CN102425582B - 一种液压控制阀及设有该阀的消防车下车支腿控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液压控制阀，该阀集成有多个在液压油路上并联的主换向阀，各所述主换向阀均具有先导控制端并设有电控先导装置；各所述电控先导装置均包括先导换向阀和换向油缸，所述换向油缸的活塞杆与所述主换向阀的先导控制端传动连接，并具有三个工作状态。该液压控制阀可以选择手动控制和远程控制，能够实现手动、电控两种操作，其中远程控制功能可增强设备操作性和环境适应能力，提高调平精度和整车操作的机动性、便捷性，当电控出现故障时，手动操作可作为应急操作方式。本发明还公开了一种设有所述液压控制阀的消防车下车支腿控制系统。
Description
技术领域
本发明涉及液压传动技术领域，特别是消防车的液压控制阀。本发明还涉及设有所述液压控制阀的消防车下车支腿控制系统。
背景技术
随着消防车技术的持续改进，设备的自动化、智能化程度得以不断提升，消防车的各种结构和系统的复杂程度也随之越来越高，液压系统作为消防车主要的传动与控制系统，也必须不断进行技术改进和创新。
消防车下车电器系统与气路系统配合完成取力操纵和油门控制，油泵从汽车发动机中获取机械能后转化为液压油的压力能，为液压系统中各个支腿油缸提供动力。
请参考图1，图1为现有技术中一种典型的消防车下车支腿控制系统的液压原理图。
如图所示，整个消防车下车支腿控制系统包括四个水平支腿油缸1和四个垂直支腿油缸2，水平支腿油缸1用于调整支腿跨距从而适应不同工况场合要求，垂直支腿2用于支撑整个车身的重量，同时通过电器控制系统实现车身调平。
八个支腿油缸分为两组，每一组均包括水平支腿油缸1和两个垂直支腿油缸2，两组支腿油缸通过两个集成阀3进行控制，各集成阀3内分别设有对应于各支腿油缸的换向阀3-1，通过与液压回路中用于控制液压油压力、流量和方向的其它各类液压阀的配合，使整个液压系统能够有序工作。
其中，水平支腿油缸1通过对应的换向阀3-1的“O”形中位机能实现油缸位置锁定；垂直支腿油缸2通过缸底安装的液控单向阀4实现油缸位置锁定。
油路中的换向阀3-1用于切换压力油方向，八个换向阀3-1在液压油路上相并联，实现对各个油缸伸缩动作的控制。
顺序阀5用于在水平支腿油缸1伸出时建立油缸回油背压，提高动作稳定性，同时也防止油缸动作过快造成事故。
单向阀6可以防止液压油倒流引起液压元件故障或造成系统动作紊乱。
主溢流阀7通过压力弹簧的设定来限制系统工作压力。
水平支腿溢流阀8用于限定水平支腿油缸1伸出时无杆腔的工作压力。
由于换向阀3-1为手动式多路换向阀，只能采用手动控制方式，不能实现远程电控操作，不仅操作起来比较费力，而且操作时不方便观察支腿工作状况，难以保证车身调平精度。
因此，如何使消防车下车支腿控制系统具有远程电控功能，从而提高整车的操作性能、调平精度和环境适应能力，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控制阀。该阀具有远程电控功能，可显著提高整车的操作性能、调平精度和环境适应能力。
本发明的第二目的是提供一种设有所述控制阀的消防车下车支腿控制系统。
为了实现上述第一目的，本发明提供一种液压控制阀，该阀集成有多个在液压油路上并联的主换向阀，各所述主换向阀均具有先导控制端并设有电控先导装置；
各所述电控先导装置均包括先导换向阀和换向油缸，所述换向油缸的活塞杆与所述主换向阀的先导控制端传动连接，并具有三个工作状态：
在第一工作状态，其无杆腔通过所述先导换向阀与先导压力油口连通，有杆腔通过所述先导换向阀与先导回油油口连通；
在第二工作状态，其无杆腔通过所述先导换向阀与先导回油油口连通，有杆腔通过所述先导换向阀与先导压力油口连通；
在第三工作状态，其无杆腔和有杆腔均通过所述先导换向阀与先导回油油口连通。
优选地，所述先导换向阀包括第一先导换向阀和第二先导换向阀，两者均具有第一油口、第二油口和第三油口；
所述第一油口与先导压力油口连通，所述第二油口与先导回油油口连通，所述第一先导换向阀的第三油口连接换向油缸的无杆腔，所述第二先导换向阀的第三油口连接换向油缸的有杆腔；
并具有两个工作位置：在第一工作位置，其第一油口与第三油口连通，在第二工作位置，其第二油口与第三油口连通。
优选地，各所述电控先导装置的第一先导换向阀和第二先导换向阀在液压油路上相并联，其并联的压力油路上设有定差减压阀。
优选地，进一步包括节流阀，设于各所述电控先导装置的第一先导换向阀和第二先导换向阀并联的压力油路。
优选地，所述第一先导换向阀和第二先导换向阀均为二位三通电磁换向阀。
优选地，所述主换向阀具有手动控制端并设有控制手柄。
优选地，所述主换向阀的数量为四个。
优选地，各所述主换向阀均为三位六通阀，其进油油路上均设有单向阀，且并联的回油油路上设有主溢流阀。
优选地，所述主换向阀为电液外控式多路换向阀、电液内控式多路换向阀或电液比例换向阀。
为实现上述第二目的，本发明还提供一种消防车下车支腿控制系统，包括水平支腿油缸、垂直支腿油缸和控制阀，所述控制阀为上述任一项所述的液压控制阀，所述液压控制阀的各主换向阀分别与相应的水平支腿油缸和垂直支腿油缸连接。
本发明所提供的液压控制阀在各主换向阀的先导控制端均设有电控先导装置，各电控先导装置均包括先导换向阀和换向油缸，在先导油路上，通过先导换向阀可控制换向油缸的活塞杆伸出或缩回，从而达到控制主换向阀的目的，不仅能够实现消防车水平支腿和垂直支腿动作控制，而且可以选择手动控制和远程控制，能够实现手动、电控两种操作，其中远程控制功能可增强设备操作性和环境适应能力，提高调平精度和整车操作的机动性、便捷性，当电控出现故障时，手动操作可作为应急操作方式，更加有利于操作。
在一种具体实施方式中，采用定差减压阀能够将先导控制油路的工作压力控制在预设值(预设值由定差减压阀的压力弹簧设定)，使先导回路中的液压元件能在设定压力下正常工作。
在另一种具体实施方式中，设于先导压力油路上的节流阀能够降低进入先导控制油路的压力，为实现先导控制提供要求范围内的压力油，同时节流阀也具有一定的削峰作用，可以削弱入口油液压力波动峰值，减少先导控制油路所受到的影响。
本发明所提供的消防车下车支腿控制系统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下车支腿控制系统也应具备相应的技术效果。
附图说明
图1为现有技术中一种典型的消防车下车支腿控制系统的液压原理图；
图2为本发明所提供液压控制阀的一种具体实施方式的液压原理图；
图3为图2所示液压控制阀应用于消防车下车支腿控制系统的液压原理图。
图1中：
1.水平支腿油缸 2.垂直支腿油缸 3.集成阀 3-1.换向阀 4.液控单向阀 5.顺序阀 6.单向阀 7.主溢流阀 8.水平支腿溢流阀
图2至图3中：
10.主换向阀 20.单向阀 30.主溢流阀 40.换向油缸 50-1.第一先导换向阀 50-2.第二先导换向阀 60.定差减压阀 70.节流阀 80.垂直支腿油缸
具体实施方式
本发明的核心是提供一种液压控制阀。该阀具有远程电控功能，可显著提高整车的操作性能、调平精度和环境适应能力。
本发明的另一核心是提供一种设有所述控制阀的消防车下车支腿控制系统。
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。
请参考图2，图2为本发明所提供液压控制阀的一种具体实施方式的液压原理图。
在一种具体实施方式中，本发明提供的液压控制阀为集成阀，其内部集成有四个在液压油路上并联的主换向阀10，各主换向阀10均为三位六通阀，其先导控制端设有电控先导装置，其进油油路上均设有单向阀20，并联的回油油路上设有主溢流阀30，通过主溢流阀30实现水平和垂直支腿油缸压力限定功能，防止压力过大损坏液压元件。
各电控先导装置均包括先导换向阀和换向油缸40，换向油缸40的活塞杆与主换向阀10的先导控制端传动连接，并具有三个工作状态：
在第一工作状态，其无杆腔通过先导换向阀与先导压力油口Pp连通，有杆腔通过先导换向阀与先导回油油口Tp连通。
在第二工作状态，其无杆腔通过先导换向阀与先导回油油口Tp连通，有杆腔通过先导换向阀与先导压力油口Pp连通。
在第三工作状态，其无杆腔和有杆腔均通过先导换向阀与先导回油油口Tp连通。
具体地，先导换向阀包括第一先导换向阀50-1和第二先导换向阀50-2，两者均为二位三通电磁换向阀，具有第一油口、第二油口和第三油口。
第一先导换向阀50-1和第二先导换向阀50-2的第一油口均与先导压力油口Pp连通，第二油口均与先导回油油口Tp连通，第一先导换向阀50-1的第三油口连接换向油缸40的无杆腔，第二先导换向阀50-2的第三油口连接换向油缸40的有杆腔。
并具有两个工作位置：在第一工作位置，其第一油口与第三油口连通，在第二工作位置，其第二油口与第三油口连通。
各电控先导装置的第一先导换向阀50-1和第二先导换向阀50-2在液压油路上相并联，其并联的压力油路上设有定差减压阀60，定差减压阀60的控制油口与减压阀的二次压力出口连通，采用定差减压阀60能够将先导控制油路的工作压力控制在预设值，预设值由定差减压阀60的压力弹簧设定，从而使先导回路中的液压元件能在设定压力下正常工作。
进一步包括节流阀70，设于各电控先导装置的第一先导换向阀50-1和第二先导换向阀50-2并联的压力油路上，节流阀70能够降低进入先导控制油路的压力，为实现先导控制提供要求范围内的压力油，同时节流阀70也具有一定的削峰作用，可以削弱入口油液压力波动峰值，减少先导控制油路所受到的影响。
主换向阀10具有手动控制端并设有控制手柄。这样，既可以手动改变阀芯位移进行换向，又可以通过电信号切换控制油路的流向来改变阀芯位移进行换向。
请参考图3，图3为图2所示液压控制阀应用于消防车下车支腿控制系统的液压原理图。
上述液压控制阀可以通过手动换向实现压力油方向切换，通过外部电信号也可实现同样的功能。由于每一联的原理都相同，这里仅以控制垂直油缸动作的首联主换向阀10为例，对工作过程加以说明。
如图所示，经过节流阀70节流后的压力油从压力油口Pp进入先导控制油路，流经阀内的定差减压阀60后，将定差减压阀60出口压力与回油背压加上弹簧力之和进行比较，定差减压阀60按照比较结果调整阀口开度，使油压稳定在减压阀的压力设定值。
当阀内的第一先导换向阀50-1和第二先导换向阀50-2都不得电时，换向油缸40的无杆腔和有杆腔都与油箱连通，主换向阀10的阀芯通过弹簧恢复中位，此时垂直支腿油缸80没有动作。
当第一先导换向阀50-1得电换向时，换向油缸40无杆腔在先导压力油的作用下推动主换向阀10的阀芯向下运动，此时多路阀执行上位工作机能，垂直支腿油缸80伸出。
当第二先导换向阀50-2得电换向时，换向油缸40有杆腔在先导压力油的作用下带动主换向阀10的阀芯向上运动，此时多路阀执行下位工作机能，垂直支腿油缸80收回。
这里需要说明的是，正常工作情况下，第一先导换向阀50-1和第二先导换向阀50-2不能同时得电。
由于先导控制油路回油油口Tp的背压通过先导换向阀直接传递到换向油缸40，因此回油背压不能太高，工作时应该控制回油背压，否则换向油缸40无杆腔和有杆腔会产生压力而出现差动动作，结果会使主换向阀10的阀芯不能恢复中位，从而导致油缸动作异常，例如垂直支腿和水平支腿联动等等。
以上实施例中的液压控制阀可以选择手动控制和远程控制，能够实现手动、电控两种操作，其中远程控制功能可增强设备操作性和环境适应能力，提高调平精度和整车操作的机动性、便捷性，当电控出现故障时，手动操作可作为应急操作方式，更加有利于操作。
此外，该液压控制阀的外形尺寸改动较小、成本较低，且安装尺寸不变，可更换性强，可广泛应用于消防车支腿液压系统控制回路。
上述液压控制阀仅是一种优选方案，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。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。
当然，可以使用电液内控式多路阀替换电液外控式多路阀实现以上目的，替换时需要做相应的调整；也可以使用电液比例换向阀替换电液外控式多路阀实现所需功能，但成本相对较高。
除了上述液压控制阀，本发明还提供一种消防车下车支腿控制系统，包括水平支腿油缸、垂直支腿油缸和控制阀，所述控制阀为上述任一项所述的液压控制阀，所述液压控制阀的各主换向阀分别与相应的水平支腿油缸和垂直支腿油缸连接，其余结构请参考现有技术，本文不再赘述。
以上对本发明所提供的液压控制阀及消防车下车支腿控制系统进行了详细介绍。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 (7)
1.一种液压控制阀，该阀集成有多个在液压油路上并联的主换向阀，其特征在于，各所述主换向阀均具有手动和电控两种控制模式，其先导控制端设有电控先导装置；
各所述电控先导装置均包括先导换向阀和换向油缸，所述换向油缸的活塞杆与所述主换向阀的先导控制端传动连接，并具有三个工作状态：
在第一工作状态，其无杆腔通过所述先导换向阀与先导压力油口连通，有杆腔通过所述先导换向阀与先导回油油口连通；
在第二工作状态，其无杆腔通过所述先导换向阀与先导回油油口连通，有杆腔通过所述先导换向阀与先导压力油口连通；
在第三工作状态，其无杆腔和有杆腔均通过所述先导换向阀与先导回油油口连通；
所述先导换向阀包括第一先导换向阀和第二先导换向阀，两者均具有第一油口、第二油口和第三油口；
所述第一油口与先导压力油口连通，所述第二油口与先导回油油口连通，所述第一先导换向阀的第三油口连接换向油缸的无杆腔，所述第二先导换向阀的第三油口连接换向油缸的有杆腔；
所述第一先导换向阀和第二先导换向阀均具有两个工作位置：在第一工作位置，其第一油口与第三油口连通，在第二工作位置，其第二油口与第三油口连通；
各所述电控先导装置的第一先导换向阀和第二先导换向阀在液压油路上相并联，其并联的压力油路上设有定差减压阀；
进一步包括节流阀，设于各所述电控先导装置的第一先导换向阀和第二先导换向阀并联的压力油路。
2.根据权利要求1所述的液压控制阀，其特征在于，所述第一先导换向阀和第二先导换向阀均为二位三通电磁换向阀。
3.根据权利要求1所述的液压控制阀，其特征在于，所述主换向阀具有手动控制端并设有控制手柄。
4.根据权利要求1所述的液压控制阀，其特征在于，所述主换向阀的数量为四个。
5.根据权利要求1所述的液压控制阀，其特征在于，各所述主换向阀均为三位六通阀，其进油油路上均设有单向阀，且并联的回油油路上设有主溢流阀。
6.根据权利要求5所述的液压控制阀，其特征在于，所述主换向阀为电液外控式多路换向阀、电液内控式多路换向阀或电液比例换向阀。
7.一种消防车下车支腿控制系统，包括水平支腿油缸、垂直支腿油缸和控制阀，其特征在于，所述控制阀为上述权利要求1至6任一项所述的液压控制阀，所述液压控制阀的各主换向阀分别与相应的水平支腿油缸和垂直支腿油缸连接。
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