组合阀块、液压系统和工程机械的制作方法

1.本实用新型涉及液压技术领域，更具体地涉及一种组合阀块、一种用于工程机械排气处理装置再生的液压系统、以及一种包括该液压系统的工程机械。


背景技术：

2.诸如挖掘机、起重机、推土机等的工程机械普遍采用柴油发动机作为动力装置，为工程机械的行走和作业提供动力。柴油发动机排出的尾气含有大量对环境有害的污染物，因此需要通过排气处理装置处理之后再排放到大气中。排气处理装置包括微粒过滤器(dpf，diesel particulate filter)，用于捕集尾气中携带的颗粒物。当其捕集的颗粒物达到一定程度时，需要对微粒过滤器进行再生处理。
3.启动再生功能对发动机的负载有一定要求，在工程机械无额外加载的情况下通常会存在发动机负载低于该要求的运行状态，此时就需要额外增加发动机的负载，以便满足启动再生功能的负载要求。
4.cn102146832a公开了一种工程机械后处理再生控制方法及装置，其中在发动机的pto(动力输出装置)口安装加载泵以及与加载泵输出口连接的电磁比例溢流阀，加载泵的输入口与发动机的pto口连接。当工程机械处于轻负荷或怠速状态时，发动机控制器向主控制器发送信号，提高电磁比例溢流阀的溢流压力，增加发动机pto口负荷，提高发动机的排气温度，实现再生。
5.本实用新型旨在提供一种改进的后处理再生控制装置。


技术实现要素：

6.根据本实用新型的一方面，提供了一种组合阀块，所述组合阀块包括主进油口、主出油口、主回油口和主控制口，其特征在于，所述组合阀块包括换向阀和电比例溢流阀，其中：
7.所述换向阀具有其进油口和出油口流体连通的第一位置以及其进油口和出油口流体断开的第二位置，所述换向阀的进油口与所述组合阀块的主进油口流体连接，所述换向阀的出油口与所述组合阀块的主出油口流体连接，所述换向阀的阀芯的第一端设置有与所述组合阀块的主进油口直接流体连接的第一控制口，所述换向阀的阀芯的第二端设置有用于将所述换向阀朝向所述第二位置偏压的第一弹簧和经由第一节流孔与所述组合阀块的主进油口流体连接的第二控制口；
8.所述电比例溢流阀的进油口经由第二节流孔与所述换向阀的第二控制口流体连接，所述电比例溢流阀的出油口与所述组合阀块的主回油口流体连接，所述电比例溢流阀的阀芯的第一端设置有与所述电比例溢流阀的进油口直接流体连接的第三控制口，所述电比例溢流阀的阀芯的第二端设置有用于将所述电比例溢流阀朝向其进油口和出油口流体断开的位置偏压的第二弹簧和电磁线圈，所述电磁线圈能够通过所述组合阀块的主控制口被供电。
9.有利地，所述换向阀是逻辑滑阀，所述逻辑滑阀的开口面积随其阀芯的位移量改变，由此改变流经所述逻辑滑阀的液压油流量。
10.有利地，所述电比例溢流阀的溢流压力与其被供给的电流成正比或者成反比。
11.根据本实用新型的另一方面，提供了一种液压系统，其用于工程机械排气处理装置的再生，其特征在于，所述液压系统包括：
12.液压泵，所述液压泵与发动机机械连接并由所述发动机驱动；
13.根据本实用新型的组合阀块，其中，所述组合阀块的主进油口与所述液压泵的出口流体连接，所述组合阀块的主出油口与用于工程机械的风扇的液压回路流体连接，所述组合阀块的主回油口与油箱流体连接；
14.控制器，所述控制器与所述组合阀块的主控制口信号连接；
15.其中，当排气处理装置需要再生并且发动机的实际负载低于启动再生功能所需的发动机负载时，所述控制器发送控制信号到所述组合阀块，通过提高所述电比例溢流阀的溢流压力使得所述液压泵的出口压力升高，直至达到启动再生功能所需的发动机负载。
16.有利地，所述控制器是发动机控制器或者工程机械的整机控制器。
17.有利地，所述液压泵是定量泵或变量泵。
18.有利地，当排气处理装置需要再生并且发动机的实际负载大于或等于启动再生功能所需的发动机负载时，所述控制器发送控制信号到所述组合阀块，使得所述液压泵的出口压力处于液压油能够在液压回路中循环所需的最小压力。
19.根据本实用新型的又一方面，提供了一种工程机械，其特征在于，所述工程机械包括根据本实用新型的液压系统。
20.在根据本实用新型的液压系统中，通过在液压泵和用于风扇的液压回路之间插入组合阀块，根据发动机实际的负载情况，控制器输出相应的电信号到组合阀块实现调整发动机负载，达到发动机再生功能开启条件，满足整机排放要求。本实用新型结构简单，安装方便，无需显著改变工程机械现有的液压系统，并且与工程机械的用于诸如铲斗、动臂等执行机构的液压回路相互独立，在启动再生功能时不会影响这些执行机构的操作。另外，本实用新型根据启动再生功能实际需要的负载(与发动机转速、环境温度等有关)对发动机的负载进行调整，能够节省能量。
附图说明
21.下面将参照示意性的附图更详细地描述本实用新型。附图及相应的实施例仅是为了说明的目的，而非用于限制本实用新型。其中：
22.图1示意性地示出根据本实用新型的优选实施例的用于工程机械排气处理装置再生的液压系统的原理图。
具体实施方式
23.下面参照附图描述本实用新型的实施例。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解和实现本实用新型。但是，对所属技术领域的技术人员明显的是，本实用新型的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本实用新型并不局限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面所述的特征和要
素的任意组合来实施本实用新型，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用，而不应看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。
24.图1示意性示出了根据本实用新型的一个优选实施例的用于工程机械排气处理装置再生的液压系统20。该液压系统20包括液压泵1、发动机 2、组合阀块3、和控制器7。
25.液压泵1与发动机2机械连接并由发动机2驱动。可以理解的是，液压泵1也可以与工程机械的其它泵串联连接并且由发动机2驱动。
26.组合阀块3包括主进油口、主出油口、主回油口和主控制口。根据本实用新型，组合阀块3包括换向阀4和电比例溢流阀5。
27.换向阀4具有其进油口和出油口流体连通的第一位置以及其进油口和出油口流体断开的第二位置，换向阀4的进油口与组合阀块3的主进油口流体连接，换向阀4的出油口与组合阀块3的主出油口流体连接，换向阀 4的阀芯的第一端(图1中的左端)设置有与组合阀块3的主进油口直接流体连接的第一控制口，换向阀4的阀芯的第二端(图1中的右端)设置有用于将换向阀4朝向其第二位置偏压的第一弹簧8和经由第一节流孔9 与组合阀块3的主进油口流体连接的第二控制口。
28.电比例溢流阀5的进油口经由第二节流孔10与换向阀4的第二控制口流体连接，电比例溢流阀5的出油口与组合阀块3的主回油口流体连接，电比例溢流阀5的阀芯的第一端(图1中的上端)设置有与电比例溢流阀 5的进油口直接流体连接的第三控制口，电比例溢流阀5的阀芯的第二端 (图1中的下端)设置有用于将电比例溢流阀5朝向其进油口和出油口流体断开的位置偏压的第二弹簧11和电磁线圈12，电磁线圈12能够通过组合阀块3的主控制口被供电。
29.如图1所示，组合阀块3的主进油口与液压泵1的出口流体连接，组合阀块3的主出油口与用于工程机械的风扇的液压回路流体连接，组合阀块3的主回油口与油箱6流体连接。控制器7与组合阀块3的主控制口信号连接。更具体而言，控制器7与电比例溢流阀5的电磁线圈12连接以便向电磁线圈12提供电流。
30.在图1所示的实施例中，换向阀4是逻辑滑阀，该逻辑滑阀的开口面积随其阀芯的位移量改变，由此改变流经逻辑滑阀的液压油的流量。
31.电比例溢流阀5的溢流压力与其被供给的电流可以成正比，也可以成反比。因此，通过改变供给到电比例溢流阀5的电流，能够根据需要调节电比例溢流阀5的溢流压力，由此通过调节液压泵的出口压力来实现发动机的可控加载。
32.控制器7可以是发动机控制器或者工程机械的整机控制器。
33.在图1所示的实施例中，液压泵1是定量泵。可以理解的是，液压泵 1也可以是变量泵。
34.当排气处理装置需要再生并且发动机的实际负载低于启动再生功能所需的发动机负载时，控制器7发送控制信号到组合阀块3，通过提高电比例溢流阀5的溢流压力使得液压泵1的出口压力升高，直至达到启动再生功能所需的发动机负载。
35.当排气处理装置需要再生并且发动机的实际负载大于或等于启动再生功能所需的发动机负载时，控制器7发送控制信号到组合阀块3，使得液压泵1的出口压力处于液压油能够在液压回路中循环所需的最小压力，亦即该出口压力能够克服液压回路产生的压降。
36.由于第一节流孔9产生一定的压降，因此液压油作用在换向阀4的阀芯的第一端(图1中的左端)的液压压力总是大于液压油作用在换向阀4 的阀芯的第二端(图1中的右端)的液压压力。当作用在第一端的液压压力大于作用在第二端的液压压力和第一弹簧8的弹簧力时，换向阀4将从其进油口和出油口流体断开的第二位置切换到其进油口和出油口流体连通的第一位置，液压油由此流向用于风扇的液压回路。
37.可以理解的是，换向阀4和电比例溢流阀5的结构可以不同于图1的实施例所示的结构，而是可以具有任何其它适当的结构，只要其能够实现上面描述的功能即可。换句话说，只要组合阀块3能够通过调节液压泵1 的出口压力来实现发动机的可控加载、同时确保液压油流至用于风扇的液压回路即可。
38.本实用新型通过在液压泵1和用于风扇的液压回路之间插入组合阀块 3，根据发动机实际的负载情况，控制器输出相应的电信号到组合阀块实现调整发动机负载，达到发动机再生功能开启条件，满足整机排放要求。本实用新型结构简单，安装方便，无需显著改变工程机械现有的液压系统，并且与工程机械的用于诸如铲斗、动臂等执行机构的液压回路相互独立，在启动再生功能时不会影响这些执行机构的操作。另外，本实用新型根据启动再生功能实际需要的负载(与发动机转速、环境温度等有关)对发动机的负载进行调整，能够节省能量。
39.工业适用性
40.当排气处理装置需要再生时，通过测量发动机的转速、环境温度等确定启动再生功能所需要的发动机负载，并且测量发动机在该时刻的实际负载。
41.如果发动机的实际负载低于启动再生功能所需的发动机负载，则控制器7发送控制信号到组合阀块3，通过提高电比例溢流阀5的溢流压力使得液压泵1的出口压力升高，直至达到启动再生功能所需的发动机负载。
42.如果发动机的实际负载大于或等于启动再生功能所需的发动机负载，则控制器7发送控制信号到组合阀块3，使得液压泵1的出口压力处于液压油能够在液压回路中循环所需的最小压力。
43.上面借助具体实施例对本实用新型的组合阀块和液压系统进行了描述。对本领域技术人员而言显而易见的是，可以在不脱离本实用新型的设计原理的情况下对本实用新型的组合阀块和液压系统做出多种改变和变形。例如，本实用新型的实施可以不包含所描述的具体特征中的部分特征，并且本实用新型也不局限于所描述的具体实施例，而是可以设想所描述的特征和要素的任意组合。结合对说明书的考虑及所公开的组合阀块和液压系统的实践，其它实施例对于本领域技术人员而言将是显而易见的。说明书和示例仅被视为示例性的，真正的范围由所附权利要求及它们的等同方案表示。
44.附图标记列表
[0045]1ꢀꢀ
液压泵
[0046]2ꢀꢀ
发动机
[0047]3ꢀꢀ
组合阀块
[0048]4ꢀꢀ
换向阀
[0049]5ꢀꢀ
电比例溢流阀
[0050]6ꢀꢀ
油箱
[0051]7ꢀꢀ
控制器
[0052]8ꢀꢀ
第一弹簧
[0053]9ꢀꢀ
第一节流孔
[0054]
10 第二节流孔
[0055]
11 第二弹簧
[0056]
12 电磁线圈
[0057]
20 液压系统。