CN106523446B - 液压控制***及摊铺机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压控制***及摊铺机，其中，液压控制***用于控制执行单元的浮动和液压助力，其包括比例减压阀、节流调速单元以及第一换向阀，在执行单元处于浮动状态时，执行单元的两个工作油腔通过第一换向阀相连通，压力油路通过比例减压阀向执行单元的两个工作油腔补油；在执行单元需要液压助力时，执行单元的两个工作油腔通过第一换向阀相断开，压力油路通过比例减压阀向与第一工作油口相通的工作油腔供油。本发明液压控制***中的比例减压阀在执行单元浮动和液压助力工况下分别起到补油和比例调压作用，实现了一阀两用，简化了液压***。

Description

液压控制***及摊铺机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种液压控制***及摊铺机。

背景技术

在工程机械领域中，摊铺机是一种广泛应用于高速公路基层和面层各种材料摊铺作业的施工设备。其中熨平板作为摊铺机的一个主要工作装置，其主要作用是对沥青混凝土、稳定土等混合摊铺材料进行整平、整形及预压实。

摊铺机熨平板提升液压***对摊铺机工作性能和路面摊铺质量有重要影响。摊铺机摊铺作业过程包括起步、摊铺和停车三个阶段，在摊铺机停车和起步阶段，熨平板受力发生变化会导致熨平板上升或下降，造成路面产生鼓包或凹槽，为解决这一问题，目前大部分熨平板提升液压***在摊铺机停车和起步阶段均保持提升油缸处于闭锁状态以避免熨平板产生位移。但在摊铺机正常摊铺时，熨平板处于浮动状态，提升油缸无杆腔和有杆腔均与油箱相通，由于油箱液位低于提升油缸安装位置，提升油缸会出现吸空现象，产生负压，因此在摊铺机停车和起步过程中，即使提升油缸由浮动状态切换至闭锁状态，提升油缸无杆腔或有杆腔由于吸空存在负压，建压需要一定时间，熨平板仍然会产生向上或向下的位移，造成摊铺路面起拱或压痕，影响路面质量；此外，目前采用的摊铺机熨平板提升液压***在熨平板闭锁时，大多另外设置液压回路进行控制，造成液压***复杂，成本较高。

发明内容

为克服以上技术缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种液压控制***及摊铺机，能够简化液压***。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种液压控制***，用于控制执行单元的浮动和液压助力，其包括比例减压阀、节流调速单元以及第一换向阀，第一换向阀的第一工作油口和第二工作油口分别与执行单元的两个工作油腔相通，第一换向阀的进油口和回油口相通并通过节流调速单元与回油油路相通，比例减压阀的进油口与压力油路连通，出油口与第一换向阀的第一工作油口相通；在执行单元处于浮动状态时，执行单元的两个工作油腔通过第一换向阀相连通，压力油路通过比例减压阀向执行单元的两个工作油腔补油；在执行单元需要液压助力时，执行单元的两个工作油腔通过第一换向阀相断开，压力油路通过比例减压阀向与第一工作油口相通的工作油腔供油。

优选地，节流调速单元为节流孔或调速阀。

进一步地，液压控制***还包括串联在比例减压阀的出油口与第一工作油口之间的第一单向阀，第一单向阀的进油口与比例减压阀的出油口相通，出油口与第一工作油口相通。

进一步地，液压控制***还包括压力传感器，压力传感器的测压点设置在第一单向阀的出油口与第一工作油口之间的油路上，比例减压阀能够根据压力传感器检测的压力值改变输出压力。

进一步地，执行单元包括提升油缸，提升油缸的有杆腔和无杆腔作为执行单元的两个工作油腔分别与第一工作油口和第二工作油口相通。

进一步地，液压控制***还包括电动单向阀、第二换向阀、减压阀、单向节流阀以及具有背压的第二单向阀，第二换向阀的进油口和回油口分别与压力油路和回油油路相通，第二换向阀的第三工作油口与减压阀的进油口和第二单向阀的出油口均相通，减压阀的出油口和第二单向阀的进油口均与提升油缸的无杆腔相通，第二换向阀的第四工作油口与单向节流阀的第一油口相通，单向节流阀的第二油口与电动单向阀的进油口相通，电动单向阀的出油口与提升油缸的有杆腔相通；在提升油缸处于收缩状态时，压力油路通过第二换向阀和单向节流阀向提升油缸的有杆腔供油，提升油缸的无杆腔通过第二单向阀和第二换向阀向回油油路回油；在提升油缸处于伸出状态时，压力油路通过第二换向阀和减压阀向提升油缸的无杆腔供油，提升油缸的有杆腔通过电动单向阀、单向节流阀以及第二换向阀向回油油路回油；在提升油缸处于闭锁状态时，压力油路通过第二换向阀和减压阀向提升油缸的无杆腔供油，电动单向阀单向锁死提升油缸的有杆腔。

优选地，第二换向阀为中位N型机能的三位四通电磁换向阀或三位四通液动换向阀。

本发明还进一步提供了一种摊铺机，该摊铺机具有上述的液压控制***。

进一步地，执行单元包括提升油缸，提升油缸的有杆腔和无杆腔作为执行单元的两个工作油腔分别与第一工作油口和第二工作油口相通，提升油缸的活塞杆连接该摊铺机的大臂以提升或降低摊铺机的熨平板。

由此，基于上述技术方案，本发明提供了一种液压控制***，该液压控制***通过设置比例减压阀，在执行单元处于浮动状态时，执行单元的两个工作油腔通过第一换向阀相连通，节流调速单元在回油油路上形成***背压，压力油路通过比例减压阀向执行单元的两个工作油腔补油，两个工作油腔连通的回油管路具有背压，两个工作油腔形成一定正压，防止执行单元在浮动过程中出现吸空现象产生负压，减小或消除了执行单元在停止作业时产生位移而影响作业质量；在执行单元需要液压助力时，执行单元的两个工作油腔通过第一换向阀相断开，压力油路通过比例减压阀向与第一工作油口相通的工作油腔提供所需要的压力油，保证作业质量；因此本发明液压控制***中的比例减压阀在执行单元浮动和液压助力工况下分别起到补油和比例调压作用，实现了一阀两用，简化了液压***。本发明提供的摊铺机相应地也具有上述有益的技术效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明仅用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明液压控制***一实施例的液压原理图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

本发明的具体实施方式是为了便于对本发明的构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果有更进一步的说明。需要说明的是，对于这些实施方式的说明并不构成对本发明的限定。此外，下面所述的本发明的实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

由于现有的摊铺机在摊铺过程中熨平板会产生向上或向下的位移，造成路面出现起拱或压痕，而且液压***复杂，制造成本高，本发明设计了一种液压控制***，该液压控制***通过设置比例减压阀，在执行单元处于浮动状态时，压力油路通过比例减压阀向执行单元的两个工作油腔补油，两个工作油腔连通的回油管路具有背压，两个工作油腔形成一定正压，防止执行单元浮动过程中出现吸空现象产生负压，减小或消除了执行单元在停止作业时产生位移而影响作业质量；在执行单元需要液压助力时，压力油路通过比例减压阀向与第一工作油口相通的工作油腔提供所需要的压力油，保证作业质量；本发明液压控制***中的比例减压阀在执行单元浮动和液压助力工况下分别起到补油和比例调压作用，实现了一阀两用，简化了液压***。

在本发明液压控制***的一个示意性的实施例中，如图1所示，该液压控制***用于控制执行单元的浮动和液压助力，其包括比例减压阀4、节流调速单元3以及第一换向阀7，第一换向阀7优选为二位四通的电磁换向阀或液控换向阀。第一换向阀7的第一工作油口A1和第二工作油口B1分别与执行单元的两个工作油腔相通，第一换向阀7的进油口P1和回油口T1相通并通过节流调速单元3与回油油路T相通，比例减压阀4的进油口与压力油路P连通，出油口与第一换向阀7的第一工作油口A1相通；

在执行单元处于浮动状态时，执行单元的两个工作油腔通过第一换向阀7相连通，压力油路P通过比例减压阀4向执行单元的两个工作油腔补油；

在执行单元需要液压助力时，执行单元的两个工作油腔通过第一换向阀7相断开，压力油路P通过比例减压阀4向与第一工作油口A1相通的工作油腔供油。

在该示意性的实施例中，通过设置比例减压阀4，在执行单元处于浮动状态时，第一换向阀7的第一工作油口A1和进油口P1相通，第二工作油口B1和回油口T1相通，而进油口P1和回油口T1相通，执行单元的两个工作油腔通过第一换向阀7相连通，节流调速单元3在回油油路上形成***背压，压力油路P通过比例减压阀4向执行单元的两个工作油腔补油，两个工作油腔连通的回油管路具有背压，两个工作油腔形成一定正压，防止执行单元在浮动过程中出现吸空现象产生负压，减小或消除了执行单元在停止作业时产生位移而影响作业质量；在执行单元需要液压助力时，第一换向阀7的第一工作油口A1和进油口P1断开，第二工作油口B1和回油口T1断开，执行单元的两个工作油腔通过第一换向阀7相断开，压力油路P通过比例减压阀4向与第一工作油口A1相通的工作油腔提供所需要的压力油，保证作业质量；因此本实施例中的比例减压阀4在执行单元浮动和液压助力工况下分别起到补油和比例调压作用，实现了一阀两用，简化了液压***。其中，节流调速单元3优选为节流孔或调速阀，节流孔和调速阀为常规的节流调速机构，易于获得，节约制造成本，当然节流调速单元也可以选用溢流阀或减压阀来代替。

作为对上述实施例的改进，如图1所示，液压控制***还包括串联在比例减压阀4的出油口与第一工作油口A1之间的第一单向阀5，第一单向阀5的进油口与比例减压阀4的出油口相通，出油口与第一工作油口A1相通。第一单向阀5能够防止压力油流向比例减压阀4，避免比例减压阀4受到其他油路的干扰，保护比例减压阀4。进一步地，液压控制***还包括压力传感器6，压力传感器6的测压点设置在第一单向阀5的出油口与第一工作油口A1之间的油路上，比例减压阀4能够根据压力传感器6检测的压力值改变输出压力。将压力传感器6的测压点设置在第一单向阀5的出油口与第一工作油口A1之间的油路上，压力传感器6能够准确检测比例减压阀4的输出压力，进而能够根据压力传感器6检测的压力值来改变比例减压阀4的输出压力来满足不同工况的压力需求。

上述实施例的液压控制***尤其适用于摊铺机熨平板的控制，如图1所示，执行单元包括提升油缸1和13，提升油缸1和13的有杆腔和无杆腔作为执行单元的两个工作油腔分别与第一工作油口A1和第二工作油口B1相通，提升油缸1和13的活塞杆连接摊铺机的大臂以提升或降低摊铺机的熨平板，在熨平板处于浮动状态时，通过比例减压阀4向提升油缸1和13的有杆腔和无杆腔补油，并在回油油路T上设置节流调速单元3，建立一定的背压，防止熨平板浮动过程中提升油缸1和13出现吸空现象产生负压，减小或消除摊铺机停车起步过程中提升油缸1和13产生位移而造成路面的压痕和起拱；该液压控制***中的比例减压阀4同时能够在向熨平板提供液压助力时对提升油缸1和13有杆腔压力进行比例调节，使熨平板等效重量和铺层材料相适应，保证摊铺厚度，实现了一阀两用，简化了液压***。当然，上述实施例的液压控制***还可以应用在其他工程机械上，在此不一一列举。

进一步地，以上述实施例的液压控制***应用于摊铺机为例，液压控制***还包括电动单向阀2和12、第二换向阀8、减压阀9、单向节流阀11以及具有背压的第二单向阀10，第二换向阀8优选为中位N型机能的三位四通电磁换向阀或三位四通液动换向阀，第二换向阀8的进油口P2和回油口T2分别与压力油路P和回油油路T相通，第二换向阀8的第三工作油口A2与减压阀9的进油口和第二单向阀10的出油口均相通，减压阀9的出油口和第二单向阀10的进油口均与提升油缸1、13的无杆腔相通，第二换向阀8的第四工作油口B2与单向节流阀11的第一油口相通，单向节流阀11的第二油口与电动单向阀2和12的进油口相通，其中，单向节流阀11包括并联连接的第三单向阀11-1和节流阀11-2，需要说明的是，单向节流阀11的第一油口与第三单向阀11-1的进油口相通，第二油口与第三单向阀11-1的出油口相通，电动单向阀2和12的出油口与提升油缸1和13的有杆腔相通；

在提升油缸1和13处于收缩状态时，第二换向阀8的进油口P2和第四工作油口B2相通，回油口T2和第三工作油口A2相通，压力油路P通过第二换向阀8和单向节流阀11中的第三单向阀11-1向提升油缸1和13的有杆腔供油，提升油缸1和13的无杆腔通过第二单向阀10和第二换向阀8向回油油路T回油，第二单向阀10设有一定背压，保证提升油缸1和13平稳收缩；

在提升油缸1和13处于伸出状态时，第二换向阀8的进油口P2和第三工作油口A2相通，回油口T2和第四工作油口B2相通，压力油路P通过第二换向阀8和减压阀9向提升油缸1和13的无杆腔供油，提升油缸1和13的有杆腔通过电动单向阀2和12、单向节流阀11中的节流阀11-2以及第二换向阀8向回油油路T回油，节流阀11-2形成一定背压，保证提升油缸1和13平稳伸出；

在提升油缸1和13处于闭锁状态时，压力油路P通过第二换向阀8和减压阀9向提升油缸1和13的无杆腔供油，提升油缸1和13的无杆腔保持一定压力值，无杆腔被锁死，避免提升油缸1和13收缩，电动单向阀2和12单向锁死提升油缸1和13的有杆腔，防止提升油缸1和13伸出。

该液压控制***的实施例在不增设设新油路的前提下，通过在与提升油缸无杆腔连接的油路上并联地设置减压阀9和第二单向阀10，就能实现提升油缸1和13在收缩时无杆腔回油、在伸出时无杆腔补油以及在闭锁时无杆腔锁死，进一步地使得液压控制***结构简单、紧凑。

本发明还进一步提供了一种摊铺机，其具有上述实施例的液压控制***。由于本发明液压控制***中的比例减压阀在执行单元浮动和液压助力工况下分别起到补油和比例调压作用，实现了一阀两用，简化了液压***，相应地，本发明摊铺机也具有上述有益的技术效果。

具体而言，摊铺机具有大臂和熨平板，如图1所示，执行单元包括提升油缸1和13，提升油缸1和13的有杆腔和无杆腔作为执行单元的两个工作油腔分别与第一工作油口A1和第二工作油口B1相通，提升油缸1和13的活塞杆连接摊铺机的大臂以提升或降低摊铺机的熨平板，当提升油缸1和13的活塞杆向上收缩时，熨平板提升；当提升油缸1和13的活塞杆向下伸出时，熨平板下降。

由此，本发明摊铺机一实施例的在不同工况下液压控制***的工作原理如下：

在摊铺机熨平板提升时，第二换向阀8的电磁铁Y1.1通电、Y1.2不通电，电动单向阀2和12的电磁铁Y2.1和Y2.2、比例减压阀4的电磁铁m1、第一换向阀7的电磁铁Y3均不通电，供油油路P的高压油由第二换向阀8的进油口P2到第四工作油口B2经单向阀11-1、电动单向阀2和12分别进入提升油缸1和13的有杆腔，提升油缸1和13的无杆腔通过单向阀10与第二换向阀8的第三工作油口A2相连通，第二换向阀8的第三工作油口A2经回油口T2与回油油路T相连通，提升油缸1和13的有杆腔为高压油，无杆腔为低压油，熨平板向上提升，其中单向阀10设定一定背压，保证熨平板平稳向上提升。

在摊铺机熨平板下降时，第二换向阀8的电磁铁Y1.2通电、Y1.1不通电，电动单向阀2和12的电磁铁Y2.1和Y2.2通电，比例减压阀4的电磁铁m1和第一换向阀7的电磁铁Y3均不通电，提升油缸1和13的有杆腔通过电动单向阀2和12与节流阀11-2相连通，节流阀11-2通过第二换向阀8的第四工作油口B2经回油口T2与回油油路T相连，熨平板在自重作用下下降，节流阀11-2形成一定背压，控制熨平板平稳下降，供油油路P的压力油经第二换向阀8的进油口P2到第三工作油口A2，再通过减压阀9向提升油缸1和13的无杆腔补油。

在摊铺机正常作业时，熨平板处于浮动状态，第二换向阀8的电磁铁Y1.1和Y1.2均不通电，电动单向阀2和12的电磁铁Y2.1和Y2.2、第一换向阀7的电磁铁Y3均通电，比例减压阀4的电磁铁m1按照由压力传感器6监测的压力需求值给定相应的电流值，第一换向阀7将提升油缸1和13的有杆腔和无杆腔相连通，并通过节流调速单元3与回油油路T相连通，供油油路P的压力油经过比例减压阀4和第一单向阀5，在电动单向阀2和12的作用下分别与提升油缸1和13的有杆腔和无杆腔相通，在熨平板浮动过程中，比例减压阀4能够以一定压力值向提升油缸1和13的有杆腔和无杆腔补油，节流调速单元3建立一定背压，防止在熨平板浮动过程中提升油缸出1和13出现吸空现象产生负压，减小或消除摊铺机停车起步过程中提升油缸1和13产生位移而造成路面的压痕和起拱。

在摊铺机熨平板需要提供液压助力时，第一换向阀7的电磁铁Y3、第二换向阀8的电磁铁Y1.1和Y1.2均不通电，电动单向阀2和12的电磁铁Y2.1和Y2.2通电，比例减压阀4的电磁铁m1按照由压力传感器6监测的压力需求值给定相应的电流值，供油油路P的压力油经比例减压阀4调节压力后通过第一单向阀5、电动单向阀2和12进入提升油缸1和13的有杆腔，提升油缸1和13的有杆腔始终保持与铺层材料相适应的压力值，提升油缸1和提升油缸13的无杆腔通过第二单向阀10、第二换向阀8的第三工作油口A2至回油口T2口与回油油路T相连通，提升油缸1和13使熨平板受到向上的力，减轻熨平板重量，保证摊铺厚度。

在摊铺机熨平板闭锁时，第二换向阀8的电磁铁Y1.1不通电、Y1.2通电，第一换向阀7的电磁铁Y3、电动单向阀2和12的电磁铁Y2.1和Y2.2、比例减压阀4的电磁铁m1均不通电，电动单向阀2和12将提升油缸1和13的有杆腔的油液锁死，防止熨平板下降，供油油路P的压力油经第二换向阀8和减压阀9减压后与提升油缸1和13的无杆腔相连，提升油缸1和13无杆腔保持一定压力值，避免熨平板向上提升。

以上结合的实施例对于本发明的实施方式做出详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。例如电动单向阀2和12也可以用液控单向阀代替。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理和实质精神的情况下对这些实施方式进行多种变化、修改、等效替换和变型仍落入在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种液压控制***，用于控制执行单元的浮动和液压助力，其特征在于，包括比例减压阀(4)、节流调速单元(3)以及第一换向阀(7)，所述第一换向阀(7)的第一工作油口(A1)和第二工作油口(B1)分别与所述执行单元的两个工作油腔相通，所述第一换向阀(7)的进油口(P1)和回油口(T1)相通并通过所述节流调速单元(3)与回油油路T相通，所述比例减压阀(4)的进油口与压力油路P连通，出油口与所述第一换向阀(7)的第一工作油口(A1)相通；

在所述执行单元处于浮动状态时，所述执行单元的两个工作油腔通过所述第一换向阀(7)相连通，所述压力油路P通过比例减压阀(4)向所述执行单元的两个工作油腔补油；

在所述执行单元需要液压助力时，所述执行单元的两个工作油腔通过所述第一换向阀(7)相断开，所述压力油路P通过所述比例减压阀(4)向与所述第一工作油口(A1)相通的工作油腔供油；

所述执行单元包括提升油缸(1、13)，所述提升油缸(1、13)的有杆腔和无杆腔作为所述执行单元的两个工作油腔分别与所述第一工作油口(A1)和所述第二工作油口(B1)相通；

所述液压控制***还包括电动单向阀(2、12)、第二换向阀(8)、减压阀(9)、单向节流阀(11)以及具有背压的第二单向阀(10)，所述减压阀(9)和所述第二单向阀(10)并联地设置在与所述提升油缸(1、13)无杆腔连接的油路上，所述第二换向阀(8)的进油口(P2)和回油口(T2)分别与所述压力油路P和所述回油油路T相通，所述第二换向阀(8)的第三工作油口(A2)与所述减压阀(9)的进油口和所述第二单向阀(10)的出油口均相通，所述减压阀(9)的出油口和所述第二单向阀(10)的进油口均与所述提升油缸(1、13)的无杆腔相通，所述第二换向阀(8)的第四工作油口(B2)与所述单向节流阀(11)的第一油口相通，所述单向节流阀(11)的第二油口与所述电动单向阀(2、12)的进油口相通，所述电动单向阀(2、12)的出油口与所述提升油缸(1、13)的有杆腔相通；

在所述提升油缸(1、13)处于收缩状态时，所述压力油路P通过所述第二换向阀(8)和所述单向节流阀(11)向所述提升油缸(1、13)的有杆腔供油，所述提升油缸(1、13)的无杆腔通过所述第二单向阀(10)和所述第二换向阀(8)向所述回油油路T回油；

在所述提升油缸(1、13)处于伸出状态时，所述压力油路P通过所述第二换向阀(8)和所述减压阀(9)向所述提升油缸(1、13)的无杆腔供油，所述提升油缸(1、13)的有杆腔通过所述电动单向阀(2、12)、所述单向节流阀(11)以及所述第二换向阀(8)向所述回油油路T回油；

在所述提升油缸(1、13)处于闭锁状态时，所述压力油路P通过所述第二换向阀(8)和所述减压阀(9)向所述提升油缸(1、13)的无杆腔供油，所述电动单向阀(2、12)单向锁死所述提升油缸(1、13)的有杆腔。

2.根据权利要求1所述的液压控制***，其特征在于，节流调速单元(3)为节流孔或调速阀。

3.根据权利要求1所述的液压控制***，其特征在于，还包括串联在所述比例减压阀(4)的出油口与所述第一工作油口(A1)之间的第一单向阀(5)，所述第一单向阀(5)的进油口与所述比例减压阀(4)的出油口相通，所述第一单向阀(5)的出油口与所述第一工作油口(A1)相通。

4.根据权利要求3所述的液压控制***，其特征在于，还包括压力传感器(6)，所述压力传感器(6)的测压点设置在所述第一单向阀(5)的出油口与所述第一工作油口(A1)之间的油路上，所述比例减压阀(4)能够根据所述压力传感器(6)检测的压力值改变输出压力。

5.根据权利要求1所述的液压控制***，其特征在于，所述第二换向阀(8)为中位N型机能的三位四通电磁换向阀或三位四通液动换向阀。

6.一种摊铺机，其特征在于，具有权利要求1～5任一项所述的液压控制***。

7.根据权利要求6所述的摊铺机，其特征在于，所述执行单元包括提升油缸(1、13)，所述提升油缸(1、13)的有杆腔和无杆腔作为所述执行单元的两个工作油腔分别与所述第一工作油口(A1)和所述第二工作油口(B1)相通，所述提升油缸(1、13)的活塞杆连接所述摊铺机的大臂以提升或降低所述摊铺机的熨平板。