CN103807238A - 一种液压控制进给系统及液压控制进给方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液压控制进给系统及液压控制进给方法，其中系统包括液压泵组件、第一执行元件、第二执行元件、滑轮组件和进给装置；液压泵组件与第一执行元件连接的油路上设置有第二换向阀，通过第二换向阀控制液压泵组件与第一执行元件之间油路的通断和换向；液压泵组件与第二执行元件连接的油路上设置有第五换向阀，通过第五换向阀控制液压泵组件与第二执行元件之间油路的通断；第一执行元件和第二执行元件均通过滑轮组件连接进给装置，第一执行元件与第二执行元件之间能够形成差动关系。本发明不必要求执行元件具有很高的抗腐蚀性、密封性和抗冲击性等，压力损失较少，功率损耗较少，施工成本较低，能够保证进给装置的平稳进给。

Description

一种液压控制进给系统及液压控制进给方法

技术领域

本发明涉及液压控制领域，尤其涉及一种液压控制进给系统及液压控制进给方法。

背景技术

双轮铣槽机作为地下连续施工最为先进的设备，在基础施工中得到越来越多的应用，尤其在铣削硬岩时，其效率是其他设备的3倍以上。即便如此，在铣削硬岩时，双轮铣槽机的进尺也只有每小时半米左右，这就要求双轮铣进给机构能实现非常慢的速度进给，并且双轮铣在工作的过程中，对于不同硬度的岩层，进给机构要始终给铣削装置不同的拉力，防止铣削装置铣偏槽孔。因此，在对双轮铣槽机进给机构有着特别要求的同时，对于进给液压系统的精确性，高效性也有着非常高的要求。

为解决上述问题，现有方案采用普通卷扬加油缸进给，卷扬安装在主机上，油缸铰接在铣削装置上，卷扬通过滑轮与油缸连接，油缸活塞杆与铣削装置铰接，普通卷扬实现铣削装置的手动提升和下放，油缸控制铣削装置的进给速度和下压力。

采用上述油缸进给方式，油缸随铣削装置一起侵入泥浆中，这对油缸的密封、防腐蚀、抗冲击等方面要求非常高，一旦油缸渗水，将导致整个液压系统损坏，因此，对于液压系统及油缸的密封性有着非常高的要求；并且油缸的供油油管的长度可达数十米甚至上百米，其压力损失较大，功率损耗较大，增加了施工成本。同时在油缸更换行程的过程中，油缸的收回需要同时将铣削装置提离支撑面，等油缸完全收回后，再下放卷扬，使铣削装置接触支撑面，开始下一铣削行程，在这一更换行程的过程，不仅需要消耗很大的功率，同时需要很长的时间。分析看来，这一方案存在技术难度高、成本昂贵以及功率损耗大等问题。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提出一种液压控制进给系统及液压控制进给方法，其对进给装置及液压系统的密封性要求较低，功率消耗较少，成本较低。

为实现上述目的，本发明提供了一种液压控制进给系统，它包括液压泵组件、第一执行元件、第二执行元件、滑轮组件和进给装置；

所述液压泵组件与所述第一执行元件连接的油路上设置有第二换向阀，通过所述第二换向阀控制所述液压泵组件与所述第一执行元件之间油路的通断和换向；

所述液压泵组件与所述第二执行元件连接的油路上设置有第五换向阀，通过所述第五换向阀控制所述液压泵组件与所述第二执行元件之间油路的通断；

所述第一执行元件和所述第二执行元件均通过所述滑轮组件连接所述进给装置，所述第一执行元件与所述第二执行元件之间能够形成差动关系。

在一优选或可选实施例中，在相同油压的作用下，所述第一执行元件对所述滑轮组件中的钢丝绳产生的拉力大于所述第二执行元件对所述钢丝绳产生的拉力。

在一优选或可选实施例中，所述液压泵组件与所述第二换向阀连接的油路上设置有压力调节机构。

在一优选或可选实施例中，所述液压泵组件包括第一工作泵和第二工作泵，所述压力调节机构包括第一换向阀、第一单向阀和比例溢流阀，所述第一换向阀设置在所述第一工作泵与所述第二换向阀连接的油路上，所述第一单向阀的进油口连通所述第一换向阀，所述第一单向阀的出油口连通所述第二工作泵与所述第二换向阀之间的油路，所述比例溢流阀的进油口连通所述第二工作泵与所述第二换向阀之间的油路，所述比例溢流阀的出油口连通油箱。

在一优选或可选实施例中，所述第二换向阀与所述第一执行元件之间的油路上设置有用于控制所述第一执行元件的调速机构。

在一优选或可选实施例中，所述第二换向阀与所述第一执行元件之间的油路包括第一油路和第二油路，所述调速机构包括比例调速阀和第三换向阀，所述比例调速阀的进油口通过所述第三换向阀连通所述第二换向阀与所述第一执行元件之间的第一油路，所述比例调速阀的出油口连通油箱。

在一优选或可选实施例中，所述第二换向阀与所述第一执行元件之间的油路上设置有手动释放机构，所述手动释放机构包括液控单向阀和第四换向阀，所述第二换向阀与所述第一执行元件之间的油路包括第一油路和第二油路；所述液控单向阀设置在所述第二换向阀与所述第一执行元件之间的第一油路上，所述液控单向阀的进油口连通所述第二换向阀，所述液控单向阀的出油口连通所述第一执行元件，所述液控单向阀的控制油口通过所述第四换向阀连通所述第二换向阀与所述第一执行元件之间的第二油路。

在一优选或可选实施例中，所述第二换向阀与所述第一执行元件之间的第二油路上还设置有压力继电器。

在一优选或可选实施例中，所述第二执行元件还与一独立的动力控制装置连接，在所述液压泵组件与所述第二执行元件之间油路切断的状态下，通过所述动力控制装置控制所述第二执行元件的工作和停止。

在一优选或可选实施例中，所述动力控制装置包括第三工作泵、第七换向阀、平衡阀，所述第三工作泵依次通过所述第七换向阀和所述平衡阀连通所述第二执行元件。

在一优选或可选实施例中，所述第三工作泵与所述第七换向阀连通的油路上旁接有第一溢流阀，所述第一溢流阀的出油口连通油箱。

在一优选或可选实施例中，所述第二执行元件包括第二液压马达和第二卷扬，所述第二卷扬上设置有制动装置，所述制动装置包括卷扬制动组件和卷扬制动阀组，所述第二液压马达驱动连接所述第二卷扬，所述卷扬制动组件设置在所述第二卷扬上，对所述第二卷扬进行制动，所述卷扬制动阀组控制所述卷扬制动组件的制动和停止。

在一优选或可选实施例中，所述卷扬制动阀组包括与所述第二液压马达连通的梭阀，所述梭阀的出油口连通有一减压阀的进油口，所述减压阀的出油口连通一第二单向阀的进油口和一第八换向阀的控制油口，所述第二单向阀的出油口连通所述第八换向阀的第一油口和一第六换向阀的第四油口，所述第八换向阀的第三油口连通所述卷扬制动组件，所述第六换向阀的第三油口截止，所述第六换向阀的第一油口连通油路接口，所述第六换向阀的第二油口和所述第八换向阀的第二油口连通油箱。

在一优选或可选实施例中，所述第一执行元件包括铰接在机架上的液压油缸，所述第二换向阀的两个油口分别对应与所述液压油缸的有杆腔和无杆腔连通。

在一优选或可选实施例中，所述滑轮组件包括钢丝绳、动滑轮和定滑轮，所述钢丝绳的一端连接所述第一执行元件的牵引端，所述钢丝绳的另一端依次绕过所述动滑轮和所述定滑轮，连接所述第二执行元件的牵引端，所述动滑轮的下方悬吊所述进给装置。

在一优选或可选实施例中，所述液压油缸上设置有位移传感器，所述液压油缸与所述机架的铰接端设置有销轴传感器。

在一优选或可选实施例中，所述第一执行元件包括第一液压马达和第一卷扬，所述第二换向阀的两个油口分别对应与所述第一液压马达的正转腔和反转腔连通，所述第一液压马达驱动连接所述第一卷扬。

在一优选或可选实施例中，所述滑轮组件包括钢丝绳、动滑轮、第一定滑轮和第二定滑轮，所述钢丝绳的一端连接所述第一执行元件的牵引端，所述钢丝绳的另一端依次绕过所述第一定滑轮、所述动滑轮和所述第二定滑轮，连接所述第二执行元件的牵引端，所述动滑轮的下方悬吊所述进给装置。

在一优选或可选实施例中，所述进给装置为双轮铣槽机。

为实现上述目的，本发明还提供了一种上述任一实施例中的液压控制进给系统的液压控制进给方法，所述液压控制进给系统包括液压泵组件、第一执行元件、第二执行元件、滑轮组件、进给装置、第二换向阀和第五换向阀；

其中，所述第二换向阀和所述第五换向阀能被操作以实施：

工作模式，所述工作模式中液压油被从所述液压泵组件引导到所述第一执行元件，通过所述第一执行元件使所述进给装置执行进给操作；

更换行程模式，所述更换行程模式中，所述第一执行元件与所述第二执行元件之间形成差动关系，所述第一执行元件返回复位状态，所述进给装置进入进给准备状态。

在一优选或可选实施例中，所述液压泵组件与所述第二换向阀连接的油路上设置有压力调节机构，所述压力调节机构能被操作以实施：

工作模式，所述工作模式中，所述压力调节机构使进入所述第一执行元件的油压调节到不同值，使所述进给装置实现不同的进给压力；

紧急提升模式，所述紧急提升模式中，所述压力调节机构使进入所述第一执行元件的油压调节到最大，使所述进给装置紧急提升。

在一优选或可选实施例中，所述的第一执行元件的油路上设置有调速机构，所述调速机构能被操作以实施：

工作模式，所述的工作模式中，所述调速机构使流出所述第一执行元件的油量调节到不同值，使所述进给装置实现不同的进给速度。

在一优选或可选实施例中，所述液压控制进给系统还包括手动释放机构，所述手动释放机构能被操作以实施：

手动释放模式，所述手动释放模式中，通过所述手动释放机构使所述第一执行元件手动释放。

在一优选或可选实施例中，所述液压控制进给系统还包括独立的动力控制装置，所述独立的动力控制装置能被操作以实施：

手动提升和下放模式，所述手动提升和下放模式中，所述液压泵组件停止工作，所述独立的动力控制装置将液压油引导到所述第二执行元件，通过所述第二执行元件使所述进给装置实现手动提升或下放。

基于上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：

本发明的第一执行元件和第二执行元件均通过滑轮组件连接进给装置，在进给过程中，第一执行元件、第二执行元件以及相应的液压系统不必进入进给切削区域，因此，执行元件不必要求具有很高的抗腐蚀性、密封性和抗冲击性等；而且不需要采用较长的供油油管给执行元件供油，因此，压力损失较少，功率损耗较少，施工成本较低，再者第一执行元件与第二执行元件之间能够形成差动关系，在第一执行元件复位时（第一执行元件为油缸时，油缸完全伸出后需要收回再进行进给作业；第一执行元件为卷扬时，卷扬释放完钢丝绳也需要收钢丝绳复位)，通过差动关系，能够显著提高第一执行元件的复位速度，提高施工效率，并且在收回过程中，钢丝绳能够始终保持张紧。

在一优选实施例中，采用液压油缸作为第一执行元件，采用液压马达和卷扬作为第二执行元件，液压油缸在进给过程中的倍率为2，即液压油缸进给两个单位长度，进给装置下行一个单位长度，因此，能更为容易的控制进给装置的进给速度和进给压力。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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为本发明提供的液压控制双轮铣槽机进给系统的第一具体实施例示意图；

图2为图1所示进给系统中的液压控制系统原理示意图；

图3为图2所示液压控制系统中的马达制动阀组示意图；

图4为本发明提供的液压控制双轮铣槽机进给系统的的第二具体实施例示意图；

图5为图4所示进给系统中的的液压控制系统原理示意图。

图中：

X1-第一工作泵；X2-第二工作泵；X3-第三工作泵；

1-第一换向阀；P1-第一换向阀的第一油口；A1-第一换向阀的第二油口；B1-第一换向阀的第三油口；

2-比例溢流阀；3-第一单向阀；

4-第二换向阀；P4-第二换向阀的第一油口；T4-第二换向阀的第二油口；A4-第二换向阀的第三油口；B4-第二换向阀的第四油口；

5-液控单向阀；6-液压油缸；

7-第三换向阀；P7-第三换向阀的第一油口；T7-第三换向阀的第二油口；

8-比例调速阀；

9-第四换向阀；P9-第四换向阀的第一油口；A9-第四换向阀的第二油口；

10-第五换向阀；P10-第五换向阀的第一油口；T10-第五换向阀的第二油口；A10-第五换向阀的第三油口；B10-第五换向阀的第四油口；

11-第二卷扬；12-第二液压马达；

13-卷扬制动阀组；1301-第八换向阀；P01-第八换向阀的第一油口；T01-第八换向阀的第二油口；A01-第八换向阀的第三油口;1302-第二单向阀；1303-减压阀；1304-梭阀；

14-第六换向阀；P14-第六换向阀的第一油口；T14-第六换向阀的第二油口；A14-第六换向阀的第三油口；B14-第六换向阀的第四油口；

15-平衡阀；

16-第七换向阀；P16-第七换向阀的第一油口；T16-第七换向阀的第二油口；A16-第七换向阀的第三油口；B16-第七换向阀的第四油口；

17-第一溢流阀；18-第二溢流阀；19-压力继电器；20-油路接口；21-卷扬制动组件；22-第一液压马达；23-第一卷扬；24-钢丝绳；26-第一定滑轮；25-动滑轮；27-第二定滑轮；30-双轮铣槽机；31-动滑轮；32-定滑轮；33-钢丝绳；61-位移传感器；62-销轴传感器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的液压控制进给系统包括液压泵组件、第一执行元件、第二执行元件、滑轮组件和进给装置；液压泵组件与第一执行元件连接的油路上设置有第二换向阀，通过第二换向阀控制液压泵组件与第一执行元件之间油路的通断和换向；液压泵组件与第二执行元件连接的油路上设置有第五换向阀，通过第五换向阀控制液压泵组件与第二执行元件之间油路的连通和切断；第一执行元件和第二执行元件均通过滑轮组件连接进给装置，第一执行元件与第二执行元件之间能够形成差动关系。

在相同油压的作用下，第一执行元件对滑轮组件中的钢丝绳产生的拉力大于第二执行元件对钢丝绳产生的拉力。

上述实施例中的第二换向阀和第五换向阀能被操作以实施：

工作模式，工作模式中液压油被从液压泵组件引导到第一执行元件，通过第一执行元件使进给装置执行进给操作；

更换行程模式，更换行程模式中，第一执行元件与第二执行元件之间形成差动关系，第一执行元件返回复位状态，进给装置进入进给准备状态。

如图1所示，为本发明提供的上述液压控制进给系统为液压控制双轮铣槽机进给系统时的第一具体实施例的结构示意图。

在图1所示的第一具体实施例中：第一执行元件包括铰接在机架上的液压油缸6；第二执行元件包括第二液压马达12（如图2所示）和第二卷扬11，第二液压马达12驱动连接第二卷扬11；进给装置为双轮铣槽机30；滑轮组件包括钢丝绳33、动滑轮31和定滑轮32。钢丝绳33的一端连接液压油缸6的活塞杆的杆端，钢丝绳33的另一端依次绕过动滑轮31和定滑轮32，连接并缠绕在第二卷扬11上，动滑轮31的下方悬吊双轮铣槽机30。液压油缸6上设置有位移传感器61，液压油缸6与机架的铰接端可以设置有销轴传感器62，或者在液压油缸6的活塞杆与钢丝绳33的铰接处可以设置有销轴传感器62，又或者在定滑轮32的销轴处可以设置有销轴传感器62。

如图2所示为图1所示进给系统中的液压控制系统原理示意图，在图2中：

液压泵组件与第二换向阀4连接的油路上可以设置有压力调节机构，用于对第一执行元件和第二执行元件的进油压力进行调节。

上述实施例中的压力调节机构能被操作以实施：

工作模式，工作模式中，压力调节机构使进入第一执行元件的油压调节到不同值，使进给装置实现不同的进给压力。

紧急提升模式，紧急提升模式中，压力调节机构使进入第一执行元件的油压调节到最大，使进给装置紧急提升。

液压泵组件可以包括第一工作泵X1和第二工作泵X2，压力调节机构可以包括第一换向阀1、比例溢流阀2和第一单向阀3，第一换向阀1设置在第一工作泵X1与第二换向阀4连接的油路上，第一单向阀3的进油口连通第一换向阀1，第一单向阀3的出油口连通第二工作泵X2与第二换向阀4之间的油路。通过第一换向阀1的通断，可以实现第一工作泵X1和第二工作泵X2合流为第一执行元件供油，或者实现第一工作泵X1和第二工作泵X2单独为第一执行元件供油。比例溢流阀2的进油口连通第二工作泵X2与第二换向阀4之间的油路，比例溢流阀2的出油口连通油箱。比例溢流阀2在开启状态Y2下，达到最大溢流压力。

上述实施例中，液压泵组件也可以只包括一个工作泵，压力调节机构可以只包括比例溢流阀，通过调节比例溢流阀的输出压力，进而调节工作泵为第一执行元件供油的压力。

第二换向阀4的第一油口P4与第二工作泵X2连通，第二换向阀4的第二油口T4通过第二溢流阀18连通油箱，第二换向阀4的第三油口A4和第四油口B4分别通过第一油路和第二油路对应与液压油缸6的有杆腔和无杆腔连通。

第二换向阀4与液压油缸6的有杆腔和无杆腔连通的油路上还可以设置有用于控制液压油缸6的活塞杆的伸出速度的调速机构。

调速机构可以包括比例调速阀8和第三换向阀7。比例调速阀8的进油口通过第三换向阀7连通第二换向阀2与液压油缸6的有杆腔之间的第一油路，比例调速阀8的出油口连通油箱，通过比例调速阀8可以调节液压油缸6的活塞杆的进给速度。

第二换向阀4与液压油缸6的有杆腔和无杆腔连通的油路上还可以设置有用于控制液压油缸6的活塞杆的伸出的手动释放机构，手动释放机构能被操作以实施：

手动释放模式，手动释放模式中，通过手动释放机构使液压油缸6的活塞杆实现手动伸出。

手动释放机构可以包括液控单向阀5和第四换向阀9，液控单向阀5设置在第二换向阀4与液压油缸6的有杆腔之间的第一油路上，液控单向阀5的进油口连通第二换向阀4，液控单向阀5的出油口连通液压油缸6的有杆腔，液控单向阀5的控制油口通过第四换向阀9连通第二换向阀4与液压油缸6的无杆腔之间的第二油路，通过液控单向阀5可以实现手动调节液压油缸6的活塞杆的伸出。

第二换向阀4与液压油缸6的无杆腔之间的第二油路上还设置有压力继电器19。压力继电器19用于监测液压油缸6的无杆腔的油压，当压力小于一定值时进给装置停止工作。压力继电器19主要是防止液压油缸6的活塞杆伸出过快导致无杆腔供油不足而出现吸空的现象。

第二卷扬11上可以设置有制动装置，制动装置可以包括卷扬制动组件21和卷扬制动阀组13，第二液压马达12驱动连接第二卷扬11，卷扬制动组件21设置在第二卷扬11上，对第二卷扬11进行制动，卷扬制动阀组13控制卷扬制动组件21的制动和停止。

如图2、图3所示，卷扬制动阀组可以包括与第二液压马达12连通的梭阀1304，梭阀1304的出油口连通有一减压阀1303的进油口，减压阀1303的出油口连通一第二单向阀1302的进油口和一第八换向阀1301的控制油口，第二单向阀1302的出油口连通第八换向阀1301的第一油口P01和一第六换向阀14的第四油口B14，第八换向阀1301的第三油口A01连通卷扬制动组件21，第六换向阀14的第三油口A14截止，第六换向阀14的第一油口P14连通油路接口，油路接口可以与独立的控制油路连接，第六换向阀14的第二油口T14和第八换向阀1301的第二油口T01连通油箱。

本实施例中的卷扬制动阀组保证只有第二液压马达12的两个主油路都有液压油时才能开启，提高了第二卷扬11工作的可靠性；同时本实施例中的卷扬制动阀组可采用主油路的压力油进行卷扬制动，也可以通过独立的控制油路供油实现制动，该独立的控制油路可省去，能够简化液压系统，提高液压系统的可靠性。

第二液压马达12还可以与一独立的动力控制装置连接，在液压泵组件与第二液压马达12之间油路切断的状态下，通过该独立的动力控制装置控制第二液压马达12的工作和停止。

上述实施例中的独立的动力控制装置能被操作以实施：

手动提升和下放模式，手动提升和下放模式中，液压泵组件停止工作，独立的动力控制装置将液压油引导到第二执行元件，通过第二执行元件使进给装置实现手动提升或下放。

本实施例中，动力控制装置可以包括第三工作泵X3、第七换向阀16、平衡阀15，第三工作泵X3依次通过第七换向阀16和平衡阀15连通第二液压马达12的A口和B口。第三工作泵X3与第七换向阀16连通的油路上旁接有第一溢流阀17，第一溢流阀17的出油口连通油箱。

上述实施例中，各个换向阀可以采用如下具体结构：

第一换向阀1，其阀体具有第一油口P1、第二油口A1、第三油口B1，关闭状态下，第一油口P1与第二油口A1连通，开启状态Y1下，第一油口P1与第三油口B1连通。

第二换向阀4，其阀体具有第一油口P4、第二油口T4、第三油口A4、第四油口B4。开启后具有两个工作状态，第一工作状态Y3下，第一油口P4与第四油口B4连通，第二油口T4与第三油口A4连通；第二工作状态Y4下，第一油口P4与第三油口A4连通，第二油口T4与第四油口B4连通。关闭状态下，第一油口P4、第二油口T4、第三油口A4、第四油口B4均不连通。

第三换向阀7，其阀体具有第一油口P7和第二油口T7，开启状态Y7下，第一油口P7与第二油口T7连通，关闭状态下，第一油口P7与第二油口T7不连通。

第四换向阀9，其阀体具有第一油口P9和第二油口A9，开启状态Y9下，第一油口P9与第二油口A9连通，关闭状态下，第一油口P9与第二油口A9不连通。

第五换向阀10，其阀体具有第一油口P10、第二油口T10，第三油口A10和第四油口B10，开启状态Y10下，第一油口P10与第三油口A10连通，第二油口T10与第四油口B10连通，关闭状态下，第一油口P10、第二油口T10，第三油口A10、第四油口B10相互之间均不连通。

第六换向阀14，其阀体具有第一油口P14，第二油口T14，第三油口A14，第四油口B14，开启状态Y14下，第一油口P14与第四油口B14连通，第二油口T14与第三油口A14连通，关闭状态下，第一油口P14与第三油口A14连通，第二油口T14与第四油口B14连通。

第七换向阀16，其阀体具有第一油口P16、第二油口T16，第三油口A16，第四油口B16，开启后具有两个工作状态，第一工作状态Y6下，第一油口P16与第四油口B16连通，第二油口T16与第三油口A16连通；第二工作状态Y5下，第一油口P16与第三油口A16连通，第二油口T16与第四油口B16连通。关闭状态下，第一油口P16与第二油口T16连通。

第八换向阀1301，其阀体具有第一油口P01、第二油口T01，第三油口A01，开启状态下，第一油口P01与第三油口A01连通，关闭状态下，第二油口T01与第三油口A01连通。

下面结合图1以及上述各个阀的具体结构，对图2所示的液压控制系统进一步详细说明。

第一工作泵X1的进油口与油箱连通，第一工作泵X1的出油口与第一换向阀1的第一油口P1连通，第一换向阀1的第二油口A1并联连通第二换向阀4的第二油口T4，第五换向阀10的第二油口T10，以及第二溢流阀18的进油口，第二溢流阀18的出油口连通油箱。第一换向阀1的第三油口B1通过第一单向阀3旁接到第二工作泵X2的出油油路上，第一单向阀3的进油口与第一换向阀1的第三油口B1连通，第一单向阀3的出油口与第二工作泵X2的出油油路连通。

第二工作泵X2的进油口与油箱连通，第二工作泵X2的出油口与第一单向阀3的出油口连通后，还并联连通第二换向阀4的第一油口P4，以及第五换向阀10的第一油口P10。第二工作泵X2的出油口与第一单向阀3的出油口连通的油路上还旁接有一比例溢流阀2，比例溢流阀2的进油口连通第二工作泵X2的出油口与第一单向阀3的出油口之间的油路，比例溢流阀2的出油口与油箱连通。比例溢流阀2用于调节第二工作泵X2的出口压力，比例溢流阀2在开启状态下，达到最大溢流压力。

第二换向阀4的第三油口A4与液压油缸6的有杆腔连通，且在第二换向阀4的第三油口A4与液压油缸6的有杆腔连通的第一油路上设置有液控单向阀5，液控单向阀5的进油口与第二换向阀4的第三油口A4连通，液控单向阀5的出油口与液压油缸6的有杆腔连通。在液控单向阀5的出油口与液压油缸6的有杆腔连通的第一油路上旁接第三换向阀7，第三换向阀7的第一油口P7连通液控单向阀5的出油口与液压油缸6的有杆腔之间的油路，第三换向阀7的第二油口T7连通比例调速阀8的进油口，比例调速阀8的出油口与油箱连通。比例调速阀8用于调节液压油缸6的活塞杆的伸出速度。第二换向阀4的第四油口B4与液压油缸6的无杆腔连通，且在第二换向阀4的第四油口B4与液压油缸6的无杆腔连通的第二油路上旁接第四换向阀9和压力继电器19，第四换向阀9的第一油口P9连通第二换向阀4的第四油口B4与液压油缸6的无杆腔之间的第二油路，第四换向阀9的第二油口A9与液控单向阀5的控制油口连通。液控单向阀5通过第四换向阀9从液压油缸6的无杆腔油路上取油，压力继电器19用于监测液压油缸6的无杆腔的油压，当压力小于一定值时进给装置停止工作。

第三工作泵X3的进油口与油箱连通，第三工作泵X3的出油口与第七换向阀16的第一油口P16连通，且在第三工作泵X3的出油口与第七换向阀16的第一油口P16连通的油路上旁接第一溢流阀17，第一溢流阀17的进油口连通第三工作泵X3的出油口与第七换向阀16的第一油口P16之间的油路，第一溢流阀17的出油口与油箱连通。

第七换向阀16的第二油口T16与油箱连通。第七换向阀16的第三油口A16通过平衡阀15与第二液压马达12的A口连通，第七换向阀16的第四油口B16与第二液压马达12的B口连通。

第五换向阀10的第三油口A10直接与第二液压马达12的A口连通，第五换向阀10的第四油口B10直接与第二液压马达12的B口连通。

如图2、图3所示，第二液压马达12的A口和B口分别引油路对应与卷扬制动阀组13中的梭阀1304的第一进油口和具有单向阀的第二进油口连通，梭阀1304出油口与减压阀1303的进油口连通，减压阀1303的出油口连接到第八换向阀1301的控制口和第二单向阀1302的进油口，一方面用于控制第八换向阀1301的换向，另一方面为卷扬制动组件21提供压力油，第二单向阀1302的出口连接到第八换向阀1301的第一油口P01和第六换向阀14的第四油口B14，第八换向阀1301的第二油口T01连接油箱，第八换向阀1301的第三油口A01连接卷扬制动组件21，第六换向阀14的第一油口P14可用于连接外部控制油路的油路接口20，第六换向阀14的第二油口T14连接油箱，第六换向阀14的第三油口A14封闭。

上述实施例中，第一换向阀1可以采用两位三通换向阀。

上述实施例中，第二换向阀4可以采用三位四通换向阀。

上述实施例中，第三换向阀7可以采用两位两通换向阀。

上述实施例中，第四换向阀9可以采用两位两通换向阀。

上述实施例中，第五换向阀10可以采用两位四通换向阀。

上述实施例中，第六换向阀14可以采用两位四通换向阀。

上述实施例中，第七换向阀16可以采用三位四通换向阀。

上述实施例中，第八换向阀1301可以采用两位两通液控换向阀。

上述实施例中，平衡阀15包括并联连接的溢流阀和单向阀，溢流阀的进油口和单向阀的出油口均连接第二液压马达12的A口，溢流阀的出油口和单向阀的进油口均连接第七换向阀16的第三油口A16，第七换向阀16的第四油口B16连接溢流阀的控制油口。

上述实施例中，位移传感器61可以是普通的拉线式位移传感器，也可以为其他形式的位移传感器，位移传感器61用于实时监测油缸的伸出位置。

上述实施例中，销轴传感器62用于检测钢丝绳拉力。

下面介绍上述实施例提供的液压控制双轮铣槽机进给系统的第一具体实施例的几个典型工作状态时的控制进给方法。

1.双轮铣槽机30正常工作时（工作模式）。第二卷扬11制动，液压油缸6负责进给，此时第二换向阀4开启位于第二工作状态Y4下、第三换向阀7开启位于开启状态Y7下，第一工作泵X1主要为油缸无杆腔补油，第二工作泵X2为油缸有杆腔提供压力油，液压油缸6活塞杆在双轮铣槽机30的重力作用下缓慢伸出。对于不同的地层，双轮铣槽机30需要不同的进给速度和进给压力，液压油缸6的活塞杆的进给速度可通过调节比例调速阀8获得，通过调节比例溢流阀2使第二工作泵X2输出不同的油压，从而可以实现工作装置不同的进给压力；

2.一键准备工作（更换行程模式）。当液压油缸6完全伸出或需要收回时，双轮铣槽机30停止工作，并停放在槽底，此时第一换向阀1、比例溢流阀2、第二换向阀4、第五换向阀10、第六换向阀14开启，且第一换向阀1位于开启状态Y1，比例溢流阀2位于开启状态Y2，第二换向阀4位于第二工作状态Y4，第五换向阀10位于开启状态Y10，第六换向阀14位于开启状态Y14，比例溢流阀2在开启状态Y2下，达到最大溢流压力，第一工作泵X1、第二工作泵X2合流为液压油缸6的有杆腔和第二液压马达12的A口供高压油，同时高压油路进入卷扬制动阀组13，当压力达到一定值时将卷扬制动组件21打开，此时第二液压马达12有正转收钢丝绳33的趋势，但是，同样油压下，液压油缸6的有杆腔产生的拉力大于第二液压马达12产生的拉力，考虑到钢丝绳33的重量以及摩擦等因素，最终会在一个平衡油压下，液压油缸6的活塞杆收回，第二液压马达12反转释放钢丝绳33，此时液压油缸6和第二液压马达12之间形成一种差动关系，第二液压马达12从第二液压马达12的B口吸低压油，从第二液压马达12的A口输出高压油，输出的高压油直接进入液压油缸6的有杆腔，液压油缸6的无杆腔的油直接为第二液压马达12的B口补油，多余的油液从第二溢流阀18溢流，第一工作泵X1、第二工作泵X2无需太大的流量即可使液压油缸6实现快速收回。当液压油缸6完全收回后，位移传感器61输出信号，第二换向阀4关闭，第一油口P4、第二油口T4、第三油口A4、第四油口B4均不连通，此时，第一工作泵X1、第二工作泵X2只为第二液压马达12的A口供油，此时，第二液压马达12开始正转驱动第二卷扬11收钢丝绳33，当销轴传感器62输出信号显示钢丝绳33拉力大于一定值后，说明钢丝绳33已经完全绷紧，并将双轮铣槽机30部分提离槽底时，第六换向阀14关闭，第二卷扬11刹车制动，第一换向阀1、比例溢流阀2、第五换向阀10关闭，此时，一键准备工作结束，可以进行下一工作进给。

本发明提供的液压控制进给系统可以实现一键准备工作，即一键完成液压油缸的收回、双轮铣槽机30提离切削面为下一工作行程做好准备，操作极为简便。在一键准备工作的过程中，只采用小泵供油，从而可以保证功率消耗非常小。

3.紧急提升双轮铣槽机30（紧急提升模式）。当双轮铣槽机30被卡住时，需要紧急提升，此时，第一换向阀1、比例溢流阀2、第二换向阀4开启，第一换向阀1位于开启状态Y1，比例溢流阀2位于开启状态Y2、第二换向阀4位于第二工作状态Y4，第一工作泵X1、第二工作泵X2合流为液压油缸6的有杆腔供油。液压油缸6在最大油压时可产生至少1.5倍的双轮铣槽机30的重力。

4.液压油缸6的活塞杆手动伸出（手动释放模式）。当液压油缸6需要手动伸出时，按下旁通按钮，第一换向阀1、第二换向阀4、第四换向阀9开启，第一换向阀1位于开启状态Y1、第二换向阀4位于第一工作状态Y3、第四换向阀9位于开启状态Y9，第一工作泵X1、第二工作泵X2为液压油缸6的无杆腔供油，液压油缸6的活塞杆伸出。

5.手动提升和下放双轮铣槽机30（手动提升和下放模式）。第三工作泵X3泵工作，第七换向阀16开启，位于第二工作状态Y5时，提升双轮铣槽机30,第七换向阀16开启，位于第一工作状态Y6时，下放双轮铣槽机30。

如图4所示，为本发明提供的上述液压控制进给系统为液压控制双轮铣槽机进给系统时的第二具体实施例的结构示意图。

在图4所示的第二具体实施例中：第一执行元件包括第一液压马达22和第一卷扬23，第一液压马达22驱动连接第一卷扬23；第二执行元件包括第二液压马达12（如图5所示）和第二卷扬11，第二液压马达12驱动连接第二卷扬11；进给装置为双轮铣槽机30；滑轮组件包括钢丝绳24、动滑轮25、第一定滑轮26和第二定滑轮27。

钢丝绳24的一端连接并缠绕在第一卷扬23上，钢丝绳24的另一端依次绕过第一定滑轮26、动滑轮25和第二定滑轮27，连接并缠绕在第二卷扬11上，动滑轮25的下方悬吊双轮铣槽机30。第二换向阀4的第三油口和第四油口分别对应与第一液压马达22的A口和B口连通。第一定滑轮26或第二定滑轮27的销轴上可以设置销轴传感器（图中未示出）。

如图5所示为图4所示进给系统中的液压控制系统原理示意图，在图5中所示的液压控制系统与第一具体实施例中图2所示的液压控制系统基本相同，区别点在于：

第一执行元件包括第一液压马达22和第一卷扬23，第一液压马达22驱动连接第一卷扬23，第二换向阀4的第三油口通过第一油路与第一液压马达22的A口连通，第二换向阀4的第四油口通过第二油路与第一液压马达22的B口连通。第二换向阀4与第一液压马达22的A口和B口连通的油路上设置有用于控制第一液压马达22转速的调速机构，以及手动释放机构。比例调速阀8的进油口通过第三换向阀7连通第二换向阀2与第一液压马达22的A口之间的第一油路。液控单向阀5设置在第二换向阀4与第一液压马达22的A口之间的第一油路上，液控单向阀5的出油口连通第一液压马达22的A口，液控单向阀5的控制油口通过第四换向阀9连通第二换向阀4与第一液压马达22的B口之间的第二油路。压力继电器19设置在第二换向阀4与第一液压马达22的B口之间的第二油路上。

上述第二具体实施例的液压控制进给系统的液压控制进给方法与第一具体实施例中的液压控制进给系统的液压控制进给方法基本相同。

其中，第二换向阀4和第五换向阀10能被操作以实施：

工作模式，工作模式中液压油被从液压泵组件引导到第一执行元件，通过第一执行元件使进给装置执行进给操作；

更换行程模式，更换行程模式中，第一执行元件与第二执行元件之间形成差动关系，第一执行元件返回复位状态，进给装置进入进给准备状态。

压力调节机构能被操作以实施：

工作模式，工作模式中，压力调节机构使进入第一执行元件的油压调节到不同值，使进给装置实现不同的进给压力；

紧急提升模式，紧急提升模式中，压力调节机构使进入第一执行元件的油压调节到最大，使进给装置紧急提升。

调速机构能被操作以实施：

工作模式，工作模式中，调速机构使流出第一执行元件的油量调节到不同值，使进给装置实现不同的进给速度。

手动释放机构能被操作以实施：

手动释放模式，手动释放模式中，通过手动释放机构使第一执行元件手动释放。

独立的动力控制装置能被操作以实施：

手动提升和下放模式，手动提升和下放模式中，液压泵组件停止工作，独立的动力控制装置将液压油引导到第二执行元件，通过第二执行元件使进给装置实现手动提升或下放。

上述第一具体实施例中和第二具体实施例中的双轮铣槽机也可以为其他进给机构，并不限于双轮铣槽机，即本发明提供的液压控制进给系统除了可以用于双轮铣槽机的进给，也可以应用于其他各种场合。

本发明提供的液压控制进给系统结构简单，成本较低，功率损耗小，方便维修。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (24)

1.一种液压控制进给系统，其特征在于：它包括液压泵组件、第一执行元件、第二执行元件、滑轮组件和进给装置；

所述液压泵组件与所述第一执行元件连接的油路上设置有第二换向阀，通过所述第二换向阀控制所述液压泵组件与所述第一执行元件之间油路的通断和换向；

所述液压泵组件与所述第二执行元件连接的油路上设置有第五换向阀，通过所述第五换向阀控制所述液压泵组件与所述第二执行元件之间油路的通断；

所述第一执行元件和所述第二执行元件均通过所述滑轮组件连接所述进给装置，所述第一执行元件与所述第二执行元件之间能够形成差动关系。

2.如权利要求1所述的液压控制进给系统，其特征在于：在相同油压的作用下，所述第一执行元件对所述滑轮组件中的钢丝绳产生的拉力大于所述第二执行元件对所述钢丝绳产生的拉力。

3.如权利要求1所述的液压控制进给系统，其特征在于：所述液压泵组件与所述第二换向阀连接的油路上设置有压力调节机构。

4.如权利要求3所述的液压控制进给系统，其特征在于：所述液压泵组件包括第一工作泵和第二工作泵，所述压力调节机构包括第一换向阀、第一单向阀和比例溢流阀，所述第一换向阀设置在所述第一工作泵与所述第二换向阀连接的油路上，所述第一单向阀的进油口连通所述第一换向阀，所述第一单向阀的出油口连通所述第二工作泵与所述第二换向阀之间的油路，所述比例溢流阀的进油口连通所述第二工作泵与所述第二换向阀之间的油路，所述比例溢流阀的出油口连通油箱。

5.如权利要求1所述的液压控制进给系统，其特征在于：所述第二换向阀与所述第一执行元件之间的油路上设置有用于控制所述第一执行元件的调速机构。

6.如权利要求5所述的液压控制进给系统，其特征在于：所述第二换向阀与所述第一执行元件之间的油路包括第一油路和第二油路，所述调速机构包括比例调速阀和第三换向阀，所述比例调速阀的进油口通过所述第三换向阀连通所述第二换向阀与所述第一执行元件之间的第一油路，所述比例调速阀的出油口连通油箱。

7.如权利要求1所述的液压控制进给系统，其特征在于：所述第二换向阀与所述第一执行元件之间的油路上设置有手动释放机构，所述手动释放机构包括液控单向阀和第四换向阀，所述第二换向阀与所述第一执行元件之间的油路包括第一油路和第二油路；所述液控单向阀设置在所述第二换向阀与所述第一执行元件之间的第一油路上，所述液控单向阀的进油口连通所述第二换向阀，所述液控单向阀的出油口连通所述第一执行元件，所述液控单向阀的控制油口通过所述第四换向阀连通所述第二换向阀与所述第一执行元件之间的第二油路。

8.如权利要求7所述的液压控制进给系统，其特征在于：所述第二换向阀与所述第一执行元件之间的第二油路上还设置有压力继电器。

9.如权利要求1所述的液压控制进给系统，其特征在于：所述第二执行元件还与一独立的动力控制装置连接，在所述液压泵组件与所述第二执行元件之间油路切断的状态下，通过所述动力控制装置控制所述第二执行元件的工作和停止。

10.如权利要求9所述的液压控制进给系统，其特征在于：所述动力控制装置包括第三工作泵、第七换向阀、平衡阀，所述第三工作泵依次通过所述第七换向阀和所述平衡阀连通所述第二执行元件。

11.如权利要求10所述的液压控制进给系统，其特征在于：所述第三工作泵与所述第七换向阀连通的油路上旁接有第一溢流阀，所述第一溢流阀的出油口连通油箱。

12.如权利要求1所述的液压控制进给系统，其特征在于：所述第二执行元件包括第二液压马达和第二卷扬，所述第二卷扬上设置有制动装置，所述制动装置包括卷扬制动组件和卷扬制动阀组，所述第二液压马达驱动连接所述第二卷扬，所述卷扬制动组件设置在所述第二卷扬上，对所述第二卷扬进行制动，所述卷扬制动阀组控制所述卷扬制动组件的制动和停止。

13.如权利要求12所述的液压控制进给系统，其特征在于：所述卷扬制动阀组包括与所述第二液压马达连通的梭阀，所述梭阀的出油口连通有一减压阀的进油口，所述减压阀的出油口连通一第二单向阀的进油口和一第八换向阀的控制油口，所述第二单向阀的出油口连通所述第八换向阀的第一油口和一第六换向阀的第四油口，所述第八换向阀的第三油口连通所述卷扬制动组件，所述第六换向阀的第三油口截止，所述第六换向阀的第一油口连通油路接口，所述第六换向阀的第二油口和所述第八换向阀的第二油口连通油箱。

14.如权利要求1或12所述的液压控制进给系统，其特征在于：所述第一执行元件包括铰接在机架上的液压油缸，所述第二换向阀的两个油口分别对应与所述液压油缸的有杆腔和无杆腔连通。

15.如权利要求14所述的液压控制进给系统，其特征在于：所述滑轮组件包括钢丝绳、动滑轮和定滑轮，所述钢丝绳的一端连接所述第一执行元件的牵引端，所述钢丝绳的另一端依次绕过所述动滑轮和所述定滑轮，连接所述第二执行元件的牵引端，所述动滑轮的下方悬吊所述进给装置。

16.如权利要求15所述的液压控制进给系统，其特征在于：所述液压油缸上设置有位移传感器，所述液压油缸与所述机架的铰接端设置有销轴传感器。

17.如权利要求1或12所述的液压控制进给系统，其特征在于：所述第一执行元件包括第一液压马达和第一卷扬，所述第二换向阀的两个油口分别对应与所述第一液压马达的正转腔和反转腔连通，所述第一液压马达驱动连接所述第一卷扬。

18.如权利要求17所述的液压控制进给系统，其特征在于：所述滑轮组件包括钢丝绳、动滑轮、第一定滑轮和第二定滑轮，所述钢丝绳的一端连接所述第一执行元件的牵引端，所述钢丝绳的另一端依次绕过所述第一定滑轮、所述动滑轮和所述第二定滑轮，连接所述第二执行元件的牵引端，所述动滑轮的下方悬吊所述进给装置。

19.如权利要求1所述的液压控制进给系统，其特征在于：所述进给装置为双轮铣槽机。

20.一种如权利要求1-19任一项所述液压控制进给系统的液压控制进给方法，其特征在于：所述液压控制进给系统包括液压泵组件、第一执行元件、第二执行元件、滑轮组件、进给装置、第二换向阀和第五换向阀；

其中，所述第二换向阀和所述第五换向阀能被操作以实施：

工作模式，所述工作模式中液压油被从所述液压泵组件引导到所述第一执行元件，通过所述第一执行元件使所述进给装置执行进给操作；

更换行程模式，所述更换行程模式中，所述第一执行元件与所述第二执行元件之间形成差动关系，所述第一执行元件返回复位状态，所述进给装置进入进给准备状态。

21.如权利要求20所述的液压控制进给方法，其特征在于：所述液压泵组件与所述第二换向阀连接的油路上设置有压力调节机构，所述压力调节机构能被操作以实施：

工作模式，所述工作模式中，所述压力调节机构使进入所述第一执行元件的油压调节到不同值，使所述进给装置实现不同的进给压力；

紧急提升模式，所述紧急提升模式中，所述压力调节机构使进入所述第一执行元件的油压调节到最大，使所述进给装置紧急提升。

22.如权利要求20所述的液压控制进给方法，其特征在于：所述的第一执行元件的油路上设置有调速机构，所述调速机构能被操作以实施：

工作模式，所述的工作模式中，所述调速机构使流出所述第一执行元件的油量调节到不同值，使所述进给装置实现不同的进给速度。

23.如权利要求20所述的液压控制进给方法，其特征在于：所述液压控制进给系统还包括手动释放机构，所述手动释放机构能被操作以实施：

手动释放模式，所述手动释放模式中，通过所述手动释放机构使所述第一执行元件手动释放。

24.如权利要求20所述的液压控制进给方法，其特征在于：所述液压控制进给系统还包括独立的动力控制装置，所述独立的动力控制装置能被操作以实施：

手动提升和下放模式，所述手动提升和下放模式中，所述液压泵组件停止工作，所述独立的动力控制装置将液压油引导到所述第二执行元件，通过所述第二执行元件使所述进给装置实现手动提升或下放。

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