CN103591064B - 支腿控制液压系统与工程车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种支腿控制液压系统与工程车辆，该系统包括支腿液压缸（1）、支腿换向阀（6）以及分别连接到该支腿换向阀的进油油口（P1）和回油油口（T1）上的系统进油油路（P）和系统回油油路（T），支腿换向阀的第一工作油口（A）通过有杆腔油路（V1）连接到支腿液压缸的有杆腔，第二工作油口（B）通过无杆腔油路（V2）连接到无杆腔，该系统还包括设有补油泵（2）的虚腿补油油路（V3），其压连接无杆腔油路以向支腿液压缸的无杆腔泵送液压油。当传感器检测到虚腿现象发生时，该虚腿补油油路通过补油泵补充高压油并泵送至相应支腿的无杆腔中，推动活塞杆伸长，从而使各个支腿始终保持地支撑状态，提高整车结构的稳定性。

Description

支腿控制液压系统与工程车辆

技术领域

本发明涉及一种工程车辆的支腿，尤其是一种支腿的控制液压系统。

背景技术

在工程车辆的下车系统中通常具有四个支腿，上车臂架系统通过副车架与底盘连接。上车臂架工作时一般需要四个支腿同时着地受力，以受力均衡，使整车结构稳定。但是，当上车臂架的工作幅度达到一定值时，副车架由于受到很强的扭矩会产生形变，导致在某个工作方位状态下，其中一个垂直支腿会因为形变而不受力，产生虚腿现象。当发生这种虚腿现象时，会对整车的稳定性造成极大影响，严重时甚至会导致车辆倾翻，造成安全事故。

有鉴于此，需要对支腿控制液压系统进行改进，使得产生虚腿现象的相应支腿伸长着地，使整车结构更趋稳定。

发明内容

本发明的目的是提供一种支腿控制液压系统以及具有该支腿控制液压系统的工程车辆，能够有效解决支腿虚腿现象，使整车结构更稳定。

为实现上述目的，本发明提供了一种支腿控制液压系统，该系统包括支腿液压缸、支腿换向阀以及分别连接到该支腿换向阀的进油油口和回油油口上的系统进油油路和系统回油油路，所述支腿换向阀的第一工作油口通过有杆腔油路连接到所述支腿液压缸的有杆腔，第二工作油口通过无杆腔油路连接到所述支腿液压缸的无杆腔，其中，该系统还包括设有补油泵的虚腿补油油路，该虚腿补油油路液压连接于所述无杆腔油路，所述补油泵能够在检测到虚腿的工况下通过所述虚腿补油油路向产生虚腿的所述支腿液压缸的无杆腔泵送液压油。

优选地，所述虚腿补油油路中设有补油单向阀。

优选地，该系统还包括补油回油油路和第一电磁阀，该补油回油油路连接在所述虚腿补油油路和所述系统回油箱之间，所述第一电磁阀设置在所述补油回油油路中以控制导通或截止该补油回油油路。

优选地，该系统还包括溢流阀，该溢流阀设置在所述补油泵的出油口与系统回油箱之间的连接油路中。

优选地，所述无杆腔油路中设有液控单向阀，该液控单向阀的反向端口液压连接于所述支腿液压缸的无杆腔，并且该液控单向阀的控制油路液压连接至所述有杆腔油路。

优选地，该系统还包括内控式平衡阀，该内控式平衡阀与所述液控单向阀串联设置在所述无杆腔油路中，所述内控式平衡阀中的单向阀的正、反端口的布置方向与所述液控单向阀一致，所述虚腿补油油路连接至所述无杆腔油路中的所述内控式平衡阀与所述液控单向阀之间的部分油路上。

优选地，该系统还包括第二电磁阀，该第二电磁阀和所述内控式平衡阀并联设置在所述无杆腔油路中。

优选地，所述有杆腔油路中设有外控式平衡阀，该外控式平衡阀的控制油路液压连接至所述无杆腔油路。

优选地，该系统包括多个所述支腿液压缸和与各个支腿液压缸一一对应的支腿换向阀，所述虚腿补油油路分别连接至各个所述支腿液压缸的所述无杆腔油路中。

在上述基础上，本发明还提供了一种工程车辆，该工程车辆包括根据本发明上述的支腿控制液压系统。

优选地，该工程车辆还包括控制器和虚腿检测传感器，所述控制器分别与所述虚腿检测传感器和所述补油泵的驱动电机电连接，以在所述虚腿检测传感器检测到支腿的虚腿现象时控制启动所述驱动电机，从而带动所述补油泵工作。

根据上述技术方案，本发明的支腿控制液压系统中特别设置了连接到无杆腔油路上的虚腿补油油路，当传感器检测到虚腿现象发生时，该虚腿补油油路通过补油泵对无杆腔油路补充高压油，通过无杆腔油路泵送至产生虚腿的相应支腿的无杆腔中，推动该支腿的活塞杆进一步伸长，支腿着地支撑，从而可控制工程车辆的各个支腿始终保持在地支撑状态，整车结构可靠性大大提高。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为根据本发明的一种优选实施方式的支腿控制液压系统的液压原理图；

图2为根据本发明的另一种优选实施方式的支腿控制液压系统的液压原理图；

图3为根据本发明的工程车辆中的支腿控制液压系统，该车辆中采用了图2所示的系统并且虚腿补油油路连接到多个支腿的无杆腔上；以及

图4为根据本发明的支腿控制液压系统的控制流程图。

附图标记说明

1支腿液压缸2补油泵

3补油单向阀4第二电磁阀

5内控式平衡阀6支腿换向阀

7外控式平衡阀8液控单向阀

9第一电磁阀10溢流阀

P系统进油油路T系统回油油路

A第一工作油口B第二工作油口

P1进油油口T1回油油口

V1有杆腔油路V2无杆腔油路

V3虚腿补油油路V4补油回油油路

M驱动电机

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词，或者是针对工程车辆的整车高度方向而言的。

如图1所示，本发明提供了一种支腿控制液压系统，该系统包括支腿液压缸1、支腿换向阀6以及分别连接到该支腿换向阀6的进油油口P1和回油油口T1上的系统进油油路P和系统回油油路T，支腿换向阀6的第一工作油口A通过有杆腔油路V1连接到支腿液压缸1的有杆腔，第二工作油口B通过无杆腔油路V2连接到支腿液压缸1的无杆腔，其中，该液压系统还包括设有补油泵2的虚腿补油油路V3，该虚腿补油油路V3液压连接于无杆腔油路V2，以能够向支腿液压缸1的无杆腔泵送液压油。作为总的发明构思，此处通过增设虚腿补油油路V3以对产生虚腿的支腿的无杆腔进行补油，使之伸长着地，获得稳定支撑，从而有效解决支腿虚腿现象，提高整车的稳定性能。

其中，参见图1，支腿换向阀6优选为三位四通的电磁换向阀。系统进油油路P中的液压油进入支腿换向阀6的进油油口P1，通过该支腿换向阀6的切换控制，当进油油口P1连通第二工作油口B、回油油口T1连通第一工作油口A时，液压油经第二工作油口B通过无杆腔油路V2连通到支腿液压缸1的无杆腔，液压油进入无杆腔推动油缸活塞杆伸出。或者，当进油油口P1连通第一工作油口A、回油油口T1连通第二工作油口B时，液压油经第一工作油口A通过有杆腔油路V1连接到支腿液压缸1的有杆腔，推动活塞杆回缩。

因此，在解决支腿的虚腿问题时，可将虚腿补油油路V3连接到无杆腔油路V2，使得液压油进入无杆腔推动活塞杆伸出。但是，应防止支腿液压缸1的无杆腔和无杆腔油路V2中的液压油倒流回补油泵2而对补油泵2造成冲击，因而虚腿补油油路V3中优选地设有如图1中所示的补油单向阀3，以保护补油泵2。

此外，该系统中还优选地包括液压连接补油泵2的出油口与系统回油箱的补油回油油路V4，以使得虚腿补油油路V3中的液压油能够经由补油回油油路V4往系统回油箱回油。其中，该补油回油油路V4中优选地设有溢流阀10，起到对整个系统的安全作用，使得补油泵2的出油口处的液压油的最大压力不超过该溢流阀10的压力设定值。而且，该系统还优选地包括第一电磁阀9，该第一电磁阀9和溢流阀10并联设置在补油回油油路V4中，并且各自的进油端分别液压连接到虚腿补油油路V3中的补油单向阀3与补油泵2的出油口之间的油路部分上。如图3所示，第一电磁阀9优选为二位二通阀，电磁铁得电时油路截止，失电时油路导通。因此，当系统补油结束后，补油泵2停止工作时，由于虚腿补油油路V3中仍有压力，此时控制第一电磁阀9的电磁铁失电，从而将虚腿补油油路V3中的压力卸掉，剩余油液通过补油回油油路V4直接回油箱。

回到支腿液压缸1的有杆腔油路V1和无杆腔油路V2，其中，无杆腔油路V2中优选地设有液控单向阀8，该液控单向阀8的反向端口液压连接于支腿液压缸1的无杆腔，并且该液控单向阀8的控制油路液压连接至有杆腔油路V1。这样，在系统进油油路P连通无杆腔油路V2时，液压油可顺利流经液控单向阀8流动至无杆腔，此时有杆腔中的液压油经过有杆腔油路V1回油。当系统进油油路P连通有杆腔油路V1时，高压液压油通过有杆腔油路V1进入有杆腔，并同时经过液控单向阀8的控制油路打开该液控单向阀8，使得无杆腔中的液压油能够顺利流经液控单向阀8回油。当支腿换向阀6处于图1中的中间截止位时，则有杆腔油路V1和无杆腔油路V2中的液压油压力相当，液控单向阀8不能反向打开。无杆腔中的液压油被锁止而不能通过无杆腔油路V2回流，支腿液压缸1的活塞杆保持在既有位置，防止自行滑落。

而且，该系统还优选地包括内控式平衡阀5和第二电磁阀4，，第二电磁阀4用于当系统依靠主油泵工作并通过第二电磁阀4回油时，减少回油压力，使系统的发热量减少。内控式平衡阀5可用于在补油泵2通过虚腿补油油路V3和无杆腔油路V2对支腿液压缸1的无杆腔进行补油时，防止无杆腔油路V2中的补油油液的压力过大。压力过大的补油油液可通过该内控式平衡阀5中的溢流阀溢流，溢流液压油通过支腿换向阀6的回油油口T1回油。该内控式平衡阀5与液控单向阀8串联设置在无杆腔油路V2中，液控单向阀8中的单向阀的正、反端口的布置方向与液控单向阀8一致，并且虚腿补油油路V3液压优选地连接至无杆腔油路V2中的内控式平衡阀5与液控单向阀8之间的部分油路上。该第二电磁阀4和内控式平衡阀5并联设置在无杆腔油路V2中。第二电磁阀4的结构与第一电磁阀9相同，优选为二位二通阀，同样用于无杆腔油路V2中的液压油回油。另外，有杆腔油路V1中同样优选地设有外控式平衡阀7，该外控式平衡阀7的作用与内控式平衡阀5相同，其控制油路液压连接至无杆腔油路V2。

这样，当工程车辆的下车系统正常工作展开支腿时：支腿换向阀6得电处于图1中的下位，第二电磁阀4得电处于下位，此时进油油口P1连通第二工作油口B，回油油口T1连通第一工作油口A，液压油从第二工作油口B通过内控式平衡阀5以及液控单向阀8进入油缸的无杆腔，油缸伸出去，同时，有杆腔的液压油通过外控式平衡阀7流到第一工作油口A到回油油口T1。

当下车系统正常工作回收支腿时：支腿换向阀6得电处于上位，第二电磁阀4失电，在弹簧力的作用下处于上位而导通无杆腔油路V2，此时，进油油口P1连通第一工作油口A，回油油口T1连通第二工作油口B，此时液压油从第一工作油口A通过外控式平衡阀7进入油缸的有杆腔，油缸回缩，同时有杆腔中的液压油被液控单向阀8锁定，无杆腔油路V2中的液压油流经第二工作油口B至回油油口T1，通过系统回油油路T回流至系统回油箱。

此外，如图2所示，还提供了根据本发明的支腿控制液压系统的另一具体实施方式，该系统相对于图1所示系统而言缺少了第一电磁阀9和第二电磁阀4，但也可基本实现本发明的目的。其中，当下车系统正常工作展开支腿或正常工作回收支腿时，工作过程与图1的系统大致相同。不同的是，在回收支腿的同时，无杆腔中的液压油通过液控单向阀8以及内控式平衡阀5流经第二工作油口B到回油油口T1，此时由于内控式平衡阀5中的溢流压力的存在，使得系统的回油背压很大，导致系统有较大部分的能量都用于发热。

在以上支腿控制液压系统的基础上，本发明还提供了一种具有上述支腿控制液压系统的工程车辆。其中，该系统包括多个支腿液压缸1和与各个支腿液压缸1一一对应的支腿换向阀6，虚腿补油油路V3分别连接至各个支腿液压缸1的无杆腔油路V2中。如图3所示，该工程车辆中具有多个支腿液压缸，但仅需单条虚腿补油油路V3，连接至各个腿液压缸1的无杆腔油路V2中。当某个支腿产生虚腿时，则可通过虚腿补油油路V3补油。

此外，该工程车辆还优选地包括控制器和虚腿检测传感器，控制器分别与虚腿检测传感器和补油泵2的驱动电机M电连接，以在虚腿检测传感器检测到支腿的虚腿现象时控制启动驱动电机M，从而带动补油泵2工作。

结合图4和图1所示，同样地，当系统通过虚腿检测传感器检测到其中一个支腿产生虚腿时，启动补油系统，驱动电机M、第二电磁阀4以及第一电磁阀9得电，驱动电机M启动以带动补油泵2工作，第二电磁阀4与第一电磁阀9得电关闭，补油泵2出来的液压油经过补油单向阀3以及液控单向阀8到油缸的无杆腔，从而油缸伸出去。此时，系统中的溢流阀10与内控式平衡阀5起安全保护作用，防止压力过高而引起车身的倾翻，同时内控式平衡阀5的设定压力比溢流阀10要低。当传感器检测到虚腿信号解除时，第二电磁阀4与第一电磁阀9失电，在弹簧力的作用下处于常位，虚腿补油油路V3中的液压油经第一电磁阀9通过补油回油油路V4回油，其它各油路中的压力也卸掉。同时驱动电机M失电，系统停止工作。从而使已虚腿的那个支腿重新着地受力，臂架系统可以继续工作，迅速解决了虚腿问题。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (9)

1.一种支腿控制液压系统，该系统包括支腿液压缸(1)、支腿换向阀(6)以及分别连接到该支腿换向阀(6)的进油油口(P1)和回油油口(T1)上的系统进油油路(P)和系统回油油路(T)，所述支腿换向阀(6)的第一工作油口(A)通过有杆腔油路(V1)连接到所述支腿液压缸(1)的有杆腔，第二工作油口(B)通过无杆腔油路(V2)连接到所述支腿液压缸(1)的无杆腔，其特征在于，该系统还包括设有补油泵(2)的虚腿补油油路(V3)，该虚腿补油油路(V3)连接于所述无杆腔油路(V2)，所述补油泵(2)能够在检测到虚腿的工况下通过所述虚腿补油油路(V3)向产生虚腿的所述支腿液压缸(1)的无杆腔泵送液压油；

所述无杆腔油路(V2)中设有液控单向阀(8)，该液控单向阀(8)的反向端口液压连接于所述支腿液压缸(1)的无杆腔，并且该液控单向阀(8)的控制油路液压连接至所述有杆腔油路(V1)；并且，

该系统还包括内控式平衡阀(5)，该内控式平衡阀(5)与所述液控单向阀(8)串联设置在所述无杆腔油路(V2)中，所述内控式平衡阀(5)中的单向阀的正、反端口的布置方向与所述液控单向阀(8)一致，所述虚腿补油油路(V3)连接至所述无杆腔油路(V2)中的所述内控式平衡阀(5)与所述液控单向阀(8)之间的部分油路上。

2.根据权利要求1所述的支腿控制液压系统，其特征在于，所述虚腿补油油路(V3)中设有补油单向阀(3)。

3.根据权利要求2所述的支腿控制液压系统，其特征在于，该系统还包括补油回油油路(V4)和第一电磁阀(9)，该补油回油油路(V4)连接在所述虚腿补油油路(V3)和系统回油箱之间，所述第一电磁阀(9)设置在所述补油回油油路(V4)中以控制导通或截止该补油回油油路(V4)。

4.根据权利要求3所述的支腿控制液压系统，其特征在于，该系统还包括溢流阀(10)，该溢流阀(10)设置在所述补油泵(2)的出油口与系统回油箱之间的连接油路中。

5.根据权利要求1所述的支腿控制液压系统，其特征在于，该系统还包括第二电磁阀(4)，该第二电磁阀(4)和所述内控式平衡阀(5)并联设置在所述无杆腔油路(V2)中。

6.根据权利要求1所述的支腿控制液压系统，其特征在于，所述有杆腔油路(V1)中设有外控式平衡阀(7)，该外控式平衡阀(7)的控制油路液压连接至所述无杆腔油路(V2)。

7.根据权利要求1所述的支腿控制液压系统，其特征在于，该系统包括多个所述支腿液压缸(1)和与各个支腿液压缸(1)一一对应的支腿换向阀(6)，所述虚腿补油油路(V3)分别连接至各个所述支腿液压缸(1)的所述无杆腔油路(V2)中。

8.一种工程车辆，其特征在于，该工程车辆包括根据权利要求1-7中任意一项所述的支腿控制液压系统。

9.根据权利要求8所述的工程车辆，其特征在于，该工程车辆还包括控制器和虚腿检测传感器，所述控制器分别与所述虚腿检测传感器和所述补油泵(2)的驱动电机(M)电连接，以在所述虚腿检测传感器检测到支腿的虚腿现象时控制启动所述驱动电机(M)，从而带动所述补油泵(2)工作。