[發(fā)明專利]全液壓轉(zhuǎn)向控制閥

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910024760.5
• 申請(qǐng)日: 2009-02-13
• 公開（公告）號(hào): CN101475022A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘正東;丁來鎮(zhèn);劉金龍;秦志文;徐華偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 鎮(zhèn)江大地液壓有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B62D5/08
• 分類號(hào): B62D5/08;F15B13/02
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 何朝旭

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)向控制閥，尤其是一種大型工程機(jī)械尤其是輪式裝載機(jī)的全液壓轉(zhuǎn)向控制閥，屬于液壓傳動(dòng)與控制的技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前在工程機(jī)械主機(jī)中使用的全液壓轉(zhuǎn)向閥，由于完全借助小孔節(jié)流控制壓力，因此使系統(tǒng)流量損失嚴(yán)重，效率低下，不可避免增加了操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，并且轉(zhuǎn)向閥的小孔隨著液壓油的污染而易堵塞，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)向失靈，增加了故障率。此外，還存在操作方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的手感差，以及當(dāng)主機(jī)的轉(zhuǎn)向外阻力驟然增大時(shí)，缺乏對(duì)轉(zhuǎn)向油缸可靠保護(hù)的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的首要目的在于：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的流量損失嚴(yán)重的問題，提供一種能減少壓力損失、提高工作效率的全液壓轉(zhuǎn)向控制閥。

本發(fā)明進(jìn)一步的目的在于：提出一種能夠反饋路面狀況，從而具有良好操作手感的全液壓轉(zhuǎn)向控制閥。

本發(fā)明更進(jìn)一步的目的在于：提出一種當(dāng)轉(zhuǎn)向外阻力驟然增大時(shí)，可以通過泄壓保護(hù)轉(zhuǎn)向油缸的全液壓轉(zhuǎn)向控制閥。

為了達(dá)到上述首要目的，本發(fā)明的全液壓轉(zhuǎn)向控制閥包括液壓油缸和換向閥；所述液壓油缸的缸體內(nèi)被活塞分隔成第一腔(上腔)和第二腔(下腔)，所述第一和第二腔中分別裝有軸向的活塞彈簧；所述活塞的一端與軸向約束的外接螺桿構(gòu)成螺旋副；所述換向閥的兩端分別形成第一控制腔(上控制腔)和第二控制腔(下控制腔)，所述第一和第二控制腔分別裝有控閥彈簧；所述換向閥的負(fù)載側(cè)兩油口分別外接轉(zhuǎn)向油缸的兩端口；其特征在于：所述活塞的中部形成回油腔，所述回油腔分別通過節(jié)流孔與第一腔和第二腔連通；所述第一和第二控制腔分別通過節(jié)流孔道與所述第一和第二腔連通。

當(dāng)主機(jī)(例如裝載機(jī))啟動(dòng)后，方向盤不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，液壓油缸的活塞在其兩端活塞彈簧的作用下處于中位，并保持靜止?fàn)顟B(tài)。換向閥也在其兩端控閥彈簧的作用下處于中位和封閉狀態(tài)，主機(jī)不會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)向動(dòng)作。

當(dāng)方向盤右轉(zhuǎn)時(shí)，將經(jīng)轉(zhuǎn)向桿帶動(dòng)外接螺桿，使活塞上移，結(jié)果液壓油缸上腔容積變小，液壓油受壓(其壓力為P1)，部分通過節(jié)流孔回油，部分通過節(jié)流孔道進(jìn)入換向閥上控制腔。與此同時(shí)，液壓油缸下腔容積變大，油壓減小(壓力為P2)，活塞回油腔的液壓油通過節(jié)流孔補(bǔ)充到油缸下腔。液壓油缸上、下腔壓力差為ΔP＝P1-P2，也即換向閥二端的控制腔壓力ΔP＝P1-P2，該壓力差ΔP隨著方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)速度(相應(yīng)的活塞移動(dòng)速度)的增快而升高。當(dāng)壓力差ΔP達(dá)到或超過換向閥的控閥彈簧作用力時(shí)，換向閥開啟，直至全開。此時(shí)，來自轉(zhuǎn)向泵輸出的液壓油通過換向閥一油口進(jìn)入轉(zhuǎn)向油缸，主機(jī)右轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)向油缸回油腔液壓油則通過換向閥另一油口回油。在此過程中，液流壓力由回油腔和節(jié)流孔有機(jī)結(jié)合控制，因此有效減小了流量損失，效率顯著提高，并且節(jié)流孔不易堵塞，從而保證了轉(zhuǎn)向控制的穩(wěn)定可靠。

為了達(dá)到進(jìn)一步的發(fā)明目的，本發(fā)明進(jìn)一步的完善是，所述換向閥的閥芯兩端分別制有溢流通道，所述兩溢流通道的內(nèi)端分別裝有控制溢流通道與閥芯換向流道連通的導(dǎo)閥芯；所述導(dǎo)閥芯的外端抵靠于溢流彈簧。

這樣，形成了溢流換向閥結(jié)構(gòu)。當(dāng)轉(zhuǎn)向油缸工作壓力由于行駛路面外阻力增大而升高，壓力達(dá)到或超過溢流彈簧的壓力時(shí)，溢流閥開啟，液壓油溢流至換向閥的控制腔，并進(jìn)入液壓油缸腔。結(jié)果，液壓油缸該腔的壓力P1升高，活塞向上移動(dòng)阻力增大，也即通過螺桿傳遞到方向盤的轉(zhuǎn)動(dòng)阻力增大。并且，當(dāng)主機(jī)方向盤轉(zhuǎn)到接近機(jī)械極限位置附近時(shí)，導(dǎo)閥芯處于全開位置，操作方向盤轉(zhuǎn)動(dòng)的力明顯增大，甚至無法轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，可以使操作者通過方向盤獲得“路面感”或“終點(diǎn)感”，即具有良好的手感，便于掌控操作。

為了達(dá)到更進(jìn)一步的發(fā)明目的，本發(fā)明更進(jìn)一步的完善是還含有梭閥和過載閥；所述梭閥的兩端口分別與所述換向閥的負(fù)載側(cè)兩油口連通，中置口通過過載閥接回流通道，并外接前置優(yōu)先閥。

這樣，當(dāng)換向閥開啟后，梭閥在液壓油的壓力作用下將切斷兩端口之間的連通油路。轉(zhuǎn)向油缸工作腔的壓力油將反饋到優(yōu)先閥，用于進(jìn)一步調(diào)控優(yōu)先閥，確保轉(zhuǎn)向控制穩(wěn)定可靠。當(dāng)主機(jī)的轉(zhuǎn)向受到意外作用力，而呈現(xiàn)外阻力驟然增大時(shí)，轉(zhuǎn)向油缸受壓腔的壓力急劇升高，到達(dá)到或超過過載閥開啟壓力時(shí)，過載閥開啟，轉(zhuǎn)向油缸受壓腔的壓力油回流，實(shí)現(xiàn)卸荷，從而對(duì)轉(zhuǎn)向油缸起到保護(hù)作用。

總之，本發(fā)明巧妙設(shè)置了螺桿傳動(dòng)活塞的回油腔、溢流換向閥等合理結(jié)構(gòu)，因此大大減小了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的節(jié)流損失，具備自動(dòng)緩沖、自動(dòng)回位、自我補(bǔ)償、自動(dòng)卸荷等諸多功能，不僅在顯著提高了效率，節(jié)省了能源，還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、便于制造的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

圖1為本發(fā)明全液壓轉(zhuǎn)向控制閥的原理圖。