CN102979778A - 三位六通换向阀、液压控制系统及工程车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种三位六通换向阀、液压控制系统及工程车辆。该三位六通换向阀包括压力油口（P）、回油口（T）、第一工作油口（A）、第二工作油口（B）、中间进油口（E）和中间出油口（F），其特征在于，三位六通换向阀的中位机能设置为第一工作油口（A）通过背压装置与回油口（T）或中间出油口（F）连接。根据本发明的三位六通换向阀可以控制中位时第一工作油口A的液压油的排出压力。将该三位六通换向阀应用于液压控制系统及将该液压控制系统用于控制工程车辆的伸缩式起重臂时，能解决紧急停车时由于惯性力引起的伸缩臂前窜现象，利于最大限度的消除现有起重机等工程车辆在行驶过程中存在的安全隐患。

Description

三位六通换向阀、液压控制系统及工程车辆

技术领域

本发明涉及工程车辆领域，更具体地，涉及一种三位六通换向阀、液压控制系统及工程车辆。

背景技术

在如汽车起重机等具有伸缩式起重臂的工程车辆中，伸缩机构已经成为必不可少的机构之一。控制伸缩式起重臂伸缩的液压控制系统的优劣直接影响到具有伸缩式起重臂的工程车辆的工作性能及其安全性。

现有技术中汽车起重机的液压控制系统的原理如图1所示。该液压控制系统包括油箱、油泵7、伸缩油缸2、换向阀5、平衡阀3。伸缩油缸2的缸体21和活塞杆22分别对应连接伸缩式起重臂的至少一节伸缩臂和基本臂，伸缩臂相对于基本臂可伸缩地设置。具体地，伸缩油缸2的活塞杆22与基本臂连接，伸缩油缸2的缸筒21与伸缩臂连接，当伸缩油缸2的缸筒21伸出时，带动伸缩臂一起伸出，当伸缩油缸2缸筒21缩回时，带动伸缩臂一起缩回。油泵7用于将油箱内的液压油输送至换向阀5的压力油口P，换向阀5的回油口T与油箱通过排油油路12连接，换向阀5的第一工作油口A与伸缩油缸2的有杆腔24通过第一油路10连接，换向阀5的第二工作油口B与伸缩油缸2的无杆腔23通过第二油路11连接，平衡阀3串接于第二油路11上，且平衡阀3的控制油口C与有杆腔24连通。

另外，还在第一油路10和油箱之间设置了用于限制伸缩臂缩回最高工作压力的第一溢流阀1；在第二油路11和油箱之间设置了用于限制伸缩臂伸出最高工作压力的第二溢流阀2；在油泵7出口和油箱之间设置用于限制油泵7出口最高压力的第三溢流阀6。

当换向阀5在如图1所示的中位时，换向阀5的第一工作油口A与回油口T连通，第二工作油口B与压力油口P断开。伸缩油缸2的有杆腔24与油箱连通，同时油泵7出口的液压油经换向阀5的中间进油口E和中间出油口F直接流回油箱，实现中位卸荷。

当换向阀5在上位时，换向阀5的第二工作油口B与压力油口P相通，压力油经换向阀5、平衡阀3到达伸缩油缸2的无杆腔23，伸缩油缸2的缸筒21伸出，带动伸缩臂相对于基本臂向外伸出。换向阀5的第一工作油口A与回油口T相通，伸缩油缸2的有杆腔24内的油经换向阀5流回油箱。

当换向阀5在下位时，换向阀5的第一工作油口A与压力油口P相通，压力油经换向阀5到达伸缩油缸2的有杆腔24，同时压力油通过控制油口C控制平衡阀3的开启，其中，只有当压力油口P的压力油超过平衡阀3的开启压力后，平衡阀3才能打开。油泵7经换向阀5的第二工作油口A向伸缩油缸2的有杆腔24供油，同时伸缩油缸2的无杆腔23内的液压油经平衡阀3、换向阀5的第二工作油口B流回油箱，伸缩油缸2实现回缩动作，带动伸缩臂相对于基本臂缩回。

现有技术中以上汽车起重机的液压控制系统存在以下问题：汽车起重机在行驶过程中如紧急停车制动时，由于伸缩臂具有比较大的惯性，从而导致汽车起重机伸缩臂有前窜的现象，且停车制动越紧急，伸缩臂前窜现象越严重。所谓伸缩臂前窜是指汽车起重机在行驶过程中紧急停车制动时，伸缩机构中的伸缩油缸自动往外伸出，从而导致伸缩臂一起伸出的现象。此现象的发生，已经严重影响到了汽车起重机的正常行驶，存在极大的安全隐患。

发明内容

本发明目的在于提供一种三位六通换向阀、液压控制系统及工程车辆以防止起重机等工程车辆紧急停车时由于惯性力引起的伸缩臂前窜现象。

本发明的第一方面提供了一种三位六通换向阀，包括压力油口、回油口、第一工作油口、第二工作油口、中间进油口和中间出油口，三位六通换向阀的中位机能设置为第一工作油口通过背压装置与回油口或中间出油口连接。

进一步地，三位六通换向阀的中位机能设置为第一工作油口通过背压装置与回油口连接，中间进油口与中间出油口连接，第二工作油口和压力油口断开。

进一步地，三位六通换向阀的中位机能设置为第一工作油口通过背压装置与中间出油口连接，压力油口与回油口连接，第二工作油口和中间进油口断开。

进一步地，背压装置为背压阀，第一工作油口与背压阀的入口端连接；或者背压装置为溢流阀，第一工作油口与溢流阀的入口端连接。

本发明的第二方面提供了一种液压控制系统，包括伸缩油缸、平衡阀和换向阀，换向阀为本发胆第一方面中任一项的三位六通换向阀，伸缩油缸的有杆腔通过第一油路与第一工作油口连接，伸缩油缸的无杆腔通过第二油路与第二工作油口连接，平衡阀串接在第二油路上，平衡阀的控制口与第一油路连接，背压装置的设定压力小于平衡阀的开启压力。

本发明的第三方面提供了一种液压控制系统，包括伸缩油缸、平衡阀和换向阀，换向阀包括压力油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，伸缩油缸的有杆腔通过第一油路与第一工作油口连接；伸缩油缸的无杆腔通过第二油路与第二工作油口连接；平衡阀串接在第二油路上，平衡阀的控制口与第一油路连接；液压控制系统还包括背压装置，背压装置的设定压力小于平衡阀的开启压力，换向阀处于中位时，有杆腔的液压油通过背压装置排油。

进一步地，换向阀的中位机能设置为第一工作油口与中间出油口连通，压力油口与回油口连通，第二工作油口与中间进油口断开；中间出油口与排油管路通过中间排油支路连接，背压装置串接在中间排油支路上。

进一步地，换向阀的中位机能设置为第一工作油口与回油口连接，中间进油口与中间出油口连接，压力油口与第二工作油口断开；压力油口通过中间进油口、中间出油口与回油口连通；背压装置设置于第一油路或排油油路上，液压控制系统还包括与背压装置并联设置并与换向阀联动的控制装置，换向阀处于中位时，控制装置断开自身所在的支路，换向阀处于中位以外的阀位时，控制装置控制自身所在的支路连通。

进一步地，背压装置为背压阀，换向阀处于中位时，有杆腔与背压阀的入口端连通；或者背压装置为溢流阀，换向阀处于中位时，有杆腔与溢流阀的入口端连通。

本发明的第四方面提供了一种工程车辆，包括液压控制系统、基本臂和至少一节伸缩臂，液压控制系统为根据本发明第二方面和第三方面中任意一项的液压控制系统，伸缩油缸的活塞杆与基本臂连接，伸缩油缸的缸体与至少一节伸缩臂连接。

进一步地，背压装置的设定压力根据工程车辆的有效制动距离和制动时间、至少一节伸缩臂的重量、伸缩油缸的缸筒的直径和活塞杆的直径计算得出。

进一步地，工程车辆为汽车起重机。

根据本发明的三位六通换向阀由于中位机能设置为使第一工作油口和回油口或中间出油口中的一个通过背压装置连接，因此，来自第一工作油口的液压油只能通过背压装置排油，从而，可以控制中位时第一工作油口A的液压油的排出压力。将该三位六通换向阀应用于液压控制系统及将该液压控制系统用于控制工程车辆的伸缩式起重臂时，将三位六通换向阀的第一工作油口与有杆腔连通，在工程车辆紧急制动时，惯性力引起伸缩油缸的缸筒前移，导致伸缩油缸的有杆腔内液压油被压缩，压力增大，由于三位六通换向阀处于中位时可以控制有杆腔的排油压力，使得伸缩油缸的有杆腔中液压油在惯性力的作用下无法经换向阀流回到液压油箱，伸缩油缸就无法伸出，伸缩臂亦无法相对于基本臂伸出。因此，本发明的液压控制系统和工程车辆与现有技术相比，能解决紧急停车时由于惯性力引起的伸缩臂前窜现象，利于最大限度的消除现有起重机等工程车辆在行驶过程中存在的安全隐患。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有技术的汽车起重机伸缩式起重臂的液压控制系统的原理示意图；

图2是根据本发明第一实施例的汽车起重机伸缩式起重臂的液压控制系统的原理示意图；

图3是根据本发明第二实施例的汽车起重机伸缩式起重臂的液压控制系统的原理示意图；

图4是根据本发明第三实施例的汽车起重机伸缩式起重臂的液压控制系统的原理示意图；

图5是根据本发明第四实施例的汽车起重机伸缩式起重臂的液压控制系统的原理示意图；

图6是根据本发明第五实施例的汽车起重机伸缩式起重臂的液压控制系统的原理示意图；

图7是根据本发明第六实施例的汽车起重机伸缩式起重臂的液压控制系统的原理示意图。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本申请的发明人经过长期观察不但发现了伸缩臂前窜这一现象，而且通过仔细查找和研究分析，发现以上现有技术中汽车起重机伸缩式起重臂的液压控制系统中发生伸缩臂前窜的原因如下：由于换向阀5处于中位时，伸缩油缸2的有杆腔24与液压油箱直接相通，在汽车起重机紧急制动时，由于惯性力的存在，使得伸缩油缸2的缸筒21相对于活塞杆22有向外移动的趋势，伸缩油缸2的有杆腔24内的液压油则会经换向阀5流回到液压油箱，从而使得伸缩油缸2的缸筒21前移，带动伸缩臂前窜。因此，发明人发现，控制伸缩臂前窜的根本在于要在换向阀5处于中位时，即要保证紧急制动时惯性力的存在不会使伸缩油缸2的有杆腔24内的液压油流回油箱，又要保证伸缩油缸2的有杆腔24与油箱在一定压力下连通，以避免伸缩油缸2的有杆腔24和换向阀5之间的管路内存在压力油而通过平衡阀3的控制油口C将平衡阀3打开，导致的换向阀5处于中位时，伸缩油缸2的缸筒21缩回动作带动伸缩臂缩回。

结合以上分析，本发明提出一种三位六通换向阀。参照图2至图5，三位六通换向阀包括压力油口P、回油口T、第一工作油口A、第二工作油口B、中间进油口E和中间出油口F，三位六通换向阀的中位机能设置为第一工作油口A通过背压装置与回油口T或中间出油口F连接。

本发明还提出一种液压控制系统，参照图2至图7，包括伸缩油缸2、平衡阀3和换向阀5，伸缩油缸2的有杆腔24通过第一油路10与第一工作油口A连接，伸缩油缸2的无杆腔23通过第二油路11与第二工作油口B连接，平衡阀3串接在第二油路11上，平衡阀3的控制口C与第一油路10连接，液压控制系统还包括背压装置，背压装置的设定压力小于平衡阀3的开启压力，换向阀5处于中位时，有杆腔24的液压油通过背压装置排油。其中，背压装置可以设置在换向阀5的内部，也可以设置于换向阀5以外的相关油路中，在各具体实施例中将对此进行详细描述。

本发明还提供一种工程车辆。该工程车辆基本臂、至少一节伸缩臂以及前述的液压控制系统。伸缩油缸2的活塞杆22与基本臂连接，伸缩油缸2的缸体21与至少一节伸缩臂连接。

以下将结合附图对本发明的三位六通换向阀、液压控制系统和工程车辆的各实施例进行说明，尤其是对液压控制系统中新增的背压装置进行详细说明。需要指出的是，尽管以下各实施例均以汽车起重机为例对本发明的液压控制系统进行说明，但是，本发明的液压控制系统不限于应用在汽车起重机中，还可以用于其它带有伸缩式起重臂的工程车辆，如挖掘机等。

第一实施例

图2是本发明的第一实施例的汽车起重机伸缩式起重臂的液压控制系统的原理示意图。如图2所示，第一实施例的三位六通换向阀包括压力油口P、回油口T、第一工作油口A、第二工作油口B、中间进油口E和中间出油口F，三位六通换向阀的中位机能设置为第一工作油口A通过背压装置与回油口T连接，中间进油口E与中间出油口F连接，第二工作油口B和压力油口P断开。

在第一实施例中，背压装置具体地为背压阀8，其中第一工作油口A与背压阀8的入口端连接；回油口T与背压阀8的出口端连接。

第一实施例的液压控制系统包括油箱、油泵7、伸缩油缸2、换向阀5、平衡阀3。其中换向阀5为第一实施例的三位六通换向阀。

伸缩油缸2的缸体21和活塞杆22分别用于对应连接伸缩式起重臂的伸缩臂和基本臂，伸缩臂相对于基本臂可伸缩地设置。

油泵7将油箱内的液压油输送至换向阀5的压力油口P，换向阀5的回油口T与油箱通过排油油路12连接，换向阀5的第一工作油口A与油缸2的有杆腔24通过第一油路10连接，换向阀5的第二工作油口B与伸缩油缸2的无杆腔23通过第二油路11连接。平衡阀3串接于第二油路11上，且平衡阀3的控制油口C与第一油路10连接。中间进油口E与压力油口P连接，中间出油口F与回油口T通过中间排油支路连接，从而压力油口P与排油管路12连通。

其中，背压阀8的设定压力小于平衡阀3的开启压力。背压阀8用于换向阀5处于中位时控制有杆腔24向油箱的排油压力。有杆腔24的压力大于或等于背压阀8的设定压力时，有杆腔24向油箱排油，有杆腔24的压力小于设定压力时，有杆腔24与油箱断开。

第一实施例对液压控制系统进行了局部优化。第一实施例中，由于背压阀8位于换向阀5内，换向阀5处于中位时，伸缩油缸2有杆腔24液压油必须经过背压阀8才能排入油箱。背压阀8通过控制换向阀5的第一工作油口A与回油口T的通断控制有杆腔24与油箱之间的通断。而换向阀5处于中位以外的其余阀位时，背压阀8因换向阀5的阀位的切换对液压控制系统不起作用。

第一实施例的液压控制系统用于汽车起重机的伸缩式起重臂的控制时可以防止伸缩油缸2的有杆腔24因紧急停车制动进的惯性力而与液压油箱连通，消除由于该惯性力引起的伸缩臂前窜现象的发生。此时，伸缩油缸2的活塞杆22与汽车起重机的伸缩式起重臂的基本臂连接，伸缩油缸2的缸体21与至少一节伸缩臂连接。

第一实施例的伸缩臂液压控制系统防止伸缩臂前窜的具体控制原理描述如下：

汽车起重机在行驶过程中如紧急制动，伸缩油缸2的缸筒21由于惯性力，有相对于活塞杆22前移的趋势，缸筒21前移使得伸缩油缸2的无杆腔23内形成一定的真空度，同时使得伸缩油缸2的有杆腔24内的液压油被压缩，致使伸缩油缸2的有杆腔24内液压油压力升高△P。由于换向阀5在中位时设置了一个背压阀8，背压阀8具有设定压力P1。伸缩油缸2的有杆腔24内的液压油压力升高的值△P必须大于背压阀8的设定压力P1，否则背压阀8无法开启，伸缩油缸2的有杆腔24内的液压油就无法经换向阀5中位流回到液压油箱内，从而使得伸缩油缸2的缸筒21在汽车起重机紧急制动时无法伸出，有效解决了汽车起重机行驶过程中紧急制动时引起的伸缩臂前窜的问题，消除了现有技术方案中存在的安全隐患。

同时，使平衡阀3的开启压力P2大于背压阀8的预定压力P1，可以防止伸缩油缸2的有杆腔24和背压阀8之间第一管路10内存在的压力油将平衡阀3打开，从而防止伸缩油缸2的无杆腔23内的液压油经平衡阀3流出而致使换向阀5处于中位时伸缩油缸2的缸筒21缩回动作而带动伸缩臂相对于基本臂缩回，防止因背压阀8的设置妨碍换向阀5处于中位时的正常工作。

如图2所示，换向阀5内部在中位时设置的背压阀8，并不参与换向阀5在上位和下位时的工作，在换向阀5的中位以外的其余阀位，增设的背压阀8从伸缩臂液压控制系统的液压回路中自动断开。即背压阀8仅在中位时起作用，而不影响伸缩油缸2正常工作时的伸出和缩回。

背压阀8的预定压力P1需进行理论计算，不同吨位的汽车起重机设定的背压阀的设定压力亦不同，预定压力的设定值与汽车起重机有效制动距离、制动时间、伸缩臂重量、伸缩油缸的缸筒直径和活塞杆22直径息息相关。

以下说明如何根据以上各参数计算背压阀的设定压力的一个具体示例：

根据汽车起重机的行驶速度V、汽车起重机的制动距离S和汽车起重机制动后的速度0可以计算出汽车起重机制动时的加速度a，计算公式如下：a=V²/（2×S）；

根据伸缩臂的重量M和基本臂与伸缩臂之间的摩擦系数a可以计算出基本臂与伸缩臂之间的摩擦力F；

根据伸缩臂的重量M和计算出的汽车起重机制动时的加速度a可以计算出伸缩臂的前窜力F1；

根据计算出的伸缩臂的前窜力F1和基本臂与伸缩臂之间的摩擦力F可以计算出作用在伸缩油缸上的前窜力F2，计算公式为F2=F1-F；

根据伸缩油缸的缸径D和油缸的杆径N可以计算出伸缩油缸的有杆腔的面积A；

根据作用在伸缩油缸上的前窜力F2和伸缩油缸的有杆腔的面积A，可以计算出有杆腔内的液压油压力的大小，该压力即为背压阀的设定压力。

第一实施例中其它未描述之处与现有技术相同，不再重复描述。

第二实施例

图3是根据本发明第二实施例的汽车起重机伸缩式起重臂的液压控制系统的原理示意图。如图3所示，第二实施例与第一实施例的差别在于，三位六通换向阀中的背压装置为溢流阀9，即第二实施例用位于换向阀5内的溢流阀9代替第一实施例中的背压阀8。其中换向阀5的第一工作油口A与溢流阀9的入口端连接，回油口T与溢流阀9的出口端连接。

在第二实施例的液压控制系统中，以第二实施例的三位六通换向阀代替第一实施例的三位六通换向阀，溢流阀9的设定压力亦小于平衡阀3的开启压力。溢流阀9的设定压力的计算方式与第一实施例的背压阀8的设定压力的计算方式相同。

在第二实施例的中，换向阀5处于中位时，当有杆腔24的压力大于或等于溢流阀9的设定压力时，由于溢流阀9的溢流作用使有杆腔24内的油排入油箱；有杆腔24的压力小于溢流阀9的设定压力时，因压力未达到溢流阀9的设定压力有杆腔24与油箱断开。从而与第一实施例一样，可通过第二实施例的液压控制系统来控制汽车起重机的伸缩式起重臂，防止伸缩油缸2的有杆腔24因紧急停车制动时的惯性力与液压油箱连通，消除由于该惯性力引起的伸缩臂前窜现象。

第三实施例

图4是根据本发明第三实施例的汽车起重机伸缩式起重臂的液压控制系统的原理示意图。如图4所示，第三实施例与第一实施例的差别在于，三位六通换向阀中的背压装置设置的位置不同。在第三实施例中，三位六通换向阀的中位机能设置为第一工作油口A通过背压装置与中间出油口F连接，压力油口P与回油口T连接，第二工作油口B和中间进油口E断开。该三位六通换向阀一样能实现在中位时控制第一工作油口A的排油压力。第三实施例的三位六通换向阀采用背压阀8作为背压装置。

第三实施例中的液压控制系统以第三实施例的三位六通换向阀作为换向阀5，在换向阀5处于中位时，第一工作油口A通过背压装置、中间出油口F和中间排油支路与回油口T连通，压力油口P与回油口T直接连通。液压控制系统中的其余各部件、其余各部件之间的连接关系、其余各部件与换向阀5的连接关系均与第一实施例相同。

第三实施例中背压阀8的设定压力小于平衡阀3的开启压力，背压阀8的设定压力的计算方式与第一实施例中背压阀8的设定压力的计算方式也相同。

与第一实施例一样，可通过第三实施例的液压控制系统控制伸缩式起重臂来防止伸缩油缸2的有杆腔24因紧急停车制动时的惯性力而与液压油箱连通，消除由于该惯性力引起的伸缩臂前窜现象的发生。

第四实施例

图5是根据本发明第四实施例的汽车起重机的伸缩式起重臂的液压控制系统的原理示意图。如图5所示，第四实施例与第三实施例的差别在于，三位六通换向阀中的背压装置为溢流阀9，即第四实施例用位于换向阀5内的溢流阀9代替第三实施例中的背压阀8。其中换向阀5的第一工作油口A与溢流阀9的入口端连接，回油口T与溢流阀9的出口端连接。

在第四实施例的液压控制系统中，以第四实施例的三位六通换向阀作为换向阀5，溢流阀9的设定压力亦小于平衡阀3的开启压力。溢流阀9的设定压力的计算方式与第一和第三实施例的背压阀8的设定压力的计算方式相同。

在第四实施例的液压控制系统中，换向阀5处于中位时，当有杆腔24的压力大于或等于溢流阀9的设定压力时，由于溢流阀9的溢流作用使有杆腔24内的油通过中间出油口F和中间排油支路排入油箱；有杆腔24的压力小于溢流阀9的设定压力时，因压力未达到溢流阀9的设定压力有杆腔24与油箱断开。

从而可通过第四实施例的液压控制系统控制伸缩式起重臂来防止伸缩油缸2的有杆腔24因紧急停车制动时的惯性力而与液压油箱连通，消除由于该惯性力引起的伸缩臂前窜现象的发生。

第五实施例

图6是根据本发明第五实施例的汽车起重机的伸缩式起重臂的液压控制系统的原理示意图。如图6所示，第五实施例的液压控制系统中，换向阀5的中位设置为压力油口P与回油口T连通，第一工作油口A与中间出油口F连通，第二工作油口B和中间进油口E断开。该控制系统的换向阀5的中间进油口E与排油油路12之间的中间排油支路上设置背压装置。第五实施例中的背压装置为溢流阀9，中间进油口E与溢流阀9的进口端连接。当然，溢流阀9可以用背压阀替代，中间进油口E与背压阀的进口端连接。

第五实施例的其它部件和各部件之间的连接关系均与第一实施例相同，不再重复描述。

第五实施例的液压控制系统中，背压装置的设定压力小于平衡阀3的开启压力。换向阀5处于中位时，有杆腔24的液压油通过中间出油口F以及背压装置排油。而在换向阀5处于其它阀位时，中间出油口F断开，因此，本实施例中的溢流阀9不会对其它阀位时有杆腔24或无杆腔23的排油产生影响。

以上第一实施例至第五实施例中，控制伸缩油缸2的有杆腔24与油箱通断的操作简单方便，无需增设任何的操作环节，只需和现有技术一样进行操作即可。但是第一至第五实施例均需对换向阀5的内部结构进行改造。

以下将提供的第六实施例给出了一种液压控制系统，该液压控制系统无需对现有技术中的换向阀5进行改造，而只需在第一油路10或排油油路12上加装相应的背压装置也可实现防止伸缩臂前窜的功能。

第六实施例

图7是根据本发明第六实施例的汽车起重机伸缩式起重臂的液压控制系统的原理示意图。在第六实施例中，换向阀5与现有技术相同。具体地，换向阀5的中位机能设置为第一工作油口A与回油口T连接，中间进油口E与中间出油口F连接，压力油口P与第二工作油口B断开。

如图5所示，第六实施例的液压控制系统中，伸缩油缸2的有杆腔24通过第一油路10与第一工作油口A连接；伸缩油缸2的无杆腔23通过第二油路11与第二工作油口B连接；平衡阀3串接在第二油路11上，平衡阀3的控制口C与第一油路10连接；回油口T通过排油油路12排油至油箱。换向阀5处于中位时，压力油口P通过中间进油口E、中间出油口F与回油口T连通。

背压装置设置于第一油路10上，液压控制系统还包括与背压装置并联设置并与换向阀5联动的控制装置，换向阀5处于中位时，控制装置断开自身所在的支路，换向阀5处于中位以外的阀位时，控制装置使自身所在的支路在低于设定压力的压力下连通。第六实施例中，控制装置具体地为开关阀13。

第六实施例中，背压装置和相应的控制装置还可以设置于排油油路12上，通过控制回油口T与油箱的通断控制有杆腔24与油箱之间的通断。

第六实施例中，背压装置为背压阀8，有杆腔24与背压阀8的入口端连通。当然背压装置也可以为溢流阀，有杆腔24与溢流阀的入口端连通。

在换向阀5处于中位时，由于控制装置所在支路断开，因此与第五实施例相同地，有杆腔24的也通过背压装置排油，此时的背压装置的作用即与第一实施例中的背压阀8和第二实施例中的溢流阀9所起的作用相同，其具体工作原理可参考第一和第二实施例中的相关描述。

在换向阀5处于中位以外的其它阀位时，控制装置所在的支路导通，由于背压阀8或溢流阀9在压力大于或等于设定压力的情况下才能开启，所以，有杆腔24内的液压油将通过控制装置所在支路流入油箱，而不通过背压装置所在的油路。因此，在换向阀5处于中位以外的阀位时背压装置在液压回路中不起作用，对液压控制系统的中位以外的阀位时的原有工作过程也不起作用。第六实施例中其它与第一实施例相同的内容也不再描述。

第六实施例虽然在换向阀5换位时需要增加对控制装置进行控制的控制环节，但因无需对换向阀5的内部结构进行任何改造，因而适合对现有液压控制系统进行改造。

本发明并不局限于针对以上现有技术的改进，也可以适用于其它现有技术的液压控制系统的改进，任何在换向阀中位时设置背压装置来消除起重机等工程车辆在紧急停车制动时由于惯性力引起的伸缩臂前窜现象都在本发明保护的范围之内。例如，本发明的技术方案中，油泵7可以是齿轮泵，也可以是变量泵；换向阀5也不局限于图1至图7所示的各三位六通换向阀，也可以是其余形式的换向阀；伸缩油缸的数量可以是一个，也可以是两个以上等等。

从以上的描述中可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：通过对起重机等工程车辆的伸缩式起重臂的液压控制系统进行优化，增设背压装置，可以有效解决工程车辆行驶过程中紧急停车制动时伸缩臂前窜的问题，利于消除工程车辆行驶过程中由于伸缩臂前窜所引起的安全隐患。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (12)

1.一种三位六通换向阀，包括压力油口（P）、回油口（T）、第一工作油口（A）、第二工作油口（B）、中间进油口（E）和中间出油口（F），其特征在于，所述三位六通换向阀的中位机能设置为所述第一工作油口（A）通过背压装置与所述回油口（T）或所述中间出油口（F）连接。

2.根据权利要求1所述的三位六通换向阀，其特征在于，所述三位六通换向阀的中位机能设置为所述第一工作油口（A）通过所述背压装置与所述回油口（T）连接，所述中间进油口（E）与所述中间出油口（F）连接，所述第二工作油口（B）和所述压力油口（P）断开。

3.根据权利要求1所述的三位六通换向阀，其特征在于，所述三位六通换向阀的中位机能设置为所述第一工作油口（A）通过所述背压装置与所述中间出油口（F）连接，所述压力油口（P）与所述回油口（T）连接，第二工作油口（B）和所述中间进油口（E）断开。

4.根据权利要求2或3所述的三位六通换向阀，其特征在于，所述背压装置为背压阀（8），所述第一工作油口（A）与所述背压阀（8）的入口端连接；或者所述背压装置为溢流阀（9），所述第一工作油口（A）与所述溢流阀（9）的入口端连接。

5.一种液压控制系统，包括伸缩油缸（2）、平衡阀（3）和换向阀（5），其特征在于，所述换向阀（5）为根据权利要求1至4中任一项所述的三位六通换向阀，所述伸缩油缸（2）的有杆腔（24）通过第一油路（10）与所述第一工作油口（A）连接，所述伸缩油缸（2）的无杆腔（23）通过第二油路（11）与所述第二工作油口（B）连接，所述平衡阀（3）串接在所述第二油路（11）上，所述平衡阀（3）的控制口（C）与所述第一油路（10）连接，所述背压装置的设定压力小于所述平衡阀（3）的开启压力。

6.一种液压控制系统，包括伸缩油缸（2）、平衡阀（3）和换向阀（5），所述换向阀（5）包括压力油口（P）、回油口（T）、第一工作油口（A）和第二工作油口（B），其特征在于，所述伸缩油缸（2）的有杆腔（24）通过第一油路（10）与所述第一工作油口（A）连接；所述伸缩油缸（2）的无杆腔（23）通过第二油路（11）与所述第二工作油口（B）连接；所述平衡阀（3）串接在所述第二油路（11）上，所述平衡阀（3）的控制口（C）与所述第一油路（10）连接；所述液压控制系统还包括背压装置，所述背压装置的设定压力小于所述平衡阀（3）的开启压力，所述换向阀（5）处于中位时，所述有杆腔（24）的液压油通过所述背压装置排油。

7.根据权利要求6所述的液压控制系统，其特征在于，所述换向阀（5）的中位机能设置为所述第一工作油口（A）与所述中间出油口（F）连通，所述压力油口（P）与所述回油口（T）连通，所述第二工作油口（B）与所述中间进油口（E）断开；所述中间出油口（F）与所述排油管路（12）通过中间排油支路连接，所述背压装置串接在所述中间排油支路上。

8.根据权利要求6所述的液压控制系统，其特征在于，所述换向阀（5）的中位机能设置为所述第一工作油口（A）与所述回油口（T）连接，所述中间进油口（E）与所述中间出油口（F）连接，所述压力油口（P）与所述第二工作油口（B）断开；所述压力油口（P）通过所述中间进油口（E）、所述中间出油口（F）与所述回油口（T）连通；所述背压装置设置于所述第一油路（10）或所述排油油路（12）上，所述液压控制系统还包括与所述背压装置并联设置并与所述换向阀（5）联动的控制装置，所述换向阀（5）处于中位时，所述控制装置断开自身所在的支路，所述换向阀（5）处于中位以外的阀位时，所述控制装置控制自身所在的支路连通。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的液压控制系统，其特征在于，所述背压装置为背压阀（8），所述换向阀（5）处于中位时，所述有杆腔（24）与所述背压阀（8）的入口端连通；或者所述背压装置为溢流阀（9），所述换向阀（5）处于中位时，所述有杆腔（24）与所述溢流阀（9）的入口端连通。

10.一种工程车辆，包括液压控制系统、基本臂和至少一节伸缩臂，其特征在于，所述液压控制系统为根据权利要求5至9中任意一项所述的液压控制系统，所述伸缩油缸（2）的活塞杆（22）与所述基本臂连接，所述伸缩油缸（2）的缸体（21）与所述至少一节伸缩臂连接。

11.根据权利要求10所述的工程车辆，其特征在于，所述背压装置的设定压力根据所述工程车辆的有效制动距离和制动时间、所述至少一节伸缩臂的重量、所述伸缩油缸（2）的缸筒（21）的直径和活塞杆（22）的直径计算得出。

12.根据权利要求10所述的工程车辆，其特征在于，所述工程车辆为汽车起重机。

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