专利名称：一种合流阀块及应用该合流阀块的液压系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种用于工程机械的合流阀块及应用该合流阀块的液压系统。
背景技术：
工程机械的液压系统工作时，有时候需要执行元件快速动作，有时候需要慢速微动作。快速动作时需要流量较大，此时ー个泵提供流量往往难以满足工作需要，需要进行双泵或者多泵合流。微动作时需要流量小，一个小泵的流量足以满足系统需要。因此，合流阀块在工程机械中的应用十分广泛。请參考图1，图I为现有技术中液压系统的合流阀块的工作原理图；下面简要介绍 这种结构的合流阀块在工作中存在的技术缺陷。现有技术中，如图I所示，上述液压系统包括两个执行元件r、工作阀2'，合流阀块包括合流阀3'，其为电磁换向阀。工作阀2'的第一主油ロ C、第二主油ロ D分别连接两个执行元件I'的第一腔、两个执行元件I'的第二腔，工作阀2'的供油ロ连接第一油泵4'，回油ロ连接油箱6'。合流阀3'的第一工作油ロ AE、第二工作油ロ BF分别连接两个执行元件I'的第一腔、两个执行元件I'的第二腔，合流阀3'的供油ロ连接第二油泵5'，回油ロ连接油箱6'。工作过程中，当系统只需要微动作时，工作阀2'參与工作，合流阀3'不參与エ作。当需要执行元件I'快速动作时，操作人员手动切换电磁换向阀的工作位置，实现第一油泵4'、第二油泵5'同时向执行元件r供油。例如，当工作阀2'处于第一工作位置，即其第一工作油ロ AC与其供油ロ连通时，则应当切换合流阀3'至第一工作位置，使其第一工作油ロ AE与其供油ロ连通，实现第一油泵4'、第二油泵5'合流。当工作阀2'处于第二工作位置吋，则需要操作人员手动切換合流阀3'至第二工作位置，实现两个供油泵合流。上述合流阀块具有如下技术缺陷(I)操作复杂，切換时机不好掌握上述合流或者分流过程都依靠操作人员手动切换进行人工选择控制，切换选择需要人为判断，切換时机不好掌握；(2)合流流量不能按需求供给由于上述合流阀为电磁阀，阀芯只有切断或者打开两种状态，只起到接通、断开的作用，合流的流量要么最大，要么为零，所以流量不能按需供给；(3)容易出现误操作因为合流切換的反复，人为判断容易出现混乱，容易出现误操作，造成液压系统的损坏，甚至危及人身安全。有鉴于此，亟待针对上述合流阀块做进ー步的优化设计，使其能够在操作人员简单便捷的操作下实现合流或分流，并且能够根据系统需要调节供油流量的大小，提高合流阀块的可操作性和工作稳定性。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题为提供一种用于工程机械的合流阀块，使其能够在操作人员简单便捷的操作下实现合流或者分流，并且能够根据系统需要调节供油流量的大小，提高合流阀块的可操作性和工作稳定性。在此基础上，本实用新型还提供包括上述合流阀块的液压系统。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种液压系统的合流阀块，所述液压系统包括工作阀，所述合流阀块包括合流阀，所述合流阀块设有第一工作油ロ、第二工作油ロ、进油口和回油ロ，以及至少ー组第一执行油口和第二执行油ロ ；第一工作油ロ、第二工作油ロ通过所述工作阀分别连通第一进油路、第一回油路，或第一回油路、第一进油路；第一エ作油ロ、第二工作油ロ还分别连通所述第一执行油ロ、所述第二执行油ロ ；所述合流阀为液动先导换向阀，所述合流阀的两控制油ロ连通所述工作阀，且所 述合流阀两控制油ロ之间的压差由所述工作阀控制；当所述合流阀处于第一工作位置时，所述进油ロ、所述回油ロ分别连通所述第一执行油ロ、所述第二执行油ロ ；处于第二工作位置吋，所述进油ロ、所述回油ロ分别连通所述第二执行油ロ、所述第一执行油ロ ；处于第三工作位置时，第一执行油ロ、第二执行油ロ与所述进油ロ、所述回油ロ均断开。优选地，还包括第一换向节流阀和第二换向节流阀，所述第一换向节流阀设置于所述第一工作油ロ至所述第一执行油ロ的通路上，所述第二换向节流阀设置于所述第二工作油口和所述第ニ执行油ロ的通路上；第一梭阀和第二梭阀，所述第一梭阀的两进油ロ分别连通所述第一换向节流阀的第一主油ロ、所述第二换向节流阀的第二主油ロ ；所述第二梭阀的两进油ロ分别连通所述第一换向节流阀的第二主油ロ、所述第二换向节流阀的第一主油ロ ；所述第一梭阀的出油ロ、所述第二梭阀的出油ロ分别连通所述合流阀的两控制油ロ。优选地，所述第一换向节流阀和所述第二换向节流阀均为液动先导换向节流阀；所述第一换向节流阀的两控制油ロ分别连通所述第一换向节流阀的第一主油ロ、第二主油ロ ；所述第二换向节流阀的两控制油ロ分别连通所述第二换向节流阀的第一主油ロ、第二主油ロ。优选地，所述合流阀为三位四通换向阀。优选地，具有两组所述第一执行油口和第二执行油ロ。本实用新型提供一种液压系统的合流阀块，包括合流阀，合流阀块设有第一工作油ロ、第二工作油ロ、进油口和回油ロ，以及至少ー组第一执行油口和第二执行油ロ ，第一工作油ロ、第二工作油ロ通过工作阀分别连通第一进油路、第一回油路，或第一回油路、第一进油路；第一工作油ロ、第二工作油ロ还分别连通第一执行油ロ、第二执行油ロ ；合流阀为液动先导换向阀，合流阀的两控制油ロ连通工作阀，且合流阀两控制油ロ之间的压差由工作阀控制；当合流阀处于第一工作位置时，进油ロ、回油ロ分别连通第一执行油ロ、第二执行油ロ ；处于第二工作位置时，进油ロ、回油ロ分别连通第二执行油ロ、第一执行油ロ ；处于第三工作位置时，第一执行油ロ、第二执行油ロ与进油ロ、回油ロ均断开。采用上述结构，操作人员可以仅通过控制工作阀的先导手柄的角度大小实现上述合流阀块的合流与分流，无需根据工作阀的工作位置切換合流阀的工作位置，避免人为判断切換时机带来的繁琐和误操作。并且，操作人员可以通过控制先导手柄的角度大小来调整合流阀的两侧控制油ロ的流量大小，实现按需给执行元件分配液压油，与现有技术中只能起开关作用的合流阀块相比，具有较强的工作适应性和稳定性。本实用新型还提供一种液压系统，包括工作阀和执行元件，还包括如上所述的合流阀块，所述合流阀块的第一工作油ロ、第二工作油ロ分别与所述工作阀的第一主油ロ、第ニ主油ロ连通，所述合流阀块的第一执行油ロ、第二执行油ロ与所述执行元件连通。优选地,所述工作阀为液动先导换向阀。由于上述合流阀块具有上述技术效果，因此，包括该合流阀块的液压系统也应当具有相应的技术效果，在此不再赘述。
图I为现有技术中的液压系统的合流阀块的工作原理图； 图2为本实用新型所提供合流阀块的ー种具体实施方式
的工作原理图；图3为图2的结构示意图；图4为图3的A-A向剖视图。其中，图I中的附图标记与部件名称之间的对应关系为执行元件I';エ作阀2';合流阀3';第一油泵4';第二油泵5';油箱6'；图2-图4中的附图标记与部件名称之间的对应关系为执行元件I ;エ作阀2 ;合流阀3 ;对中弹簧31 ;第ー油泵4 ;第ー油泵5 ;油箱6 ;第ー换向节流阀7 ;第二换向节流阀8 ;第ー梭阀9 ;第ニ梭阀10 ;单向阀11。
具体实施方式
本实用新型的核心为提供一种用于工程机械的合流阀块，其能够在操作人员简单便携的操作下实现合流或者分流，并且能够根据系统需要调节供油流量的大小，提高合流阀块的可操作性和工作稳定性。本实用新型的另ー核心为提供一种包括上述合流阀块的液压系统。为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进ー步的详细说明。请參考图2至图4，图2为本实用新型所提供系统合流阀块的ー种具体实施方式
的工作原理图，图3为图2的结构示意图，图4为图3的A-A向剖视图。在ー种具体实施方式
中，如图2至图4所示，本实用新型提供一种液压系统的合流阀块，液压系统包括工作阀2，合流阀块包括合流阀3，工作阀2的第一主油ロ C、第二主油ロ D分别连接执行元件I的第一腔、执行元件I的第二腔，工作阀2的供油ロ连接第一油泵4，回油ロ连接油箱6。合流阀3的第一主油ロ E、第二主油ロ F分别连接执行元件I的第一腔、执行元件I的第二腔，合流阀3的供油ロ连接第二油泵5，回油ロ连接油箱6。合流阀块包括第一工作油ロ A、第二工作油ロ B、第一执行油ロ Al、第二执行油ロ BI、进油ロ P1、回油ロ Tl，第一工作油ロ A与工作阀2的第一主油ロ C、第一执行油ロ Al连通，第二工作油ロ B与工作阀2的第二主油ロ D、第二执行油ロ BI连通。[0038]合流阀3为液动先导换向阀，其具有两控制油ロ，并通过改变两控制油ロ的压カ差切換工作位置，该合流阀3的两控制油ロ连通工作阀2，且合流阀3两控制油ロ之间的压差由工作阀2控制；当合流阀3处于第一位置时，进油ロ Pl与第一执行油ロ Al连通，回油ロ Tl与第ニ执行油ロ BI连通；当合流阀3处于第二位置时，进油ロ Pl与第二执行油ロ BI连通，回油ロ Tl与第一执行油ロ Al连通；当合流阀3处于第三位置时，第一执行油ロ Al、第二执行油ロ BI与进油ロ P1、回油ロ Tl均断开。具体的方案中，上述合流阀块还可以包括第一换向节流阀7、第二换向节流阀8、第一梭阀9和第二梭阀10。第一换向节流阀7设置于第一工作油ロ A至第一执行油ロ Al的通路上，第二换向节流阀8设置于第二工作油ロ B和第二执行油ロ BI的通路上；当第一换向节流阀7，处于第一位置吋，其第一主油ロ的压カPxl大于其第二主油ロ的压カPx2 ;处于第二位置吋，其第二主油ロ的压カPx2大于其第一主油ロ Pxl的压カ；当第二换向节流阀8处于第一位置 时，其第一主油ロ的压カPyl大于第二主油ロ Py2的压カ；处于第二位置时，其第二主油ロ的压カPy2大于其第一主油ロ Pyl的压カ；第一梭阀9的第一进油ロ、第二进油ロ分别连通第一换向节流阀7的第一主油ロxl、第二换向节流阀8的第二主油ロ y2，第一梭阀9的出油ロ连通合流阀3的第一控制油ロcl ;第ニ梭阀10的第一进油ロ、第二进油ロ分别连通第二换向节流阀8的第一主油ロ yl、第一换向节流阀7的第二主油ロ x2，第二梭阀10的出油ロ连通合流阀3的第二控制油ロc20下面以图2所示的具体结构为例，具体描述上述合流阀块的工作过程当工作阀2处于第一工作位置时，切換第一换向节流阀7至第一位置、第二换向节流阀8至第二位置，液压油从工作阀2的第一主油ロ C流至第一工作油ロ A进入合流阀块，经第一换向节流阀7节流流至第一执行油ロ Al进入执行元件I的第一腔，执行元件I第二腔的液压油经第二执行油ロ B I流出，并经第二换向节流阀8流至第二工作油ロ B，再由エ作阀2的第二主油ロ D流回油箱。此时第一梭阀9的第一进油ロ、第二进油口中的ー者压カ为Pxl，另ー者压カ为Py2，且Pxl > Py2，即合流阀3的第一控制油ロ cl的压カ为Pxl ；此时第二梭阀10的第一进油ロ、第二进油ロ中的一者压カ为Pyl，另ー者压カ为Px2，且Px2> Pyl,即合流阀3的第二控制油ロ c2的压カ为Px2，因此合流阀3的第一控制油ロ cl、第ニ控制油ロ c2之间压カ差为Pxl-Px2。当操作者希望两个执行元件I进行微动作时，只需控制工作阀2的先导手柄小角度动作，则先导手柄输出压力Pa-Pb为较小值，流经工作阀2的流量为较小流量，即流经第ー换向节流阀7的第一主油ロ压カPxl也为较小值，则压差Pxl_Px2 <合流阀3芯的对中弹簧31的弾力，即合流阀3的阀芯打不开，合流阀3芯输出流量为零，只有第一供油泵给执行元件I供油，满足微动作要求。当操作者希望执行元件I进行快速动作吋，只需控制工作阀2的先导手柄大角度动作，则先导手柄输出压力Pa-Pb为较大值，使液压油以大流量流过第一换向节流阀7的阀芯，使第一换向节流阀7第一主油ロ压カPxl为较大值，即Pxl_Px2 >合流阀3芯的对中弹簧31的弾力，将合流阀3切換到第一工作位置，即合流阀块的供油ロ Pl与第一执行油ロ Al连通，回油ロ与Tl与第二主油ロ B I连通，实现合流阀块的合流。以上具体描述了上述合流阀块在工作阀处于第一位置时的工作过程，同样地，当工作阀2处于第二工作位置时，第一换向节流阀7切換至第二位置、第二换向节流阀8至第一位置，液压油从工作阀2的第二主油ロ D流至第二工作油ロ B进入合流阀块，经第二换向节流阀8节流流至第二执行油ロ B I进入执行元件I的第二腔，执行元件I第一腔的液压油经第一执行油ロ Al流出，并经第一换向节流阀7流至第一工作油ロ A，再由工作阀2的第一主油ロ C流回油箱。此时第一梭阀9的第一进油ロ、第二进油ロ中的一者压カ为Pxl，另一者压カ为Py2，且Py2 >Pxl，即合流阀3的第一控制油ロ Cl的压カ为Py2 ;此时第二梭阀10的第一进油ロ、第二进油ロ中的一者压カ为Pyl，另ー者压カ为Px2，且Pyl > Px2,即合流阀3的第二控制油ロ c2的压カ为Pyl，因此合流阀3的第一控制油ロ Cl、第二控制油ロ c2之间压カ差为Pyl_Py2。当操作者希望两个执行元件I进行微动作时，只需控制工作阀2的先导手柄小角度动作，使先导手柄输出压力Pb-Pa为较小值，则压差Pyl_Py2 <合流阀3芯的对中弹簧31的弾力，即合流阀3的阀芯打不开，合流阀3输出流量为零，只有第一供油泵给执行元件I供油，满足微动作要求。当操作者希望两个执行元件I快速动作吋，只需控制工作阀2的先导手柄大角度动作，使先导手柄输出压力Pb-Pa为较大值，则压差PyI-Py2 >合流阀3芯的对中弹簧31的弾力，将合流阀3切換到第二工作位置，即合流阀块的供油ロ Pl与第二执行油ロ BI连通，回油ロ与Tl与第二主油ロ BI连通，实现合流阀块的合流。显然，在工作阀2能够控制合流阀3两控制油ロ压差并且打开合流阀3时，合流阀3的工作位置与工作阀2的工作位置是对应的，即工作阀2的供油油ロ连通第一工作油ロ A和第一执行油ロ Al时，合流阀3也连通进油ロ Pl和第一执行油ロ Al，工作阀2的供油油ロ连通第二工作油ロ B和第二执行油ロ BI时，合流阀3也连通进油ロ Pl和第二执行油ロBI。由此可见，操作人员可以仅通过控制工作阀2的先导手柄的角度大小，即通过控制工作阀2输出流量改变合流阀3两控制油ロ的压差，即可实现上述合流阀块的合流与分流，无需根据工作阀2的工作位置切換合流阀3的工作位置，避免人为判断切換时机带来的 繁琐和误操作。并且，操作人员通过控制先导手柄的角度大小来调工作阀2输出流量时，合流阀3的两侧控制油ロ的压差大小可以随之调整，从而能够调整合流阀3的开度，实现按需给执行元件I分配液压油，与现有技术中只能起开关作用的合流阀块相比，具有较强的エ作适应性和稳定性。当然，上述合流阀块并不仅限于换向节流阀和梭阀结合的具体结构，还可以采用其他结构。例如，可以将合流阀3的第一控制油ロ Cl与工作阀2的第一控制油ロ a连通、合流阀3的第二控制油ロ c2与工作阀2的第二控制油ロ b连通。通过设置合流阀3的弹簧31的弾性和刚度等參数，并预先设置Pl和P2，使得当Pa-Pb ( Pl吋，工作阀2的阀芯关闭；当Pl < Pa-Pb < P2时，工作阀2的阀芯打开、合流阀3的阀芯关闭；当Pa-Pb彡Pl时，工作阀2和合流阀3的阀芯均打开。采用这种结构，操作人员同样可以通过控制工作阀2的两控制油ロ的压カ差来切换合流阀3至不同的工作位置。[0054]在另ー种具体实施方式
中，第一换向节流阀7、第二换向节流阀8为液动先导换向节流阀，第一换向节流阀7的第一控制油ロ、第二控制油ロ分别连通第一换向节流阀7的第一主油ロ xl、第二主油ロ x2 ;第二换向节流阀8的第一控制油ロ、第二控制油ロ分别连通第ニ换向节流阀8的第一主油ロ yl、第二主油ロ y2。采用这种结构，使得第一换向节流阀7、第二换向节流阀8的阀芯移动方向完全根据工作阀2的工作位置自动切換，无需操作人员手动切換第一换向节流阀7、第二换向节流阀8的工作位置，进ー步提高了上述合流阀块的自动化程度，提高其可操作性。更具体地，上述合流阀3可以为三位四通换向阀。采用这种结构，通过切换合流阀3的不同工作位置能够简单、方便地实现对执行元件I的分流和合流，并且三位四通阀具有结构简单、加工方便的特点。当然，上述合流阀3还可以采用其他结构形式的换向阀。具体的方案中，上述合流阀块可以具有两组第一执行油口和第二执行油ロ，每个第一执行油ロ Al连接ー个执行元件I的第一腔，每个第二执行油ロ BI连接ー个执行元件I的第二腔。采用这种结构，使得上述合流阀块可以同时为两个执行元件I进行供油，实现两个执行元件I同时动作。当然，上述合流阀块还可以具有多组第一执行油ロ Al和第二执行油ロ A2，使其同时为多个执行元件供油，增强上述合流阀块的工作适应性。此外，本实用新型还提供一种液压系统，包括工作阀2、执行元件I和上述合流阀块，合流阀块的第一工作油ロ A、第二工作油ロ B分别与工作阀的第一主油ロ C、第二主油ロD连通，合流阀块的第一执行油ロ Al、第二执行油ロ BI与执行元件I连通。具体的方案中，如图2所示，上述工作阀可以具体为液动先导换向阀，这样，操作人员可以通过操纵先导手柄简单、方便地控制工作阀的两个控制油ロ之间的压力，进而实现液压系统的合流或分流。当然，上述工作阀也可以为比例阀，同样能够调节其输出流量，进而使两换向节流阀的两端产生压差。由于上述合流阀块具有上述技术效果，因此，包括该合流阀块的液压系统也应当具有相应的技术效果，在此不再赘述。以上对本实用新型所提供的ー种合流阀块及应用该合流阀块的液压系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
权利要求1.一种液压系统的合流阀块，所述液压系统包括工作阀(2)，所述合流阀块包括合流阀(3)，其特征在于， 所述合流阀块设有第一工作油口、第二工作油口、进油口和回油口，以及至少一组第一执行油口和第二执行油口 ；第一工作油口、第二工作油口通过所述工作阀(2)分别连通第一进油路、第一回油路，或第一回油路、第一进油路；第一工作油口、第二工作油口还分别连通所述第一执行油口、所述第二执行油口 ； 所述合流阀(3)为液动先导换向阀，所述合流阀(3)的两控制油口连通所述工作阀(2)，且所述合流阀(3)两控制油口之间的压差由所述工作阀(2)控制； 当所述合流阀(3)处于第一工作位置时，所述进油口、所述回油口分别连通所述第一执行油口、所述第二执行油口 ；处于第二工作位置时，所述进油口、所述回油口分别连通所述第二执行油口、所述第一执行油口 ；处于第三工作位置时，第一执行油口、第二执行油口与所述进油口、所述回油口均断开。
2.根据权利要求I所述的合流阀块，其特征在于，还包括 第一换向节流阀(7)和第二换向节流阀(8)，所述第一换向节流阀(7)设置于所述第一工作油口至所述第一执行油口的通路上，所述第二换向节流阀(8)设置于所述第二工作油口和所述第二执行油口的通路上； 第一梭阀(9)和第二梭阀(10)，所述第一梭阀(9)的两进油口分别连通所述第一换向节流阀(7)的第一主油口、所述第二换向节流阀(10)的第二主油口 ；所述第二梭阀(10)的两进油口分别连通所述第一换向节流阀(8)的第二主油口、所述第二换向节流阀(8)的第一主油口 ；所述第一梭阀(9)的出油口、所述第二梭阀(10)的出油口分别连通所述合流阀的两控制油口。
3.根据权利要求2所述的合流阀块，其特征在于，所述第一换向节流阀(9)和所述第二换向节流阀(8)均为液动先导换向节流阀；所述第一换向节流阀(7)的两控制油口分别连通所述第一换向节流阀(7)的第一主油口、第二主油口 ；所述第二换向节流阀(8)的两控制油口分别连通所述第二换向节流阀(8)的第一主油口、第二主油口。
4.根据权利要求1-3任一项所述的合流阀块，其特征在于，所述合流阀(3)为三位四通换向阀。
5.根据权利要求1-3任一项所述的合流阀块，其特征在于，具有两组所述第一执行油口和第二执行油口。
6.一种液压系统，包括工作阀(2)和执行元件(I)，其特征在于，还包括如权利要求1-5任一项所述的合流阀块，所述合流阀块的第一工作油口、第二工作油口分别与所述工作阀(2)的第一主油口、第二主油口连通，所述合流阀块的第一执行油口、第二执行油口与所述执行元件连通。
7.根据权利要求6所述的液压系统，其特征在于，所述工作阀(2)为液动先导换向阀。
专利摘要本实用新型公开了一种液压系统的合流阀块，其第一工作油口、第二工作油口通过工作阀(2)分别连通第一进油路、第一回油路，或第一回油路、第一进油路；第一工作油口、第二工作油口还分别连通第一执行油口、第二执行油口；合流阀(3)为液动先导换向阀，其两控制油口连通工作阀(2)，且两控制油口之间的压差由工作阀(2)控制；当合流阀(3)处于第一工作位置时，进油口、回油口分别连通第一执行油口、第二执行油口；处于第二工作位置时，进油口、回油口分别连通第二执行油口、第一执行油口；处于第三工作位置时，第一执行油口、第二执行油口与进油口、回油口均断开。本实用新型还提供一种包括上述合流阀块的液压系统，有相应的技术效果。
文档编号F15B13/02GK202545402SQ201220186919
公开日2012年11月21日 申请日期2012年4月27日 优先权日2012年4月27日
发明者姚友良, 张立银, 杨海清, 沈彦斌, 田铁军, 赵建军, 韦海云 申请人:山推工程机械股份有限公司