升降液压系统及作业机械
技术领域
本发明涉及液压
技术领域
,尤其涉及一种升降液压系统及作业机械。背景技术
起重机是一种常见的起重机械,用于起吊和下放重物,随着超大型起重机的开发,配重的重量越来越大,配重油缸的液压控制系统直接影响配重拆卸和安装的效率及配重油缸的可靠性。
现有起重机在配重自拆装过程中,配重油缸伸出快到位时,进入配重油缸的无杆腔的压力过高容易将与配重油缸连接的结构件顶开裂,进入配重油缸的压力过低又开启不了与配重油缸的有杆腔连通的限压阀,导致无法回油。
发明内容
本发明提供一种升降液压系统及作业机械,本发明提供的升降液压系统用以解决现有技术中升降液压系统无法对液压执行元件的第一油腔和第二油腔进行分级限压的缺陷,实现液压执行元件的第一油腔和第二油腔的压力均维持在正常范围内。
本发明提供一种升降液压系统,包括:液压执行元件、换向阀、第一单向阀、液控单向阀、第一限压阀和调压阀组,所述液压执行元件具有第一油腔与第二油腔;
所述换向阀具有第一工作状态和第二工作状态,在第一工作状态下,所述液控单向阀的第一油口和所述第一限压阀的控制油口均通过所述换向阀与泵源的出油口连通;所述第一限压阀的进油口与所述第一油腔连通,所述第一限压阀的出油口通过所述换向阀与回油箱连通;
在第二工作状态下,所述第一单向阀的进油口和所述液控单向阀的控制油口均通过所述换向阀与所述泵源的出油口连通,所述第一单向阀的出油口与所述第一油腔连通;所述液控单向阀的第一油口通过所述换向阀与所述回油箱连通;
所述液控单向阀的第二油口与所述第二油腔通过第一油路连通,所述第一油路上设有所述调压阀组。
根据本发明提供的一种升降液压系统,所述调压阀组包括第二限压阀,所述第二限压阀的进油口与所述第一油路连通,所述第二限压阀的出油口与所述回油箱连通。
根据本发明提供的一种升降液压系统,所述升降液压系统还包括第一限流阀;
所述第一限流阀的第一油口与所述换向阀连通,所述第一限流阀的第二油口与所述液控单向阀的第一油口连通。
根据本发明提供的一种升降液压系统,所述调压阀组包括减压阀和第二单向阀;
所述减压阀的进油口与所述液控单向阀的第二油口连通,所述减压阀的出油口与所述第二油腔连通;
所述第二单向阀与所述减压阀并联连接,所述第二单向阀的进油口与所述第二油腔连通,所述第二单向阀的出油口与所述液控单向阀的第二油口连通。
根据本发明提供的一种升降液压系统,所述升降液压系统还包括第二限流阀;
所述第二限流阀的进油口与所述换向阀连通,所述第二限流阀的出油口与所述第一限压阀的控制油口连通。
根据本发明提供的一种升降液压系统,所述升降液压系统还包括第三限流阀;
所述第三限流阀的进油口与所述换向阀连通,所述第三限流阀的出油口与所述液控单向阀的控制油口连通。
根据本发明提供的一种升降液压系统,所述升降液压系统还包括溢流阀,所述溢流阀的进油口与所述换向阀连通,所述溢流阀的出油口与所述回油箱连通。
根据本发明提供的一种升降液压系统,所述液压执行元件为油缸或马达。
本发明还提供一种作业机械,包括所述升降液压系统。
根据本发明提供的一种作业机械,所述作业机械包括消防车、斗臂车、混凝土泵车或起重机。
本发明提供的升降液压系统,包括液压执行元件、换向阀、第一单向阀、液控单向阀、第一限压阀和调压阀组,液压执行元件具有第一油腔与第二油腔,液控单向阀的第二油口和第一油腔连通的第一油路上设有调压阀组,调压阀组可以将第二油腔内的部分液压油回流至回油箱,确保第二油腔内的压力维持在正常范围内,第一限压阀的控制油口和换向阀连通,确保第一油腔内的压力维持在正常范围内。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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例,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是现有技术的升降液压系统的液压图;
图2是本发明提供的升降液压系统的液压图之一;
图3是本发明提供的升降液压系统的液压图之二;
附图标记:
1:泵源; 2:三位四通换向阀; 3:配重块;
4:第一油腔; 5:第二油腔; 6:转台主体;
7:固定插销; 8:溢流阀; 9:第一限压阀;
10:第一单向阀; 11:液控单向阀; 12:第二限压阀;
13:第一限流阀; 14:减压阀; 15:第二单向阀;
16:第二限流阀; 17:第三限流阀; 18:第三限压阀;
19:第三单向阀。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中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作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。
图1为现有技术的升降液压系统,包括液压执行元件、三位四通换向阀2、第一限压阀9、第一单向阀10、第三限压阀18和第三单向阀19,液压执行元件具有第一油腔4与第二油腔5。
液压执行元件可以为配重油缸,定义配重油缸的第一油腔4为有杆腔,定义配重油缸的第二油腔5为无杆腔,下面对配重油缸的使用过程进行说明。
配重油缸伸出的过程中,从泵源1输送的液压油依次经过三位四通换向阀2的进油口、三位四通换向阀2的第二工作油口和第三单向阀19进入无杆腔,有杆腔内的液压油经过第一限压阀9回流至回油箱。
配重油缸缩回的过程中,从泵源1输送的液压油依次经过三位四通换向阀2的进油口、三位四通换向阀2的第一工作油口和第一单向阀10进入有杆腔,无杆腔内的液压油经过第三限压阀18回流至回油箱。
在配重油缸伸出的过程中,因为没有设置可以对无杆腔内的压力进行调压的装置,在配重油缸伸出快到位时,由于装配误差或者制造误差等因素,配重油缸的吊耳和与其连接的结构件的的吊耳之间发生挤压,配重油缸继续伸出时,会导致无杆腔内的压力过大,容易将与配重油缸连接的结构件顶开裂。
现有的解决方法是增加行程开关,但是行程开关可靠性有限,因损坏或误报警限制了配重油缸的作业,或者是降低进入无杆腔内的压力,但此压力过低,会导致与有杆腔连通的第一限压阀9无法开启,导致无法回油,影响配重油缸的作业。
为了解决上述问题,下面结合图2至图3描述本发明的升降液压系统。
如图2所示,本发明实施例提供的升降液压系统,包括:液压执行元件、换向阀、第一单向阀10、液控单向阀11、第一限压阀9和调压阀组,液压执行元件具有第一油腔4与第二油腔5;
换向阀具有第一工作状态和第二工作状态,在第一工作状态下,液控单向阀11的第一油口和第一限压阀9的控制油口均通过换向阀与泵源1的出油口连通;第一限压阀9的进油口与第一油腔4连通,第一限压阀9的出油口通过换向阀与回油箱连通;
在第二工作状态下,第一单向阀10的进油口和液控单向阀11的控制油口均通过换向阀与泵源1的出油口连通,第一单向阀10的出油口与第一油腔4连通;液控单向阀11的第一油口通过换向阀与回油箱连通;
液控单向阀11的第二油口与第二油腔5通过第一油路连通,第一油路上设有调压阀组。
换向阀可以为三位四通换向阀2,三位四通换向阀2具有四个油口,分别定义为进油口、出油口、第一工作油口和第二工作油口。
具体地,三位四通换向阀2的进油口与泵源1的出油口连通,三位四通换向阀2的出油口与回油箱连通。
第一限压阀9的进油口与第一油腔4连通,第一限压阀9的出油口与三位四通换向阀2的第一工作油口连通,第一限压阀9的控制油口与三位四通换向阀2的第二工作油口连通;第一单向阀10与第一限压阀9并联连接,第一单向阀10的进油口与三位四通换向阀2的第一工作油口连通,第一单向阀10的出油口与第一油腔4连通。
液控单向阀11的第一油口与三位四通换向阀2的第二工作油口连通,液控单向阀11的第二油口与第一油腔4通过第一油路连通,第一油路上设有调压阀组,液控单向阀11的控制油口与三位四通换向阀2的第一工作油口连通。
液压执行元件处于第一工作状态时,从泵源1输送的液压油依次经过三位四通换向阀2的进油口、三位四通换向阀2的第二工作油口、液控单向阀11的第一油口和液控单向阀11的第二油口进入第二油腔 5;第一限压阀9的控制油口与三位四通换向阀2的第二工作油口连通,第一限压阀9开启,第一油腔4内的液压油依次经过第一限压阀 9和三位四通换向阀2回流至回油箱。
液压执行元件处于第二工作状态时,从泵源1输送的液压油依次经过三位四通换向阀2的进油口、三位四通换向阀2的第一工作油口、第一单向阀10的进油口和第一单向阀10的出油口进入第一油腔4;液控单向阀11的控制油口与三位四通换向阀2的第一工作油口连通,第二油腔5内的液压油依次经过液控单向阀11的第二油口、液控单向阀11的第一油口和三位四通换向阀2回流至回油箱。
定义液控单向阀11和第二油腔5连通的油路为第一油路,定义第一限压阀9的控制油口和三位四通换向阀2的第二工作油口连通的油路为第二油路,定义液控单向阀11的控制油口和三位四通换向阀 2的第一工作油口连通的油路为第三油路。
在液压执行元件处于第一工作状态时,由于液控单向阀11和第二油腔5连通的油路上设有调压阀组,当第二油腔5内的压力过高时,可以通过调压阀组将第二油腔5内的部分液压油回流至回油箱,从而确保第二油腔5内的压力维持在正常范围内。调压阀组设置在液控单向阀11和第二油腔5连通的油路上,对第二油路中的压力没有影响,当第二油路中的压力达到第一限压阀9的阈值时,第一限压阀9开启,第一油腔4内的液压油通过第一限压阀9回流至回油箱,从而确保第一油腔4内的压力维持在正常范围内。由此,第一油腔4和第二油腔 5内的压力均维持在正常范围内。
在本发明实施例中,在液控单向阀11的第二油口和第二油腔5 连通的第一油路上设置调压阀组,调压阀组可以将第二油腔5内的部分液压油回流至回油箱,确保第二油腔5内的压力维持在正常范围内,第一限压阀9的控制油口和三位四通换向阀2的第二工作油口连通,确保第一油腔4内的压力维持在正常范围内。
在可选的实施例中,调压阀组包括第二限压阀12,第二限压阀 12的进油口与第一油路连通,第二限压阀12的出油口与回油箱连通。
在液压执行元件处于第一工作状态时,若第二油腔5内的压力过高,第一油路中的压力超过第二限压阀12的阈值时,第二限压阀12 开启,此时第二油腔5内的部分液压油沿着第一油路进入第二限压阀 12的进油口,再经过第二限压阀12的出油口回流至回油箱,从而使得第二油腔5内的压力维持在正常范围内。
在液压执行元件处于第二工作状态时,若第二油腔5内的压力过高,第二油腔5内的部分液压油也可通过第二限压阀12回流至回油箱,回油方式与液压执行元件处于第一工作状态时类似,在此不再赘述。
在本发明实施例中,第二限压阀12的进油口与第一油路连通,第二限压阀12的出油口与回油箱连通,可以通过第二限压阀12将第二油腔5内的部分液压油回流至回油箱,从而使得第二油腔5内的压力维持在正常范围内。
在可选的实施例中,升降液压系统还包括第一限流阀13,第一限流阀13的第一油口与三位四通换向阀2的第二工作油口连通,第一限流阀13的第二油口与液控单向阀11的第一油口连通。
具体地,与三位四通换向阀2的第二工作油口连通的油路分为两支,分别称为第二油路和第四油路,三位四通换向阀2的第二工作油口通过第二油路与第一限压阀9的控制油口连通,三位四通换向阀2 的第二工作油口通过第四油路与液控单向阀11的第一油口连通,第一限流阀13设于第四油路上。
在液压执行元件处于第一工作状态时,从泵源1输送的液压油依次经过三位四通换向阀2的进油口、三位四通换向阀2的第二工作油口、第一限流阀13、液控单向阀11的第一油口和液控单向阀11的第二油口进入第二油腔5,可以根据实际使用情况通过第一限流阀13 控制进入第二油腔5的液压油的流量,维持第二油腔5的压力在正常范围内。
在液压执行元件处于第二工作状态时,第二油腔5内的液压油依次经过液控单向阀11的第二油口、液控单向阀11的第一油口、第一限流阀13和三位四通换向阀2回流至回油箱,可以根据实际使用情况通过第一限流阀13控制第二油腔5的液压油输出的流量,维持第二油腔5的压力在正常范围内。
在本发明实施例中,第四油路上设有第一限流阀13,第一限流阀13的第一油口与三位四通换向阀2的第二工作油口连通,第一限流阀13的第二油口与液控单向阀11的第一油口连通,通过第一限流阀13控制进入第二油腔5的液压油的流量以及从第二油腔5流出的液压油的流量,维持第二油腔5的压力在正常范围内。
在可选的实施例中,如图3所示,调压阀组包括减压阀14和第二单向阀15;
减压阀14的进油口与液控单向阀11的第二油口连通,减压阀 14的出油口与第二油腔5连通;
第二单向阀15与减压阀14并联连接,第二单向阀15的进油口与第二油腔5连通,第二单向阀15的出油口与液控单向阀11的第二油口连通。
在液压执行元件处于第一工作状态时,从泵源1输送的液压油依次经过三位四通换向阀2的进油口、三位四通换向阀2的第二工作油口、液控单向阀11、减压阀14的进油口和减压阀14的出油口进入第二油腔5,通过减压阀14可以对进入第二油腔5的液压油的压力进行调整,从而使得第二油腔5内的压力维持在正常范围内。
在液压执行元件处于第二工作状态时,第二油腔5内的液压油依次经过第二单向阀15、液控单向阀11的第二油口、液控单向阀11 的第一油口和三位四通换向阀2回流至回油箱。
在本发明实施例中,第二单向阀15与减压阀14并联连接,减压阀14的进油口与液控单向阀11的第二油口连通,减压阀14的出油口与第二油腔5连通,通过减压阀14对进入第二油腔5内的压力进行调整,从而使得第二油腔5内的压力维持在正常范围内。
在可选的实施例中,升降液压系统还包括第二限流阀16,第二限流阀16的进油口与三位四通换向阀2的第二工作油口连通,第二限流阀16的出油口与第一限压阀9的控制油口连通。
具体地,第二油路上设有第二限流阀16,第二限流阀16的进油口与三位四通换向阀2的第二工作油口连通,第二限流阀16的出油口与第一限压阀9的控制油口连通。
在液压执行元件处于第一工作状态时,从泵源1输送的液压油依次经过三位四通换向阀2的进油口、三位四通换向阀2的第二工作油口、第二限流阀16的进油口、第二限流阀16的出油口流至第一限压阀9的控制油口,第二限流阀16可以控制第二油路中的液压油的油量,进一步达到控制第一限压阀9的阀芯开启的速度,从而维持第一油腔4的压力在正常范围内。
在本发明实施例中,第二油路上设有第二限流阀16,第二限流阀16的进油口与三位四通换向阀2的第二工作油口连通,第二限流阀16的出油口与第一限压阀9的控制油口连通,通过第二限流阀16 控制第二油路中的液压油的油量,进一步达到控制第一限压阀9的阀芯开启的速度,从而维持第一油腔4的压力在正常范围内。
在可选的实施例中,升降液压系统还包括第三限流阀17,第三限流阀17的进油口与三位四通换向阀2的第一工作油口连通,第三限流阀17的出油口与液控单向阀11的控制油口连通。
具体地,第三油路上设有第三限流阀17,第三限流阀17的进油口与三位四通换向阀2的第一工作油口连通,第三限流阀17的出油口与液控单向阀11的控制油口连通。
在液压执行元件处于第二工作状态时,从泵源1输送的液压油依次经过三位四通换向阀2的进油口、三位四通换向阀2的第一工作油口、第三限流阀17的进油口和第三限流阀17的出油口流至液控单向阀11的控制油口,通过第三限流阀17控制第三油路中的液压油的油量,进一步达到控制液控单向阀11反向导通的速度,进而实现液控单向阀11的反向导通,即液压油由液控单向阀11的第二油口向第一油口流动,从而第二油腔5内的液压油依次经过液控单向阀11的第二油口、液控单向阀11的第一油口和第一限流阀13回流至回油箱,维持第二油腔5的压力在正常范围内。
在本发明实施例中,第三油路上设有第三限流阀17,第三限流阀17的进油口与三位四通换向阀2的第一工作油口连通,第三限流阀17的出油口与液控单向阀11的控制油口连通,通过第三限流阀 17控制第三油路中的液压油的油量,进一步达到控制液控单向阀11反向导通的速度,进而实现液控单向阀11的反向导通,维持第二油腔5的压力在正常范围内。
在可选的实施例中,升降液压系统还包括溢流阀8,溢流阀8的进油口与三位四通换向阀2的进油口连通,溢流阀8的出油口与回油箱连通。
具体地,三位四通换向阀2的进油口与泵源1的出油口通过第五管路连通,溢流阀8的进油口与第五管路连通,溢流阀8的出油口与回油箱连通。若由泵源1向三位四通换向阀2的进油口输送的液压油的油量过大,第五管路中的部分液压油可以依次经过溢流阀8的进油口和溢流阀8的出油口回流至回油箱,从而使得进入第一油腔4或第二油腔5的液压油的油量维持在正常范围内。
在本发明实施例中,溢流阀8的进油口与三位四通换向阀2的进油口连通,溢流阀8的出油口与回油箱连通,由泵源1向三位四通换向阀2的进油口输送的部分液压油可以依次经过溢流阀8的进油口和溢流阀8的出油口回流至回油箱,从而使得进入第一油腔4或第二油腔5的液压油的油量维持在正常范围内。
在可选的实施例中,液压执行元件为油缸或马达。
如图2所示,液压执行元件可以为配重油缸,定义配重油缸的第一油腔4为有杆腔,定义配重油缸的第二油腔5为无杆腔,以下对配重油缸的作业过程进行说明。
配重油缸处于第一工作状态时,即配重油缸进行伸出作业时,从泵源1输送的液压油依次经过三位四通换向阀2的进油口、三位四通换向阀2的第二工作油口、第一限流阀13、液控单向阀11的第一油口和液控单向阀11的第二油口进入无杆腔;第一限压阀9的控制油口与三位四通换向阀2的第二工作油口通过第二油路连通,第二油路中的压力达到第一限压阀9的阈值,第一限压阀9开启,有杆腔内的液压油依次经过第一限压阀9和三位四通换向阀2回流至回油箱。
以与配重油缸相连接的结构件为转台主体6进行说明,在配重油缸伸出的过程中,配重油缸伸出快到位时,因为装配误差或者制造误差等因素,配重油缸的吊耳与转台主体6的吊耳之间可能发生挤压,配重油缸继续伸出时,无杆腔中的压力会增大,无杆腔中压力不断增大,会将转台主体6顶开裂。由于第二限压阀12与第一油路连通,当第一油路中的压力达到第二限压阀12的阈值时,此时无杆腔中的部分液压油会通过第一油路流至第二限压阀12的进油口,再经过第二限压阀12的出油口流至回油箱,使得无杆腔中的压力维持在正常范围内,保护转台主体6不被破坏。配重油缸伸出到位后,将固定插销7穿过配重油缸的吊耳的安装孔以及转台主体6的吊耳的安装孔,实现配重油缸和转台主体6的装配。
配重油缸处于第二工作状态时,即配重油缸进行缩回作业时,配重油缸带着配重块3往上运动,从泵源1输送的液压油依次经过三位四通换向阀2的进油口、三位四通换向阀2的第一工作油口、第一单向阀10的进油口和第一单向阀10的出油口进入有杆腔;液控单向阀 11的控制油口与三位四通换向阀2的第一工作油口连通,液控单向阀11反向导通,无杆腔内的液压油依次经过液控单向阀11的第二油口、液控单向阀11的第一油口、第一限流阀13和三位四通换向阀2 回流至回油箱。无杆腔内的液压油也可以通过第二限压阀12回流至回油箱。
综上,此升降液压系统确保了配重油缸在伸出和缩回的过程中,无杆腔中的压力和有杆腔中的压力维持在正常范围内。
本发明实施例还提供一种作业机械,作业机械包括如上所述的升降液压系统。
具体地,由于作业机械包括升降液压系统,该升降液压系统的具体结构参照上述实施例,由于该作业机械采用了上述实施例的技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
其中,本发明实施例所示的作业机械包括消防车、斗臂车、混凝土泵车或起重机。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
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