CN203429680U - 清障车辆及其控制负载起落的液压*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种清障车辆及其控制负载起落的液压***，液压***包括伸缩油缸，伸缩油缸的活塞杆伸出时驱动负载下落，还包括设于伸缩油缸油路上的双向液压锁，所述伸缩油缸的有杆腔油路设有回油背压阀。该液压***中，在伸缩油缸有杆腔油路上设置了回油背压阀，以产生回油背压。则有杆腔回油时，必须经过节流阀，而节流阀具有产生液阻的功能，对***加载，即能够产生回油背压。基于回油背压，伸缩油缸的活塞杆伸出时，受清障铲重力影响较小，活塞杆的整个伸出过程都是受到液压油推动的，压力油路始终存在压力以将双向液压锁中的液控单向阀打开，不会伸往复进行伸出和停止伸出，从而避免了背景技术中所述的负载下落过程中产生抖动的现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及工程机械技术领域，特别涉及一种清障车辆及其控制负载起落的液压***。
背景技术
请参考图1-2，图1为一种清障铲的结构示意图；图2为控制图1中清障铲起落的液压原理图。
清障车辆具有清障铲21，一般设于车辆的前端。两个伸缩油缸12的活塞杆铰接于清障铲11的中部，清障铲11的尾部以及该两个伸缩油缸12的缸筒端部则均铰接于清障车的车架上，图1示出四个铰接点，分别为两个伸缩油缸12的第一铰接点121、第二铰接点122，以及清障车尾部的第三铰接点111、第四铰接点112。
显然，伸缩油缸12的活塞杆伸出时，清障铲11下落，以推铲物体；活塞杆缩回时，清障铲11升起，即伸缩油缸12伸缩以控制清障铲11起落。为了避免清障铲11推物体时，伸缩油缸12受到阻力而回缩，在伸缩油缸12的油路上会设置双向液压锁13，如图2所示。
该液压***的工作原理如下：
1、清障铲11下落，即伸缩油缸12伸出：
控制换向阀14切换至右工作位，液压油由液压泵16压力口流出后从换向阀14的第一油口P进入换向阀14，并从其第三油口A流出，继而进入双向液压锁13第一液压锁油口A1，开启第一液控单向阀131，此时，进油路的压力作为先导压力推开双向液压锁13的第二液控单向阀132，即导通第三液压锁油口B1、第四液压锁油口B2。液压油从第一液控单向阀131的第二液压锁油口A2流出，进入伸缩油缸12的无杆腔，其有杆腔液压油进入双向液压锁13从已被先导压力打开的第二液控单向阀132流出，并经换向阀14的第四油口B、第二油口T回流至液压油箱17。此时，伸缩油缸12的活塞杆伸出。
2、清障铲11起升，即伸缩油缸12缩回：
控制换向阀14至左工作位，液压油由液压泵16压力口流出后从换向阀14的第一油口P进入，从第四油口B流出，进入双向液压锁13的第三液压锁油口B1，开启第二液控单向阀132，此时，进油路压力作为先导压力推开双向液压锁13的第一液控单向阀131，即导通第一液压锁油口A1、第二液压锁油口A2。液压油从第二液控单向阀132的第四液压锁油口B2流出，进入伸缩油缸12的有杆腔，其无杆腔液压油进入双向液压锁13从已被先导压力打开的第一液控单向阀131流出，并经换向阀14的第三油口A、第二油口T回流至液压油箱17。此时，伸缩油缸12的油缸活塞杆伸出。
该液压***设有溢流阀15，溢流阀15的两个工作油口分别连通液压泵16的压力口和回油路，以起到保压作用。
上述技术方案存在下述技术问题：
第一、双向液压锁13导致清障铲11在下落时会抖动。
下落时，伸缩油缸12无杆腔进油，有杆腔出油，活塞杆伸出。由于活塞杆的存在，伸缩油缸12的出油量将小于进油量。当液压泵16的转速较低时，伸缩油缸12的出油量则更小，这导致回油路基本上无背压，则伸缩油缸12受清障铲11的重力影响将比较明显，尤其是清障铲21重量较大时，重力影响尤为明显。此时，液压油推动伸缩油缸12的速度赶不上伸缩油缸12受重力下落的速度，活塞杆在液压油推动下伸出一定时间后，不再由液压油推动，而是清障铲11在重力作用下拉动伸缩油缸12下落。
此时，伸缩油缸12进油管路不再有压力，双向液压锁13无法开启，回油路关闭，阻止伸缩油缸12的伸出。伸缩油缸12停止伸出时，进油管路又开始建立压力，双向液压锁13被开启，伸缩油缸12在液压油推动下继续伸出。
可见，伸缩油缸12在下落时的一个工作循环是：液压油推动活塞杆伸出-清障铲11拉动活塞杆伸出-活塞杆停止伸出。整个下落过程中，反复上述循环，从而产生了抖动现象。
第二、为了稳定，一般设置两个伸缩油缸12，而该***中不能保证两个伸缩油缸12的同步，完全依靠清障铲11的刚性结构来实现同步。这种方式下，两个伸缩油缸12的受力变化比较大，影响伸缩油缸12的寿命，而且也不利于防止抖动。
清障车辆的后端还可以设置驻锄，驻锄的起落控制与上述清障铲21的控制原理一致，也存在下落抖动以及同步性差的问题。
有鉴于此，如何改进控制负载起落的液压***，以避免下落时的抖动现象，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的为提供一种清障车辆及其控制负载起落的液压***。该液压***可防止负载下落时抖动。
本实用新型提供的控制负载起落的液压***，包括伸缩油缸，伸缩油缸的活塞杆伸出时驱动负载下落，还包括设于所述伸缩油缸油路上的双向液压锁，其特征在于，所述伸缩油缸的有杆腔油路设有回油背压阀。
该液压***中，在伸缩油缸有杆腔油路上设置了回油背压阀，以产生回油背压。则有杆腔回油时，必须经过节流阀，而节流阀具有产生液阻的功能，对***加载，即能够产生回油背压。基于回油背压，伸缩油缸的活塞杆伸出时，受清障铲重力影响较小，活塞杆的整个伸出过程都是受到液压油推动的，压力油路始终存在压力以将双向液压锁中的液控单向阀打开，不会伸往复进行伸出和停止伸出，从而避免了背景技术中所述的负载下落过程中产生抖动的现象。
优选地，所述回油背压阀为单向节流阀，所述单向节流阀的单向阀导通进油路至所述伸缩油缸。
优选地，，所述伸缩油缸的无杆腔油路也设有单向节流阀；且所述伸缩油缸有杆腔油路设置的单向节流阀，以及无杆腔油路设置的单向节流阀，均具有可调节流阀。
优选地，所述回油背压阀包括并联设置的两单向阀，两所述单向阀的导通方向相反。
优选地，所述回油背压阀设于所述伸缩油缸和所述双向液压锁之间。
优选地，还包括分流集流阀；所述伸缩油缸的数目至少为两个，所有所述伸缩油缸的有杆腔油路均通过同一所述分流集流阀，和/或所有伸缩油缸的无杆腔油路均通过同一所述分流集流阀。
本实用新型还提供一种清障车辆，包括清障铲或驻锄，以及控制所述清障铲或所述驻锄起落的液压***，所述液压***为上述任一项所述的液压***。
由于上述液压***具有上述技术效果，具有该液压***的清障车辆也具有相同的技术效果。
附图说明
图1为一种清障铲的结构示意图；
图2为控制图1中清障铲起落的液压原理图；
图3为本实用新型所提供控制负载起落的液压***第一具体实施例的液压原理图；
图4为本实用新型所提供控制负载起落的液压***第二具体实施例的液压原理图。
图1-2中：
11清障铲、12伸缩油缸、13双向液压锁、131第一液控单向阀、132第二液控单向阀、A1第一液压锁油口、A2第二液压锁油口、B1第三液压锁油口、B2第四液压锁油口、14换向阀、A第三油口、B第四油口、P第一油口、T第二油口、15溢流阀、16液压泵、17液压油箱、121第一铰接点、122第二铰接点、111第三铰接点、112第四铰接点
图3-4中：
21清障铲、22伸缩油缸、23双向液压锁、231第一液控单向阀、232第二液控单向阀、C1第一液压锁油口、C2第二液压锁油口、D1第三液压锁油口、D2第四液压锁油口、24换向阀、C第三油口、D第四油口、P1第一油口、T1第二油口、25溢流阀、26液压泵、27液压油箱、281第一单向节流阀、281a第一单向阀、281b第一节流阀、282第二单向节流阀、282a第二单向阀、282b第二节流阀、29分流集流阀
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
请参考图3，图3为本实用新型所提供控制负载起落的液压***第一具体实施例的液压原理图。
该液压***，用于控制负载的起落，负载可以是背景技术中所述的清障铲21，下文以清障铲21作为具体实施例进行论述，其他种类的负载(比如清障车辆的驻锄)可参照理解。液压***具体包括能够驱动清障铲21起落的伸缩油缸22，即活塞杆伸出，清障铲21下落，活塞杆缩回，清障铲21起升；还包括设于伸缩油缸22油路上的双向液压锁23，双向液压锁23的工作原理可参考背景技术理解，即避免清障铲21施力时伸缩油缸22回缩，影响清障铲21正常作业。
本实施例中，伸缩油缸22的有杆腔油路可设置回油背压阀，以产生回油背压。由于伸缩油缸22能够伸缩，故活塞杆伸出时，有杆腔油路为回油路，无杆腔油路为进油路；活塞杆缩回时，有杆腔油路为进油路，无杆腔为回油路。故，将有杆腔油路上设置回油背压阀时，需保证回油背压阀仅在其作为回油路时，产生回油背压，有杆腔油路作为进油路时，不影响油路的正常工作。
为达该目的，回油背压阀可以是图3所示的单向节流阀。单向节流阀包括并联设置的单向阀和节流阀，其单向阀导通进油路至伸缩油缸22，则单向节流阀所在的油路作为进油路时，液压油可打开单向阀，即作为回油背压阀的单向节流阀不影响进油路的压力，单向阀的设定压力值可选定地尽量小。
图中，伸缩油缸22的无杆腔油路和有杆腔油路均设有单向节流阀，分别为第一单向节流阀281和第二单向节流阀282，第一单向节流阀281包括第一单向阀281a、第一节流阀281b，第二单向节流阀282包括第二单向阀282a、第二节流阀282b。
请参考图3，该液压***的具体工作过程如下：
1、清障铲21下落，伸缩油缸22的活塞杆伸出；
控制换向阀24位于右位。液压油自液压泵26压力口流出，经换向阀24(第一油口P1-第三油口C)流向双向液压锁23的第一液压锁油口C1，双向液压锁23的第一液控单向阀231开启，且该进油路作为先导油路，也开启其第二液控单向阀232，此时，双向液压锁23打开。液压油经第一液控单向阀231的第二液压锁油口C2流向第一单向节流阀281，由于第一单向节流阀281的第一节流阀281b会产生较大液阻，则液压油只会克服其第一单向阀281a的预设压力而通过第一单向阀281a，并经第一单向阀281a流向伸缩油缸22的无杆腔，推动活塞杆伸出。
伸缩油缸22有杆腔内的液压油将流向第二单向节流阀282，其第二单向阀282a导通方向与液压油流向相反，第二单向阀282a关闭，液压油仅能自第二单向节流阀282的第二节流阀282b通过，并经已被导通的双向液压锁23的第二液控单向阀232流出，再经换向阀24(第四油口D-第二油口T1)回流至液压油箱27。
2、清障铲21起升，伸缩油缸22的活塞杆缩回；
控制换向阀24位于左位。液压油自液压泵26压力口流出，经换向阀24(第一油口P1-第四油口D)流向双向液压锁23的第三液压锁油口D1，双向液压锁23的第二液控单向阀232开启，且该进油路作为先导油路，也开启其第一液控单向阀231，此时，双向液压锁23打开。液压油经第二液控单向阀232的第四液压锁油口D2流向第二单向节流阀282，由于第二单向节流阀282的第二节流阀282b会产生较大液阻，则液压油只会克服其第二单向阀282a的预设压力而通过第二单向阀282a，并经第二单向阀282a流向伸缩油缸22的有杆腔，推动活塞杆缩回。
伸缩油缸22无杆腔内的液压油将流向第一单向节流阀281，其第一单向阀281a导通方向与液压油流向相反，第一单向阀281a关闭，液压油仅能自第一单向节流阀281的第一节流阀281b通过，并经已被导通的双向液压锁23的第一液控单向阀231流出，再经换向阀24(第三油口C-第二油口T1)回流至液压油箱27。
3、清障铲21保持在预定位置；
换向阀24处于中位时，伸缩油缸22与液压泵26、液压油箱27断开，伸缩油缸22位置保持不变，清障铲21保持在当前位置。
该实施例中，在伸缩油缸22有杆腔油路上设置了回油背压阀，以产生回油背压。从上述过程可知，有杆腔回油时，必须经过节流阀，而节流阀具有产生液阻的功能，即能够产生回油背压。基于回油背压，伸缩油缸22的活塞杆伸出时，受清障铲21重力影响较小，活塞杆的整个伸出过程都是受到液压油推动的，压力油路始终存在压力以将双向液压锁23中的液控单向阀打开，不会往复进行伸出和停止伸出，从而避免了背景技术中所述的负载下落过程中产生抖动的现象。
需要说明的是，根据上述起落过程说明，仅有杆腔油路设置回油背压阀即可实现防下落抖动。如图4所示，图4为本实用新型所提供控制负载起落的液压***第二具体实施例的液压原理图。
该实施例中，液压***液压油的流动路径与上述实施例相似，只是省略了无杆腔油路的单向节流阀，有杆腔回油时产生背压，防止负载下落抖动。
当有杆腔油路和无杆腔油路均设置单向节流阀时，节流阀可以为可调节流阀。则通过调节节流阀的开口度，可调节清障铲21的起升或下落速度。若按照伸缩油缸22有杆腔和无杆腔的面积比对两条油路上的节流阀分别进行调节，可以使清障铲21的起升和下落速度一致，从而保证负载起落的稳定性。
除了上述的单向节流阀，回油背压阀还可以采用其他结构。比如，回油背压阀可包括并联设置的两单向阀，且两单向阀的导通方向相反。则回油时，回油路需建立一定背压才能通过回油方向的单向阀，两个单向阀预设压力可根据实际工况选取或设定，进油方向的设定压力尽量小，回油方向以产生所需背压为前提。或者，回油背压阀可以是并联设置的单向阀和溢流阀25，单向阀沿进油方向导通，回油时建立背压以便打开溢流阀25回流。本领域技术人员还可以采取其他结构的回油背压阀，以便回油建立背压，进油时导通。
上述实施例中，回油背压阀优选地设于伸缩油缸22和双向液压锁23之间，如图3、4所示。如此设计，可以保证回油能够迅速形成背压，以免双向液压锁23关闭，回油未达到回油背压阀处，无法建立有效背压。
针对上述各实施例，该液压***还可以进一步包括分流集流阀29，此时，伸缩油缸22的数目至少为两个。可参照背景技术理解，两个伸缩油缸22可提供足够的拉力或推力，且保持清障铲21的起落稳定，可以理解，两个以上的伸缩油缸22也是可行的，可根据负载的具体类型和实际工况确定，对于清障铲21，两个伸缩油缸22已经可以满足需求。
在此基础上，所有伸缩油缸22的有杆腔油路均通过同一分流集流阀29，和/或所有伸缩油缸的无杆腔油路均通过同一分流集流阀29。图3中，分流集流阀29设于无杆腔油路。设置两个伸缩油缸22时，分流集流阀29的分流比可以是1∶1，进油时，可均匀分配液压油至两个伸缩油缸22，回油时，可均匀收集液压油，使得两个伸缩油缸22的进油量和回油量基本一致，从而确保伸缩油缸22的同步性，也有利于防抖动。可以理解，当伸缩油缸22的数目变化时，分流集流阀29的分流比可作适应性调整。将分流集流阀29设置于有杆腔油路或无杆腔油路均可达到同样的同步调整效果，当两条油路上均设置分流集流阀29时，则进油和回油同步调整，更为精确。
上述实施例中，可设置溢流阀25，溢流阀25的两个工作油口分别连通液压泵26的出油口和回油路，以起到保压作用。
本实用新型还提供一种清障车辆，包括清障铲21或驻锄，以及控制清障铲21或驻锄起落的液压***，所述液压***为上述任一项所述的液压***。由于上述液压***具有上述技术效果，具有该液压***的清障车辆也具有相同的技术效果。
以上对本实用新型所提供的一种清障车辆及其控制负载起落的液压***均进行了详细介绍。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方法及其核心思想。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 (7)
1.一种控制负载起落的液压***，包括伸缩油缸(22)，伸缩油缸(22)的活塞杆伸出时驱动负载下落，还包括设于所述伸缩油缸(22)油路上的双向液压锁，其特征在于，所述伸缩油缸(22)的有杆腔油路设有回油背压阀。
2.如权利要求1所述的液压***，其特征在于，所述回油背压阀为单向节流阀，所述单向节流阀的单向阀导通进油路至所述伸缩油缸(22)。
3.如权利要求2所述的液压***，其特征在于，所述伸缩油缸(22)的无杆腔油路也设有单向节流阀；且所述伸缩油缸(22)有杆腔油路设置的单向节流阀，以及无杆腔油路设置的单向节流阀，均具有可调节流阀。
4.如权利要求1所述的液压***，其特征在于，所述回油背压阀包括并联设置的两单向阀，两所述单向阀的导通方向相反。
5.如权利要求1所述的液压***，其特征在于，所述回油背压阀设于所述伸缩油缸(22)和所述双向液压锁(23)之间。
6.如权利要求1-5任一项所述的液压***，其特征在于，还包括分流集流阀(29)；所述伸缩油缸(22)的数目至少为两个，所有所述伸缩油缸(22)的有杆腔油路均通过同一所述分流集流阀(29)，和/或所有伸缩油缸(22)的无杆腔油路均通过同一所述分流集流阀(29)。
7.一种清障车辆，包括清障铲(21)或驻锄，以及控制所述清障铲(21)或所述驻锄起落的液压***，其特征在于，所述液压***为权利要求1-6任一项所述的液压***。
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