀芯4的回液口同时连接回液通路R，液控单向阀芯1的进液端连接换向阀芯3的工 作口，液控单向阀芯2的进液端连接换向阀芯4的工作口。伸液压缸1时高压液通过A’ 口使换向阀芯4换向，高压液通过进液通路P、换向阀 芯4、液控单向阀芯2后进入液压缸1无杆腔，D 口可接安全阀。收液压缸1时高压液通过 B 口使液控单向阀芯2解锁，液压缸1无杆腔的高压液通过液控单向阀芯2、换向阀芯4到 达回液通路R回液。伸液压缸2时高压液通过A 口使换向阀芯3换向，高压液通过进液通路P、换向阀 芯3、液控单向阀芯1后进入液压缸2无杆腔，D’ 口可接安全阀。收液压缸2时高压液通 过B’ 口使液控单向阀芯1解锁，液压缸2无杆腔的高压液通过液控单向阀芯1、换向阀芯3 到达回液通路R回液。同样，上述液控单向阀芯可以采用直动结构，也可以使用二级开启结构。可以理解的是，如需要控制更多的液压缸，可以通过增加换向阀芯和液控单向阀 芯数量的方式实现。每增加η个液压缸，即需要增加η个换向阀芯和η个液控单向阀芯， 其连接方式如实施例2中控制每个液压缸的各部件的连接关系即可。当然，组合控制阀工 作口的数量与所控制的液压缸的数量并不需要一一对应，既可以多个工作口控制一个液压 缸，也可以一个工作口控制多个液压缸，这都是本领域技术人员可以根据实际情况在现场 进行设置的，这种设置都是本领域公知的技术。
另外，同样可以理解的是，虽然实施例2中液控单向阀芯和换向阀芯由不同的控 制口分别控制，其同样可以如实施例1中所述，即所有液控单向阀芯统一由一个控制口控 制，所有换向阀芯统一由一个控制口控制。且如果有更多个液控单向阀芯和换向阀芯，其控 制方式也可是是混合的，如一个控制口控制两个液控单向阀芯，而另一控制口控制一个液 控单向阀芯。实施例3参见附图3，其公开了本发明的另一种优选实施方式。其于实施例2的不同在于，组合控制阀仅控制一个液压缸。因此，设置一个单向阀 芯控制口和一个组合控制阀工作口即可，两个液控单向阀芯的出液端同时经组合控制阀工 作口连接液压缸。其具体工作方式与实施例2中组合控制阀的工作方式类似。实施例4参见附图4，其公开了本发明的另一种优选实施方式。增加了液控单向阀芯5和液控单向阀芯6，液控单向阀芯5和液控单向阀芯6的出 液端分别经组合控制阀工作口与两个液压缸的有杆腔连接，进液端分别经快速旁路回液口 连接回液通路R。收液压缸1时高压液通过液控单向阀芯控制口 B使2、6两个液控单向阀芯解锁， 液压缸无杆腔的高压液一部分通过液控单向阀芯6从快速旁路回液口 C直接回液，另一部 分通过液控单向阀芯2、换向阀芯4到达回液通路R回液。收液压缸2时高压液通过液控单向阀芯控制口 B’ 口使1、5两个液控单向阀芯解 锁，液压缸无杆腔的高压液一部分通过液控单向阀芯5从快速旁路回液口 C’直接回液，另 一部分通过液控单向阀芯1、换向阀芯3到达回液通路R回液。可以理解的是，以上四种实施方式只是为了更好的说明本发明的工作原理而做出 的示例性说明。本领域技术人员同样可以通过组合得到其它的组合控制阀，如采用附图2 中控制液压缸1的部件和采用附图4中控制液压缸2的部件组合成的组合控制阀。同样可以理解的是，上述连接仅为一种示例性的连接方式。本领域技术人员同样 可以使用其它的连接方式来实现不同的功能，上述使用同样落入本发明的保护范围之内。 同时，本发明所述的组合控制阀还可以具有其它功能性的接口，如进液通路P的接口(可称 之为组合控制阀进液口)、回液通路R的接口(可称之为组合控制阀回液口)等，因其与本 发明的主旨无关，在此不予累述。以上所述，仅为本发明专利较佳的具体实施方式
，但本发明专利的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利揭露的技术范围内，可轻易想到 的变化或替换，都应涵盖在本发明专利的保护范围之内。
权利要求
1.一种组合控制阀，其特征在于组合控制阀阀体中包括两个以上的液控单向阀芯和 两个以上的换向阀芯，所述换向阀芯的控制口连接所述组合控制阀的换向阀芯控制口，所 述换向阀芯的进液口连接组合控制阀进液口，所述换向阀芯的回液口连接组合控制阀回液 口，所述液控单向阀芯的控制口连接所述组合控制阀的单向阀芯控制口，所述液控单向阀 芯的出液端连接组合控制阀工作口，至少一个所述液控单向阀芯其进液端连接至少一个所 述换向阀芯的工作口，且每个所述换向阀芯的工作口连接至少一个所述液控单向阀芯的进 液端。
2.如权利要求1所述的组合控制阀，其特征在于，所述液控单向阀芯为二级开启结构。
3.如权利要求1所述的组合控制阀，其特征在于，所述单向阀芯控制口的数量为一个。
4.如权利要求1所述的组合控制阀，其特征在于，所述单向阀芯控制口的数量为多个， 每个单向阀芯控制口控制一个或多个所述液控单向阀芯。
5.如权利要求1-4其中任一所述的组合控制阀，其特征在于，所述换向阀芯控制口的 数量为一个。
6.如权利要求1-4其中任一所述的组合控制阀，其特征在于，所述换向阀芯控制口的 数量为多个，每个换向阀芯控制口控制一个或多个所述换向阀芯。
7.如权利要求1-4其中任一所述的组合控制阀，其特征在于，所述两个以上的液控单 向阀芯中，存在进液端不连接换向阀芯工作口的液控单向阀芯，其进液端连接组合控制阀 的快速回液旁路回液口。
8.如权利要求5所述的组合控制阀，其特征在于，所述两个以上的液控单向阀芯中，存 在进液端不连接换向阀芯工作口的液控单向阀芯，其进液端连接组合控制阀的快速回液旁 路回液口。
9.如权利要求6所述的组合控制阀，其特征在于，所述两个以上的液控单向阀芯中，存 在进液端不连接换向阀芯工作口的液控单向阀芯，其进液端连接组合控制阀的快速回液旁 路回液口。
10.如权利要求7-9所述的组合控制阀，其特征在于，所述组合控制阀工作口的数量为 一个或多个。
全文摘要
一种组合控制阀，包括两个以上的液控单向阀芯和两个以上的换向阀芯，所述换向阀芯的控制口连接所述组合控制阀的换向阀芯控制口，所述换向阀芯的进液口连接组合控制阀进液口，所述换向阀芯的回液口连接组合控制阀回液口，所述液控单向阀芯的控制口连接所述组合控制阀的单向阀芯控制口，所述液控单向阀芯的出液端连接组合控制阀工作口，至少一个所述液控单向阀芯其进液端连接至少一个所述换向阀芯的工作口，且每个所述换向阀芯的工作口连接至少一个所述液控单向阀芯的进液端。
文档编号F15B13/02GK102072214SQ20101057204
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月3日 优先权日2010年12月3日
发明者刘晓萌, 宋艳亮, 王伟, 王巍, 韦文术 申请人:北京天地玛珂电液控制系统有限公司