CN106837926A - 液压缸、液压回路和消防车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压领域，公开了一种液压缸、液压回路和消防车。该液压缸包括缸体内腔，能够往复作用于缸体内腔的第一活塞杆(11)，第一活塞杆(11)包括连接在一起的第一活塞(111)和第一杆(112)，第一杆(112)内形成有与缸体内腔连通的空腔(113)，和第二活塞杆(12)，第二活塞杆(12)包括与缸体内腔固定连接的第二杆(121)和与第二杆(121)相连的第二活塞(122)。其中，第二杆(121)延伸穿过第一活塞(111)进入空腔(113)，并且第二活塞(122)在第一活塞(111)运动时作用于空腔(113)的腔壁。本发明的液压缸能够有效地防止自身的误动作，从而有效防止消防车的工作斗摆动的误动作。

Description

液压缸、液压回路和消防车

技术领域

本发明涉及液压领域，具体地，涉及一种液压缸、液压回路和消防车。

背景技术

目前越来越多的火灾发生在高处，例如高层建筑上，因此对登高平台消防车的使用越来越广泛。登高平台消防车用于辅助消防员完成登高扑救高层建筑、高大设施、油罐等火灾，营救被困人员，抢救贵重物资以及完成其他救援任务。通常地，登高平台消防车上设置有工作斗，该工作斗通过液压回路进行控制，以辅助消防员实施救火或救援行动。为了救援方便，工作斗需要能够左右摆动，从而可以更好的接近起火建筑物，以便被救工作可以更好的开展。

然而，在目前现有的登高平台消防车上的工作斗的液压回路中，由于***背压的存在以及换向阀中位的泄露，可能会引起工作斗摆动的误动作，因此可能会导致车辆处于不可控的状态。如图3所示，由于工作斗摆动只要克服轴承的摩擦力，因此只需要很小的压力，因此现有的液压回路中通常设置单向阀4’，当三位换向阀3在中位时，油缸1’本应该锁止，但是减压阀5存在泄露以及整个液压***背压会导致单向阀4’后的***背压增大，且换向阀3本身会向锁止阀2泄漏少量的液压油，在二者的综合作用下，会有液压油通过三位换向阀3到达锁止阀2，使得油缸1’形成差动缸，此时油缸1’向外伸出，从而引起工作斗摆动的误动作。

针对现有技术的不足之处，本领域的技术人员希望寻求一种能够防止工作斗摆动的误动作的液压缸、液压回路和消防车。

发明内容

本发明的目的是提供一种能够防止工作斗摆动的误动作的液压缸、液压回路和消防车。

为了实现上述目的，本发明提供了一种液压缸，所述液压缸包括：缸体内腔，能够往复作用于所述缸体内腔的第一活塞杆，所述第一活塞杆包括连接在一起的第一活塞和第一杆，所述第一杆内形成有与所述缸体内腔连通的空腔，和第二活塞杆，所述第二活塞杆包括与所述缸体内腔固定连接的第二杆和与所述第二杆相连的第二活塞。其中，所述第二杆延伸穿过所述第一活塞进入所述空腔，并且所述第二活塞在所述第一活塞运动时作用于所述空腔的腔壁。

优选地，第一活塞杆和所述第二活塞杆同轴设置。

优选地，第一活塞将所述缸体内腔分隔形成第一腔室和第二腔室，所述第二杆固定在第一腔室内，所述第一杆位于所述第二腔室内。其中，所述第一活塞在第一腔室内的作用面积等于所述第一活塞在第二腔室内的作用面积与第二活塞在空腔内的作用面积之和。

优选地，第一杆的空腔的腔壁中形成有用于连通所述空腔和所述第二腔室的连通通道，所述连通通道沿所述第一杆的长度方向延伸，并且所述连通通道的入口和出口分别形成在所述第一杆的两端。

本发明还提出了一种液压回路，所述液压回路包括连接在一起的上述液压缸和用于控制所述液压缸运动的第一控制阀，所述第一控制阀包括与液压回路的工作进油口连通的进油口和与液压回路的工作出油口连通的回油口。其中，所述第一控制阀的工作进油口、回油口、所述液压回路的工作进油口和工作出油口之间设置有第二控制阀，所述第二控制阀具有将所述进油口与工作进油口、所述回油口与工作出油口同时连通的第一控制位和将所述进油口与工作进油口、所述回油口与工作出油口同时断开的第二控制位。

优选地，第一控制阀为三位换向阀，所述三位换向阀位于中位时所述第二控制阀位于所述第二控制位，且所述三位换向阀位于非中位时所述第二控制阀位于所述第一控制位。

优选地，第二控制阀为二位换向阀。

优选地，第一控制阀还包括与所述液压缸连通的第一工作油口和第二工作油口。其中，所述第一工作油口与所述液压缸的第一腔室连通，所述第二工作油口与所述液压缸的第二腔室连通。

优选地，第一控制阀的第一工作油口、第二工作油口与所述液压缸之间设置有锁止阀。

优选地，液压回路的工作进油口、工作出油口与所述第二控制阀之间设置有减压阀。

本发明还提出了一种消防车，所述消防车包括工作斗和与所述工作斗相连的上述液压回路，其中所述工作斗与所述液压缸相连。

通过上述技术方案，本发明的液压缸在工作时，由于第二活塞杆与缸体内腔固定连接，因此其始终保持不动，第一活塞受力后使得第一活塞杆在缸体内腔中往复运动。随着第一活塞杆在缸体内腔中的往复运动，第一杆的空腔的腔壁与第二活塞之间发生相对运动。液压缸在第一活塞杆和第二活塞杆的共同作用下实现其施力操作。与现有技术中的活塞杆相比，本发明通过在第一杆内设置空腔，并且该内腔内设置第二活塞，从而增加了第一杆所在腔室的作用面积，同时，第二杆的设置减小了第二杆所在腔室的作用面积，通过具体设置第一杆所示在腔室的作用面积和第二杆所在腔室的作用面积，可有效避免液压缸在停止工作后的误动作。

本发明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

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明的液压回路的结构示意图；

图2是根据本发明的液压回路中的液压缸的结构示意图；

图3是现有技术中的液压回路的结构示意图。

附图标记说明

1 液压缸 2 锁止阀

3 第一控制阀 4 第二控制阀

5 减压阀 11 第一活塞杆

12 第二活塞杆 111 第一活塞

112 第一杆 121 第二杆

122 第二活塞 113 空腔

13 第一腔室 14 第二腔室

15 连通通道 151 连通通道的入口

152 连通通道的出口 P 液压回路的工作进油口

T 液压回路的工作出油口 P1 第一控制阀的进油口

T1 第一控制阀的出油口 A 第一工作油口

B 第二工作油口 1’ 油缸

4’ 单向阀

具体实施方式

以下结合附图对本发明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发明，并不用于限制本发明。

图1和图2均示出了根据本发明提供的液压缸的结构示意图。结合图1和图2所示，液压缸1包括：缸体内腔，能够往复作用于缸体内腔的第一活塞杆11(如图2所示)，第一活塞杆11包括连接在一起的第一活塞111和第一杆112，第一杆112内形成有与缸体内腔连通的空腔113；第二活塞杆12(如图2所示)，第二活塞杆12包括与缸体内腔固定连接的第二杆121和与第二杆121相连的第二活塞122。其中，第二杆121延伸穿过第一活塞111进入空腔113，并且第二活塞122在第一活塞111运动时作用于空腔113的腔壁。

通过上述技术方案，本发明的液压缸1在工作时，由于第二活塞杆12与缸体内腔固定连接，因此其始终保持不动，第一活塞111受力后使得第一活塞杆11在缸体内腔中往复运动。随着第一活塞杆11在缸体内腔中的往复运动，第一杆112的空腔的腔壁与第二活塞122之间发生相对运动。液压缸在第一活塞杆11和第二活塞杆12的共同作用下实现其施力操作。与现有技术中的液压缸1’(如图3所示)相比，本发明通过在第一杆112内设置空腔113，并且该空腔113内设置第二活塞122，该第二活塞122的设置相当于增加了对第一杆112所在腔室的作用面积，从而增加了第一活塞111在第一杆112所在腔室的作用面积，同时，第二杆121的设置减小了第一活塞111在第二杆121所在腔室的作用面积，通过具体设置第一活塞111、第二活塞122在第一杆112所示在腔室的作用面积和第一活塞111在第二杆121所在腔室的作用面积，可有效避免液压缸1在停止工作后的误动作。

具体地，如图1所示，第一活塞杆11和第二活塞杆12同轴设置。第一活塞111将缸体内腔分隔形成第一腔室13和第二腔室14，第二杆121固定在第一腔室13内，第一杆112位于第二腔室14内。其中，第一活塞111在第一腔室13内的作用面积(即在图1所示的平面内第一腔室13的总面积A1与第二杆所占面积A4之差)等于第一活塞111在第二腔室14内的作用面积A2与第二活塞122在空腔113内的作用面积A3之和。通过该设置，即便控制液压缸1工作的液压***中存在背压形成差动缸，该油缸1也能够有效地锁止，因此该油缸1不会产生误动作，从而提高了液压缸工作的可靠性。

在如图1所示的优选地实施方式中，第一杆112的空腔113的腔壁中形成有用于连通空腔113和第二腔室14的连通通道15，连通通道15沿第一杆112的长度方向延伸，并且连通通道15的入口151和出口152分别形成在第一杆112的两端。该连通通道15实现空腔113与第二腔室14的连通，从而当第一活塞向右运动时，油液可自连通通道15的入口151流向出口152并最终流入第二腔室14，而当第一活塞向左运动时，油液可自第二腔室14经连通通道15的出口152流至入口151并最终进入空腔113。

值得注意的是，由第一杆112、第一活塞111、第二活塞122形成的空间(即图1所示的第一活塞111与第二活塞122之间的区域)与第一腔室13连通，由于该空间的作用面积较小，因此可忽略不计。

此外，本发明还提出了一种液压回路，如图2所示，该液压回路包括连接在一起的上述液压缸1和用于控制液压缸1运动的第一控制阀3，第一控制阀3包括与液压回路的工作进油口P连通的进油口P1和与液压回路的工作出油口T连通的回油口T1，第一控制阀3的工作进油口P1、回油口T1、液压回路的工作进油口P和工作出油口T之间设置有第二控制阀4。其中，第二控制阀4具有将进油口P1与工作进油口P、回油口T1与工作出油口T同时连通的第一控制位和将进油口P1与工作进油口P、回油口T1与工作出油口T同时断开的第二控制位。

通过该设置，当第二控制阀4位于第一控制位时，液压回路连通，此时液压缸1开始进行施力操作，当第二控制阀4位于第二控制位时，液压回路断开，此时液压缸1停止施力操作。当第二控制阀4位于第二控制位时，可以将液压回路的工作出油口T形成的背压完全隔离在***之外，即避免了该背压对第一控制阀3的影响；同时也可以将液压回路的工作进油口P处的压力隔离在***之外，即避免了液压回路的工作进油口P处的压力对第一控制阀3的影响，第一控制阀3在该第二控制阀4的作用下得到了很好地保护，从而避免液压油进一步通过第一控制阀3进入液压缸1内而致使液压缸1形成差动缸，即有效地防止了液压缸发生误动作，提高了油缸1的工作可靠性。

在如图2所示的优选地实施方式中，第一控制阀3为三位换向阀，三位换向阀3位于中位时第二控制阀4位于第二控制位，且三位换向阀3位于非中位时第二控制阀4位于第一控制位。进一步优选地，第二控制阀4为二位换向阀。还优选地，该第一换向阀和第二换向阀也可以为气动阀或液动阀。

根据本发明，第一控制阀3还包括与液压缸1连通的第一工作油口A和第二工作油口B。其中，第一工作油口A与液压缸1的第一腔室13连通，第二工作油口B与液压缸1的第二腔室14连通。第一控制阀3的第一工作油口A、第二工作油口B与液压缸1之间设置有锁止阀2。该锁止阀用于进一步保证当第一控制阀3位于中位、第二控制阀位于第二控制位时对液压缸的锁死。

如图2所示，优选地，液压回路的工作进油口P、工作出油口T与第二控制阀4之间还可设置减压阀5。该减压阀5用于将液压回路中的压力保持到所需要的合适压力，从而保护第二控制阀4、第一控制阀3、锁止阀2以及液压缸1不被高压所破坏，同时还可保证工作出油口T处压力的稳定。

此外，本发明还提出了一种消防车，消防车包括工作斗和与工作斗相连的上述液压回路，其中工作斗与液压缸1相连。由于本发明的液压回路能够有效地防止液压缸1的操作误动作，因此应用该液压回路的消防车的工作斗在操作时更为稳定，以防止在救援时工作斗摆动的误动作致使消防车处于不可控的状态。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

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，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (11)

1.一种液压缸，其特征在于，所述液压缸(1)包括：

缸体内腔，

能够往复作用于所述缸体内腔的第一活塞杆(11)，所述第一活塞杆(11)包括连接在一起的第一活塞(111)和第一杆(112)，所述第一杆(112)内形成有与所述缸体内腔连通的空腔(113)，和

第二活塞杆(12)，所述第二活塞杆(12)包括与所述缸体内腔固定连接的第二杆(121)和与所述第二杆(121)相连的第二活塞(122)，

其中，所述第二杆(121)延伸穿过所述第一活塞(111)进入所述空腔(113)，并且所述第二活塞(122)在所述第一活塞(111)运动时作用于所述空腔(113)的腔壁。

2.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于，所述第一活塞杆(11)和所述第二活塞杆(12)同轴设置。

3.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于，所述第一活塞(111)将所述缸体内腔分隔形成第一腔室(13)和第二腔室(14)，所述第二杆(121)固定在第一腔室(13)内，所述第一杆(112)位于所述第二腔室(14)内，其中，所述第一活塞(111)在第一腔室(13)内的作用面积等于所述第一活塞(111)在第二腔室(14)内的作用面积与第二活塞(122)在空腔(113)内的作用面积之和。

4.根据权利要求1所述的液压缸，其特征在于，所述第一杆(112)的空腔(113)的腔壁中形成有用于连通所述空腔(113)和所述第二腔室(14)的连通通道(15)，所述连通通道(15)沿所述第一杆(112)的长度方向延伸，并且所述连通通道(15)的入口(151)和出口(152)分别形成在所述第一杆(112)的两端。

5.一种液压回路，所述液压回路包括连接在一起的根据权利要求1至4中任一项所述的液压缸(1)和用于控制所述液压缸(1)运动的第一控制阀(3)，所述第一控制阀(3)包括与液压回路的工作进油口(P)连通的进油口(P1)和与液压回路的工作出油口(T)连通的回油口(T1)，其特征在于，所述第一控制阀(3)的工作进油口(P1)、回油口(T1)、所述液压回路的工作进油口(P)和工作出油口(T)之间设置有第二控制阀(4)，其中，所述第二控制阀(4)具有将所述进油口(P1)与工作进油口(P)、所述回油口(T1)与工作出油口(T)同时连通的第一控制位和将所述进油口(P1)与工作进油口(P)、所述回油口(T1)与工作出油口(T)同时断开的第二控制位。

6.根据权利要求5所述的液压回路，其特征在于，所述第一控制阀(3)为三位换向阀，所述三位换向阀(3)位于中位时所述第二控制阀(4)位于所述第二控制位，且所述三位换向阀(3)位于非中位时所述第二控制阀(4)位于所述第一控制位。

7.根据权利要求6所述的液压回路，其特征在于，所述第二控制阀(4)为二位换向阀。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的液压回路，其特征在于，所述第一控制阀(3)还包括与所述液压缸(1)连通的第一工作油口(A)和第二工作油口(B)，其中，所述第一工作油口(A)与所述液压缸(1)的第一腔室(13)连通，所述第二工作油口(B)与所述液压缸(1)的第二腔室(14)连通。

9.根据权利要求8所述的液压回路，其特征在于，所述第一控制阀(3)的第一工作油口(A)、第二工作油口(B)与所述液压缸(1)之间设置有锁止阀(2)。

10.根据权利要求9所述的液压回路，其特征在于，所述液压回路的工作进油口(P)、工作出油口(T)与所述第二控制阀(4)之间设置有减压阀(5)。

11.一种消防车，其特征在于，所述消防车包括工作斗和与所述工作斗相连的根据权利要求5-10中任一项所述的液压回路，其中所述工作斗与所述液压缸(1)相连。