專利名稱：一種五聯(lián)復合比例操縱閥組的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種液壓傳動控制裝置領域。特別是涉及一種操縱液壓汽車起重機的執(zhí)行機構(gòu)的五聯(lián)復合比例操縱閥組。本發(fā)明廣泛適用于工程機械中各類液壓汽車起重機包括輪胎式、履帶式起重機上車回路液壓系統(tǒng)的操縱回轉(zhuǎn)機構(gòu)、變幅機構(gòu)、伸縮機構(gòu)、主卷揚、付卷揚實現(xiàn)不受外負荷變化影響的無級比例調(diào)速，并可對各自外負荷壓力不相同情況下的數(shù)個執(zhí)行機構(gòu)同時操縱，又可從內(nèi)部獲取提供上車液壓系統(tǒng)所需恒定的控制壓力源。
背景技術：
本申請人已經(jīng)提出申請的中國發(fā)明專利申請?zhí)枮?00410093222.9的“帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥”發(fā)明專利，它包括泵的輸入接口、油箱回油接口以及與所述的輸入接口并聯(lián)連接伸縮機構(gòu)比例操縱閥、變幅機構(gòu)比例操縱閥、付卷機構(gòu)比例操縱閥、主卷機構(gòu)比例操縱閥，還設置有與泵出口相連的分流閥及安全閥，伸縮機構(gòu)比例操縱閥、變幅機構(gòu)比例操縱閥、付卷機構(gòu)比例操縱閥、主卷機構(gòu)比例操縱閥之間設置有負荷敏感信息回路，泵的回路之間設置有單雙泵自動切換閥與單向閥，自動選取擇單泵供油或雙泵供油。
上述的“帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥”發(fā)明專利的優(yōu)點是操縱性能大幅度提高、能實現(xiàn)數(shù)個執(zhí)行機構(gòu)在各自不同負荷下的比例無級調(diào)速，伸縮機構(gòu)、變幅機構(gòu)、付卷機構(gòu)、主卷機構(gòu)的閥接口輸出流量僅與輸入指令成比例，又制造成本較低。
然而，上述的“帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥”發(fā)明專利的供油給伸縮和變幅油缸的單雙泵自動切換功能使得閥組內(nèi)部液壓控制裝置較為復雜，單泵供油影響起重機伸臂與挺臂的速度；其次是它的分流閥芯左端彈簧腔只通過簡單的固定阻尼孔螺釘引入負荷壓力，對改善分流閥芯動作的啟閉特性和動態(tài)穩(wěn)定性并非十分理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是針對以上現(xiàn)有技術的改進而提供能為伸縮和變幅提供二個泵合流排量、提高了伸臂和挺臂的運動速度外、又新增疊加回轉(zhuǎn)聯(lián)與減壓模塊的五聯(lián)復合比例操縱閥組，而液壓結(jié)構(gòu)更加簡化合理，容易制造使用。
本發(fā)明的目的是通過提供一種具有如下結(jié)構(gòu)的五聯(lián)復合比例操縱閥組而實現(xiàn)的，一種五聯(lián)復合比例操縱閥組，它包括回轉(zhuǎn)機構(gòu)比例操縱閥組、伸縮機構(gòu)比例操縱閥組、變幅機構(gòu)比例操縱閥組、副卷揚機構(gòu)比例操縱閥組、和主卷揚機構(gòu)比例操縱閥組；所述的伸縮機構(gòu)比例操縱閥組、變幅機構(gòu)比例操縱閥組、副卷揚機構(gòu)比例操縱閥組、和主卷揚機構(gòu)比例操縱閥組之間設置有負荷敏感信息回路；所述的回轉(zhuǎn)機構(gòu)比例操縱閥組、伸縮機構(gòu)比例操縱閥組、變幅機構(gòu)比例操縱閥組、副卷揚機構(gòu)比例操縱閥組、和主卷揚機構(gòu)比例操縱閥組與油泵相連接；五聯(lián)復合比例操縱閥組分別設置有油泵壓力油入口和回油口，其特征在于所述的油泵設置是回轉(zhuǎn)機構(gòu)比例操縱閥組接油泵P1，而伸縮機構(gòu)比例操縱閥組、變幅機構(gòu)比例操縱閥組、副卷揚機構(gòu)比例操縱閥組、和主卷揚機構(gòu)比例操縱閥組公用地接油泵P2、P3；油泵P1的出口接回轉(zhuǎn)機構(gòu)比例換向閥DV1的P油口，同時接回轉(zhuǎn)機構(gòu)回轉(zhuǎn)分流閥PC1，回轉(zhuǎn)分流閥PC1的出口與比例換向閥DV1的T油口匯合接五聯(lián)復合比例操縱閥組的回油口，回轉(zhuǎn)機構(gòu)比例換向閥DV1輸出引向回轉(zhuǎn)分流閥PC1的控制端；油泵P2、P3合流后，一路分別經(jīng)過各自的前置減壓補償閥SC2～SC5后去接各自的伸縮機構(gòu)比例換向閥DV2、變幅機構(gòu)比例換向閥DV3、副卷揚機構(gòu)比例換向閥DV4、和主卷揚機構(gòu)比例換向閥DV5的P油口，另一路經(jīng)過公用分流閥PC2接五聯(lián)復合比例操縱閥組的回油口；伸縮機構(gòu)比例換向閥DV2、變幅機構(gòu)比例換向閥DV3、副卷揚機構(gòu)比例換向閥DV4、和主卷揚機構(gòu)比例換向閥DV5輸出口引向各自的前置減壓補償閥SC2～SC5的控制端和進行負荷壓力逐對比較的梭閥SV1～SV3，負荷壓力逐對比較的梭閥SV1～SV3組成了負荷敏感信息回路LS；負荷敏感信息回路LS經(jīng)過三聯(lián)阻尼器3DHU去接伸縮機構(gòu)、變幅機構(gòu)、副卷揚機構(gòu)、和主卷揚機構(gòu)公用的分流閥PC2的控制端。
所述的油泵P2、P3合流后另有一路經(jīng)過溢流閥R2接五聯(lián)復合比例操縱閥組的回油口，使結(jié)構(gòu)裝置使用起來更加安全，穩(wěn)定可靠。
所述的回轉(zhuǎn)分流閥PC1出口與比例換向閥DV1的T油口匯合后需經(jīng)過背壓閥Rb再接五聯(lián)復合比例操縱閥組的回油口，提高回轉(zhuǎn)作業(yè)的穩(wěn)定性和比例無級調(diào)速。
所述的油泵P1的出口一路經(jīng)過定壓輸出減壓閥Rd，一路作為上車系統(tǒng)提供定壓輸出控制壓力源，由限壓閥Rf限壓，另一路提供回轉(zhuǎn)機構(gòu)工作用。內(nèi)泄油從T′口直通油箱，而泵P1的出口為一種供回轉(zhuǎn)機構(gòu)工作用，回轉(zhuǎn)操縱閥中位時，確保其工作壓力1.0MPa。
所述的伸縮機構(gòu)比例換向閥DV2的A2口，變幅機構(gòu)比例換向閥DV3的B3口，付卷機構(gòu)比例換向閥DV4的B4口和主卷機構(gòu)比例換向閥DV5的B5口與五聯(lián)復合比例操縱閥組的回油口均連接安裝有次級溢流閥PR2～PR5，其開啟壓力與所配的平衡閥開啟壓力相匹配，防止負力矩工況下，瞬間壓力沖擊。
所述的回轉(zhuǎn)機構(gòu)比例操縱閥組、所述的伸縮機構(gòu)比例操縱閥組、所述的變幅機構(gòu)比例操縱閥組、所述的付卷揚機構(gòu)比例操縱閥組和所述的主卷揚機構(gòu)比例操縱閥組設置為多片閥塊疊加組成，其中，多片閥塊設置為內(nèi)置定壓輸出控制壓力源兼回轉(zhuǎn)機構(gòu)聯(lián)油泵P1入口作為第一片閥塊、可調(diào)背壓閥的回轉(zhuǎn)機構(gòu)聯(lián)作為第二片閥塊、所述的油泵P2、P3入口聯(lián)作為第三片閥塊、伸縮機構(gòu)、變幅機構(gòu)聯(lián)作為第四片閥塊、付卷揚機構(gòu)與主卷揚機構(gòu)聯(lián)作為第五片閥塊、回油聯(lián)作為第六片閥塊，方便生產(chǎn)制造，提高產(chǎn)品的通用性，擴大改型的產(chǎn)品，從而降低制造成本。
所述的三聯(lián)阻尼器3DHU采用螺紋旋入式，便于其安裝使用。
所述的公用分流閥PC2其可變節(jié)流口截面設置為上下對稱二個半圓槽，有利于分流量的自我微調(diào)，而且結(jié)構(gòu)簡單實用，容易加工制造。
所述的公用分流閥PC2的閥芯左端腔設置有可調(diào)節(jié)壓縮量的彈簧，通過三聯(lián)阻尼器將負荷壓力引入到公用分流閥PC2的左端彈簧腔，公用分流閥PC2的閥芯與比例換向閥DV2閥芯直徑相同，使加工的刀具統(tǒng)一，便于工藝上安排和制造。
所述的三聯(lián)阻尼器3DHU的本體的中部設置一小孔，小孔的一側(cè)設置一螺旋溝槽節(jié)流道，三聯(lián)阻尼器3DHU的本體內(nèi)部設置有二個相對安裝的單向閥，它們開啟壓力是不相等的，這種特殊設計的結(jié)構(gòu)，可改善分流閥芯動作的啟閉特性和動態(tài)穩(wěn)定性，在外負荷較大波動或操作人員野蠻操縱快速啟動和快速停止時，分流閥芯不會產(chǎn)生急劇振蕩左右沖擊移動，改善了加減速特性。三聯(lián)阻尼器入口與負荷敏感信息回路即LS回路相通，而出口又與公用分流閥PC2左端彈簧腔相通。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于1.采用模塊化、疊加式結(jié)構(gòu)，達到高度通用化、系列化設計，大大降低制造成本；2.在閥組回路中新增加三聯(lián)阻尼器，組成最新的五聯(lián)復合比例操縱閥組，并采用雙泵直接一次合流供油，提高伸臂和挺臂速度，實現(xiàn)技術性能較大的提高；3.三聯(lián)阻尼器結(jié)構(gòu)與螺紋旋入式安裝組合，十分便于安裝、檢查故障、調(diào)試與維修。


圖1為本發(fā)明五聯(lián)復合比例操縱閥組的液壓系統(tǒng)圖；圖2為本發(fā)明的外部結(jié)構(gòu)圖；圖3本發(fā)明的雙泵入口聯(lián)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；圖4為本發(fā)明分流閥芯結(jié)構(gòu)圖；圖5為圖4的B向視圖；圖6為圖4的A-A剖視圖；圖7為本發(fā)明的改進后的節(jié)流口面積變化曲線圖；圖8為本發(fā)明的3DHU三聯(lián)阻尼器液壓符號圖；圖9為本發(fā)明的3DHU三聯(lián)阻尼器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
具體實施例方式
以下結(jié)合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
圖1至圖9示出了本發(fā)明五聯(lián)復合比例操縱閥組實施方式。本發(fā)明用于操縱各類液壓汽車起重機的五個執(zhí)行機構(gòu)即回轉(zhuǎn)機構(gòu)1、伸縮機構(gòu)2、變幅機構(gòu)3、付卷揚機構(gòu)4和主卷揚機構(gòu)5，參見圖1所示。
操縱方式設置有手動操縱、外部液控操縱的兩種方式。當采用外部液控操縱方式時其液控壓力范圍為0.6～2.2MPa，也可根據(jù)用戶要求而定；手動方式時，主閥芯推力為25～35Kg。
回轉(zhuǎn)用油泵P1提供的額定排量為60L/min，即油泵每轉(zhuǎn)排量為32ml/r，轉(zhuǎn)速為2000r.p.m?；剞D(zhuǎn)機構(gòu)額定工作壓力為20MPa(一般不大于16MPa)。從回轉(zhuǎn)用油泵減壓限壓后輸出的控制壓力范圍3～5MPa。
主卷、付卷、伸縮、變幅公用的油泵P2、P3額定排量為300L/min，即每轉(zhuǎn)排量為80ml/r和每轉(zhuǎn)排量63ml/r雙泵合流，轉(zhuǎn)速為2000r.p.m時的總供油量。
主卷、付卷、伸縮、變幅額定工作壓力為25MPa。主卷、付卷下放工況時次級溢流閥設定開啟壓力為6.0～11MPa(可調(diào)節(jié))。
變幅落臂(即油缸回縮)工況時，次級溢流閥設定開啟壓力為6.0MPa(可調(diào)節(jié))。伸縮油缸回縮工況時，次級溢流閥設定開啟壓力為14MPa(可調(diào)節(jié))?；剞D(zhuǎn)回油可調(diào)背壓閥設定開啟壓力為1.0～3.0MPa(可調(diào)節(jié))。
各前置減壓補償閥設定比例換向閥P至A(B)的恒定壓差為≈1.0MPa(可調(diào)節(jié))。公用分流閥設定開啟的恒定壓差(即泵輸出壓力與負荷壓力之差)為≈1.3～1.5MPa(可調(diào)節(jié))?；剞D(zhuǎn)聯(lián)用分流閥設定開啟的恒定壓差為≈1.0MPa(可調(diào)節(jié))。
圖1為本發(fā)明五聯(lián)復合比例操縱閥組的液壓原理圖；現(xiàn)將圖中主要代號名稱說明如下DV1為回轉(zhuǎn)用比例換向閥；DV2為伸縮用比例換向閥；DV3為變幅用比例換向閥；DV4為付卷用比例換向閥；DV5為主卷用比例換向閥；P1為回轉(zhuǎn)用的油泵的入口；P2、P3為伸縮、變幅、付卷、主卷的公用雙泵的入口；G1為回轉(zhuǎn)用的油泵P1入口的測壓口；G2為油泵P2和油泵P3入口的測壓口；PC1為回轉(zhuǎn)用分流閥；PC2為伸縮、變幅、付卷、主卷公用分流閥；
SC2、SC3、SC4、SC5分別為DV2、DV3、DV4、DV5前置減壓補償閥；R2為油泵P2和油泵P3的公用溢流閥(作安全閥用)；PR2、PR3、PR4、PR5分別為伸縮、變幅、付卷、主卷次級溢流閥；SV1、SV2、SV3分別為1號梭閥、2號梭閥、3號梭閥；LS為負荷敏感回路；3DHU為三聯(lián)阻尼器；Rd為定壓輸出減壓閥；Rf為限壓閥；Rb為背壓閥；S為單向閥；T1、T2、T3為1號回油口、2號回油口、3號回油口；T′為泄油口(直通油箱)；GT1為1號回油口測壓口；Y1、Y2為1號控制壓力輸出口、2號控制壓力輸出口；Ym為控制壓力測壓口；V為溢流閥R2遠控卸載口；本發(fā)明五聯(lián)復合比例操縱閥組由六片閥塊疊加而成，參見圖2所示；第一片閥塊11為內(nèi)置定壓輸出控制壓力源兼回轉(zhuǎn)泵入口聯(lián)，它與相貼的第二片閥塊12回轉(zhuǎn)聯(lián)疊加成回轉(zhuǎn)機構(gòu)液壓操縱回路，它將回轉(zhuǎn)油泵P1輸出的壓力油，并聯(lián)分成二路，參見圖1所示；一路通過DV1比例換向閥的A1口或B1口輸出至回轉(zhuǎn)油馬達，實現(xiàn)整個起重機上車結(jié)構(gòu)與吊重作回轉(zhuǎn)運動，調(diào)速時(速度控制時)多余的流量通過PC1分流閥以工作壓力分流旁通至T腔，P1泵的另一路通過Rd定壓輸出減壓閥減壓成恒定控制壓力從Y1口和Y2口輸出，供上車液壓系統(tǒng)需控制壓力的閥件所用。
Rf限壓閥確保控制壓力最高不超過5.0MPa，調(diào)節(jié)Rb背壓閥以確保DV1比例換向閥中位時，Y1和Y2口也有不低于1.0MPa控制壓力輸出，同時增加回轉(zhuǎn)作業(yè)時有足夠的抗衡壓力(背壓)，使回轉(zhuǎn)達到無沖擊平滑地停止。
第三片閥塊13為P2、P3泵入口聯(lián)閥塊，由圖1中所示，內(nèi)置3DHU三聯(lián)阻尼器、PC2分流閥、R2主溢流閥，如下圖所示，P2泵與P3泵測壓口和T腔測壓口參見圖3的本發(fā)明的雙泵入口聯(lián)內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。二個泵分別從P2和P3輸入，通過內(nèi)部P口引向第四片伸縮變幅聯(lián)、第五片主、付卷聯(lián)、第六片回油聯(lián)，整個六片閥塊用三根高強度螺釘相疊加連接，第三、四、五片疊加成上車的伸縮操縱控制回路、變幅操縱控制回路、付卷操縱控制回路、主卷操縱控制回路。
第四片閥塊、第五片閥塊的結(jié)構(gòu)類同專利申請?zhí)枮?00410093222.9的“帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥”的發(fā)明專利的伸縮變幅聯(lián)和主付卷聯(lián)。它們均內(nèi)置DV比例換向閥和SC前置減壓補償閥。各SC閥入口與雙泵入口聯(lián)引出的P腔相并聯(lián)，參見圖1所示。各DV閥自動檢出負荷壓力于梭閥(SV1～SV3)構(gòu)成負荷敏感回路(LS回路)，各負荷壓力(PL壓力)引向各自前置減壓補償閥(SC2～SV5)。并通過自動選擇其最高負荷壓力引向3DHU三聯(lián)阻尼器，至PC2分流閥彈簧腔，PC2分流閥芯另一端引入P2和P3泵的泵輸出壓力，這樣就組成完整的具有全負荷敏感的無級比例調(diào)速控制回路和多執(zhí)行機構(gòu)不同外負荷下的同操控制回路，這是世界上所有著名液壓公司采用的典型的控制回路。
現(xiàn)說明二個控制回路的原理①無級比例調(diào)速的閥控回路功能每個比例換向閥(DV1～DV5)的閥芯P→A(P→B)都加工成可變截面節(jié)流槽，在P口前裝了前置減壓補償閥(SC閥)，SC閥彈簧腔引入A(B)口負荷壓力，SC閥芯另一端引入進入DV閥的P口輸入壓力，這樣組成了流量控制閥，無論A(B)口的負荷壓力變化，還是P口的壓力變化，均確保P→A(P→B)的流通截面前后的恒定壓差，這恒定壓差由SC閥的彈簧所設定，根據(jù)流量公式，通過P→A(P→B)的流量只與P→A(P→B)的流通截面面積(閥芯的行程)呈正比，而不受A(B)口負荷壓力和進入SC閥壓力之影響。多余流量從PC閥分流旁通至T腔。
②數(shù)個執(zhí)行機構(gòu)不同負荷下的同操功能從圖1所示可知，由于回轉(zhuǎn)單獨從P1泵供油，它與其他四聯(lián)的同時操縱不存在技術難題，而伸縮機構(gòu)、變幅機構(gòu)、主卷機構(gòu)、付卷相機構(gòu)相互均由P2、P3泵合流供油，他們之間相互要同操存在輕負荷優(yōu)先供油，重負荷得不到供油的難題。由于本產(chǎn)品的內(nèi)部液壓回路已經(jīng)考慮了壓力補償措施，在DV2～DV5前安裝了SC2～SC5前置減壓補償閥，通過LS回路與梭閥(SV1～SV3)組成LS回路與安裝公用的PC2分流閥，回轉(zhuǎn)機構(gòu)比例操縱閥可以單獨設置負荷敏感信息回路，在同操時，將負荷較高壓力自動引入PC2閥彈簧腔。使P2和P3泵輸出與負荷壓力較高壓力加上其彈簧設定的定壓差壓力相匹配，而負荷較低的DV閥前置減壓補償閥(SC閥)自動關小流通面積進行壓力補償，使SC閥入口壓力與P2，P3泵輸出壓力相等，并保持該DV閥P→A(P→B)之間恒定壓差，這樣使P腔壓力可同時向數(shù)個不同負荷的執(zhí)行機構(gòu)輸出流量，而各自獲得流量與各自DV閥芯開啟面積呈正比，P2泵和P3泵合流的排量為數(shù)個同時操縱所需流量之和多余的分流量旁通至T腔。與常規(guī)的原理差別，該分流量是以同操時負荷較高壓力加上分流閥開啟定壓差來分流，而不是以R2開啟的壓力來分流，達到了節(jié)能與減少系統(tǒng)發(fā)熱的效果。
根據(jù)用戶要求在伸縮機構(gòu)的A2口，變幅機構(gòu)的B3口，付卷機構(gòu)的B4口和主卷機構(gòu)的B5口均安裝了次級溢流閥，其開啟壓力與所配的平衡閥開啟壓力相匹配，防止負力矩工況下，瞬間壓力沖擊與速度失控。
本發(fā)明五聯(lián)復合比例操縱閥組與本申請人已經(jīng)提出申請的中國發(fā)明專利200410093222.9的“帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥”發(fā)明專利相比較，除吸收和沿用了某些先進技術外，如在回轉(zhuǎn)聯(lián)上疊加內(nèi)置式定壓輸出控制壓力源模塊，向上車液壓系統(tǒng)提供內(nèi)供油恒定控制壓力，取消專門設置控制壓力油泵，簡化系統(tǒng)，并在回轉(zhuǎn)聯(lián)比例換向閥A→T(B→T)流道中設置可調(diào)式背壓閥，提高回轉(zhuǎn)作業(yè)穩(wěn)定性外，本發(fā)明在液壓原理與結(jié)構(gòu)上有如下創(chuàng)新點①簡化閥組內(nèi)部液壓原理，提高起重機伸臂與挺臂的速度國內(nèi)各汽車起重機制造廠技術上競爭相當劇烈，除提高起重機起重量外，又謀求提高作業(yè)效率，對于某些起重機而言，采用單泵80ml/r供油給伸縮、變幅工作，其伸臂和挺臂速度顯得較慢，影響了起重機作業(yè)效率，現(xiàn)對閥組內(nèi)的液壓原理作了相應改進，將單雙泵自動切換功能改變?yōu)殡p泵直接合流供油給伸縮和變幅油缸，此改動具有如下優(yōu)點第一，原單泵80ml/r供油提高到雙泵80ml/r加上63ml/r合流供油，大大提高了伸臂和挺臂的速度，也適用于伸縮油缸和變幅油缸缸徑較大的起重機，使之不影響伸臂和挺臂的速度，提高了起重機作業(yè)效率與起重量。
第二，這一改動大大簡化了閥組內(nèi)部結(jié)構(gòu)，取消了單雙泵自動切換閥和止回單向閥，二個分流閥改為一個，二個主溢流閥也改為一個，四個梭閥改為三個，取消了過渡聯(lián)閥塊，使原五聯(lián)總長660mm減少到本產(chǎn)品五聯(lián)507mm，閥組重量也相應減輕，降低了制造成本。
第三，液壓原理的簡化，使閥組內(nèi)部復雜的負荷敏感回路(LS回路)流道加工也相應簡單些，降低了加工難度。
第四，由于取消單雙泵自動切換閥，止回單向閥等后，減少了閥組內(nèi)彎曲機加工流道，降低了閥組內(nèi)部流阻，節(jié)省了柴油機驅(qū)動功率，減少系統(tǒng)發(fā)熱。
第五，這種改動并未降低閥組的技術性能，改動后的液壓原理與歐洲著名液壓件公司生產(chǎn)同類產(chǎn)品的液壓原理是相一致的，因此可以得到國內(nèi)推廣，由于本產(chǎn)品的制造成本降低，對中、小噸位的起重機具有較大吸引力。
②新結(jié)構(gòu)形式的分流閥芯從圖4的本發(fā)明分流閥芯結(jié)構(gòu)圖所示，分流閥芯左端腔裝有可調(diào)節(jié)壓縮量的彈簧32，如圖3所示。并從3DHU三聯(lián)阻尼器引入負荷壓力PL，分流閥芯內(nèi)部Φ3小孔和阻尼螺釘(阻尼孔直徑為φ0.8mm)引入泵P2和P3的輸出壓力Pp，其工作原理如下當伸縮、變幅、付卷、主卷四個比例換向閥芯中位時，分流閥芯左端腔無負荷力PL引入，而與T腔相通(參閱圖1)，即有T腔回油壓力PT。此時，P2.P3泵輸出壓力至閥芯右端腔。只要克服閥芯左端腔回油壓力PT和彈簧壓縮力即可將分流閥芯向左移動而開啟，使P2和P3泵全部合流排量從P腔低壓卸載分流通向T腔。
當伸縮、變幅、付卷、主卷四個比例換向閥芯離開中位進行工作而調(diào)速時，通過閥組內(nèi)部LS回路和3DHU三聯(lián)阻尼器將負荷壓力PL引入分流閥芯左端腔。此時，P2、P3泵輸出壓力至閥芯右端腔，必須再增加負荷壓力PL才能將分流閥芯向左端移動而開啟。即Pp＝PL+PT+彈簧力，由于彈簧力已被調(diào)節(jié)而設定，閥芯移動時，壓縮力變化不大，可視為基本恒定，這樣P2和P3泵輸出壓力自動與負荷壓力PL相匹配。即自動敏感負荷壓力而同步變化。調(diào)速時，P2和P3泵多余的排量從P腔旁通分流至T腔，由于通過分流閥芯P→T呈節(jié)流變化截面，如閥芯開啟過大、分流量過多、P腔壓力會迅速降低，此時閥芯在彈簧力作用下，閥芯向右移動，關小節(jié)流截面積，減少P→T分流量，反之閥芯開啟過小，分流量過少，P腔壓力迅速升高，閥芯右端腔Pp壓力克服彈簧力使閥芯向左移動，放大節(jié)流截面積，增加P→T分流量。所以分流量始終與比例換向閥所需輸出至執(zhí)行機構(gòu)流量自動相協(xié)調(diào)，根據(jù)外負荷波動與調(diào)速時所需輸出流量要求，分流閥芯左右移動，不斷修正P→T開啟度。
③當伸縮、變幅、付卷同操時，分流閥芯左端腔引入的是經(jīng)LS回路和梭閥選擇的相比較最高負荷壓力。P2和P3泵輸出相比較的最高負荷壓力加上T腔回油壓力和分流閥彈簧力三者之和。同樣同操所需流量之和加上分流閥旁通分流量為P2和P3泵合流排量。當同操所需流量之和超過P2和P3泵合流排量時，分流閥會趨于全關閉狀態(tài)。
按以上所述，分流閥芯是本閥組關鍵零件之一。為原五聯(lián)全負荷敏感多路比例操縱閥組設計的分流閥芯尺寸考慮針對一個泵供油下分流量，本產(chǎn)品為雙泵始終合流工作，故將分流閥芯直接從φ24mm增大到φ27mm，與比例換向閥芯直徑相同，可使用統(tǒng)一的刀具加工，方便于工藝安排。
分流閥芯動作比較復雜，在外負荷基本恒定情況下進行調(diào)速，分流閥芯左右移動改變P→T開啟截面積來改變分流量，滿足調(diào)速所需輸出流量要求，而在定速控制下如外負荷產(chǎn)生波動引起P→T開啟壓差變化同時產(chǎn)生分流量變化，此時分流閥芯左右移動改變P→T開啟截面積，回復到定速控制所需分流量，因此分流閥芯左右移動時P→T的可變截面積不宜過大，否則分流閥芯動作時產(chǎn)生振蕩，引起分流量急劇波動，外負荷運動速度也隨之急劇波動；因而，本發(fā)明將分流閥芯P→T的節(jié)流口面積變化形狀作了改進，如圖4、5、6所示，改進后的P→T的節(jié)流口面積變化曲線如圖7中的b曲線所示圖7中a為固定斜率，呈線性變化，這是原設計分流閥節(jié)流口面積變化曲線，新設計的為b曲線，相對比較平坦，有利于分流量的自我微調(diào)。
③為改善動態(tài)性能而新設計的3DHU三聯(lián)阻尼器圖8為3DHU液壓符號。圖9為3DHU內(nèi)部結(jié)構(gòu)。整個3DHU采用螺紋旋入式安裝方式，可從外部旋入安裝到雙泵入口聯(lián)閥體內(nèi)部；方便于維修、調(diào)試、檢查故障與更換內(nèi)部零件。3DHU三聯(lián)阻尼器的本體30的中部設置的1.0mm小孔36，加工在本體30上、將M22×1.5螺紋尖端削去，形成螺旋溝槽節(jié)流道33，本體30內(nèi)部安裝了二個單向閥34和35。
從梭閥SV3引出得負荷壓力PL從小孔a進入，可分二路將PL壓力輸出至PC2分流閥芯左端彈簧腔，即打開單向閥C，或從螺旋節(jié)流槽b輸出.將分流閥芯向右移動，使P2，P3泵建立外負荷所需壓力，即油泵建壓，或減少分流量，而PC2分流閥芯向左移，從彈簧腔退出的油液也可分二路從小孔a回出，即打開單向閥d至a，或從螺旋節(jié)流槽b至a，使P2.P3泵卸載或增加分流量，如圖1所示。
本發(fā)明人已經(jīng)提出申請的中國專利申請?zhí)枮?00410093222.9的“帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥”發(fā)明專利的分流閥芯左端彈簧腔只通過簡單的固定阻尼孔螺釘引入負荷壓力；而本發(fā)明五聯(lián)復合比例操縱閥組安裝新設計的3DHU三聯(lián)阻尼器來引入負荷壓力.雖然結(jié)構(gòu)復雜些，但可改善分流閥芯動作的啟閉特性和動態(tài)穩(wěn)定性，在外負荷較大波動或操作人員野蠻操縱快速啟動和快速停止時，分流閥芯不會產(chǎn)生急劇振蕩左右沖擊移動，改善了加減速特性。
④簡單而方便派生出四聯(lián)新產(chǎn)品對于某些用戶只需要伸縮、變幅、付卷、主卷四聯(lián)時，本發(fā)明可將疊加的回轉(zhuǎn)聯(lián)和回轉(zhuǎn)泵入口聯(lián)(即第一和第二片)拆下，裝上端蓋即可，而疊加后總長度不超過420mm，小于原單雙泵自動切換功能四聯(lián)總長495mm，由于新四聯(lián)內(nèi)部結(jié)構(gòu)已簡化，可降低造價與銷售價，故具有較大市場競爭力，而技術性能并未降低。
⑤為今后國內(nèi)自行開發(fā)與負荷敏感芯變量泵系統(tǒng)配套作好技術準備為達到液壓節(jié)能，減少系統(tǒng)發(fā)熱，世界先進發(fā)達國家在液壓汽車起重機與液壓工程機械上廣泛采用負荷敏感變量泵系統(tǒng)，關鍵閥件之一就是配套相應的全負荷敏感多路比例操縱閥，國內(nèi)有些用戶在65噸液壓汽車起重機上也開始應用這種高效節(jié)能系統(tǒng)；但配套的負荷敏感變量泵，全負荷敏感多路比例操縱閥以及電子元件全部從國外進口，價格十分昂貴，影響了在國內(nèi)推廣。而本發(fā)明五聯(lián)復合比例操縱閥組可作少量結(jié)構(gòu)上改動，就可提供相配套全負荷敏感多路比例操作閥組；如以四聯(lián)為例疊加內(nèi)置式定壓輸出控制壓力源模塊，從伸縮、變幅、付卷、主卷供油泵(此泵為負荷敏感變量泵)入口聯(lián)獲得減壓閥入口壓力，拆去3DHU三聯(lián)阻尼器，將負荷壓力直接引到負荷敏感變量泵上控制閥即可，國內(nèi)元件自行配套的負荷敏感變量泵系統(tǒng)，其產(chǎn)品可先從采用手動方式、外供油液控方式。最后提高到電液比例控制方式。
本發(fā)明的3DHU三聯(lián)阻尼器的整個結(jié)構(gòu)組成與螺紋旋入式安裝方式，在國內(nèi)為獨創(chuàng)，是提高分流閥芯啟閉特性和動態(tài)穩(wěn)定性的有力措施，并十分便于安裝、檢查故障、調(diào)試與維修，屬于產(chǎn)品上的技術創(chuàng)新。
本發(fā)明的PC2公用分流閥芯在P→T可變節(jié)流口截面采用上下對稱二個半圓槽形狀也是提高分流量自我微調(diào)的一種較方便的加工方式，是我廠技術不斷進步思索的結(jié)果。
本發(fā)明為閥控比例調(diào)速系統(tǒng)在多路比例操縱閥組內(nèi)LS回路新增加3DHU三聯(lián)阻尼器，在四聯(lián)基礎上又疊加內(nèi)置定壓輸出恒壓控制壓力源模塊以及裝有可調(diào)背壓閥的回轉(zhuǎn)聯(lián)，組成最新的五聯(lián)復合比例操縱閥組，并采用雙泵直接一次合流供油，提高伸臂和挺臂速度，在技術性能上有較大的提高，純屬我廠的創(chuàng)新設計。
本發(fā)明廣泛適用于工程機械中各類液壓汽車起重機包括輪胎式、履帶式起重機上車回路液壓系統(tǒng)的操縱回轉(zhuǎn)機構(gòu)、變幅機構(gòu)、伸縮機構(gòu)、主卷揚、付卷揚實現(xiàn)不受外負荷變化影響的無級比例調(diào)速，并可對各自外負荷壓力不相同情況下的數(shù)個執(zhí)行機構(gòu)同時操縱，又可從本閥組內(nèi)部獲取提供上車液壓系統(tǒng)所需恒定的控制壓力源。由于國內(nèi)液壓汽車起重機的額定吊重容量不斷提高，本閥組可為伸縮和變幅提供二個泵合流排量，提高了伸臂和挺臂的運動速度，降低了最大工作壓力，本閥組集成多種液壓功能，故稱為復合比例操縱閥組。
本發(fā)明的模塊化、疊加式設計理念是我廠多年來打破整體固定式結(jié)構(gòu)的一種嘗試，由于采用這種靈活性科學的設計理念，使我廠的全負荷敏感多路比例操縱閥組品種不斷擴大，技術不斷創(chuàng)新，這種設計理念可最大限度達到通用化，變型派生出系列化產(chǎn)品，增添新的技術含量，又降低了制造成本。
權利要求
1.一種五聯(lián)復合比例操縱閥組，它包括回轉(zhuǎn)機構(gòu)比例操縱閥組、伸縮機構(gòu)比例操縱閥組、變幅機構(gòu)比例操縱閥組、副卷揚機構(gòu)比例操縱閥組、和主卷揚機構(gòu)比例操縱閥組；所述的伸縮機構(gòu)比例操縱閥組、變幅機構(gòu)比例操縱閥組、副卷揚機構(gòu)比例操縱閥組、和主卷揚機構(gòu)比例操縱閥組之間設置有負荷敏感信息回路；所述的回轉(zhuǎn)機構(gòu)比例操縱閥組、伸縮機構(gòu)比例操縱閥組、變幅機構(gòu)比例操縱閥組、副卷揚機構(gòu)比例操縱閥組、和主卷揚機構(gòu)比例操縱閥組與油泵相連接；五聯(lián)復合比例操縱閥組分別設置有油泵壓力油入口和回油口，其特征在于所述的油泵設置是回轉(zhuǎn)機構(gòu)比例操縱閥組接油泵P1，而伸縮機構(gòu)比例操縱閥組、變幅機構(gòu)比例操縱閥組、副卷揚機構(gòu)比例操縱閥組、和主卷揚機構(gòu)比例操縱閥組公用地接油泵P2、P3；油泵P1的出口接回轉(zhuǎn)機構(gòu)比例換向閥DV1的P油口，同時接回轉(zhuǎn)機構(gòu)回轉(zhuǎn)分流閥PC1，回轉(zhuǎn)分流閥PC1的出口與比例換向閥DV1的T油口匯合接五聯(lián)復合比例操縱閥組的回油口，回轉(zhuǎn)機構(gòu)比例換向閥DV1輸出引向回轉(zhuǎn)分流閥PC1的控制端；油泵P2、P3合流后，一路分別經(jīng)過各自的前置減壓補償閥SC2～SC5后去接各自的伸縮機構(gòu)比例換向閥DV2、變幅機構(gòu)比例換向閥DV3、副卷揚機構(gòu)比例換向閥DV4、和主卷揚機構(gòu)比例換向閥DV5的P油口，另一路經(jīng)過公用分流閥PC2接五聯(lián)復合比例操縱閥組的回油口；伸縮機構(gòu)比例換向閥DV2、變幅機構(gòu)比例換向閥DV3、副卷揚機構(gòu)比例換向閥DV4、和主卷揚機構(gòu)比例換向閥DV5輸出口引向各自的前置減壓補償閥SC2～SC5的控制端和進行負荷壓力逐對比較的梭閥SV1～SV3，負荷壓力逐對比較的梭閥SV1～SV3組成了負荷敏感信息回路LS；負荷敏感信息回路LS經(jīng)過三聯(lián)阻尼器3DHU去接伸縮機構(gòu)、變幅機構(gòu)、副卷揚機構(gòu)、和主卷揚機構(gòu)公用的分流閥PC2的控制端。
2.根據(jù)權利要求1所述的五聯(lián)復合比例操縱閥組，其特征在于所述的油泵P2、P3合流后另有一路經(jīng)過溢流閥R2接五聯(lián)復合比例操縱閥組的回油口。
3.根據(jù)權利要求1所述的五聯(lián)復合比例操縱閥組，其特征在于所述的回轉(zhuǎn)分流閥PC1出口與比例換向閥DV1的T油口匯合后需經(jīng)過背壓閥Rb再接五聯(lián)復合比例操縱閥組的回油口。
4.根據(jù)權利要求1至3所述的五聯(lián)復合比例操縱閥組，其特征在于所述的油泵P1的出口一路經(jīng)過定壓輸出減壓閥Rd減壓與限壓閥Rf限壓，提供上車網(wǎng)絡恒定控制壓力源，內(nèi)泄油從T′口直通油箱，而泵P1的出口為一種供回轉(zhuǎn)機構(gòu)工作用，回轉(zhuǎn)操縱閥中位時，確保其工作壓力。
5.根據(jù)權利要求4所述的五聯(lián)復合比例操縱閥組，其特征在于所述的伸縮機構(gòu)比例換向閥DV2的A2口，變幅機構(gòu)比例換向閥DV3的B3口，付卷機構(gòu)比例換向閥DV4的B4口和主卷機構(gòu)比例換向閥DV5的B5口與五聯(lián)復合比例操縱閥組的回油口均連接安裝有次級溢流閥PR2～PR5。
6.根據(jù)權利要求1至3所述的五聯(lián)復合比例操縱閥組，其特征在于所述的回轉(zhuǎn)機構(gòu)比例操縱閥組、伸縮機構(gòu)比例操縱閥組、變幅機構(gòu)比例操縱閥組、付卷揚機構(gòu)比例操縱閥組和主卷揚機構(gòu)比例操縱閥組設置為多片閥塊疊加組成，其中，多片閥塊設置為內(nèi)置定壓輸出控制壓力源兼回轉(zhuǎn)機構(gòu)聯(lián)油泵P1入口作為第一片閥塊、可調(diào)背壓閥的回轉(zhuǎn)機構(gòu)聯(lián)作為第二片閥塊、所述的油泵P2、P3入口聯(lián)作為第三片閥塊、伸縮機構(gòu)、變幅機構(gòu)聯(lián)作為第四片閥塊、付卷揚機構(gòu)與主卷揚機構(gòu)聯(lián)作為第五片閥塊、回油聯(lián)作為第六片閥塊。
7.根據(jù)權利要求1至3所述的五聯(lián)復合比例操縱閥組，其特征在于所述的三聯(lián)阻尼器3DHU的外徑設置有螺紋31，為螺紋旋入式安裝方式。
8.根據(jù)權利要求1至3所述的五聯(lián)復合比例操縱閥組，其特征在于所述的公用分流閥PC2其可變節(jié)流口截面設置為上下對稱二個半圓槽。
9.根據(jù)權利要求8所述的五聯(lián)復合比例操縱閥組，其特征在于公用分流閥PC2的閥芯左端腔設置有可調(diào)節(jié)壓縮量的彈簧，分流閥PC2與三聯(lián)阻尼器3DHU引出的負荷壓力PL相連接，公用分流閥PC2的閥芯與比例換向閥DV2閥芯直徑相同。
10.根據(jù)權利要求1至3所述的五聯(lián)復合比例操縱閥組，其特征在于所述的三聯(lián)阻尼器3DHU的本體的中部設置一小孔，小孔的一側(cè)設置一螺旋溝槽節(jié)流道，三聯(lián)阻尼器3DHU的本體內(nèi)部設置有二個相對安裝的單向閥，三聯(lián)阻尼器入口與負荷敏感信息回路即LS回路相通，而出口又與公用分流閥PC2左端彈簧腔相通。
全文摘要
本發(fā)明的五聯(lián)復合比例操縱閥組，能為五個執(zhí)行機構(gòu)工作，即回轉(zhuǎn)、伸縮、變幅、付卷揚與主卷揚，實現(xiàn)無級比例調(diào)速與不同負荷下的同操無級比例調(diào)速，回轉(zhuǎn)為單獨油泵P1供油，并分出支路進行減壓與限壓，提供上車系統(tǒng)恒定的控制壓力源，回轉(zhuǎn)回油設置可調(diào)背壓閥以提供回轉(zhuǎn)作業(yè)穩(wěn)定性，而伸縮、變幅、付卷揚、主卷揚采用P2和P3二個泵直接合流供油，以提高伸臂與變幅的速度，除全部設置負荷敏感信息回路外，伸縮、變幅、付卷揚、主卷揚公用分流閥PC2和溢流閥R2，為改善分流閥PC2啟閉特性，設置具有特殊結(jié)構(gòu)三聯(lián)阻尼器，采用外部螺紋旋入式安裝方式，便于裝配、調(diào)試、維修。五聯(lián)復合比例操縱閥采用模塊化、疊加式拼裝，達到高度通用化、系列化，并采用對壓力、流量可調(diào)節(jié)設定方式，以便于適用不同用戶所需，擴大新產(chǎn)品批量與市場。
文檔編號B66C23/62GK101074686SQ200610050819
公開日2007年11月21日 申請日期2006年5月19日 優(yōu)先權日2006年5月19日
發(fā)明者劉富良, 盧永松 申請人:盧宇