流量自適應閥和閉式液壓系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種液壓閥塊，具體地，設及一種閉式液壓系統及其使用的用于流量 分配的流量自適應閥塊。
【背景技術】
[0002] 圖1所示為一種典型的采用補油溢流閥601、沖洗溢流閥801的閉式液壓系統，其 中發動機201驅動閉式液壓累301旋轉，從油箱101中累吸油液，通過閉式工作回路提供給 馬達901W啟動運轉。其中考慮到系統中不可避免的油液泄露等，另設置了補油累401，其 補油出油口通過帶有單向閥的高壓溢流閥組501補油至閉式工作回路中，W補充系統油液 損失。其中，多余的補油油液可通過設有沖洗換向閥701、沖洗溢流閥801、過濾器1001和 冷卻器1101的沖洗油路回油至油箱101，W降低系統的溫度；另一部分的補油油液可通過 設有補油溢流閥601的補油回油油路回油至油箱101，W維持系統低壓側的壓力。
[0003] 其中，考慮系統的功率、散熱、節能等因素，行業內或設計手冊中一般都要求補油 累401的流量分配比K值在0.7左右，即圖1中的沖洗溢流閥流量Q。與補油累輸出流量QP 的比值在0.7左右。而圖1方案的最大缺點是流量分配比K值受發動機轉速、沖洗閥閥后 背壓Pf、沖洗換向閥壓降等因素影響較大，流量分配比變化很大，不能保持為一恒定值，從 而影響閉式系統冷卻效果，嚴重情況下會出現燒累現象，W下展開具體分析。
[0004] ①理想狀態的流量分配比
[0005] 理想狀態時，不考慮沖洗換向閥701的壓降、沖洗溢流閥801的閥后背壓Pf等因 素的影響。
[0006] 補油溢流閥601的壓降-流量特性滿足如下公式（1):
[0007] Pb=Pbo+GbQb (1)
[000引其中，Pb為補油溢流閥入口壓力bar;
[0009]P帕為補油溢流閥開啟壓力bar;
[0010]Gb為補油溢流閥壓差流量比bar/L/min，與壓力梯度成反比；
[001UQb為補油溢流閥流量L/min;
[0012] 沖洗溢流閥801的壓降-流量特性滿足如下公式（2):
[0013] Pc=P co+GcQc 似
[0014] Pe為沖洗溢流閥入口壓力bar;
[001引P。。為沖洗溢流閥開啟壓力bar;
[0016]G。為沖洗溢流閥壓差流量比bar/L/min(-般情況下，該值與Gb相同）；
[0017]Q。為沖洗溢流閥流量L/min ;
[0018]APi為補油溢流閥與沖洗溢流閥的入口壓力之差bar，AP1=Pb-Pc;
[0019] 理想狀態時，Pb= P。，可得出如下公式（3)
C3)
[0021] W為補油累轉速巧m;
[002引Dp為補油累排量mL/Rev;
[002引 K為流量分配比；
[0024]若累轉速W= 2350;rpm，累排量Dp= 40mL/Rev，補油溢流閥開啟壓力PbO=SObar, 沖洗溢流閥開啟壓力P。。= 28.化ar，壓差流量比Gb=Ge= 0. 03937時，可知：
[00巧]流量分配比K>0.7。
[0026] ②考慮背壓Pr時的流量分配比
[0027] 沖洗溢流閥601、補油溢流閥801的出口壓力都1:1地直接增高開啟壓力，故因過 濾器1001與冷卻器1101引起的背壓Pf將1:1的增高補油溢流閥801的開啟壓力。
[002引當考慮背壓Pf的影響，前述公式（3)變為下式（3')
(3，）
[0030] 在前述假設條件不變的情況下，當背壓3bar時，可得流量分配比僅為 K> 0. 3,與理想狀態時流量分配比0. 7差異很大。
[0031] ③考慮發動機轉速變化時的流量分配比
[0032] 當背壓Pr^0,發動機轉速W=llOOrpm，其它假設條件與前同，則流量分配比計 算公式同上式（3)，可知：流量分配比K> 0. 93。
[003引由上式（3')可知，流量分配比K與發動機轉速W、沖洗閥閥后背壓Pf、沖洗換向閥 壓降等都相關，前述因素變化都會導致流量分配比的變化。由于流量分配比與補油溢流閥 入口壓力Pb與沖洗溢流閥入口壓力P。之差APi成正比，當壓差APi較大時，會出現補油溢 流閥流量Qb接近0,使得累殼內油液溫度過高而產生燒累現象。此外，由于流量分配比K受 背壓Pf影響較大，背壓Pf會隨著運行時間的增多而增大，當調好流量分配比的系統運行一 段時間后因被壓變化而導致流量分配比降低，可重復性差。
【發明內容】
[0034] 針對現有技術中的上述缺陷或不足，本發明提供了一種流量自適應閥及具有該流 量自適應閥的閉式液壓系統，有利于實現閉式液壓系統的流量分配比維持基本恒定，受影 響因素少，符合閉式液壓系統的流量分配設計要求，并具有較好的系統油液冷卻效果。
[0035] 為實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種流量自適應閥，該流量自適 應閥包括第一進油口、第二進油口、第一出油口和第二出油口，第一進油口與第一出油口之 間連接的第一內部油路中設有流量控制閥，第二進油口與第二出油口之間連接的第二內部 油路中設有節流孔，流量控制閥的控制腔與節流孔的孔前油路之間連接有壓力反饋油路， W反饋節流孔的孔前油壓，從而調節流量控制閥的閥忍開度，穩定第一內部油路與第二內 部油路中的流量比值。
[0036] 優選地，節流孔為可調式節流孔。
[0037] 優選地，節流孔為棱邊型、毛細管型或間隙型節流孔。
[0038] 優選地，流量控制閥為滑閥或錐閥型流量調節閥。
[0039] 優選地，流量自適應閥還包括用于穩定流量控制閥的進出口壓降的壓力補償閥， 壓力補償閥設置在流量控制閥與第一進油口之間的第一內部油路部分中。
[0040] 優選地，壓力補償閥為可調式壓力補償閥。
[0041] 優選地，該流量自適應閥還包括換向閥，該換向閥設置在壓力補償閥與第一進油 口之間的第一內部油路部分中。
[0042] 優選地，流量自適應閥的第一進油口包括第一上進油口和第一下進油口，換向閥 為=位=通換向閥，該=位=通換向閥的出口端油口液壓連通至壓力補償閥，=位=通換 向閥配置為在上位時連通第一上進油口與出口端油口，在中位時截止出口端油口與第一上 進油口和第一下進油口的連接，并且在下位時連通第一下進油口與出口端油口。
[0043] 根據本發明的另一方面，還提供了一種閉式液壓系統，包括油箱、閉式液壓累、補 油累、馬達和驅動油累的發動機，閉式液壓累與馬達之間形成有閉式工作回路，補油累的進 油口與油箱連通，補油累的出油口補油至閉式工作回路，其中，閉式液壓系統還包括根據本 發明上述的流量自適應閥，該流量自適應閥的第一進油口與閉式工作回路相連，第一出油 口通過沖洗油路回油至油箱，第二進油口與補油累的出油口相連，第二出油口通過補油回 油油路回油至油箱。
[0044] 優選地，第二進油口與補油累的出油口之間的油路中設有補油溢流閥，沖洗油路 中串接有過濾器和冷卻器。
[0045] 通過上述技術方案，在本發明的采用流量自適應閥的閉式液壓系統中，通過在補 油回油油路中設置節流孔，同時在沖洗油路中設置流量控制閥，節流孔的孔前壓力反饋至 流量控制閥的控制腔，W自動調節流量控制閥的閥忍開度，從而可使得補油溢流閥流量與 沖洗溢流閥流量之間維持動態平衡，即流量分配比保持基本恒定，流量分配比只與兩閥的 結構、尺寸和特性相關，而不受發動機轉速、累排量等影響。節流孔優選為可調式，從而更方 便調節流量分配比，使其具有更廣的適用范圍。流量控制閥的閥前還可設置壓力補償閥，W 穩定流量控制閥的進出口壓降，消除流量控制閥的閥后背壓變化對流量分配比的影響。
[0046] 本發明的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予W詳細說明。
【附圖說明】
[0047] 附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具 體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：
[0048] 圖1為現有技術中的一種閉式液壓系統的液壓原理圖；
[0049] 圖2為根據本發明的優選實施方式的閉式液壓系統的液壓原理圖；
[0050] 圖3為根據本發明的一種優選實施方式的流量自適應閥的液壓結構圖；
[0051] 圖4和圖5為另兩種優選實施方式中的流量自適應閥的液壓結構圖；
[0052] 圖6為一種優選實施方式的節流孔的結構示意圖，其中該節流孔采用了棱邊型阻 力形式；
[0053] 圖7和圖8為另兩種優選實施方式的節流孔的結構示