專利名稱：液壓閥裝置及其組裝方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種安裝在液壓作業(yè)機中的液壓閥組件及其組裝方法。
背景技術：
用于液壓挖掘機中的控制閥通常分為兩組，它們安裝在兩個分離的主閥組中。在兩個主閥組中，分別設置有壓力油供應通道，以便將壓力油從作為主閥組中的壓力油源的第一和第二泵引導到控制閥。
除了標準規(guī)格以外，選擇附件例如壓碎機或破碎機有時連接在液壓挖掘機上。在這種情況下，需要用于選擇附件的選擇致動器和用于控制選擇致動器的操作的選擇閥。
在這樣一種方法中，其中包括選擇閥的選擇閥單元和液壓連接到選擇閥單元上的回路元件安裝在主閥組中，選擇致動器連接到主閥組中形成的致動器端口上。
例如，在日本未審查的專利公開文本No.Hei10-25770中公開了一種固定方法，其中帶有選擇閥和結合于其中的相關回路元件的連接組連接到主閥組上。
然而，在前一種方法中，由于僅獲得了內(nèi)置的選擇閥單元所具有的一種功能，所以不可能適應功能和用途不同的各種選擇附件。例如，在用于選擇附件的致動器需要大流率的情況下，目前還不能滿足各種用戶的要求，包括將來自兩個泵的排出油匯合起來并將所得到的合流油供給到選擇致動器的要求，以及由于選擇致動器的低工作壓力而限制壓力的要求。
另一方面，根據(jù)后一種固定方法，由于選擇閥和相關回路元件成一體以便構成連接組，所以提供和更換的帶有選擇閥的連接組的數(shù)量必須與所需功能(回路元件)的數(shù)量相對應。因此，不僅成本非常高，而且連接組是較大和較重的，從而產(chǎn)生的問題是更換工作很麻煩。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種作為液壓閥裝置的液壓閥組件及其組裝方法，盡管采用了內(nèi)置的形式，但是其可以容易地以低成本適應各種選擇附件和所需的功能。
根據(jù)本發(fā)明的液壓閥組件基本上包括作為主閥組件的主閥組，其中結合有多個控制閥、連接到泵上的壓力油供應管線以及連接到油箱上的油箱管線；以及連接到主閥組的側(cè)面上的端蓋。主閥組包括設置在端蓋附近的選擇閥，其控制著選擇致動器的操作；將選擇閥和壓力油供應管線相互連接的壓力油供應通道；將選擇閥和油箱管線相互連接的返回通道；選擇致動器所連接的致動器通道；止回閥，其用于防止壓力油從壓力油供應通道逆流到壓力油供應管線；壓力油分支通道，其從壓力油供應通道分出，并且在所述壓力油分支通道的前端設置有一利用端蓋封閉的壓力油分支端口；返回分支通道，其與油箱管線連通，并且在所述返回分支通道的前端設置有一利用端蓋封閉的返回分支端口；以及致動器分支通道，其從致動器通道分出，并且在所述致動器分支通道的前端設置有一利用端蓋封閉的致動器分支端口。
根據(jù)本發(fā)明的用于組裝液壓閥組件的方法基本上包括以下步驟將用于控制選擇致動器的操作的選擇閥安裝到主閥組的側(cè)面中，端蓋連接到該側(cè)面上，多個控制閥、連接到泵上的壓力油供應管線以及連接到油箱上的油箱管線被結合在所述主閥組中；并且然后根據(jù)與選擇閥液壓連接并且其中結合有回路元件的多種連接組外的選擇閥的功能，選擇性地將預定的連接組連接到主閥組上。
因此，在將選擇閥結合到主閥組中之后安裝選擇附件的時候，利用設置在主閥組中的壓力油分支、返回分支和致動器分支通道，將具有與選擇附件的形式和所需功能(例如合流功能、合流切換功能、減壓功能或者油箱直接連接功能)相符合的回路元件的連接組連接到主閥組上。因此，盡管是內(nèi)置式系統(tǒng)，也可以廣泛地適應與選擇附件相關的各種要求。
而且，由于每個連接組是只具有與選擇附件的形式和所需功能相符合的這種回路元件的結構，所以成本就低得多并且連接組減小了尺寸和重量，從而與更換帶有內(nèi)置式選擇閥的連接組的情況相比，使更換工作以簡單的方式進行。
本發(fā)明既適用于具有一個主閥組的單閥結構的液壓閥組件，又適用于兩個主閥組背靠背地連接在一起的復合組結構的液壓閥組件。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的實施例的液壓閥組件的整個液壓回路圖；圖2是用于增加合流功能的連接組連接到液壓閥組件上的狀態(tài)下的回路圖；圖3是用于增加合流切換功能的連接組連接到液壓閥組件上的狀態(tài)下的回路圖；圖4是用于增加油箱直接連接功能的連接組連接到液壓閥組件上的狀態(tài)下的回路圖；圖5是表示圖4的變型方案的回路圖；圖6是用于增加減壓功能的連接組連接到液壓閥組件上的狀態(tài)下的回路圖；以及圖7是根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的液壓閥組件的一部分的液壓回路圖。
具體實施例方式
下面將參考圖1-7描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的液壓閥組件及其組裝方法，這些附圖涉及到各實施例。
下面參考作為建筑機械的實例的液壓挖掘機。
另外，下面參考液壓閥組件，其各自具有復合組結構，作為本發(fā)明所應用的的實例。
如圖1中所示，主閥組包括第一主閥組1和第二主閥組2。主閥組1和2都背靠背地連接在一起，端蓋3和4分別連接到主閥組的側(cè)面(端面)上。
在兩個主閥組(下文簡稱為“閥組”)1和2中，安裝有多個控制閥，該閥使用第一和第二泵5、6分別作為壓力油源以便控制多個液壓致動器的操作，以及用于操作致動器的油通道。
更具體的說，在第一閥組1中，從上游側(cè)連續(xù)設置有用于轉(zhuǎn)臂液壓缸的控制閥10、用于鏟斗操縱液壓缸的控制閥11以及用于右走行馬達的控制閥12，以便分別控制轉(zhuǎn)臂液壓缸7、鏟斗操縱液壓缸8和右走行馬達9的操作。
在第二閥組2中，從上游側(cè)連續(xù)設置有用于擺動馬達的控制閥16、用于臂液壓缸的控制閥17以及用于左走行馬達的控制閥18，以便分別控制轉(zhuǎn)動馬達13、臂液壓缸14和左走行馬達15的操作。
作為兩個閥組1和2共用的元件，用于供應壓力油的壓力油供應管線19、中心旁通管線20、油箱管線21和中心旁通控制閥22安裝在每個閥組1、2中。中心旁通控制閥22的功能是打開和關閉中心旁通管線20。壓力油供應管線19、19分別端口連接于第一和第二泵5、6，并且每個油箱管線21端口連接于油箱T。
實際上，各種附件例如用于每個控制閥的減壓閥和止回閥安裝在閥組1和2中并且回路結構更為復雜。然而，為了簡化的目的，在此省略了這種附件和實際回路結構的圖示和說明。
在這種液壓閥組件中，選擇閥23分別安裝在閥組1和2中的最下游側(cè)(端蓋3和4所連接的一側(cè))上。在增加一個致動器作為選擇致動器以用于選擇附件例如壓碎機或者振動破碎機的情況下，選擇附件所連接的每個閥組1、2中的選擇閥23用作選擇致動器的控制閥。
在每個選擇閥23中，設置有連接到壓力油供應管線19上的壓力油供應通道24、連接到油箱管線21上的返回通道25以及用于連接到選擇致動器上的致動器通道26和27。
因此，這個液壓閥組件采用了內(nèi)置的方法，其中選擇閥23預先安裝在閥組1和2中。
更具體的說，這個液壓閥組件采用了這樣的結構，其中根據(jù)標準的規(guī)格，包括選擇閥和液壓連接到選擇閥(例如止回閥)上的回路元件的選擇閥單元安裝在主閥組中，并且在安裝選擇附件時，選擇附件連接到形成于閥組中的致動器端口上。
根據(jù)這種內(nèi)置的方法，液壓閥組件的結構如下。
(i)在閥組1和2中，用于防止壓力油逆流的止回閥28設置在壓力油供應管線19中的選擇閥23的上游。壓力油分支通道29朝向端蓋3和4(閥組的側(cè)面)設置在止回閥28的下游，并且在正常或穩(wěn)定情況下(當沒有使用選擇附件時)，形成在壓力油分支通道29的前端處的壓力油分支端口29a利用端蓋3和4封閉。
(ii)致動器分支通道30和31形成為來自致動器通道26和27的分支。形成在通道30和31的前端處的致動器分支端口30a和31a利用端蓋3和4封閉。
(iii)合流通道32以跨過閥組1和2的這種方式設置，并且其上游端連接到第二閥組2中的壓力油分支通道29上，而其下游端(合流端口)32a通向第一閥組1的側(cè)面并且在正常情況下(當沒有使用選擇附件時)利用端蓋3封閉。
(iv)與油箱管線21連通的返回分支通道33形成在閥組1和2中。通道33的前端(返回分支端口)33a通向閥組1、2的側(cè)面并且在正常情況下利用端蓋3和4封閉。
在上述結構中，當將要使用選擇附件時，它會根據(jù)以下程序被安裝。首先，拆下選擇致動器將要連接的閥組1和2中任一個的一個端蓋。接下來，在與選擇閥23液壓連接的狀態(tài)下，將具有與致動器類型和所需功能相符的回路元件的連接組連接到閥組的側(cè)面上。
以這種方式建立了一種結構，其中具有與選擇閥23液壓連接的回路元件的連接組連接到液壓閥組件中的主閥組上。
現(xiàn)在所提供的以下說明是關于選擇附件的變型。
(a)對于合流/減壓功能在用于選擇附件的致動器需要大流率的壓力油(例如壓碎機液壓缸)的情況下，需要的是，來自第一和第二泵5、6兩者或者兩個泵5、6加上第三泵的壓力油匯合起來并且所得到的合流供應給致動器。在這種情況下，使用如圖2中所示的這種連接組34是合適的。
對于選擇致動器，來自作為附加泵的第三泵的油也被加入。因此，可以應對選擇致動器需要極大的流率的情況。
圖2示出了選擇致動器連接到第一閥組1上的實例。
連接組34連接到第一閥組1的側(cè)面上，其作為具有合流功能的端蓋代替了標準的端蓋3。
在由此也用作端蓋的連接組34中，形成有合流連接通道35和連接到第三泵36上的第三泵通道37。
形成在連接組34中的第三泵通道37引導壓力油從第三泵36進入到合流連接通道35。
合流連接通道35形成在這種狀態(tài)下，其通過相應的端口32a和29a在第一閥組1中將合流通道32和壓力油分支通道29相互連接起來。第三泵通道37連接到合流連接通道35上。
用于防止壓力油逆流的止回閥38和39分別設置在合流連接通道35和第三泵通道37中。
另外，裝備有減壓閥40的合流返回通道41連接到第三泵通道37上，并且還連接到第一閥組1中的返回分支通道33上。
因此，在連接組34中，設置有與返回分支端口33a連通的合流返回通道41，并且減壓閥40設置在合流返回通道41和第三泵通道37之間。
由于減壓閥40安裝在連接組34中，所以選擇致動器的工作壓力可以被限制為與第三泵36的輸送壓力相匹配的壓力。也就是說，可以以低成本容易地增加減壓功能。
對于連接組34，來自第二閥組2(第二泵6)和第三泵36的壓力油匯合在一起，并且所得到的合流油供給到壓力油分支通道29。另外，來自第一泵5的壓力油與該合流油相匯合，并且所得到的合流油通過選擇閥23供給到選擇致動器。
以這種方式，可以以低成本容易地確保在增加需要大流率的壓力油的選擇致動器的情況下所需的合流功能。
而且，在合成組結構的液壓閥組件中，盡管連接組34連接到第一閥組(一個閥組)1的側(cè)面上，也可以使來自第二閥組2(另一個閥組)的第二泵油的壓力油與關聯(lián)于第一閥組的壓力油相匯合。因此，該閥組1和2的匹配和連接組34的安裝比安裝連接組34以便跨過兩個閥組1和2的情況更容易。
另外，利用減壓閥40，選擇致動器的工作壓力可以被限制為與第三泵36的輸送壓力相匹配的壓力。也就是說，還可以實現(xiàn)減壓功能。
(b)對于合流切換功能在選擇性地使用所需的壓力油的流率不同的多種選擇致動器的情況下，需要從一種流率切換到另一種流率。在這種情況下，如上述(a)的情況一樣，標準的端蓋3被拆下，并且安裝了也用作端蓋的圖3中所示的連接組42。
在連接組42中，如圖2中所示的連接組34的情況那樣，作為用于合流的回路元件，設置有帶有止回閥38的合流連接通道35和帶有止回閥39的第三泵通道37。
而且，作為連接組42的獨特的回路元件，合流切換閥43設置在合流連接通道35、第三泵通道37和壓力油分支通道39之中的連接點(合流點)處。利用合流切換閥43，在合流連接通道35中的壓力油的合流點處切換合流狀態(tài)。更具體的說，切換在以下狀態(tài)中進行，這些狀態(tài)是只有來自第二閥組2的第二泵的油匯合到壓力油分支通道29的狀態(tài)(兩泵合流)，第三泵的油可以與第二泵的合流相匯合的狀態(tài)(三泵合流)，以及沒有合流的狀態(tài)(單個泵引起的單流)。
因此，可以在合流與單流之間進行切換，或者可以在三泵流即所有泵的合流/兩泵合流/單流之間進行切換。
作為合流切換閥43，可以使用如圖所示的這種手動轉(zhuǎn)換閥，或者可以使用導向轉(zhuǎn)換閥，其利用外部液壓信號或電信號進行操作。
(c)對于油箱直接連接功能例如，在使用破碎機作為選擇附件的情況下，如果來自選擇致動器的包含脈動分量的返回的油通過閥組返回到油箱T，那么例如油冷卻器這樣的裝置似乎會損壞。在這種情況下，需要選擇返回的油直接返回到油箱T的狀態(tài)。
在這種情況下，同樣用作端蓋的圖4中所示連接組44或者同樣用作端蓋的圖5中所示連接組45連接到閥組的側(cè)面上。
在連接組44和45中，分別設置有返回方向切換閥46和47。利用切換閥46和47，可以在來自選擇致動器的返回的油返回到第一閥組1中的致動器分支通道30的狀態(tài)和返回的油直接返回到油箱T的狀態(tài)(位置)之間進行切換。
手動切換閥和導向切換閥分別用作圖4中所示的連接組44中的返回方向切換閥46和圖5中所示的連接組45中的返回方向切換閥47，其中該導向切換閥適于利用可以為電信號的外部導向油壓進行操作。
在這種情況下，包含脈動分量的返回的油可以根據(jù)需要直接返回到油箱T以防止損壞裝置。
因此，在使用破碎機作為選擇附件的情況下，來自選擇致動器的包含脈動分量的返回的油可以直接返回到油箱，由此可以防止例如油冷卻器這樣的裝置被損壞。也就是說，可以以低成本容易地增加油箱直接連接功能。
而且，由于返回方向切換閥46和47被結合在連接組(端蓋)44和45中，所以與切換閥46和47安裝在外部的情況相比，它們能以簡單的方式和低成本進行安裝。
(d)對于減壓功能在選擇致動器的工作壓力低于標準致動器的工作壓力的情況下，要求提供一種壓力限制功能。
在這種情況下，如圖6中所示，通過將同樣用作端蓋的連接組49連接到閥組的側(cè)面而滿足了所述要求，連接組49具有減壓閥48，對于該減壓閥設置了與選擇致動器的工作壓力相匹配的壓力。
根據(jù)這種結構，限制選擇致動器的工作壓力的減壓閥48設置為連接組49中的回路元件。
因此，通過該連接組可以以低成本容易地實現(xiàn)限制選擇致動器的工作壓力的減壓功能。
其他實施例(1)盡管在上述第一實施例的結構中合流的油被供給到第一閥組1，但是也可以采用合流的油被供給到第二閥組2的結構。
更具體的說，如圖7中所示，合流通道50設置成跨過閥組1和2，并且在形成于合流通道50的兩端的合流端口50a和50b通向相應的端蓋側(cè)的情況下以及在需要合流的情況下，同樣用作端蓋的用于合流的第一和第二連接組51、52分別連接到閥組1和2。
在第一組51中，如圖2中所示的連接組34的情況那樣，設置有合流連接通道53和連接到第三泵36的第三泵通道54。
然而，不同于連接組34，用于防止逆流的止回閥55僅設置在第三泵通道54中。
在第二連接組52中，設置有第二合流連接通道56，用于在同一組中的合流通道50和壓力油分支通道29之間進行連接，并且在通道56中設置有止回閥57，該止回閥57只允許油流向壓力油分支通道29。
根據(jù)這種結構，第一閥組1一側(cè)上的油(來自第一泵1的油)和第三泵的油匯合在一起，并且所得到的合流的油供給到第二閥組2一側(cè)。
作為第二連接組52，可以使用在第二合流連接通道56中沒有止回閥57的連接組。在這種情況下，包括第三泵的油的合流油被供給到閥組1和2中。
(2)例如，在選擇附件具有兩個致動器的情況下，可以使用這樣一種連接組，其帶有第二選擇閥和結合在其中的相關回路元件。
在這種情況下，可以采用這樣一種結構，其中第二選擇閥例如連接到第一閥組1上并且壓力油從第二閥組2一側(cè)供應。
(3)根據(jù)上述實施例的結構，同樣用作端蓋的連接組連接在閥組上。由于該端蓋因此還用作連接組，所以可以減小裝置結構的尺寸和成本。當然，可以采用這樣一種結構，其中專用的連接組連接到閥組上并且端蓋安裝在連接組的外測。
(4)盡管上述實施例的液壓閥組件是復合組結構，其中兩個閥組1和2連接在一起，本發(fā)明也適用于只具有一個閥組的單組結構的液壓閥組件。
盡管已經(jīng)參考附圖中的優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明，但是應該注意到，可以在不脫離權利要求書中所記載的本發(fā)明的范圍的情況下使用等同方案和作出替換方案。
權利要求
1.一種液壓閥裝置，其包括主閥組，其中結合有控制閥、連接到泵上的壓力油供應管線以及連接到油箱上的油箱管線；以及連接到所述主閥組的側(cè)面上的端蓋；所述主閥組還包括設置在所述端蓋附近的選擇閥，其適于控制選擇致動器的操作；將所述選擇閥和所述壓力油供應管線相互連接的壓力油供應通道；將所述選擇閥和所述油箱管線相互連接的返回通道；所述選擇致動器所連接的致動器通道；止回閥，其用于防止壓力油從所述壓力油供應通道逆流到所述壓力油供應管線；壓力油分支通道，其從所述壓力油供應通道分出，并且在所述壓力油分支通道的前端設置有一利用所述端蓋封閉的壓力油分支端口；返回分支通道，其與所述油箱管線連通，并且在所述返回分支通道的前端設置有一利用所述端蓋封閉的返回分支端口；以及致動器分支通道，其從所述致動器通道分出，并且在所述致動器分支通道的前端設置有一利用所述端蓋封閉的致動器分支端口。
2.根據(jù)權利要求1所述的液壓閥裝置，其特征在于，所述泵包括第一泵和第二泵，并且所述主閥組包括使用所述第一泵作為壓力油源的第一主閥組和使用所述第二泵作為壓力油源的第二主閥組。
3.根據(jù)權利要求2所述的液壓閥裝置，其特征在于，所述第一主閥組和所述第二主閥組在主閥組的相應后側(cè)相互接觸的狀態(tài)下連接在一起，所述端蓋連接到所述第一和第二主閥組的每一個的側(cè)面上，設置在所述端蓋附近的所述選擇閥、所述壓力油供應通道、所述返回通道、所述致動器通道、所述止回閥、所述壓力油分支通道、所述返回分支通道以及所述致動器分支通道設置在所述主閥組其中之一內(nèi)，并且用于匯合兩個所述主閥組中的壓力油的合流通道通過兩個所述主閥組設置，所述合流通道利用所述端蓋封閉。
4.根據(jù)權利要求1所述的液壓閥裝置，其特征在于，其還包括連接到所述主閥組上的連接組，一回路元件結合在所述連接組中，所述回路元件與所述選擇閥液壓連接。
5.根據(jù)權利要求3所述的液壓閥裝置，其特征在于，其還包括連接到所述第一和第二主閥組其中之一上的連接組，一回路元件結合在所述連接組中，所述回路元件與所述選擇閥液壓連接。
6.根據(jù)權利要求5所述的液壓閥裝置，其特征在于，在所述連接組中，設置有用于在所述合流通道和所述壓力油分支通道之間進行連接的合流連接通道作為所述回路元件。
7.根據(jù)權利要求6所述的液壓閥裝置，其特征在于，在所述連接組中，設置有第三泵通道，用于將壓力油從第三泵引導到所述合流連接通道。
8.根據(jù)權利要求7所述的液壓閥裝置，其特征在于，在所述連接組中，設置有與所述返回分支端口連通的合流返回通道，并且一減壓閥設置在所述合流返回通道和所述第三泵通道之間。
9.根據(jù)權利要求6所述的液壓閥裝置，其特征在于，用于從一個合流狀態(tài)切換到另一個合流狀態(tài)的合流切換閥設置在所述合流連接通道中的壓力油的合流點處。
10.根據(jù)權利要求5所述的液壓閥裝置，其特征在于，在所述連接組中，設置有返回方向切換閥作為所述回路元件，該返回方向切換閥在用于將返回的油引導到所述致動器分支通道的位置和用于將返回的油直接引導到所述油箱的位置之間切換來自選擇致動器的返回的油的方向。
11.根據(jù)權利要求6所述的液壓閥裝置，其特征在于，在所述連接組中，設置有用于限制所述選擇致動器的工作壓力的減壓閥作為所述回路元件。
12.根據(jù)權利要求4所述的液壓閥裝置，其特征在于，所述回路元件結合在所述端蓋中，并且在這種狀態(tài)下所述端蓋作為所述連接組連接到所述主閥組上。
13.根據(jù)權利要求5所述的液壓閥裝置，其特征在于，所述回路元件結合在所述端蓋中，并且在這種狀態(tài)下所述端蓋作為所述連接組連接到所述主閥組上。
14.一種用于組裝根據(jù)權利要求4所述的液壓閥裝置的方法，其包括以下步驟將所述選擇閥安裝到所述主閥組的所述側(cè)面中，所述端蓋連接到所述側(cè)面上；以及根據(jù)與所述選擇閥液壓連接并且結合有回路元件的多種連接組外的所述選擇閥的功能，選擇性地將預定的連接組連接到所述主閥組上。
15.一種用于組裝液壓閥裝置的方法，其包括以下步驟將用于控制選擇致動器的操作的選擇閥安裝到主閥組的側(cè)面中，端蓋連接到該側(cè)面上，控制閥、連接到泵上的壓力油供應管線以及連接到油箱上的油箱管線被結合在所述主閥組中；以及根據(jù)與所述選擇閥液壓連接并且其中結合有回路元件的多種連接組外的所述選擇閥的功能，將預定的連接組連接到所述主閥組上。
全文摘要
一種用于控制作為選擇增加的選擇致動器的操作的選擇閥安裝在第一和第二主閥組的每一個中，在該第一和第二主閥組的每一個中結合有多個控制閥、連接到泵上的壓力油供應管線以及連接到油箱上的油箱管線，并且結合有將被加到選擇閥上的回路元件的多種連接組選擇性地連接到主閥組上，以便構成液壓閥裝置。根據(jù)這種液壓閥裝置，盡管內(nèi)置式系統(tǒng)具有預先結合在主閥組中的選擇閥，也可以廣泛地適應各種選擇附件。
文檔編號F15B11/00GK1540172SQ20041003509
公開日2004年10月27日 申請日期2004年4月23日 優(yōu)先權日2003年4月23日
發(fā)明者田路浩, 岡秀和 申請人:神鋼建設機械株式會社