專利名稱：帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種液壓傳動控制裝置領域。特別是涉及一種廣泛應用于對液壓汽車起重機上的伸縮、變幅、主卷、付卷四大執行機構的控制技術的帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥。本發明同樣也適用于各類液壓工程機械、船舶液壓起重機、液壓絞車以及工程船舶液壓卷揚設備。
背景技術：
現有傳統式的主操縱閥僅僅是通斷式換向開關閥，只能單純操縱一個執行機構動作，閥本身不能無級調速，不能進行對二個或二個以上執行機構同時操縱，使液壓汽車起重機的操縱性能大受影響，如圖12與圖13所示的手動操縱方式的主操縱閥液壓原理圖，安裝在QY50液壓汽車起重機上，有雙泵合流的功能，但最大的缺點是傳統式的液控主操縱閥有外部液控指令，但屬于方向開關閥，無法實現比例調速，從A、B口輸出的流量受到負荷變化很大影響，也不能進行二個和二個以上動作的同時操縱工作。只能進行對一個執行機構的操縱，不能同時操縱二個或二個以上執行機構工作，而且不能無級調速。
圖13為外部液動操縱方式的主操縱閥液壓原理圖，其缺點與圖12一樣，只是操縱方式不同而已，而且該閥的容積效率較低，影響了主卷起升速度。
目前，國外起重機整機與工程機械的主操縱閥已發展到用電液操縱的閥控和泵控多路比例閥，并能實現機外有線遠程操縱，而我國國產的上述主操縱閥的技術水平與國外存在很大的差距。
發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術中的不足之處，提供一種能實現數個執行機構在各自不同負荷下的比例無級調速的帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥。
本發明的目的是通過提供一種具有如下結構的帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥而實現的，它包括二個泵的二個輸入接口、油箱回油接口以及與輸入接口并聯連接的溢流閥、分流閥、減壓閥、單向閥組成的液壓系統裝置。
液壓系統裝置設置有伸縮機構比例操縱閥、變幅機構比例操縱閥、付卷機構比例操縱閥、主卷機構比例操縱閥。液壓系統裝置設置有二個泵各自出口的二個分流閥及二個安全閥。
伸縮機構比例操縱閥、變幅機構比例操縱閥、付卷機構比例操縱閥、主卷機構比例操縱閥之間設置有負荷敏感信息回路。
輸入接口與油箱回油接口之間設置有單雙泵自動切換閥與單向閥。
分流閥一端連接有負荷壓力反饋引入口，分流閥的另一端連接有油泵輸出壓力引入口。
伸縮機構比例操縱閥包括與泵1分流閥并聯連接的伸縮機構換向調速閥，所述的換向調速閥串聯連接一減壓補償閥，換向調速閥設置有兩個至伸縮機構的外接口，換向調速閥與油泵接口之間并聯一個主級溢流閥，換向調速閥與外接口之間連接次級溢流閥。
變幅機構比例操縱閥包括與泵1分流閥并聯連接的變幅機構換向調速閥，換向調速閥串聯連接一個減壓補償閥，換向調速閥設置有兩個至變幅機構的外接口，換向調速閥油泵與接口之間并聯并聯公用的泵1主級溢流閥，換向調速閥與外接口的之間連接次級溢流閥。
付卷機構比例操縱閥包括與泵2分流閥并聯連接的付卷機構換向調速閥，換向調速閥串聯連接一減壓補償閥，換向調速閥設置有兩個至付卷機構的二個外接口，換向調速閥與油泵接口之間連接一個泵2主級溢流閥。其外接口裝次級溢流閥。
主卷機構比例操縱閥包括與泵2分流閥并聯連接的主卷機構換向調速閥，換向調速閥串聯連接一個減壓補償閥，換向調速閥設置有兩個至變幅機構的二個外接口，換向調速閥與外接口之間并聯公用的泵2主級溢流閥。其外接口裝次級溢流閥。
負荷敏感信息回路中共設置有四個邏輯閥，第一至第三個邏輯閥相互串聯，從中選擇出四個換向調速閥反饋的最高負載壓力，并傳遞給二個分流閥，第四個邏輯閥選擇出伸縮與變幅換向調速閥反饋的最高負載壓力，傳遞給單雙泵自動切換閥。
伸縮、變幅、付卷及主卷四個比例操縱閥均可各自設置手動操縱手柄或液控操縱的液壓油缸。
采用液控操縱方式時，伸縮、變幅、付卷及主卷四個比例操縱閥二端液壓油缸均設置了放氣口。
本閥組為主卷與副卷油馬達制動器提供松閘的壓力源接口。泵1與泵2出口各自的主級溢流閥設置卸荷口。
二個泵各設置有測壓口，油箱回油接口設置有回油測壓口。
與現有技術相比，本發明的優點在于1、本閥組的主要總體液壓參數為額定工作壓力23～25Mpa，單泵排量160L/min，雙泵合流320L/min(前者用于伸縮與變幅，后者用于主卷與付卷)并在柴油機轉速高至2200r.p.m和低速600r.p.m時正常工作，外部液控操縱方式，外控壓力0.6～2.2Mpa，手動操縱方式；換向閥芯的推力25～36kg。
2、本閥組所包含的液壓機能技術細節較日本UCHIDA公司同類產品更為完善，而在結構設計和疊加組合方式，內部負荷信息網絡回路構成具有自己的知識產權。
3、伸縮與變幅為單泵供油輸入，而主卷與付卷工作自動切換或雙泵合流輸入這種內部具有自動控制功能完全依靠閥內負荷信息回路(LS回路)傳遞的指令來完成，無需人工另給指令，單泵供油時自動可靠阻止泵2排量向泵1倒流，也無需在閥組外另設控制閥4、克服了傳統國產主操縱閥只能單操(即只能對單個執行進行操縱工作)不能無級調速，不能對數個執行機構同時操縱的缺點。由于本閥組中所有換向閥(DV1～DV4)入口設置了減壓補償器(SC1～SC4)，它們與選擇閥CV1～CV3和LS回路相聯網，從而確保本閥組不僅能實現單操而且同操時各不同負荷壓力下的比例無級調速，即各DV1～DV4閥A、B口輸出流量只與輸入的指令(如外控壓力大小、操縱桿撥動角度)成比例，而不受各A、B口負荷變化影響。
5、為達到閥控系統最大節能效果，本閥組在泵1和泵2出口設置了壓力補償器PC1和PC2，通過LS回路和選擇閥CV1～CV3，自動選擇同操中最高負荷壓力信號，使泵1和泵2自動輸出供油壓力與此相匹配，多余的排量以此壓力分流至T回路，實現了壓力與流量的雙重匹配，如配以負荷敏感變量泵系統，可實現無分流的最節能的功率匹配系統，此時本閥組只要更換入口聯和過渡聯，改變內部LS回路與選擇閥排列即可。
6、本閥組內設置了復雜、完整的負荷信息網絡回路與數個選擇閥進行邏輯安排，將四個執行機構的八條不同負荷信息進行自動檢出、傳遞、選擇比較、復制、分成四路通向不同機能的閥件與回路，并在負荷信息到達的終點設置了阻尼衰減器，自動協調各閥件動作的動態響應與靜態穩定性，并消除寄生振蕩。
7、本閥組中的變幅換向閥芯(DV2)具有獨特的機能設計，已配合徐重廠采用世界上最先進的“帶過補償的負荷控制閥”，實現無需油泵供油，僅靠臂架自重，且能自動跟蹤變幅力矩變化而相協調的安全、自由落臂動作速度。
8、本閥組設置的選擇閥為螺紋旋入式結構，可從閥組的外表面旋入到閥組內部的LS回路中，在調試或工作中出現故障時，不必解體整個閥組，只要將選擇閥旋出即可，快速檢查與判斷SL回路是否通暢，選擇自身動作是否失靈。本閥組內安裝的次級溢流閥也為螺紋旋入式結構，主溢流閥為法蘭連接疊加方式，主溢流閥的遙控卸載口，供制動器松閘壓力源接口，泵1旁通口，泵1泵2和回油測壓口均為內螺紋接口，以方便用戶連接外接管路。
總之，操縱性能大幅度提高的先進性、有豐富的技術延伸價值，能實現數個執行機構在各自不同負荷下的比例無級調速，無論對一個執行機構操縱，還是對數個執行機構同時操縱，均能保持原有的比例無級調速特性，至伸縮機構、變幅機構、付卷機構、主卷機構的閥接口輸出流量只與輸入指令成比例(如液控壓力、手動操縱柄角度)，可逐步取代各舊式的國產主操縱閥組，價格僅為進口的1/3-1/4。
圖1為本發明外部液控操縱指令的帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥液壓原理圖；圖2為本發明的手柄操縱指令的帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥液壓原理；圖3為本發明的負荷信息網絡回路和泵輸出壓力信息回路方框圖；圖4為本發明液控操縱帶負荷敏感雙泵合流型比例多路閥總裝配圖；圖5為本發明手動操縱帶負荷敏感雙泵合流型比例多路閥總裝配圖；圖6為本發明為換向閥芯(DV閥)和減壓補償器(SC閥)的裝配圖；圖7為本發明的變幅換向閥芯結構圖；圖8為本發明的單雙泵自動切換閥與泵2出口壓力補償器的裝配圖；圖9為本發明的泵1與泵2出口壓力補償器結構圖；圖10為本發明的選擇閥(SV閥)的剖面圖；圖11為本發明的部分LS回路通道剖面；圖12為一種現有技術的主操縱閥液壓系統原理圖；圖13為另一種現有技術的主操縱閥液壓系統原理圖；
具體實施例方式
以下結合附圖實施例對本發明作進一步詳細描述。
圖1至圖11示出了本發明帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥實施方式。
圖1為外部液控操縱的帶負荷敏感型多路比例操縱閥液壓原理圖；圖2為手動操縱方式的帶負荷敏感型多路比例操縱閥液壓原理圖，現將圖中主要代號名稱說明如下P1、P2為泵1和泵2排量的輸入接口R1、R2為泵1和泵2各自出口的主溢流閥，又稱安全閥；PC1、PC2為泵1和泵2各自出口的壓力補償器，又稱分流閥；DV1為伸縮機構換向調速閥，又稱伸縮換向閥；DV2為變幅機構換向調速閥，又稱變幅換向閥；DV3為付卷機構換向調速閥，又稱付卷換向閥；DV4為主卷機構換向調速閥，又稱主卷換向閥；SC1、SC2、SC3、SC4分別為DV1、DV2、DV3、DV4換向調速閥的入口前置減壓閥，又稱減壓補償閥；PS為單雙泵自動切換閥；PR1、PR2、PR3、PR4為次級溢流閥；PR5、PR6為次級溢流補油閥SV1、SV2、SV3、SV4為設置在LS負荷敏感信息回路上的選擇閥，又稱梭形閥或邏輯閥；S為單向閥，又稱止回閥；T為通油箱回油接口；A1、A2、A3、A4、與B1、B2、B3、B4為至伸縮機構、變幅機構、付卷機構、主卷機構的接口；Y1～Y8為外部液控壓力輸入口，又稱液控指令輸入口；H1、H2、H3、H4為伸縮、變幅、付卷、主卷各自操縱手柄，又稱手動操縱指令；b為主、付卷制動器松閘壓力源接口；W1～W8放氣口；V1、V2為R1和R2的各自卸荷口；G1、G2為泵1和泵2的測壓口；G3為回油測壓口；LS為負荷敏感信息回路；L為泵1旁通口，平時堵著，按用戶需要接通此口；第一種實施例
液控壓力指令的帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥如圖1所示。其實施過程液控指令是指向Y口輸入外部液控壓力PX，按國標常規其范圍為0.6～2.0MPa之間，它表示輸入指令信號的大小范圍，正向指令從Y1、Y3、Y5、Y7口輸入，反向指令從Y2、Y4、Y6、Y8口輸入。0.6MPa為最小指令信號，2.0MPa為最大指令信號，超過0.6Mpa的壓力就能使DV1伸縮機構換向調速閥、DV2變幅機構換向調速閥、DV3付卷機構換向調速閥、DV4主卷機構換向調速閥的閥芯開啟，2.0MPa為最大開啟。其開啟后形成的DV1伸縮機構換向調速閥、DV2變幅機構換向調速閥、DV3付卷機構換向調速閥、DV4主卷機構換向調速閥的進出口的流通面積FX變化與輸入液控指令信號大小成正比。從A1、A2、A3、A4、與B1、B2、B3、B4至伸縮機構、變幅機構、付卷機構、主卷機構的接口輸出的流量QX與流通面積FX成正比，因此，所謂的無級比例調速是指從DV1伸縮機構換向調速閥、DV2變幅機構換向調速閥、DV3付卷機構換向調速閥、DV4主卷機構換向調速閥的A1、A2、A3、A4、與B1、B2、B3、B4口輸出流量QX與液控輸入指令信號即正向指令從Y1、Y3、Y5、Y7口輸入，反向指令從Y2、Y4、Y6、Y8口輸入成正比關系。
如向伸縮用DV1閥的Y1口輸入液控壓力1.3MPa信號，DV1閥產生5mm位移，開啟的最大流通面積，P1泵的一半排量經SC1、換向調速閥至DV閥流向A接口，使伸縮油缸向外伸出，油缸的回油從DV換向調速閥B接口回到本閥的T通油箱回油接口至油箱。
由于伸縮油缸克服外負荷，其負荷壓力PL自動從DV閥的壓力檢出口反饋到SC1閥彈簧腔，與DV1閥入口壓力相比較進行前置減壓補償，始終保持DV1閥入口與A(B)口恒定壓差，與SC1閥組成調速閥組，負荷壓力PL第二路通向SV4閥，推動SV4閥內鋼球關閉與DV2閥負荷壓力檢出口通路，PL壓力傳遞至PS閥彈簧腔，將PS閥關閉，切斷泵P1排量流向泵P2，阻止與泵2排量合流。
負荷壓力PL第三路通向SV1閥推動SV1閥內鋼球關閉至SV2閥通道，PL壓力經LS回路傳遞至PC1閥的彈簧腔，而PC1閥另一端是泵P1引入的輸出壓力信號，進行壓力補償，保持泵P1輸出壓力與負荷壓力PL恒定壓差，即泵輸出壓力始終比負荷壓力高一個恒定壓差，泵多余的排量從PC1閥分流到本閥T口，這就是所謂的負荷敏感信息回路，(LS回路)中負荷壓力的流程。
如單獨向付卷DV3閥Y5口輸入液控壓力PX信號，DV3閥開啟流通面積，從A3口輸出相應的流量，其付卷工作時的負荷壓力一路傳遞SC3閥，另一路通過LS回路關閉SV2閥一端通向DV2閥，關閉SV1閥一端通向DV1閥，關閉SV3閥一端通向DV4閥，，經這些SV2、SV1、SV3閥邏輯安排后，將付卷負荷壓力傳遞至PC2閥彈簧腔和PC1閥彈簧腔，付卷的負荷壓力不會傳遞至PS閥彈簧腔，這時PS閥自動開啟，使泵P1的排量經PS閥和單向閥S與泵P2的排量進行合流，雙泵合流后一部分排量根據DV3閥的開啟面積按比例從A3接口流出，供付卷使用，而多余的排量從PC1和PC2閥分流至T口。
如需伸縮與付卷同時操縱時，只需向Y1口和Y5口(或Y2口和Y6口)同時輸入各自的液控壓力指令即可，DV1閥和DV3閥均同時開啟，DV1閥A1(或B1)口和DV3閥A3(或B3)口會同時輸出各自所需的流量，假如付卷的負荷壓力較低被SV1閥內鋼球阻擋，這時泵1和泵2分別以伸縮負荷壓力再加上各自PC1和PC2彈簧設定的定壓差輸出，向DV1和DV3閥供油，從A1(或B1)和A3(或B3)流出各自液控壓力指令設定的流量，二個泵多余的排量從各自PC1和PC2分流至T口，如果伸縮的負荷壓力低于付卷的負荷壓力，而泵均以付卷負荷壓力加上各自定壓差輸出排量，此時，伸縮DV1閥前置減壓閥SC1自動進行減壓補償，即SC1閥自動關小，使DV1閥入口與A(或B口)保持定壓差，確保DV1閥原來設定的比例控制特性即無級比例調速特性。
所有上述操縱性能均依靠本閥的負荷敏感來完成，負荷壓力在LS回路內傳遞、比較、復制、命令各元件相匹配動作。
圖12中現有傳統式的液控主操縱閥有外部液控指令，但屬于方向開關閥，無法實現比例調速，從A、B口輸出的流量受到負荷變化很大影響，也不能進行二個和二個以上動作的同時操縱工作。
第二個實施例手柄操縱指令的帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥如圖2所示。其實施過程與第一個實施例比較，只是指令輸入方式不同，前者是液控壓力指令，后者是手柄操縱角度大小作為輸入指令而已，液壓原理基本相同。
圖3用方框圖和粗線、虛線表達本閥內部負荷敏感信息回路，油泵壓力信息回路，油泵輸出排量回路與指令輸出相互管理聯網的簡圖，以便于理解本閥組圖1和圖2的液壓原理。
圖4為第一個實施例液控操縱帶負荷敏感型比例多路閥總裝配圖；圖5為第二個實施例手動操縱帶負荷敏感型比例多路閥總裝配圖；它們均由泵1入口聯、伸縮、變幅聯、中間過渡聯、主、付卷聯、回油聯相疊加，用三根M16高強度長螺栓將泵1入口聯，伸縮變幅聯連接在中間過渡聯左側，同樣用三根M16高強度長螺栓和彈簧墊圈將主、付卷聯和回油聯連接在中間過渡聯右側。整個閥組可用4根M12螺釘固定在汽車起重機駕駛室旁的底座。
雖然二種操縱方式不一樣，但他們的安裝尺寸相同，泵1入口聯，中間過渡聯、回油聯二者結構、內部零件完全相同，二者伸縮變幅聯，主付卷聯的閥體和內部大部分零件也相同，只要更換DV閥閥芯，彈簧和彈簧套即可，能達到70％以上零件相互通用性，有利于工廠批量生產與相互派生裝配。
從外接口的布置考慮到外接管與本閥連接的方便，將泵P1口，泵P2口、回油T口、伸縮A1、B1口、變幅A2、B2口、付卷A3、B3口、主卷A4、B4口，全部平行向上，這些口的間距和螺紋規格確保安裝外接口接頭體時不相碰，使扳手有回轉的余地。SV1～SV4閥均用螺紋旋入式結構，PC1、PC1和SC1～SC4均有在外部調節各自彈簧的設定壓力R1和R2，PR1～PR6也可在外部調節其開啟壓力，裝在中間過渡聯上的衰減器，也可很方便地在不介體的情況下更換內部過濾器，所有這些結構安排均方便用戶維修保養。
圖6為第二個實施例(手動操縱方式)的本閥組的主、付卷聯裝配圖，伸縮、變幅聯的結構與圖4基本相同。該聯分成上、中、下三層，上層安裝次級溢流閥，中層安裝DV閥，又稱換向閥，下層為安裝減壓補償閥(SC閥)其流道布置，下面為泵P2的輸入腔，中間為DV閥的入口P腔，最上端為A和B腔，這二口與執行機構用外接管路連接。A、B腔外側安裝次級溢流閥，在A、B腔的二側為T腔(即回油腔)。由件1彈簧套，件2、3螺釘、墊圈，件4彈簧，件5套筒，件6彈簧座，件7DV閥閥芯，件13閥體，件14SC閥閥芯，件15彈簧，件16彈簧座，件18調節螺釘等組成，3-∮17孔為與其他聯相疊加的連接螺孔。
DV閥芯在彈簧4作用下處于中立位置，關閉P′與A、P′與B之間的通路，SC閥閥芯在彈簧5作用下處于最右側，確保P2和P′之間形成通路，調節螺釘18可調節P′至A腔，P′至B腔的定壓差。當需向B口輸出一定流量時，用操縱手柄將DV閥芯7向左撥動一定距離，使中間P′腔與B腔溝通，并形成一定流通面積(液控方式，即向彈簧腔Y口輸入一定的外控壓力指令)這時P2腔排量一部分經SC閥芯與孔環形通道至P′腔再經節流槽(可變流通面積)至B腔輸入執行機構，使執行機構運動，而回油至A腔經左端T腔回油箱，從B口輸出流量與操縱手柄撥動角度(即DV閥位移，也就是P′至B的流通面積成正比)。B口形成的負荷壓力經DV閥芯右端的徑向與軸向的小通道至右端負荷檢出口，和閥體環槽通向本閥組的LS回路和選擇閥，最后傳遞到PC1和PC2閥彈簧腔進行壓力補償，使泵P1和泵P2以此負荷壓力加上PC1和PC2各自彈簧設定的定壓差的壓力輸出至本聯的P2腔，多余的排量從PC1和PC2分流至T口，輸入的指令(即操縱手柄角度，或液控壓力)越大，從B口輸出流量越大，而泵的分流量越小，始終保持泵的排量為B口(或A口)輸出流量與分流量之和。當操縱手柄角度為零，(或液控壓力小于0.6MPa)DV閥芯在自身彈簧作用下回復到中位，關閉P′至B(或P′至A)的通路，A、B口無流量輸出，而泵的全部排量從PC1和PC2閥以低壓旁通至T口回油箱。
SC閥芯的彈簧腔引入A、B口負荷壓力，而右端經SC閥芯中間的徑向與軸向小通道引入P2腔的油泵輸出壓力，在單獨操縱時SC閥芯處于最大開啟度，而當同時操縱其他DV閥時，且本聯的負荷壓力低于其他同操聯的負荷壓力時，本閥SC閥P2腔引向SC閥芯右端壓力形成向左推力大于左端彈簧腔的向右推力(加上彈簧力)使SC閥芯向左移動，關小P2腔至P′腔的開口度，形成流阻，而減壓使P′腔與B腔仍保持原有的定壓差，這就是減壓補償原理。這樣就實現了既能二個執行機構同時操縱工作，又能保持原有的比例調速特性。
當需向A口輸出流量時，撥動操縱手柄使DV閥芯向右移動即可，此時，DV閥芯關閉右端負荷壓力檢出口，而打開左端負荷壓力檢出口，將A腔的負荷壓力與LS回路相通，其負荷敏感和壓力補償與上述相同，省略敘述。
圖7所示的是本發明的變幅換向閥芯機能，在操縱落臂時，切斷P′口供油給B口(即P′口封閉)，本發明的變幅換向閥芯機能不同于傳統方式的機能，其割槽形式在落臂位置機能為 而傳統的機能為 。而靠臂架自重，A、B兩腔自成回路，油缸無桿腔排出的多余油從T口流出，達到自動跟蹤變幅力矩變化而相協調的安全，自由落臂動作速度，即隨變幅力矩逐漸增加，自由落臂角速度自動逐漸減小，而傳統變幅閥芯機能和B口安裝普通的平衡閥使用時，隨著變幅力矩增加，落臂角速度也增加，易造成失速的不安全因素，這種帶負荷壓力過補償負荷控制閥因為沒有現成的產品，還需從德國進口。
本發明的DV閥閥芯的另一特點是圖7A-A剖視和局部放大圖所示的調速節流口的形狀設計，即可變P′至A(或B)的流通面積，單泵供油的伸縮與變幅DV閥芯為4條，而雙泵合流供油的主、付卷DV閥閥芯為8條，每條溝槽截面夾角為90°，呈35°24′傾斜，四條溝槽最大流通面積為1cm2，8條溝槽最大流通面積為2.0cm2，在DV閥P′口與A口(或B口)設定定壓差為1.0Mpa時，前者可輸出額定流量160L/min，后者可輸出額定流量320L/min，對于不同的用戶需要可以改變溝槽夾角度數和數量即可，夾角可改成60°，數量可加工成2、3、5、6、8條等對稱均布，這樣可派生數十種額定輸出流量，工廠根據用戶要求進行配制，十分方便。這種溝槽形狀的另一特性是流通面積變化有利于微速與慢速控制(即微流量與小流量輸出)，對起吊大型、昂貴、易碎、軍民用貨物與設備的低速控制十分有利。
圖8為單雙泵自動切換閥(PS閥)與泵2出口壓力補償器(PC2閥)的裝配圖，此圖也稱為中間過渡聯部分剖面，此聯的布置，頂面安裝衰減器4，泵2出口主溢流閥R2(序號5)。選擇閥SV2和SV4(序號6)，上部左端安裝PC2閥，下部安裝PS閥，左側下部開有泵1旁通口L，圖中的許多細線小通道即為部分LS回路。PS閥閥芯(序號25)右端安裝設定定壓差的調節彈簧(序號21)，可用調節螺釘(序號9)進行調節，PS閥芯中心開有徑向和軸向的小通道將泵P1的輸出壓力引入PS閥芯左端腔，而PS閥芯右端彈簧腔引入經SV4閥選擇的伸縮或變幅的負荷壓力。(通過LS回路)(參閱圖1)。
當伸縮或變幅(DV1閥或DV2閥)工作時，其負荷壓力通過LS回路與SV4閥選擇傳遞進入PS閥彈簧腔，加上彈簧推力，將PS閥芯向左移動，關閉P1腔通向至單向閥S的流道，阻止泵1的排量向泵2合流，(雖然泵1的壓力通過PS閥芯中間小流道至PS閥左端，但形成向右的推力小于前者向左的推力，故PS閥芯向左移動)而泵1供油只提供給DV1閥或DV2閥使用，當DV1閥(DV2閥)與DV3閥(DV4閥)同時操縱工作時，也保持單泵供油。
當DV1閥和DV2閥不工作時，而操縱DV3閥(或DV4閥)工作，付卷與主卷的負荷壓力在LS回路中被SV2和SV1閥內小鋼球阻擋(參閱圖1)不會傳遞到PS閥芯右端彈簧腔，這時PS閥芯左端引入的泵1壓力輕易克服右端彈簧力，將PS閥芯向右移動，打開P1腔至流向單向閥S的通道，泵1的排量順流而下與泵2合流(參閱圖1)供DV3閥與DV4閥使用。這就是雙泵自動合流的原理。
圖中PC2的工作原理與圖9泵1出口PC1閥工作原理相同，將于下文敘述。
圖9為泵1出口壓力補償器(PC1閥)在泵1入口聯內的布置，上端面為泵1輸入口，下部P1口通向其他聯(至伸縮變幅聯，中間過渡聯)右上部安裝泵1出口主溢流閥R1(序號11)，中部安裝PC1閥閥芯(序號10)閥芯右端安裝彈簧(序號18)可用調節螺釘9序號14)進行調節，彈簧腔內有∮3小孔與LS回路相通，PC1閥芯中間開有∮3徑向與軸向的小通道，將泵1壓力引入PC1閥芯的左端，T為回油腔，并設置M10×1的測壓口。
PC1閥(PC2閥)主要有二個功能，一是建立負荷所需壓力，二是在調速過程中(即控制與改變各A、B口輸出流量)將泵多余的排量分流到T腔，PC閥的動作必須由來自LS回路的負荷壓力，彈簧(序號18)設定力，泵出口壓力以及阻尼塞內阻尼孔相協調完成。
當DV1和DV2閥工作時，即手動或液控發出指令信號，使DV閥閥芯移動，打開P′流向A(B)口流通面積FX時，泵1排量通過P1腔，流向SC1和SC2閥至DV閥入口P′通向A或B口時，推動負荷(油缸)運動，其負荷壓力LS回路和CV閥選擇進入PC1閥芯右端彈簧腔，加上彈簧力(序號18)使PC1閥芯向左移動，趨于關閉P1腔與T腔通道，泵1輸出的壓力為負荷壓力加上彈簧(序號18)設定的定壓差之和，如果操縱DV閥為最大開啟(FX為最大)，則泵1全部排量從P1腔輸出供DV閥用，A(B)口輸出泵1全排量，外負荷獲得最大速度，而需減速控制時，操縱DV閥，減小FX過程中，DV閥入口P′至A(B)口流速會提高，DV閥入口P′壓力瞬間增加，即泵1輸出壓力瞬間增加，這時，P1腔的瞬間提高的壓力通過PC1閥芯內部小通道至左端腔，PC1閥芯左端向右的推力大于右端負荷壓力加上彈簧(序號18)力，使PC1閥芯向右移動，打開P1腔至T腔流道，將泵1多余排量分流到T腔。分流量的多少自動與DV閥流通FX成反比，如分流過多，則P1腔壓力會瞬間降低，PC1閥芯自動向左移動，關小P1腔與T腔的通道的流通截面積，減小分流量，PC1閥芯始終動態快速左右移動，達到A、B口控制的輸出流量與PC1閥的分流量之間得到不斷平恒，確保A、B口的所需操縱控制的輸出流量。PC1閥芯左端安裝的阻尼塞和右端彈簧腔∮3小孔LS回路上安裝的阻尼塞其阻尼大小是不同的，目的是調節PC閥芯動態動作的穩定性。
圖10為選擇閥(SV閥)又稱梭形閥、邏輯閥的內部結構圖，LS負荷信息回路中共設置了SV1～SV4四只選擇閥，SV1安裝在伸縮變幅聯側面，SV3安裝在主、付卷聯側面，而SV2、SV4安裝在中間過渡聯頂面(參閱圖3圖4)，SV1自動選擇來自DV1和SV2二者壓力中較高者，而SV4自動選擇DV1和DV2二者壓力中較高者，(參閱圖1和圖2)。SV1～SV4內部結構完全相同。
如圖10所示，由螺紋旋入式閥體(序號1)，鋼球(序號4)小閥芯(序號5)等零件組裝而成，用扳手旋轉閥體(序號1)，將整個閥旋入各聯閥體的側面與端面，使圖中所注的a、b、c三個小孔與本閥組的LS回路相通，(參閱圖1和圖2)將DV1～DV4負荷壓力檢出口反饋輸出的八個負荷壓力信息進行傳遞、比較。經相互邏輯安排，選擇其中最高負荷壓力傳遞到PC1和PC2閥彈簧腔，進行泵輸出壓力的壓力補償。DV1和DV2二者負荷壓力中較高者傳遞到PS閥進行單雙泵排量的自動切換，而DV1～DV4各自檢出的負荷壓力直接傳遞到各自SC1～SC4閥彈簧腔進行各自的前置減壓補償，其流程圖可參閱圖3。
SV閥自動選擇的原理如圖10所示閥的二端a和b孔分別引入二個負荷壓力，中間c孔為輸出口，閥的中間軸向流道裝有鋼球(序號4)。當左端b孔的負荷壓力高于右端a孔的負荷壓力時，鋼球被推向右面封閉a孔至c孔的通道，b孔的負荷壓力被選擇從c孔輸出，反之，當a孔的負荷壓力高于b孔的負荷壓力時，則鋼球推向左面封閉b孔至c孔的通道，a孔負荷壓力被選擇從c孔輸出，故稱為選擇閥，而鋼球(序號4)在閥體內作左右往復運動類似織布機上的梭子運動，故又稱梭形閥，其邏輯關系的原則是對二股負荷壓力進行比較，選擇高者輸出，故又稱邏輯閥。
本SV閥的設計考慮到當LS回路出現故障時，可以將此閥方便地旋出進行故障判斷，以檢查是否鋼球(序號4)密封失靈，或被卡著，檢查各O形密封圈(序號3、5、6)是否密封失效，檢查鋼球(序號4)被擠出閥體等。圖11為部分LS回路通道示意。
本發明的特點是伸縮、變幅、付卷、主卷都能實現比例無級調速，不受外負荷之影響；可任選上述四大執行機構進行二個和二個以上同時操縱，不受相互負荷不一之影響，并保持同時操縱對各自無級比例調速；變幅換向閥芯采用新的機能，也可配標準常用機能同時仍保留單雙泵合流自動切換功能。
權利要求
1.一種帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥，包括泵(1)和泵(2)的輸入接口(P1)、(P2)、油箱回油接口(T)以及與所述的輸入接口并聯連接的溢流閥、分流閥、單向閥組成的液壓系統裝置，其特征在于a.液壓系統裝置設置有伸縮機構比例操縱閥(10)、變幅機構比例操縱閥(20)、付卷機構比例操縱閥(30)、主卷機構比例操縱閥(40)；b.液壓系統裝置設置有泵(1)和泵(2)各自出口的分流閥(PC1)和分流閥(PC2)以及安全閥(R1)和安全閥(R2)；c.伸縮機構比例操縱閥(10)、變幅機構比例操縱閥(20)、付卷機構比例操縱閥(30)、主卷機構比例操縱閥(40)之間設置有負荷敏感信息回路(LS)；d.泵1與泵2串聯回路之間設置有單雙泵自動切換閥(PS)與單向閥(S)；e.換向調速閥(DV)一端連接有液控指令輸入口(Y1)、(Y2)、(Y3)、(Y4)，而另一端連接有液控指令輸入口(Y5)、(Y6)、(Y7)、(Y8)。
2.根據權利要求1所述的帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥，其特征在于伸縮機構比例操縱閥(10)包括與所述的分流閥(PC1)并聯連接的伸縮機構換向調速閥(DV1)，換向調速閥(DV1)串聯連接一減壓補償閥(SC1)，換向調速閥設置有伸縮機構的二個接口的(A1)與(B1)，換向調速閥與接口(A1)之間連接一次級溢流閥(PR1)，換向調速閥與接口(B1)之間連接一次級溢流閥(PR2)。
3.根據權利要求1所述的帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥，其特征在于變幅機構比例操縱閥(20)包括與所述的分流閥(PC1)并聯連接的變幅機構換向調速閥(DV2)，換向調速閥串聯連接一減壓補償閥(SC2)，換向調速閥設置有變幅機構的二個接口的(A2)與(B2)，換向調速閥與接口的(A2)之間連接一次級溢流閥(PR3)，換向調速閥與接口的(B2)之間連接一次級溢流閥(PR4)。
4.根據權利要求1所述的帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥，其特征在于付卷機構比例操縱閥(30)包括與所述的分流閥(PC1)并聯連接的付卷機構換向調速閥(DV3)，換向調速閥串聯連接一減壓補償閥(SC3)，換向調速閥設置有付卷機構的二個接口的(A3)與(B3)，換向調速閥與接口的(A3)之間連接一次級溢流閥(PR5)。
5.根據權利要求1所述的帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥，其特征在于主卷機構比例操縱閥(40)包括與所述的分流閥(PC2)并聯連接的主卷機構換向調速閥(DV4)，換向調速閥串聯連接一減壓補償閥(SC4)，換向調速閥設置有變幅機構的二個接口的(A4)與(B4)，換向調速閥與接口的(A4)之間連接一次級溢流閥(PR6)。
6.根據權利要求1所述的帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥，其特征在于負荷敏感信息回路(LS)中設置有四個邏輯閥(SV1)、(SV2)、(SV3)、(SV4)。
7.根據權利要求6所述的帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥，其特征在于(SV1)、(SV2)、(SV3)三個邏輯閥相組合，選擇(DV1)、(DV2)、(DV3)、(DV4)換向調速閥反饋最高負荷壓力，傳遞至分流閥(PC1)和分流閥(PC2)進行壓力與流量自動補償。
8.根據權利要求6所述的帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥，其特征在于邏輯閥(SV4)僅選擇(DV1)與(DV2)換向調速閥反饋最高負荷壓力，傳遞至單雙泵自動切換閥(PS)，將單雙泵自動切換閥(PS)切換成單泵輸入接口(P1)供油給(DV1)換向調速閥和(DV2)換向調速閥工作。
9.根據權利要求1所述的帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥，其特征在于負荷敏感信息回路(LS)中相連網的所有元件的信息輸入口均設置有為達到所有元件動作完美配合的、改善動態性能的阻尼措施。
10.根據權利要求1所述的帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥，其特征在于負荷敏感信息回路(LS)中共設置有四個邏輯閥，第一至第三個邏輯閥相互串聯，從中選擇出四個換向調速閥反饋的最高負載壓力，并傳遞給二個分流閥，第四個邏輯閥選擇出伸縮與變幅換向調速閥反饋的最高負載壓力，傳遞給單雙泵自動切換閥。
11.根據權利要求2或3或4或5所述的帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥，其特征在于伸縮機構比例操縱閥(10)、變幅機構比例操縱閥(20)、付卷機構比例操縱閥(30)及主卷機構比例操縱閥(40)均各自設置手動操縱手柄或液控操縱的液壓油缸。
12.根據權利要求1所述的帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥，其特征在于泵(1)和泵(2)出口各自的主級溢流閥設置有卸荷口，主卷與副卷油馬達制動器提供有松閘的壓力源接口。
13.根據權利要求11所述的帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥，其特征在于采用液控操縱的伸縮機構比例操縱閥(10)、變幅機構比例操縱閥(20)、付卷機構比例操縱閥(30)及主卷機構比例操縱閥(40)二端液壓油缸均設置有放氣口。
全文摘要
一種帶負荷敏感雙泵合流型多路比例操縱閥，包括泵(1)和泵(2)的輸入接口(P1)、(P2)、油箱回油接口(T)以及與所述的輸入接口并聯連接伸縮機構比例操縱閥(10)、變幅機構比例操縱閥(20)、付卷機構比例操縱閥(30)、主卷機構比例操縱閥(40)，還設置有與泵出口相連的分流閥(PC1)、(PC2)及安全閥(R1)、(R2)，伸縮機構比例操縱閥、變幅機構比例操縱閥、付卷機構比例操縱閥、主卷機構比例操縱閥之間設置有負荷敏感信息回路(LS)，泵1和泵2回路之間設置有單雙泵自動切換閥(PS)與單向閥(S)，自動選取擇單泵供油或雙泵供油；本發明的優點是操縱性能大幅度提高、能實現數個執行機構在各自不同負荷下的比例無級調速，至伸縮機構、變幅機構、付卷機構、主卷機構的閥接口輸出流量只與輸入指令成比例而價格僅為進口的1/3－1/4。
文檔編號B66C23/62GK1789733SQ20041009322
公開日2006年6月21日 申請日期2004年12月17日 優先權日2004年12月17日
發明者劉富良, 盧永松 申請人:盧永松