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流量控制式复合、支腿液压控制系统及工程机械

阅读:81发布:2021-06-17

专利汇可以提供流量控制式复合、支腿液压控制系统及工程机械专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且流量控制复合 阀 ,包括用于第一通流工况的通断 控制阀 (7)和至少用于第二通流工况且能够调节通流截面积的流量调节阀(6),所述通断控制阀能够控制为使其第一和第二油口(9,8)相互连通或截止,并且该通断控制阀(7)的第一和第二油口(9,8)之间的连通通流截面积大于流量调节阀的第一和第二油口(13,12)之间的最大通流截面积。此外,本实用新型还提供一种包括所述流量控制复合阀的支腿液压控制系统和 工程机械 。本实用新型通过能够适应两种通路工况的通断控制阀和流量调节阀,从而可以在不同的流量需要时选择地采用通断控制阀或流量调节阀进行通流控制,满足液压执行机构的不同需求,其结构简单,反应灵敏,具有较强的适用性。,下面是流量控制式复合、支腿液压控制系统及工程机械专利的具体信息内容。

1.流量控制复合,其特征在于,包括用于第一通流工况的通断控制阀(7)和至少用于第二通流工况且能够调节通流截面积的流量调节阀(6),
所述通断控制阀(7)能够控制为使得该通断控制阀(7)的第一和第二油口(9,8)相互连通或截止,并且该通断控制阀(7)的第一和第二油口(9,8)之间的连通通流截面积大于所述流量调节阀(6)的第一和第二油口(13,12)之间的最大通流截面积。
2.根据权利要求1所述的流量控制复合阀,其特征在于,所述通断控制阀(7)的第一油口(9)与所述流量调节阀(6)的第一油口(13)相互液压连接,且该通断控制阀(7)的第二油口(8)与所述流量调节阀(6)的第二油口(12)相互液压连接。
3.根据权利要求1或2所述的流量控制复合阀,其特征在于,所述通断控制阀(7)为电控通断控制阀,所述流量调节阀(6)为比例节流阀、比例调速阀或二位二通比例换向阀。
4.根据权利要求3所述的流量控制复合阀,其特征在于,所述通断控制阀(7)为三位四通电液换向阀,从而该通断控制阀(7)还包括第三和第四油口(10,11),所述通断控制阀(7)的阀芯处在第一工作位置时该通断控制阀(7)的第一和第二油口(9,8)相互连通且第三和第四油口(10,11)相互连通,所述通断控制阀(7)的阀芯处在中位时该通断控制阀(7)的第一油口(9)与该通断控制阀(7)的第二油口(8)和第三油口(10)均截止,并且所述通断控制阀(7)的阀芯处在第二工作位置时该通断控制阀(7)的第一和第三油口(9,10)相互连通且第二和第四油口(10,11)相互连通。
5.支腿液压控制系统,包括支腿油缸(1a,1b,1c,1d),各个所述支腿油缸的无杆腔和有杆腔分别经由各自的第一工作油路(21a,21b,21c,21d)和第二工作油路(22a,22b,22c,
22d)连接于各自对应的伸缩控制换向阀(3a,3b,3c,3d),各个所述伸缩控制换向阀分别连接于支腿系统主进油油路(17)和支腿系统主回油油路(18),其特征在于,所述支腿液压控制系统还包括根据权利要求1或2所述的流量控制复合阀(5),所述通断控制阀(7)的第二油口(8)和所述流量调节阀(6)的第二油口(12)液压连接于所述支腿液压系统主进油油路(17),以能够向该支腿液压系统主进油油路输送液压油,并且该通断控制阀(7)的第一油口(9)和所述流量调节阀(6)的第一油口(13)液压连接于液压主供油油路(16),以能够通过该液压泵主供油油路将液压油供应到所述通断控制阀(7)的第一油口(9)和所述流量调节阀(6)的第一油口(13)。
6.根据权利要求5所述的支腿液压控制系统,其特征在于,各个所述伸缩控制换向阀(3a,3b,3c,3d)分别通过各自对应的分支进油油路(19a,19b,19c,19d)和分支回油油路(19a,19b,19c,19d)连接于所述支腿系统主进油油路(17)和支腿系统主回油油路(18),并且各个所述支腿油缸各自对应的所述第一工作油路(21a,21b,21c,21d)和第二工作油路(22a,22b,22c,22d)设置有双向液压(2a,2b,2c,2d)。
7.根据权利要求5或6所述的支腿液压控制系统,其特征在于,所述通断控制阀(7)为电控通断控制阀,所述流量调节阀(6)为比例节流阀、比例调速阀或二位二通比例换向阀;
所述支腿液压控制系统还包括控制器以及用于检测工程机械的底盘或上车部分相对于平面倾的倾角传感器,所述控制器电连接于所述通断控制阀(7)、所述流量调节阀(6)以及所述倾角传感器。
8.根据权利要求7所述的支腿液压控制系统,其特征在于,所述支腿液压控制系统还包括电连接于所述控制器的调平操作输入装置。
9.根据权利要求7所述的支腿液压控制系统,其特征在于,所述支腿液压控制系统还包括升降操作输入装置,各个所述伸缩换向控制阀(3a,3b,3c,3d)分别为电控换向阀,所述升降操作输入装置和各个所述伸缩换向控制阀分别电连接于所述控制器。
10.根据权利要求7所述的支腿液压控制系统,其特征在于,所述通断控制阀(7)为三位四通电液换向阀,从而该通断控制阀(7)还包括第三和第四油口(10,11),所述通断控制阀(7)的阀芯处在第一工作位置时该通断控制阀(7)的第一和第二油口(9,8)相互连通且第三和第四油口(10,11)相互连通,处在中位时该通断控制阀(7)的第一油口(9)与该通断控制阀(7)的第二油口(8)和第三油口(10)均截止,以及处在第二工作位置时该通断控制阀(7)的第一和第三油口(9,10)相互连通且第二和第四油口(10,11)相互连通;
所述通断控制阀(7)的第三油口(10)液压连接于用于向工程机械的所述支腿液压控制系统之外的其它液压工作系统供油的切换用主进油油路(26),并且该通断控制阀的第四油口(11)液压连接于油箱以能够回油。
11.工程机械,包括支腿液压控制系统,其特征在于,所述支腿液压控制系统为根据权利要求5至10中任一项所述的支腿液压控制系统。
12.根据权利要求11所述的工程机械,其特征在于,所述工程机械为流动式起重机混凝土泵车。

说明书全文

流量控制式复合、支腿液压控制系统及工程机械

技术领域

[0001] 本实用新型涉及一种流量控制阀,具体地,涉及一种流量控制式复合阀。进一步地,本实用新型涉及一种包括所述流量控制式复合阀的支腿液压控制系统。此外,本实用新型还涉及一种包括所述支腿液压控制系统的工程机械,例如汽车起重机混凝土车等。

背景技术

[0002] 众多工程机械上采用支腿以增强施工作业时的稳定性,例如大吨位或超大吨位汽车起重机或全地面起重机等流动式起重机、混凝土泵车等,由于起重臂、布料臂架等在施工过程中需要变幅、伸展等,这使得起重臂、布料臂架等重心处于底盘或底座之外,为了防止倾覆危险,需要采用支腿进行支腿。
[0003] 随着工程机械,例如起重机吨位的增大,支腿油缸的尺寸越来越大,对支腿油缸进行调平之前,操作者先将支腿油缸伸出,将工程机械支撑起来后再进行微量调节(即微动调节),以使得工程机械的车架或上车部分处于或基本保持平状态。为了确保上车部分的安全,各个支腿油缸需同时伸出或同时缩回,此时需求的液压油流量大,而在微动调平操作时,需要进行微量调节,此时如果仍然采用通流开度较大的控制阀控制进油,显然无法实现微动调节的目的。
[0004] 公知地,工程机械,例如汽车起重机作业时,对底盘水平度的要求较高,确保底盘的水平度是上车安全作业的必要条件之一。为了调节所述水平度,现有技术大多采用开关阀控制支腿油缸的伸缩量,并通过水平仪判断底盘的水平度。但是,采用开关阀控制支腿油缸的伸缩,并借助于水平仪判断底盘的水平度,受人为影响的因素较大,其精度较差。
[0005] 另外,图1显示中国实用新型专利CN201741040U公开的一种底盘电液自动调平系统,参见图1所示,这种底盘电液调平系统采用三位四通比例换向阀5,其通过三位四通电磁比例换向阀5的换向控制支腿油缸的伸缩,并通过控制三位四通比例换向阀5的控制电流的大小来调整支腿油缸的伸缩量,从而实现底盘水平度的调整。此外,在图1所示的底盘电液自动调平系统中,通过两位两通电磁阀6和单向液压所实现支腿油缸2的无杆腔的锁定。在CN201741040U中公开的现有技术中,其使得比例换向阀5同时作为支腿油缸的伸缩控制换向阀和微动调节的流量调节阀,也就是说,利用了比例换向阀5的换向功能和通流开度的比例控制功能,从理论而言,其可以取得相对较好的底盘水平度调节效果,但是实际上其控制效果并不理想,首先其利用比例换向阀5的换向功能同时为所有的支腿油缸2供油以进行伸缩控制,这使得比例换向阀5的最大通流开度需要非常大,也就是说其比例换向阀5的阀芯、内部油道、比例电磁等的尺寸需要形成得非常大,比例换向阀本身的成本是非常高昂的,这种尺寸的增大更加增加了成本;另外,比例换向阀的最大通流开度的增大等导致的比例换向阀相应结构件尺寸的增大,实际上降低了比例控制的精度,显然地,大型液压元件的控制精度是相对较差的,在此情形下,当通过该比例换向阀5进行微动调平操作时,比例换向5的调节精度、反应灵敏度相对较差,其实际的微动调平操作效果并不理想。
[0006] 有鉴于现有技术的上述缺点,需要提供一种新型的流量控制阀,以缓解或克服现有技术的上述缺点。实用新型内容
[0007] 本实用新型所要解决的技术问题是提供一种流量控制复合阀,该流量控制复合阀能够用于在小流量通油工况和大流量通油工况之间切换,从而相对于有效地适用于液压执行元件的通流控制,例如微动调节和正常工作控制。
[0008] 进一步地,本实用新型所要解决的技术问题是提供一种支腿液压控制系统,该支腿液压控制系统能够实现支腿油缸小流量供油和大流量供油的切换,从而能够用于支腿油缸的微动调平操作和伸缩控制。
[0009] 此外,本实用新型所要解决的技术问题是提供一种工程机械,该工程机械的支腿液压控制系统支腿液压控制系统能够实现支腿油缸小流量供油和大流量供油的切换,从而能够用于支腿油缸的微动调平操作和伸缩控制。
[0010] 为了解决上述技术问题,本实用新型提供一种流量控制复合阀,其中,包括用于第一通流工况的通断控制阀和至少用于第二通流工况且能够调节通流截面积的流量调节阀,所述通断控制阀能够控制为使得该通断控制阀的第一和第二油口相互连通或截止,并且该通断控制阀的第一和第二油口之间的连通通流截面积大于所述流量调节阀的第一和第二油口之间的最大通流截面积。
[0011] 优选地,,所述通断控制阀的第一油口与所述流量调节阀的第一油口相互液压连接,且该通断控制阀的第二油口与所述流量调节阀的第二油口相互液压连接。
[0012] 更优选地,所述通断控制阀为电控通断控制阀,所述流量调节阀为比例节流阀、比例调速阀或二位二通比例换向阀。
[0013] 优选地,所述通断控制阀为三位四通电液换向阀,从而该通断控制阀还包括第三和第四油口,所述通断控制阀的阀芯处在第一工作位置时该通断控制阀的第一和第二油口相互连通且第三和第四油口相互连通,所述通断控制阀的阀芯处在中位时该通断控制阀的第一油口与该通断控制阀的第二油口和第三油口均截止,并且所述通断控制阀的阀芯处在第二工作位置时该通断控制阀的第一和第三油口相互连通且第二和第四油口相互连通。
[0014] 在上述流量控制复合阀的技术方案的基础上,本实用新型提供一种支腿液压控制系统,包括支腿油缸,各个所述支腿油缸的无杆腔和有杆腔分别经由各自的第一工作油路和第二工作油路连接于各自对应的伸缩控制换向阀,各个所述伸缩控制换向阀分别连接于支腿系统主进油油路和支腿系统主回油油路,其中,所述支腿液压控制系统还包括上述的流量控制复合阀,所述通断控制阀的第二油口和所述流量调节阀的第二油口液压连接于所述支腿液压系统主进油油路,以能够向该支腿液压系统主进油油路输送液压油,并且该通断控制阀的第一油口和所述流量调节阀的第一油口液压连接于液压泵主供油油路,以能够通过该液压泵主供油油路将液压油供应到所述通断控制阀的第一油口和所述流量调节阀的第一油口。
[0015] 典型地,各个所述伸缩控制换向阀分别通过各自对应的分支进油油路和分支回油油路连接于所述支腿系统主进油油路和支腿系统主回油油路,并且各个所述支腿油缸各自对应的所述第一工作油路和第二工作油路设置有双向液压锁。
[0016] 优选地,所述通断控制阀为电控通断控制阀,所述流量调节阀为比例节流阀、比例调速阀或二位二通比例换向阀;所述支腿液压控制系统还包括控制器以及用于检测工程机械的底盘或上车部分相对于水平面倾的倾角传感器,所述控制器电连接于所述通断控制阀、所述流量调节阀以及所述倾角传感器。
[0017] 典型地,所述支腿液压控制系统还包括电连接于所述控制器的调平操作输入装置。
[0018] 优选地,所述支腿液压控制系统还包括升降操作输入装置,各个所述伸缩换向控制阀分别为电控换向阀,所述升降操作输入装置和各个所述伸缩换向控制阀分别电连接于所述控制器。
[0019] 优选地,所述通断控制阀为三位四通电液换向阀,从而该通断控制阀还包括第三和第四油口,所述通断控制阀的阀芯处在第一工作位置时该通断控制阀的第一和第二油口相互连通且第三和第四油口相互连通,处在中位时该通断控制阀的第一油口与该通断控制阀的第二油口和第三油口均截止,以及处在第二工作位置时该通断控制阀的第一和第三油口相互连通且第二和第四油口相互连通;所述通断控制阀的第三油口液压连接于用于向工程机械的所述支腿液压控制系统之外的其它液压工作系统供油的切换用主进油油路,并且该通断控制阀的第四油口液压连接于油箱以能够回油。
[0020] 此外,本实用新型还提供一种工程机械,包括支腿液压控制系统,其中,所述支腿液压控制系统为上述任一支腿液压控制系统。
[0021] 典型地,所述工程机械为流动式起重机或混凝土泵车。
[0022] 通过上述技术方案,本实用新型的流量控制复合阀包括用于第一通流工况的通断控制阀和至少用于第二通流工况且能够调节通流截面积的流量调节阀,并且该通断控制阀的第一和第二油口之间的连通通流截面积大于所述流量调节阀的第一和第二油口之间的最大通流截面积。这样,在本实用新型的流量控制复合阀能够方便地应用于至少两种通流工况,这在液压执行元件具有不同工作速度要求或者需要微动调节是非常有利的,具体地,在液压执行元件正常工作时,可以通过通流截面积较大、能够适应大流量需要的通断控制阀进行通流,当液压执行元件的工作需求流量较少时,例如支腿的微动调平操作,可以通过关闭通断控制阀,而仅通过流量调节阀进行通流,而且流量调节阀的通流截面积能够调节,从而可以方便地实现通流调节。尤其是,在优选实施方式下,流量调节阀采用能够电控的比例节流阀、比例调速阀或者采用二位二通比例换向阀以利用其流量调节功能,由于这些流量调节阀能够精确地实现比例控制,并且由于第二通流工况的流量需要较小,因而可以采用较小的比例流量调节阀,其成本相对较小,而且控制精度高,响应灵敏。也就是说,相对于现有技术而言,本实用新型的流量控制复合阀专用于进行通流控制,而不承担液压执行元件动作的换向控制(例如油缸的伸缩控制或液压达的正反转控制),并且将小流量的精确控制与大流量控制进行拆分,这为小流量的比例控制采用相对小型的比例流量调节阀创造了条件,从而可以通过相对较小的成本和简单的结构实现大流量控制和小流量的精确控制,实现良好的控制效果。
[0023] 本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明
[0024] 下列附图用来提供对本实用新型的进一步理解,并且构成说明书的一部分,其与下述的具体实施方式一起用于解释本实用新型,但本实用新型的保护范围并不局限于下述附图及具体实施方式。在附图中:
[0025] 图1是现有技术CN201741040U中公开的底盘调平系统的液压原理图。
[0026] 图2是本实用新型一种具体实施方式的流量控制复合阀的液压原理示意图。
[0027] 图3是本实用新型另一种具体实施方式的流量控制复合阀的液压原理示意图。
[0028] 图4是本实用新型的流量控制复合阀用于支腿液压控制系统的电控原理图。
[0029] 图5是本实用新型具体实施方式的支腿液压控制系统的液压原理图。
[0030] 图6和图7分别是图5的支腿液压控制系统控制支腿油缸伸出和缩回的液压原理图。
[0031] 图8和图9分别是图5的支腿液压控制系统在进行调平操作时9微动调节支腿油缸伸出和缩回的液压原理图,其中仅以图5中的左侧的第一个支腿油缸进行了显示。
[0032] 附图标记说明:
[0033] 1a,1b,1c,1d支腿油缸;
[0034] 2a,2b,2c,2d双向液压锁;
[0035] 3a,3b,3c,3d伸缩控制换向阀;
[0036] 4液压泵; 5流量控制复合阀;
[0037] 6流量调节阀; 7通断控制阀;
[0038] 8第二油口; 9第一油口;
[0039] 10第三油口; 11第四油口;
[0040] 12第二油口; 13第一油口;
[0041] 14第二内部连接油路; 15第一内部连接油路;
[0042] 16液压泵主供油油路; 17支腿系统主进油油路;
[0043] 18支腿系统主回油油路;
[0044] 19a,19b,19c,19d分支进油油路;
[0045] 20a,20b,20c,20d分支回油油路;
[0046] 21a,21b,21c,21d第一工作油路;
[0047] 22a,22b,22c,22d第二工作油路;
[0048] 23单向阀; 24溢流油路;
[0049] 25溢流阀; 26切换用主进油油路;

具体实施方式

[0050] 以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明,应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型,本实用新型的保护范围并不局限于下述的具体实施方式。
[0051] 如上所述,随着工程机械,例如流动式起重机、混凝土泵车等吨位的增大,支腿油缸的尺寸越来越大,在对支腿油缸进行调平操作之前,操作者需要先将支腿油缸伸出支撑后,再进行微量调平操作,为了确保上车部分的安全,支腿油缸需同时伸出或同时缩回,所需的液压油流量较大,而在调平操作时,可能仅需要调节个别支腿油缸,并且是微动调节,因此需要的液压油流量相对较小。由此可见,这种支腿油缸在其操作过程中至少需要两种通流工况,实际上,工程机械的不同液压工作系统中大量的液压执行元件需要两种以上的通流工况,但是现有技术中常常将通流流量控制与液压执行元件的换向控制通过同一控制阀进行控制,以致无法实现良好的工况需要,并且造成系统反应迟钝,控制不精确等缺点。在此还需要说明的是,尽管下文主要以支腿伸缩控制系统进行说明,但是对于本领域技术人员显然能够想到的是,本实用新型下述的流量控制复合阀并不仅局限于应用于支腿液压控制系统。
[0052] 以下首先描述本实用新型的流量控制复合阀的具体实施方式,在此基础上,将描述本实用新型的支腿液压控制系统以及工程机械的具体实施方式。
[0053] 参见图2所示,本实用新型的基本实施方式的流量控制复合阀包括用于第一通流工况的通断控制阀7和至少用于第二通流工况且能够调节通流截面积的流量调节阀6,所述通断控制阀7能够控制为使得该通断控制阀7的第一和第二油口9,8相互连通或截止,并且该通断控制阀7的第一和第二油口9,8之间的连通通流截面积大于流量调节阀6的第一和第二油口13,12之间的最大通流截面积,即由于流量调节阀的通流截面积能够调节,该最大通流截面积为其通流截面积调节范围内的上限通流截面积。
[0054] 需要说明的是,在通断控制阀7打开以用于第一通流工况的情形下,流量调节阀6也可以处于通流状态,由于第一通流工况的流量较大,这并不影响第一通流工况的供油目的。在第二通流工况下,通断控制阀7关闭,仅可以通过流量调节阀6进行通流。有关通流截面积的含义对于本领域技术人员是公知的,流量的计算公式即是流速乘以通流截面积。
[0055] 在图2中,流量调节阀6采用的是二位二通比例换向阀,即利用二位二通比例换向阀的流量调节功能将其作为流量调节阀使用,由于本实用新型的第二通流工况的流量相对较小,因而流量调节阀可以采用小型的阀,成本相对较低,并且反应灵敏,控制精度高。需要注意的是,更典型地,流量调节阀6可以采用比例节流阀、比例调速阀等正规的流量调节阀,其中比例调速阀由于带有压补偿功能,可以通过调节通流截面积而直接流量的精确控制。上述例举的比例节流阀、比例调速阀以及图2中采用的作为流量阀使用的二位二通比例换向阀均是电控形式。实际上,当本实用新型的流量控制复合阀应用在不需电控的液压系统中时,流量调节阀6也可以采用可调式节流阀等。另外,图2中采用的通断控制阀7为电控通断控制阀,具体为二位二通电液换向阀,其可以适应大流量通流工况的需要,当然,在无需采用电控形式的情形下,通断控制阀7可以采用其它形式的控制阀,例如开关阀、截止阀等。
[0056] 参加图2所示,优选地,所述通断控制阀7的第一油口9与流量调节阀6的第一油口13相互液压连接,且该通断控制阀7的第二油口8与流量调节阀6的第二油口12相互液压连接,在图2中具体通过第一内部连接油路15和第二内部连接油路14连接为相互连通的液压连接关系,但是显然并不局限于此,例如图2中的第一内部连接油路15和第二内部连接油路14上分别可以设置单向阀,只要不影响通断控制阀7和流量调节阀6接收液压油并向外输出液压油即可。另外,需要注意的是,图2中所示的通断控制阀7和流量调节阀6形成这种内部液压连接关系仅是一种优选形式,在此情形下,在本实用新型的流量控制复合阀形成为整体阀时,只需要在阀体上形成两个油口即可。但是,这种通断控制阀7和流量调节阀6形成这种内部液压连接关系并不是必须的,即使本实用新型的通断控制阀7和流量调节阀6不预先形成这种内部液压连接关系,在其应用于液压系统中时,通过外部油路的连接即可,例如使得液压泵供油油路同时连接到通断控制阀7的第一油口9与流量调节阀6的第一油口13上,输出油路同时连接到通断控制阀7的第二油口8与流量调节阀6的第二油口12。也就是说,本实用新型的流量控制复合阀在形成为整体产品或在市场上销售的配套产品时,其内部并不必然形成图2所示的内部液压连接关系。无论其采用何种具体形式,只要包含了本实用新型上述基本实施方式的技术构思,其均属于本实用新型的保护范围。
[0057] 另外,在本实用新型的流量控制复合阀应用于一些使用频率不频繁的液压工作系统时,例如在其应用于支腿液压控制系统中时,由于支腿液压回路为底盘液压系统其中的一个回路,其使用频率不频繁,当支腿伸出支撑并锁定后便不再需要供油。在此情形下,如果使得本实用新型的流量控制复合阀所在的通流油路闲置,则不利于提高设备的使用效率。因此,优选地,参见图3所示,所述通断控制阀7为三位四通电液换向阀,从而该通断控制阀7还包括第三和第四油口10,11,所述通断控制阀7的阀芯处在第一工作位置时该通断控制阀7的第一和第二油口9,8相互连通且第三和第四油口10,11相互连通,通断控制阀7的阀芯处在中位时该通断控制阀7的第一油口9与该通断控制阀7的第二油口8和第三油口10均截止,并且通断控制阀7的阀芯处在第二工作位置时该通断控制阀7的第一和第三油口9,10相互连通且第二和第四油口10,11相互连通。这种电液换向阀并不局限于图
3中的O型电液换向阀,还可以是Y型、M型电液换向阀。也就是说,通断控制阀7的第一和第二油口9,8相互连通或截止通过换向来实现,不仅如此,在本实用新型的流量控制复合阀所主要应用的液压工作系统,例如支腿液压控制系统不需要供油时,可以通过该流量控制复合阀中的三位四通电液换向阀形式的通断控制阀7的切换使得该通断控制阀7的第一和第三油口9,10相互连通,从而将该通断控制阀7的第一油口9接收的液压油通过第三油口10供应到其它液压工作系统。在此需要注意的是,在通断控制阀采用电液换向阀的情形下,其换向控制仅是供油油路的切换,而并不用于液压执行元件的控制(例如伸缩控制),这与现有技术存在显著区别。
[0058] 以下描述本实用新型的支腿液压控制系统的具体实施方式。
[0059] 具体地,参见图5所示,支腿液压控制系统,包括支腿油缸1a,1b,1c,1d,各个所述支腿油缸的无杆腔和有杆腔分别经由各自的第一工作油路21a,21b,21c,21d和第二工作油路22a,22b,22c,22d连接于各自对应的伸缩控制换向阀3a,3b,3c,3d,各个所述伸缩控制换向阀分别连接于支腿系统主进油油路17和支腿系统主回油油路18,其中,所述支腿液压控制系统还包括上述的流量控制复合阀5,所述通断控制阀7的第二油口8和所述流量调节阀6的第二油口12液压连接于支腿液压系统主进油油路17,以能够向该支腿液压系统主进油油路输送液压油,并且该通断控制阀7的第一油口9和流量调节阀6的第一油口13液压连接于液压泵主供油油路16,以能够通过该液压泵主供油油路将液压油供应到通断控制阀7的第一油口9和流量调节阀6的第一油口13。在此需要注意的是,此处所述的“液压连接”包括直接连接或间接连接,例如在图2中当不存在第二内部连接油路14时,支腿液压系统主进油油路17可以通过三通管形成两条分支油路分别直接连接到通断控制阀7的第二油口8和所述流量调节阀6的第二油口12,在存在第二内部连接油路14的情形下,可以直接连接到第二内部连接油路14,这些连接形式均属于本实用新型的保护范围,只要其能够实现上述的输油功能即可。
[0060] 对于本领域技术人员常用的,液压泵主供油油路16一般连接在液压泵4的输出油口,此外,液压泵主供油油路16上典型地连接有设置有溢流阀25的溢流油路24,这主要用于过压保护。液压泵主供油油路16上通常还设置单向阀23,这主要是隔离液压冲击的常用液压结构。
[0061] 在上述支腿液压控制系统中,本实用新型流量控制复合阀中的通断控制阀7、流量调节阀6以及各个伸缩控制换向阀可以采用各种公知的控制形式,例如在手动控制的情形下,借助于水平仪等,其同样能够实现本实用新型支腿控制的目的,尽管在操作上仍然有所不便,但由于本实用新型的流量控制复合阀区分了两种供油通流工况,因而仍然可以实现本实用新型的目的,这也属于本实用新型的保护范围。
[0062] 更优选地,参见图4所示,如上所述,所述通断控制阀7为电控通断控制阀,所述流量调节阀6为比例节流阀、比例调速阀或二位二通比例换向阀,所述支腿液压控制系统还包括控制器以及用于检测工程机械的底盘或上车部分相对于水平面倾角的倾角传感器,所述控制器电连接于所述通断控制阀7、所述流量调节阀6以及所述倾角传感器。这样通过控制器根据倾角传感器的检测,并控制比例阀形式的流量调节阀6进行比例控制,从而能够更加方便精确地实现支腿油缸的调平操作。典型地,所述支腿液压控制系统还包括电连接于所述控制器的调平操作输入装置,例如调平开关或调平操作手柄,这样可以根据操作者的指令而进行调平操作,在操作时更加可靠安全。
[0063] 另外,支腿液压控制系统还包括升降操作输入装置,各个伸缩换向控制阀3a,3b,3c,3d可以分别为电控换向阀,所述升降操作输入装置和各个所述伸缩换向控制阀分别电连接于所述控制器。这样,各个伸缩换向阀同样可以采用电控形式进行换向控制,这使得支腿的控制更加方便。
[0064] 另外,参见图5所示,各个伸缩控制换向阀3a,3b,3c,3d分别通过各自对应的分支进油油路19a,19b,19c,19d和分支回油油路19a,19b,19c,19d连接于支腿系统主进油油路17和支腿系统主回油油路18,并且各个所述支腿油缸各自对应的所述第一工作油路21a,
21b,21c,21d和第二工作油路22a,22b,22c,22d分别设置有双向液压锁2a,2b,2c,2d。有关双向液压锁在支腿油缸液压控制系统中比较常用,当然也可以通过其它锁定元件,例如平衡阀等,对此不再赘述。
[0065] 参见图5所示,更优选地,如上所述,所述通断控制阀7为三位四通电液换向阀,从而该通断控制阀7还包括第三和第四油口10,11,所述通断控制阀7的第三油口10液压连接于用于向工程机械的所述支腿液压控制系统之外的其它液压工作系统供油的切换用主进油油路26,并且该通断控制阀的第四油口11液压连接于油箱以能够回油。这样,支腿液压控制系统不需要供油时,可以通过该流量控制复合阀中的三位四通电液换向阀形式的通断控制阀7的切换,使得该通断控制阀7的第一和第三油口9,10相互连通,从而将该通断控制阀7的第一油口9接收的液压油通过第三油口10供应到其它液压工作系统,例如,在图5中,当通断控制阀7采用的三位四通电液换向阀的电磁铁Y9的得电时,液压泵4为支腿液压控制系统供油;当其电磁铁Y10得电时,液压泵4为其它液压工作回路供油,因此提高了设备利用效率,充分利用了能源。另外,在三位四通电液换向阀处于中位时,通过对作为流量调节阀使用的二位二通比例换向阀的比例电磁铁Y11控制,可以使得流量调节阀为支腿油缸的调平操作提供小流量,从而为支腿油缸的微动操纵提供了便利。
[0066] 此外,在上述支腿液压控制系统的技术方案的基础上,本实用新型还提供一种工程机械,其包括支腿液压控制系统,该支腿液压控制系统可以为上述的支腿液压控制系统。典型地,所述工程机械可以为流动式起重机或混凝土泵车。
[0067] 此外,图6和图7显示了图5所示的支腿液压控制系统的伸出和缩回的液压原理示意图,以流动式起重机,例如汽车起重机为例,为了确保上车的安全,各个支腿油缸需同时伸出或同时缩回,对系统所需求的流量大,因此,采用通油量大的通断控制阀7(图中为电液换向阀)满足支腿油缸正常伸缩时的大流量需求,提高起重机作业时的工作效率。有关各个支腿油缸的伸缩换向阀控制,通过相应控制图6和图7中的各个伸缩换向控制阀3a,3b,3c,3d各自两侧的电磁铁Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6可以方便地实现,另外,图5至图9中的P1、T1、A1、A1分别代表进油端口、回油端口、第一工作端口、第二工作端口(相应地P2、T2、A2、A2是对应的),其主要用于帮助理解油路的流动方向,可以代表实体的油口,但并不限于此。
这对于本领域技术人员是熟知的,对此不再赘述。另外,图5至图7中显示了支腿油缸为四个,相应的支腿即为四个,但是这仅是一种支撑支腿结构的典型形式,本实用新型对支腿油缸的数量不作限定,其均属于本实用新型的保护范围。
[0068] 支腿调平操作时的控制原理参见图8和9所示,以左前支腿油缸1a在调平操作时需要微量伸出或缩回为例,当操作者按下调平操作开关后,控制器根据倾角传感器的倾角信号控制通断控制阀7(即图8中采用三位四通电液换向阀)断开对支腿液压控制系统的供油,同时流量调节阀6(图8中采用两位两通比例阀或其它比例流量阀)得电进行比例控制,提供不同的控制电流值,进行小流量的微动调节操作。
[0069] 因此,本实用新型的主要技术构思在于:其一,通过通断控制阀7和流量调节阀6的组合控制,区分至少两种通流工况下的流量需要,从而解决了液压执行元件,例如支腿油缸伸缩和调平过程中流量需求差异大的问题;其二,在优选形式下,本实用新型的流量调节阀采用能够电比例调节的比例流量调节阀,例如比例节流阀、比例调速阀、两位两通比例阀6等,由于本实用新型的流量调节阀可以专用于小流量控制,因此可以采用小型阀,其可以降低成本,更重要的是其实现了支腿油缸等的调平微动控制,并且控制平稳,精度较高,反应灵敏。本实用新型的流量控制复合阀可以用在任何车辆液压支腿液压控制系统,也可以用于具有至少两种通流工况的工程机械的其它液压控制系统中,其并不局限于支腿液压控制系统。
[0070] 由上描述可以看出,本实用新型优点在于:本实用新型的流量控制复合阀5包括用于第一通流工况的通断控制阀7和至少用于第二通流工况且能够调节通流截面积的流量调节阀6,并且该通断控制阀7的第一和第二油口之间的连通通流截面积大于所述流量调节阀6的第一和第二油口之间的最大通流截面积。这样,在本实用新型的流量控制复合阀能够方便地应用于至少两种通流工况,这在液压执行元件具有不同工作速度要求或者需要微动调节是非常有利的,具体地,在液压执行元件正常工作时,可以通过通流截面积较大、能够适应大流量需要的通断控制阀进行通流,当液压执行元件的工作需求流量较少时,例如支腿的微动调平操作,可以通过关闭通断控制阀,而仅通过流量调节阀进行通流,而且流量调节阀的通流截面积能够调节,从而可以方便地实现通流调节。尤其是,在优选实施方式下,流量调节阀采用能够电控的比例节流阀、比例调速阀或者采用二位二通比例换向阀以利用其流量调节功能,由于这些流量调节阀能够精确地实现比例控制,并且由于第二通流工况的流量需要较小,因而可以采用较小的比例流量调节阀,其成本相对较小,而且控制精度高,响应灵敏。也就是说,相对于现有技术而言,本实用新型的流量控制复合阀专用于进行通流控制,而不承担液压执行元件动作的换向控制,并且将小流量的精确控制与大流量控制进行拆分,这为小流量的比例控制采用相对小型的比例流量调节阀创造了条件,从而可以通过相对较小的成本和简单的结构实现大流量控制和小流量的精确控制,实现良好的控制效果。
[0071] 以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式,但是,本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节,在本实用新型的技术构思范围内,可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0072] 另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0073] 此外,本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本实用新型的思想,其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
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