CN102465934A - 一种液压系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液压系统,该液压系统包括两液压缸、一阀组、一高低压切换阀及两无杆腔油管,所述阀组装设于两液压缸的无杆腔之间,包括一油路块和一逻辑阀,所述油路块设置有一第一主油路和两分支油路,所述逻辑阀设置于该第一主油路上,用于沟通或中断第一主油路。在低压泵送时,两液压缸的无杆腔之间既可通过该阀组的第一主油道沟通,也可通过两分支油路、两无杆腔油管及高低压切换阀构成的通路沟通,因此增大了两液压缸的无杆腔之间的通流能力,避免了爆管,从而保证了高低压泵送时两液压缸无杆腔的可靠封闭或连通,并降低了系统冲击,提高了系统的可靠性。

Description

一种液压系统
技术领域
本发明涉及一种液压系统,特别涉及一种需要在高低压泵送状态之间切换的液压系统。 
背景技术
在工程机械领域,如混凝土泵车、拖泵、车载泵等,高低压泵送状态切换是这些机械的液压系统的最重要的操作方式之一。 
以混凝土泵为例,图1示意了这种现有技术的液压系统构成,该液压系统包括:油箱(未示出);两液压缸1、2,液压缸1具有一无杆腔3和一有杆腔4,液压缸2具有一无杆腔5和一有杆腔6;一高低压切换阀7,包括一电磁换向阀8;一主换向阀(图中为示出),设置于高低压切换阀7和油箱之间;两无杆腔油管9、10,分别连接于两液压缸的无杆腔3、5和高低压切换阀7之间;两有杆腔油管11、12,分别连接于两液压缸的有杆腔4、6和高低压切换阀7之间;两进出油管13、14,连接于主换向阀和高低压切换阀7之间。 
当低压泵送时,高压油从进出油管13经过高低压切换阀7、有杆腔油管12进入液压缸2的有杆腔6,并推动液压缸2的活塞向其无杆腔方向移动,致使液压缸2的无杆腔5内的高压油经无杆腔油管10、高低压切换阀7及无杆腔油管9进入液压缸1的无杆腔3内,并推动液压缸1的活塞向其有杆腔方向移动,致使液压缸1的有杆腔4内的高压油经有杆腔油管11、高低压切换阀7及进出油管14回油箱。当液压缸到行程终了时,启动接近开关,此时在主换向阀的控制下系统换向,高压油从进出油管14经过高低压切换阀7、有杆腔油管11进入液压缸1的有杆腔4,并推动液压缸1的活塞向其无杆腔方向移动,致使液压缸1的无杆腔3内的高压油经无杆腔油管9、高低压切换阀7及无杆腔油管10进入液压缸2的无杆腔5内,并推动液压缸2的活塞向其有杆腔方向移动,致使液压缸2的有杆腔6内的高压油经有杆腔油管12、高低压切换阀7及进出油管13回油箱。如此,完成一个行程。 
这种现有技术的液压系统,在低压泵送时,两液压缸的无杆腔之间通常采用两根32通径的胶管连接,即图1中的两无杆腔油管9、10。由于液压缸具有一个有杆腔与无杆腔的面积比,低压泵送时无杆腔流速大,再加上系统的频繁换向,导致系统冲击较大、无杆腔油管9、10极易爆管,并产生系统噪声、发热等,进而使系统失效。 
鉴于上述液压系统的缺陷,有必要对其进行改进,以解决现有液压系统存在的问题,提高系统的可靠性。 
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种液压系统,当该液压系统应用于工程机械,可增大两液压缸的无杆腔之间的通流能力,避免爆管。 
为实现上述目的,本发明采取了以下技术方案: 
一种液压系统,所述液压系统具有高压泵送和低压泵送两种状态,包括:一第一液压缸和一第二液压缸,所述第一液压缸和所述第二液压缸均具有一无杆腔和一有杆腔;一切换阀;一第一通道,设置于所述第一液压缸的无杆腔和所述第二液压缸的无杆腔之间,所述切换阀控制所述第一通道的通断;以及一第二通道,与所述第一通道并联设置于所述第一液压缸的无杆腔和所述第二液压缸的无杆腔之间;其中,所述切换阀控制所述第二通道在低压泵送状态时导通且在高压泵送状态时切断。 
进一步地,所述切换阀通过设置于所述第二通道上的一第一逻辑阀来控制所述第二通道的通断。 
进一步地,所述第一通道为一阀组,所述阀组包括一油路块,所述油路块中设置有与所述第一液压缸的无杆腔和所述第二液压缸的无杆腔相通的一第一主油道,所述切换阀控制所述第一主油道在低压泵送状态时导通且在高压泵送状态时切断。 
进一步地,一第二逻辑阀设置于所述阀组的油路块的第一主油道上,所述切换阀通过控制所述第二逻辑阀来控制所述第一主油道的通断。 
进一步地,所述阀组的油路块上还设置有一插孔,所述第二逻辑阀插设于所述插孔中。 
进一步地,所述阀组的油路块内设置有一第一分支油路和一第二分支油 路,所述第一通道包括所述第一分支油路、所述第二分支油路和位于所述阀组外的一第三分支油路。 
进一步地,所述切换阀为一高低压切换阀,所述高低压切换阀设置有接口、逻辑阀和换向阀,所述逻辑阀设置于所述接口之间。 
进一步地,所述高低压切换阀的所述接口包括:第一无杆腔油管口、第二无杆腔油管口、第一有杆腔油管口、第二有杆腔油管口、第一进出油口和第二进出油口。 
进一步地,所述逻辑阀包括:一第一逻辑阀,装设于所述高低压切换阀的第一无杆腔油管口和第一进出油口之间;一第二逻辑阀,装设于所述高低压切换阀的第二有杆腔油管口和第一进出油口之间;一第三逻辑阀,装设于所述高低压切换阀的第一有杆腔油管口和第二进出油口之间;一第四逻辑阀,装设于所述高低压切换阀的第二无杆腔油管口和第二进出油口之间;一第五逻辑阀,装设于所述高低压切换阀的第一有杆腔油管口和第二有杆腔油管口之间;以及一第六逻辑阀,装设于所述高低压切换阀的第一无杆腔油管口和第二无杆腔油管口之间。 
进一步地,所述高低压切换阀的所述接口与所述第一液压缸的无杆腔之间、所述高低压切换阀的所述接口与所述第一液压缸的有杆腔之间、所述高低压切换阀的接口与所述第二液压缸的无杆腔之间以及所述高低压切换阀的接口与所述第二液压缸的有杆腔之间均设置有连通管路。 
如上所述,本发明的液压系统在两液压缸的无杆腔之间设置了并联的第一通道和第二通道,当低压泵送时,两液压缸的无杆腔内的油液即可通过第一通道沟通,也可通过第二通道沟通,因此增大了两液压缸的无杆腔之间的通流能力,避免了爆管,从而保证了高低压泵送时两液压缸无杆腔的可靠封闭或连通,并降低了系统冲击,提高了系统的可靠性。 
附图说明
下面结合附图通过对本发明较佳实施例的描述,将使得本发明的技术方案及其优点显而易见。 
图1为现有技术的混凝土泵的液压系统的构成示意图; 
图2为本发明液压系统的结构示意图; 
图3为本发明液压系统的阀组的结构示意图; 
图4为本发明液压系统的阀组的逻辑阀部分的剖视图; 
图5为本发明液压系统的阀组的俯视角度结构示意图; 
图6为本发明液压系统在低压泵送时的油路示意图; 
图7为本发明液压系统在高压泵送时的油路示意图。 
具体实施方式
下面,通过示例性的实施例对本发明进行具体描述。然而应当理解,在没有进一步叙述的情况下,在一个实施例中描述的元件、结构和特征也可以有益地结合到其它实施例中。 
本发明的液压系统可应用于工程机械设备中,如混凝土泵车、拖泵、车载泵等,该液压系统具有高压泵送和低压泵送两种状态,包括:一第一液压缸和一第二液压缸,所述第一液压缸和所述第二液压缸均具有一无杆腔和一有杆腔;一切换阀;一第一通道,设置于所述第一液压缸的无杆腔和所述第二液压缸的无杆腔之间,所述切换阀控制所述第一通道的通断;以及一第二通道,与所述第一通道并联设置于所述第一液压缸的无杆腔和所述第二液压缸的无杆腔之间;其中,所述切换阀控制所述第二通道在低压泵送状态时导通且在高压泵送状态时切断。如此,当本发明的液压系统处于低压泵送状态时,其无杆腔内的油液可通过该并联的第一通道和第二通道沟通,因此增大了两液压缸的无杆腔之间的通流能力。 
优选地,所述切换阀通过设置于所述第二通道上的一第一逻辑阀来控制所述第二通道的通断。 
优选地,所述第一通道为一阀组,所述阀组包括一油路块,所述油路块中设置有与所述第一液压缸的无杆腔和所述第二液压缸的无杆腔相通的一第一主油道,所述切换阀控制所述第一主油道在低压泵送状态时导通且在高压泵送状态时切断。 
优选地,一第二逻辑阀设置于所述阀组的油路块的第一主油道上,所述切换阀通过控制所述第二逻辑阀来控制所述第一主油道的通断。 
优选地,所述阀组的油路块上还设置有一插孔,所述第二逻辑阀插设于所述插孔中。 
优选地,所述阀组的油路块内设置有一第一分支油路和一第二分支油路,所述第一通道包括所述第一分支油路、所述第二分支油路和位于所述阀组外的一第三分支油路。 
优选地,所述切换阀为一高低压切换阀,所述高低压切换阀设置有接口、逻辑阀和换向阀,所述逻辑阀设置于所述接口之间。 
优选地,所述高低压切换阀的所述接口包括:第一无杆腔油管口、第二无杆腔油管口、第一有杆腔油管口、第二有杆腔油管口、第一进出油口和第二进出油口。 
优选地,所述逻辑阀包括:一第一逻辑阀,装设于所述高低压切换阀的第一无杆腔油管口和第一进出油口之间;一第二逻辑阀,装设于所述高低压切换阀的第二有杆腔油管口和第一进出油口之间;一第三逻辑阀,装设于所述高低压切换阀的第一有杆腔油管口和第二进出油口之间;一第四逻辑阀,装设于所述高低压切换阀的第二无杆腔油管口和第二进出油口之间;一第五逻辑阀,装设于所述高低压切换阀的第一有杆腔油管口和第二有杆腔油管口之间;以及一第六逻辑阀,装设于所述高低压切换阀的第一无杆腔油管口和第二无杆腔油管口之间。 
优选地,所述高低压切换阀的所述接口与所述第一液压缸的无杆腔之间、所述高低压切换阀的所述接口与所述第一液压缸的有杆腔之间、所述高低压切换阀的接口与所述第二液压缸的无杆腔之间以及所述高低压切换阀的接口与所述第二液压缸的有杆腔之间均设置有连通管路。 
图2示意了本发明一较佳实施例的液压系统1000的结构,该液压系统1000包括:一阀组100、一第一液压缸210和一第二液压缸220、一高低压切换阀230以及多根油管,此外还包括一油箱和位于油箱及高低压切换阀230之间的一主换向阀(图中未示出)。 
图3至图5示意了该阀组100的结构,该阀组100包括一油路块20和一逻辑阀40。 
参考图3,该油路块20设置有:第一主油道21,其两端分别开口于第一液压缸连接口22和第二液压缸连接口23;一第一分支油道24,其两端分别开口于第一无杆腔油管连接口25和第一液压缸连接口22;一第二分支油道26,其两端分别开口于第二无杆腔油管连接口27和第二液压缸连接口23;一控制 油路(图中未示出),其一端开口于控制油口29;一插孔30,位于所述第一主油道21上并与之相通; 
参考图4,该逻辑阀40包括:一逻辑阀插件41,插设于所述插孔30中并设置于所述第一主油道21上。参考图4,该逻辑阀插件41包括阀芯42、阀套43、弹簧44和挡板45。其中,阀芯42可在阀套43内移动,使逻辑阀插件41开启或闭合,其开启压力由弹簧44决定,挡板45为固定密封组件;以及一控制盖板50,固设于所述油路块20的插孔30上方,一控制油通道51设置于该控制盖板50内,其一端部52与油路块20的控制油路相通,另一端部53与逻辑阀插件41相连。该第一主油道21内液流的通断由该控制油通道51内的控制油控制。 
参考图3,优选地,该油路块20具有一顶表面31、一底表面32和一侧部表面33,所述控制盖板50装设于所述顶表面31,所述第一液压缸连接口22和所述第二液压缸连接口23设置于所述底表面32,所述第一无杆腔油管连接口25和所述第二无杆腔油管连接口27设置于所述侧部表面33。 
参考图5,优选地,该阀组100的油路块20上另开设有8个固定孔60,当该阀组100被连接于液压系统时,8条M16的螺栓穿过所述8个固定孔60将该阀组100固定在两液压缸上。 
此外,该阀组100的第一分支油道24也可不与第一主油道21共用一个第一液压缸连接口22,而是另设一第三液压缸连接口;第二分支油道26,也可不与第一主油道21共用一个第二液压缸连接口23,而是另设一第四液压缸连接口。 
该阀组100工作时,控制油可从控制油口29进入油路块的控制油路,并经控制盖板50中的控制油通道51施加作用力于逻辑阀插件41上,使第一主油道21中断;切断控制油时,施加于逻辑阀插件41上的控制油作用力被去除,当高压油通过第一主油道21时,能够克服逻辑阀插件41阀芯上部的弹簧力,将阀芯42顶开,使第一主油道21沟通。 
参考图2,该第一液压缸210具有一无杆腔211和一有杆腔212,该第二液压缸220具有一无杆腔221和一有杆腔222。 
该高低压切换阀230上设置有六个油管接口,它们分别是第一无杆腔油管口231、第二无杆腔油管口232、第一有杆腔油管口233、第二有杆腔油管口 234、第一进出油口235和第二进出油口236。 
该高低压切换阀230上还设置有六个逻辑阀,它们分别是:第一逻辑阀241,装设于第一无杆腔油管口231和第一进出油口235之间;第二逻辑阀242,装设于第二有杆腔油管口234和第一进出油口235之间;第三逻辑阀243,装设于第一有杆腔油管口233和第二进出油口236之间;第四逻辑阀244,装设于第二无杆腔油管口232和第二进出油口236之间;第五逻辑阀245,装设于第一有杆腔油管口233和第二有杆腔油管口234之间;以及第六逻辑阀246,装设于第一无杆腔油管口231和第二无杆腔油管口232之间。 
此外,该高低压切换阀230还设置有电磁换向阀250。 
该液压系统1000设置有多根油管,它们包括:无杆腔油管261,连接于高低压切换阀230的第一无杆腔油管口231和阀组100的第一无杆腔油管连接口25之间;无杆腔油管262,连接于高低压切换阀230的第二无杆腔油管口232和阀组100的第二无杆腔油管连接口27之间;有杆腔油管263,连接于高低压切换阀230的第一有杆腔油管口233和第一液压缸210的有杆腔212之间;有杆腔油管264,连接于高低压切换阀230的第二有杆腔油管口234与第二液压缸220的有杆腔222之间;进出油管265,连接于高低压切换阀230的第一进出油口235和油箱之间;进出油管266,连接于高低压切换阀230的第二进出油口236和油箱之间;以及控制油管270,连接于阀组100的控制油口29与高低压切换阀230之间。 
图6和图7分别示意了该液压系统1000在低压泵送和高压泵送状态下控制油及其主路来油的油路。 
图6中虚线部分示意了低压泵送时控制油的油路,如图所示,高低压切换阀230的电磁换向阀250断电,控制油311、312经梭阀作用在逻辑阀241、244、245的控制口,逻辑阀242、243、246以及40的控制口的控制油经电磁换向阀250的T口回油。 
图6中实线部分示意了低压泵送时主油路来油的油路,如图所示,高压油从第二进出油口236进入高低压切换阀230后克服第三逻辑阀243阀芯上部的弹簧力将其阀芯顶开,使第二进出油口236与第一有杆腔油管口233相通,高压油经有杆腔油管263进入第一液压缸210的有杆腔212,推动该液压缸的活塞移动,使第一液压缸210的无杆腔211内的油液经第一液压缸连接口22进 入阀组100,此时,高压油分作两路,一路克服阀组100内设的逻辑阀40阀芯上部的弹簧力将阀芯顶开,通过第一主油道21后经第二液压缸连接口23进入第二液压缸220的无杆腔221,另一路通过阀组100内的第一分支油道24、第一无杆腔油管连接口25、无杆腔油管261后经第一无杆腔油管口231进入高低压切换阀230,克服第六逻辑阀246阀芯上部的弹簧力将其阀芯顶开后通过第二无杆腔油管口232、无杆腔油管262、阀组100的第二无杆腔油管连接口27、第二分支油道26并经第二液压缸连接口23进入第二液压缸220的无杆腔221,进入第二液压缸220的无杆腔221的高压油推动该液压缸的活塞移动,使第二液压缸220的有杆腔222内的油液通过有杆腔油管264、并经第二有杆腔油管口234进入高低压切换阀230,然后克服第二逻辑阀242阀芯上的弹簧力将阀芯顶开,使第二有杆腔油管口234与第一进出油口235相通,液压油经第一进出油口235回油箱。当液压缸到行程终了时,启动接近开关,此时在主换向阀的控制下系统换向,高压油从第一进出油口235进入油路,从第二进出油口236回油箱,其油路刚好相反,在此不再赘述。 
图7中虚线部分示意了高压泵送时控制油的油路,如图所示,高低压切换阀230的电磁换向阀250通电,控制油311、312经梭阀作用在逻辑阀242、243、246以及40的控制口,逻辑阀241、244、245的控制口的控制油经电磁换向阀250的T口回油。 
图7中实线部分示意了高压泵送时主油路来油的油路,如图所示,高压油从第二进出油口236进入高低压切换阀230后克服第四逻辑阀244阀芯上部的弹簧力将其阀芯顶开,使第二进出油口236与第二无杆腔油管口232相通,高压油通过无杆腔油管262、阀组100的第二无杆腔油管连接口27、第二分支油道26、第二液压缸连接口23后进入第二液压缸220的无杆腔221,并推动该液压缸的活塞移动,使第二液压缸220的有杆腔222内的油液通过有杆腔油管264、并经第二有杆腔油管口234进入高低压切换阀230,然后克服第五逻辑阀245阀芯上部的弹簧力将其阀芯顶开,使第二有杆腔油管口234和第一有杆腔油管口233相通,经第一有杆腔油管口233进入有杆腔油管263后再进入第一液压缸210的有杆腔212,并推动该液压缸的活塞移动,使第一液压缸210的无杆腔211内的油液通过阀组100的第一液压缸连接口22、第一分支油道24、第一无杆腔油管连接口25、无杆腔油管261后,再经第一无杆腔油管口231 进入高低压切换阀230,然后克服第一逻辑阀241阀芯上部的弹簧力将其阀芯顶开,使第一无杆腔油管口231和第一进出油口235相通后经第一进出油口235回油箱。当液压缸到行程终了时,启动接近开关,此时在主换向阀控制下系统换向,高压油从第一进出油口235进入油路,从第二进出油口236回油箱,其油路刚好相反,在此不再赘述。 
如上所述,本发明的液压系统在两液压缸的无杆腔之间设置了并联的第一通道和第二通道,当低压泵送时,两液压缸的无杆腔内的油液即可通过第一通道沟通,也可通过第二通道沟通,因此增大了两液压缸的无杆腔之间的通流能力,避免了爆管;优选地,本发明的液压系统利用两无杆腔油管及高低压切换阀构成的通路作为第一通道,在此基础上进一步在两液压缸的无杆腔之间设置了一阀组,利用该阀组内设的第一主油道作为两液压缸无杆腔内的油液沟通的第二通道,当低压泵送时,两液压缸的无杆腔内的油液之间既可通过两无杆腔油管及高低压切换阀构成的第一通道沟通,也可通过该阀组的第一主油道构成的第二通道沟通,因此增大了两液压缸的无杆腔之间的通流能力,避免了爆管,从而保证了高低压泵送时两液压缸无杆腔的可靠封闭或连通,并降低了系统冲击,提高了系统的可靠性。 

Claims (10)

1.一种液压系统,所述液压系统具有高压泵送和低压泵送两种状态,包括:
一第一液压缸和一第二液压缸,所述第一液压缸和所述第二液压缸均具有一无杆腔和一有杆腔;
一切换阀;
一第一通道,设置于所述第一液压缸的无杆腔和所述第二液压缸的无杆腔之间,所述切换阀控制所述第一通道的通断;其特征在于,还包括:
一第二通道,与所述第一通道并联设置于所述第一液压缸的无杆腔和所述第二液压缸的无杆腔之间;
其中,所述切换阀控制所述第二通道在低压泵送状态时导通且在高压泵送状态时切断。
2.根据权利要求1所述的液压系统,其特征在于,所述切换阀通过设置于所述第二通道上的一第一逻辑阀来控制所述第二通道的通断。
3.根据权利要求1所述的液压系统,其特征在于,所述第一通道为一阀组,所述阀组包括一油路块,所述油路块中设置有与所述第一液压缸的无杆腔和所述第二液压缸的无杆腔相通的一第一主油道,所述切换阀控制所述第一主油道在低压泵送状态时导通且在高压泵送状态时切断。
4.根据权利要求3所述的液压系统,其特征在于,一第二逻辑阀设置于所述阀组的油路块的第一主油道上,所述切换阀通过控制所述第二逻辑阀来控制所述第一主油道的通断。
5.根据权利要求4所述的液压系统,其特征在于,所述阀组的油路块上还设置有一插孔,所述第二逻辑阀插设于所述插孔中。
6.根据权利要求3所述的液压系统,其特征在于,所述阀组的油路块内设置有一第一分支油路和一第二分支油路,所述第一通道包括所述第一分支油路、所述第二分支油路和位于所述阀组外的一第三分支油路。
7.根据权利要求1所述的液压系统,其特征在于,所述切换阀为一高低压切换阀,所述高低压切换阀设置有接口、逻辑阀和换向阀,所述逻辑阀设置于所述接口之间。
8.根据权利要求7所述的液压系统,其特征在于,所述高低压切换阀的所述接口包括:第一无杆腔油管口、第二无杆腔油管口、第一有杆腔油管口、第二有杆腔油管口、第一进出油口和第二进出油口。
9.根据权利要求8所述的液压系统,其特征在于,所述逻辑阀包括:
一第一逻辑阀,装设于所述高低压切换阀的第一无杆腔油管口和第一进出油口之间;
一第二逻辑阀,装设于所述高低压切换阀的第二有杆腔油管口和第一进出油口之间;
一第三逻辑阀,装设于所述高低压切换阀的第一有杆腔油管口和第二进出油口之间;
一第四逻辑阀,装设于所述高低压切换阀的第二无杆腔油管口和第二进出油口之间;
一第五逻辑阀,装设于所述高低压切换阀的第一有杆腔油管口和第二有杆腔油管口之间;
以及一第六逻辑阀,装设于所述高低压切换阀的第一无杆腔油管口和第二无杆腔油管口之间。
10.根据权利要求7所述的液压系统,其特征在于,所述高低压切换阀的所述接口与所述第一液压缸的无杆腔之间、所述高低压切换阀的所述接口与所述第一液压缸的有杆腔之间、所述高低压切换阀的接口与所述第二液压缸的无杆腔之间以及所述高低压切换阀的接口与所述第二液压缸的有杆腔之间均设置有连通管路。
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