CN102003423A - 一种液压双向锁及设有该液压双向锁的起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压双向锁，包括第一单向阀和第二单向阀，所述第二单向阀的油路上并联有溢流阀；所述溢流阀的进油口与所述第二单向阀的出油口连通，所述溢流阀的出油口与所述第二单向阀的进油口连通。该液压双向锁具有卸压保护功能，当其锁定的油缸压力超过设定值时，能够将多余的压力油排出，使油缸内的压力始终保持在安全水平，从而起到锁止和保护油缸的双重作用。本发明还公开了设有上述液压双向锁的起重机。

Description

一种液压双向锁及设有该液压双向锁的起重机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及应用于起重机支腿垂直油缸的液压双向锁。本发明还涉及设有所述液压双向锁的起重机。

背景技术

起重机是一种利用吊臂吊起重物的工程机械，依靠转台回转将重物从一个位置转移至另外一个位置完成工作任务，其底盘一般都设置有支腿，以便在不增加起重机宽度的条件下，为起重机工作时提供较大的支承跨度，从而在不降低起重机机动性的前提下，提高其起重特性。

支腿是安装在起重机上可折叠或收放的支承结构，在起重机液压缸的作用下能摆动到与车架纵向轴线相垂直或具有一定角度的位置上，可分为蛙式支腿、H型支腿、X型支腿、辐射支腿等几种型式，在这些支腿结构中，纵向支腿是重要的受力机构，起重机作业时主要通过纵向支腿将垂直支撑力传递到地面。

垂直油缸是控制纵向支腿垂直方向运动的液压油缸，用于支撑起重机自身重量，并在起重机作业时承受竖直方向的压力，为防止起重机在作业时发生“软腿”现象导致起重机倾覆，垂直油缸必须安装液压锁来锁定。

目前，起重机的垂直油缸一般都装配液压双向锁，来锁止垂直油缸活塞杆与缸筒的相对运动，液压双向锁由两个液控单向阀组成，分别对垂直油缸两个工作腔进行锁止。

请参考图1、图2，图1为普通液压双向锁的液压原理图；图2为普通液压双向锁的内部结构示意图。

如图所示，第一单向阀1、第二单向阀2共用一个阀体3和一个先导阀芯4，阀体3上设有一横向的阀孔，先导阀芯4位于阀孔的中间位置，能够在阀孔中左右移动，将阀孔从中间隔开，两个液控单向阀以对称的方式插装在阀孔的两端，其阀芯的运动方向与先导阀芯4位于同一轴线上。

当A、B油口不通压力油时，两个液控单向阀的功能与普通单向阀一样，将C、D油口的液压油锁止，即液压油无法从C油口流向A油口，也不能从D油口流向B油口，从而起到锁止作用。

当A油口通压力油时，压力油推动左侧第一单向阀1的阀芯向左移动，阀口打开，压力油从A油口流向C油口，同时压力油通过先导阀芯4推动右侧第二单向阀2的阀芯向右移动，将右侧第二单向阀2的阀口打开，此时如果D油口压力大于B油口，则液压油可以从D油口流向B油口。

当B油口通压力油时情况与A油口相反，这里就不再重复描述。

这种液压双向锁存在的主要缺点就在于不具备卸压保护功能。由于起重机的工作环境一般都非常恶劣，在高温状态下长时间工作或存放的情况也非常普遍。这样，垂直油缸在高温的长时间作用下，油缸内的液压油会膨胀，导致缸内压力增高，而此时普通的液压双向锁仍然将油液锁止在垂直油缸内，油缸内过高的压力极易导致垂直油缸变形、密封失效等故障，不仅会影响垂直油缸的使用寿命，而且会导致起重机站立不稳，甚至发生翻车事故。

因此，如何设计一种能够保护液压油缸的液压双向锁，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种液压双向锁。该液压双向锁具有卸压保护功能，当其锁定的油缸压力超过设定值时，能够将多余的压力油排出，使油缸内的压力始终保持在安全水平，从而起到锁止和保护油缸的双重作用。

本发明的第二目的是提供一种设有上述液压双向锁的起重机。

为了实现上述第一个目的，本发明提供了一种液压双向锁，包括第一单向阀和第二单向阀，所述第二单向阀的油路上并联有溢流阀；所述溢流阀的进油口与所述第二单向阀的出油口连通，所述溢流阀的出油口与所述第二单向阀的进油口连通。

优选地，所述第一单向阀、第二单向阀和溢流阀安装于同一阀体，所述溢流阀的进油口和出油口分别通过位于所述阀体内部的油道与所述第二单向阀的出油口和进油口连通。

优选地，所述第一单向阀和第二单向阀安装于同一阀体；所述溢流阀安装于另一阀体，其进油口和出油口分别通过液压管路与所述第二单向阀的出油口和进油口连通。

优选地，所述阀体上设有横向贯通的第一阀孔，所述第一单向阀和第二单向阀共用的先导阀芯位于所述第一阀孔的中间位置，所述第一单向阀和第二单向阀以对称的方式安装在所述第一阀孔的两端，其阀芯的运动方向与所述先导阀芯位于同一轴线上。

优选地，所述阀体上设有第二阀孔，所述溢流阀安装于所述第二阀孔中。

优选地，所述第二阀孔平行于所述第一阀孔。

优选地，所述第一单向阀和第二单向阀的进油口位于所述阀体的同一侧面，两者的出油口位于所述阀体的另一侧面。

优选地，所述第一单向阀和第二单向阀均为插装式单向阀。

优选地，所述溢流阀为插装式溢流阀。

为了实现上述第二个目的，本发明还提供一种起重机，包括底盘以及用于支撑所述底盘的纵向支腿，所述纵向支腿的垂直油缸在液压油路上设有液压双向锁，所述液压双向锁具体为上述任一项所述的液压双向锁，其第二单向阀的出油口与所述垂直油缸的有杆腔连通，第一单向阀的出油口与所述垂直油缸的无杆腔连通。

本发明提供的液压双向锁在普通液压双向锁的基础上增设有溢流阀，所述溢流阀与液压双向锁其中之一的单向阀相并联，其进油口与该单向阀的出油口连通，出油口与该单向阀的进油口连通。当其锁止的液压油缸在高温环境中长时间工作或者存放时，油缸内的液压油会因为高温而膨胀，使油缸有杆腔、无杆腔的压力增大，如果有杆腔的压力在自身液压油的膨胀以及无杆腔的压力作用下接近溢流阀的设定压力时，有杆腔中的液压油将从与之相连的单向阀的出油口推动溢流阀微量开启，通过溢流阀和该单向阀的进油口流出，直至油缸有杆腔的压力小于溢流阀的设定压力，从而达到卸压的目的，使油缸有杆腔的压力降低。此时，由于被锁止油缸有杆腔压力降低，其活塞杆在无杆腔的压力作用下向有杆腔微量移动，无杆腔压力也会降低，从而平衡两腔压力，使油缸内的压力始终保持在安全水平，起到锁止和保护油缸的双重作用。

本发明所提供的起重机设有上述液压双向锁，由于上述液压双向锁具有上述技术效果，具有该液压双向锁的起重机也应具备相应的技术效果。

附图说明

图1为普通液压双向锁的液压原理图；

图2为普通液压双向锁的内部结构示意图；

图3为本发明所提供液压双向锁的液压原理图；

图4为本发明所提供液压双向锁的内部结构示意图；

图5为本发明所提供液压双向锁与被锁止油缸相连接的液压原理图。

图1至图2中：

1.第一单向阀  2.第二单向阀  3.阀体  4.先导阀芯

图3至图5中：

10.第一单向阀  10-1.进油腔  10-2.出油腔  20.第二单向阀  20-1.进油腔  20-2.出油腔  30.溢流阀  40.阀体  50.第一阀孔  50′.第二阀孔  50-1′.出油腔  60.先导阀芯  70.油  70-1.无杆腔  70-2.有杆腔

具体实施方式

本发明的核心在于通过在普通液压双向锁的基础上增设溢流阀，使其具有卸压保护功能，当其锁定的油缸压力超过设定值时，能够将多余的压力油排出，使油缸内的压力始终保持在安全水平，从而起到锁止和保护油缸的双重作用。

本发明的另一核心是提供一种设有上述液压双向锁的起重机。

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

本文中的“第一、第二”等用语仅是为了便于描述，以区分具有相同名称的不同组成部件，并不表示先后或主次关系；同样，“左、右”等表示方位的用语是基于附图的位置关系。

请参考图3，图3为本发明所提供液压双向锁的液压原理图。

如图所示，在一种具体实施方式中，本发明提供的液压双向锁包括第一单向阀10和第二单向阀20，其中第二单向阀20的油路上并联有溢流阀30，溢流阀30的进油口与第二单向阀20的出油口连通，溢流阀30的出油口与第二单向阀20的进油口连通。

请参考图4，图4为本发明所提供液压双向锁的内部结构示意图。

上述液压双向锁具体可采用如图4所示的结构，第一单向阀10和第二单向阀20均为插装式单向阀，两者共用同一阀体40，阀体40上设有横向贯通的第一阀孔50，先导阀芯60位于第一阀孔的中间位置并与之动密封配合，将第一阀孔50从中间隔开，在液压油的控制下能够沿第一阀孔50左右移动，第一单向阀10和第二单向阀20以对称的方式插装在第一阀孔50的两端，其阀芯的运动方向与先导阀芯60位于同一轴线上。

第一阀孔50中设有与第一单向阀10的进油口(即A油口)和出油口(即C油口)连通的进油腔10-1和出油腔10-2，以及与第二单向阀20的进油口(即B油口)和出油口(即D油口)连通的进油腔20-1和出油腔20-2，A油口和B油口位于阀体40的同一侧面，C油口和D油口位于阀体40的另一侧面。

阀体40上设有与第一阀孔50平行的第二阀孔50′，溢流阀30为插装式溢流阀，插装于第二阀孔50′中，第二阀孔50′中设有与第二单向阀20的B油口相连通的出油腔50-1′，出油腔50-1′通过阀体内部的纵向油道与进油腔20-1连通。

由于在阀体40上增设了溢流阀30，第二单向阀20的出油口油道需设计成如图所示的折弯形状，以避开溢流阀30的安装空间，溢流阀30的进油口与该油道垂直连通。

当然，上述溢流阀30的安装方式和油道走向仅是一种优选方案，其具体结构并不局限于此，在此基础上可根据实际情况作出具有针对性的调整，从而得到其它同样能够实现本发明目的的液压双向锁，例如溢流阀的安装方向与单向阀相垂直，或者溢流阀具有单独的阀体，其进油口和出油口分别通过液压管路与第二单向阀的出油口和进油口连通等等。由于可能实现的方式较多，为节约篇幅，本文不再一一举例说明。

下面对上述液压双向锁的工作原理进行说明：

请参考图5，图5为本发明所提供液压双向锁与被锁止油缸相连接的液压原理图。

1)油缸锁止原理：

如图5所示，油缸70无杆腔70-1与液压双向锁的C油口连接，有杆腔70-2与D油口连接。当A、B油口不通压力油时，两个液控单向阀的功能与普通单向阀一样，将油缸无杆腔70-1和有杆腔70-2里的液压油锁止。即无杆腔70-1的液压油从C油口进入液压双向锁的出油腔10-2后被左边第一单向阀10截止封闭；有杆腔70-2的液压油从D油口进入液压双向锁的出油腔20-2后被右边第二单向阀20截止封闭；此时油缸70处于被锁止状态。

2)油缸伸缩原理：

当A油口通压力油时，压力油从A油口流向进油腔10-1，一边推动左边第一单向阀10开启进入出油腔10-2，一边推动先导阀芯60将右边第二单向阀20反向开启，压力油从出油腔经过C油口进入油缸70的无杆腔70-1，使油缸伸出。油缸无杆腔70-1中的油液从D油口进入出油腔20-2，此时右边第二单向阀20已经在先导阀芯60的作用下反向开启，液压油进入进油腔20-1，最后从B油口流出，即A油口进油、B油口出油，两个液控单向阀开启，垂直油缸伸出。

当B油口通压力油时，压力油从B油口流向进油腔20-1，一边推动右边第二单向阀20开启进入出油腔20-2，一边推动先导阀芯60将左边第一单向阀10反向开启，压力油从出油腔经过D油口进入油缸有杆腔70-2，使油缸缩回。油缸无杆腔70-1中的液压油从C油口进入出油腔10-2，此时左边第一单向阀10在先导阀芯60的作用下已经反向开启，液压油进入进油腔10-1，最后从A油口流出，即B油口进油、A油口出油，两个液控单向阀开启，垂直油缸缩回。

3)油缸卸压保护原理：

当油缸70在高温环境中长时间工作或者存放时，其内部的液压油会因为高温而膨胀，使油缸无杆腔70-1、有杆腔70-2的压力增大。当有杆腔70-2的压力在自身油液的膨胀以及无杆腔70-1的压力作用下接近设定的25MPa时，有杆腔70-2中的液压油从液压双向锁的D油口进入折弯状油道，推动溢流阀30微量开启，液压油通过溢流阀30的油道30-1进入出油腔50-1′，由于出油腔50-1′与进油腔10-1是连通的，所以液压油通过进油腔10-1从B油口流出卸压，使油缸有杆腔70-2压力降低。此时，由于油缸70的有杆腔压力降低，活塞杆在无杆腔70-1的压力作用下向有杆腔70-2微量移动，无杆腔70-1压力也会降低，从而平衡两腔压力，使其不会太高，起到保护油缸的作用。

根据上文可知，本发明提供的液压双向锁在进行卸压时，其锁止的油缸70会产生微量移动，该位移量相对于整个油缸处于工作状态时的长度来讲，极其微小，几乎可以忽略不计，因此不会对油缸70的正常使用产生负面影响。

除了上述液压双向锁，本发明还提供一种起重机，包括底盘以及用于支撑底盘的纵向支腿，所述纵向支腿的垂直油缸在液压油路上设有液压双向锁，所述液压双向锁具体为上文所述的液压双向锁，液压双向锁并联有溢流阀的第二单向阀的出油口与垂直油缸的有杆腔连通，第一单向阀的出油口与垂直油缸的无杆腔连通，其余结构请参阅现有技术。

此外，本发明所提供的液压双向锁还可以应用于其它任何需要锁止、保护功能的油缸或液压系统。

以上对本发明所提供的液压双向锁及起重机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明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发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种液压双向锁，包括第一单向阀和第二单向阀，其特征在于，所述第二单向阀的油路上并联有溢流阀；所述溢流阀的进油口与所述第二单向阀的出油口连通，所述溢流阀的出油口与所述第二单向阀的进油口连通。

2.根据权利要求1所述的液压双向锁，其特征在于，所述第一单向阀、第二单向阀和溢流阀安装于同一阀体，所述溢流阀的进油口和出油口分别通过位于所述阀体内部的油道与所述第二单向阀的出油口和进油口连通。

3.根据权利要求1所述的液压双向锁，其特征在于，所述第一单向阀和第二单向阀安装于同一阀体；所述溢流阀安装于另一阀体，其进油口和出油口分别通过液压管路与所述第二单向阀的出油口和进油口连通。

4.根据权利要求2所述的液压双向锁，其特征在于，所述阀体上设有横向贯通的第一阀孔，所述第一单向阀和第二单向阀共用的先导阀芯位于所述第一阀孔的中间位置，所述第一单向阀和第二单向阀以对称的方式安装在所述第一阀孔的两端，其阀芯的运动方向与所述先导阀芯位于同一轴线上。

5.根据权利要求4所述的液压双向锁，其特征在于，所述阀体上设有第二阀孔，所述溢流阀安装于所述第二阀孔中。

6.根据权利要求5所述的液压双向锁，其特征在于，所述第二阀孔平行于所述第一阀孔。

7.根据权利要求6所述的液压双向锁，其特征在于，所述第一单向阀和第二单向阀的进油口位于所述阀体的同一侧面，两者的出油口位于所述阀体的另一侧面。

8.根据权利要求1至7任一项所述的液压双向锁，其特征在于，所述第一单向阀和第二单向阀均为插装式单向阀。

9.根据权利要求1至7任一项所述的液压双向锁，其特征在于，所述溢流阀为插装式溢流阀。

10.一种起重机，包括底盘以及用于支撑所述底盘的纵向支腿，所述纵向支腿的垂直油缸在液压油路上设有液压双向锁，其特征在于，所述液压双向锁具体为上述权利要求1至9任一项所述的液压双向锁，其第二单向阀的出油口与所述垂直油缸的有杆腔连通，第一单向阀的出油口与所述垂直油缸的无杆腔连通。

Images