CN102900731B - 臂架应急收回的液压控制系统 - Google Patents

Abstract

一种臂架应急收回的液压控制系统，包括主操作阀、油缸、及油箱，所述主操作阀连接在主液压管路上，所述液压控制系统还包括应急操作阀和节流装置，所述应急操作阀和所述节流装置串接在臂架应急收回的回油管路上，所述回油管路的一端与所述油缸连接，所述回油管路的另一端与所述主操作阀连接，所述油缸的油液在臂架应急收回时流经所述回油管路，并经由所述主操作阀回流至所述油箱。本发明的臂架应急收回时，油缸的油液流出并经应急操作阀和节流装置所在的回油管路及主操作阀所在的主液压管路回油箱，油液回流时借用了液压泵工作时的部分主液压管路，简化了回油管路的设计和降低了成本，同时，降低了回油管路在臂架上布置的难度。

Description

臂架应急收回的液压控制系统

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种运用于工程机械中对臂架应急收回的液压控制系统。

背景技术

在工程机械中，当将臂架展开后，如果主液压泵或驱动主液压泵的动力装置出现故障而不能动作，需要将臂架紧急收回。在一些工程机械上，安装了直流应急泵、交流应急泵或小型汽油发动机为动力的应急泵装置，可将臂架顺利收回。

为了节约能量，特别是为了避免使用直流应急泵时电瓶供电不足的情况，一些工程机械采用重力作用原理，将油缸内的油缓慢释放回油箱，从而也可以达到臂架收回的目的。

当与油缸无杆腔连接的电磁阀通电时，电磁阀的阀芯移动，可通液压油，由于臂架自身的重力作用，油缸无杆腔内的液压油存在一定压力，于是，无杆腔内的液压油通过电磁阀流回油箱，油缸回缩，臂架达到自动收回的目的。

为了防止臂架收回速度过快，在回油管路中增加了节流阀，通过调节节流阀开口的大小，使臂架均匀平稳的下降。

在油缸回缩的过程中，油缸有杆腔内需要及时补充液压油，否则会吸空，对液压元件的使用不利。于是，回油管路中还需接装单向阀，将油缸无杆腔流出的液压油的一部分供给油缸有杆腔。

为了使油缸有杆腔充分得到液压油，在回油管路中靠近油箱处还增加背压阀，使背压阀的开启压力大于单向阀的开启压力，以确保油缸有杆腔充分得到液压油。

现有技术必须有专门的液压管路供油缸无杆腔的油流回油箱，增加了成本，同时，增加了液压管路在臂架上布置的难度。节流阀和单向阀在油缸的平衡阀组附近安装，此处安装空间很有限，一方面管路拥挤、不美观，另一方面，很不便于维修保养。为了保证油缸有杆腔及时有液压油补充，在回油管路中增加了背压阀，此背压阀须时刻连接在回油管路中，因此在用液压泵工作时，就增加了系统的能量损失。节流阀采用可调节方式，在产品出厂前调节好并固定，但经过一段时间的使用，有松动的可能，增加了维护成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种臂架应急收回的液压控制系统，在将臂架应急收回时，油缸的油液可经回油管路回到油箱，实现臂架应急收回，并简化回油管路的设计和降低成本，同时降低回油管路在臂架上布置的难度。

本发明提供一种臂架应急收回的液压控制系统，包括主操作阀、油缸、及油箱，所述主操作阀连接在主液压管路上，所述液压控制系统还包括应急操作阀和节流装置，所述应急操作阀和所述节流装置串接在臂架应急收回的回油管路上，所述回油管路的一端与所述油缸连接，所述回油管路的另一端与所述主操作阀连接，所述油缸的油液在臂架应急收回时流经所述回油管路，并经由所述主操作阀回流至所述油箱。

进一步地，所述回油管路的所述另一端与所述主操作阀的一个工作油口连接，所述主操作阀的所述工作油口在所述主操作阀处于初始位置时与所述主操作阀的回油口相连通。

进一步地，所述液压控制系统还包括第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀连接在所述回油管路的所述另一端上，且所述第一单向阀的入油口连接所述回油管路，所述第一单向阀的出油口连接所述主操作阀，所述回油管路的所述一端与所述油缸的无杆腔和有杆腔其中之一连接，所述第二单向阀旁通安装在所述回油管路上且与所述油缸的无杆腔和有杆腔其中之另一连接，且所述第二单向阀的入油口连接所述回油管路。

进一步地，所述回油管路的所述一端与所述油缸的无杆腔连接，所述第二单向阀连接在所述回油管路与所述油缸的有杆腔之间。

进一步地，所述回油管路的所述一端与所述油缸的有杆腔连接，所述第二单向阀连接在所述回油管路与所述油缸的无杆腔之间。

进一步地，在所述回油管路上，所述节流装置连接在所述应急操作阀和所述第一单向阀之间，所述节流装置与所述应急操作阀之间的回油管路上具有节点，所述第二单向阀旁通接设在所述节点上。

进一步地，在所述回油管路上，所述节流装置连接在所述应急操作阀和所述第一单向阀之间，所述节流装置与所述第一单向阀之间的回油管路上具有节点，所述第二单向阀旁通接设在所述节点上。

进一步地，所述液压控制系统还包括第一平衡阀和第二平衡阀，所述第一平衡阀连接在所述主操作阀的其中一个工作油口与所述油缸的无杆腔和有杆腔其中之一之间，所述第二平衡阀连接在所述主操作阀的另一个工作油口与所述油缸的无杆腔和有杆腔其中之另一之间。

进一步地，所述第一平衡阀和所述第二平衡阀构成平衡阀组，所述节流装置集成在所述平衡阀组中。

进一步地，所述液压控制系统还包括一个单向阀和一个平衡阀，所述单向阀连接在所述回油管路的所述另一端上，且所述单向阀的入油口连接所述回油管路，所述单向阀的出油口连接所述主操作阀，所述平衡阀连接在所述主操作阀的其中一个工作油口与所述油缸的无杆腔和有杆腔其中之一之间，所述主操作阀的另一个工作油口与所述油缸的无杆腔和有杆腔其中之另一连接。

进一步地，所述节流装置为采用外螺纹柱制成的节流螺塞，在其轴心方向打孔制成有节流孔。

进一步地，所述主操作阀具有Y型或H型的中位机能。。

本发明的有益效果是：本发明的液压控制系统在主液压管路出现故障或者因其他原因需要将臂架应急收回时，油缸的油液流出并经应急操作阀和节流装置所在的回油管路及主操作阀所在的主液压管路回到油箱，实现臂架应急收回，油液回流时借用了液压泵工作时的部分主液压管路，简化了回油管路的设计和降低了成本，同时，降低了回油管路在臂架上布置的难度。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

图1为本发明第一实施例臂架应急收回的液压控制系统的示意图。

图2为本发明第二实施例臂架应急收回的液压控制系统的示意图。

图3为本发明第三实施例臂架应急收回的液压控制系统的示意图。

图4为本发明第四实施例臂架应急收回的液压控制系统的示意图。

图5为本发明第五实施例臂架应急收回的液压控制系统的示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明提出的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

请参图1，为本发明第一实施例中臂架应急收回的液压控制系统的示意图，该液压控制系统包括主操作阀10、第一平衡阀20a、第二平衡阀20b、应急操作阀30、第一单向阀50、第二单向阀40、节流装置60、油缸70、及油箱80。

主操作阀10连接在主液压管路上，用于控制油缸70动作，从而带动臂架的起升或下降。主操作阀10具有入油口P、回油口T、至少两个工作油口A、B口，回油口T与油箱80连接，入油口P与液压泵(图未示)连接。为了在臂架应急收回时使油缸70的油液能够经主操作阀10回流到油箱80，主操作阀10的两个工作油口A、B中至少有一个工作油口在主操作阀10处于初始位置时与回油口T相连通。在本实施例中主操作阀10可以(但不限于)选用三位四通换向阀，该三位四通换向阀可以(但不限于)具有Y型或H型中位机能。图中以主操作阀10具有Y型中位机能为例，当主操作阀10处于中位时，入油口P断开，工作油口A、B均与回油口T相连通，回油口T与油箱80相连通。当主操作阀10的左位机能(其中一个工作位置)处于接通状态时，入油口P与工作油口B接通，回油口T与工作油口A接通。当主操作阀10的右位机能(另一个工作位置)处于接通状态时，入油口P与工作油口A接通，回油口T与工作油口B接通。

在本实施例中，第一平衡阀20a和第二平衡阀20b共同构成平衡阀组。其中，第一平衡阀20a连接在油缸70的有杆腔和主操作阀10的工作油口A之间，第二平衡阀20b连接在油缸70的无杆腔和主操作阀10的工作油口B之间。第一平衡阀20a和第二平衡阀20b用于控制臂架起升或下降速度的快慢，防止臂架快速起升或下降，使运动平稳。

应急操作阀30和节流装置60串接在臂架应急收回的回油管路上，回油管路再接通至主操作阀10上，回油管路的一端（以下称“第一端”）与油缸70连接，回油管路的另一端（以下称“第二端”）与主操作阀10连接。第一单向阀50连接在回油管路的第二端上，且第一单向阀50的入油口连接回油管路，第一单向阀50的出油口连接主操作阀10。回油管路的第二端与主操作阀10的其中一个工作油口连接，且与回油管路的第二端连接的那个工作油口在主操作阀10处于初始位置时与回油口T相连通。在本实施例中，回油管路的第二端连接在主操作阀10的工作油口B上，工作油口B在主操作阀10处于初始位置时与回油口T相连通。

节流装置60连接在回油管路上，其位置在回油管路上可以位于应急操作阀30之前或者之后，例如在本实施例中节流装置60位于应急操作阀30之后，处于应急操作阀30和第一单向阀50之间的位置，而应急操作阀30与油缸70的无杆腔连接。在其他实施例中，节流装置60在回油管路上可以位于应急操作阀30之前，即处于应急操作阀30和油缸70的无杆腔之间的位置。

该应急操作阀30可以(但不限于)为二位二通换向阀，应急操作阀30具有入油口P1和回油口T1，应急操作阀30处于左位机能(初始位置)时入油口P1和回油口T1断开，使油缸70的油液与回油管路断开，应急操作阀30处于右位机能(工作位置)时入油口P1和回油口T1接通，使油缸70的油液经应急操作阀30接通至回油管路上。

第二单向阀40连接在回油管路与油缸70的有杆腔之间，且第二单向阀40的入油口连接回油管路。更具体而言，节流装置60与应急操作阀30之间的回油管路上具有节点C，第二单向阀40旁通接设在节点C与油缸70的有杆腔之间。其中，第一单向阀50可保证液压泵工作使液压油从主操作阀10的工作油口B流向油缸70的无杆腔时，油液不会串通到油缸70的有杆腔，从而保证动作顺利进行；第二单向阀40可保证液压泵工作使液压油从主操作阀10的工作油口A流向油缸70的有杆腔时，油液不会串通到油缸70的无杆腔，从而保证动作顺利进行。

当主操作阀10所在的主液压管路出现故障或者因其他原因需要将臂架应急收回时，将应急操作阀30换位，应急操作阀30从初始位置切换到工作位置，其入油口P1和回油口T1接通，油缸70的无杆腔内的油液流出，经急操作阀30和节流装置60所在的回油管路及主操作阀10所在的主液压管路回到油箱80。具体而言，油缸70的无杆腔内的油液经过应急操作阀30后在节流装置60处遇到较大的阻力，一部分油液经第二单向阀40流向油缸70的有杆腔，防止活塞杆回缩时油缸70吸空；剩下的另一部分油液经节流装置60、第一单向阀50及主操作阀10回到油箱80，由于与回油管路连接的工作油口B在主操作阀10处于初始位置(即中位机能)时与回油口T相连通，因此在臂架应急收回时油缸70的油液能够顺利经主操作阀10回流到油箱80。

节流装置60能有效限制油液从油缸70的无杆腔流出的速度，从而保证油缸70回缩速度适中，安全可靠。在本实施例中，第一单向阀50、第二单向阀40和节流装置60共同集成在平衡阀组中，以简化安装空间，一方面管路简洁、美观，另一方面便于维修保养；其中节流装置60为采用标准的外螺纹柱制成的节流螺塞，在其轴心方向打孔制成有节流孔，因此可方便地连接在节流阀组内预设的孔洞中，与节流阀组集成一体，也可根据需要方便地更换节流装置60。例如，假如在最初使用直径为2mm(毫米)节流孔的节流螺塞，在实际动作中，油缸70速度偏快，则在外形尺寸相同的节流螺塞中，最终更换直径为1.8mm(毫米)节流孔的节流螺塞，动作速度理想，从而确定为产品的出厂参数。

综合上述，本发明的液压控制系统具有如下优点：

1.在臂架应急收回时，油缸70的无杆腔内的油液经过节流装置60后，可以经主操作阀10回到油箱80，借用了液压泵工作时的部分主液压管路，简化了回油管路的设计和降低了成本，同时，降低了回油管路在臂架上布置的难度。

2.将节流装置60、第一单向阀50和第二单向阀40的功能集成在平衡阀组中，大大简化了安装空间，一方面管路简洁、美观，另一方面便于维修保养。

3.在臂架应急收回的回油管路中连接第一单向阀50和第二单向阀40，可保证油缸70的有杆腔及时有液压油补充，可以有效防止油缸70动作时的吸空现象，且在回油管路靠近油箱80处不需要增加背压阀，因此在液压泵工作时，也就不会增加系统的能量损失。

4.节流装置60采用标准的外螺纹圆柱体，沿轴线中心钻一个小孔(节流孔)，成为固定的阻尼孔型式，外螺纹圆柱体的体积很小，可以很方便的集成在平衡阀组中，外螺纹圆柱体沿轴线中心所钻的小孔可以有不同的直径而形成系列化，在产品调试过程中，可以很方便的更换不同直径的阻尼孔，使臂架达到最佳的下降速度效果，又因阻尼孔为固定大小，经过长期的使用亦能保持稳定的性能。

5.可选用带有滤网的应急操作阀30，可有效保护节流装置60的节流孔不因液压油的污染而堵塞。

如图2所示，为本发明第二实施例中臂架应急收回的液压控制系统的示意图，其中节流装置60、第一单向阀50、第二单向阀40不集成在平衡阀组内部，而是连接在平衡阀组的外部，也可以达到以上技术效果。此时，节流装置60可以选用普通的节流阀，节流阀内的节流口的大小可以设为可调节或者不可调节式。本实施例其余结构和原理可参第一实施例，在此不赘述。

在主操作阀10的两个工作油口A、B在初始位置均与回油口T相连通时，回油管路可以选择性地与两者中的其中一个工作油口（A或B）相连通，都可以实现将油缸70的油液经回油管路及主操作阀10回流到油箱80。如图3所示，为本发明第三实施例中臂架应急收回的液压控制系统的示意图，由于主操作阀10的两个工作油口A、B在初始位置均与回油口T相连通，因此也可以将回油管路连接在主操作阀10的工作油口A上，工作油口A在主操作阀10处于初始位置时与回油口T相连通。另外，第二单向阀40连接至回油管路上的位置也可以调整，例如在本实施例中，节流装置60与第一单向阀50之间的回油管路上具有节点C，第二单向阀40旁通接设在节点C与油缸70的有杆腔之间。本实施例其余结构和原理可参第一实施例，在此不赘述。

如图4所示，为本发明第四实施例中臂架应急收回的液压控制系统的示意图，鉴于在有些工程机械中伸缩机构的布置方式是，当油缸70的活塞杆伸出时臂架回缩，当油缸70的活塞杆回缩时臂架伸出，图4所示的方式即为适用这种反向布置伸缩机构的需要，此时应急操作阀30与油缸70的有杆腔连接，第一平衡阀20a连接在油缸70的无杆腔和主操作阀10的其中一个工作油口（例如工作油口A）之间，第二平衡阀20b连接在油缸70的有杆腔和主操作阀10的另一个工作油口（例如工作油口B）之间，而节流装置60、第一单向阀50和第二单向阀40的连接方式可以参照上述第一实施例、第二实施例或第三实施例进行布置，本实施例其余结构和原理在此不赘述。

如图5所示，为本发明第五实施例中臂架应急收回的液压控制系统的示意图，本实施例中不采用双向的平衡阀组，而只采用单个平衡阀的方式，即只保留了连接在油缸70的无杆腔和工作油口B之间的平衡阀20b，油缸70的有杆腔和工作油口A直接连接。同时，在本实施例中单向阀也只保留第一单向阀50，省去了第二单向阀40。应急操作阀30、节流装置60和单向阀50串接在臂架应急收回的回油管路上，回油管路再接通至主操作阀10上。单向阀50连接在回油管路的第二端上，且单向阀50的入油口连接回油管路，单向阀50的出油口连接主操作阀10。回油管路的第二端连接在主操作阀10的工作油口A上，工作油口A在主操作阀10处于初始位置时与回油口T相连通。第一单向阀50和节流装置60可以集成在平衡阀20内或者设置在平衡阀20的外部。本实施例其余结构和原理可参上述其它实施例，在此不赘述。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种臂架应急收回的液压控制系统，包括主操作阀、油缸、及油箱，所述主操作阀连接在主液压管路上，其特征在于：所述液压控制系统还包括应急操作阀、节流装置、第一单向阀和第二单向阀，所述应急操作阀和所述节流装置串接在臂架应急收回的回油管路上，所述回油管路的一端与所述油缸连接，所述回油管路的另一端与所述主操作阀连接，所述油缸的油液在臂架应急收回时流经所述回油管路，并经由所述主操作阀回流至所述油箱，所述回油管路的所述另一端与所述主操作阀的一个工作油口连接，所述主操作阀的所述工作油口在所述主操作阀处于初始位置时与所述主操作阀的回油口相连通，所述第一单向阀连接在所述回油管路的所述另一端上，且所述第一单向阀的入油口连接所述回油管路，所述第一单向阀的出油口连接所述主操作阀，所述回油管路的所述一端与所述油缸的无杆腔和有杆腔其中之一连接，所述第二单向阀旁通安装在所述回油管路上且与所述油缸的无杆腔和有杆腔其中之另一连接，且所述第二单向阀的入油口连接所述回油管路。

2.如权利要求1所述的臂架应急收回的液压控制系统，其特征在于：所述回油管路的所述一端与所述油缸的无杆腔连接，所述第二单向阀连接在所述回油管路与所述油缸的有杆腔之间。

3.如权利要求1所述的臂架应急收回的液压控制系统，其特征在于：所述回油管路的所述一端与所述油缸的有杆腔连接，所述第二单向阀连接在所述回油管路与所述油缸的无杆腔之间。

4.如权利要求1所述的臂架应急收回的液压控制系统，其特征在于：在所述回油管路上，所述节流装置连接在所述应急操作阀和所述第一单向阀之间，所述节流装置与所述应急操作阀之间的回油管路上具有节点，所述第二单向阀旁通接设在所述节点上。

5.如权利要求1所述的臂架应急收回的液压控制系统，其特征在于：在所述回油管路上，所述节流装置连接在所述应急操作阀和所述第一单向阀之间，所述节流装置与所述第一单向阀之间的回油管路上具有节点，所述第二单向阀旁通接设在所述节点上。

6.如权利要求1所述的臂架应急收回的液压控制系统，其特征在于：所述液压控制系统还包括第一平衡阀和第二平衡阀，所述第一平衡阀连接在所述主操作阀的其中一个工作油口与所述油缸的无杆腔和有杆腔其中之一之间，所述第二平衡阀连接在所述主操作阀的另一个工作油口与所述油缸的无杆腔和有杆腔其中之另一之间。

7.如权利要求6所述的臂架应急收回的液压控制系统，其特征在于：所述第一平衡阀和所述第二平衡阀构成平衡阀组，所述节流装置集成在所述平衡阀组中。

8.如权利要求1至7任一项所述的臂架应急收回的液压控制系统，其特征在于：所述节流装置为采用外螺纹柱制成的节流螺塞，在其轴心方向打孔制成有节流孔。

9.如权利要求1至7任一项所述的臂架应急收回的液压控制系统，其特征在于：所述主操作阀具有Y型或H型的中位机能。

10.一种臂架应急收回的液压控制系统，包括主操作阀、油缸、及油箱，所述主操作阀连接在主液压管路上，其特征在于：所述液压控制系统还包括应急操作阀、节流装置、单向阀和平衡阀，所述应急操作阀和所述节流装置串接在臂架应急收回的回油管路上，所述回油管路的一端与所述油缸连接，所述回油管路的另一端与所述主操作阀连接，所述油缸的油液在臂架应急收回时流经所述回油管路，并经由所述主操作阀回流至所述油箱，所述回油管路的所述另一端与所述主操作阀的一个工作油口连接，所述主操作阀的所述工作油口在所述主操作阀处于初始位置时与所述主操作阀的回油口相连通，所述单向阀连接在所述回油管路的所述另一端上，且所述单向阀的入油口连接所述回油管路，所述单向阀的出油口连接所述主操作阀，所述平衡阀连接在所述主操作阀的其中一个工作油口与所述油缸的无杆腔和有杆腔其中之一之间，所述主操作阀的另一个工作油口与所述油缸的无杆腔和有杆腔其中之另一连接。