專利名稱：用于液壓節(jié)能系統(tǒng)的三通壓力補償閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于液壓元件領(lǐng)域，是用于工程機械、農(nóng)業(yè)機械等液壓設(shè)備節(jié)能系統(tǒng)使用 的液壓元件。
背景技術(shù)：
三通壓力補償閥是一種用于工程機械、農(nóng)業(yè)機械等液壓設(shè)備節(jié)能系統(tǒng)使用的液壓 元件。目前，工程機械和農(nóng)業(yè)機械等行走液壓設(shè)備的液壓系統(tǒng)多是由內(nèi)燃機驅(qū)動定量泵 組成動力源，當(dāng)液壓系統(tǒng)在重負載、低速工況下工作時，通常需要動力源提供高壓小流量輸 出。此時，由定量泵輸出的高壓流量會有一部分通過溢流閥返回油箱；造成液壓功率浪費， 系統(tǒng)效率降低，同時易引起液壓系統(tǒng)油液發(fā)熱。特別是當(dāng)液壓系統(tǒng)暫停工作而發(fā)動機需要 為其他機構(gòu)提供動力時，為了減少液壓功率損耗，系統(tǒng)需要通過卸荷回路實現(xiàn)低壓卸荷，以 這樣會導(dǎo)致系統(tǒng)回路較為復(fù)雜。為此，經(jīng)過研究，研制開發(fā)出一種用于工程機械、農(nóng)業(yè)機械等液壓設(shè)備節(jié)能系統(tǒng)使 用的液壓元件。該元件通過內(nèi)置的壓力反饋回路可以自動實現(xiàn)輸出流量的大小與負載工況 的流量匹配；當(dāng)液壓系統(tǒng)不需要流量時，該閥還可以自動實現(xiàn)系統(tǒng)卸荷，使發(fā)動機功率全部 用于設(shè)備行走等其他機構(gòu)，實現(xiàn)節(jié)能；該閥還設(shè)有負載感應(yīng)接口，與系統(tǒng)節(jié)流閥配合可實現(xiàn) 自動壓力補償，以保證在負載變化時，通過節(jié)流閥的流量基本不變，以方便在不同負載下控 制設(shè)備恒速。本發(fā)明的目的是提供一種三通壓力補償閥，該閥具有流量匹配、自動低壓卸荷、負 載感應(yīng)反饋等功能。采用該元件組成液壓系統(tǒng)可方便提高液壓系統(tǒng)效率，簡化液壓回路，具 有較廣泛應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容
一種三通壓力補償閥，包括主閥體的左側(cè)閥與右側(cè)閥之間和閥體形成壓力腔；右 側(cè)閥和閥體形成彈簧腔，彈簧腔內(nèi)的彈簧產(chǎn)生彈簧力作用在右側(cè)閥上；液壓油從輸入口輸 入經(jīng)過輸出口輸出，液壓油還同時經(jīng)過主閥體左側(cè)閥中的阻尼孔流入壓力腔，從而推動主 閥體右側(cè)閥向彈簧腔的一側(cè)運動，液壓油從溢流口流出；彈簧腔一側(cè)閥體上設(shè)置有阻尼孔， 用于使反饋的液壓油進入彈簧腔；通過主閥體的軸向運動使壓力腔的液壓力與彈簧腔內(nèi)的 液壓力和彈簧力達到平衡；主閥體的軸向運動改變輸出口和溢流口的大小。三通壓力補償閥還包括安全閥，所述安全閥是插裝式溢流閥；所述溢流閥的輸入 口與所述彈簧腔連接，調(diào)節(jié)溢流閥中的調(diào)壓彈簧，來設(shè)置溢流閥的開啟壓力，同時限定了所 述彈簧腔內(nèi)液壓油壓力的最大值。主閥體左側(cè)閥中的阻尼孔的直徑是0. 5mm。彈簧腔一側(cè)閥體上的阻尼孔的直徑是 0. 9mm。一種液壓系統(tǒng)，包括三通壓力補償閥，所述輸入口與液壓泵連接，所述輸出口與換向閥連接，換向閥的輸出端連接節(jié)流閥，節(jié)流閥的輸出端連接油缸；在所述節(jié)流閥的輸出油 路上引出一條反饋油路連接所述彈簧腔一側(cè)閥體上的阻尼孔，用于實現(xiàn)油缸的負載感應(yīng)反 饋，穩(wěn)定油缸活塞的運動速度。


圖1是三通壓力補償閥示意圖；圖2是三通壓力補償閥組成的系統(tǒng)；1 -閥體、2-帶阻尼孔鏍堵、3-主閥彈簧、4-主閥芯、5-安全閥閥體、6-調(diào)壓螺、 7_安全閥調(diào)壓彈簧、8-安全閥閥芯、9-濾網(wǎng)；
具體實施例方式該三通壓力補償閥由主閥和安全閥兩部分組成(見圖1)。在彈簧3的作用下主閥芯4被推向左側(cè)，壓力油經(jīng)P 口流入主閥，此時P 口與A 口 連通、P 口與T 口關(guān)斷，壓力油從P 口經(jīng)A 口向系統(tǒng)輸出；主閥芯在此位置時，A腔與閥芯上 的徑向中心孔是連通的，A腔的壓力油由徑向中心孔、Φ0.5mm阻尼孔流到主閥芯左端，對 主閥芯產(chǎn)生一個向右方向的推力Fa。Ls 口為壓力反饋輸入口，系統(tǒng)負載壓力信號經(jīng)Ls 口中 0. 9mm阻尼孔流入主閥芯彈簧腔，其壓力為P1，對閥芯的作用力為&。該力作用在主閥芯彈 簧一側(cè)，與彈簧力Ft合力，方向向左。則主閥芯受力平衡方程為Fa = FJF1在閥中內(nèi)置插裝式溢流閥，作安全閥用。調(diào)節(jié)安全閥調(diào)壓彈簧7的預(yù)壓縮量既可 調(diào)節(jié)安全閥的開啟壓力。安全閥限定了主閥中的P1壓力既推力F1的最大值。圖2是用三通壓力補償閥組成的一個液壓系統(tǒng)，用以說明三通壓力補償閥在液壓 系統(tǒng)中的應(yīng)用。油源輸出的壓力油經(jīng)P 口流入三通壓力補償閥，后經(jīng)A 口流出，進入換向閥。 當(dāng)換向閥左位工作時，油液經(jīng)節(jié)流閥進入油缸無桿腔，推動活塞伸出；油缸有桿腔油液經(jīng)換 向閥左位流回油箱。調(diào)節(jié)節(jié)流閥開度既可調(diào)節(jié)油缸運行速度。在節(jié)流閥的出口處引一條油 路與三通壓力補償閥的Ls 口連通，構(gòu)成系統(tǒng)的負載感應(yīng)調(diào)速回路。(1)負載感應(yīng)調(diào)速回路作用當(dāng)液壓缸負載增大時，負載壓力(既節(jié)流閥出口處壓力)隨之增大，節(jié)流閥兩端的 壓力差減小，使得節(jié)流閥在閥口開度不變的情況下會自動減小通過的流量，造成油缸動作 緩慢。此時，由三通壓力補償閥和節(jié)流閥組成的負載感應(yīng)調(diào)速回路將發(fā)揮作用。節(jié)流閥出 口端的負載壓力信號經(jīng)Ls 口反饋至三通壓力補償閥主閥的彈簧腔，使F1推力增大，打破了 主閥芯原有的力平衡，使三通壓力補償閥主閥芯進一步左移，關(guān)小溢流口 T、擴大出油口 A， 使P 口壓力也隨之升高，節(jié)流閥進口壓力亦隨之升高，保持節(jié)流閥前后壓差基本不變，因而 通過節(jié)流閥的流量也基本不變。穩(wěn)定了油缸的運動速度。(2)安全回路作用一旦出現(xiàn)系統(tǒng)故障，三通壓力補償閥的出油口壓力急劇升高時，壓力信號會通過 Φ 0. 5mm阻尼孔進入到主閥芯4 (見圖1)的左端，使推力Fa增大，主閥芯右移，關(guān)小出油口 A、擴大溢流口 T，使液壓系統(tǒng)安全卸荷，保護系統(tǒng)不出現(xiàn)超壓損壞。(3)低壓卸荷作用
三通壓力補償閥中，與安全閥并聯(lián)設(shè)有一個ΦΟ.ΟΙπιπι阻尼孔。該阻尼孔的作用是 當(dāng)液壓系統(tǒng)暫時不工作時，阻尼孔會將三通壓力補償閥彈簧腔的高壓油液壓力卸掉。此時， 在油泵不停止運轉(zhuǎn)的情況下，通過壓力補償閥A 口的壓力油經(jīng)反饋孔道(Φ0. 5_阻尼孔) 作用在主閥芯4的左端(見圖1)，推動閥芯右移，關(guān)閉出油口 Α、全開溢流口 Τ，油泵的輸出 油液由P 口流經(jīng)T 口流回油箱，實現(xiàn)油泵低壓卸荷。因此，由三通壓力補償閥組成的負載感應(yīng)調(diào)速回路具有速度穩(wěn)定性高、安全、節(jié) 能、高效和減少系統(tǒng)油液發(fā)熱的功能。這里描述的只是本發(fā)明的示范性的優(yōu)選實施例，并且使用了具體的術(shù)語描述了本 發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是這種描述僅用于示例目的，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)注意到本發(fā)明公 開的僅僅是示例，并且應(yīng)當(dāng)理解，可以作出各種改變和變化，而不脫離本發(fā)明權(quán)利要求的保 護范圍。
權(quán)利要求
一種三通壓力補償閥，其特征在于主閥體(4)的左側(cè)閥與右側(cè)閥之間和閥體(1)形成壓力腔；右側(cè)閥和閥體(1)形成彈簧腔，彈簧腔內(nèi)的彈簧產(chǎn)生彈簧力作用在右側(cè)閥上；液壓油從輸入口(P)輸入經(jīng)過輸出口(A)輸出，液壓油還同時經(jīng)過主閥體(4)左側(cè)閥中的阻尼孔流入壓力腔，從而推動主閥體(4)右側(cè)閥向彈簧腔的一側(cè)運動，液壓油從溢流口(T)流出；彈簧腔一側(cè)閥體(1)上設(shè)置有阻尼孔，用于使反饋的液壓油進入彈簧腔；通過主閥體(4)的軸向運動使壓力腔的液壓力與彈簧腔內(nèi)的液壓力和彈簧力達到平衡；主閥體(4)的軸向運動改變輸出口(A)和溢流口(T)的大小。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三通壓力補償閥，其特征在于還包括安全閥，所述安全閥是 插裝式溢流閥；所述溢流閥的輸入口與所述彈簧腔連接，調(diào)節(jié)溢流閥中的調(diào)壓彈簧(7)，來 設(shè)置溢流閥的開啟壓力，同時限定了所述彈簧腔內(nèi)液壓油壓力的最大值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三通壓力補償閥，其特征在于主閥體(4)左側(cè)閥中的 阻尼孔的直徑是0. 5mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的三通壓力補償閥，其特征在于彈簧腔一側(cè)閥體(1)上 的阻尼孔的直徑是0. 9mm。
5.一種液壓系統(tǒng)，包括上述任一項權(quán)利要求所述的三通壓力補償閥，其特征在于所 述輸入口(P)與液壓泵連接，所述輸出口(A)與換向閥連接，換向閥的輸出端連接節(jié)流閥， 節(jié)流閥的輸出端連接油缸；在所述節(jié)流閥的輸出油路上引出一條反饋油路連接所述彈簧腔 一側(cè)閥體(1)上的阻尼孔，用于實現(xiàn)油缸的負載感應(yīng)反饋，穩(wěn)定油缸活塞的運動速度。
全文摘要
三通壓力補償閥，該閥設(shè)有負載感應(yīng)接口，與系統(tǒng)節(jié)流閥配合可實現(xiàn)自動壓力反饋補償，以保證在負載變化時，通過節(jié)流閥的流量基本不變，以方便在不同負載下控制設(shè)備恒速，該閥還具有流量匹配、自動低壓卸荷、負載感應(yīng)反饋等功能，采用該元件組成液壓系統(tǒng)可方便提高液壓系統(tǒng)效率，簡化液壓回路，具有較廣泛應(yīng)用價值。
文檔編號F15B13/02GK101929481SQ20101016059
公開日2010年12月29日 申請日期2010年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月30日
發(fā)明者劉建, 毛智勇, 田宏宇 申請人:北京聯(lián)合大學(xué)