CN112855650B - 支腿液压控制***及起重机 - Google Patents

支腿液压控制***及起重机 Download PDF

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Abstract

本公开涉及一种支腿液压控制***及起重机，支腿液压控制***包括液压泵、多路阀、水平支腿油缸、竖直支腿油缸、控制阀组件和油箱。多路阀包括第一联换向阀和第二联换向阀，控制阀组件包括背压阀，背压阀具有使进油口C1和出油口C2导通的第一工作位置以及仅允许进油口C1流向出油口C2单向导通的第二工作位置。出油口C2分别与水平、竖直支腿油缸的有杆腔连通。第一联换向阀的进油口P1与液压泵连通，第一联换向阀的两个工作油口D1、D2分别与进油口C1和第二联换向阀的进油口P2连通。第二联换向阀的工作油口A1、B1分别与水平、竖直支腿油缸的无杆腔连通。第一联换向阀被配置为当工作油口D1、D2均不供油时，工作油口D1能够与油箱连通。

Description

支腿液压控制***及起重机
技术领域
本公开涉及工程机械领域，具体地，涉及一种支腿液压控制***及起重机。
背景技术
混凝土车、起重机等工程机械上一般都安装有控制支腿摆动的油缸。通常通过水平、垂直两个油缸分别控制水平支腿和垂直支腿，以实现支腿沿水平或垂直方向的伸出和缩回动作。当起重机在行驶状态时急转弯时，由于惯性，支腿可能会连同水平油缸的活塞杆一起被甩出，造成危险。
发明内容
本公开的目的是提供一种支腿液压控制***及起重机，在急转弯等情况下，能够防止水平支腿与水平油缸分离，水平支腿被甩出。
为了实现上述目的，本公开提供一种支腿液压控制***，其包括液压泵、多路阀、水平支腿油缸、竖直支腿油缸、控制阀组件和油箱，所述多路阀包括第一联换向阀和第二联换向阀，所述控制阀组件包括背压阀，所述背压阀至少包括进油口C1和出油口C2，且具有使所述进油口C1和所述出油口C2 导通的第一工作位置以及仅允许所述进油口C1流向所述出油口C2单向导通的第二工作位置，所述出油口C2分别与所述水平支腿油缸的有杆腔和所述竖直支腿油缸的有杆腔连通，所述第一联换向阀的进油口P1与所述液压泵连通，所述第一联换向阀的两个工作油口D1、D2分别与所述进油口C1 和所述第二联换向阀的进油口P2连通，所述第二联换向阀包括两个工作油口A1、B1，所述工作油口A1、B1分别与所述水平支腿油缸的无杆腔和所述竖直支腿油缸的无杆腔连通，所述第一联换向阀被配置为当所述工作油口 D1、D2均不供油时，所述工作油口D1能够与所述油箱连通。
可选地，所述背压阀为液控阀，所述液控阀的液控口X1与所述第一联换向阀的进油口P1连通，所述液控口X1达到开启压力时，所述液控阀位于所述第一工作位置。
可选地，所述液控阀的开启压力为3～5bar。
可选地，所述控制阀组件还包括单向阀和节流件，所述单向阀的正向端与所述第一联换向阀的进油口P1连通，所述单向阀的反向端与所述液控口 X1连通，所述节流件并联于所述单向阀的正向端和反向端之间。
可选地，所述节流件为节流阀，或，所述节流件为并联于所述单向阀的正向端和反向端之间的管道中设置的节流孔。
可选地，所述支腿液压控制***还包括双向液压锁，所述双向液压锁连接在所述工作油口B1、所述出油口C2与所述竖直支腿油缸的有杆腔和无杆腔之间的管路上。
可选地，所述背压阀为二位二通换向阀。
可选地，所述背压阀为零泄漏换向阀。
可选地，单个所述水平支腿油缸、单个所述竖直支腿油缸和单个第二联换向阀为一组支腿油缸组，所述支腿油缸组的数量为多个，且相互并联设置，每个所述支腿油缸组中的第二联换向阀的进油口均与所述工作油口D2连通，每个所述支腿油缸组中的所述水平支腿油缸的有杆腔、所述竖直支腿油缸的有杆腔均与所述出油口C2连通。
根据本方案的另一方面还提供了一种起重机，其包括上述的支腿液压控制***。
通过上述技术方案，既能够在起重机行走时对水平油缸保压，防止水平支腿被甩出，又能够在起重机起吊时使得水平油缸处于浮动状态，保护水平油缸和水平支腿，防止其受压损坏。
本公开的其他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公开的进一步理解，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公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开一种实施方式的支腿液压控制***的处于未启动状态时的原理图；
图2是本公开一种实施方式的支腿液压控制***的处于起吊状态时的原理图。
附图标记说明
100-支腿液压控制***；10-液压泵；20-多路阀；21-第一联换向阀；22- 第二联换向阀；30-水平支腿油缸；40-竖直支腿油缸；50-控制阀组件；51- 背压阀；511-第一工作位置；512-第二工作位置；513-单向阀；514-节流件； 60-油箱；61-回油过滤器；70-双向液压锁。
具体实施方式
以下结合附图对本公开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公开，并不用于限制本公开。
在本公开中，在未作相反说明的情况下，“水平支腿油缸”指的是用于控制起重机或其他机械的水平支腿伸出或缩回的油缸，并不表示该油缸是沿水平方向设置的，同理，“竖直支腿油缸”指的是用于控制起重机或其他机械的竖直支腿伸出或缩回的油缸，并不表示该油缸是沿竖直方向设置的。“导通”指的是两个方向均能够导通。“背压阀”包括能够产生背压的各种类型的阀，不单指某个类型的阀。此外，本公开实施例中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。
如图1和图2所示，根据本公开的一个方面，提供了一种支腿液压控制***100，能够应用于起重机或混凝土车等具有支腿的机械上，既能够在起重机行走时对水平支腿油缸30保压，又能够在起重机起吊时使得水平油缸处于浮动状态。
该支腿液压控制***100包括液压泵10、多路阀20、水平支腿油缸30、竖直支腿油缸40、控制阀组件50和油箱60。多路阀20包括第一联换向阀 21和第二联换向阀22。第一联换向阀21的回油口T1和第二联换向阀22的回油口T2分别与油箱60连通。控制阀组件50包括背压阀51。背压阀51 至少包括进油口C1和出油口C2，且具有使进油口C1和出油口C2导通的第一工作位置511以及仅允许进油口C1流向出油口C2单向导通的第二工作位置512。
出油口C2分别与水平支腿油缸30的有杆腔和竖直支腿油缸40的有杆腔连通。第一联换向阀21的进油口P1与液压泵10连通，第一联换向阀21 的两个工作油口D1、D2分别与进油口C1和第二联换向阀22的进油口P2 连通。第二联换向阀22包括两个工作油口A1、B1，工作油口A1、B1分别与水平支腿油缸30的无杆腔和竖直支腿油缸40的无杆腔连通。第一联换向阀21被配置为当工作油口D1、D2均不供油时，工作油口D1能够与油箱 60连通。
根据起重机的不同状态，支腿液压控制***100包括未启动状态(图1 所示)、收放支腿状态和起吊状态(如图2所示)。收放支腿状态包括水平支腿油缸30伸出、缩回状态和竖直支腿油缸40伸出、缩回状态。
起重机行驶时或者起重机不工作静止时，支腿液压控制***100处于如图1所示的未启动状态。液压泵10供给的液压油需要分别经过第一联换向阀21和第二联换向阀22提供给水平支腿油缸30和竖直支腿油缸40。在此状态时，第一联换向阀21的工作油口D1和D2均与进油口P1截止，第二联换向阀22的进油口P2、回油口T2与工作油口A1、B1截止，从而使得水平支腿油缸30的无杆腔中无液压油进入或流出。与此同时，水平支腿油缸30的有杆腔与背压阀51的出油C2口连通，而处于第二工作位置512的背压阀51从出油口C2到进油口C1的方向是截止的。因此，水平支腿油缸 30的有杆腔和无杆腔中的液压油能够保持于水平支腿油缸30中，产生背压，从而使水平支腿油缸30能够对水平支腿产生一定的保持力，使得起重机在急转弯时水平支腿不会与水平支腿油缸30分离而被甩出。
支腿液压控制***100处于起吊状态时，如图2所示，与其处于未启动状态的区别在于，此时背压阀51处于进油口C1和出油口C2导通的第一工作位置511。此时，由于第一联换向阀21和第二联换向阀22的工作位置与未启动状态时的一致，水平支腿油缸30的无杆腔中无液压油进入或流出，而水平支腿油缸30的有杆腔能够依次通过背压阀51的出油口C2、进油口 C1以及第一联换向阀21的工作油口D1与油箱60连通。因此，此时水平支腿油缸30的活塞能够相对于油缸前后移动，处于浮动状态，进而使得水平支腿处于浮动状态。起重机在起吊工作时，水平支腿会承受一定的弯矩，由于此时水平支腿处于浮动状态，可以根据承受的载荷做相应的移动，从而能够起到保护水平支腿的作用。
在本公开中对如何启动背压阀51切换工作位置不作限制，在一种实施方式中，背压阀51为液控阀。液控阀的液控口X1与第一联换向阀21的进油口P1连通。液控口X1达到开启压力时，液控阀位于第一工作位置511。
如上文所述，如图2所示，当起重机进行起吊作业时，液压泵10启动，从而使得液控阀的液控口X1中流入液压油，并达到开启压力，使得液控阀切换至第一工作位置511。此时，水平支腿油缸30的无杆腔中无液压油进入或流出，水平支腿油缸30的有杆腔能够与油箱60连通，使得水平支腿处于浮动状态。通过设置液控阀来切换第一工作位置511和第二工作位置512，液压泵10启动后自动启动液控阀，切换及时，也不用设置额外的切换装置，结构简单。
在其他实施方式中，也可以采用电控背压阀51，当起重机进行起吊工作时，通过控制器控制电控背压阀51通电或断电，以使电控背压阀51处于第一工作位置511。
进一步地，液控阀的开启压力为3～5bar，优选地，为5bar。液控阀的开启压力较小，从而能够在起重机刚刚开始进行起吊做作业时，液压泵10刚刚启动时，液控阀就能够切换至第一工作位置511，使得水平支腿油缸30 迅速处于浮动状态，尽快获得保护。
在本公开一种实施方式中，如图1所示，控制阀组件50还包括单向阀 513和节流件514。单向阀513的正向端与液压泵10连通，单向阀513的反向端与液控口X1连通，节流件514并联于单向阀513的正向端和反向端之间。
通过设置与液控口X1连通的节流件514和单向阀513，当支腿液压控制***100需要从收放支腿状态或起吊状态切换回未启动状态时，液压泵10 停止供油。液控口X1处的液压油通过节流件514慢慢回流，由于节流件514 的产生的阻尼作用，液压阀会从第一工作位置511(进油口C1和出油口C2 连通)慢慢地切换至第二工作位置512(出油口C2流向进油口C1方向截止)。在此切换过程中，水平支腿油缸30有杆腔和与其连通的管路中的液压油能够通过进油口C1和出油口C2流走，从而使得水平支腿油缸30中产生的背压会更大，进而使得对水平支腿的保持力会更大，进而保证起重机在转弯时水平支腿不会从水平支腿油缸30中甩出。
当支腿液压控制***100需要从未启动状态切换至收放支腿状态或起吊状态时，液压泵10中的液压油能够从单向阀513的正向端迅速流向反向端，提供液压油给液控口X1，迅速启动液控阀，使其处于第一工作位置511，使得水平支腿油缸30和竖直支腿油缸40中的液压油能够排出至油箱60中，使得水平支腿油缸30能够及时处于浮动状态，或者水平支腿油缸30和竖直支腿油缸40能够迅速伸出或者缩回。
在本公开中的对节流件514的结构不作限制，只要能够起到节流作用即可。在一种实施方式中，节流件514为节流阀，或，节流件514为并联于单向阀513的正向端和反向端之间的管道中设置的节流孔。进一步地，节流孔的直径可以是φ0.5mm左右。在其他实施方式中，节流件514还可以是调节阀等其他具有调节流量功能的阀。
为了防止竖直支腿伸出后受力下降，支腿液压控制***100还包括双向液压锁70。双向液压锁70连接在工作油口B1、出油口C2与竖直支腿油缸 40的有杆腔和无杆腔之间的管路上。
通过设置双向液压锁70，在起吊状态时，竖直支腿油缸40的有杆腔和无杆腔中的液压油均能够保持于竖直支腿油缸40中，从而能够锁止住竖直支腿油缸40的位置，防止起吊时竖直支腿下沉。
在本公开中对背压阀51的具体结构不作限制，只要能够具有上述第一工作位置511和第二工作位置512即可。在一种实施方式中，如图1和图2 所示，背压阀51为二位二通换向阀。该二位二通换向阀在第一工作位置511，进油口C1和出油口C2是导通的，在第二工作位置512，出油口C2流向进油口C1的方向单向截止。
在其他实施方式中，背压阀51还可以是多位多通的换向阀，只要该换向阀能够具有上述的第一工作位置511和第二工作位置512即可。例如背压阀51还可以是三位两通、三位三通换向阀或四位两通换向阀等，通过切换阀芯的位置，具有进油口和出油口导通的第一工作位置511和仅允许进油口流向出油口单向导通的第二工作位置512。
为了使得处于第二工作位置512的背压阀51尽量不会泄露水平支腿油缸30内的液压油，背压阀51为零泄漏换向阀。这样可以使得，在未启动状态时，水平支腿油缸30的有杆腔中的液压油完全不会通过背压阀51泄漏，从而可以使产生的背压长时间地保持住。
在本公开一种实施方式中，如图1和图2所示，为了控制起重机的不同的支腿，单个水平支腿油缸30、单个竖直支腿油缸40和单个第二联换向阀 22为一组支腿油缸组，支腿油缸组的数量为多个，且相互并联设置。每个支腿油缸组中的第二联换向阀22的进油口均与工作油口D2连通，每个支腿油缸组中的水平支腿油缸30的有杆腔、竖直支腿油缸40的有杆腔均与出油口 C2连通。每个第二联换向阀22的回油口T2分别与油箱60连通。
通过将各个支腿油缸组进行并联能够保持各个支腿油缸中的各个油缸的伸出或缩回的动作能够保持高度一致。而且能够使得设置的控制阀组件50 能够控制各个支腿油缸组中的油缸，使得各个水平支腿油缸30均能够在未启动状态产生足够的背压，避免支腿被甩出；能够在起吊状态处于浮动状态，防止起吊时水平支腿油缸30受力损坏。
以图1和图2中的具体设置的换向阀为例，说明支腿液压控制***处于各种不同状态中，各个阀所处的工作位置。其中背压阀51为二位二通换向阀，第一联换向阀21为三位六通换向阀，第二联换向阀22为三位四通换向阀。可以理解的是，在其他实施方式中，背压阀51、第一联换向阀21、第二联换向阀22还可以是其他类型的阀。
当支腿液压控制***100处于未启动状态时，背压阀51处于第二工作位置512，第一联换向阀21和第二联换向阀22处于中位。
当支腿液压控制***100处于起吊状态时，背压阀51处于第一工作位置511，第一联换向阀21和第二联换向阀22处于中位。
当支腿液压控制***100处于收放支腿状态中，支腿油缸的伸出和缩回过程中，背压阀51均处于第一工作位置511。水平支腿油缸30伸出时，第一联换向阀21处于下位，各个第二联换向阀22均处于上位；水平支腿油缸 30缩回时，第一联换向阀21处于上位，各个第二联换向阀22处于上位；垂直支腿油缸伸出时，第一联换向阀21处于下位，各个第二联换向阀22处于下位；垂直支腿油缸缩回时，第一联换向阀21处于上位，各个第二联换向阀22处于下位。
根据本公开的另一方面还提供了一种起重机，其包括上述的支腿液压控制***100。
由于具有上述的支腿液压控制***100，该起重机既能够在起重机行走时对水平油缸保压，防止水平支腿被甩出，又能够在起重机起吊时使得水平油缸处于浮动状态，保护水平油缸和水平支腿，防止其受压损坏。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
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，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种支腿液压控制***，其特征在于，包括液压泵(10)、多路阀(20)、水平支腿油缸(30)、竖直支腿油缸(40)、控制阀组件(50)和油箱(60)，所述多路阀(20)包括第一联换向阀(21)和第二联换向阀(22)，所述控制阀组件(50)包括背压阀(51)，所述背压阀(51)至少包括进油口C1和出油口C2，且具有使所述进油口C1和所述出油口C2导通的第一工作位置(511)以及仅允许所述进油口C1流向所述出油口C2单向导通的第二工作位置(512)，所述出油口C2分别与所述水平支腿油缸(30)的有杆腔和所述竖直支腿油缸(40)的有杆腔连通，所述第一联换向阀(21)的进油口P1与所述液压泵(10)连通，所述第一联换向阀(21)的两个工作油口D1、D2分别与所述进油口C1和所述第二联换向阀(22)的进油口P2连通，所述第二联换向阀(22)包括两个工作油口A1、B1，所述工作油口A1、B1分别与所述水平支腿油缸(30)的无杆腔和所述竖直支腿油缸(40)的无杆腔连通，所述第一联换向阀(21)被配置为当所述工作油口D1、D2均不供油时，所述工作油口D1能够与所述油箱(60)连通。
2.根据权利要求1所述的支腿液压控制***，其特征在于，所述背压阀(51)为液控阀，所述液控阀的液控口X1与所述第一联换向阀的进油口P1连通，所述液控口X1达到开启压力时，所述液控阀位于所述第一工作位置(511)。
3.根据权利要求2所述的支腿液压控制***，其特征在于，所述液控阀的开启压力为3～5bar。
4.根据权利要求2所述的支腿液压控制***，其特征在于，所述控制阀组件(50)还包括单向阀(513)和节流件(514)，所述单向阀(513)的正向端与所述第一联换向阀(21)的进油口P1连通，所述单向阀(513)的反向端与所述液控口X1连通，所述节流件(514)并联于所述单向阀(513)的正向端和反向端之间。
5.根据权利要求4所述的支腿液压控制***，其特征在于，所述节流件(514)为节流阀，或，所述节流件(514)为并联于所述单向阀(513)的正向端和反向端之间的管道中设置的节流孔。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的支腿液压控制***，其特征在于，所述支腿液压控制***还包括双向液压锁(70)，所述双向液压锁(70)连接在所述工作油口B1、所述出油口C2与所述竖直支腿油缸(40)的有杆腔和无杆腔之间的管路上。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的支腿液压控制***，其特征在于，所述背压阀(51)为二位二通换向阀。
8.根据权利要求1-5中任一项所述的支腿液压控制***，其特征在于，所述背压阀(51)为零泄漏换向阀。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的支腿液压控制***，其特征在于，单个所述水平支腿油缸(30)、单个所述竖直支腿油缸(40)和单个第二联换向阀(22)为一组支腿油缸组，所述支腿油缸组的数量为多个，且相互并联设置，每个所述支腿油缸组中的第二联换向阀(22)的进油口均与所述工作油口D2连通，每个所述支腿油缸组中的所述水平支腿油缸(30)的有杆腔、所述竖直支腿油缸(40)的有杆腔均与所述出油口C2连通。
10.一种起重机，其特征在于，包括权利要求1-9中任一项所述的支腿液压控制***(100)。
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