新型负载感应再生平衡阀装置
技术领域
本实用新型涉及起重机臂架伸缩液压控制系统，尤其涉及新型负载感应再生平衡阀装置。
背景技术
起重机臂架的伸缩油缸及其它一些工程机械的驱动油缸，如其工作行程较长或液压系统供油泵容量有限，则油缸所需的伸出时间较长，但在没有负载或负载压力较低的工况下，显然其工作效率就过于低下了；而在液压系统工况负载压力处于重载的情况下，考虑到操作施工的安全性，又要求此时油缸的运行速度不宜过快。为此，相应地工程技术上出现了再生阀的应用，它能同时实现轻载高速与重载低速的性能，还不用额外增加液压系统的油泵流量。
目前起重机臂架的伸缩油缸，其再生技术的平衡阀，在技术上大体分压力感应式平衡阀与主动电控式平衡阀两类，但现有的平衡阀技术，在应用中常存在油缸有杆腔高压油闭锁不住、泄漏到油缸无杆腔的情况，具体表现是：再生工作模式下油缸伸出、在停止操作时，油缸活塞杆常发生继续伸出一段的现象；全程缩回的油缸，在停放一段时间后，可能发生油缸活塞杆自动伸出一段的现象。
现有技术的再生平衡阀，还存在再生控制的回路过于复杂；控制再生的电磁阀设置的油路位置在主油路上、所需选择的电磁阀规格无法降低等；部分主动电控再生平衡阀有杆腔回油管路直通油箱回油无背压等等的问题。
专利CN103047216A提出了一种起重机伸缩臂架油缸的压力感应再生技术、专利CN203067394U提出了一种混凝土泵车动臂能量再生技术。前一种专利主要是涉及臂架油缸有杆腔向无杆腔的流量压力感应式再生，除再生回路设置过于复杂外，实际使用中存在油缸有杆腔存在高压油闭锁不住、泄漏到油缸无杆腔的现象；而后一种专利涉及的油缸无杆腔向有杆腔流量再生，是通过压力开关与电磁阀的电气控制来实现，整个油路涉及电控内容较多、油路也较为复杂。
实用新型内容
本实用新型针对以上问题，提供了一种结构紧凑合理、轻载再生高速、重载自动切换成非再生低速运行、油缸有杆腔高压可靠的新型负载感应再生平衡阀装置。
本实用新型的技术方案是：包括无杆腔单向平衡阀、有杆腔单向平衡阀、逻辑阀LJ、阻尼器Z、液控单向阀D3和单向阀D4；
所述无杆腔单向平衡阀的控制油口6、液控单向阀D3的控制油口12和油口V1分别与所述无杆腔单向平衡阀的油口1连通；
所述无杆腔单向平衡阀的油口2与油口C1连通，通过所述油口C1与油缸的大腔DQ连通；
所述有杆腔单向平衡阀的油口4分别与无杆腔单向平衡阀的控制油口3、单向阀D4的油口7和油口V2连通；
所述逻辑阀LJ的弹簧腔和阻尼器Z的一端分别与所述单向阀D4的油口8连通，所述阻尼器Z的另一端与油口C1连通；
所述无杆腔单向平衡阀的油口5通过油口C2与油缸的小腔XQ连通；
所述液控单向阀D3的出口与油口C2连通，所述液控单向阀D3的进口与逻辑阀LJ的油口9连通，所述逻辑阀LJ的油口10通过油口C1与油缸的大腔DQ连通。
所述无杆腔单向平衡阀包括平衡阀PY和单向阀D2；
所述平衡阀PY与单向阀D2并联，一端通过油口1与所述油口V1连通，另一端通过油口2与油口C1连通。
所述有杆腔单向平衡阀包括平衡阀PW和单向阀D1；
所述平衡阀PW和单向阀D1并联，一端通过油口4与所述油口V2连通，另一端通过油口5与油口C2连通。
还包括阻尼器Z1；所述阻尼器Z1的一端与逻辑阀LJ的弹簧腔连通，另一端连通至所述单向阀D4与阻尼器Z之间。
还包括阻尼器Z2；所述阻尼器Z2设置在所述液控单向阀D3的控制油口12的入口油路上。
还包括阻尼器Z3；所述阻尼器Z3设置于平衡阀PY的控制油口3的入口油路上。
还包括阻尼器Z4；所述阻尼器Z4设置于平衡阀PW的控制油口6的入口油路上。
还包括常闭电磁阀DK；所述常闭电磁阀DK设置于液控单向阀D3的控制口12的入口油路上。
本实用新型包括无杆腔单向平衡阀、有杆腔单向平衡阀、逻辑阀LJ、阻尼器Z、液控单向阀D3和单向阀D4；V1、V2油口分别为向油缸大腔、小腔供油的平衡阀进油口；C1、C2油口是平衡阀直连油缸大、小腔的出油口。通过本案装置在诸如起重机这类臂架伸缩油缸上的应用，能实现：当伸缩油缸伸出负载压力较小时，有杆腔的回油与进入无杆腔单向平衡阀的液压油合流、共同推动油缸外伸，以再生工作模式来达到油缸快速伸出的目的；当油缸负载压力达到有杆腔单向平衡阀的预先设定压力值时，有杆腔单向平衡阀逐渐打开，允许有杆腔回油的部分、直至全部直接流回油箱，有杆腔回油进入无杆腔的再生流量将逐渐减少直至零，本案平衡阀装置也将逐渐脱离再生工作模式，使油缸运行在低速状态、以产生更大的油缸推力。本实用新型具有再生回路的元件设置合理、结构简单且工作可靠安全，能满足平衡阀再生功能自主可控、工作模式负载感应切换、油缸两腔液压油可靠锁定兼具普通双向平衡阀功能。
附图说明
图1是本实用新型的液压原理图，
图2是本实用新型增设阻尼器（Z1、Z2、Z3和Z4）的液压原理图，
图3是本实用新型具有自主电控功能的液压原理图。
具体实施方式
本实用新型如图1-3所示；包括无杆腔单向平衡阀、有杆腔单向平衡阀、逻辑阀LJ、阻尼器Z、液控单向阀D3和单向阀D4；
所述无杆腔单向平衡阀的控制油口6、液控单向阀D3的控制油口12和油口V1分别与所述无杆腔单向平衡阀的油口1连通；
所述无杆腔单向平衡阀的油口2与油口C1连通，通过所述油口C1与油缸的大腔DQ连通；
所述有杆腔单向平衡阀的油口4分别与无杆腔单向平衡阀的控制油口3、单向阀D4的油口7和油口V2连通；
所述逻辑阀LJ的弹簧腔和阻尼器Z的一端分别与所述单向阀D4的油口8连通，所述阻尼器Z的另一端与油口C1连通；
所述无杆腔单向平衡阀的油口5通过油口C2与油缸的小腔XQ连通；
所述液控单向阀D3的出口与油口C2连通，所述液控单向阀D3的进口与逻辑阀LJ的油口9连通，所述逻辑阀LJ的油口10通过油口C1与油缸的大腔DQ连通。
所述无杆腔单向平衡阀包括平衡阀PY和单向阀D2；
所述平衡阀PY与单向阀D2并联，一端通过油口1与所述油口V1连通，另一端通过油口2与油口C1连通。
所述有杆腔单向平衡阀包括平衡阀PW和单向阀D1；
所述平衡阀PW和单向阀D1并联，一端通过油口4与所述油口V2连通，另一端通过油口5与油口C2连通。
如图1所示，图中D1为单向阀；PW为有杆腔平衡阀（与D1组成单向平衡阀）；D2为单向阀；PY为无杆腔平衡阀（与D2组成单向平衡阀）；LJ为逻辑阀，D3为液控单向阀，D4为单向阀，Z为阻尼器，YG为油缸。
图1中，油缸YG为伸出状态时，系统的高压液压油，从油口V1进入、通过单向平衡阀的单向阀D2、由油口C1进入油缸YG的大腔DQ。刚进入油口V1到达单向阀D2前油口1位置的高压液压油，也通过液控单向阀D3的控制油口12、打开了液控单向阀D3，高压油还通过控制油口6作用在平衡阀PW上；油缸YG的小腔XQ液压油，由油口C2流过打开的液控单向阀D3、经逻辑阀油口9、油口10 及油口C1，流入油缸YG的大腔DQ，与通过单向阀D2流入油缸YG大腔DQ的系统所供高压油一起，推动油缸YG的活塞杆前伸运动，此时，油缸活塞杆前伸运动的速度、将远大于单独有油泵通过单向阀D2所供高压油能产生的油缸前伸运动速度，此即为油缸前伸运动的再生模式；
当油缸YG活塞杆上受力越来越大、系统液压压力逐渐升，该液压压力直接作用在平衡阀芯上，而平衡阀PW控制油口6上高压油的液压压力也同时作用在平衡阀芯上，两者达到平衡阀开启设定值时，平衡阀PW将逐渐打开，把一部分油缸YG的小腔XQ中的液压油、通过平衡阀PW及油口V2，导入回油箱，使通过液控单向阀D3的再生流量减少、油缸YG的活塞杆前伸运动速度将逐渐降低。随着系统压力的进一步上升，平衡阀PW将完全打开、通过液控单向阀的再生流量降至零，油缸YG小腔XQ的液压油，全部通过平衡阀PW直接回油箱，而油缸YG大腔DQ中只剩系统所供高压油推动油缸活塞，此时，油缸YG活塞两侧将产生最大的压差、活塞杆输出最大力。此即为油缸前伸运动的正常模式。
当油缸YG进行活塞杆缩回操作时，系统提供的高压油，通过油口V2流入油口4，一方面，再流经单向阀D1及油口C2，进入油缸YG小腔XQ，推动活塞回缩运动；另一方面，流入平衡阀PY的控制油口3，还通过单向阀D4，进入逻辑阀LJ的弹簧腔，使逻辑阀处于关闭状态；油缸YG的大腔DQ中液压油的回油是经油口C1、油口2，作用到平衡阀PY上，与控制油口3的高压油一起共同作用，打开平衡阀PY、流过油口1、油口V1回油箱。
对于具有再生功能选择、自主电控的平衡阀装置，是在附图1的液压配置基础上、进一步地在液控单向阀D3的控制口油路上安装常闭电磁阀，以通过控制单向阀D3，来方便地实现再生功能有无的自主选择，如图3所示。在液控单向阀的控制油路上，设置一只常闭电磁阀DK，其一个油口直接与液控单向阀D3的控制油口连接，另一油口与油口V1相连。
还包括阻尼器Z1；所述阻尼器Z1的一端与逻辑阀LJ的弹簧腔连通，另一端连通至所述单向阀D4与阻尼器Z之间。通过阻尼器Z1匹配弹簧腔控制流量，减少液压冲击。
还包括阻尼器Z2；所述阻尼器Z2设置在所述液控单向阀D3的控制油口12的入口油路上。通过阻尼器Z2匹配单向阀控制流量，减少液压冲击。
还包括阻尼器Z3；所述阻尼器Z3设置于平衡阀PY的控制油口3的入口油路上。通过阻尼器Z3匹配平衡阀PY控制流量，减少液压冲击。
还包括阻尼器Z4；所述阻尼器Z4设置于平衡阀PW的控制油口6的入口油路上。通过阻尼器Z4匹配平衡阀PW控制流量，减少液压冲击。
还包括常闭电磁阀DK；所述常闭电磁阀DK设置于液控单向阀D3的控制口12的入口油路上。
如图3所示，其工作原理是：当常闭电磁阀DK的电磁铁DT失电时，油缸YG如操作其活塞杆外伸运动，则电磁阀DK的油口13失压，导致液控单向阀D3的控制油口12失压，使单向阀D3可靠关闭，油缸YG的有杆腔XQ液压油失去了流回其大腔DQ再生利用的流量通道，则本发明平衡阀装置始终处于正常模式工作；只有当电磁铁DT得电时，电磁阀DK使液控单向阀D3的控制油路导通，则附图3的油路配置将与附图1的油路配置一致，本发明平衡阀装置的工作模式才转换到负载压力感应再生的工作模式。图3中其控制再生功能选择的电磁阀DK，设置在了液控单向阀D3的控制有路上，更有利于降低电磁阀选用规格、降低成本及做到结构紧凑。
对于本案所公开的内容，还有以下几点需要说明：
（1）、本案所公开的实施例附图只涉及到与本案所公开实施例所涉及到的结构，其他结构可参考通常设计；
（2）、在不冲突的情况下，本案所公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例；
以上，仅为本案所公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本案所公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
