液压阀系统及自行式作业机械的制作方法

本发明涉及自行式作业机械，特别涉及一种液压阀系统及自行式作业机械。

背景技术：

1、相关技术中，自行式作业机械（例如拖拉机）的液压阀通常包括进回油联和至少一个工作联，进回油联和工作联均包括阀体、设置于阀体内的主阀芯以及用于控制主阀芯的主阀芯控制机构。

2、但是，传统的液压阀通常存在以下问题：1.主阀芯采用滑阀，主阀芯控制机构需要采用较多的电控部件（例如驱动电机、位置传感器）来控制主阀芯的位置，结构复杂且成本较高，同时，电控部件容易发生故障；2.主阀芯采用滑阀，使得油道复杂，不仅导致压力损失较大，而且需要较高的加工精度，导致加工成本较高；3.主阀芯采用滑阀，由于需要预留遮盖量，导致主阀芯的行程较短，使得主阀芯的可控性较差，对于控制精度的要求较高；4.主阀芯采用滑阀，使得主阀芯的直径较大，导致主阀芯控制机构需要提供较大的先导力，当主阀芯控制机构采用驱动件提供先导力时，需要配合力的放大机构（例如减速器），结构复杂，导致生产成本较高；5.主阀芯采用滑阀，当主阀芯控制机构采用电比例阀提供先导力时，由于电比例阀的行程较短，为保证控制精度，对电比例阀的性能具有较高的要求，导致生产成本较高。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种液压阀系统及自行式作业机械。

2、根据本发明的第一方面实施例的液压阀系统，包括至少一个工作联，所述工作联包括：

3、第一阀体，具有第一进油口、第一回油口以及连通于所述第一进油口并通向所述第一回油口的两个工作油口；

4、第一主阀芯，任一所述工作油口与所述第一进油口之间的油路均对应设置有所述第一主阀芯，所述第一主阀芯为锥阀，所述第一阀体内设置有通向所述工作油口与所述第一进油口之间的油路的第一弹簧腔，所述第一主阀芯活动设置于所述第一弹簧腔内并与所述第一弹簧腔的内壁密封接触，所述第一弹簧腔内设置有作用于所述第一主阀芯的第一压缩弹簧，所述第一压缩弹簧用于驱使所述第一主阀芯阻断所述工作油口与所述第一进油口之间的油路，所述第一主阀芯内设置有连通于所述第一弹簧腔并通向所述第一进油口的第一节流孔；

5、第一控制机构，所述第一控制机构与所述第一主阀芯一一对应设置，所述第一控制机构包括第一驱动件和第一先导阀，所述第一先导阀包括第二阀体、第一阀杆、第一阀套以及第一联动组件，所述第二阀体内设置有连通于所述第一回油口并通向所述第一弹簧腔的第一过流腔，所述第一阀杆和所述第一阀套活动设置于所述第一过流腔内，所述第一阀套活动套设于所述第一阀杆外，所述第一阀杆相对所述第一阀套具有用于阻断所述第一过流腔与所述第一回油口之间的油路的初始位置以及用于导通所述第一过流腔与所述第一回油口之间的油路的开启位置，所述第一驱动件用于驱动所述第一阀杆相对所述第一阀套由初始位置移动至开启位置，所述第一联动组件连接于所述第一阀套与所述第一主阀芯之间，以使所述第一阀套与所述第一主阀芯同步移动。

6、根据本发明实施例的液压阀系统，至少具有如下有益效果：

7、使用时，第一进油口用于接收油箱供给的油液，第一回油口用于向油箱回油，两个工作油口中的其中一个用于向执行元件供给油液，两个工作油口中的另一个用于供执行元件回油。其中，当需要导通其中一个工作油口与第一进油口之间的油路时，通过相应的第一控制机构控制相对应的第一主阀芯打开。具体的，通过第一驱动件驱动第一阀杆相对第一阀套由初始位置移动至开启位置，以使第一过流腔与第一回油口之间的油路导通，此时，第一进油口供给的油液能够依次通过第一节流孔、第一弹簧腔以及第一过流腔流向第一回油口，油液在流经第一节流孔时，流速增加并且压力降低，使得第一弹簧腔一侧的油液压力小于第一进油口一侧的油液压力，即第一主阀芯处形成压力差，油液基于该压力差驱使第一主阀芯打开，第一主阀芯在打开的过程中，通过第一联动组件带动第一阀套同步移动，以使第一阀杆相对第一阀套的位置逐渐接近初始位置，即第一先导阀的开度逐渐减小，直至第一主阀芯处的压力差刚好抵消第一压缩弹簧作用于第一主阀芯的弹性力，此时第一阀杆相对第一阀套移动至平衡位置，第一主阀芯维持当前开度。当需要增大第一主阀芯的开度时，再次通过第一驱动件驱动第一阀杆相对第一阀套由初始位置移动至开启位置，第一主阀芯进一步打开，直至第一阀杆再次相对第一阀套移动至平衡位置，如此循环，即可控制第一主阀芯完全打开。

8、本发明的液压阀系统中，第一主阀芯采用锥阀，相比于第一主阀芯采用滑阀的情形，简化了油道，不仅有利于降低压力损失，而且有利于降低对于加工精度的要求，同时，利用第一主阀芯处形成的压力差驱动第一主阀芯打开，有利于减小第一控制机构所需提供的先导力，另外，第一先导阀通过第一阀杆、第一阀套以及第一联动组件构成的机械式反馈系统控制第一主阀芯的位置，一方面，能够精准控制第一主阀芯的开度，从而精准控制油液的流量，另一方面，有利于减少电控部件的使用，简化了结构并降低了成本，同时，机械式的反馈系统相较于依赖电控部件的反馈系统，稳定性与可靠性更高，有利于降低故障率。

9、根据本发明的一些实施例，所述第一先导阀还包括固定设置于所述第二阀体的第一阀座，所述第一驱动件设置于所述第一阀座并与所述第一阀杆传动连接，所述第一阀座内设置有通向所述第一过流腔的第一控制腔，所述第一阀杆远离所述第一主阀芯的一端以及所述第一阀套远离所述第一主阀芯的一端活动设置于所述第一控制腔内，所述第一阀套与所述第一控制腔的内壁密封接触，所述第二阀体内设置有连通于所述第一控制腔并通向所述第一回油口的第一回油通道，所述第一阀套上设置有第一过流孔，所述第一阀杆具有第一密封段与第一过流段，所述第一过流段设置有连通于所述第一过流孔的第一过流槽，所述第一阀杆相对所述第一阀套移动至初始位置时，所述第一密封段与所述第一阀套的内壁密封接触，以阻断所述第一控制腔与所述第一过流腔之间的油路。

10、根据本发明的一些实施例，所述第一密封段靠近所述第一过流段的一端设置有连通于所述第一过流槽并通向所述第一控制腔的第一节流槽或者第二节流孔。

11、根据本发明的一些实施例，所述第二阀体内设置有连通于所述第一过流腔并通向所述第一弹簧腔的第一连接通道，所述第一联动组件包括第一传动杆和第一传动环，所述第一传动杆远离所述第一主阀芯的一端活动设置于所述第一连接通道内，所述第一传动杆靠近所述第一主阀芯的一端抵接于所述第一主阀芯，所述第一传动环套设于所述第一阀套外，所述第一阀套上设置有两个沿所述第一阀套的轴向间隔分布的第一卡簧，两个所述第一卡簧用于沿所述第一阀套的轴向定位所述第一传动环，所述第一传动环具有凸起的第一传动部，所述第一传动杆远离所述第一主阀芯的一端设置有第一卡槽，所述第一传动部卡入所述第一卡槽内。

12、根据本发明的一些实施例，所述第一阀体内对应每个所述工作油口均设置有第一油道和第二过流腔，所述第一进油口、所述第一油道、所述第二过流腔以及所述工作油口依次连通，所述第一弹簧腔连通于所述第二过流腔，所述第二过流腔的截面尺寸大于所述第一油道的截面尺寸，所述第一主阀芯具有第一基部和第一密封部，所述第一基部与所述第一弹簧腔的内壁密封接触，所述第一密封部用于封堵所述第一油道的出油端。

13、根据本发明的一些实施例，所述第一阀体具有两个所述第一回油口，两个所述工作油口与两个所述第一回油口一一对应设置，所述工作联还包括：

14、第二主阀芯，任一所述工作油口与相对应的所述第一回油口之间的油路均对应设置有所述第二主阀芯，所述第二主阀芯为锥阀，所述第一阀体内设置有通向所述工作油口与所述第一回油口之间的油路的第二弹簧腔，所述第二主阀芯活动设置于所述第二弹簧腔内并与所述第二弹簧腔的内壁密封接触，所述第二弹簧腔内设置有作用于所述第二主阀芯的第二压缩弹簧，所述第二压缩弹簧用于驱使所述第二主阀芯阻断所述工作油口与所述第一回油口之间的油路，所述第二主阀芯内设置有连通于所述第二弹簧腔并通向所述第一进油口的第三节流孔；

15、第二控制机构，所述第二控制机构与所述第二主阀芯一一对应设置，所述第二控制机构包括第二驱动件和第二先导阀，所述第二先导阀包括第三阀体、第二阀杆、第二阀套以及第二联动组件，所述第三阀体内设置有连通于所述第一回油口并通向所述第二弹簧腔的第三过流腔，所述第二阀杆和所述第二阀套活动设置于所述第三过流腔内，所述第二阀套活动套设于所述第二阀杆外，所述第二阀杆相对所述第二阀套具有用于阻断所述第三过流腔与所述第一回油口之间的油路的初始位置以及用于导通所述第三过流腔与所述第一回油口之间的油路的开启位置，所述第二驱动件用于驱动所述第二阀杆相对所述第二阀套由初始位置移动至开启位置，所述第二联动组件连接于所述第二阀套与所述第二主阀芯之间，以使所述第二阀套与所述第二主阀芯同步移动。

16、根据本发明的一些实施例，所述第二先导阀还包括固定设置于所述第三阀体的第二阀座，所述第二驱动件设置于所述第二阀座并与所述第二阀杆传动连接，所述第二阀座内设置有通向所述第三过流腔的第二控制腔，所述第二阀杆远离所述第二主阀芯的一端以及所述第二阀套远离所述第二主阀芯的一端活动设置于所述第二控制腔内，所述第二阀套与所述第二控制腔的内壁密封接触，所述第三阀体内设置有连通于所述第二控制腔并通向所述第一回油口的第二回油通道，所述第二阀套上设置有第二过流孔，所述第二阀杆具有第二密封段与第二过流段，所述第二过流段设置有连通于所述第二过流孔的第二过流槽，所述第二阀杆相对所述第二阀套移动至初始位置时，所述第二密封段与所述第二阀套的内壁密封接触，以阻断所述第二控制腔与所述第三过流腔之间的油路。

17、根据本发明的一些实施例，所述第二密封段靠近所述第二过流段的一端设置有连通于所述第二过流槽并通向所述第二控制腔的第二节流槽或者第四节流孔。

18、根据本发明的一些实施例，所述第三阀体内设置有连通于所述第三过流腔并通向所述第二弹簧腔的第二连接通道，所述第二联动组件包括第二传动杆和第二传动环，所述第二传动杆远离所述第二主阀芯的一端活动设置于所述第二连接通道内，所述第二传动杆靠近所述第二主阀芯的一端抵接于所述第二主阀芯，所述第二传动环套设于所述第二阀套外，所述第二阀套上设置有两个沿所述第二阀套的轴向间隔分布的第二卡簧，两个所述第二卡簧用于沿所述第二阀套的轴向定位所述第二传动环，所述第二传动环具有凸起的第二传动部，所述第二传动杆远离所述第二主阀芯的一端设置有第二卡槽，所述第二传动部卡入所述第二卡槽内。

19、根据本发明的一些实施例，所述第一阀体内对应每个所述工作油口均设置有第二油道和第四过流腔，所述工作油口、所述第二油道、所述第四过流腔以及所述第一回油口依次连通，所述第一弹簧腔连通于所述第四过流腔，所述第四过流腔的截面尺寸大于所述第二油道的截面尺寸，所述第二主阀芯具有第二基部和第二密封部，所述第二基部与所述第二弹簧腔的内壁密封接触，所述第二密封部用于封堵所述第二油道的出油端。

20、根据本发明的一些实施例，所述液压阀系统包括至少两个依次连接的所述工作联，所述液压阀系统还包括梭阀，相邻的两个所述工作联的所述第一进油口互相连通，相邻的两个所述工作联的所述第一回油口互相连通，所述梭阀连接于各所述工作联中的其中一个位于最外侧的所述工作联，所述梭阀包括第四阀体，所述第四阀体具有依次连通的第二进油口、过流通道以及出油口，所述第二进油口连通于相对应的所述工作联的所述第一进油口，任一所述工作联的两个所述第二油道之间均设置有第五过流腔，相邻的两个所述工作联的所述第五过流腔互相连通，所述出油口连通于相对应的所述工作联的所述第五过流腔，所述第二主阀芯还具有第三密封部，所述第三密封部设置于所述第二密封部远离所述第二基部的一侧，所述第三密封部与所述第二密封部之间连接有过流部，所述第三密封部与所述第二油道靠近所述第五过流腔的一端的内壁密封接触，所述过流部的截面尺寸小于所述第二油道的截面尺寸。

21、根据本发明的一些实施例，所述液压阀系统还包括连接于所述工作联的进回油联，所述进回油联包括：

22、第五阀体，具有第三进油口以及连通于所述第三进油口的第二回油口，所述第三进油口与所述第一进油口相连通并用于与油箱相连，所述第二回油口与所述第一回油口相连通并用于与油箱相连；

23、第三主阀芯，设置于所述第三进油口与所述第二回油口之间的油路上，所述第三主阀芯为锥阀，所述第五阀体内设置有通向所述第三进油口与所述第二回油口之间的油路的第三弹簧腔，所述第三主阀芯活动设置于所述第三弹簧腔内并与所述第三弹簧腔的内壁密封接触，所述第三弹簧腔内设置有作用于所述第三主阀芯的第三压缩弹簧，所述第三压缩弹簧用于驱使所述第三主阀芯阻断所述第三进油口与所述第二回油口之间的油路，所述第三主阀芯内设置有连通于所述第三弹簧腔并通向所述第三进油口的第五节流孔；

24、第三控制机构，包括第三驱动件和第三先导阀，所述第三先导阀包括第六阀体、第三阀杆、第三阀套以及第三联动组件，所述第六阀体内设置有连通于所述第二回油口并通向所述第三弹簧腔的第六过流腔，所述第三阀杆和所述第三阀套活动设置于所述第六过流腔内，所述第三阀套活动套设于所述第三阀杆外，所述第三阀杆相对所述第三阀套具有用于阻断所述第六过流腔与所述第二回油口之间的油路的初始位置以及用于导通所述第六过流腔与所述第二回油口之间的油路的开启位置，所述第三驱动件用于驱动所述第三阀杆相对所述第三阀套由初始位置移动至开启位置，所述第三联动组件连接于所述第三阀套与所述第三主阀芯之间，以使所述第三阀套与所述第三主阀芯同步移动。

25、根据本发明的一些实施例，所述第三先导阀还包括固定设置于所述第六阀体的第三阀座，所述第三驱动件设置于所述第三阀座并与所述第三阀杆传动连接，所述第三阀座内设置有通向所述第六过流腔的第三控制腔，所述第三阀杆远离所述第三主阀芯的一端以及所述第三阀套远离所述第三主阀芯的一端活动设置于所述第三控制腔内，所述第三阀套与所述第三控制腔的内壁密封接触，所述第六阀体内设置有连通于所述第三控制腔并通向所述第二回油口的第三回油通道，所述第三阀套上设置有第三过流孔，所述第三阀杆具有第三密封段与第三过流段，所述第三过流段设置有连通于所述第三过流孔的第三过流槽，所述第三阀杆相对所述第三阀套移动至初始位置时，所述第三密封段与所述第三阀套的内壁密封接触，以阻断所述第三控制腔与所述第六过流腔之间的油路。

26、根据本发明的一些实施例，所述第三密封段靠近所述第三过流段的一端设置有连通于所述第三过流槽并通向所述第三控制腔的第三节流槽或者第六节流孔。

27、根据本发明的一些实施例，所述第六阀体内设置有连通于所述第六过流腔并通向所述第三弹簧腔的第三连接通道，所述第三联动组件包括第三传动杆和第三传动环，所述第三传动杆远离所述第三主阀芯的一端活动设置于所述第三连接通道内，所述第三传动杆靠近所述第三主阀芯的一端抵接于所述第三主阀芯，所述第三传动环套设于所述第三阀套外，所述第三阀套上设置有两个沿所述第三阀套的轴向间隔分布的第三卡簧，两个所述第三卡簧用于沿所述第三阀套的轴向定位所述第三传动环，所述第三传动环具有凸起的第三传动部，所述第三传动杆远离所述第三主阀芯的一端设置有第三卡槽，所述第三传动部卡入所述第三卡槽内。

28、根据本发明的一些实施例，所述第五阀体内对应所述第三进油口设置有第三油道和第七过流腔，所述第三进油口、所述第三油道、所述第七过流腔以及所述第二回油口依次连通，所述第三弹簧腔连通于所述第七过流腔，所述第七过流腔的截面尺寸大于所述第三油道的截面尺寸，所述第三主阀芯具有第三基部和第四密封部，所述第三基部与所述第三弹簧腔的内壁密封接触，所述第四密封部用于封堵所述第三油道的出油端。

29、根据本发明的第二方面实施例的自行式作业机械，其包括根据本发明上述第一方面实施例的液压阀系统，所述自行式作业机械为拖拉机、轮式装载机、挖掘机中的一种。

30、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。