CN202579392U - 一种液压控制阀及设有该阀的消防车上车液压*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液压控制阀，其阀体集成有在液压油路上相并联的电磁比例换向阀，其中第一电磁比例换向阀和第二电磁比例换向阀为主臂变幅控制阀；第三电磁比例换向阀为转台回转控制阀；第四电磁比例换向阀和第五电磁比例换向阀为主臂伸缩控制阀；各所述电磁比例换向阀的进油口和回油口分别与所述阀体的进油口和回油口连通，所述阀体具有分别与各所述电磁比例换向阀的出油口相对应且连通的出油口。该控制阀结构设计紧凑、合理，具有良好的油品适应能力，可显著提高设备运行的可靠性，而且便于安装、维修和排查故障，零件互换性和通用性也得以大大加强。本实用新型还公开了设有所述液压控制阀的消防车上车液压***。

Description

一种液压控制阀及设有该阀的消防车上车液压***

技术领域

本实用新型涉及液压控制技术领域，特别是消防车上车液压***的液压控制阀。本实用新型还涉及设有所述液压控制阀的消防车上车液压***。

背景技术

登高平台消防车是救援抢险的重要设备，在保障人民的生命财产安全方面有着不可替代的作用，技术先进的消防车产品有利于提高救援抢险工作的效率，因此消防车设计制造技术的不断创新与升级是十分必要的。

目前，登高平台消防车上车液压***主要控制相应的执行机构完成臂架变幅、转台回转、臂架伸缩、平台调平等动作，执行机构相互配合，最后完成特定工况下所要求的工作姿态的调整。

由于设备的动作调整时间和工作的稳定性都对抢险救援工作产生直接的影响，因此，除执行机构必须结构合理，加工精度符合要求以外，相应的控制阀的选择和安装同样需要予以重视。

请参考图1，图1为现有消防车上车液压***的控制阀组原理图。

如图所示，该控制阀组为多路阀，其工作原理如下：

电磁换向阀1-10在失电的情况下，比例换向阀1-4下端控制油路通向T口，因此一直处于导通状态，压力油从P口经过比例换向阀1-4回到R口卸荷；电磁换向阀1-10在得电的情况下，控制油路的压力油不能从电磁换向阀1-10和T口连通，这时比例换向阀通过比较阀芯两端所收到的压力大小调整阀口开度。

比例减压阀1-1将从P口进入到控制油路的液压油压力降低到设定值，以满足控制油路的工作需求；控制油路对液压油的品质比较敏感，所以多路阀的首联通过内置的滤油器对进入控制油路的液压油进行过滤。

溢流阀通过比较阀的入口油压和压力设定弹簧的大小来控制阀口启闭，以此限定主油路的最高工作压力。

电液比例换向阀2-1、3-1、4-1、5-1完成主油路的比例换向功能，通过控制电磁铁可以实现多路阀切换不同的工作机能，各联分别控制上车的伸缩、变幅、回转和曲臂变幅动作。

定差减压阀2-4、3-4、4-2、5-3负责对各自回路中的电液比例换向阀进行压力补偿，以此维持流量恒定。

电磁换向阀2-2、2-3、3-2、3-3、5-2用于对各自回路中的定差减压阀进行功能上的限定，在不得电的情况下，定差减压阀左端控制油路直接通往T口，定差减压阀则一直处于全开口状态而失去压力补偿功能；当电磁换向阀得电，定差减压阀控制油路中的压力油不能流向T口，此时可以实现压力补偿功能。

梭阀2-5、3-5、4-3、5-4用于比较各联控制油路中的压力大小，将压力最大的控制油引入首联的比例换向阀的控制油路中，使比例换向阀1-4完成既定功能。

上述液压控制阀组主要存在的一些不足可以归结如下：

首先，对液压油的品质要求较高，液压油的清洁程度直接关系到阀的控制性能。

其次，阀的内部结构复杂，给安装、故障排查和维修带来不便。

再者，消防车主臂高度越来越高，将曲臂控制阀和伸缩、变幅、回转控制阀集成在一起会造成曲臂和相应的控制阀之间的管路距离过长，从而引起响应滞后。

最后，多路阀和多路阀之间集成程度较高，但是与其他液压元件的集成度较差，阻碍了液压元件的高度集成化和功能多样化。

因此，如何对消防车上车液压***的液压控制阀进行优化设计，以提高设备运行的可靠性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种液压控制阀。该控制阀结构设计紧凑、合理，具有良好的油品适应能力，可显著提高设备运行的可靠性，而且便于安装、维修和排查故障，零件互换性和通用性也得以大大加强。

本实用新型的第二目的是提供一种设有所述液压控制阀的消防车上车液压***。

为了实现上述第一目的，本实用新型提供一种液压控制阀，该控制阀的阀体集成有在液压油路上相并联的电磁比例换向阀，其中第一电磁比例换向阀和第二电磁比例换向阀为主臂变幅控制阀，两者相对应的出油口分别相互连通；第三电磁比例换向阀为转台回转控制阀；第四电磁比例换向阀和第五电磁比例换向阀为主臂伸缩控制阀；各所述电磁比例换向阀的进油口和回油口分别与所述阀体的进油口和回油口连通，所述阀体具有分别与各所述电磁比例换向阀的出油口相对应且连通的出油口。

优选地，各所述电磁比例换向阀均为三位四通电磁比例换向阀。

优选地，所述三位四通电磁比例换向阀的中位机能为“Y”型。

优选地，所述第四电磁比例换向阀和第五电磁比例换向阀的第一出油口均处于封堵状态。

优选地，所述阀体集成有二位二通电磁换向阀；所述二位二通电磁换向阀的进油口与所述第一电磁比例换向阀和第二电磁比例换向阀的第二油口连通；所述二位二通电磁换向阀的回油口与所述阀体的回油口连通；所述二位二通电磁换向阀的第一出油口处于封堵状态、第二出油口与所述阀体的回油口连通。

优选地，所述阀体集成有先导式减压阀，其进油口和回油口分别与所述阀体的进油口和回油口连通，所述阀体上具有与其出油口相对应且连通的出油口。

优选地，所述阀体进一步集成有插装式溢流阀，其进油口和回油口分别与所述阀体的进油口和回油口连通。

优选地，所述插装式溢流阀位于所述阀体一侧，所述二位二通电磁换向阀、电磁比例换向阀以及先导式减压阀位于所述阀体顶部且依次并排布置；所述阀体的进油口和出油口位于其底部，所述阀体的回油口和取样油口位于其侧面。

为了实现上述第二目的，本实用新型还提供一种消防车上车液压***，包括主臂变幅油缸、转台回转马达、主臂伸缩油缸以及控制阀组，所述控制阀组为上述任一项所述的液压控制阀。

优选地，进一步包括独立于所述液压控制阀的曲臂控制阀，所述曲臂控制阀安装于距离曲臂控制执行机构较近的位置。

本实用新型所提供的液压控制阀按照消防车的动作精度和时间控制要求，从实际控制需求出发，结合设备实际安装结构形式和工况特点，采用电磁比例换向阀来控制对应执行机构的动作，电磁比例换向阀具有良好的控制精度和一定的缓冲效果，其响应特性能够满足设备的控制性能需求，配合其它液压元件，能实现消防车臂架、转台和工作平台的动作控制功能，通过控制液压油的流量、压力和方向达到预定控制动作要求的目的，与现有技术相比，该控制阀结构设计紧凑、合理，具有良好的油品适应能力，可显著提高设备运行的可靠性，而且便于安装、维修和排查故障，零件互换性和通用性也得以大大加强，可以根据车辆液压***工况实际需要，进行液压元件组合，方便快捷，灵活性高。

在一种优选的方案中，所述三位四通电磁比例换向阀的中位机能为“Y”型。鉴于设备自重越来越大，执行各种动作时都会产生极大的惯性，采用“Y”型中位机能的电磁比例换向阀能起到过渡缓冲作用，这样可以避免执行机构在变换方向时冲击过大，造成设备剧烈振动而引发事故。

在另一种优选的方案中，所述阀体集成有二位二通电磁换向阀。该二位二通电磁换向阀限制主臂变幅控制阀的控制机能。当二位二通电磁阀不得电时，主臂变幅控制阀不能控制变幅下落动作(即第一和第二电磁比例换向阀处于右位工作机能)，因为此时压力油通过主臂变幅控制阀后不是进入油缸的工作油路，而是通过二位二通电磁换向阀将压力卸掉，变幅油缸在平衡阀的作用下处于保压状态，不会下落，从而起到安全保护，防止误操作的作用。

本实用新型所提供的消防车上车液压***设有上述液压控制阀，由于上述液压控制阀具有上述技术效果，设有该液压控制阀的消防车上车液压***也应具备相应的技术效果。

附图说明

图1为现有消防车上车液压***的控制阀组原理图；

图2为本实用新型所提供液压控制阀的液压原理图；

图3为本实用新型所提供液压控制阀的主视图；

图4为图3所示液压控制阀的后视图；

图5为图3所示液压控制阀的左视图；

图6为图3所示液压控制阀的右视图；

图7为图3所示液压控制阀的俯视图；

图8为图3所示液压控制阀的仰视图。

图1中：

1-1.比例减压阀  1-2.滤油器  1-3.溢流阀  1-4.比例换向阀  1-5、1-7.单向阀

1-6、1-8、1-9、2-6、2-7、3-6、3-7、4-4、4-5、5-5、5-6.节流口/阻尼口

1-10、2-2、2-3、3-2、3-3、5-2.电磁换向阀

2-1、3-1、4-1、5-1.电液比例换向阀

2-4、3-4、4-2、5-3.定差减压阀

2-2、2-3、3-2、3-3、5-2.电磁换向阀

2-5、3-5、4-3、5-4梭阀

图2至图8中：

1.阀体  2.插装式溢流阀  3.二位二通电磁换向阀  4.三位四通电磁比例换向阀  4-1.第一电磁比例换向阀  4-2.第二电磁比例换向阀  4-3.第三电磁比例换向阀  4-4.第四电磁比例换向阀  4-5.第五电磁比例换向阀  5.先导式比例减压阀

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种液压控制阀。该控制阀结构设计紧凑、合理，具有良好的油品适应能力，可显著提高设备运行的可靠性，而且便于安装、维修和排查故障，零件互换性和通用性也得以大大加强。

本实用新型的另一核心是提供一种设有所述液压控制阀的消防车上车液压***。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图2，图2为本实用新型所提供液压控制阀的液压原理图。

在一种具体实施方式中，本实用新型提供的液压控制阀，主要由阀体1、插装式溢流阀2、二位二通电磁换向阀3、三位四通电磁比例换向阀4和先导式比例减压阀5组成，其中三位四通电磁比例换向阀的数量为五个，在液压油路上相并联，电磁比例换向阀负责控制执行机构的动作，通过电磁比例换向阀实现上车的回转以及一号臂变幅、伸缩控制。

电磁比例换向阀是一种兼有流量控制和方向控制两种功能的复合控制阀，通过控制阀芯位移来实现液压油方向和流量控制，推动阀芯的电磁力大小则由输入电流大小来控制，在额定工作电流范围内可以实现比例换向功能。

第一电磁比例换向阀4-1和第二电磁比例换向阀4-2为主臂变幅控制阀，用于控制主臂的两个变幅油缸，两者相对应的第一出油口A和第二出油口B分别相互连通，以提高两个变幅油缸的动作同步性。

第三电磁比例换向阀4-3为转台回转控制阀，用于控制转台的回转马达。

第四电磁比例换向阀4-4和第五电磁比例换向阀4-5为主臂伸缩控制阀，用于控制主臂中的两个伸缩油缸；由于伸缩油缸可以依靠自重产生的压力使伸缩油缸回程，所以这里将两个阀的第一出油口A封堵，仅留下第二出油口B为伸缩油缸提供进出液压油的通道。

各电磁比例换向阀的进油口P和回油口T分别与阀体的进油口P1和回油口T1连通，阀体1具有分别与各电磁比例换向阀的出油口相对应且连通的出油口，分别为A1、B1、A2、B2、A3、B3、B4、B5。

上述各三位四通电磁比例换向阀的中位机能为“Y”型。由于设备自重越来越大，做各种动作时都会产生极大的惯性，所以本方案中所有的电磁比例换向阀都采用了“Y”型的中位机能作为过渡缓冲，这样可以避免执行机构在变换方向的时候冲击过大，造成设备剧烈振动而引发事故，在达到控制性能要求的同时，提高了设备的可靠性，并且使得安装维修更加方便。

二位二通电磁换向阀3的进油口与第一电磁比例换向阀4-1和第二电磁比例换向阀4-2的第二油口连通，回油口与阀体1的回油口T1连通，第一出油口处于封堵状态、第二出油口与阀体1的回油口连通。

二位二通电磁换向阀3用于限制主臂变幅控制阀的控制机能，当其不得电时，主臂变幅控制阀不能控制变幅下落动作(即第一、第二电磁比例换向阀处于右位工作机能)，因为此时压力油通过变幅控制阀后不是进入油缸的工作油路，而是通过二位二通电磁换向阀3将压力卸掉，主臂变幅油缸在平衡阀的作用下处于保压状态，不会下落，从而起到安全保护，防止误操作的作用。

阀体1集成有先导式减压阀5，其进油口和回油口分别与阀体1的进油口P1和回油口T1连通，阀体1上具有与其出油口相对应且连通的出油口A6。

先导式比例减压阀5是一种带有先导控制回路的压力控制阀，阀的出口压力受比例电磁铁的电磁力控制，当输入电流在阀的额定工作范围内时，电流大小和阀的出口压力大小成线性关系。

这里，先导式减压阀5为伸缩油缸提供符合控制需求的控制压力油，经过先导式减压阀5减压过的液压油主要用于控制伸缩油缸上的顺序阀，当伸缩油缸回缩时，通过控制顺序阀的控制油路压力来控制伸缩油缸的回油背压，以此控制伸缩油缸回程时的速度；先导式减压阀5可以通过电信号控制，提高了设备控制的自动化程度。

阀体1进一步集成有插装式溢流阀2，其进油口和回油口分别与阀体1的进油口P1和回油口T1连通。插装式溢流阀2是一种螺纹连接式的压力控制阀，通过比较控制油路和弹簧的压力大小实现压力控制回路通断，可限制***上车液压***主油路的最高工作压力，防止由于***压力过高导致的***故障或事故。

请参考图3至图8，图3为本实用新型所提供液压控制阀的主视图；图4为图3所示液压控制阀的后视图；图5为图3所示液压控制阀的左视图；图6为图3所示液压控制阀的右视图；图7为图3所示液压控制阀的俯视图；图8为图3所示液压控制阀的仰视图。

如图所示，从结构上看，插装式溢流阀2位于阀体1一侧，二位二通电磁换向阀3、第一至第五电磁比例换向阀以及先导式减压阀5位于阀体1顶部且依次并排布置，阀体1的进油口P1和出油口A1、B1、A2、B2、A3、B3、B4、B5、A6位于其底部，阀体1的回油口T1、封堵的回油口(T2、T3、T4)、备用压力油口(P2、P3)和取样油口MP、Ma1、Mb1、Ma3、Mb3、Mb4、Mb5、Ma6位于其侧面。

上述液压控制阀仅是本实用新型的一种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，可通过使用更大工作流量的电磁比例换向阀代替主臂变幅控制阀，各个电磁比例换向阀也可以更换为带位移传感器的电液比例伺服阀控制以达到更高的控制精度等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

除了上述液压控制阀，本实用新型还提供一种消防车上车液压***，包括主臂变幅油缸、转台回转马达、主臂伸缩油缸以及控制阀组，所述控制阀组为上述任一项所述的液压控制阀，其余结构请参考现有技术，本文不再赘述。

由于曲臂油缸距离上车控制阀组安装部位较远，本方案中没有将曲臂控制阀集成于阀体上，而是将其安装在离执行机构较近的位置，以消除由于长距离管道造成的控制响应滞后的缺点。

以上对本实用新型所提供的液压控制阀及消防车上车液压***进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种液压控制阀，其特征在于，该控制阀的阀体集成有在液压油路上相并联的电磁比例换向阀，其中第一电磁比例换向阀和第二电磁比例换向阀为主臂变幅控制阀，两者相对应的出油口分别相互连通；第三电磁比例换向阀为转台回转控制阀；第四电磁比例换向阀和第五电磁比例换向阀为主臂伸缩控制阀；各所述电磁比例换向阀的进油口和回油口分别与所述阀体的进油口和回油口连通，所述阀体具有分别与各所述电磁比例换向阀的出油口相对应且连通的出油口。

2.根据权利要求1所述的液压控制阀，其特征在于，各所述电磁比例换向阀均为三位四通电磁比例换向阀。

3.根据权利要求2所述的液压控制阀，其特征在于，所述三位四通电磁比例换向阀的中位机能为“Y”型。

4.根据权利要求1所述的液压控制阀，其特征在于，所述第四电磁比例换向阀和第五电磁比例换向阀的第一出油口均处于封堵状态。

5.根据权利要求1至4任一项所述的液压控制阀，其特征在于，所述阀体集成有二位二通电磁换向阀；所述二位二通电磁换向阀的进油口与所述第一电磁比例换向阀和第二电磁比例换向阀的第二油口连通；所述二位二通电磁换向阀的回油口与所述阀体的回油口连通；所述二位二通电磁换向阀的第一出油口处于封堵状态、第二出油口与所述阀体的回油口连通。

6.根据权利要求5所述的液压控制阀，其特征在于，所述阀体集成有先导式减压阀，其进油口和回油口分别与所述阀体的进油口和回油口连通，所述阀体上具有与其出油口相对应且连通的出油口。

7.根据权利要求6所述的液压控制阀，其特征在于，所述阀体进一步集成有插装式溢流阀，其进油口和回油口分别与所述阀体的进油口和回油口连通。

8.根据权利要求7所述的液压控制阀，其特征在于，所述插装式溢流阀位于所述阀体一侧，所述二位二通电磁换向阀、电磁比例换向阀以及先导式减压阀位于所述阀体顶部且依次并排布置；所述阀体的进油口和出油口位于其底部，所述阀体的回油口和取样油口位于其侧面。

9.一种消防车上车液压***，包括主臂变幅油缸、转台回转马达、主臂伸缩油缸以及控制阀组，其特征在于，所述控制阀组为上述权利要求1至8任一项所述的液压控制阀。

10.根据权利要求9所述的消防车上车液压***，其特征在于，进一步包括独立于所述液压控制阀的曲臂控制阀，所述曲臂控制阀安装于距离曲臂控制执行机构较近的位置。

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