CN102400966B - 上、下车切换装置和应用该装置的供油系统及工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种上、下车切换装置，包括切换压力油路、回油油路与上车接口或者下车接口连通的第一换向阀，还包括集成阀体和第二换向阀；其中，所述集成阀体与第一换向阀和第二换向阀集成为一体，所述集成阀体的外表面上开设有压力油口、回油油口、上车接口、下车接口和负反馈平衡油口；所述第二换向阀设置在所述负反馈平衡油口与所述压力油口和回油油口之间，以切换所述负反馈平衡油口与所述压力油口或者回油油口导通。该上、下车切换装置有利于提高工程机械上下车系统的切换控制精度，为调节工作介质的压力及流量提供了可靠保障。在此基础上，本发明还提供一种应用该上、下车切换装置的供油系统及工程机械。

Description

上、下车切换装置和应用该装置的供油系统及工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械技术，特别涉及一种上、下车切换装置及应用该装置的供油系统及工程机械。

背景技术

从功能上进行划分，现有自行式液控工程机械均由上车和下车两部分组成，上车和下车通过回转支承及中心回转体等构件相连。其中，各类机械的作业执行机构均设置于上车，以根据操纵指令完成相应的功能动作。

以登高平台消防车为例，其上车主要动作有转台回转、臂架伸缩、曲臂变幅、平台调平和消防打水等，同时其下车主要动作有油泵取力、支腿伸缩等。实际控制过程中，整车由底盘侧窗取力器驱动液压泵为液压系统提供动力，电器系统与气路系统配合实现取力操纵和油门控制。众所周知，登高平台消防车整机高度直接影响其作业过程的稳定性，通常要求上车作业与下车作业之间具备互锁功能；也就是说，受其整机高度及工作负载的限制，若上车处于转台回转、臂架伸缩、曲臂变幅、平台调平或者消防打水等作业状态时，则下车不允许执行行走或者支腿伸缩等操作，以避免出现侧倾事故影响车辆的安全可靠性；反之亦然，即上下车之间的作业互锁。

请参见图1，该图示出了现有上、下车供油系统的液控原理示意图。

如图1所示，该系统采用两个定量泵3-1、3-2作为液压动力源输出压力油液，并通过一两位四通电磁阀2切换压力油液的流向，该电磁阀2的A口、B口分别连通上车执行元件和下车执行元件，以实现上车作业与下车作业之间的互锁功能。同时，两个定量泵3-1、3-2的出液口管路上分别设置有单向阀1-1、1-2，可有效防止液压油液倒流所引起元件故障。但是，随着登高平台消防车作业高度的增加，对于液压系统控制功能及品质要求也越来越高，而现有上车、下车供油系统工作过程中只能定排量输出，无法实时根据负载压力调定泵的输出。显然，现有简单的液压控制系统已不能满足高米数登高车各方面的要求，控制品质的提升受到制约。

有鉴于此，亟待另辟蹊径针对现有技术进行优化设计，以有效提高系统控制精度，提升控制品质。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于提供一种上、下车切换装置，以利于提高工程机械上下车系统的切换控制精度，为调节工作介质的压力及流量提供了可靠保障。在此基础上，本发明还提供一种应用该上、下车切换装置的供油系统及工程机械。

本发明提供的上、下车切换装置，包括切换压力油路、回油油路与上车接口或者下车接口连通的第一换向阀，还包括集成阀体和第二换向阀；其中，所述集成阀体与第一换向阀和第二换向阀集成为一体，所述集成阀体的外表面上开设有压力油口、回油油口、上车接口、下车接口和负反馈平衡油口；所述第二换向阀设置在所述负反馈平衡油口与所述压力油口和回油油口之间，以切换所述负反馈平衡油口与所述压力油口或者回油油口导通。

优选地，所述集成阀体内的连通所述压力油口的主流道内集成设置有主油路单向阀。

优选地，所述集成阀体的外表面上还开设有应急压力油口，且所述应急压力油口至所述主油路单向阀下游侧的主流道之间的补油流道单向导通。

优选地，所述补油流道内集成设置有补油路单向阀。

优选地，所述集成阀体的外表面上还开设有与所述主流道连通的检测油口。

优选地，还包括负反馈单向阀，设置在所述补油路单向阀下游侧的主流道与所述第二换向阀之间。

优选地，所述压力油口和所述第一换向阀均设置为两个，且每个所述压力油口与第一换向阀对应设置；相应地，所述集成阀体的外表面上开设有两个上车接口和下车接口，所述负反馈单向阀设置为两个，分别设置在相应主流道与所述第二换向阀之间。

本发明提供的工程机械上、下车液控供油系统，包括如前所述的上、下车切换装置，负载反馈变量液压泵和梭阀；其中，所述负载反馈变量液压泵的输出油口与所述集成阀体的压力油口连通，所述梭阀的两个进油口分别与所述集成阀体的负反馈平衡油口和系统负载反馈油路连通，其出油口与所述负载反馈变量液压泵的控制油口连通；且所述集成阀体的回油油口与系统回油油路连通，所述成阀体的上车接口和下车接口分别与系统上车回路和下车回路连通。

本发明提供的另一种工程机械上、下车液控供油系统，包括如前所述的上、下车切换装置、负载反馈双联变量液压泵、梭阀和应急补油泵；其中，所述负载反馈双联变量液压泵的两个输出油口分别与所述上、下车切换装置的两个压力油口连通，所述梭阀的两个进油口分别与所述集成阀体的负反馈平衡油口和系统负载反馈油路连通，其出油口与所述负载反馈变量液压泵的控制油口连通；所述应急补油泵的输出油口与所述集成阀体上的应急压力油口连通；且所述集成阀体的回油油口与系统回油油路连通，所述成阀体的两个上车接口和下车接口均分别与系统上车回路和下车回路连通。

本发明提供的工程机械，包括上车、下车和上、下车液控供油系统；所述上、下车液控供油系统如前所述。

本发明所述上、下车切换装置的各功能元件集成为一体，并通过设置于集成阀体内部的第二换向阀控制内部主油道与负反馈平衡油口之间的导通或者非导通。应用该切换装置的上、下车供油系统，负载压力信号可通过梭阀传递到负载反馈变量液压泵的控制端，实现泵的负载反馈，从而可根据实际工况调节泵的输出压力、流量，有效提高了系统控制精度，为系统控制品质的提升提供了可靠保障；同时，由于本发明提供的上、下车切换装置的各功能元件均集成设置，系统可有效利用整车管路排布空间，进而满足整车液控系统复杂的布管需要，并便于进行检修维护作业。

在本发明的优选方案中，用于防止泵出口油液倒流的主油路单向阀集成于集成阀体内，可进一步减少了供油系统的外部接点，有效降低连接点泄漏的可能性，从而完全规避现有技术将单向阀外接于管路上所存在的弊端。

本发明提供的上、下车切换装置适用于上、下车互锁作业的工程机械，特别适用于举高作业消防车。

附图说明

图1是现有举高作业消防车上、下车供油系统的液控原理示意图；

图2是第一实施例所述上、下车切换装置的工作原理示意图；

图3为第一实施例所述上、下车切换装置的轴测示意图；

图4为图3中所示A视角形成的另一轴测示意图；

图5为第一实施例所述工程机械上、下车液控供油系统的工作原理图；

图6是第二实施例所述上、下车切换装置的工作原理示意图；

图7为第二实施例所述工程机械上、下车液控供油系统的工作原理图；

图8是具体实施方式中所述登高作业消防车的整体结构示意图。

图2至图8中：

主油路单向阀11、主油路单向阀12、补油路单向阀13、补油路单向阀14、补油路单向阀15、补油路单向阀16、负反馈单向阀17、负反馈单向阀18、第一换向阀21、第一换向阀22、第二换向阀3、集成阀体4、负载反馈双联变量液压泵5、负载反馈变量液压泵5′、梭阀6、应急补油泵7。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种上、下车切换装置，该装置集成有用于控制上、下车互锁的第一换向阀和用于控制实现负载反馈调节的第二换向阀，在可靠实现上、下车互锁功能的基础上，为有效提高系统控制精度提供了可靠保障。下面结合说明书附图进行详细说明。

请参见图2，该图示出了第一实施例所述上、下车切换装置的工作原理示意图。

该上、下车切换装置的集成阀体上集成有两个用于控制上、下车互锁的第一换向阀，分别为第一换向阀21和第一换向阀22。两个第一换向阀分别用于控制两组上车接口和下车接口；如图所示，第一换向阀21用于控制上车接口A1和下车接口B1与压力油路或者回油油路的导通，第一换向阀22用于控制下车接口A2和下车接口B2与压力油路或者回油油路的导通。具体请一并参见图3和图4，其中，图3为本实施例所述上、下车切换装置的轴测示意图；图4为图3中所示A视角形成的另一轴测示意图。

结合图2、图3和图4所示，两组上车接口和下车接口均开设在集成阀体4的外表面上，同时还开设有两个压力油口P1、P2及回油油口T、负反馈平衡油口B。需要说明的是，本文中所涉及的压力油口P1、P2是指设置在集成阀体4上的用于与压力油路连通的工作油口，回油油口T是指设置在集成阀体4上的用于与回油油路连通的工作油口。

本实施例中，压力油口P1与第一换向阀21对应设置，压力油口P2与第二换向阀22对应设置，应当理解，集成阀体4内与每个连通关系相应设置的内部流道可以为一个，也可以由多个流道连通形成。

另外，该集成阀体4上还集成设置有第二换向阀3，用于控制负载反馈功能的启动。该第二换向阀3设置在负反馈平衡油口B与压力油口P1、P2和回油油口T之间，以切换负反馈平衡油口B与压力油口P1、P2或者回油油口T导通。同时，集成阀体4内还集成设置有防止自第二换向阀3向主油路返流的负反馈单向阀，其中，负反馈单向阀17设置在与压力油口P1连通的主油道与第二换向阀3之间，负反馈单向阀18设置在与压力油口P2连通的主油道与第二换向阀3之间。

现有技术中，为避免输出压力介质至压力油路的液压泵出口出现油液倒流的现象，通常需要在相应油路上设置单向阀，而本方案充分发挥集成阀的优势，将单向阀集成于集成阀体4上分别隔阻分离各液压动力源。具体如图所示，主油路单向阀11集成设置在连通压力油口P1的主流道内，主油路单向阀12集成设置在连通压力油口P2的主流道内。

在特殊工况下，存在主压力油路供油无法满足负载要求的状态，进而无法实现相应的作业要求。进一步地，本方案集成阀体4的外表面上还开设有应急压力油口PA、PS，以实现提供补充压力介质的需要，同时还可根据需要通过应急动力源将车辆收回。如图所示，且应急压力油口PA至主油路单向阀11下游侧的主流道之间的补油流道单向导通，该补油流道内集成设置有补油路单向阀13，应急压力油口PS至主油路单向阀12下游侧的主流道之间的补油流道单向导通，该补油流道内集成设置有补油路单向阀14。实际上，也可以仅采用一个应急压力油口向两个主流道内补充压力介质；也可以将两个应急压力油口连通以实现两路互补，显然，在连通状态下，可以在集成阀体4内应急压力油口PA、PS处分别集成设置补油路单向阀15和补油路单向阀16，以避免补油泵油口回流。

此外，如图所示，本实施例的集流阀体4的外表面上还开设有与每个主流道连通的检测油口，其中，检测油口M1与压力油口P1连通的主油道连通，检测油口M2与压力油口P2连通的主油道连通。通过检测油口可采集获取相应回路的介质流量及压力，以能够满足车辆调试和故障诊断功能。

基于前述上、下车切换装置，本实施例还提供一种工程机械上、下车液控供油系统，具体请参见图5，该图示出本实施例所述液控供油系统的工作原理图。

如图所示，该系统采用负载反馈双联变量液压泵5，该泵的两个输出油口分别与上、下车切换装置的两个压力油口P1、P2连通，以分别输出压力介质进入集成阀体4；集成阀体4的回油油口T与系统回油油路连通。并且在集成阀体4的负反馈平衡油口B处设置有梭阀6，该梭阀6两个进油口分别与负反馈平衡油口B和系统负载反馈油路连通，其出油口与负载反馈变量液压泵5的控制油口连通，以便于根据压差调节梭阀6的工作位置，实现负载反馈控制功能。

同时，集成阀体4上的应急压力油口PS与应急补油泵7的输出油口连通，需要说明的是，图5中仅示出一个应急补油泵7且仅输出压力介质至应急压力油口PS，以简化图示内容。此外，由于与两组上车接口和下车接口连通的系统上车回路和下车回路的具体设置并非本申请的发明点所在，故未在图5中示出。

作为优选技术改进，为有效提高系统操纵控制性能，第一换向阀21、22和第二换向阀3优选采用电控换向阀，并且各功能单向阀优选螺纹插装单向阀集成于集成阀体4上，以降低制造成本。

下面简述本实施例所述上、下车液控供油系统的工作原理。

a.当第一换向阀21、22不带电，第二换向阀3不带电时，两个油路P1→A1，P2→A2为压力油路，B口无压力油；当第一换向阀21、22不带电，第二换向阀3带电时，B口有压力油，可实现泵负载敏感控制。

b.当第一换向阀21、22带电，第二换向阀3不带电时，两个油路P1→B1，P2→B2为压力油路，B口无压力油；当第一换向阀21、22带电，第二换向阀3带电时，B口有压力油，可实现泵负载敏感控制。

也就是说，根据实际需要输出操纵信号至第二换向阀3的控制端，压力信号通过梭阀5传递到负载反馈双联变量液压泵5负载反馈控制油口，实现泵的负载反馈控制功能。

前述第一实施例所公开的上、下车切换装置具有两个压力油路。显然，根据本发明构思也可以将上、下车切换装置仅设置一个压力油路。请参见图6，该图为第二实施例所述上、下车切换装置的工作原理示意图，为便于表现本实施例与第一实施例之间的区别，图6中采用与第一实施例中相同功能构件的附图标记进行标示。

如图6所示，该上、下车切换装置的集成阀体上集成有一个用于控制上、下车互锁的第一换向阀21，用于控制上车接口A1和下车接口B1与压力油路或者回油油路的导通。

与第一实施例相同，上车接口A1和下车接口B1均开设在集成阀体4的外表面上，同时还开设有一压力油口P1及回油油口T、负反馈平衡油口B。此外，该集成阀体4上还集成设置有位于负反馈平衡油口B与压力油口P1和回油油口T之间第二换向阀3，用于控制负载反馈功能的启动，以切换负反馈平衡油口B与压力油口P1或者回油油口T导通。同时，集成阀体4内还集成设置有防止自第二换向阀3向主油路返流的负反馈单向阀17。

同样，集成阀体4内还集成设置有主油路单向阀11，位于连通压力油口P1的主流道内；进一步地，本方案集成阀体4的外表面上还开设有应急压力油口PA，以实现提供补充压力介质的需要，如图所示，且应急压力油口PA至主油路单向阀11下游侧的主流道之间的补油流道单向导通，该补油流道内集成设置有补油路单向阀13。其他组成及连接关系与第一实施例完全相同。

本实施例所提供一种工程机械上、下车液控供油系统，具体请参见图7。如图所示，该系统采用负载反馈变量液压泵5′，该泵的输出油口与上、下车切换装置的压力油口P1连通，以输出压力介质进入集成阀体4；集成阀体4的回油油口T与系统回油油路连通。并且在集成阀体4的负反馈平衡油口B处设置有梭阀6，该梭阀6两个进油口分别与负反馈平衡油口B和系统负载反馈油路连通，其出油口与负载反馈变量液压泵5的控制油口连通，以便于根据压差调节梭阀6的工作位置，实现负载反馈控制功能。同时，集成阀体4上的应急压力油口PA与应急补油泵7的输出油口连通。由于本实施例与第一实施例的工作原理相同，故此处不再赘述。

在前述上、下车切换装置的基础上，本实施方式还提供一种具有上车、下车和上、下车液控供油系统的工程机械，前述上、下车切换装置适用于不同作业功能的上、下车互锁作业的工程机械，特别适用于高米数高压大流量举高作业消防车的需要。具体如图8所示，该图示出了登高作业消防车的整体结构示意图。

需要说明的是，该登高作业消防车的上车各功能部件及下车行走系统等主要功能部分与现有技术完全相同，本领域技术人员基于现有技术可以实现，故本文不再作过多的详细描述。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种上、下车切换装置，包括切换压力油路、回油油路与上车接口或者下车接口连通的第一换向阀，其特征在于，还包括： 

与所述第一换向阀集成为一体的集成阀体，所述集成阀体的外表面上开设有压力油口、回油油口、上车接口、下车接口和负反馈平衡油口； 

与所述集成阀体集成为一体的第二换向阀，设置在所述负反馈平衡油口与所述压力油口和回油油口之间，以切换所述负反馈平衡油口与所述压力油口或者回油油口导通。 

2.根据权利要求1所述的上、下车切换装置，其特征在于，所述集成阀体内的连通所述压力油口的主流道内集成设置有主油路单向阀。 

3.根据权利要求2所述的上、下车切换装置，其特征在于，所述集成阀体的外表面上还开设有应急压力油口，且所述应急压力油口至所述主油路单向阀下游侧的主流道之间的补油流道单向导通。 

4.根据权利要求3所述的上、下车切换装置，其特征在于，所述补油流道内集成设置有补油路单向阀。 

5.根据权利要求4所述的上、下车切换装置，其特征在于，所述集成阀体的外表面上还开设有与所述主流道连通的检测油口。 

6.根据权利要求4或5所述的上、下车切换装置，其特征在于，还包括负反馈单向阀，设置在所述补油路单向阀下游侧的主流道与所述第二换向阀之间。 

7.根据权利要求6所述的上、下车切换装置，其特征在于，所述压力油口和所述第一换向阀均设置为两个，且每个所述压力油口与第一换向阀对应设置；相应地，所述集成阀体的外表面上开设有两个上车接口和下车接口，所述负反馈单向阀设置为两个，分别设置在相应主流道与所述第二换向阀之间。 

8.一种工程机械上、下车液控供油系统，其特征在于，包括： 

如权利要求1至6中任一项所述的上、下车切换装置； 

负载反馈变量液压泵，其输出油口与所述集成阀体的压力油口连通；和 

梭阀，其两个进油口分别与所述集成阀体的负反馈平衡油口和系统负载反馈油路连通，其出油口与所述负载反馈变量液压泵的控制油口连通；且 

所述集成阀体的回油油口与系统回油油路连通，所述集成阀体的上车接口和下车接口分别与系统上车回路和下车回路连通。 

9.一种工程机械上、下车液控供油系统，其特征在于，包括： 

如权利要求7所述的上、下车切换装置； 

负载反馈双联变量液压泵，其两个输出油口分别与所述上、下车切换装置的两个压力油口连通； 

梭阀，其两个进油口分别与所述集成阀体的负反馈平衡油口和系统负载反馈油路连通，其出油口与所述负载反馈变量液压泵的控制油口连通；和 

应急补油泵，其输出油口与所述集成阀体上的应急压力油口连通；且 

所述集成阀体的回油油口与系统回油油路连通，所述集成阀体的两个上车接口和下车接口均分别与系统上车回路和下车回路连通。 

10.一种工程机械，包括上车、下车和上、下车液控供油系统；其特征在于，所述上、下车液控供油系统如权利要求8或9所述。