CN102976226B - 液压顶升装置和配备该液压顶升装置的工程机械设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种液压顶升装置和配备该液压顶升装置的工程机械设备。液压顶升装置包括支撑座、油缸、第一阀组、控制阀和第二阀组。其中，第一阀组包括第一单向阀和顺序阀；控制阀用以向无杆腔或有杆腔输入油液以控制支撑座的升降动作；第二阀组包括限压单元，限压单元用以调节第二工作油口和有杆腔之间的油液的压力值。通过限压单元调节第二工作油口和有杆腔之间的压力值，使得第二控制油口的压力值为预定阀值，并与第一控制油口的压力值相配合以控制顺序阀的导通或截止状态。本发明实施例能够有效地提高液压顶升装置的控制性能以提高油缸的控制精度，并避免损坏设备和防止安全隐患。

Description

液压顶升装置和配备该液压顶升装置的工程机械设备

技术领域

本发明涉及工程机械设备领域，具体是涉及一种液压顶升装置和配备该液压顶升装置的工程机械设备。

背景技术

工程技术中经常需要用到液压等顶升装置来传送重物，一般而言，顶升装置包括支撑座、重物架、油缸、以及连接该支撑座和该油缸的活塞杆的连接螺栓和连接架等结构，其工作原理是：支撑座在活塞杆伸缩作用的带动下进行上升或下降运动，从而可以带动重物进行升降。

然而，由于部件的加工误差等原因，油缸的活塞杆在伸缩时，其控制性能较差，比如停止输入油液后活塞杆仍会继续运动。具体来说，在重物离开支撑座之后(如重物放置到重物架上时)，油缸中的活塞杆仍然具有运动趋势，或活塞杆没有完全收到位，此时，活塞杆继续运动而容易导致拉坏、拉跨或者是拉断连接螺栓和连接架等部件，从而损坏设备并带来安全隐患。

发明内容

本发明实施例主要解决的技术问题是提供一种液压顶升装置和配备该液压顶升装置的工程机械设备，能够有效地解决液压顶升装置的控制性能差、油缸的控制精度低等问题，并避免损坏设备和防止安全隐患。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种液压顶升装置，该液压顶升装置包括支撑座、油缸、第一阀组、控制阀和第二阀组；支撑座用以承载重物；油缸的活塞杆与支撑座相连接，且油缸包括有杆腔和无杆腔。第一阀组包括第一单向阀和顺序阀，第一单向阀包括进油口和出油口，顺序阀包括进油口、出油口、第一控制油口和第二控制油口，无杆腔、顺序阀的进油口、第一单向阀的出油口和第一控制油口相连通，第二控制油口与有杆腔相连通。控制阀用以向无杆腔或有杆腔输入油液以控制支撑座的升降运动，且控制阀包括高压油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，高压油口用以注入油液，回油口与油箱相连接，第一工作油口、顺序阀的出油口和第一单向阀的进油口相连通。第二阀组包括限压单元，该限压单元用以调节第二工作油口和有杆腔之间的油液的压力值。其中，通过限压单元调节第二工作油口和有杆腔之间的压力值，使得第二控制油口的压力值为预定阈值，并通过第二控制油口和第一控制油口的压力值相配合以控制顺序阀的导通或截止状态。

其中，限压单元为单向减压阀组，单向减压阀组包括第二单向阀和减压阀。第二单向阀包括进油口和出油口，减压阀包括进油口、出油口和第三控制油口。第二单向阀的进油口、减压阀的出油口、第三控制油口和有杆腔相连通，第二单向阀的出油口、减压阀的进油口和第二工作油口相连通，其中，通过调节减压阀的出油口的压力值以控制第二控制油口的压力值。

其中，限压单元为溢流阀。该溢流阀包括进油口、出油口和第三控制油口，溢流阀的进油口、第二工作油口、第二控制油口、第三控制油口和有杆腔相连通，溢流阀的出油口和油箱相连通。

其中，在支撑座下降且重物离开支撑座时，顺序阀的导通条件为：

P_b+A×P_C>P₁

而预定阈值的大小为：

$\frac{P_1}{A+\frac{S_1}{S_2}}>P_E>\frac{P_1-\frac{F}{S_2}}{A+\frac{S_1}{S_2}}$

上述公式中，P_b为顺序阀的进油口的压力值，A为第一阀组的开启比，P_C为第二控制油口的压力值，P₁为第一阀组的调定压力值，P_E为预定阈值，S₁为有杆腔的活塞面积，S₂为无杆腔的活塞面积，F为重物的重力，通过调整预定阈值使得重物脱离支撑座后支撑座与油缸处于静止状态。

其中，该液压顶升装置包括第一工作状态、第二工作状态和第三工作状态。在第一工作状态下，第一工作油口与高压油口相导通，第二工作油口与回油口相导通，高压油口通过第一单向阀向无杆腔注入油液，支撑座承载重物上升，有杆腔中的油液通过限压单元流入回油口。在第二工作状态下，第一工作油口与第二工作油口相导通，活塞杆停止运动。在第三工作状态下，第一工作油口与回油口相导通，第二工作油口与高压油口相导通，高压油口通过限压单元向有杆腔注入油液，支撑座承载重物向下运动，且在重物离开支撑座时，第一控制油口和第二控制油口的压力值的总和小于顺序阀的调定压力值，顺序阀关闭，支撑座停止向下运动。

其中，在支撑座下降且重物离开支撑座时，顺序阀的导通条件为：

P_b+A×P_C>P₁

而预定阈值的大小为：

$\frac{P_1+a}{A+\frac{S_1}{S_2}}>P_E>\frac{P_1-\frac{F}{S_2}}{A+\frac{S_1}{S_2}}$

上述公式中，P_b为顺序阀的进油口的压力值，A为第一阀组的开启比，P_C为第二控制油口的压力值，P₁为第一阀组的调定压力值，a为允许的误差值，P_E为预定阈值，S₁为有杆腔的面积，S₂为无杆腔的面积，F为重物的重力，通过调整预定阈值使得重物脱离支撑座后支撑座与油缸处于静止状态。

其中，该液压顶升装置包括第一工作状态、第二工作状态和第三工作状态。在第一工作状态下，第一工作油口与高压油口相导通，第二工作油口与回油口相导通，高压油口通过第一单向阀向无杆腔注入油液，支撑座承载重物上升，有杆腔中的油液通过限压单元流入回油口。在第二工作状态下，第一工作油口与第二工作油口相导通，活塞杆停止运动。在第三工作状态下，第一工作油口与回油口相导通，第二工作油口与高压油口相导通，高压油口通过限压单元向有杆腔注入油液，支撑座承载重物向下运动，且在重物离开支撑座时，第一控制油口和第二控制油口的压力值的总和小于顺序阀的调定压力值，顺序阀关闭，支撑座停止向下运动。

其中，限压单元为减压阀。

为解决上述技术问题，本发明采用的另一个技术方案是：提供一种工程机械设备，该工程机械设备采用上述的液压顶升装置。

其中，该工程机械设备为消防车。

本发明实施例提供了一种包括支撑座、油缸、第一阀组、控制阀和第二阀组的液压顶升装置，该液压顶升装置通过第二控制油口的压力值和第一控制油口的压力值相配合以控制顺序阀的导通或截止状态，从而提高对油缸的控制性能，能够实时地控制活塞杆运动或停止的动作，并有效防止活塞杆拉坏装置的情况和避免安全隐患。

附图说明

图1是本发明第一实施例中液压顶升装置的结构示意图；

图2是图1所示液压顶升装置的油路系统示意图；

图3是本发明第二实施例中液压顶升装置的结构示意图；以及

图4是图3所示液压顶升装置的油路系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请一并参阅图1和图2，在本发明第一实施例中，液压顶升装置包括支撑座10、油缸20、第一阀组30、控制阀40和第二阀组50。值得一提的是，该液压顶升装置并不限于上述的组成部分，本领域技术人员完全可以根据具体需要进行调整，如添加安全阀来对整个油路系统进行保护，本发明对此不作限定。

支撑座10用以承载重物11，即支撑座10可以平稳的放置重物11，并带动重物11进行升降运动；油缸20与支撑座10相连接，从而可以通过活塞杆(未标示)控制支撑座10进行升降运动，且油缸20包括有杆腔21和无杆腔22，两者通过活塞(未标示)相间隔。

值得一提的是，支撑座10的具体结构可以根据需要灵活设置，如平台、大型支撑架等，只要能平稳的放置重物即可，本发明对此不作限定。另外，油缸20的数量也可以灵活设置，比如可以同时使用两个油箱，以增加驱动力或提高稳定性，本发明对此不作限定。

由于支撑座10和油缸20的结构相对简单，且属于本领域技术人员很容易理解的内容，因此这里不进行过多说明，下面将重点介绍第一阀组30、控制阀40和第二阀组50。

第一阀组30包括第一单向阀和顺序阀：第一单向阀包括进油口31和出油口32，顺序阀包括进油口33、出油口34、第一控制油口35和第二控制油口36。其中，无杆腔22、顺序阀的进油口33、第一单向阀的出油口32和第一控制油口35相连通，第二控制油口36与有杆腔21相连通。

控制阀40用以向无杆腔22或有杆腔21输入油液以控制支撑座10的升降运动，且控制阀40包括高压油口41、回油口42、第一工作油口43和第二工作油口44。其中，高压油口41可以用以注入油液；回油口42与油箱(图未示)相连接，即油路中的油可以通过回油口42流入油箱；第一工作油口43、顺序阀的出油口34和第一单向阀的进油口31相连通。

第二阀组50包括限压单元，该限压单元用以调节第二工作油口44和有杆腔21之间的油液的压力值。在本实施例中，可以通过限压单元调节第二工作油口44和有杆腔21之间的压力值为预定阈值来调节或控制第二控制油口36的压力值，并通过第二控制油口36的压力值和第一控制油口35的压力值相配合以控制顺序阀的导通或截止状态。

在本实施例中，限压单元可以为单向减压阀组，单向减压阀组包括第二单向阀和减压阀。其中，第二单向阀包括进油口51和出油口52，减压阀包括进油口53、出油口54和第三控制油口55。第二单向阀的进油口51、减压阀的出油口54、第三控制油口55和有杆腔21相连通，第二单向阀的出油口52、减压阀的进油口53和第二工作油口44相连通，通过调节减压阀的出油口54的压力值以控制第二控制油口36的压力值。

在本实施例中，无杆腔22与有杆腔21之间依序通过第一阀组30、控制阀40以及第二阀组50相导通。简单地说，当第一阀组30中的顺序阀和控制阀40均处于导通状态时，无杆腔22与有杆腔21之间可以进行油量的调整；而当其中任意一者处于关闭状态时，无杆腔22与有杆腔21之间则无法进行油量调整。

具体来说，在本实施例中，控制阀40可以是电磁换向阀，该电磁换向阀包括三种工作状态。

在第一种工作状态下，第一工作油口43与高压油口41相导通，第二工作油口44与回油口42相导通，即高压油口41与第一阀组30相导通、且回油口42与第二阀组50相导通。高压油口41通过第一单向阀向无杆腔22注入油液，支撑座10承载重物11上升，有杆腔21的油液则通过第二单向阀流至回油口42。

在第二种工作状态下，第一工作油口43与第二工作油口44相导通，即第一阀组30与第二阀组50相导通，而整个油路系统并不与高压油口41或回油口42相导通。此时，活塞杆停止运动，支撑座10承载重物11停在一定的高度处。控制阀40的第一工作油口43和第二工作油口44之间相导通可以防止油路系统(如控制阀40)或整个液压顶升装置中的其它部件(如连接螺栓)受重物11的挤压而损坏。

在第三种工作状态下，第一工作油口43与回油口42相导通，第二工作油口44与高压油口41相导通，即高压油口41与第二阀组50相导通，且回油口42与第一阀组30相导通。高压油口41通过限压单元向有杆腔21注入油液，支撑座10承载重物11向下运动，在重物11离开支撑座10时，第一控制油口35和第二控制油口36的压力值的总和小于顺序阀的调定压力值，顺序阀关闭，支撑座11停止向下运动。

具体而言，在第三种工作状态时，在支撑座10承载重物11下降且重物11落在平台12上时，支撑座10仍然具有向下运动的趋势，这样就有可能压坏或拉坏设备。在本实施例中，当重物11落在平台12上时，重物11与支撑座10之间没有相互作用力，因此，第一控制油口35的压力值趋向于零，而第二控制油口36的压力值为预定阈值，且该预定阈值小于顺序阀的调定压力值，即第一控制油口35的压力值加上第二控制油口36的压力值的总和小于顺序阀的调定压力值，故顺序阀无法导通，或者说顺序阀处于关闭状态。此时，无杆腔22和顺序阀的进油口33之间的油量停止发生变化，进而锁定活塞杆使其不能继续向下运动，从而保证重物11离开支撑座10之后、支撑座10伴随着活塞杆的锁定而马上停止向下运动。

不难看出，本发明可以有效地防止重物11离开后，支撑座10继续向下运动而压坏或拉坏设备的问题。

这里对上一段的内容作进一步的解释说明，以方便理解。首先，只有当第一阀组30中的顺序阀导通时，无杆腔22中的油液才能流出来(但无论顺序阀处于导通还是截止状态，油路中的油液均能通过第一单向阀进入无杆腔22)。其次，顺序阀只有在第一控制油口35和第二控制油口36的压力值满足一定条件时，才能导通。而第二阀组50的限压单元可以调节或控制第二控制油口36的压力值，因此，第二阀组50的限压单元可以间接控制第一阀组30中的顺序阀的导通状态。

例如，假设第二控制油口36的压力值大于200帕时，顺序阀才会导通，那么，如果通过第二阀组50的限压单元将第二工作油口44和有杆腔21之间的油液的压力值调节到100帕，即第二控制油口36的压力值也为100帕，便可关闭顺序阀。必须指出的是，这里的数字只是为说明控制过程，而不代表第二工作油口44和有杆腔21之间油液的压力值和第二控制油口36油液的压力值之间的准确换算关系，也不代表顺序阀的导通条件，相关的具体计算方式将在下文中进行详细的介绍。

很容易理解，上述的减压阀可以是定值减压阀，即出油口54的油液压力值为一定值，该定值可以由定值减压阀本身的型号所决定，也可以由工作人员根据需要进行设定，本发明对此不作限定。

在本实施例中，可以采用不同的方式来实现“通过第二控制油口36的压力值和第一控制油口35的压力值相配合以控制顺序阀的导通或截止状态”这一技术方案。下面介绍其中一种优选的方式。

在本方式中，在支撑座10下降且重物11离开支撑座10时，顺序阀的导通条件为：

P_b+A×P_C>P₁——式1

对应地，预定阈值的大小为：

$\frac{P_1}{A+\frac{S_1}{S_2}}>P_E>\frac{P_1-\frac{F}{S_2}}{A+\frac{S_1}{S_2}}$ ——式2

在式1和式2中，P_b为顺序阀的进油口33的压力值，A为第一阀组的开启比，P_C为第二控制油口36的压力值，P₁为第一阀组的调定压力值，P_E为预定阈值，S₁为有杆腔21的活塞面积，S₂为无杆腔22的活塞面积，为重物11的重力，通过调整预定阈值使得重物11脱离支撑座10后、支撑座10与油缸20处于静止状态。

为了方便理解，现在对式1、式2进行简单的说明。其中，第一阀组的开启比A、第一阀组的调定压力值P₁和预定阈值P_E均为定值，或者说是在使用前已经预先设置好的值。在不考虑外力或误差的情况下，当支撑座10承载重物11时，重物11的重力F加上有杆腔21对活塞向下的压力，等于无杆腔22对活塞向上的支撑力；当支撑座10空载时，有杆腔21对活塞向下的压力，等于无杆腔22对活塞向上的支撑力(假设整个装置处于受力平衡的状态)。

很容易理解，有杆腔21和无杆腔22对活塞的作用力均等于油液的压强乘以活塞的面积。本发明第一实施例的关键就是在重物11离开支撑座10的瞬间(此时F＝0N)，通过关闭顺序阀来使得活塞杆也能立即停止运动，从而避免拉坏装置造成的安全隐患。其中，N为力的单位牛顿。换句话说，本发明第一实施例的油路系统能够提高对油缸20的随动控制性能，能实时地控制活塞杆的运动或停止的动作。而实现这一功能的关键就是找到顺序阀导通或截止的临界状态。

进一步的说，关闭顺序阀的方式就是使得油路系统不满足顺序阀打开的条件，具体来说，就是第一控制油口35和第二控制油口36的液压值小于顺序阀导通的临界值。由于本领域技术人员很容易通过上述关系推导出顺序阀的导通条件和相应的预定阈值的大小，故这里不对其具体的计算过程或公式推导进行赘述。

值得一提的是，由于液压顶升装置中部件的设置可能存在一定的误差，因此，在实际使用中，可以将允许的误差考虑在内。设a为允许的误差值，则式2相应的调整为：

$\frac{P_1+a}{A+\frac{S_1}{S_2}}>P_E>\frac{P_1-\frac{F}{S_2}}{A+\frac{S_1}{S_2}}$ ——式3

结合前文中关于式2的说明，本领域技术人员很容易理解式3的具体内容，故这里不再赘述。

在本发明的第一实施例中，液压顶升装置包括支撑座10、油缸20、第一阀组30、控制阀40和第二阀组50。且该液压顶升装置通过第二控制油口36的压力值和第一控制油口35的压力值相配合以控制顺序阀的导通或截止状态，从而能够保证在重物11离开支撑座10的瞬间，通过关闭顺序阀来使得活塞杆也立即停止运动，进一步而言，本发明实施例能够提高对油缸20的随动控制性能，能实时地控制活塞杆的运动或停止的动作。因此，该液压顶升装置可以有效防止活塞杆拉坏装置的情况，同时也可以避免安全隐患。

请一并参阅图3和图4，在本发明的第二实施例中，液压顶升装置包括但不限于支撑座100、油缸200、第一阀组300、控制阀400和第二阀组500。其中，支撑座100用以承载重物110；即支撑座100可以平稳的放置重物110，并带动重物110进行升降运动；油缸200与支撑座100相连接，从而可以通过活塞杆(未标示)控制支撑座100进行升降运动，且油缸200包括有杆腔210和无杆腔220，两者通过活塞(未标示)相间隔。下面重点介绍第一阀组300、控制阀400和第二阀组500。

显而易见的是，与前一实施例一样，支撑座100和油缸200的具体结构或数量均可以根据需要灵活设置，本发明对此不作限定。

第一阀组300包括第一单向阀和顺序阀：第一单向阀包括进油口310和出油口320，顺序阀包括进油口330、出油口340、第一控制油口350和第二控制油口360。其中，无杆腔220、顺序阀的进油口330、第一单向阀的出油口320和第一控制油口350相连通，第二控制油口360与有杆腔210相连通。

控制阀400用以向无杆腔220或有杆腔210输入油液以控制支撑座100的升降运动，且控制阀400包括高压油口410、回油口420、第一工作油口430和第二工作油口440。其中，高压油口410用以注入油液；回油口420与油箱(图未示)相连接，即油路中的油可以通过回油口420流入油箱；第一工作油口430、顺序阀的出油口340和第一单向阀的进油口310相连通。

在本实施例中，控制阀400可以为电磁换向阀，由于在本发明的第一实施例中已经对电磁换向阀进行了必要的介绍，故在此不作赘述。

第二阀组500包括限压单元，该限压单元用以调节第二工作油口440和有杆腔210之间的油液的压力值。通过限压单元调节第二工作油口440和有杆腔210之间的压力值为预定阈值以调节第二控制油口360的压力值，并通过第二控制油口360的压力值和第一控制油口350的压力值相配合以控制顺序阀的导通或截止状态。

在本实施例中，限压单元可以为溢流阀，该溢流阀包括进油口510、出油口520和第三控制油口530。其中，溢流阀的进油口510、第二工作油口440、第二控制油口360、第三控制油口530和有杆腔210相连通，溢流阀的出油口520和油箱(未标示)相连通。本实施例的溢流阀的主要作用是控制第二工作油口440和有杆腔210之间的压力值，由于本领域技术人员很容易理解，因此这里不作赘述。

值得一提的是，和溢流阀的出油口520相连通的油箱既可以是控制阀400中与回油口420相连接的油箱，也可以是另外一个油箱。由于其不影响整个油路的工作性质，因此本发明对此不作限定，工作人员可以根据需要进行灵活设置。

同样的，在本实施例中，也可以采用不同的方式来实现“通过第二控制油口36的压力值和第一控制油口35的压力值相配合以控制顺序阀的导通或截止状态”这一技术方案。下面介绍其中一种较优的方式。

在本方式中，在支撑座100下降且重物110离开支撑座100时，顺序阀的导通条件为：

P_b+A×P_C>P₁——式4

对应地，预定阈值的大小为：

$\frac{P_1}{A+\frac{S_1}{S_2}}>P_E>\frac{P_1-\frac{F}{S_2}}{A+\frac{S_1}{S_2}}$ ——式5

在式4和式5中，P_b为顺序阀的进油口330的压力值，A为第一阀组的开启比，P_C为第二控制油口360的压力值，P₁为第一阀组的调定压力值，P_E为预定阈值，S₁为有杆腔210的活塞面积，S₂为无杆腔220的活塞面积，F为重物100的重力，通过调整预定阈值使得重物110脱离支撑座100后，支撑座100与油缸200处于静止状态。

与前一实施例类似，由于液压顶升装置中部件的设置可能存在一定的误差，因此，在实际使用中，可以将允许的误差考虑在内。设a为允许的误差值，则式5相应的调整为：

$\frac{P_1+a}{A+\frac{S_1}{S_2}}>P_E>\frac{P_1-\frac{F}{S_2}}{A+\frac{S_1}{S_2}}$ ——式6

同样的，结合前文中关于式5的说明，本领域技术人员很容易理解式6的具体内容，故这里不再赘述。

在本实施例中，液压顶升装置包括三种工作状态。

在第一种工作状态下，第一工作油口430与高压油口410相导通，第二工作油口440与回油口420相导通，即高压油口410与第一阀组300相导通、且回油口420与第二阀组500相导通。高压油口410通过第一单向阀向无杆腔220注入油液，支撑座100承载重物110上升，有杆腔210的油液则通过第二单向阀流至回油口420。

在第二种工作状态下，第一工作油口430与第二工作油口440相导通，即第一阀组300与第二阀组500相导通，而整个油路系统并不与高压油口410或回油口420相导通。此时，活塞杆停止运动，支撑座100承载重物110停在一定的高度处。

在第三种工作状态下，第一工作油口430与回油口420相导通，第二工作油口440与高压油口410相导通，即高压油口410与第二阀组500相导通，且回油口420与第一阀组300相导通。高压油口410通过限压单元向有杆腔210注入油液，支撑座100承载重物110向下运动，在重物110离开支撑座100时，第一控制油口350和第二控制油口360的压力值的总和小于顺序阀的调定压力值，顺序阀关闭，支撑座110停止向下运动。

本发明第二实施例的关键就是：在重物110离开支撑座100的瞬间(此时F＝0N)，通过关闭顺序阀来使得活塞杆也立即停止运动，从而避免拉坏装置造成的安全隐患。结合第一实施例中的介绍，本领域技术人员很容易理解第二实施例中公式的具体含义和换算关系，故这里不作赘述。

在本发明的第二实施例中，液压顶升装置包括支撑座100、油缸200、第一阀组300、控制阀400和第二阀组500。且该液压顶升装置通过第二控制油口360的压力值和第一控制油口350的压力值相配合以控制顺序阀的导通或截止状态，从而能够保证在重物110离开支撑座100的瞬间，通过关闭顺序阀来使得活塞杆也立即停止运动，进一步而言，本发明实施例能够提高对油缸20的随动控制性能，能实时地控制活塞杆的运动或停止的动作。因此，该液压顶升装置可以有效防止活塞杆拉坏装置的情况并避免安全隐患。

在本发明的第三实施例中，液压顶升装置的基本结构和油路系统的工作过程均与前两个实施例类似，唯一不同的是：在第三实施例中，限压单元为减压阀。换句话说，在第三实施例中，直接通过减压阀来调整或控制第二工作油口和有杆腔之间的油液的压力值，从而进一步调节或控制第二控制油口的压力值，并通过第二控制油口的压力值和第一控制油口的压力值相配合以控制顺序阀的导通或截止状态。由于整个油路系统的主要组成和工作方式已经在前两个实施例中进行了详细的说明，因此这里不作赘述。

显然，本发明第三实施例也能够提高对油缸的随动控制性能，并实时地控制活塞杆的运动或停止的动作。故而该液压顶升装置也可以有效防止活塞杆拉坏装置的情况，进而避免安全隐患。

本发明的第四实施例提供了一种工程机械设备，该工程机械设备可以但不限于是塔式起重机，该工程机械设备(塔式起重机)配备有上述的液压顶升装置，由于前文已经对液压顶升装置的结构和油路系统进行了详细的介绍，故这里不再进行赘述。

很容易理解的是，本发明第四实施例中的工程机械设备(塔式起重机)由于采用了上述的液压顶升装置，故也具备前文所述的有益效果，即：能够提高对油缸的随动控制性能，并实时地控制活塞杆的运动或停止的动作，从而可以有效防止活塞杆拉坏装置的情况，进而避免安全隐患。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种液压顶升装置，其特征在于，所述液压顶升装置包括：

支撑座，所述支撑座用以承载重物；

油缸，所述油缸的活塞杆与所述支撑座相连接，所述油缸包括有杆腔和无杆腔；

第一阀组，所述第一阀组包括第一单向阀和顺序阀，所述第一单向阀包括进油口和出油口，所述顺序阀包括进油口、出油口、第一控制油口和第二控制油口，所述无杆腔、所述顺序阀的进油口、所述第一单向阀的出油口和所述第一控制油口相连通，所述第二控制油口与所述有杆腔相连通；

控制阀，用以向所述无杆腔或所述有杆腔输入油液以控制所述支撑座的升降运动，所述控制阀包括高压油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，所述高压油口用以注入油液，所述回油口与油箱相连接，所述第一工作油口、所述顺序阀的出油口和所述第一单向阀的进油口相连通；

第二阀组，所述第二阀组包括限压单元，所述限压单元用以调节所述第二工作油口和所述有杆腔之间的油液的压力值；

其中，通过所述限压单元调节所述第二工作油口和所述有杆腔之间的压力值，使得所述第二控制油口的压力值为预定阈值，并通过所述第二控制油口和所述第一控制油口的压力值相配合以控制所述顺序阀的导通或截止状态。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述限压单元为单向减压阀组，所述单向减压阀组包括第二单向阀和减压阀，所述第二单向阀包括进油口和出油口，所述减压阀包括进油口、出油口和第三控制油口，所述第二单向阀的进油口、所述减压阀的出油口、所述第三控制油口和所述有杆腔相连通，所述第二单向阀的出油口、所述减压阀的进油口和所述第二工作油口相连通，其中，通过调节所述减压阀的出油口的压力值以控制所述第二控制油口的压力值。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述限压单元为溢流阀，所述溢流阀包括进油口、出油口和第三控制油口，所述溢流阀的进油口、所述第二工作油口、所述第二控制油口、所述第三控制油口和所述有杆腔相连通，所述溢流阀的出油口和油箱相连通。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于：

在所述支撑座下降且所述重物离开所述支撑座时，所述顺序阀的导通条件为：

P_b+A×P_C>P₁

所述预定阈值的大小为：

$\frac{P_1}{A+\frac{S_1}{S_2}}>P_E>\frac{P_1-\frac{F}{S_2}}{A+\frac{S_1}{S_2}}$

其中，P_b为所述顺序阀的进油口的压力值，A为所述第一阀组的开启比，P_C为所述第二控制油口的压力值，P₁为所述第一阀组的调定压力值，P_E为所述预定阈值，S₁为所述有杆腔的活塞面积，S₂为所述无杆腔的活塞面积，F为所述重物的重力，通过调整所述预定阈值使得所述重物脱离所述支撑座后所述支撑座与所述油缸处于静止状态。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述液压顶升装置包括：

第一工作状态，所述第一工作油口与所述高压油口相导通，所述第二工作油口与所述回油口相导通，所述高压油口通过所述第一单向阀向所述无杆腔注入油液，所述支撑座承载所述重物上升，所述有杆腔中的油液通过所述限压单元流入所述回油口；

第二工作状态，所述第一工作油口与所述第二工作油口相导通，所述活塞杆停止运动；

第三工作状态，所述第一工作油口与所述回油口相导通，所述第二工作油口与所述高压油口相导通，所述高压油口通过所述限压单元向所述有杆腔注入油液，所述支撑座承载所述重物向下运动，且在所述重物离开所述支撑座时，所述第一控制油口和所述第二控制油口的压力值的总和小于所述顺序阀的调定压力值，所述顺序阀关闭，所述支撑座停止向下运动。

6.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于：

在所述支撑座下降且所述重物离开所述支撑座时，所述顺序阀的导通条件为：

P_b+A×P_C>P₁

所述预定阈值的大小为：

$\frac{P_1+a}{A+\frac{S_1}{S_2}}>P_E>\frac{P_1-\frac{F}{S_2}}{A+\frac{S_1}{S_2}}$

其中，P_b为所述顺序阀的进油口的压力值，A为所述第一阀组的开启比，P_C为所述第二控制油口的压力值，P₁为所述第一阀组的调定压力值，a为允许的误差值，P_E为所述预定阈值，S₁为所述有杆腔的面积，S₂为所述无杆腔的面积，F为所述重物的重力，通过调整所述预定阈值使得所述重物脱离所述支撑座后所述支撑座与所述油缸处于静止状态。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述液压顶升装置包括：

第一工作状态，所述第一工作油口与所述高压油口相导通，所述第二工作油口与所述回油口相导通，所述高压油口通过所述第一单向阀向所述无杆腔注入油液，所述支撑座承载所述重物上升，所述有杆腔中的油液通过所述限压单元流入所述回油口；

第二工作状态，所述第一工作油口与所述第二工作油口相导通，所述活塞杆停止运动；

第三工作状态，所述第一工作油口与所述回油口相导通，所述第二工作油口与所述高压油口相导通，所述高压油口通过所述限压单元向所述有杆腔注入油液，所述支撑座承载所述重物向下运动，且在所述重物离开所述支撑座时，所述第一控制油口和所述第二控制油口的压力值的总和小于所述顺序阀的调定压力值，所述顺序阀关闭，所述支撑座停止向下运动。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述限压单元为减压阀。

9.一种工程机械设备，其特征在于，采用权利要求1-8任一项所述的液压顶升装置。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述工程机械设备为消防车。