多路阀及液压控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种多路阀及液压控制系统，多路阀采用多个工作联的组合形式，在部分工作联内设有主换向阀和对应的先导油路开关控制结构，先导油路开关控制结构用于控制先导控制油口与主换向阀的先导控制腔之间的先导压力油的通断，实现主换向阀对应的工作联的工作或卸荷。本发明相比于现有的液控系统，不仅能实现独立的动作限制，而且未给各工作联的主换向阀设置专门的集成阀块进行先导压力油控制，因此无论在结构上还是连接管路上都更为简单。
【专利说明】多路阀及液压控制系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种多路阀及液压控制系统。
【背景技术】
[0002]起重机作为一种专用起重设备，通常需要实现以下几个动作:起落吊钩(以下简称:起升)、起落臂架(以下简称:变幅)、回转、行走等操作。由于起重机臂架高度有限，吊钩起升过高会损坏臂架，吊钩落的过低则可能导致卷扬上的钢丝绳剩余圈数太少，进而造成钢丝绳与卷扬脱离的事故；同时臂架角度不能太大，否则可能造成臂架后倾的危险，臂架角度也不能太小，以免造成整车稳定性不够发生翻车的事故。为了满足上述要求，起重机通常会配备一个专用的力矩限制器控制系统(以下简称:力限器)监测起重机的工作状态，当达到上述极限状态时则屏蔽相应操作，从而达到安全操作的目的。
[0003]对于电控系统，只需通过力限器直接限制相应操作的控制器输出信号即可，而对于液控系统来说，操作人员需要操作先导手柄，由先导手柄输出成比例变化的先导控制压力信号驱动多路阀对应工作联换向，进而控制相应动作。为了使力限器能在液控系统中起作用，通常做法是在先导手柄与多路阀之间设置逻辑控制阀。如图1所示，为现有的一种高度集成的逻辑控制装置，其通过内部的梭阀网路筛选出最大的压力信号用以控制泵变量，同时通过单向阀将先导控制压力信号集中到两个电磁换向阀，力限器控制这两个电磁阀的得失电即可实现相应的动作限制。但这种逻辑控制装置的阀块复杂，连接管路复杂，内部元件出现故障时不易排查；且某一动作受限时，与其力矩方向相同的动作也会受限，例如起钩受限时，变幅落也会无动作。
[0004]市场上广泛使用的另一种控制方式则是采用一个集成阀块，阀块上为每个动作设置一个电磁阀。先导手柄的各路压力先经过阀块，再连接到多路阀的先导控制腔，通过力限器控制各电磁阀得失电来实现动作限制。其优点是各动作限制互相独立，缺点是为了实现泵的控制，需要在先导油路上再串联一个复杂的梭阀组阀块用于筛选出最大的先导控制压力，且管路更加复杂。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提出一种多路阀及液压控制系统，能够配合力限器实现独立的动作限制，并且阀块结构和连接管路较简单。
[0006]为实现上述目的，本发明提供了一种多路阀，采用多个工作联的组合形式，在部分工作联内设有主换向阀和对应的先导油路开关控制结构，所述先导油路开关控制结构用于控制先导控制油口与所述主换向阀的先导控制腔之间的先导压力油的通断，实现所述主换向阀对应的工作联的工作或卸荷。
[0007]进一步的，所述多路阀还包括先导控制压力选择结构和先导泄压结构，所述先导控制压力选择结构用于筛选所述多路阀中各个工作联中最大的先导控制压力信号，所述先导泄压结构用于在所述主换向阀的先导控制腔无先导压力油时，对所述先导控制压力选择结构内的先导压力油进行卸荷。
[0008]进一步的，所述先导油路开关控制结构包括第一换向阀和第二换向阀，与外部的力限器的信号输出端连接，所述第一换向阀设于所述先导油路开关控制结构对应的工作联的第一先导控制油口到所述主换向阀的第一先导控制腔的油路上，所述第二换向阀设于所述先导油路开关控制结构对应的工作联的第二先导控制油口到所述主换向阀的第二先导控制腔的油路上，所述第一换向阀和第二换向阀还分别连接所述先导油路开关控制结构对应的工作联的回油油路，通过切换所述第一换向阀控制所述主换向阀的第一先导控制腔内的先导压力油的输入或卸荷，通过切换所述第二换向阀控制所述主换向阀的第二先导控制腔内的先导压力油的输入或卸荷。
[0009]进一步的，所述第一换向阀在得电状态下，接通所述第一先导控制油口到所述主换向阀的第一先导控制腔的油路；所述第一换向阀在失电状态下，断开所述第一先导控制油口到所述主换向阀的第一先导控制腔的油路，并接通所述主换向阀的第一先导控制腔到所述先导油路开关控制结构对应的工作联的回油油路的油路；所述第二换向阀在得电状态下，接通所述第二先导控制油口到所述主换向阀的第二先导控制腔的油路；所述第二换向阀在失电状态下，断开所述第二先导控制油口到所述主换向阀的第二先导控制腔的油路，并接通所述主换向阀的第二先导控制腔到所述先导油路开关控制结构对应的工作联的回油油路的油路。
[0010]进一步的，所述先导控制压力选择结构包括第一单向阀、第二单向阀和总控制油路，所述第一单向阀和第二单向阀的出油口均连接到所述总控制油路，所述第一单向阀的进油口连接所述第一先导控制油口或所述主换向阀的第一先导控制腔，所述第二单向阀的进油口连接所述第二先导控制油口或所述主换向阀的第二先导控制腔，所述总控制油路在所述多路阀的各个工作联内连通。
[0011]进一步的，所述先导控制压力选择结构包括第一梭阀、第二梭阀和总控制油路，所述第一梭阀的两个进油口分别与所述第一先导控制油口和第二先导控制油口相通，所述第一梭阀的出油口和相邻工作联中的第一梭阀的出油口分别与所述第二梭阀的两个进油口相通，所述第二梭阀的出油口连接到所述总控制油路，所述总控制油路在所述多路阀的各个工作联内连通。
[0012]进一步的，所述第一换向阀在失电状态下，接通所述第一先导控制油口到所述主换向阀的第一先导控制腔的油路；所述第一换向阀在得电状态下，断开所述第一先导控制油口到所述主换向阀的第一先导控制腔的油路，并接通所述主换向阀的第一先导控制腔到所述先导油路开关控制结构对应的工作联的回油油路的油路；所述第二换向阀在失电状态下，接通所述第二先导控制油口到所述主换向阀的第二先导控制腔的油路；所述第二换向阀在得电状态下，断开所述第二先导控制油口到所述主换向阀的第二先导控制腔的油路，并接通所述主换向阀的第二先导控制腔到所述先导油路开关控制结构对应的工作联的回油油路的油路。
[0013]进一步的，所述先导控制压力选择结构包括第一单向阀、第二单向阀和总控制油路，所述第一单向阀和第二单向阀的出油口均连接到所述总控制油路，所述第一单向阀的进油口连接所述第一先导控制油口或所述主换向阀的第一先导控制腔，所述第二单向阀的进油口连接所述第二先导控制油口或所述主换向阀的第二先导控制腔，所述总控制油路在所述多路阀的各个工作联内连通。
[0014]进一步的，所述先导控制压力选择结构包括第一单向阀、第一梭阀和总控制油路，所述第一单向阀的出油口连接到所述总控制油路，所述第一单向阀的进油口与所述第一梭阀的出油口相通，所述第一梭阀的两个进油口分别与所述第一先导控制油口和第二先导控制油口相通，所述总控制油路在所述多路阀的各个工作联内连通。
[0015]进一步的，所述先导控制压力选择结构包括第一梭阀、第二梭阀和总控制油路，所述第一梭阀的两个进油口分别与所述第一先导控制油口和第二先导控制油口相通，所述第一梭阀的出油口和相邻工作联中的第一梭阀的出油口分别与所述第二梭阀的两个进油口相通，所述第二梭阀的出油口连接到所述总控制油路，所述总控制油路在所述多路阀的各个工作联内连通。
[0016]进一步的，所述先导泄压结构包括阻尼和先导泄油油路，所述先导泄油油路在所述多路阀的各个工作联内连通，并外接到油箱，所述阻尼的两端分别连接所述总控制油路和先导泄油油路。
[0017]进一步的，在所述阻尼和所述总控制油路之间的油路上还设有过滤装置。
[0018]进一步的，还包括第三梭阀，所述多路阀内分为两组由不同主泵供油的工作联，所述第三梭阀的两个进油口分别与两组由不同主泵供油的工作联各自对应的总控制油路相连，并从所述第三梭阀的出油口筛选出最大先导控制压力信号。
[0019]为实现上述目的，本发明还提供了一种液压控制系统，包括至少一个主泵，且所述主泵具有变量控制机构，还包括先导压力油供应模块，其中，还包括前述任一项多路阀，所述多路阀分别与所述主泵和先导压力油供应模块连接。
[0020]进一步的，包括两个主泵，分别对所述多路阀内的两组工作联进行供油，所述两个主泵分别采用独立的变量控制机构，所述两组工作联各自的总控制油路分别连接到各自对应的主泵的变量控制机构。
[0021]进一步的，包括两个主泵，分别对所述多路阀内的两组工作联进行供油，所述两个主泵采用同一个变量控制机构，且所述同一个变量控制机构接收所述两组工作联各自的总控制油路共同筛选出的最大先导控制压力信号。
[0022]基于上述技术方案，本发明能够在多路阀中通过各个工作联中的先导油路开关控制结构来控制对应工作联中主换向阀的先导压力油的供应，使得用户能够通过先导手柄直接对所实现的各动作进行独立的动作控制，进而配合力限器实现独立的动作限制；本发明相比于现有的液控系统，不仅能实现独立的动作限制，而且未给各工作联的主换向阀设置专门的集成阀块进行先导压力油控制，因此无论在结构上还是连接管路上都更为简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0024]图1为现有的一种高度集成的逻辑控制装置的液压原理示意图。
[0025]图2为本发明液压控制系统的一实施例的液压原理不意图。
[0026]图3为本发明液压控制系统的另一实施例的液压原理不意图。
[0027]图4-10为本发明多路阀的几个实施例中部分工作联的液压原理示意图。[0028]附图标记说明:
[0029]V —多路阀；V1?V7—工作联；P1、P2—进油口 ；T1、Τ2—回油口 ；L一先导泄油油路；xl、xl’、x2—总控制油路；Χ—最大先导控制压力信号；al、a2—第一先导控制油口 ；bl、b2—第二先导控制油口。
[0030]1、1’ 一主栗；2、2’ 一变量控制结构；3、3’ 一过滤装置；4、4’ 一阻尼；5、5’ 一马达；6a、6a’ 一第一换向阀；6b、6b’ 一第二换向阀；7a、7a’ 一第一单向阀；7b、7b’ 一第二单向阀；8a、8a’ 一第一先导控制腔；8b、8b’ 一第二先导控制腔；9、9’ 一主换向阀；10—第二梭阀；11、11’ 一第一梭阀；12、12’ 一第二梭阀。
【具体实施方式】
[0031]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0032]本发明提供了一种多路阀，采用例如图2和图3中所示的多个工作联的组合形式。在图2和图3中，多路阀V由工作联V1-V7组成，其中工作联V1、V7用于连接主泵1、1’，因此可称之为进油联，工作联V4介于两组工作联V2-V3和V5-V6之间，可称之为中间联。其中在工作联V2-V3、V5-V6中均各自设有主换向阀和对应的先导油路开关控制结构，图2和图3均以工作联V2和V6为例描绘出了对应的主换向阀9和9’的液压原理结构，由于各个工作联的内部液压原理结构比较接近，因此省略了部分工作联的内部液压原理结构的绘制。当然，也允许其他工作联不同于图中已示出的内部液压原理结构，也可以将本发明的思想应用在单主泵供油的多路阀，或者更少工作联或者更多工作联的多路阀。
[0033]在图2和图3中，以工作联V2为例，先导油路开关控制结构用于控制第一先导控制油口 al、第二先导控制油口 bl分别与主换向阀9的先导控制腔8a、8b之间的先导压力油的通断，实现主换向阀9对应的工作联的工作或卸荷。
[0034]在另一个实施例中，多路阀V还可以进一步包括先导控制压力选择结构和先导泄压结构，先导控制压力选择结构用于筛选多路阀V中各个工作联中最大的先导控制压力信号，先导泄压结构则用于在主换向阀的先导控制腔无先导压力油时，对先导控制压力选择结构内的先导压力油进行卸荷。先导控制压力选择结构和先导泄压结构的具体实现将在后面结合附图一一说明，此处暂不详述。
[0035]在图2和图3所示的多路阀中，以工作联V2为例，先导油路开关控制结构包括第一换向阀6a和第二换向阀6b,第一换向阀6a和第二换向阀6b均与外部的力限器(图中未示出)的信号输出端连接，能够根据力限器输出的信号进行切换。第一换向阀6a设于工作联V2的第一先导控制油口 al到主换向阀9的第一先导控制腔8a的油路上，第二换向阀6b设于工作联V2的第二先导控制油口 bl到主换向阀9的第二先导控制腔8b的油路上，第一换向阀6a和第二换向阀6b还分别连接工作联V2的回油油路L，通过切换第一换向阀6a控制主换向阀9的第一先导控制腔8a内的先导压力油的输入或卸荷，通过切换第二换向阀6b控制主换向阀9的第二先导控制腔8b内的先导压力油的输入或卸荷。
[0036]通过上述先导油路开关控制结构的设计，使得来自多路阀外部的先导压力油供应模块的先导压力油能够通过第一换向阀和第二换向阀直接供应到主换向阀的第一先导控制腔和第二先导控制腔，用户能够通过操纵先导手柄来控制主换向阀的阀芯的行程，而力限器能够将极限工作状态反馈到第一换向阀和第二换向阀上，以便及时的控制先导压力油的供应，进而使力限器对的每种动作进行限制。在结构上，不需要设置专门的逻辑控制阀，力限器可以直接对各个工作联的第一换向阀和第二换向阀做出控制，而先导压力油可以直接进入到工作联，无须经过集成电磁阀的集成阀块，因此在结构和连接油路上均较现有结构更为简单，从而方便加工安装和维护排错。
[0037]对于工作联来说，其内部的先导油路开关控制结构可以有多种实现形式，例如图
2、图3中工作联V2中的先导油路开关控制结构，第一换向阀6a在得电状态下，接通第一先导控制油口 al到主换向阀9的第一先导控制腔8a的油路，在失电状态下，断开第一先导控制油口 al到主换向阀9的第一先导控制腔8a的油路，并接通主换向阀9的第一先导控制腔8a到工作联V2的回油油路L的油路。第二换向阀6b在得电状态下，接通第二先导控制油口 bl到主换向阀9的第二先导控制腔8b的油路，在失电状态下，断开第二先导控制油口bl到主换向阀9的第二先导控制腔8b的油路，并接通主换向阀9的第二先导控制腔8b到工作联V2的回油油路L的油路。
[0038]对于上述先导油路开关控制结构，可采用的先导控制压力选择结构包括第一单向阀7a、第二单向阀7b和总控制油路xl，总控制油路Xl在多路阀V的各个工作联内连通，第一单向阀7a和第二单向阀7b的出油口均连接到总控制油路xl。如图4和图7所示，第一单向阀7a和第二单向阀7b的进油口分别连接第一先导控制油口 al和第二先导控制油口bl。这样，当第一换向阀6a处于失电状态时，第一先导控制油口 al的先导压力油通过第一单向阀7a进入到总控制油路xl，而当第一换向阀6a处于得电状态时，第一先导控制油口al的先导压力油分别进入第一先导控制腔8a和总控制油路xl。
[0039]如图2、3和5所示，第一单向阀7a和第二单向阀7b的进油口也可以是分别连接主换向阀9的第一先导控制腔8a和第二先导控制腔8b。这样，当第一换向阀6a处于失电状态时，第一先导控制油口 al的先导压力油不能通过第一单向阀7a进入到总控制油路xl，而当第一换向阀6a处于得电状态时，第一先导控制油口 al的先导压力油进入第一先导控制腔8a,并通过第一单向阀7a进入到总控制油路xl。
[0040]在另外的实施例中，上述第一换向阀和第二换向阀的得失电状态的处理方式还可以是:第一换向阀6a在失电状态下，接通第一先导控制油口 al到主换向阀9的第一先导控制腔8a的油路，在得电状态下，断开第一先导控制油口 al到主换向阀9的第一先导控制腔8a的油路，并接通主换向阀9的第一先导控制腔8a到工作联V2的回油油路L的油路。第二换向阀6b在失电状态下，接通第二先导控制油口 bl到主换向阀9的第二先导控制腔8b的油路，在得电状态下，断开第二先导控制油口 bl到主换向阀9的第二先导控制腔8b的油路，并接通主换向阀9的第二先导控制腔8b到工作联V2的回油油路L的油路。
[0041]对于上述先导油路开关控制结构，可采用的先导控制压力选择结构包括第一单向阀7a、第二单向阀7b和总控制油路xl，总控制油路xl在多路阀V的各个工作联内连通，第一单向阀7a和第二单向阀7b的出油口均连接到总控制油路xl。如图6所示，第一单向阀7a和第二单向阀7b的进油口分别连接第一先导控制油口 al和第二先导控制油口 bl。这样，当第一换向阀6a处于失电状态时，第一先导控制油口 al的先导压力油通过第一单向阀7a进入到总控制油路xl，并同时进入第一先导控制腔8a，而当第一换向阀6a处于得电状态时，通过第一单向阀7a进入到总控制油路xl。
[0042]如图8所示，第一单向阀7a和第二单向阀7b的进油口也可以是分别连接第一先导控制油口 al和第二先导控制腔Sb。在其他实施例中，也可以是分别连接主换向阀9的第一先导控制腔8a和第二先导控制腔8b。
[0043]除了上述所描述的几种先导控制压力选择结构之外，还可以在先导控制压力选择结构设置梭阀或梭阀网络，例如在图9中，先导控制压力选择结构包括第一单向阀7a、第一梭阀11和总控制油路xl，总控制油路xl在多路阀V的各个工作联内连通，第一单向阀7a的出油口连接到总控制油路XI，第一单向阀7a的进油口与第一梭阀11的出油口相通，第一梭阀11的两个进油口分别与第一先导控制油口 al和第二先导控制油口 bl相通。第一梭阀11能够起到将第一先导控制油口 al和第二先导控制油口 bl供应的先导压力油中较大的先导控制压力信号接入到总控制油路xl中。
[0044]而在图10中，相邻的两个工作联均采用了相近的梭阀网络，并省去了单向阀的设置，其中左侧工作联的先导控制压力选择结构包括第一梭阀11、第二梭阀12和总控制油路xl，总控制油路xl在多路阀的各个工作联内连通。第一梭阀11的两个进油口分别与第一先导控制油口 al和第二先导控制油口 bl相通，第一梭阀11的出油口和相邻工作联(即图中右侧工作联)中的第一梭阀11’的出油口分别与第二梭阀12的两个进油口相通，第二梭阀12的出油口连接到总控制油路xl。对于右侧工作联来说，第一梭阀11’的两个进油口分别与第一先导控制油口 a2和第二先导控制油口 b2相通,第一梭阀11’的出油口和右侧相邻工作联筛选出的先导压力油分别接到第二梭阀12’的两个进油口。通过这样的结构就能够将多个工作联中各个先导控制油口的先导压力油中筛选出最大的先导控制压力信号。
[0045]类似于图10中的梭阀网络也可以适用以下情形:第一换向阀在得电状态下，接通第一先导控制油口到主换向阀的第一先导控制腔的油路；第一换向阀在失电状态下，断开第一先导控制油口到主换向阀的第一先导控制腔的油路，并接通主换向阀的第一先导控制腔到先导油路开关控制结构对应的工作联的回油油路的油路；第二换向阀在得电状态下，接通第二先导控制油口到主换向阀的第二先导控制腔的油路；第二换向阀在失电状态下，断开第二先导控制油口到主换向阀的第二先导控制腔的油路，并接通主换向阀的第二先导控制腔到先导油路开关控制结构对应的工作联的回油油路的油路。这种情形下的梭阀网络的具体结构形式同理可知，这里不再赘述。
[0046]在多路阀V中，还包括有先导泄压结构，用来在主换向阀的先导控制腔无先导压力油时，对先导控制压力选择结构内的先导压力油进行卸荷。参考图2和图3，先导泄压结构包括阻尼4、4’和先导泄油油路L，先导泄油油路L在多路阀V的各个工作联内连通，并外接到油箱T，阻尼4、4’可以分别设置在多路阀V的工作联Vl和工作联V7中。阻尼4的两端分别连接总控制油路xl和先导泄油油路L，阻尼4’的两端分别连接总控制油路x2和先导泄油油路L。
[0047]以工作联Vl中的先导泄压结构为例，当力限器接收到限位开关发出的信号时，会向相应工作联(例如工作联V2)中先导油路开关控制结构的第一换向阀6a输出信号，使其断开第一先导控制油口 al到主换向阀9的第一先导控制腔8a的油路，而第一先导控制腔8a内的先导压力油通过先导泄油油路L排回油缸T，而总控制油路xl中的压力信号则通过阻尼4到达先导泄油油路L，主泵I的变量控制机构2在总控制油路xl的压力信号的变化下使主泵I的流量迅速降低为零，进而完成主泵I的泄压。
[0048]在工作状态下，总控制油路xl内的先导压力油也会通过阻尼4流回到先导泄油油路L，但由于阻尼4的孔径很小，通流能力很低，而先导压力油的流量比较大，因此并不会影响到工作状态下的总控制油路xl的先导控制压力信号。为了避免阻尼4被污染物堵塞，还可以进一步的在阻尼4和总控制油路xl之间设置过滤装置3，提高抗污染能力。相应的，过滤装置3’可以设置在阻尼4’和总控制油路x2之间。
[0049]对于如图3所示的多路阀V，内部分为两组由不同主泵供油的工作联，则可以在中间联设置第三梭阀10，第三梭阀10的两个进油口分别与两组由不同主泵供油的工作联各自对应的总控制油路Xl和X2相连，并从第三梭阀10的出油口筛选出最大先导控制压力信号。
[0050]上述多路阀的各个实施例可以被应用到各类工程机械的液压控制系统中，例如起重机的液压控制系统。在这些液压控制系统中，可以包括至少一个主泵，且主泵具有变量控制机构，还包括先导压力油供应模块以及前面所描述的任一种多路阀的实施例，多路阀分别与主泵和先导压力油供应模块连接。
[0051]图2和图3中均示出了两个主泵的液压控制系统，实际上单主泵的液压控制系统也同样可以采用本发明的多路阀，具体结构可参考图2，这里就不再详述了。图2所示的液压控制系统中，主泵I和I’通过进油口 Pl和P2分别对多路阀V内的两组工作联进行供油，主泵I和I’分别采用独立的变量控制机构，而两组工作联各自的总控制油路xl和x2分别连接到各自对应的主泵的变量控制机构2和2’。
[0052]在图3所示的液压控制系统中，主泵I和I’采用同一个变量控制机构2，而该变量控制机构2接收两组工作联各自的总控制油路共同筛选出的最大先导控制压力信号X，并由该信号控制变量控制机构2，从而获得对主泵I和I’相同流量的控制。
[0053]在另一个液压控制系统的实施例中，主泵的变量控制机构可以是自动程序控制或通过其他外部形式控制的，无需多路阀的总控制油路提供先导控制压力信号，在这种情形下，可采用不设置先导控制压力选择结构的多路阀。
[0054]下面以图2所示的液压系统为例来说明一下其所实现的工作过程，该液压系统为起重机的液压系统，其中动作执行机构在本例中为马达5和5’，且多路阀V的两组工作联分别由主泵I和I’供油，并且分别通过总控制油路xl和x2分别对变量控制机构2和2’进行控制。在描述工作过程时，考虑到图2中的工作联V2和V6的内部结构近似，因此在此仅对工作联V2的工作过程进行描述，其他工作联的工作过程可以由此推及，这里不再详述。
[0055]1、待机状态:先导压力油供应模块未对多路阀V进行供油，工作联V2的第一先导控制油口 al和第二先导控制油口 bl均无先导控制压力，主换向阀9的第一先导控制腔8a和第二先导控制腔8b分别通过第一换向阀6a和第二换向阀6b与先导泄油油路L相通，处于泄压状态。主换向阀9的阀芯处于中位，主泵I输出的压力油通过进油口 Pl依次穿过各工作联，在通过回油Tl回到油箱T，此时主泵I处于泄压状态。
[0056]2、工作状态:假设马达5控制起升卷扬，则需要进行起钩操作，此时驾驶员手动使第一换向阀6a得电，第一换向阀6a切换到左位，第一先导控制油口 al与主换向阀9的第一先导控制腔8a连通。然后驾驶员操作先导手柄，先导控制压力依次通过第一先导控制油口 al及第一换向阀6a,其中一路压力信号进入第一先导控制腔8a,并推动主换向阀9的阀芯向下移动；另一路压力信号则通第一单向阀7a进入到总控制油路xl，并最终达到主泵I的变量控制机构2，进而控制主泵I的输出流量与总控制压力xl成比例变化。[0057]主泵I输出的压力油经过进油口 Pl和主换向阀9的上工作位通道到达马达5，驱动马达5旋转进而实现起钩操作。当操作受主泵I控制的多个动作时，由于各工作联中均设置有先导控制压力选择油路的单向阀，各工作联中只有最大的先导控制压力信号可以进入到总先导控制油路xl，因此主泵I始终按照最大的先导控制压力信号输出流量，从而满足各联多路阀的流量需求。
[0058]3、泄压状态:当马达5带动起升卷扬一直转动,直至起重钩起升至接近最大起升高度时将触发高度限位开关，力限器接收到限位开关发出的信号后，输出控制信号使控制起升动作的第一换向阀6a失电，第一换向阀6a在弹簧力作用下回到右位，第一先导控制腔8a与第一先导控制油口 al的通道断开，与先导泄油油路L的通道连通，第一先导控制腔8a内的压力信号泄压，主换向阀9在弹簧力作用下上移回到中间位。主泵I输出压力油不再进入马达5，马达5停止旋转，从而起重钩停止运动，达到了安全限位的目的。总控制油路xl中的压力信号则通过工作联Vl内的阻尼4与先导泄油油路L连通实现泄压，主泵I的流量也随之迅速降为零，实现主泵泄压。
[0059]多路阀的其他动作的工作过程以及另一主泵所对应的工作联的控制原理与以上相同或相近，在此不再赘述。
[0060]通过上述实施例的结构、原理以及工作过程的描述，可以理解本发明与现有技术相比，至少具有以下优点之一:
[0061]1、先导油路开关控制结构使用户能够通过先导手柄直接对所实现的各动作进行独立的动作控制，进而配合力限器实现独立的动作限制。
[0062]2、通过先导控制压力选择结构筛选各个工作联中最大的先导控制压力信号，实现多路阀的各工作联的油泵变量控制。
[0063]3、先导控制压力选择结构的元件分散布置在多路阀的部分工作联中，相比较于以往采用逻辑阀块的方案，油路更加清晰，出现故障时更容易判断，系统的可维护性提高。
[0064]4、在液控系统中可以实现先导手柄直接连接至多路阀，中间无需设置复杂的逻辑阀或电磁阀集成阀块及梭阀组阀块。因此，先导管路得到了很大程度上的简化，使得整车管路布局更简洁，维修空间更大，且成本更低。
[0065]5、多路阀具有最大先导控制压力选择功能，可以很方便的拾取该压力对泵进行控制。在双泵系统中，既可以拾取每个单泵的最大先导控制压力，也可以拾取总的最大先导控制压力，可以适应不同控制形式的变量泵的控制要求。
[0066]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
【权利要求】
1.一种多路阀，其特征在于，采用多个工作联的组合形式，在部分工作联内设有主换向阀和对应的先导油路开关控制结构，所述先导油路开关控制结构用于控制先导控制油口与所述主换向阀的先导控制腔之间的先导压力油的通断，实现所述主换向阀对应的工作联的工作或卸荷。
2.根据权利要求1所述的多路阀，其特征在于，所述多路阀还包括先导控制压力选择结构和先导泄压结构，所述先导控制压力选择结构用于筛选所述多路阀中各个工作联中最大的先导控制压力信号，所述先导泄压结构用于在所述主换向阀的先导控制腔无先导压力油时，对所述先导控制压力选择结构内的先导压力油进行卸荷。
3.根据权利要求2所述的多路阀，其特征在于，所述先导油路开关控制结构包括第一换向阀和第二换向阀，与外部的力限器的信号输出端连接，所述第一换向阀设于所述先导油路开关控制结构对应的工作联的第一先导控制油口到所述主换向阀的第一先导控制腔的油路上，所述第二换向阀设于所述先导油路开关控制结构对应的工作联的第二先导控制油口到所述主换向阀的第二先导控制腔的油路上，所述第一换向阀和第二换向阀还分别连接所述先导油路开关控制结构对应的工作联的回油油路，通过切换所述第一换向阀控制所述主换向阀的第一先导控制腔内的先导压力油的输入或卸荷，通过切换所述第二换向阀控制所述主换向阀的第二先导控制腔内的先导压力油的输入或卸荷。
4.根据权利要求3所述的多路阀，其特征在于，所述第一换向阀在得电状态下，接通所述第一先导控制油口到所述主换向阀的第一先导控制腔的油路；所述第一换向阀在失电状态下，断开所述第一先导控制油口到所述主换向阀的第一先导控制腔的油路，并接通所述主换向阀的第一先导控制腔到所述先导油路开关控制结构对应的工作联的回油油路的油路；所述第二换向阀在得电状态下，接通所述第二先导控制油口到所述主换向阀的第二先导控制腔的油路；所述第二换向阀在失电状态下，断开所述第二先导控制油口到所述主换向阀的第二先导控制腔的油路，并接通所述主换向阀的第二先导控制腔到所述先导油路开关控制结构对应的工作联的回油油路的油路。
5.根据权利要求4所述的多路阀，其特征在于，所述先导控制压力选择结构包括第一单向阀、第二单向阀和总控制油路，所述第一单向阀和第二单向阀的出油口均连接到所述总控制油路，所述第一单向阀的进油口连接所述第一先导控制油口或所述主换向阀的第一先导控制腔，所述第二单向阀的进油口连接所述第二先导控制油口或所述主换向阀的第二先导控制腔，所述总控制油路在所述多路阀的各个工作联内连通。
6.根据权利要求4所述的多路阀，其特征在于，所述先导控制压力选择结构包括第一梭阀、第二梭阀和总控制油路，所述第一梭阀的两个进油口分别与所述第一先导控制油口和第二先导控制油口相通，所述第一梭阀的出油口和相邻工作联中的第一梭阀的出油口分别与所述第二梭阀的两个进油口相通，所述第二梭阀的出油口连接到所述总控制油路，所述总控制油路在所述多路阀的各个工作联内连通。
7.根据权利要求3所述的多路阀，其特征在于，所述第一换向阀在失电状态下，接通所述第一先导控制油口到所述主换向阀的第一先导控制腔的油路；所述第一换向阀在得电状态下，断开所述第一先导控制油口到所述主换向阀的第一先导控制腔的油路，并接通所述主换向阀的第一先导控制腔到所述先导油路开关控制结构对应的工作联的回油油路的油路；所述第二换向阀在失电状态下，接通所述第二先导控制油口到所述主换向阀的第二先导控制腔的油路；所述第二换向阀在得电状态下，断开所述第二先导控制油口到所述主换向阀的第二先导控制腔的油路，并接通所述主换向阀的第二先导控制腔到所述先导油路开关控制结构对应的工作联的回油油路的油路。
8.根据权利要求7所述的多路阀，其特征在于，所述先导控制压力选择结构包括第一单向阀、第二单向阀和总控制油路，所述第一单向阀和第二单向阀的出油口均连接到所述总控制油路，所述第一单向阀的进油口连接所述第一先导控制油口或所述主换向阀的第一先导控制腔，所述第二单向阀的进油口连接所述第二先导控制油口或所述主换向阀的第二先导控制腔，所述总控制油路在所述多路阀的各个工作联内连通。
9.根据权利要求7所述的多路阀，其特征在于，所述先导控制压力选择结构包括第一单向阀、第一梭阀和总控制油路，所述第一单向阀的出油口连接到所述总控制油路，所述第一单向阀的进油口与所述第一梭阀的出油口相通，所述第一梭阀的两个进油口分别与所述第一先导控制油口和第二先导控制油口相通，所述总控制油路在所述多路阀的各个工作联内连通。
10.根据权利要求7所述的多路阀，其特征在于，所述先导控制压力选择结构包括第一梭阀、第二梭阀和总控制油路，所述第一梭阀的两个进油口分别与所述第一先导控制油口和第二先导控制油口相通，所述第一梭阀的出油口和相邻工作联中的第一梭阀的出油口分别与所述第二梭阀的两个进油口相通，所述第二梭阀的 出油口连接到所述总控制油路，所述总控制油路在所述多路阀的各个工作联内连通。
11.根据权利要求5或6或8或9或10所述的多路阀，其特征在于，所述先导泄压结构包括阻尼和先导泄油油路，所述先导泄油油路在所述多路阀的各个工作联内连通，并外接到油箱，所述阻尼的两端分别连接所述总控制油路和先导泄油油路。
12.根据权利要求11所述的多路阀，其特征在于，在所述阻尼和所述总控制油路之间的油路上还设有过滤装置。
13.根据权利要求5或6或8或9或10所述的多路阀，其特征在于，还包括第三梭阀，所述多路阀内分为两组由不同主泵供油的工作联，所述第三梭阀的两个进油口分别与两组由不同主泵供油的工作联各自对应的总控制油路相连，并从所述第三梭阀的出油口筛选出最大先导控制压力信号。
14.一种液压控制系统，包括至少一个主泵，且所述主泵具有变量控制机构，还包括先导压力油供应模块，其特征在于，还包括权利要求1~13任一项所述多路阀，所述多路阀分别与所述主泵和先导压力油供应模块连接。
15.根据权利要求14所述的液压控制系统，其特征在于，包括两个主泵，分别对所述多路阀内的两组工作联进行供油，所述两个主泵分别采用独立的变量控制机构，所述两组工作联各自的总控制油路分别连接到各自对应的主泵的变量控制机构。
16.根据权利要求14所述的液压控制系统，其特征在于，包括两个主泵，分别对所述多路阀内的两组工作联进行供油，所述两个主泵采用同一个变量控制机构，且所述同一个变量控制机构接收所述两组工作联各自的总控制油路共同筛选出的最大先导控制压力信号。
【文档编号】F15B11/17GK103758808SQ201410042838
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2014年1月29日 优先权日:2014年1月29日
【发明者】陈远泽, 罗康松, 余钦伟, 张伟 申请人:徐工集团工程机械股份有限公司