CN102400968A - 一种液压阀、液压系统及混凝土泵送设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械技术领域，公开了一种液压阀、液压系统及混凝土泵送设备。该液压阀包括设有阀腔的阀体、设于阀腔内的阀杆以及驱动阀杆在阀腔中移动的驱动部，其中，阀腔设有第一进油口、第二进油口、第一出油口和第二出油口，在第一种工作状态下，第一进油口与第一出油口相通，第二进油口与第二出油口相通，在第二种工作状态下，第一进油口和第二进油口均与第一出油口相通，第二出油口封闭，在第三种工作状态下，第一进油口与第二进油口均与第二出油口相通，第一出油口封闭。本发明实施例提供的一种应用该液压阀的液压系统，使泵送液压系统与臂架液压系统之间具有相互补油或应急供油的功能，有效避免影响工程进度或者堵管现象发生。

Description

一种液压阀、液压系统及混凝土泵送设备

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种液压阀以及设有该液压阀的液压系统。本发明还涉及一种设有上述液压系统的混凝土泵送设备。

背景技术

随着经济建设的快速发展，市场对于建筑工程机械尤其是混凝土泵车的需求日益增大。混凝土泵送设备一般包括行走装置、泵送装置和臂架装置，行走装置主要用于泵送设备工作地点的转移，泵送装置和臂架装置用于将混凝土输送至施工过程中需要混凝土的地点。

混凝土泵车的泵送液压系统与臂架液压系统是两个独立的系统，泵送系统的液压油由主油泵提供；臂架液压系统的液压油由臂架泵提供。泵车在施工过程中，当臂架泵出现故障时，常常需要等待故障排除后才能收回臂架；当主油泵发生故障时，常导致浇注任务中断，影响了混凝土的浇注质量，严重时甚至会导致堵管现象发生。

在现有的一种具有应急补油功能的液压系统中，当臂架泵出现故障时，能通过泵送液压系统的液压油来驱动臂架动作，从而使浇筑工作顺利完成。在上述方案中，只能实现泵送液压系统为臂架液压系统应急补油，当泵送液压系统的主油泵产生故障时，无法进行应急泵送，会导致堵管现象发生。

发明内容

有鉴于此，为了实现泵送液压系统与臂架液压系统具有相互补油的功能，亟需一种液压阀来控制油路的通断，一方面，本发明提供了一种液压阀。

该液压阀包括阀体、设于阀体内的阀腔、设于阀腔内的阀杆以及驱动阀杆在阀腔内移动的驱动部，其中：所述阀腔设有第一进油口、第二进油口、第一出油口和第二出油口，所述阀杆可在所述驱动部的驱动下使所述液压阀具有三种工作状态，在第一种工作状态下，第一进油口与第一出油口相通，第二进油口与第二出油口相通，在第二种工作状态下，第一进油口和第二进油口均与第一出油口相通，第二出油口封闭，在第三种工作状态下，第一进油口与第二进油口均与第二出油口相通，第一出油口封闭。

进一步地，所述阀腔包括依次相邻的第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室，所述第一腔室设有第一出油口，所述第二腔室设有第一进油口，所述第三腔室设有第二进油口，所述第四腔室设有第二出油口，所述阀杆上设有依次相互间隔的第一阀塞、第二阀塞和第三阀塞，所述第一腔室与所述第二腔室通过所述第一阀塞选择性地相通或者断开，所述第二腔室与所述第三腔室通过所述第二阀塞选择性地相通或者断开，所述第三腔室与所述第四腔室通过所述第三阀塞选择性地相通或者断开。

进一步地，所述阀腔还包括第五腔室，所述第五腔室设于所述阀杆两端的延伸方向，所述第五腔室设有泄油口。

进一步地，所述阀杆的两端设有压缩弹簧。

进一步地，所述驱动部为设于所述阀杆两端的电磁操作部。

另一方面，为了实现混凝凝土泵送设备在主油泵或者臂架泵出现故障时，能进行应急供油，避免影响工程进度或者堵管现象发生，本发明还提供了一种液压系统。

该液压系统包括第一油泵、第二油泵、泵送液压系统和臂架液压系统，还包括上述任一项所述的液压阀，所述第一油泵的出油口分别通过第一支路和第二支路与所述泵送液压系统的进油口和所述液压阀的第一进油口相通，所述第二油泵的出油口通过第三支路与所述液压阀的第二进油口相通，所述液压阀的第一出油口和第二出油口分别通过第四支路和第五支路与所述泵送液压系统和所述臂架液压系统的进油口相通。

进一步地，所述第一油泵的出油口通过第一单向阀与所述第一支路及所述第二支路相连，所述第二油泵的出油口通过第二单向阀与所述第三支路相连。

进一步地，所述第一油泵为变量泵。

进一步地，所述泵送液压系统的进油口通过第一过滤器与所述第一支路及所述第四支路相连，所述臂架液压系统的进油口通过第二过滤器与所述第五支路相连。

再一方面，本发明还提供了一种混凝土泵送设备，该混凝土泵送设备设有上述任一项所述的液压系统。

本发明提供的液压系统及混凝土泵送设备，通过采用具有上述三种工作状态的液压阀，由该液压阀控制各个油路的通断，可通过控制切换该液压阀的工作状态，使泵送液压系统与臂架液压系统具有相互补油或应急供油的功能，具体而言，当第一油泵发生故障时，可通过第二油泵为泵送液压系统应急供油，从而及时清理输送缸、料斗或输送管内的残余混凝土，避免堵管现象发生，当第二油泵发生故障时，可通过第一油泵为臂架液压系统应急供油，实现臂架应急布料，并将臂架收回，此外，当第一油泵正常工作时，还可以通过第二油泵为泵送液压系统增加供油，以提高混凝土的排量。

附图说明

图1为本发明实施例所提供的一种液压阀在第一工作状态时的结构示意图；

图2为图1所示液压阀在第二工作状态时的结构示意图；

图3为图1和2所示液压阀在第三工作状态时的结构示意图；

图4为图1至图3所示液压阀具有双作用弹簧和双作用电磁操作部时的液压图形符号；

图5为本发明实施例所提供的一种液压系统的组成示意图。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。

请参考图1至图4，其中，图1为本发明实施例所提供的一种液压阀在第一工作状态时的结构示意图，图2为图1所示液压阀在第二工作状态时的结构示意图，图3为图1和2所示液压阀在第三工作状态时的结构示意图，图4为图1至图3所示液压阀具有双作用弹簧和双作用电磁操作部时的液压图形符号，下面同时结合图1至图4对本发明实施例的液压阀进行详细说明。

如图所示，该液压阀包括：阀体81，设于阀体81内的阀腔82，以及设于阀腔82内的阀杆83。

阀腔82在阀体81内形成多个可相连通的通道，具体而言，阀腔82包括依次相邻的第一腔室821、第二腔室822、第三腔室823和第四腔室824，第一腔室821设有第一出油口A，第二腔室822设有第一进油口P1，第三腔室823设有第二进油口P2，第四腔室824设有第二出油口B；此外，阀腔82还包括第五腔室825，第五腔室825设于阀杆83两端的延伸方向处，第五腔室825设有泄油口T，用于将阀内的泄漏油排入油箱。

相应地，为了控制阀腔82各腔室的通断，阀杆82上设有依次相互间隔的第一阀塞84、第二阀塞85和第三阀塞86，第一阀塞84与第三阀塞86大体对称设置于第二阀塞85的两侧，第一腔室821与第二腔室822通过第一阀塞84选择性地相通或者断开，第二腔室822与第三腔室823通过第二阀塞85选择性地相通或者断开，第三腔室823与第四腔室824通过第三阀塞86选择性地相通或者断开。

阀杆83可在驱动部(图未示出)的驱动下在阀腔82内来回移动，以改变阀腔82中的通道以及设于通道上的油口之间的连通状态，从而实现对液压油流动方向的控制，阀杆83的两端与第五腔室825的内壁之间设有压缩弹簧(图未示出)，驱动部可以是手动操作部(利用手动杠杆操纵阀杆运动)、机动操作部(利用挡铁或凸轮使阀杆运动)或者电磁操作部(利用电磁铁的通断电推动阀杆)等类似机构，在本实施例中，以电磁操作部作举例说明，在阀杆83的两端分别设有第一电磁操作部和第二电磁操作部，当第一电磁操作部得电时，阀杆83向第一侧移动，第二电磁操作部得电时，阀杆83向第二侧移动。

如下表所示，可通过改变第一电磁操作部和第二电磁操作部的得失电状态(得电用“+”表示，失电用“-”表示)使液压阀具有三种工作状态，其中，图1为第一种工作状态，图2为第二种工作状态，图3为第三种工作状态：

i、当第一电磁操作部和第二电磁操作部均失电时，液压阀处于第一工作状态，此时，第一阀塞84未封闭第一腔室821和第二腔室822之间的油路，第二阀塞85封闭第二腔室822和第三腔室823之间的油路，第三阀塞86未封闭第三腔室823和第四腔室824之间的油路，因此，第一腔室821与第二腔室822相通，第三腔室823与第四腔室824相通，从而使第一进油口P1与第一出油口A相通，第二进油口P2与第二出油口B相通；

ii、当第一电磁操作部得电且第二电磁操作部失电时，液压阀处于第二种工作状态，此时，第一阀塞84未封闭第一腔室821和第二腔室822之间的油路，第二阀塞85未封闭第二腔室822和第三腔室823之间的油路，第三阀塞86封闭第三腔室823和第四腔室824之间的油路，因此，第一腔室821与第二腔室822相通，第二腔室822与第三腔室823相通，从而使第一进油口P1和第二进油口P2均与第一出油口A相通，第二出油口B封闭；

iii、当第一电磁操作部失电且第二电磁操作部得电时，液压阀处于第三种工作状态，此时，第一阀塞84封闭第一腔室821和第二腔室822之间的油路，第二阀塞85未封闭第二腔室822和第三腔室823之间的油路，第三阀塞86未封闭第三腔室823和第四腔室824之间的油路，因此，第二腔室822与第三腔室823相通，第三腔室823与第四腔室824相通，从而使第一进油口P1与第二进油口P2均与第二出油口B相通，第一出油口A封闭。

表1液压阀工作状态表

图4所示为上述液压阀具有双作用压缩弹簧和双作用电磁操作部时的液压图形符号。

需要说明的是，上述实施例所述的液压阀，是为了控制泵送液压系统及臂架液压系统连接油路的通断而提出，从而使泵送液压系统与臂架液压系统具有相互补油的功能，但该液压阀的应用并不局限于此。

请参考图5，图5为本发明实施例所提供的一种液压系统的组成示意图。

如图所示，该液压系统主要包括泵送液压系统1、臂架液压系统2、第一油泵3、第二油泵4、第一单向阀5、第二单向阀6、第一过滤器7、第二过滤器9以及上述实施例所述的液压阀8。

其中，第一油泵3为主油泵，第二油泵4为臂架泵，第一油泵3的出油口接第一单向阀5，接着分别通过第一支路b1和第二支路b2与泵送液压系统1的进油口和液压阀8的第一进油口P1相通，第二油泵4的出油口接第二单向阀6，接着通过第三支路b3与液压阀的第二进油口P2相通，液压阀8的第一出油口A和第二出油口B分别通过第四支路b4和第五支路b5与泵送液压系统1和臂架液压系统2的进油口相通，为了提高液压油的清洁度，泵送液压系统1的进油口通过第一过滤器7与第一支路b1及第四支路b4相连，臂架液压系统2的进油口通过第二过滤器9与第五支路b5相连。

需要说明的是，本领域技术人员应当知晓，为了保证上述液压系统正常工作，泵送液压系统1或臂架液压系统2中具有卸荷电磁阀或类似装置，以便为系统建立系统压力，因此在本实施例中，不再对泵送液压系统1和臂架液压系统2的内部结构进行描述。

该液压系统的主要工作过程如下，为了更加直观，请参考表2：

i、当第一油泵3和第二油泵4各自正常工作时，控制第一电磁操作部和第二电磁操作部均处于失电状态，使液压阀8处于中位(第一工作状态)，第一进油口P1和第一出油口A相通，第二进油口P2和第二出油口B相通，从而使第一油泵3通过第一支路b1或者通过第二支路b2、液压阀8与第四支路b4单独为泵送液压系统1供油，第二油泵4通过第三支路b3、液压阀8与第五支路b5为臂架液压系统2供油，保证了泵送液压系统和臂架液压系统各自的正常工作；

ii、当第一油泵3和第二油泵4各自正常工作，但泵送液压系统1中的混凝土排量不足时，此时，控制第一电磁操作部处于得电状态，第二电磁操作部处于失电状态，使液压阀8处于左位(第二工作状态)，第一进油口P1和第二进油口P2均与第一出油口A相通，第二出油口B关闭，第一油泵3和第二油泵4的液压油都供向泵送液压系统1(即b1、b2b4、b3b4均处于连通状态)，泵送液压系统1中的卸荷电磁阀建立系统压力，实现了增大泵送液压系统1混凝土排量的目的；

iii、当第一油泵3出现故障而第二油泵4正常工作时，控制第一电磁操作部处于得电状态，第二电磁操作部处于失电状态，使液压阀8处于左位(第二工作状态)，第一进油口P1和第二进油口P2均与第一出油口A连通，第二出油口B关闭，泵送液压系统1中的卸荷电磁阀建立系统压力，第二油泵4供油到泵送液压系统1中，保证输送管、料斗、搅拌车内的余料能泵送完毕，不至于浪费与堵管。

iv、当第二油泵4出现故障而第一油泵3正常工作时，为便于将臂架紧急收回或紧急布料，可使第一电磁操作部失电，第二电磁操作部得电，使液压阀8处于右位(第三工作状态)，第一进油口P1和第二进油口P2均与第二出油口B相通，第一出油口A关闭。泵送液压系统1中的卸荷电磁阀建立油泵3压力，油泵3暂停对泵送液压系统1进行正常供油，而对臂架液压系统2进行应急供油，以便通过操作臂架多路阀实现臂架的紧急布料与紧急收回。应当指出，由于臂架液压系统2所需的液压油流量通常低于泵送液压系统1所需的液压油流量，在发动机转速相同的情形下，可将油泵3的排量调小至适当值，以符合臂架液压系统2的需要。

表2液压系统工作状态表

本发明实施例的一种液压系统，通过应用上述实施例所述的液压阀，使泵送液压系统与臂架液压系统之间具有相互补油或应急供油的功能，具体而言，当臂架泵向泵送液压系统补油时，可以增加泵送的排量，当主油泵发送故障时，可通过臂架泵作应急泵送，清理输送缸、料斗或者输送管内的残余混凝土，避免堵管现象发生，当臂架泵发生故障时，可通过主油泵实现臂架系统应急布料，并将臂架收回。

本发明实施例还提供了一种混凝土泵送设备(如混凝土泵车)，该混凝土泵送设备设有上述的液压系统，由于上述的液压系统具有上述技术效果，因此，设有该液压系统的混凝土泵送设备也应具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液压阀(8)，包括阀体(81)、设于阀体(81)内的阀腔(82)、设于阀腔(82)内的阀杆(83)以及驱动阀杆(83)在阀腔(82)内移动的驱动部，其特征在于：所述阀腔(82)设有第一进油口(P1)、第二进油口(P2)、第一出油口(A)和第二出油口(B)，所述阀杆(83)可在所述驱动部的驱动下使所述液压阀(8)具有三种工作状态，在第一种工作状态下，第一进油口(P1)与第一出油口(A)相通，第二进油口(P2)与第二出油口(B)相通，在第二种工作状态下，第一进油口(P1)和第二进油口(P2)均与第一出油口(A)相通，第二出油口(B)封闭，在第三种工作状态下，第一进油口(P1)与第二进油口(P2)均与第二出油口(B)相通，第一出油口(A)封闭。

2.如权利要求1所述的液压阀，其特征在于：所述阀腔(82)包括依次相邻的第一腔室(821)、第二腔室(822)、第三腔室(823)和第四腔室(824)，所述第一腔室(821)设有第一出油口(A)，所述第二腔室(822)设有第一进油口(P1)，所述第三腔室(823)设有第二进油口(P2)，所述第四腔室(824)设有第二出油口(B)，所述阀杆(83)上设有依次相互间隔的第一阀塞(84)、第二阀塞(85)和第三阀塞(86)，所述第一腔室(821)与所述第二腔室(822)通过所述第一阀塞(84)选择性地相通或者断开，所述第二腔室(822)与所述第三腔室(823)通过所述第二阀塞(85)选择性地相通或者断开，所述第三腔室(823)与所述第四腔室(824)通过所述第三阀塞(86)选择性地相通或者断开。

3.如权利要求2所述的液压阀，其特征在于：所述阀腔(82)还包括第五腔室(825)，所述第五腔室(825)设于所述阀杆(83)两端的延伸方向，所述第五腔室(825)设有泄油口(T)。

4.如权利要求1至3任一项所述的液压阀(8)，其特征在于：所述阀杆(83)的两端设有压缩弹簧。

5.如权利要求1至3任一项所述的液压阀(8)，其特征在于：所述驱动部为设于所述阀杆(83)两端的电磁操作部。

6.一种液压系统，包括泵送液压系统(1)、臂架液压系统(2)、第一油泵(3)和第二油泵(4)，其特征在于：所述液压系统还包括权利要求1至5任一项所述的液压阀(8)，所述第一油泵(3)的出油口分别通过第一支路(b1)和第二支路(b2)与所述泵送液压系统(1)的进油口和所述液压阀(8)的第一进油口(P1)相通，所述第二油泵(4)的出油口通过第三支路(b3)与所述液压阀(8)的第二进油口(P2)相通，所述液压阀(8)的第一出油口(A)和第二出油口(B)分别通过第四支路(b4)和第五支路(b5)与所述泵送液压系统(1)和所述臂架液压系统(2)的进油口相通。

7.如权利要求6所述的液压系统，其特征在于：所述第一油泵(3)的出油口通过第一单向阀(5)与所述第一支路(b1)及所述第二支路(b2)相连，所述第二油泵(4)的出油口通过第二单向阀(6)与所述第三支路(b3)相连。

8.如权利要求6或7所述的液压系统，其特征在于：所述第一油泵(3)为变量泵。

9.如权利要求6或7所述的液压系统，其特征在于：所述泵送液压系统(1)的进油口通过第一过滤器(7)与所述第一支路(b1)及所述第四支路(b4)相连，所述臂架液压系统(2)的进油口通过第二过滤器(9)与所述第五支路(b5)相连。

10.一种混凝土泵送设备，其特征在于：所述混凝土泵送设备设有权利要求6至9任一项所述的液压系统。

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