一种卸荷阀及其装载机液压多泵合流系统的制作方法

1.本发明涉及装载机技术领域，尤其涉及一种卸荷阀及其装载机液压多泵合流系统。


背景技术：

2.本发明背景技术中公开的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
3.当装载机液压多泵合流系统没有等值卸荷阀时，铲掘作业时工作装置系统压力通常超过工作系统安全阀设定压力，导致系统经常在溢流状态下工作，造成能量损失，故液压系统功率消耗大，发热量高。为此，在合流系统增加等值卸荷阀后再进行铲掘作业时，就可以克服上述问题，具体地，参考说明书附图1至附图3，这是现有技术中一个实施例的卸荷阀及其装载机液压多泵合流系统的结构示意图，在系统工作时，当工作系统压力达到等值卸荷阀的设定压力后，流量阀中的一少部分液压油通过等值卸荷阀的进油口p1进入第一油道a后，在油压作用下开启复位式导阀，液压油进一步通过第三油道c后经过节流口j形成压差，液压油进入出油口t产生压降，同时液压油将复位式主阀打开，进而，流量阀来的液压油从进油口p1经过第二油道b后直接从出油口t排出，从而使转向系统合流工作系统装置的液压油实现低压卸荷，节省的转向液压系统功率可转给工作系统中的驱动系统，从而提高装载机的整机驱动力，达到节能和提高工作效率的目的。在装载机的大臂举升(简称为“举升”)工况下，由于工作系统的最大油压值低于等值卸荷阀压力的设定压力，此时的卸荷阀不工作，故转向系统中液压油合流到工作系统装置，保证了最小举升时间符合标准要求。


技术实现要素：

4.然而，本发明进一步发现：在举升和行走等较为复杂的复合动作工况下，特点是需要较大的提升力和驱动力，但对举升速度要求不高，但由于转向系统的最大油压低于等值卸荷阀的设定压力，导致此种复合工况下，说明书附图1至附图3所示的卸荷阀及其装载机液压多泵合流系统无法使流量阀中多余的液压油实现低压卸荷，这造成了整个液压系统消耗功率较大，驱动力反而偏小的问题，不能实现一边举升一边行走的复合动作，作业时只能先举升后行走，比较影响装载机的工作效率。
5.针对上述的问题，本发明提供一种卸荷阀及其装载机液压多泵合流系统，其能够快速、方便地实现装载机在上述复合工况和普通工况的良好工作及快速切换，有效提高了装载机的工作效率。为实现上述目的，本发明技术方案如下。
6.在本发明的第一方面，公开一种卸荷阀，包括：阀体、复位式导阀、第一单向阀、复位式主阀、堵头和第二单向阀，其中：所述阀体上具有进油口，与该进油口连通的第一油道、第二油道，第三油道，主阀腔。所述复位式导阀连接在第一油道中，且复位式导阀的进油端靠近进油口，所述第一单向阀连接在该进油端上。所述第三油道一端与该出油端所在侧的
第一油道连通，第三油道另一端、第二油道另一端分别与所述主阀腔的两端连通。所述复位式主阀由堵头密封在主阀腔中，该复位式主阀被压向第二油道所在侧时其与主阀腔连通。该复位式主阀的靠近第三油道的一端具有与出油口连通的节流孔，该端的堵头具有连通主阀腔内、外部的外控口，该外控口中连接只许从外部进液的第二单向阀。
7.进一步地，所述第一油道水平设置，其左端与进油口连通，所述复位式导阀具有能够在第一油道中往复运动的机构，控制第一油道与第三油道之间的通断。
8.进一步地，所述复位式导阀包括第一阀杆、阀芯和第一复位件，其中：所述第一阀杆中具有连通其两侧的第一油道的通道，所述阀芯活动密封安装在通道中，所述第一复位件的左端与阀芯连接，第一复位件的右端固定在第一油道中。
9.进一步地，所述第一油道的右端口与阀体的外部连通，且该端口中可拆卸连接有封头，所述第一复位件的右端与封头连接，以便于复位式导阀的各部件的安装与拆卸。
10.进一步地，所述主阀腔水平设置，其左侧与第二油道的下端连通，右侧与所述第二油道的下端连通，且该主阀腔的右端设置有连通节流孔与阀体外部的所述出油口，以便阀体中的油道与阀体外部能够连通，确保顺利卸荷、出油。
11.进一步地，所述复位式主阀包括第二阀杆、第二复位件，其中：所述第二复位件的左端与连接在主阀腔左端口上的堵头连接，第二复位件的右端与第二阀杆左端连接。
12.进一步地，所述第二阀杆的两端直径大于中间直径，且第二阀杆处于未被压缩状态时，第二阀杆的左部侧壁与主阀腔的内壁接触而使第二油道的下端封闭，第二阀杆的右部侧壁始终与主阀腔的内壁接触，防止漏油而无法使第二阀杆向左压缩，进而连通第二油道与主阀腔。
13.进一步地，所述第二阀杆的右端端面上开设有沉孔，所述节流孔开设在第二阀杆的右部侧壁上，且所述节流孔的两端分别与沉孔、出油口连通。
14.进一步地，所述第一复位件和第二复位件均为弹簧，其作为复位部件可使复位式导阀、复位式主阀能够随着油压的变化而实现通断。
15.在本发明的第二方面，公开一种装载机液压多泵合流系统，包括：流量阀、转向系统、卸荷阀、工作系统、换向阀、先导泵和先导操纵系统，其中：所述流量阀的进油口通过转向泵与油箱连通，流量阀的出油口同时和所述转向系统、卸荷阀的进油口连通，所述卸荷阀的出油口与工作泵的出油口连接。所述工作系统与工作泵连接，该工作泵与油箱连通；所述先导泵的出油口和卸荷阀的外控口之间通过换向阀连接，所述先导泵的进油口、出油口分别与油箱、先导操纵系统连通，所述先导操纵系统与工作系统连通。
16.进一步地，所述换向阀包括电磁换向阀、电液换向阀、机动换向阀、手动换向阀等中的任意一种，其主要作用是通过换向阀自身的通断实现与先导泵的协同工作，进而在转向系统的油压低于卸荷阀的情况下启动卸荷阀进行低压卸荷。
17.进一步地，还包括连通所述先导操纵系统与油箱的溢流阀，防止先导操纵系统油压过大而影响工作。
18.与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
19.本发明的卸荷阀在堵头上设置了外控口，且在该外控口中设置只许阀体的外部进液的第二单向阀。在此基础上，当将这种卸荷阀与换向阀结合在装载机液压多泵合流系统中后：当装载机处于举升和行走这种复合工况下时，电磁换向阀通电打开，先导泵中部分压
力油通过换向阀进入主阀腔中，在该压力油的压力下第二阀杆左移并在液压油油压下保持该状态，进而使第二油道与主阀腔连通，使来自第一油道的液压油直接通过第二油道、主阀腔后从出油口排出，由于出油口与工作泵向工作系统的出油管路连接，从而实现了将转向泵中多余流量并入工作泵的出油中，提高工作系统的驱动力。当这种工况结束后，关闭换向阀，实现在两种工况之间快速切换，既能满足一边举升一边行走的复合动作状态，又能满足正常工况(对驱动力无特别要求)，提高了工作效率。从而使装载机适应普通工况和复合工况的需求，解决了复合工况时原系统不能复合工作的问题，有效的提升了工作效率。
附图说明
20.构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，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。
21.图1为现有技术中卸荷阀及其导阀关闭状态下的结构示意图。
22.图2为现有技术中卸荷阀及其导阀打开状态下的结构示意图。
23.图3为现有技术中装载机液压多泵合流系统的结构示意图。
24.图4为本发明提出的一种卸荷阀及其导阀关闭状态下的结构示意图。
25.图5为本发明提出的一种卸荷阀及其导阀打开状态下的结构示意图。
26.图6为本发明提出的一种装载机液压多泵合流系统的结构示意图。
27.上述图中标记分别代表：
[0028]1‑
阀体、
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ2‑
复位式导阀、
ꢀꢀ
2.1
‑
第一阀杆、
ꢀꢀꢀꢀ
2.2
‑
阀芯、
[0029]
2.3
‑
第一复位件、
ꢀꢀ
2.4
‑
通道、
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2.5
‑
封头、
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ3‑
第一单向阀、
[0030]4‑
复位式主阀、
ꢀꢀꢀꢀ
4.1
‑
第二阀杆、
ꢀꢀ
4.2
‑
第二复位件、
ꢀꢀ
4.3
‑
沉孔、
[0031]5‑
堵头、
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ6‑
第二单向阀、
ꢀꢀ
p1
‑
进油口、
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
a
‑
第一油道、
[0032]
b
‑
第二油道、
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
c
‑
第三油道、
ꢀꢀꢀꢀ
d
‑
主阀腔、
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
t
‑
出油口、
[0033]
j
‑
节流孔、
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
k
‑
外控口、
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ7‑
流量阀、
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ8‑
转向系统、
[0034]9‑
卸荷阀、
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10
‑
工作系统、
ꢀꢀꢀ
11
‑
换向阀、
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
12
‑
先导泵、
[0035]
13
‑
先导操纵系统、 14
‑
转向泵、
ꢀꢀꢀꢀꢀ
15
‑
油箱、
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
16
‑
工作泵、
[0036]
17
‑
溢流阀。
具体实施方式
[0037]
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本发明使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0038]
为了方便叙述，本发明中如果出现“上”、“下”、“左”“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用，仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件需要具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。现结合说明书附图和具体实施例进一步说明。
[0039]
正如前文所述，在举升和行走等较为复杂的复合动作工况下，附图1至3红所示的卸荷阀及其装载机液压多泵合流系统无法使流量阀中多余的液压油实现低压卸荷，因此，不能实现一边举升一边行走的复合动作，作业时只能先举升后行走，影响装载机的工作效
率。为此，本发明提出了一种卸荷阀及其装载机液压多泵合流系统，现结合说明书附图和具体实施方式对这种卸荷阀及其装载机液压多泵合流系统进一步说明。
[0040]
首先，参考图4和图5，其示例了一种本发明提出的新型卸荷阀，该卸荷阀是包括阀体1、复位式导阀2、第一单向阀3、复位式主阀4、堵头5和第二单向阀6等在内的总成。这种经过对图1、图2中卸荷阀的结构进一步优化改进，使这种新型卸荷阀形成的装载机液压多泵合流系统有效克服了上述技术问题，使装载机具有执行一边举升一边行走的复合动作的能力，有效提高了装载机的工作效率。
[0041]
基于以上要解决的问题和实现的目的，现通过以下具体实施例对上述新型卸荷阀详细说明。
[0042]
继续参考图4和图5，所述阀体1上开设有进油口p1，且阀体1的内部具有第一油道a、第二油道b，第三油道c，主阀腔d，其中：为了有效利用阀体1中的空间，合理布置阀体1中各部件使其能够协同工作，所述进油口p1开设阀体1的右上部，所述第一油道a水平设置，该第一油道a的左端口与进油口p1连通，第一油道a的右端口与阀体1的外部连通。另外，应当理解的是，所述第一油道a也可以设计为贯穿阀体1的结构，然后利用可拆卸连接在第一油道a端口中的封堵部件对第一油道a进行封堵，避免漏油。也即，第一油道a在阀体1中的布置形式不限于本实施例中所列举，技术人员可根据实际需要设计、调节，类似地，所述第二油道b，第三油道c，主阀腔d等部件的具体位置布置也可根据实际需要设计、调节。
[0043]
进一步地，所述复位式导阀2能够在第一油道a中往复运动，控制第一油道a与第三油道c之间的通断。具体地：所述复位式导阀2包括第一阀杆2.1、阀芯2.2和第一复位件2.3，其中：所述第一阀杆2.1中具有连通其两侧的第一油道a的通道2.4，所述阀芯2.2活动密封安装在通道2.4中，所述第一复位件2.3为金属弹簧，其左端与阀芯2.2连接，右端固定在第一油道a的右端；当第一油道a为右端口与阀体1的外部连通的结构时，该右端口中螺纹连接有封头2.5，此时，所述第一复位件2.3的右端与封头2.5的内表面为接触状态，且通过封头2.5对第一复位件2.3的挤压使阀芯2.2处于对通道2.4封堵的状态。进一步地，所述接触的状态既可以为将第一复位件2.3的右端连接在封头2.5的内表面上，也可以为第一复位件2.3的右端抵接在封头2.5的内表面上。
[0044]
所述通道2.4的左端为复位式导阀2的进油端，右端为复位式导阀2的出油端，即复位式导阀2的进油端位于进油口p1所在侧，位式导油阀2的出油端远离进油口p1，以便于通过来自进油口p1的液压油超过复位式导阀2的设定压力后将阀芯2.2打开，使第一油道a与第三油道c连通，便于卸荷，所述复位式导阀2的设定压力可以根据第一复位件2.3的弹力大小的设置实现。
[0045]
进一步地，所述第一单向阀3连接在第一阀杆2.1的左端，并与第一阀杆2.1中的通道2.4连通，即第一单向阀3连接在复位式导阀2的进油端上，主要目的是防止液压油反流，确保在转向系统的最大油压低于等值卸荷阀的设定压力的情况下，能够打开所述复位式主阀4使第二油道b与主阀腔d连通，进而与阀体1上的出油口t连通，实现低压卸荷。
[0046]
对于所述第三油道c，其竖向设置在阀体1中，第三油道c的上端口与其上方的第一油道a的右端连接，且该连接处位于复位式导阀2的出油端的右侧，以便于复位式导阀2中的阀芯2.2打开后，使第一油道a中的液压油进入第三油道c中，进而进入主阀腔d中，因此，第三油道c的下端口与其下方的主阀腔d连通。
[0047]
进一步地，所述主阀腔d水平设置且贯穿阀体1的圆柱形腔室，所述第二油道b竖向设置在阀体1中的左部，该第二油道b的上端口与进油口p1连通，下端口与主阀腔d的左部分连通。所述主阀腔d的左、右两个端口上均螺纹连接有堵头5；一方面，这种贯穿式的主阀腔d在实际制造时容易实现，另一方面是便于将复位式主阀4安装在主阀腔d中。
[0048]
对于所述复位式主阀4，其由所述堵头5密封在主阀腔d中，且该复位式主阀4再被来自第三油道c的液压油压向主阀腔d的左部分时，第二油道b与主阀腔d连通，为此，一个具体的实施方式是：所述复位式主阀4包括圆柱形第二阀杆4.1、第二复位件4.2，其中：所述第二复位件4.2为金属弹簧，该弹簧水平设置在主阀腔d中的左部分，弹簧的左端连接或者抵接在主阀腔d左端口上的堵头5内壁上，弹簧的右端连接或者抵接在第二阀杆4.1的左端面上。另外，还可以在该堵头5的内壁面、第二阀杆4.1的左端面上开设凹槽，所述弹簧的两端分别位于堵头5、第二阀杆4.1的凹槽中，这种结构设计可对弹簧形成支撑，有助于防止弹簧伸缩过程中造成主阀腔d内壁磨损，影响主阀腔d与第二油道b之间的密封性。
[0049]
进一步地，所述第二阀杆4.1的两端直径大于中间直径，且第二阀杆4.1处于未被压缩状态时，第二阀杆4.1的左部侧壁与主阀腔d的内壁接触而使第二油道b的下端封闭，第二阀杆4.1的右部侧壁始终与主阀腔d的内壁接触，防止漏油而无法使第二阀杆4.1向左压缩，进而连通第二油道b与主阀腔d。
[0050]
所述第二阀杆4.1的右端端面上开设有沉孔4.3，所述节流孔j开设在第二阀杆4.1的右部侧壁上，且所述节流孔j的两端分别与沉孔4.3、出油口t连通，以便阀体1中的油道与阀体1外部能够连通，确保顺利卸荷、出油。
[0051]
所述主阀腔d的右端口上的堵头5具有连通主阀腔d内、外部的外控口k，该外控口k中连接只许从外部进液的第二单向阀6，以便于通过外控液压油向左压缩第二阀杆4.1，进而使第二油道b与主阀腔d连通，使来自第一油道a的液压油直接通过第二油道b、主阀腔d后从出油口t排出，实现低压卸荷。在此过程中，由于外控液压油从沉孔4.3进入节流孔j，再从节流孔j进入出油口t时产生压差，可使第二阀杆4.1左移并在液压油油压下保持该状态，当外控液压油被切断后，第二阀杆4.1复位。
[0052]
在上述的图4和图5所示的卸荷阀基础上，参考图6，示例一种装载机液压多泵合流系统，该系统利用该新型卸荷阀和换向阀11，将转向泵中多余流量并入工作泵16的出油中，进而提高工作系统10的驱动力，实现了举升和行走复合工况下一边举升以便行走的目的，有效提高了装载机的工作效率。具体地：
[0053]
所述装载机液压多泵合流系统包括：流量阀7、转向系统8、卸荷阀9、工作系统10、换向阀11、先导泵12和先导操纵系统13，其中：所述流量阀7的进油口通过转向泵14与油箱15连通，流量阀7的出油口同时和所述转向系统8、卸荷阀9的进油口连通，所述工作系统10通过工作泵16连接，工作泵16与油箱15连接，所述卸荷阀9的出油口t与工作泵16向工作系统10的出油管路连接，以便于将转向泵14中多余流量并入工作泵16的出油中，提高工作系统10的驱动力。所述先导泵12的出油口和卸荷阀9的外控口之间通过换向阀11连接，所述先导泵12的进油口、出油口分别与油箱15、先导操纵系统13连通，所述先导操纵系统13与工作系统10连通。所述换向阀11为电磁换向阀11，其主要作用是通过换向阀11自身的通断实现与先导泵12的协同工作，进而在转向系统8的油压低于卸荷阀9的情况下启动卸荷阀9进行低压卸荷。
[0054]
进一步地，所述装载机液压多泵合流系统还包括连通所述先导操纵系统13与油箱15的溢流阀17，防止先导操纵系统13油压过大而影响工作。
[0055]
可以看出，上述新型卸荷阀和装载机液压多泵合流系统的特点是：首先，相对于图1和图2所示的卸荷阀，经过本发明改进后的图4和图5所示的卸荷阀在堵头5上设置了外控口k，且在该外控口k中设置只许阀体1的外部进液的第二单向阀6。在此基础上，当将这种卸荷阀与换向阀11结合在装载机液压多泵合流系统中后，就会具有如下的技术优势：当装载机处于举升和行走这种复合工况下时，需要工作系统10具有较大的提升力和驱动力，但对举升速度要求不高，此时，通过按钮给电磁换向阀11通电，使其打开，先导泵12中部分压力油通过换向阀11进入主阀腔d中，在该压力油的压力下第二阀杆4.1左移并在液压油油压下保持该状态，进而使第二油道b与主阀腔d连通，使来自第一油道a的液压油直接通过第二油道b、主阀腔d后从出油口t排出，由于出油口t与工作泵16向工作系统10的出油管路连接，从而实现了将转向泵14中多余流量并入工作泵16的出油中，提高工作系统10的驱动力，先导泵12向卸荷阀9出油的同时部分液压油也进入先导操纵系统13中控制工作系统10进行举升作业。当这种复合工况结束后，关闭换向阀11，实现在两种工况之间快速切换，既能满足一边举升一边行走的复合动作状态，又能满足正常工况(对驱动力无特别要求)，提高了工作效率。
[0056]
最后，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。