多路阀及液压系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种多路阀及液压系统，多路阀包括工作阀体，在所述工作阀体内设有主阀孔，其中，沿所述主阀孔的轴线呈折线分布设置至少两个圆形截面的油道，且所述至少两个圆形截面的油道中相邻油道之间的壁厚符合预设尺寸。本实用新型采用圆形截面的油道，能够减少高压油通过本实用新型多路阀时的压力损失，也可以避免铸造油道砂芯过薄容易折断的问题，简化制造工艺过程，并且将多个圆形截面的油道沿主阀孔的轴线折线分布设置，从而又能够既保证相邻油道间壁厚符合尺寸，又能够避免阀体体积过大，从而降低多路阀的占空比，提高阀体的空间利用率。
【专利说明】多路阀及液压系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液压领域，尤其涉及一种多路阀及液压系统。
【背景技术】
[0002]多路换向阀是工程机械液压系统中的关键液压元件，在国外已历经几十年发展历程，由于其具有流量微调特性和操作、替换简单的特点，在工程机械中得到了广泛的应用。高压油在流过液压元件时会产生较大的压力损失，造成系统发热，液压传动效率普遍偏低等问题，因此对于多路阀来说，减少高压油经过所产生的压力损失是人们普遍关注的问题。
[0003]现有的各种功能用液压阀的油道结构主要有两种，一种是如图1所示的矩形截面油道，另一种是如图2所示的圆形截面油道。对于矩形截面油道来说，其水力半径较圆形截面油道要小，在通过相同流量液体的过程中，矩形截面油道所造成的沿程压力损失明显大于圆形截面油道，由于对于一些额定流量较小的阀体，采用的矩形截面油道近似呈片状，此时水力半径更小，压损更大，同时这种呈片状的矩形截面油道的阀体在铸造砂芯(参见图3所示的油道砂芯)时，砂芯容易折断，一次成型概率低，往往需要组芯，这又会造成工艺过程复杂。
[0004]圆形截面油道虽然具有水力半径较大，压损较小的优点，但目前多路阀中采用的圆形截面油道都是沿主阀孔轴线一字排列，在保留与矩形截面油道间相同壁厚的前提下，采用圆形截面油道需要增加整个阀体在主阀孔轴线方向上的尺寸，这使得液压阀体的体积增大，导致液压阀占空比增大，也增加了液压阀的制造成本和整机重量。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提出一种多路阀及液压系统，能够既能减小压损，又能避免阀体体积过大。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供了一种多路阀，包括工作阀体，在所述工作阀体内设有主阀孔，其中，沿所述主阀孔的轴线呈折线分布设置至少两个圆形截面的油道，且所述至少两个圆形截面的油道中相邻油道之间的壁厚符合预设尺寸。
[0007]进一步的，所述至少两个圆形截面的油道的边缘处于所述主阀孔的径向范围内。
[0008]进一步的，所述至少两个圆形截面的油道与所述主阀孔相贯的位置的沉沟槽呈环形。
[0009]进一步的，在所述主阀孔的轴线上还设有连接进油口的通道，所述至少两个圆形截面的油道相对于所述连接进油口的通道对称设置。
[0010]为实现上述目的，本实用新型还提供了一种液压系统，包括过载补油阀、单向阀和液压执行器，其中，还包括前述多路阀，所述多路阀中的至少两个圆形截面的油道分别与所述过载补油阀、单向阀和液压执行器相通。
[0011]基于上述技术方案，本实用新型采用圆形截面的油道，能够减少高压油通过本发明多路阀时的压力损失，也可以避免铸造油道砂芯过薄容易折断的问题，简化制造工艺过程，并且将多个圆形截面的油道沿主阀孔的轴线折线分布设置，从而又能够既保证相邻油道间壁厚符合尺寸，又能够避免阀体体积过大，从而降低多路阀的占空比，提高阀体的空间利用率。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0013]图1为现有的矩形截面油道的阀体截面示意图。
[0014]图2为现有的圆形截面油道的阀体截面示意图。
[0015]图3为采用现有矩形截面油道的多路阀工作阀体的油道砂芯的三维示意图。
[0016]图4为本实用新型多路阀的一实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
[0018]水力半径:液流的有效截面积与它的湿周(通流截面上与液体接触的固体壁面的周长)的比值。
[0019]对于多路阀如何减少高压油经过所产生的压力损失的问题上，由于阀芯节流造成的局部压力损失是难以避免的，而可以考虑的是通过优化多路阀油道来减小高压油在流经孔道时产生的沿程压力损失，从而提高系统效率。
[0020]如图4所示，为本实用新型多路阀的一实施例的结构示意图。在本实施例中，多路阀包括工作阀体5，在工作阀体5内设有主阀孔9，沿主阀孔9的轴线呈折线分布设置至少两个圆形截面的油道，即图4中的油道1、2、3的圆形截面中心连线呈折线形。该至少两个圆形截面的油道中相邻油道之间的壁厚符合预设尺寸。在主阀孔9的轴线上还可以设置连接进油口的通道4，而至少两个圆形截面的油道1、2、3相对于连接进油口的该通道4对称设置。
[0021]考虑到油道截面的水力半径越大，表明油液与油道的接触越少，相同流量通过管道导致的沿程压力损失越小，而在所有管道流动的截面类型中，圆形是水力半径最大的，即在特定油道长度特定通流量的前提下，圆形截面油道造成的沿程压力损失要比呈片状的矩形截面油道小很多。同时，在阀体铸造制芯过程中，圆柱形空腔的制芯射砂阻力较小，且由于砂芯截面最小宽度增加，砂芯强度提高，芯体不易折断，一次成型概率增加，不用另行组芯，工艺过程大大简化。因此本实施例采用了圆形截面的油道形式。
[0022]为了进一步在满足圆形截面油道结构的足够壁厚的基础上不扩大阀体体积，本实施例将圆形截面油道沿主阀孔方向折线布置，大大的减小了圆形截面油道一字排列时各油道在主阀孔轴线方向上尺寸，从而减小工作阀体的宽度和阀芯长度，进而使减小阀体体积，降低占空比，提高阀体的空间利用率。
[0023]在折线布置圆形截面油道的结构中，优选至少两个圆形截面的油道的边缘处于主阀孔的径向范围内，确保油道与主阀孔相贯时不产生台阶或者油道突然收缩等结构形式，从而有效避免因产生这些结构形式而引入新的局部压力损失。
[0024]进一步的，可以使在至少两个圆形截面的油道3、2、1与主阀孔9相贯的位置的沉沟槽6、7、8呈环形，呈环形的沉沟槽可以有效适应矩形截面油道改变成圆形截面油道的结构变化。采用矩形截面油道时，沉沟槽为矩形，布置在油道与主阀孔相贯处周围，以确保阀体与阀芯相对动作时流量的匹配；油道改成圆形截面后，环形沉沟槽依然能够满足阀体与阀芯相对动作时流量匹配的要求，更重要的是避免了在圆形截面油道开矩形沉沟槽时，为满足沉沟槽沿主阀孔轴向方向的最小长度而增加圆形截面油道沿主阀孔径向方向的加工量，从而可以在呈折线布置的油道的沉沟槽间留有满足阀芯遮盖量的壁厚前提下，尽量压缩阀体沿主阀孔轴线方向上的长度，以提高空间利用率。
[0025]本实用新型的多路阀适用于各种液压系统，例如应用在一种包括过载补油阀、单向阀和液压执行器的液压系统中，该液压系统中的多路阀的至少两个圆形截面的油道分别与过载补油阀、单向阀和液压执行器相通。对于图4所示的多路阀来说，其中油道I为过载补油阀连通回油的油道，油道2为主阀孔9连通对应于液压执行器的工作口的通道，油道3为单向阀连通主阀孔9的通道。而中间为连通进油口的通道4。
[0026]相应的工作过程包括:多路阀的工作阀体5的进油口引来的高压油经过主阀芯节流口的节流后进入通道4，推开压力补偿阀和单向阀后液压油通过油道3再次来到主阀芯，通过主阀芯节流口的油液沿油道2经工作口进入液压执行器，系统回油由另一侧的工作口进入阀体，通过油道I左侧对称油道，连接阀体回油口回到油箱。
[0027]通过上述对本实用新型实施例的说明，可以知道本实用新型相比于现有技术至少具有以下优点之一:
[0028]1、本实用新型采用圆形截面油道结构在满足足够壁厚的前提下沿主阀孔呈折线布置的形式，既可以减小压力损失、简化制造工艺过程；同时也减小了阀体体积，降低液压阀的占空比，提高阀体的空间利用率。
[0029]2、本实用新型要求呈折线布置圆形截面油道的边缘落在主阀孔径向范围以内，一方面保证不会因为减小阀体沿主阀孔轴向方向尺寸而导致阀体厚度增加，从而增大多路阀体积，另一方面确保了圆形截面油道与主阀孔相贯时不会出现油道突然缩小的现象，从而避免了因采用此种结构引入的局部压力损失。
[0030]3、圆形截面油道与主阀孔相贯处的沉沟槽呈环形可以有效适应矩形截面油道改变成圆形截面油道的结构变化，在呈折线布置的油道的沉沟槽间留有满足阀芯遮盖量的臂厚前提下尽量压缩阀体沿主阀孔轴线方向上的长度，以提高空间利用率。
[0031]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的【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；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
【权利要求】
1.一种多路阀，包括工作阀体，在所述工作阀体内设有主阀孔，其特征在于，沿所述主阀孔的轴线呈折线分布设置至少两个圆形截面的油道，且所述至少两个圆形截面的油道中相邻油道之间的壁厚符合预设尺寸。
2.根据权利要求1所述的多路阀，其特征在于，所述至少两个圆形截面的油道的边缘处于所述主阀孔的径向范围内。
3.根据权利要求1所述的多路阀，其特征在于，所述至少两个圆形截面的油道与所述主阀孔相贯的位置的沉沟槽呈环形。
4.根据权利要求1?3任一所述的多路阀，其特征在于，在所述主阀孔的轴线上还设有连接进油口的通道，所述至少两个圆形截面的油道相对于所述连接进油口的通道对称设置。
5.一种液压系统，包括过载补油阀、单向阀和液压执行器，其特征在于，还包括权利要求I?4任一所述多路阀，所述多路阀中的至少两个圆形截面的油道分别与所述过载补油阀、单向阀和液压执行器相通。
【文档编号】F15B13/02GK203948738SQ201420251126
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年5月15日 优先权日:2014年5月15日
【发明者】薛源, 孙辉, 宋清辉 申请人:徐工集团工程机械股份有限公司