CN104847718A - 一种臂架液压系统及具有其的混凝土泵车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种臂架液压系统及具有其的混凝土泵车。所述臂架液压系统包括：多个臂架油缸；液压油箱；臂架泵；臂架多路阀，其用于控制混凝土泵车支腿动作及转台旋转，且通过两个臂架油口与所述多个臂架油缸连通，以及多个油缸控制阀，每个油缸控制阀与一个相应臂架油缸对应，设置在所述臂架多路阀的所述两个臂架油口与相应臂架油缸之间，且邻近相应臂架油缸设置，用于控制相应臂架油缸的动作及自锁。根据本发明的臂架液压系统采用邻近相应臂架油缸设置的油缸控制阀来控制臂架油缸的动作及自锁，从而能够减少臂架多路阀控制片的使用，并且减少臂架上液压管路的使用，由此降低臂架上管路的布置难度，且便于维修保养，而且使臂架更加轻量化。

Description

一种臂架液压系统及具有其的混凝土泵车
技术领域
本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种臂架液压系统及具有其的混凝土泵车。
背景技术
在现有技术中，混凝土泵车臂架液压系统由液压油箱、吸油过滤器、臂架泵、高压过滤器、臂架多路阀、平衡阀、臂架油缸及相互之间的连接管路组成，电气系统有控制器及遥控器等。臂架泵从液压油箱吸入液压油，然后输出压力油，再经臂架多路阀与平衡阀来控制臂架油缸的动作，从而带动臂架的相应节臂动作。
在上述技术方案中，对于每一个臂架油缸，臂架多路阀上需要有相应的一个控制片来进行控制。这样，各节臂架油缸的有杆腔与无杆腔进油管均需直接与臂架多路阀相连。图1是现有技术中的臂架液压系统的臂架液压管路布置示意图。图1所示的臂架液压系统所驱动的臂架具有有四个节臂10，相应地设置有三个臂架油缸7，臂架多路阀8a直接控制所述三个臂架油缸7。也就是说，每个臂架油缸7都有专用的管路与臂架多路阀。从而需要在臂架上设置三条独立管路(参见图1)。这使得臂架上管路拥挤，布置困难，且不便于维修保养。
因此希望有一种臂架液压系统来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的一个或多个。
发明内容
本发明的目的在于提供一种臂架液压系统来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷中的一个或多个。
为实现上述目的，本发明提供一种臂架液压系统，所述臂架液压系统包括：
多个臂架油缸，用于驱动相应节臂的展开与收回；
液压油箱，用于存储所述臂架液压系统工作所需的液压油；
臂架泵，用于将所述液压油箱中的液压油向所述臂架油缸泵送；
臂架多路阀，其设置在所述臂架泵与多个臂架油缸之间，用于控制混凝土泵车支腿动作及转台旋转，且通过两个臂架油口与所述多个臂架油缸连通，以及
多个油缸控制阀，每个油缸控制阀与一个相应臂架油缸对应，连接在所述臂架多路阀的所述两个臂架油口与相应臂架油缸之间，且邻近相应臂架油缸设置，用于控制相应臂架油缸的动作及自锁。
优选地，所述油缸控制阀包括电磁换向阀，且所述电磁换向阀为三位四通阀，其三个位置分别用于控制相应臂架油缸的展开、收回及自锁。
优选地，所述油缸控制阀进一步包括液控单向阀，所述液控单向阀设置在电磁换向阀与相应臂架油缸的有杆腔进油口之间。
优选地，所述液控单向阀的控制活塞的作用面积与单向阀阀芯上部作用面积之比小于臂架油缸无杆腔与有杆腔横截面积比。
优选地，所述液控单向阀采用锥面密封形式，以防止臂架油缸活塞等运动部件在停止时缓慢动作。
优选地，所述油缸控制阀进一步包括调速阀，所述调速阀介于相应臂架油缸与液控单向阀之间。从而，所述调速阀能够用于防止相应臂架油缸动作过快而使油缸无杆腔压力下降到低于液控单向阀的必要控制压力，以及防止液控单向阀的回油腔背压冲击大。
优选地，所述臂架液压系统进一步包括主控制器和遥控器，所述遥控器用于由操作者输入所需要的臂架动作控制指令，并发出相应的控制信号；所述主控制器，接收遥控器发出的控制信号，然后基于所述控制信号控制所述油缸控制阀。
优选地，所述臂架泵为带电控变量功能的臂架泵，所述主控制器根据单臂动作或多臂联动的相应工况而直接采用电流控制所述臂架泵的排量。
优选地，所述臂架液压系统进一步包括吸油过滤器和高压过滤器，所述吸油过滤器设置在臂架泵与液压油箱之间，所述高压过滤器设置在臂架泵与臂架多路阀之间，且所述高压过滤器的精度高于所述吸油过滤器的精度。
本发明还提供一种混凝土泵车，所述混凝土泵车包括如上所述的臂架液压系统。
根据本发明的臂架液压系统采用邻近相应臂架油缸设置的油缸控制阀来控制臂架油缸的动作及自锁，从而能够减少臂架多路阀控制片的使用，并且减少臂架上液压管路的使用，由此降低臂架上管路的布置难度，且便于维修保养，而且使臂架更加轻量化。
附图说明
图1是现有技术中的臂架液压系统的臂架液压管路布置示意图。
图2是根据本发明一实施例的臂架液压系统的示意性方框图。
图3是图2所示臂架液压系统的臂架液压管路布置示意图。
图4是图2所示臂架液压系统中的油缸控制阀的示意性原理图。
图5是图2所示臂架液压系统的示意性原理图。
附图标记：
1 液压油箱 6 油缸控制阀
2 臂架泵 7 臂架油缸
3 遥控器 8,8a 臂架多路阀
4 主控制器 10 节臂
5 高压过滤器
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，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。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
根据本发明的臂架液压系统包括：液压油箱、臂架泵、臂架多路阀、多个油缸控制阀和多个臂架油缸。所述液压油箱用于存储所述臂架液压系统工作所需的液压油。所述臂架泵用于将所述液压油箱中的液压油向所述臂架油缸泵送。所述臂架多路阀设置在所述臂架泵与多个臂架油缸之间，用于控制混凝土泵车支腿动作及转台旋转，且通过两个臂架油口与所述多个臂架油缸连通。每个油缸控制阀与一个相应臂架油缸对应，设置在所述臂架多路阀的所述两个臂架油口与相应臂架油缸之间，且邻近相应臂架油缸设置，用于控制相应臂架油缸的动作及自锁。所述臂架油缸用于驱动相应节臂的展开与收回。
上述的臂架液压系统采用邻近相应臂架油缸设置的油缸控制阀来控制臂架油缸的动作及自锁，从而能够减少臂架多路阀控制片的使用，并且减少臂架上液压管路的使用，由此降低臂架上管路的布置难度，且便于维修保养。
图2是根据本发明一实施例的臂架液压系统的示意性方框图。图5是图2所示臂架液压系统的示意性原理图。图2中示出了液压油箱1、臂架泵2、遥控器3、主控制器4、高压过滤器5、油缸控制阀6、臂架油缸7、臂架多路阀8和吸油过滤器9。如图2和图5所示，臂架油缸和油缸控制阀的数量为至少两个，且两者的数量相同，每个油缸控制阀对应一个相应的臂架油缸。有利的是，各臂架油缸的数量是相同的，且各油缸控制阀也是相同的，以降低开发与维护成本。具体地，图2中所示各部分的功能如下。
液压油箱1用于提供臂架液压系统工作所需的液压油，系统工作中的回油及泄油储存。
吸油过滤器9过滤臂架泵2吸入的液压油，使液压油的清洁度满足要求，不影响臂架泵2的使用性能。
臂架泵2是臂架液压系统中执行机构动作的动力源。本发明采用带有压力切断、电控变量的恒功率控制臂架泵，直接采用电流控制臂架泵排量，针对单臂动作或多臂联动的区别，直接改变臂架泵的排量，保证臂架按照需要动作。也就是说，臂架泵2为带电控变量功能的臂架泵，主控制器4能够根据单臂动作或多臂联动的相应工况而直接采用电流控制臂架泵2的排量。换句话说，臂架泵的排量控制采用电流控制，根据不同臂架油缸动作或多臂联动，设定相应的控制电流大小与输出排量的关系，保证臂架动作正常。
高压过滤器3过滤臂架泵2输出的液压油，使液压油的清洁度满足要求，不影响臂架多路阀8的使用性能。也就是说，所述臂架液压系统同时包括吸油过滤器和高压过滤器，所述吸油过滤器设置在臂架泵与液压油箱之间，所述高压过滤器设置在臂架泵与臂架多路阀之间，且所述高压过滤器的精度高于所述吸油过滤器的精度。从而，使得在所述系统中运行的液压油具有满足要求的清洁度。
臂架多路阀8用于控制支腿、回转系统的换向，并控制臂架油缸7的动作。需要指出的是，臂架多路阀8仅仅采用一片来与多个油缸控制阀6配合来控制各个臂架油缸7的动作。例如，臂架多路阀8通过两个臂架油口与多个臂架油缸7连通。可以理解的是，臂架多路阀8的仅仅一片用于控制臂架油缸，从而相对于现有技术的臂架多路阀8a，结构更加简单。
油缸控制阀6用于控制相应臂架油缸的动作(展开与收回)及自锁。具体而言，每个油缸控制阀6与一个相应臂架油缸7对应。油缸控制阀6设置在臂架多路阀8的所述两个臂架油口与相应臂架油缸7之间，且邻近相应臂架油缸7设置，用于控制相应臂架油缸7的动作及自锁。可以理解的是，油缸控制阀6的数量与臂架油缸7的数量对应。而臂架油缸7的数量通常是由臂架所包括节臂的数量来确定的，比节臂的数量少一个。节臂的数量通常在4个以上，从而，油缸控制阀6的数量与臂架油缸7的数量通常在3个以上。
如图3所示，由于每个油缸控制阀6都是与臂架多路阀8的相同臂架油口连通，从而仅仅需要从臂架多路阀向最远位置的油缸控制阀6布设一组主管路(通常包括输油管和回油管两根管)。其他的油缸控制阀6通过从所述主管路接出分支管路连接即可。从而，在臂架上布设的管路较少，而且便于维护。
此外，由于油缸控制阀6临近相应的臂架油缸设置，从而控制信号来自油缸控制阀6，与现有技术中的来自臂架多路阀的控制信号相比，更接近臂架油缸接。当臂架油缸动作信号发出后，臂架油缸能够更快地响应。
优选地，如图4所示每个油缸控制阀6包括：电磁换向阀H、液控单向阀E、调速阀F和单向调速阀G。可以理解的是，如果仅仅为满足管路布置简化的目的，每个油缸控制阀6可以仅仅包括电磁换向阀H。
电磁换向阀H为三位四通阀，电磁换向阀H的三个位置分别用于控制相应臂架油缸的展开、收回及自锁。具体而言，电磁换向阀H具有四个油口：进油口P、回油口T、第一工作油口A以及第二工作油口B。进油口P和回油口T与臂架多路阀8的所述两个臂架油口相互连通。第一工作油口A经过液控单向阀E、调速阀F与相应臂架油缸6的有杆腔连通。第二工作油口B经过调速阀G与相应臂架油缸6的无杆腔连通。
电磁换向阀H的电磁铁DT1或DT2得电，相应臂架油缸展开或收回。电磁换向阀H的电磁铁DT1和DT2均不得电，相应臂架油缸6自锁。
液控单向阀E采用锥面密封形式，可防止臂架油缸活塞等运动部件在停止时缓慢动作。为防止油缸在运动过程中产生增压事故，设计时应使液控单向阀E的控制活塞作用面积与单向阀阀芯上部作用面积之比小于臂架油缸无杆腔与有杆腔横截面积比。可以理解的是，液控单向阀是依靠控制流体压力，可以使单向阀反向流通的阀。液控单向阀与普通单向阀不同之处是多了一个控制油路(图中以虚线表示)。当控制油路未接通压力油液时，液控单向阀就象普通单向阀一样工作，压力油只从进油口流向出油口，不能反向流动。当控制油路油控制压力输入时，活塞顶杆在压力油作用下移动，用顶杆顶开单向阀，使进出油口接通。若出油口压力大于进油口压力就能使油液反向流动。
调速阀F介于臂架油缸与液控单向阀之间。调速阀F用于防止油缸动作过快而使油缸无杆腔压力下降到低于液控单向阀的必要控制压力，也可以防止液控单向阀的回油腔背压冲击大，能够提高臂架油缸活塞动作稳定性。通过调节调速阀F的开口大小，能够使臂架动作更加平稳。
臂架油缸的两端分别与相邻两节臂10相连，或分别与转台和位于根部的节臂10。臂架油缸的伸缩动作转换成臂架的动作(展开与收回)。
主控制器4接收遥控器3发出的控制信号，然后将控制信号发给油缸控制阀6中的电磁换向阀H。
遥控器3与主控制器通过信号相连，便于操作者发射所需要的臂架动作(展开与收回)控制指令的装置。也就是说，遥控器3用于由操作者输入所需要的臂架动作控制指令，并发出相应的控制信号，然后，主控制器4接收遥控器3发出的控制信号，再基于所述控制信号控制油缸控制阀6，或控制油缸控制阀6中的电磁换向阀H。当操作者通过遥控器发出臂架(或臂架油缸)动作信号后，主控制器接收其信号，传输送给油缸控制阀，臂架泵输出的压力油经臂架多路阀、油缸控制阀到达臂架油缸，然后臂架油缸开始动作，驱动臂架的相应节臂。
本发明提出一种新的混凝土泵车臂架液压系统控制方式，臂架泵采用电控方式控制其排量，臂架多路阀控制支腿动作与回转动作与现有技术一致。臂架多路阀控制臂架油缸动作采用新的方式，在臂架多路阀与臂架油缸之间增加一油缸控制阀，通过油缸控制阀上的电磁换向阀控制臂架(或臂架油缸)展开与收回。臂架泵输出压力油，直接通过设置在油缸控制阀上的电磁换向阀控制臂架(或臂架油缸)动作。由于控制信号与油缸接近，当臂架油缸动作信号发出后，臂架油缸能够更快地响应。本发明所述的臂架泵采用电控泵，根据程序施加给臂架泵控制阀的控制电流大小改变泵的排量，能够实现单臂动作或臂架联动。本发明所述的臂架油缸进油管可采取并联方式，减少了臂架上液压管路的布置，既美观、又便于维修保养。
本发明涉及工程机械领域，特别地提出一种混凝土泵车臂架液压系统，直接采用电磁换向阀控制臂架(或臂架油缸)展开与收回，压力油经臂架泵输出，通过油缸控制阀上的电磁换向阀控制臂架(或臂架油缸)动作。臂架泵采用电控方式，通过改变施加给臂架泵控制阀的控制电流大小改变泵的排量，能够实现单臂动作或臂架联动。本发明所述的臂架油缸进油管路可采取串联方式，减少了臂架上液压管路的布置，既美观、又便于维修保养。其中，臂架多路阀仅采用一片与油缸控制阀上的电磁换向阀联合控制臂架(或臂架油缸)展开与收回。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种臂架液压系统，其特征在于，包括：
多个臂架油缸，用于驱动相应节臂的展开与收回；
液压油箱，用于存储所述臂架液压系统工作所需的液压油；
臂架泵，用于将所述液压油箱中的液压油向所述臂架油缸泵送；
臂架多路阀，其设置在所述臂架泵与多个臂架油缸之间，用于控制混凝土泵车支腿动作及转台旋转，且通过两个臂架油口与所述多个臂架油缸连通，以及
多个油缸控制阀，每个油缸控制阀与一个相应臂架油缸对应，连接在所述臂架多路阀的所述两个臂架油口与相应臂架油缸之间，且邻近相应臂架油缸设置，用于控制相应臂架油缸的动作及自锁。
2.如权利要求1所述的臂架液压系统，其特征在于，所述油缸控制阀包括电磁换向阀，且所述电磁换向阀为三位四通阀，其三个位置分别用于控制相应臂架油缸的展开、收回及自锁。
3.如权利要求2所述的臂架液压系统，其特征在于，所述油缸控制阀进一步包括液控单向阀，所述液控单向阀设置在电磁换向阀与相应臂架油缸的有杆腔进油口之间。
4.如权利要求3所述的臂架液压系统，其特征在于，所述液控单向阀的控制活塞的作用面积与单向阀阀芯上部作用面积之比小于臂架油缸无杆腔与有杆腔横截面积比。
5.如权利要求4所述的臂架液压系统，其特征在于，所述液控单向阀采用锥面密封形式，以防止臂架油缸活塞等运动部件在停止时缓慢动作。
6.如权利要求1所述的臂架液压系统，其特征在于，所述油缸控制阀进一步包括调速阀，所述调速阀介于相应臂架油缸与液控单向阀之间。
7.如权利要求1所述的臂架液压系统，其特征在于，所述臂架液压系统进一步包括主控制器和遥控器，所述遥控器用于由操作者输入所需要的臂架动作控制指令，并发出相应的控制信号；所述主控制器，接收遥控器发出的控制信号，然后基于所述控制信号控制所述油缸控制阀。
8.如权利要求7所述的臂架液压系统，其特征在于，所述臂架泵为带电控变量功能的臂架泵，所述主控制器根据单臂动作或多臂联动的相应工况而直接采用电流控制所述臂架泵的排量。
9.如权利要求1所述的臂架液压系统，其特征在于，所述臂架液压系统进一步包括吸油过滤器和高压过滤器，所述吸油过滤器设置在臂架泵与液压油箱之间，所述高压过滤器设置在臂架泵与臂架多路阀之间，且所述高压过滤器的精度高于所述吸油过滤器的精度。
10.一种混凝土泵车，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的臂架液压系统。
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