工程机械的控制阀组件及具有其的工程机械

技术领域

本发明涉及挖掘机设备技术领域，具体涉及一种工程机械的控制阀组件及具有其的工程机械。

背景技术

目前工程机械传动大多是由液压驱动，其中液压挖掘机是通过动臂、斗杆、铲斗和回转单一或复合动作来实现挖掘和卸载。操作人员在驾驶室内操作先导手柄从而使主阀阀芯切换，主阀芯切换过程中，泵出来的液压油经过阀芯的进油开口供给到工作装置，同时从工作装置回油经过阀芯的回油开口排出至油箱。阀芯上设有各种开口槽，不同的开口槽在运动过程中能与阀体形成不同的开口面积，这样就能控制进入工作装置的流量，从而控制挖掘机动作的速度。

在现有技术中，传统阀芯进油开口槽和回油开口槽同时设置在一根主阀芯上，刚性连接。先导压力推动阀芯时，阀芯移动后进油开口和回油开口同步改变，没有办法任意组合改变阀芯进油口和回油口的开口面积，导致控制阀的控制灵活性差。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的工程机械的控制阀的控制灵活性差的缺陷，从而提供一种工程机械的控制阀组件及具有其的工程机械。

为了解决上述问题，本发明提供了一种工程机械的控制阀组件，包括；第一控制阀，包括第一阀体和第一阀芯，第一阀体上设置有进油口、排油口、第一工作油口和第二工作油口，第一工作油口和第二工作油口适于与工程机械的控制油缸连接，第一阀芯上设置有进油连通槽和排油连通槽，进油连通槽适于将进油口与第一工作油口和第二工作油口中的一个连通，排油连通槽适于将排油口与第一工作油口和第二工作油口中的另一个连通；第一节流结构，设置在第一阀芯的外部，第一节流结构与进油口或者排油口连通；第二节流结构，第一节流结构与进油口连通时，第二节流结构设置在排油连通槽上，第二节流结构与排油口连通时，第二节流结构设置在进油连通槽上。

可选地，控制阀组件还包括第二控制阀，第二控制阀包括第二阀体和第二阀芯，第二阀体上设置有第三工作油口和第四工作油口，第三工作油口与进油口或者排油口连通，第二阀芯上设置有过流槽，过流槽连通第三工作油口和第四工作油口，第一节流结构为设置在过流槽上的第一节流槽。

可选地，第三工作油口与进油口连通，第四工作油口与主油路连通。

可选地，第三工作油口与进油口之间设置有单向流通结构。

可选地，第一阀体和第二阀体为一体结构。

可选地，第一阀体和第二阀体通过外部管路连接。

可选地，第二节流结构为设置在排油连通槽上的第二节流槽。

可选地，排油连通槽为两个，两个排油连通槽分别设置在进油连通槽的两侧，两个排油连通槽上均设置有第二节流槽。

可选地，第一控制阀和/或第二控制阀为电控换向阀。

本发明还提供了一种工程机械，包括上述的工程机械的控制阀组件。

本发明具有以下优点：

利用本发明的技术方案，通过第一节流结构，可以调节第一控制阀的进油(或者排油)节流量。通过调整第一阀芯在第一阀体内的位置，可以通过第二节流结构调整第一控制阀的排油(或者进油)节流量。因此上述结构可以独立地调节第一控制阀的进油节流量和排油节流量，并进行任意组合，大大提高了控制阀组件的控制灵活性。因此本发明的技术方案解决了现有技术中的工程机械的控制阀的控制灵活性差的缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出了本发明的工程机械的控制阀组件的剖视结构示意图；以及

图2示出了图1中控制阀组件的原理图。

附图标记说明：

10、第一控制阀；11、第一阀体；111、进油口；112、排油口；113、第一工作油口；114、第二工作油口；12、第一阀芯；13、进油连通槽；14、排油连通槽；20、第一节流结构；30、第二节流结构；40、第二控制阀；41、第二阀体；411、第三工作油口；412、第四工作油口；42、第二阀芯；43、过流槽；50、单向流通结构；100、控制油缸。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1和图2所示，本实施例的工程机械的控制阀组件包括第一控制阀10、第一节流结构20和第二节流结构30。其中，第一控制阀10包括第一阀体11和第一阀芯12。第一阀体上设置有进油口111、排油口112、第一工作油口113和第二工作油口114，第一工作油口113和第二工作油口114适于与工程机械的控制油缸100连接。第一阀芯12上设置有进油连通槽13和排油连通槽14，进油连通槽13适于将进油口111与第一工作油口113和第二工作油口114中的一个连通，排油连通槽14适于将排油口112与第一工作油口113和第二工作油口114中的另一个连通。第一节流结构20设置在第一控制阀10的外部，第一节流结构20与进油口111或者排油口112连通。第二节流结构30的设置方式为：当第一节流结构与进油口111连通时，第二节流结构30设置在排油连通槽14上。当第二节流结构30与排油口112连通时，第二节流结构30设置在进油连通槽13上。

利用本实施例的技术方案，通过第一节流结构20，可以调节第一控制阀10的进油(或者排油)节流量。通过调整第一阀芯12在第一阀体11内的位置，可以通过第二节流结构30调整第一控制阀10的排油(或者进油)节流量。因此上述结构可以独立地调节第一控制阀10的进油节流量和排油节流量，并进行任意组合，大大提高了控制阀组件的控制灵活性。因此本实施例的技术方案解决了现有技术中的工程机械的控制阀的控制灵活性差的缺陷。

需要说明的是，第一工作油口113和第二工作油口114与工程机械的控制油缸100连接是指，控制油缸100包括无杆腔和有杆腔，第一工作油口113和第二工作油口114中的一个与无杆腔连通，另一个与有杆腔连通，进而可以控制控制油缸100的伸出和缩回。具体到本实施例中，从图1和图2可以看到，第一工作油口113与控制油缸100的无杆腔连通，第二工作油口114与控制油缸100的有杆腔连通。

需要说明的是，上述的“进油连通槽13适于将进油口111与第一工作油口113和第二工作油口114中的一个连通，排油连通槽14适于将排油口112与第一工作油口113和第二工作油口114中的另一个连通”的含义如下：从图2可以看到，第一控制阀10为换向阀，因此第一阀芯12在第一阀体11内有不同的档位。进油连通槽13和排油连通槽14的作用是，当第一阀芯12处于不同的挡位时，改变进油口111、排油口112、第一工作油口113和第二工作油口114之间的连通状态。从图2可以看到，当第一阀芯12处于左位时，进油连通槽13将进油口111和第一工作油口113连通，排油连通槽14将排油口112和第二工作油口114连通，此时控制油缸100的无杆腔进油，有杆腔回油，进而使得活塞杆伸出。当第一阀芯12处于右位时，进油连通槽13将进油口111和第二工作油口114连通，排油连通槽14将排油口112和第一工作油口113连通，此时控制油缸100的有杆腔油，无杆腔回油，进而使得活塞杆缩回。

需要说明的是，第一节流结构20设置在第一阀芯12的外部是指，第一节流结构20不设置在第一阀芯12上，也即第一节流结构20可以相对于第二节流结构30单独起到节流控制作用。具体而言，第一节流结构20的设置方式可以为设置在第一阀体11的进油口111或者排油口112处，再或者第一节流结构20设置在第一控制阀10的外部，通过管路、通道等结构与第一阀体11上的进油口111或者排油口112连通。

需要说明的是，第一节流结构20和第二节流结构30的设置方式有两种。第一种为，第一节流结构20与进油口111连通，此时则第二节流结构设置在排油连通槽14上。本领域技术人员可以理解，当第一节流结构20与进油口111连通时，第一控制阀10的进油流量受到第一节流结构20的调节，第二节流结构设置在排油连通槽14上时，第一控制阀10的排油流量受到第二节流结构30的调节。另一种为，第一节流结构20与排油口112连通，此时则第二节流结构设置在进油连通槽13上。本领域技术人员可以理解，当第一节流结构20与排油口112连通时，第一控制阀10的排油流量受到第一节流结构20的调节，第二节流结构设置在进油连通槽13上时，第一控制阀10的进油流量受到第二节流结构30的调节。上述两种设置方式都可以起到对第一控制阀10的进油流量和排油流量进行独立调节的技术效果。

如图1和图2所示，控制阀组件还包括第二控制阀40。第二控制阀40包括第二阀体41和第二阀芯42，第二阀体41上设置有第三工作油口411和第四工作油口412，第三工作油口411与进油口111或者排油口112连通。第二阀芯42上设置有过流槽43，过流槽43连通第三工作油口411和第四工作油口412，第一节流结构20为设置在过流槽43上的第一节流槽。具体而言，从图2可以看到，第二控制阀40为换向阀，当第二阀芯42在第二阀体41内的位置改变时，第一节流槽可以对第三工作油口411和第四工作油口412之间的过流面积进行改变，进而起到节流的效果。当第三工作油口411与进油口111连通时，第二控制阀40对第一控制阀10的进油流量起到节流效果。当第三工作油口411与排油口112连通时，第二控制阀40对第一控制阀10的排油流量起到节流效果。

需要说明的是，第一节流结构20并不限于上述的设置在阀芯上的节流槽结构，本领域人员可以理解，第一节流结构20可以为现有技术中任何能够对管路内流体起到节流的机构，例如阀门、限流阀等等。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，第三工作油口411与进油口111连通，第四工作油口412与主油路连通。具体地，主油路中的液压油在进入第一控制阀10之前，先进入第二控制阀40，并通过第一节流结构20的作用进行节流，进而实现对第一控制阀10的进油流量进行调节的作用。当然，根据上述内容，本领域技术人员可以理解，第三工作油口411也可以与排油口112连通。此时，第一控制阀10的排油先经过第二控制阀40，并通过第一节流结构20的节流作用，再回到外部油箱中，进而实现对第一控制阀10的排油流量进行调节的作用。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，第三工作油口411与进油口111之间设置有单向流通结构50。具体而言，在第二控制阀40中，液压油的流向为由第四工作油口412流动至第三工作油口411，因此单向流通结构50配置为使液压油由第三工作油口411至进油口111的方向单向流通，进而防止液压油的回流。当然。本领域技术人员可以理解，当第三工作油口411与排油口112连通时，液压油的流向为由第三工作油口411流动至第四工作油口412，因此单向流通结构50配置为使液压油由排油口112至第三工作油口411的方向单向流通。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，第一阀体11和第二阀体41为一体结构。具体而言，本实施例中，第一阀体11和第二阀体41连接在一体，并形成一个整体的阀体结构。阀体的上半部分空间设置第一控制阀10的相关结构和控制口，阀体的下半部分空间设置第二控制阀40的相关结构和控制口。从图1可以看到，第一阀体11的进油口111和第二阀体41的第三工作油口411之间通过管道连通。

需要说明的是，上述的“第一阀体11和第二阀体41为一体结构”既包括二者为一体(铸造)成型的情况，也包括二者由多个零件通过紧固件、粘合剂、焊接等方式连接在一起的情况。

当然，第一阀体11和第二阀体41的设置方式不限于上述方式，例如，第一阀体11和第二阀体41通过外部管路连接。在这种未示出的实施方式中，第一阀体11和第二阀体41为分体结构，也即第一控制阀10和第二控制阀40之间是独立设置的。当第二控制阀40需要对第一控制阀10的进油流量进行节流控制时，第三工作油口411通过管路与进油口111连通。当第二控制阀40需要对第一控制阀10的排油流量进行节流控制时，第三工作油口411通过管路与排油口112连通。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，第二节流结构30为设置在排油连通槽14上的第二节流槽。具体而言，当第一阀芯12在第一阀体11内的位置改变时，第二节流槽可以改变排油连通槽14的回油开口面积，进而对回油流量进行调节。

如图1所示，在本实施例的技术方案中，排油连通槽14为两个，两个排油连通槽14分别设置在进油连通槽13的两侧，两个排油连通槽14上均设置有第二节流槽。具体而言，两个排油连通槽14分别用于当第一阀芯12处于不同档位时，将第一工作油口113与排油口112连通，以及将第二工作油口114与排油口112连通。当然，本领域技术人员可以理解，当第二节流结构30(也即第二节流槽)设置在进油连通槽13上时，两个排油连通槽14上均不设置第二节流结构30。

如图1和图2所示，在本实施例的技术方案中，第一控制阀10和第二控制阀40为电控换向阀。具体而言，在本实施例中，第一控制阀10为三位四通换向阀。其中，第一控制阀10的左位和右位为工作档位(上述已经说明，在此不在赘述)，中位为截止档位。第二控制阀40为两位两通换向阀，并且从图2可以看到，第二控制阀40处于左位时，第一节流结构20不起到节流效果，第二控制阀40处于右位时，第一节流结构20对进油(或者回油)起到节流效果。第一控制阀10和第二控制阀40的电控端通过ECU系统进行控制，进而控制二者的档位转换。当然，第一控制阀10和第二控制阀40不限于上述的形式，本领域技术与人员可以根据实际工作需要对二者的具体结构进行适应性地调整和改变。

本实施例还提供了一种工程机械，工程机械包括上述的控制阀组件。优选地，本实施例中的工程机械为挖掘机，控制阀组件可以控制挖掘机的动臂、斗杆、铲斗以及回转台的运动。当然，本领域技术人员可以理解，对于其他的工程机械，例如起重机，旋挖钻机等等，均可以采用上述的控制阀组件进行控制。同时，任何采用液压进行驱动的工程机械都可以采用上述的控制阀组件进行控制。

根据上述结构，本实施例的控制阀组件具有以下优点：

本实施例的结构通过双主阀芯组合来控制到控制油缸的流量，即简化了阀芯的结构又缩短了阀芯的长度，第二阀芯采用简单的二位二通结构，第一阀芯采用简单的三位四通结构。本实施例的结构能提高双主阀芯控制的精度，通过程序控制电磁阀来分开调节主阀芯，大大地提高了控制地灵活性，也方便电控调试，减少主阀芯试制次数，可以实现挖掘机控制更精细。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。