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液壓控制閥組、液壓控制系統及作業設備的制作方法

文檔序號:40841139發布日期:2025-02-06 17:17閱讀:82來源:國知局

本技術涉及液壓控制系統,具體地涉及一種液壓控制閥組。此外,本技術還涉及一種液壓控制系統以及包括所述液壓控制閥組或液壓控制系統的作業設備。


背景技術:

1、在例如為混凝土泵車的具有多個液壓執行元件的各類作業設備(如工程機械、農業機械等)中,其展臂和收臂、舉升和下降等動作通常由液壓控制系統進行驅動和控制。以混凝土泵車為例,其臂架液壓控制系統通常利用安裝于下車的比例多路閥控制通往各臂架油缸的液壓油流量,以提供液壓驅動力并控制臂架動作速度。此外,為了防止大慣量負負載下的機構失穩,還可以在液壓控制回路中靠近臂架油缸的位置處設置平衡閥,以控制臂架下降速度。

2、中國發明專利申請cn105402180a提供了一種用于混凝土泵車的臂架液壓控制系統,其采用的泵車臂架閥為安裝于下車的比例多路閥,該比例多路閥采用單閥芯結構對各個臂架油缸進行控制,并通過前置壓力補償閥限定進油節流口前后的壓差,以保持進油流量穩定。由于比例多路閥安裝在下車,與臂架油缸之間的連接管路較長,該臂架液壓控制系統存在臂架油缸響應滯后、壓力損失大等問題。并且,當處于大慣量負負載工況時,采用該臂架液壓控制系統容易發生機構運動失速,發生安全事故。即使可以通過在靠近臂架油缸的位置處設置平衡閥而提供背壓,在一定范圍內對回油流量進行指令控制,但當負載作用壓力超出平衡閥閾值時,仍存在臂架下降失控的風險。

3、對于因采用比例多路閥導致混凝土泵車的臂架液壓控制系統存在臂架油缸響應滯后、壓力損失大等問題,現有技術提出了分布式結構的泵車臂架閥,以消除控制端與執行端之間的較長連接管路帶來的不利影響,縮短了系統響應時間,并降低了系統能耗。中國發明專利申請cn114909346a提供了一種基于分布式結構的混凝土泵車臂架負載口獨立控制閥組,即在每一個臂架之間的液壓缸附近安裝有一對無桿腔控制閥組和一對有桿腔控制閥組,每個閥組包括兩個插裝式比例流量閥,以用于控制進回油流量。同時,在進油比例流量閥的上游分別設置有壓力補償器,以能夠提高進油流量控制的線性度。然而,在大慣量負負載工況下,采用上述獨立控制閥組的臂架液壓控制系統需要通過控制回油流量控制閥的開度而保證負載平穩下降,控制難度高。


技術實現思路

1、本實用新型的目的是為了克服現有技術存在的大慣量負負載工況下難以實現負載平穩下降的問題,提供一種液壓控制閥組、液壓控制系統及具有其的作業設備,該液壓控制閥組、液壓控制系統和作業設備能夠實現對正、負負載的自適應控制,有效提高了負載動作平穩性,并降低了控制難度。

2、為了實現上述目的,本實用新型一方面提供一種液壓控制閥組,該液壓控制閥組具有進油口、回油口以及分別用于連通至液壓執行元件的不同工作腔室的第一工作油口和第二工作油口,該液壓控制閥組包括:

3、第一進油壓力補償閥,該第一進油壓力補償閥設置于所述進油口和所述第一工作油口之間的油路部分;

4、第一回油壓力補償閥,該第一回油壓力補償閥設置于所述第一工作油口和所述回油口之間的油路部分;

5、第二進油壓力補償閥,該第二進油壓力補償閥設置于所述進油口和所述第二工作油口之間的油路部分;以及,

6、第二回油壓力補償閥,該第二回油壓力補償閥設置于所述第二工作油口和所述回油口之間的油路部分。

7、優選地,該液壓控制閥組包括:

8、設置于所述進油口和所述第一工作油口之間的油路部分的第一進油流量控制閥,在通過所述第一工作油口向所述液壓執行元件供油時,所述第一進油壓力補償閥根據液壓油流經該第一進油流量控制閥前后的壓差變化而調節閥口開度,以保持所述第一進油流量控制閥前后的壓差恒定;

9、設置于所述第一工作油口和所述回油口之間的油路部分的第一回油流量控制閥,在所述液壓執行元件通過所述第一工作油口回油時,所述第一回油壓力補償閥根據液壓油流經該第一回油流量控制閥前后的壓差變化而調節閥口開度,以保持所述第一回油流量控制閥前后的壓差恒定;

10、設置于所述進油口和所述第二工作油口之間的油路部分的第二進油流量控制閥,在通過所述第二工作油口向所述液壓執行元件供油時,所述第二進油壓力補償閥根據液壓油流經該第二進油流量控制閥前后的壓差變化而調節閥口開度,以保持所述第二進油流量控制閥前后的壓差恒定;以及,

11、設置于所述第二工作油口和所述回油口之間的油路部分的第二回油流量控制閥,在所述液壓執行元件通過所述第二工作油口回油時,所述第二回油壓力補償閥根據液壓油流經該第二回油流量控制閥前后的壓差變化而調節閥口開度,以保持所述第二回油流量控制閥前后的壓差恒定。

12、優選地,所述液壓控制閥組具有主閥體,所述進油口、回油口以及第一工作油口和第二工作油口設于該主閥體上;所述第一進油壓力補償閥與所述第一進油流量控制閥、所述第一回油壓力補償閥與所述第一回油流量控制閥、所述第二進油壓力補償閥與所述第二進油流量控制閥以及所述第二回油壓力補償閥與所述第二回油流量控制閥中的至少一組具有集成設置的閥芯組件,該閥芯組件可滑動地安裝于所述主閥體內以能夠被控制為調節所述閥芯組件的過流量。

13、優選地,所述閥芯組件具有與所述主閥體滑動配合的主閥芯、可滑動地安裝于該主閥芯的內腔中的壓力補償閥芯和彈性抵接于該壓力補償閥芯的一端的復位彈簧,所述壓力補償閥芯的兩端設有第一液控腔和第二液控腔,所述復位彈簧設置于該第二液控腔內,所述主閥芯的對應于所述第一液控腔的部分形成有閥芯進油口和閥芯出油口,以允許由所述閥芯進油口通入至所述第一液控腔內的液壓油通過所述閥芯出油口排出;所述第二液控腔連通至所述閥芯出油口的排出端,以使得所述壓力補償閥芯能夠根據液壓油流經該閥芯出油口前后的壓差變化而在所述主閥芯的內腔中滑動并調節所述閥芯進油口連通至所述第一液控腔的開度。

14、優選地,所述主閥芯的一端連接有螺塞,以在該螺塞和所述壓力補償閥芯之間限定所述第二液控腔,所述復位彈簧的兩端分別抵接至所述螺塞和所述壓力補償閥芯。

15、優選地,所述壓力補償閥芯的對應于所述第一液控腔的部分形成有第一液控腔連通油口,所述第一液控腔分別通過所述第一液控腔連通油口連通至所述閥芯進油口和所述閥芯出油口;所述主閥芯的對應于所述第二液控腔的部分形成有壓力反饋連通油口,所述壓力補償閥芯的對應于所述第二液控腔的部分形成有第二液控腔連通油口,所述第二液控腔依次通過該第二液控腔連通油口和所述壓力反饋連通油口連通至所述閥芯出油口的排出端。

16、優選地,所述第一液控腔連通油口包括沿所述壓力補償閥芯的滑動方向分布的進油連通油口和出油連通油口,其中,當所述壓力補償閥芯在所述主閥芯的內腔中滑動至不同位置時,所述閥芯進油口與所述進油連通油口之間的通流截面在全開和全閉之間連續變化,且所述閥芯出油口與所述出油連通油口之間的通流截面始終保持恒定。

17、優選地,所述第一進油流量控制閥、第一回油流量控制閥、第二進油流量控制閥和第二回油流量控制閥分別為液控流量閥,所述液壓控制閥組還包括分別對應設置于所述進油口與所述第一進油流量控制閥、第一回油流量控制閥、第二進油流量控制閥和第二回油流量控制閥各自的液控腔之間的油路部分上電比例減壓閥。

18、優選地,該液壓控制閥組包括:

19、第一溢流補油閥,該第一溢流補油閥相對所述第一回油壓力補償閥并聯地設置于所述第一工作油口和所述回油口之間的油路部分,以能夠通過所述回油口溢流來自所述第一工作油口的回油或向該第一工作油口補油;

20、第二溢流補油閥,該第二溢流補油閥相對所述第二回油壓力補償閥并聯地設置于所述第二工作油口和所述回油口之間的油路部分,以能夠通過所述回油口溢流來自所述第二工作油口的回油或向該第二工作油口補油。

21、本實用新型的第二方面提供一種液壓控制系統,包括主進油油路、主回油油路、分別連通至液壓執行元件的不同工作腔室的第一工作油路和第二工作油路以及能夠被控制為使得所述主進油油路和主回油油路分別選擇性連通至所述第一工作油路或第二工作油路的液壓控制閥組,所述液壓控制閥組包括:

22、第一進油壓力補償閥,該第一進油壓力補償閥設置于所述主進油油路和所述第一工作油路之間的油路部分,并能夠在由所述第一工作油路向所述液壓執行元件進油時通過接收壓力反饋而調節閥口開度,以保持進油流量;

23、第一回油壓力補償閥,該第一回油壓力補償閥設置于所述第一工作油路和所述主回油油路之間的油路部分,并能夠在所述液壓執行元件由所述第一工作油路回油時通過接收壓力反饋而調節閥口開度,以保持回油流量;

24、第二進油壓力補償閥,該第二進油壓力補償閥設置于所述主進油油路和所述第二工作油路之間的油路部分,并能夠在由所述第二工作油路向所述液壓執行元件進油時通過接收壓力反饋而調節閥口開度,以保持進油流量;以及,

25、第二回油壓力補償閥,該第二回油壓力補償閥設置于所述第二工作油路和所述主回油油路之間的油路部分,并能夠在所述液壓執行元件由所述第二工作油路回油時通過接收壓力反饋而調節閥口開度,以保持回油流量。

26、優選地,所述液壓控制閥組為上述第一方面提供的液壓控制閥組。

27、優選地,該液壓控制系統包括設于所述主進油油路上的變量泵以及分別對應連接至所述液壓執行元件的多個所述液壓控制閥組。

28、本實用新型的第三方面提供一種作業設備,該作業設備包括上述液壓控制閥組或液壓控制系統。

29、優選地,該作業設備為混凝土泵車,多個所述液壓控制閥組分別對應連接至該混凝土泵車的臂架油缸。

30、通過上述技術方案,本實用新型的液壓控制閥組和液壓控制系統能夠在不同負載工況下對液壓執行元件不同工作腔室的進、回油進行壓力補償,使得液壓執行元件在正負載工況下的運動速度主要由在第一進油壓力補償閥或第二進油壓力補償閥進行壓力補償下的進油流量決定,而在負負載工況下的運動速度則主要由在第一回油壓力補償閥或第二回油壓力補償閥進行壓力補償下的回油流量決定,從而實現對正、負負載的自適應控制,特別是無需復雜的控制算法即可保證大慣量負負載工況下的平穩動作,有效降低了控制難度。

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