双向再生阀及采用该双向再生阀的再生方法、挖掘机与流程

1.本发明涉及液压挖掘机技术领域，具体是一种双向再生阀及采用该双向再生阀的再生方法、挖掘机。


背景技术：

2.随着工程机械的快速发展，对工程机械的节能效果、操控舒适性等指标要求越来越高。尤其是中、大吨位、超大吨位挖掘机对能耗的追求越来越“苛刻”；对零部件的轻量化、可靠性及结构紧凑、多功能复合等方面也有较高的要求，同时，对零部件功能的集成化也提出了更高的要求。
3.中国专利公开了一种挖掘机斗杆再生阀（cn105065714a）。它包括阀套，一螺塞与阀套的一端螺纹连接，一阀头与阀套的另一端相连，在阀套内设有一与螺塞相抵接的固定座，一弹性件的一端与固定座相连，与阀套滑动连接的阀芯的一端与弹性件的另一端相连，阀芯的另一端与阀头相抵接，在阀头伸入阀套部分的端部中央插装一与其滑动连接的柱塞，在阀头上位于阀套外侧的部分设有第一径向通孔，柱塞的一端穿出阀头端部与阀芯相抵接，柱塞的另一端伸至第一径向通孔内，在阀芯圆周上设有一环形凹槽，在阀套上设有与环形凹槽相配合的第二径向通孔和第三径向通孔。该发明结构能够根据实时的挖掘机工况，在斗杆内收的过程中调节液压油的再生量。
4.上述技术存在的不足是：（1）斗杆再生阀结构复杂、不易于加工，再生阀功能单一，只能回收铲斗内收过程中能量，不能回收外摆过程中能量，存在使用范围的局限性；（2）不能根据作业工况，自动控制再生阀回收铲斗内收、外摆能量的通断。


技术实现要素：

5.为解决上述技术问题，本发明提供一种双向再生阀及采用该双向再生阀的再生方法、挖掘机，不仅能实现铲斗内收、外摆的流量再生，同时可根据实际工况实现流量再生的自动关闭和开启功能。
6.本发明通过以下技术方案实现：一种双向再生阀，包括再生截止阀、再生选择阀和再生控制阀；a"油口连接铲斗油缸有杆腔，b"油口连接铲斗油缸无杆腔；所述再生选择阀出油口分别对应连接所述a"油口、b"油口，再生选择阀进油口分别连接有单向阀ⅰ、单向阀ⅱ；所述单向阀ⅱ连接a"油口；所述单向阀ⅰ连接所述再生截止阀，再生截止阀连接b"油口；所述再生控制阀出油口分别对应连接所述再生选择阀两控制端，再生控制阀进油口分别对应连接至所述a"油口、b"油口；所述再生截止阀两控制端分别对应连接至所述a"油口、b"油口。
7.其进一步是：所述再生截止阀为两位两通阀；所述b"油口至再生控制阀和再生截止阀左控制端的油路中安装有节流阀ⅰ；所述a"油口至再生控制阀右控制端的油路中安装有节流阀ⅱ。
8.所述再生控制阀为两位五通电磁阀，再生控制阀弹簧腔和回油口连接油箱；所述a"油口至再生控制阀进油口的油路中安装有节流阀ⅲ。
9.所述再生选择阀为三位三通阀。
10.一种再生方法，包括如下步骤：a、当铲斗外摆时，铲斗油缸有杆腔进油，铲斗油缸无杆腔在铲斗重力及铲斗油缸有杆腔压力作用下，铲斗油缸无杆腔压力大于铲斗油缸有杆腔压力时，铲斗油缸无杆腔油液经再生截止阀、单向阀ⅰ至再生选择阀；再生控制阀在电流作用下左移，a"油口、b"油口油液压力经再生控制阀作用于再生选择阀，铲斗油缸无杆腔油液压力大于铲斗油缸有杆腔压力，再生选择阀在铲斗油缸无杆腔油液压力作用下右移；再生选择阀的右移使铲斗油缸无杆腔油液经再生选择阀至铲斗油缸有杆腔，实现流量再生；b、当铲斗内收时，铲斗油缸无杆腔进油，铲斗油缸有杆腔在铲斗重力及铲斗油缸无杆腔压力作用下，铲斗油缸有杆腔压力大于铲斗油缸无杆腔压力时，铲斗油缸有杆腔油液经单向阀ⅱ至再生选择阀；再生控制阀在电流作用下左移，a"油口、b"油口油液压力经再生控制阀作用于再生选择阀，铲斗油缸有杆腔油液压力大于铲斗油缸无杆腔压力，再生选择阀在铲斗油缸有杆腔油液压力作用下左移；再生选择阀的左移使铲斗油缸有杆腔油液经再生选择阀至铲斗油缸无杆腔，实现流量再生。
11.其进一步是：所述再生控制阀通过接受铲斗油缸位移信号或者压力信号实现电磁铁的通、断。
12.一种挖掘机，采用双向再生阀。
13.与现有技术相比，本发明的有益效果是：（1）充分利用铲斗油缸内收、外摆的重力能实现铲斗油缸内收、外摆过程中流量再生，能实现铲斗外摆、内收过程中能量的全回收，达到了节能最大化；（2）利用单向阀逻辑油路实现最高压力选择功能，同时利用再生选择阀在铲斗油缸a、b腔压力作用下实现再生油路自选功能，实现油路的智能化、简单化；（3）通过接受外部信号（压力、位移）实现再生控制阀的通、断功能，进而实现对再生油路的控制；利用再生截止阀实现铲斗挖掘功能，避免再生油路对铲斗挖掘力的影响；本双向再生阀结构简单、功能多样、结构紧凑、集成度高。
附图说明
14.图1是本发明双向再生阀的液压原理图；图中：节流阀ⅰ1、再生截止阀2、节流阀ⅱ3、节流阀ⅲ4、单向阀ⅰ5、单向阀ⅱ6、再生选择阀7、再生控制阀8、油箱9、铲斗油缸10。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.实施例一如图1所示，一种双向再生阀，包括再生截止阀2、再生选择阀7和再生控制阀8；其a"油口连接铲斗油缸10有杆腔，b"油口连接铲斗油缸10无杆腔。
17.再生选择阀7为三位三通阀，再生选择阀7两个出油口分别对应连接a"油口、b"油口，再生选择阀7一个进油口分别连接有单向阀ⅰ5、单向阀ⅱ6。单向阀ⅱ6连接a"油口。单向阀ⅰ5连接再生截止阀2出油口，再生截止阀2进油口连接b"油口。
18.再生控制阀8为两位五通电磁阀，再生控制阀8弹簧腔和回油口连接油箱9。再生控制阀8两个出油口分别对应连接再生选择阀7两控制端，再生控制阀8两个进油口分别对应连接至a"油口、b"油口。a"油口至再生控制阀8进油口的油路中安装有节流阀ⅲ4。
19.再生截止阀2为两位两通阀，再生截止阀2两控制端分别对应连接至a"油口、b"油口。b"油口至再生控制阀8和再生截止阀2左控制端的油路中安装有节流阀ⅰ1。a"油口至再生控制阀8右控制端的油路中安装有节流阀ⅱ3。
20.实施例二一种挖掘机，采用实施例一中的双向再生阀。铲斗油缸10有杆腔、无杆腔与挖机主阀a、b油口对应相连接，控制a、b油口进油的先导油口xak、xbk与挖机主阀铲斗联先导油管xak、xbk对应连接，a"、b"与铲斗油缸a、b油口相连通。
21.实施例三一种再生方法，在上述实施例二的基础上，包括如下步骤：a、当铲斗外摆时，铲斗油缸10有杆腔进油，铲斗油缸10无杆腔在铲斗重力及铲斗油缸10有杆腔压力作用下，铲斗油缸10无杆腔压力大于铲斗油缸10有杆腔压力时，铲斗油缸10无杆腔油液经再生截止阀2、单向阀ⅰ5至再生选择阀7；再生控制阀8在电流作用下左移，a"油口、b"油口油液压力经再生控制阀8作用于再生选择阀7，铲斗油缸10无杆腔油液压力大于铲斗油缸10有杆腔压力，再生选择阀7在铲斗油缸10无杆腔油液压力作用下右移；再生选择阀7的右移使铲斗油缸10无杆腔油液经再生选择阀7至铲斗油缸10有杆腔，实现流量再生。
22.b、当铲斗内收时，铲斗油缸10无杆腔进油，铲斗油缸10有杆腔在铲斗重力及铲斗油缸10无杆腔压力作用下，铲斗油缸10有杆腔压力大于铲斗油缸10无杆腔压力时，铲斗油缸10有杆腔油液经单向阀ⅱ6至再生选择阀7；再生控制阀8在电流作用下左移，a"油口、b"油口油液压力经再生控制阀8作用于再生选择阀7，铲斗油缸10有杆腔油液压力大于铲斗油缸10无杆腔压力，再生选择阀7在铲斗油缸10有杆腔油液压力作用下左移；再生选择阀7的左移使铲斗油缸10有杆腔油液经再生选择阀7至铲斗油缸10无杆腔，实现流量再生。
23.在上述两种工况下的流量再生并不是伴随铲斗油缸工作的全过程，仅当回油腔压力大于进油腔压力时才能产生流量再生，即仅当铲斗和负载之和作为负负载时才能产生流量再生，当铲斗和负载之和作为负载时，此时再生控制阀断电复位，流量再生终止。流量再生和铲斗油缸铲斗的位置或者铲斗油缸有杆腔、无杆腔压力相关，再生控制阀接受铲斗油缸位移信号或者压力信号实现电磁铁的通、断，以实现铲斗油缸的流量再生功能。
24.c、当铲斗挖掘时（铲斗油缸10无杆腔进油），铲斗的挖掘位置由外部工况决定，铲斗挖掘时所需要的挖掘力由挖掘的材质、土壤等因素决定，但不论铲斗位置及所挖掘的材质如何变化，铲斗油缸的速度均是低速，此时回油压力即有杆腔压力和挖掘机液压系统中的回油通道相连接，压力基本为零，本发明解决了铲斗内收、外摆过程中流量再生的问题，通过设置双向再生阀不仅可以实现铲斗外摆过程中的流量再生，而且也可以实现铲斗内收过程中的流量再生。通过双单向阀逻辑油路实现高压油选择功能，同时根据a、b油口压力实现再生阀自动识别流量再生的选择功能；通过再生截止阀在a、b油口压力作用下，可实现再生阀的自动开启再生功能和关闭再生功能。
25.本发明油路结构简单、紧凑，易于加工、操作，充分利用液压挖掘机铲斗外摆和铲斗内收过程中液压系统自身特性及外负载的作用，利用再生阀实现油液的双向再生功能，实现液压挖掘机节能的目的，同时提高作业效率。
26.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。