单执行机构自动切换快速运动液压回路的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液压控制技术领域，具体是一种用于实现单执行机构快速运动的单执行机构自动切换快速运动液压回路。
【背景技术】
[0002]随着大型装备制造技术的发展进步，为了满足主机性能的要求和提高工作效率，主机对液压系统中执行元件的运动速度的要求越来越高。在当前的液压系统中，负载敏感系统由于自身独特的优点得到了广泛的应用。
[0003]典型的负载敏感液压系统示意图如图1所示。负载敏感泵2从油箱I内吸油，将高压油分别送给负载敏感阀I 3和负载敏感阀II 4。负载敏感阀I 3和负载敏感阀II 4分别控制液压缸I 6和液压缸II 7 (执行元件)。梭阀5的作用是将两个液压缸的最大负载压力信号进行比较，并将较大的一个信号传递给负载敏感2泵。控制器8用于根据操作者的操控信号控制负载敏感阀的开度和方向。负载敏感泵2内置有流量控制阀。流量控制阀可以调节泵的压力仅比负载高出一个设定好的恒定值。由此，相对常规定量泵溢流阀回路而言，负载敏感系统可以减少能量浪费。同时，负载敏感系统中使用的负载敏感阀，可以像常规的比例阀一样根据控制器的电信号控制油液方向和阀口的开度。同时，负载敏感阀内部集成了用于使对应的阀口前后压差恒定的压力补偿阀。此恒定的压差用于保证阀口的通流量只和阀口通流面积成正比，且此压差要小于泵内部的流量控制阀设定的压差。
[0004]在液压系统的设计过程中，泵是根据系统中可能出现的最大流量来选定的。一般来讲，系统的最大流量出现在多个执行机构同时运动的情况下。这种情况下，每个执行元件需要的流量可能不是很大，所以每个执行机构的阀的选型相对泵的流量而言较小。但是，液压系统并不是一直工作在多个执行机构同时工作的情况下。很多时候，液压系统可能仅有一个执行机构在工作。在液压系统中，比如大型起重机、挖掘机等，存在某个执行元件单独动作时需求流量非常大的情况。如果因为运动速度过高而选用价格昂贵的较大规格比例阀，不仅增加了生产成本，如何控制执行元件的快速运动是值得研宄的课题。
【实用新型内容】
[0005]为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种单执行机构自动切换快速运动液压回路。
[0006]本实用新型所采用的技术方案是:一种单执行机构自动切换快速运动液压回路，包括油箱，液压缸I，控制连接液压缸I的负载敏感阀I，液压缸II，控制连接液压缸II的负载敏感阀II，向负载敏感阀1、II供油的负载敏感泵以及控制负载敏感阀1、11开口的控制器；还包括用于比较液压缸1、II之间最大负载压力信号的梭阀，梭阀出油口连接至负载敏感泵；在所述负载敏感泵的出油口上连接有一个比例节流阀，负载敏感泵通过比例节流阀向负载敏感阀1、II供油；在所述梭阀至负载敏感泵的油路上连接有切换阀，切换阀另一进油口连接至所述比例节流阀的出油口。
[0007]其进一步是:所述比例节流阀与所述控制器连接并由控制器控制调节。
[0008]所述切换阀是一个由所述控制器控制的二位三通电磁阀，切换阀能选择负载敏感泵的控制油来自梭阀或比例节流阀。
[0009]本实用新型适用于多执行元件的液压系统，当液压系统中只有一个执行机构工作时，将液压系统中执行机构的负载敏感阀开至最大开口，降低节流损失，通过使用主回路上的比例阀控制流量。这时，使其压力损失全部作用于此比例节流阀上，增大通过的流量。同时，这种切换是自动进行的。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:对于多执行元件的液压系统，在仅有一个执行机构动作时，通过串接在负载敏感泵出口的比例节流阀控制流量，增大进入执行元件的流量以提高单个执行元件的运动速度。
【附图说明】
[0011]图1是【背景技术】中所涉及的一种典型的负载敏感液压系统示意图；
[0012]图2是本实用新型示意图；
[0013]图3是多个执行元件工作时本实用新型示意图；
[0014]图4是单执行元件工作时本实用新型示意图。
[0015]图中:1、油箱；2、负载敏感泵；3、负载敏感阀I ;4、负载敏感阀II ;5、梭阀；6、液压缸I ;7、液压缸II ;8、控制器；9、比例节流阀；10、切换阀。
【具体实施方式】
[0016]以下是本实用新型的一个具体实施例，现结合附图对本实用新型作进一步说明。
[0017]如图2所示，负载敏感泵2从油箱I中吸油，为系统提供液压能源，负载敏感泵2有一个控制口(流量控制阀)，可以根据不同的控制信号调节自身的工作状态，进而改变负载敏感泵2流量；比例节流阀9进油口连接负载敏感泵2出油口，比例节流阀9出油口分别连接至负载敏感阀I和负载敏感阀II 4进油口，比例节流阀9由控制器8控制，根据控制器8给出的电信号，其能调节自身阀口的开度大小，比例节流阀9在中小开口的时候有节流作用，全开时可以通过很大的流量；负载敏感阀I 3控制连接液压缸I 6，负载敏感阀II 4控制连液压缸II 7，负载敏感阀I 3和负载敏感阀II 4都由控制器800控制，按照控制器8的信号负载敏感阀I 3和负载敏感阀II 4能把负载敏感泵2提供的高压油液的方向和流量进行控制，从而分别控制液压缸I 6和液压缸II 7的运动方向和速度；梭阀5将液压缸I 6和液压缸II 7的负载信号进行比较并传递出最大负载信号，在实际的液压系统中，两个执行元件使用一个梭阀，每增加一个执行元件，需要增加一个梭阀，最终取出所有执行元件中的负载信号的最大值；梭阀5输出油口连接至切换阀10的进油口 B，切换阀10的进油口 A连接至比例节流阀9的出油口，切换阀10的出油口 P连接至负载敏感泵2的控制口，切换阀10是一个由控制器8控制的二位三通电磁阀，切换阀10用于控制负载敏感泵2的控制压力信号的来源，该阀处于常态位时，负载敏感泵2的控制口与梭阀5连通，接受液压系统的最高负载压力信号；当控制器8使其电磁铁得电，该阀处于右位工作，此时，负载敏感泵2的控制口与比例节流阀9出口的管路连通。
[0018]如图3所示，当液压系统中有多个执行元件(图中仅画出了两个液压缸作为示意)工作时，比例节流阀9全开，切换阀10处于常态位(左位)，此时系统为负载敏感系统，其工作原理如【背景技术】中所述负载敏感系统的工作原理相同。
[0019]图4是本实用新型中只有一个执行元件工作时的示意图(无工作的执行元件省略)，控制器8给负载敏感阀II 4最大电流，该阀全开，此时，负载敏感阀II 4内置的压力补偿阀亦全开，故整个负载敏感阀II 4仅起方向控制作用，控制液压缸II 7的伸缩，无节流作用，压力损失很小；切换阀10的电磁铁得电，处于右位机能工作，阀的A、P 口连通，此时，负载敏感泵2的控制口接受的是比例节流阀9出口的压力；控制器8根据设备操纵者的信号给出比例节流阀9的电流，控制其开口大小，这时，负载敏感泵2的流量控制阀仍然调整泵的工作压力较比例节流阀9出口的压力高出一个恒定值，这个恒定的压力损失就全部消耗在比例节流阀9上。如此，在同样的通流面积的情况下，比例节流阀9比负载敏感阀II 4可以通过更多的流量，从而提高了执行元件的速度。这样，就可以满足单个执行元件对大流量的需求，而不需要选用大规格的阀。同时，这个比例节流阀对于系统中的任意一个执行元件都是有效的。
【主权项】
1.一种单执行机构自动切换快速运动液压回路，包括油箱(1)，液压缸I (6)，控制连接液压缸I (6)的负载敏感阀I (3)，液压缸II (7)，控制连接液压缸II (7)的负载敏感阀II(4)，向负载敏感阀1、II (3,4)供油的负载敏感泵(2)以及控制负载敏感阀1、II (3,4)开口的控制器(8);还包括用于比较液压缸1、11(6、7)之间最大负载压力信号的梭阀(5)，梭阀(5)出油口连接至负载敏感泵(2);其特征在于:在所述负载敏感泵(2)的出油口上连接有一个比例节流阀(9)，负载敏感泵(2)通过比例节流阀(9)向负载敏感阀1、11(3、4)供油；在所述梭阀(5)至负载敏感泵(2)的油路上连接有切换阀(10)，切换阀(10)另一进油口连接至所述比例节流阀(9 )的出油口。
2.根据权利要求1所述的单执行机构自动切换快速运动液压回路，其特征在于:所述比例节流阀(9)与所述控制器(8)连接并由控制器(8)控制调节。
3.根据权利要求1所述的单执行机构自动切换快速运动液压回路，其特征在于:所述切换阀(10)是一个由所述控制器(8)控制的二位三通电磁阀，切换阀(10)能选择负载敏感泵(2)的控制油来自梭阀(5)或比例节流阀(9)。
【专利摘要】本实用新型公布一种用于实现快速运动的单执行机构自动切换快速运动液压回路，属于液压控制技术领域。包括油箱，液压缸Ⅰ，负载敏感阀Ⅰ，液压缸Ⅱ，负载敏感阀Ⅱ，向负载敏感阀Ⅰ、Ⅱ供油的负载敏感泵以及控制负载敏感阀Ⅰ、Ⅱ开口的控制器；还包括用于比较液压缸Ⅰ、Ⅱ之间最大负载压力信号的梭阀；在负载敏感泵的出油口上连接有一个比例节流阀；在梭阀至负载敏感泵的油路上连接有切换阀，切换阀另一进油口连接至所述比例节流阀的出油口。对于多执行元件的液压系统，在仅有一个执行机构动作时，通过串接在负载敏感泵出口的比例节流阀控制流量，增大进入执行元件的流量以提高单个执行元件的运动速度。
【IPC分类】F15B11-00
【公开号】CN204284032
【申请号】CN201420690731
【发明人】李建松, 周波
【申请人】徐州工业职业技术学院
【公开日】2015年4月22日
【申请日】2014年11月18日