[实用新型]流量共享阀与负荷传感液压控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种液压阀，以及使用该液压阀的液压系统，尤其是一种负荷传感液压控制系统。

背景技术

随着工程机械控制朝着操作简单、高精度、高可靠性的方向发展，为满足客户对实际操作的个性需求，如工程起重机配重升降机构的同步性要求、吊臂超起升降机构的同步性要求等，其液压控制系统的性能也需要进行相应的改进。以汽车起重机为例，其配重升降机构一般采用如图1所示的具有“阀前补偿”功能的负荷传感液压控制系统，控制两根油缸（即图中的第一执行机构5和第二执行机构6）同步伸缩，以驱动配重块的升降。对起重机配重升降机构的实际控制中，必须保证两根执行油缸的同步伸缩，否则会造成配重块、油缸及其他元件的损坏。而实际使用中由于配重块的重心偏差，油缸内部密封元件的摩擦阻力系数不同，造成两根油缸的实际负载存在差异。因此，在动作同步性控制时，简单的给定液压系统中一定的流量是不足以保证各油缸同步工作的，必须保证供应给两根油缸的流量基本相同，才能实现基本同步工作。

在图1系统中，具有负荷传感功能的变量泵2通过系统进油油路P最终向第一执行机构5和第二执行机构6泵送液压油，变量泵2与油缸之间设置有二通压力补偿阀8以及由主换向阀3和电比例减压阀4构成的比例方向阀，图1中的左右两个比例方向阀对应控制第一执行机构5和第二执行机构6。在单个比例方向阀中，主换向阀3两端的两个电比例减压阀4用于比例控制来自控制油源的油液，以控制该主换向阀3的换向操作和阀芯开度，二通压力补偿阀8设置在主换向阀3的“阀前”进油口，主换向阀3的回油口连接系统回油油路T，主换向阀3的工作油口连接第一执行机构5或第二执行机构6。另外，执行机构的负载压力反馈回对应的二通压力补偿阀8，第一执行机构5和第二执行机构6的负载压力经过梭阀7比较后通过负载反馈油路Ls反馈至变量泵2，以控制变量泵2根据系统最大负载相应地进行供油。

其中，二通压力补偿阀8用于控制多个比例方向阀同时工作时的压力平衡，从而具有“阀前补偿”功能。具体而言，如图2所示，二通压力补偿阀8中的阀芯处于平衡位置时，其力平衡方程为：

P_S×Q＝P_X×Q+F（略去液动力）

▽P＝P_S-P_X＝FQ＝常数

式中，F为弹簧力，Q为阀芯两端的受力面积，Ps为比例方向阀的上游压力，Px为比例方向阀的下游压力，▽P为比例方向阀的前后压差。

由上述力平衡方程可知，当弹簧较软，调节位移短时，弹簧力F的变化小，从而▽P近似为常数。因此，当进油油压P0与负载压力（即下游压力Px）之间压差P₀-P_X＞▽P时，二通压力补偿阀8可根据进油压力与负载压力的变化而进行调节，以保持比例方向阀的进出口压差不变。这样，每个执行机构通过各自的二通压力补偿阀8被节流，使各主换向阀3两端的压差被分别限定为给定值。从而仅通过对各主换向阀3的阀口开度的调整，就可以调整流过各主换向阀3的流量，而不会随着各自负载压力的高低而变。只要变量泵2的输出流量足够，就可以避免低负载过快、高负载停止的现象。

因此，对于实行负荷传感液压系统进行同步性控制时，如果变量泵2的供应流量充裕，通过二通压力补偿阀8的控制，能够实现两个比例方向阀同时工作时的负载压力互不干扰，按照各自的主换向阀3的阀芯开度提供流量，最终实现两根油缸同步工作。但如果变量泵2提供流量少于比例方向阀控制各执行机构的总需求流量时，进油油压P0减小，难以使所有主换向阀3两端的压差都达到上述设定值。结合图2可知，流量不足导致进油油压P0减小时，率先影响到连接高负载的比例方向阀，其主换向阀3的两端压差更早低于设定值，因此对应的二通压力补偿阀8处于全开状态，比例方向阀的上游压力Ps需要积累压力以上升到可以驱动高负载。其结果是，流量不足的状态首先影响到连接高负载的比例方向阀，减少流向高负载执行机构的油液流量，从而导致高负载的执行机构的速度降低，甚至失去速度，无法进行同步控制，严重影响系统的正常工作。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种流量共享阀，以及具有该流量共享阀的负荷传感液压控制系统，能够消除负载压力对流量分配的影响。