CN113446279A - 高压油路切换装置及液压系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种高压油路切换装置及液压系统，高压油路切换装置包括第一进出油口、第二进出油口、第一油路通道、第二油路通道、第三油路通道、第一单向活门、第二单向活门和通断阀；第一油路通道的第一通道口与第一进出油口相连，第二通道口与第一单向活门相连，第三通道口与通断阀相连；第二油路通道的第一通道口与第二进出油口相连，第二通道口与第一单向活门相连，第三通道口与第二单向活门相连；第三油路通道的第一通道口与第二单向活门相连，第二通道口与通断阀相连。实施本申请的技术方案，可以使液压马达与液压泵互逆切换使用时的切换操作更便捷，提高高压油路切换的控制效率。

Description

高压油路切换装置及液压系统

技术领域

本公开涉及一种液压领域，尤其涉及一种高压油路切换装置及液压系统。

背景技术

随着工业自动化、智能化、集成化的发展，越来越多液压产品使用客户对液压系统的可靠性、安全性提出了更高的要求。液压马达、液压泵作为液压系统的核心部件，实际使用中，液压源集成化产品中需要将液压马达与液压泵互逆使用，即正向使用时，作为液压泵，高压油路为输出高压油，反向使用时，作为液压马达，高压油路为输入高压油，而现有技术中，在液压马达切换到液压泵或液压泵切换到液压马达时，使用技术人员重新人工调节油路通道，故导致液压马达与液压泵互逆切换使用时，操作非常不便捷。

发明内容

为了解决上述技术问题中的至少一个，本公开提供了一种高压油路切换装置以及液压系统。

本申请实施例的第一方面，一种高压油路切换装置，包括第一进出油口、第二进出油口、第一油路通道、第二油路通道、第三油路通道、第一单向活门、第二单向活门和通断阀；

所述第一油路通道的第一通道口与所述第一进出油口相连，所述第一油路通道的第二通道口与所述第一单向活门相连，所述第一油路通道的第三通道口与所述通断阀相连；

所述第二油路通道的第一通道口与所述第二进出油口相连，所述第二油路通道的第二通道口与所述第一单向活门相连，所述第二油路通道的第三通道口与所述第二单向活门相连，其中，所述第一单向活门被构造成所述第二油路通道向所述第一油路通道单向导通；

所述第三油路通道的第一通道口与所述第二单向活门相连，所述第三油路通道的第二通道口与所述通断阀相连，其中，所述第二单向活门被构造成所述第三油路通道向所述第二油路通道单向导通，所述通道阀用于控制第一油路通道与所述第三油路通道的通断。

可选的，所述高压油路切换装置还包括第四进出油口和与所述第二油路通道连通的第四油路通道；

所述第四油路通道的第一通道口与所述第四进出油口相连，所述第四油路通道的第二通道口与所述第二单向活门相连，以使所述第三油路通道向所述第四油路通道单向导通。

本申请的第三方面，所述高压油路切换装置还包括第三进出油口，所述第三油路通道具有第三通道口，

所述第三油路通道的第三通道口与所述第三进出油口相连。

可选的，所述第一单向活门包括第一进油口、第一出油口、第一阀体、第一弹簧和第一阀芯；

所述第一阀体上设有开口朝向第一进油口的第一阀芯腔，所述第一阀芯腔分别与所述第一出油口和所述第一进油口连通；

所述第一阀芯设置在第一阀芯腔内；

所述第一弹簧设置在所述第一阀芯与所述第一阀芯腔的腔壁之间，用于驱动所述第一阀芯贴紧并密封所述第一进油口。

可选的，所述第二单向活门包括第二进油口、第二出油口、第二阀体、第二弹簧和第二阀芯；

所述第二阀体上设有开口朝向第二进油口的第二阀芯腔，所述第二阀芯腔分别与所述第二出油口和所述第二进油口连通；

所述第二阀芯设置在第二阀芯腔内；

所述第二弹簧设置在所述第二阀芯与所述第二阀芯腔的腔壁之间，用于驱动所述第二阀芯贴紧并密封所述第二进油口。

可选的，第一阀芯腔、所述第一阀芯、所述第二阀芯腔和第二阀芯均为椭圆形，所述第一阀芯的外径与所述第一阀芯腔的直径相同，所述第二阀芯的外径与所述第二阀芯腔的直径相同。

可选的，所述通断阀包括阀座、复位弹簧、第三阀芯和电磁线圈；

所述阀座上设有第一孔和第二孔；

所述电磁线圈环绕于所述第三阀芯外侧，用于控制所述第三阀芯移动到第一位置；

所述复位弹簧与所述第三阀芯相连，用于控制所第三述阀芯复位到第二位置；

其中，所述第三阀芯处于第一位置时，所述第三阀芯使所述阀座处于第一状态，所述第三阀芯处于第二位置时，所述第三阀芯使所述阀座处于第二状态，所述第一状态为所述第一孔与所述第二孔相互连通或相互断开，所述第二状态为所述第一孔与所述第二孔相互连通或相互断开，所述第一状态与所述第二状态不同。

可选的，所述阀座上设有腔体；

所述第三阀芯至少部分滑动设置在所述腔体内；

所述第三阀芯内设有导油通道，以使所述第三阀芯处于第一位置时，所述导油通道与所述第一孔和所述第二孔配合形成油路通道，所述第三阀芯处于第二位置时，所述阀芯密封所述第一孔或第二孔。

可选的，所述腔体和所述第三阀芯均为圆柱形，所述第三阀芯外径与所述腔体直径相同。

本申请实施例的第二方面，一种液压系统，包括液压装置和本申请实施例的第一方面任一所述的高压油路切换装置，所述液压装置包括液压泵或液压马达，所述高压油路切换装置与所述液压装置相连。

通过实施本申请的技术方案可以取得以下有益技术效果：采用本申请的高压油路切换装置，可以通过通断阀控制切换液压马达与液压泵互逆切换使用时的油路通道，使得液压马达与液压泵互逆切换使用时的切换操作更便捷，提高高压油路切换的控制效率。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是本申请实施例中的一种高压油路切换装置的结构示意图；

图2是本申请实施例中的一种高压油路切换装置的油路控制示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。

参见图1和图2，一种高压油路切换装置，包括第一进出油口1、第二进出油口2、第一油路通道3、第二油路通道4、第三油路通道5、第一单向活门6、第二单向活门7和通断阀8；

第一油路通道3的第一通道口与第一进出油口1相连，第一油路通道3的第二通道口与第一单向活门6相连，第一油路通道3的第三通道口与通断阀8相连；

第二油路通道4的第一通道口与第二进出油口2相连，第二油路通道4的第二通道口与第一单向活门6相连，第二油路通道4的第三通道口与第二单向活门7相连，其中，第一单向活门6被构造成第二油路通道4向第一油路通道3单向导通；

第三油路通道5的第一通道口与第二单向活门7相连，第三油路通道5的第二通道口与通断阀8相连，其中，第二单向活门7被构造成第三油路通道5向第二油路通道4单向导通，通道阀用于控制第一油路通道3与第三油路通道5的通断。

可以知道的，上述第一油路通道是至少具有三个通道口的油路通道，第二油路通道是至少具有三个通道口的油路通道，第二油路通道是至少具有二个通道口的油路通道，其中，同一油路通道的通道口之间相互连通；

在将本申请实施例中的高压油路切换装置运用到液压泵或液压马达时，第一进出油口1与系统高压油油路相连，第二进出油口2与液压泵或液压马达的高压油路相连。

当液压泵或液压马达要作为液压泵使用时，只需控制通断阀8断开，使第一油路通道3与第三油路通道5不相通，同时，由于第二单向活门7被构造成第三油路通道5向第二油路通道4单向导通，而因为此时第三油路通道5不存在高压油，故此时第二油路通道4与第三油路通道5也不相通；如此，液压泵输出的高压油对第二单向活门7施加一个作用力，在作用力超过一定值时，使第二单向活门7打开，使得液压泵的高压油路流向系统高压油油路；

当液压泵或液压马达要作为液压马达使用时，只需控制通断阀8打开，使第一油路通道3与第三油路通道5相通，同时，由于第二单向活门7被构造成第三油路通道5向第二油路通道4单向导通，而因为此时第三油路通道5存在高压油，高压油会促使第二单向活门7打开，故此时第二油路通道4与第三油路通道5也相通；而由于第一单向活门6被构造成第二油路通道4向第一油路通道3单向导通，故此时系统高压油油路的高压油被第一单向活门6阻隔，使得系统高压油油路的高压油从第一高压油路依次经第三高压油路和第二高压油路后进入液压马达。

由上述可知，实施本实施例的高压油路切换装置时，只需控制器高压油路切换装置中的通断阀8的通断，即可在液压马达与液压泵互逆切换使用时，实现相应的油路通道切换控制，并使油路隔离。

由上述可知，第一单向活门6相对于液压泵是用于出油，所以第一单向活门6可以称之为出油单向活门，第二单向活门7相对于液压马达是用于进油，第二单向活门7可以称之为进油单向活门。

在一个实施方式中，参见图1和图2，高压油路切换装置还包括第四进出油口9和与第二油路通道4连通的第四油路通道10；

第四油路通道10的第一通道口与第四进出油口9相连，第四油路通道10的第二通道口与第二单向活门7相连，以使第三油路通道5向第四油路通道10单向导通。

可以知道的，本实施方式中的第四油路通道是至少具有二个通道口的油路通道，其中，同一油路通道的通道口之间相互连通。

高压油路切换装置还包括第三进出油口11，第三油路通道5具有第三通道口，第三油路通道5的第三通道口与第三进出油口11相连。

可以知道的，本实施方式中的第二油路通道是至少具有三个通道口的油路通道，其中，同一油路通道的通道口之间相互连通。

本实施方式针对液压泵或液压马达存在斜盘变量机构的情况。

在液压泵或液压马达作为液压泵使用时，若存在斜盘变量机构，第四进出油口9接斜盘变量机构的压力控制阀进口油路，而此时第三油路通道5与第二油路通道4，以及，第三油路通道5与第一油路通道3也不相通，第三油路通道5处于隔离状态。当液压泵出口压力未达到压力控制阀的设定变量压力时，因此压力控制阀关闭，斜盘在回位弹簧的弹力作用下，角度为大角度，处于大排量状态；当压力升高至压力控制阀设定变量压力时，压力控制阀打开，高压油液进入到斜盘变量机构随动活塞腔，斜盘在随动活塞腔压力的作用下，克服回位弹簧弹力的作用，斜盘角度减小直至为零角度，处于小排量直至零排量状态，最终满足液压系统的恒压变量要求。

在液压泵或液压马达作为液压马达油使用时，若存在斜盘变量机构，第四进出油孔接斜盘变量机构的压力控制阀进口油路，第三进出油口11接斜盘变量机构，在低负载状态下的小端活塞腔油路。当马达处于低负载时，其进口压力未达到压力控制阀的设定变量压力，因此压力控制阀关闭，斜盘在小端活塞腔压力的作用下，斜盘角度减小，处于小排量状态；当压力升高至压力控制阀设定压力时，压力控制阀打开，高压油液进入到斜盘变量机构打断活塞腔，由于此时大端活塞与小端活塞存在面积差，斜盘在压差的压力差的作用下，斜盘角度增大，处于大排量状态，最终满足液压马达的恒压变量要求。

在一个实施方式中，参见图1，第一单向活门6包括第一阀体61、第一弹簧62、第一阀芯63、第一进油口64和第一出油口65；

第一阀体61上设有开口朝向第一进油口64的第一阀芯腔611，第一阀芯腔611分别与第一出油口65和第一进油口64连通；

第一弹簧62和第一阀芯63设置在第一阀芯腔611内；

第一弹簧62设置在第一阀芯63与第一阀芯腔611的腔壁之间，由第一弹簧62驱动第一阀芯63贴紧并密封第一进油口64。

其中，第一阀芯63可包括圆台部，圆台部的上底面的直径小于第一进油口64的直径，圆台部的下底面的直径大雨第一进油口64的直径。圆台部的外表面可设置柔性橡胶层，第一阀芯63包括圆柱体部，圆柱体部与圆台部的下底面结合，且圆柱体部的直径与圆台部的下底面的直径相同。

第一阀芯腔611体可以是直径与上述圆柱体部直径相同的圆柱形结构，使得第一阀芯63可以在第一阀芯腔611体内平稳的滑动。其中，可以知道的，当第一出油口65的流体油压推动第一阀芯腔611，使得第一弹簧62压缩时，第一阀芯63与第一进油口64分离，进而使得第一进油口64与第一出油口65连通。

具体在使用过程中，当第二油路通道4内的流体对第一阀芯63的推力大于第一弹簧62弹力对第一阀芯63的推力时，第一阀门与第一进油口64分离，进而使得第一进油口64与第一出油口65连通；当第二油路通道4内的流体对第一阀芯63的推力小于第一弹簧62弹力对第一阀芯63的推力时，第一阀门与第一进油口64贴紧，进而使得第一进油口64与第一出油口65连通。

其中，高压油路切换装置包括阀块12，第一单向活门6可固定设置在阀块12上。阀块可以是高压油路切换装置的本体，由于设置相应的第一油路通道、第二油路通道、第三油路通道、第四油路通道、第一单向活门、第二单向活门等。

在一个实施方式中，参见图1，第二单向活门7包括第二阀体71、第二弹簧72、第二阀芯73、第二出油口74和第二进油口75；

第二阀体71上设有开口朝向第二进油口75的第二阀芯腔711，第二阀芯腔711分别与第二出油口74和第二进油口75连通；

第二弹簧72和第二阀芯73设置在第二阀芯腔711内；

第二弹簧72设置在第二阀芯73与第二阀芯腔711的腔壁之间，由第二弹簧72驱动第二阀芯73贴紧并密封第二进油口75。

其中，第二单向活门7的结构可以与第一单向活门6的结构相同。

在一个实施方式中，为了便于通断阀8被控制，通断阀8是电磁通断阀8，通过对电池通断阀8通断电的方式控制其通断。

具体的，参见图1，通断阀8可包括电磁线圈81、阀座82、第三阀芯83和复位弹簧84；

阀座82上设有第一孔821和第二孔822；

电磁线圈81环绕于第三阀芯83外侧，用于控制第三阀芯83移动到第一位置；

复位弹簧84与第三阀芯83相连，用于控制第三阀芯83复位到第二位置；

其中，第三阀芯83处于第一位置时，第三阀芯83使阀座82处于第一状态，第三阀芯83处于第二位置时，第三阀芯83使阀座82处于第二状态，第一状态为第一孔821与第二孔822相互连通或相互断开，第二状态为第一孔821与第二孔822相互连通或相互断开，第一状态与第二状态不同。

电磁线圈81环绕于第三阀芯83外侧，使得电磁线圈81环通电后可以控制第三阀芯83移动，其中，第三阀芯83由金属材料制成，例如铜、铁；以第一状态为第一孔821与第二孔822相互连通，第二状态为第一孔821与第二孔822相互断开为例，当电磁线圈81环通电时，电磁线圈81环控制第三阀芯83移动到第一位置，此时第三阀芯83使通断阀8关闭，当电磁线圈81环断电时，弹簧控制第三阀芯83移动到第二位置，此时第三阀芯83使通断阀8打开。

具体的，阀座82上设有腔体823；

第三阀芯83至少部分滑动设置在腔体823内；

第三阀芯83内设有导油通道831，以使第三阀芯83处于第一位置时，导油通道831与第一孔821和第二孔822配合形成油路通道，第三阀芯83处于第二位置时，第三阀芯83密封第一孔821或第二孔822。

其中，腔体823可以是椭圆形，第三阀芯83可以是椭圆形，第三阀体的外径与腔体823的直径相同，使得第三阀体可以沿着腔体823移动，参见图1，图1中第三阀芯83的位置是第二位置，第三阀芯83密封了第二孔822。

导油通道可以是由环设在第三阀芯外壁的环形槽与腔体823的腔壁配合形成。

在一个实施方式中，阀座82、第一阀体61和第二阀体71通过螺纹连接集成安装在阀块12。

在一个实施例中，本申请公开了一种液压系统，该液压系统包括液压装置和上述任一的高压油路切换装置，液压装置包括液压泵或液压马达，高压油路切换装置与液压装置相连。液压装置如何与高压油路切换装置可以参考前述内容，此处不再重复描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。

Claims (10)

1.一种高压油路切换装置，其特征在于，包括第一进出油口、第二进出油口、第一油路通道、第二油路通道、第三油路通道、第一单向活门、第二单向活门和通断阀；

所述第一油路通道的第一通道口与所述第一进出油口相连，所述第一油路通道的第二通道口与所述第一单向活门相连，所述第一油路通道的第三通道口与所述通断阀相连；

所述第二油路通道的第一通道口与所述第二进出油口相连，所述第二油路通道的第二通道口与所述第一单向活门相连，所述第二油路通道的第三通道口与所述第二单向活门相连，其中，所述第一单向活门被构造成所述第二油路通道向所述第一油路通道单向导通；

所述第三油路通道的第一通道口与所述第二单向活门相连，所述第三油路通道的第二通道口与所述通断阀相连，其中，所述第二单向活门被构造成所述第三油路通道向所述第二油路通道单向导通，所述通道阀用于控制第一油路通道与所述第三油路通道的通断。

2.根据权利要求1所述的高压油路切换装置，其特征在于，所述高压油路切换装置还包括第四进出油口和与所述第二油路通道连通的第四油路通道；

所述第四油路通道的第一通道口与所述第四进出油口相连，所述第四油路通道的第二通道口与所述第二单向活门相连，以使所述第三油路通道向所述第四油路通道单向导通。

3.根据权利要求2所述的高压油路切换装置，其特征在于，所述高压油路切换装置还包括第三进出油口，所述第三油路通道具有第三通道口，所述第三油路通道的第三通道口与所述第三进出油口相连。

4.根据权利要求1所述的高压油路切换装置，其特征在于，所述第一单向活门包括第一进油口、第一出油口、第一阀体、第一弹簧和第一阀芯；

所述第一阀体上设有开口朝向第一进油口的第一阀芯腔，所述第一阀芯腔分别与所述第一出油口和所述第一进油口连通；

所述第一阀芯设置在第一阀芯腔内；

所述第一弹簧设置在所述第一阀芯与所述第一阀芯腔的腔壁之间，用于驱动所述第一阀芯贴紧并密封所述第一进油口。

5.根据权利要求4所述的高压油路切换装置，其特征在于，所述第二单向活门包括第二进油口、第二出油口、第二阀体、第二弹簧和第二阀芯；

所述第二阀体上设有开口朝向第二进油口的第二阀芯腔，所述第二阀芯腔分别与所述第二出油口和所述第二进油口连通；

所述第二阀芯设置在第二阀芯腔内；

所述第二弹簧设置在所述第二阀芯与所述第二阀芯腔的腔壁之间，用于驱动所述第二阀芯贴紧并密封所述第二进油口。

6.根据权利要求5所述的高压油路切换装置，其特征在于，第一阀芯腔、所述第一阀芯、所述第二阀芯腔和第二阀芯均为椭圆形，所述第一阀芯的外径与所述第一阀芯腔的直径相同，所述第二阀芯的外径与所述第二阀芯腔的直径相同。

7.根据权利要求1所述的高压油路切换装置，其特征在于，所述通断阀包括阀座、复位弹簧、第三阀芯和电磁线圈；

所述阀座上设有第一孔和第二孔；

所述电磁线圈环绕于所述第三阀芯外侧，用于控制所述第三阀芯移动到第一位置；

所述复位弹簧与所述第三阀芯相连，用于控制所第三述阀芯复位到第二位置；

其中，所述第三阀芯处于第一位置时，所述第三阀芯使所述阀座处于第一状态，所述第三阀芯处于第二位置时，所述第三阀芯使所述阀座处于第二状态，所述第一状态为所述第一孔与所述第二孔相互连通或相互断开，所述第二状态为所述第一孔与所述第二孔相互连通或相互断开，所述第一状态与所述第二状态不同。

8.根据权利要求7所述的高压油路切换装置，其特征在于，所述阀座上设有腔体；

所述第三阀芯至少部分滑动设置在所述腔体内；

所述第三阀芯内设有导油通道，以使所述第三阀芯处于第一位置时，所述导油通道与所述第一孔和所述第二孔配合形成油路通道，所述第三阀芯处于第二位置时，所述阀芯密封所述第一孔或第二孔。

9.根据权利要求8所述的高压油路切换装置，其特征在于，所述腔体和所述第三阀芯均为圆柱形，所述第三阀芯外径与所述腔体直径相同。

10.一种液压系统，其特征在于，包括液压装置和所述权利要求1～权利要求9任一所述的高压油路切换装置，所述液压装置包括液压泵或液压马达，所述高压油路切换装置与所述液压装置相连。

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