CN105402187A - 互锁控制阀组、液压控制系统和方法以及工程机械 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液压控制系统,公开了一种互锁控制阀组、液压控制系统和方法以及工程机械。所述液压控制系统能够用于多执行元件的互锁控制,并包括伸缩控制阀(7)、第一工作油路(lA)和第二工作油路(lB),所述第一工作油路(lA)上设置有第一油腔选择阀(8)并在一端连接于所述伸缩控制阀(7)的第一工作油口(A),另一端连接于各个所述执行元件的第一油腔;所述二工作油路(lB)上设置有第二油腔选择阀(9)并在一端连接于所述伸缩控制阀(7)的第二工作油口(B),另一端连接于各个所述执行元件的第二油腔。本发明能够对多执行元件实施互锁控制,并具有结构紧凑、对安装空间需求较小、成本较低等优点。
Description
技术领域
本发明涉及液压控制系统,具体地,涉及一种用于多执行元件的液压控制系统。此外,本发明还涉及用于多执行元件的液压控制方法和具有所述液压控制系统的工程机械,以及用于多执行元件的互锁控制阀组
背景技术
工程机械的支腿通常需要在多个方向运动,以便良好地展开和收回。典型地,支腿需要摆动和/或水平展开,以在支撑于地面时避开车身部件,并在不需要支撑时尽量贴合于车身,保证机动性能。支腿还需要在竖直方向展开和收回,以能够在需要时支撑于地面上。支腿的上述运动通常由液压油缸驱动,并且,应当按照适当的顺序动作,以免损坏支腿部件。
具体地,在展开时,首先应摆动,使得水平油缸和垂直油缸的伸出端避开车身部件;然后水平伸展,在竖直方向避开车身部件对垂直油缸的影响;最后竖直伸展,以支撑在地面上。收回过程与上述展开过程恰好相反,不再赘述。若不按上述顺序进行,或者在一个方向动作的同时在另一个方向也发生运动,则有可能带来安全隐患。例如,若在摆动过程中通过水平油缸驱动水平支腿伸出,则有可能使得伸出端触碰到车身部件上,导致支腿断裂、无法支撑等问题。再如,在收回过程中,若在垂直支腿动作之前先驱动水平支腿收回,则垂直支腿可能会由于与地面摩擦或受地面其他凸起物的阻碍而发生弯曲等问题。为此,需要互锁地控制各类油缸的动作,即在驱动一类油缸动作时,保证其他类油缸不受驱动或被锁止。
图1所示为一种起重机支腿液压控制系统的原理图。图2为该液压控制系统安装于机架12上后的结构示意图。参照图1所示,该液压系统通过水平油缸1a、垂直油缸3a和摆动油缸2a控制支腿的运动,并具有第一多路阀11a和第二多路阀11b。所述水平油缸1a、垂直油缸3a和摆动油缸2a分别为四组,分别用于驱动左前、右前、左后、右后支腿。
第一多路阀11a中的伸缩换向阀13和第二多路阀11b中的摆动换向阀14均处于中位时,进油口P通入的液压油通过该第一多路阀11a和第二多路阀11b输送至其他液压元件,如起重机上车的回转马达、空调马达等。
当需要驱动支腿摆动时,可以使得第一多路阀11a中的伸缩换向阀13仍保持中位,进油口P通入的液压油将被直接输送至第二多路阀11b,并最终被输送至摆动油缸2a。当摆动换向阀14处于下位、摆动开关阀16处于上位时,摆动油缸2a伸出;当摆动换向阀14处于上位、摆动开关阀16处于上位时,摆动油缸2a缩回。
当需要驱动支腿水平伸出时,可以使得第一多路阀11a中的伸缩换向阀13换向至上位、伸缩开关阀15换向至下位,进油口P通入的液压油将输送至水平油缸1a的无杆腔,有杆腔内的液压油则通过回油口T流回油箱,从而驱动支腿水平伸出。当需要驱动支腿水平缩回时,仅需将伸缩换向阀13换向至下位。
当需要驱动支腿竖直伸出时,可以使得第一多路阀11a中的伸缩换向阀13换向至上位、伸缩开关阀15换向至上位,进油口P通入的液压油将输送至垂直油缸3a的无杆腔,有杆腔内的液压油则通过回油口T流回油箱,从而驱动支腿竖直伸出。当需要驱动支腿垂直缩回时,仅需将伸缩换向阀13换向至下位。
上述过程中,通过伸缩换向阀13控制液压油流向水平油缸1a和垂直油缸3a或摆动油缸2a,并通过伸缩开关阀15选择水平油缸1a或垂直油缸3a动作,同时在一者动作时,不向其他油缸输送液压油或切断其他油缸的回油油路,从而实现互锁。
结合图2所示的结构示意图,其中,位于机架12两侧并由操纵连杆17连接的操纵手柄18分别对应各阀片的换向手柄,以便于在任意一侧操纵换向,可以看出,基于上述液压控制系统的支腿系统结构冗杂。控制四组支腿需要两个多路阀11(即第一多路阀11a和第二多路阀11b)、十根操纵连杆17、二十支操纵手柄18及大量的销、垫片等辅助件,物资成本和装配成本均较高。且这种控制系统需要占用较大的安装空间,结构不够紧凑;液压管路较多,容易发生漏油等故障。
有鉴于此,有必要提供一种新的液压控制系统,以解决上述现有技术中存在的至少部分问题。
发明内容
本发明实际要解决的技术问题是诸如支腿系统的现有多执行元件液压控制系统中存在的结构冗杂、安装空间需求较大、成本较高等问题。
为了解决上述技术问题,本发明的一个方面提供一种用于多执行元件的液压控制系统,所述执行元件包括第一类执行元件、第二类执行元件和第三类执行元件。所述液压控制系统包括:伸缩控制阀,该伸缩控制阀连接于主进油油路和主回油油路,以能够切换为使得该伸缩控制阀的第一工作油口和第二工作油口中的一者连通于所述主进油油路,另一者连通于所述主回油油路;第一工作油路,该第一工作油路的一端连接于所述第一工作油口,另一端连接于各个所述执行元件的第一油腔,并且该第一工作油路上设置有第一油腔选择阀,以能够切换为使得所述第一工作油口连通于所述第一类执行元件的第一油腔和所述第二类执行元件的第一油腔,或者连通于所述第三类执行元件的第一油腔;以及,第二工作油路,该第二工作油路的一端连接于所述第二工作油口,另一端连接于各个所述执行元件的第二油腔,并且该第二工作油路上设置有第二油腔选择阀,以能够切换为使得所述第二工作油口连通于所述第一类执行元件的第二油腔和所述第三类执行元件的第二油腔,或者连通于所述第二类执行元件的第二油腔。
优选地,所述第一类执行元件、第二类执行元件和第三类执行元件分别包括多个液压油缸或液压马达,所述第一工作油路具有分别对应各个所述液压油缸或液压马达的多条第一分支油路,各条所述第一分支油路上分别设置有所述第一油腔选择阀。
优选地,所述伸缩控制阀、第一油腔选择阀和第二油腔选择阀全部或部分地集成为多路阀。
优选地,所述伸缩控制阀、第一油腔选择阀和第二油腔选择阀分别为三位四通或三位六通换向阀。
优选地,所述执行元件还包括第四类执行元件,当所述第一油腔选择阀切换为使得所述第一工作油口连通于所述第三类执行元件的第一油腔时,该第一工作油口同时也连通于所述第四类执行元件的第一油腔;当所述第二油腔选择阀切换为使得所述第二工作油口连通于所述第二类执行元件的第二油腔时,该第二工作油口同时也连通于所述第四类执行元件的第二油腔。
优选地,所述第二工作油路上设置有支路选择阀并包括分别从该支路选择阀向各个所述执行元件的第二油腔延伸的多条第二分支油路,其中,至少部分所述第二分支油路上设置有所述第二油腔选择阀,以在所述支路选择阀切换为使得所述第二工作油口连通于该设置有所述第二油腔选择阀的所述第二分支油路时,该第二油腔选择阀能够切换为使得所述第二工作油口连通于所述第一类执行元件的第二油腔和所述第三类执行元件的第二油腔,或者连通于所述第二类执行元件的第二油腔。
本发明的另一个方面提供一种工程机械,该工程机械具有支腿及支腿控制系统,所述支腿控制系统为本发明提供的所述液压控制系统,其中,所述第一类执行元件为用于驱动所述支腿水平展开和收回的水平油缸,所述第二类执行元件为用于驱动所述支腿摆动的摆动油缸,所述第三类执行元件为用于驱动所述支腿竖直展开和收回的垂直油缸。
本发明的另一方面提供一种用于多执行元件的液压控制方法,所述执行元件包括第一类执行元件、第二类执行元件和第三类执行元件。所述液压控制方法包括:使得主进油油路和主回油油路中的一者连通于所述第一类执行元件的第一油腔和所述第二类执行元件的第一油腔,或者连通于所述第三类执行元件的第一油腔;并且,使得主进油油路和主回油油路中的另一者连通于所述第一类执行元件的第二油腔和所述第三类执行元件的第二油腔,或者连通于所述第二类执行元件的第二油腔。
本发明还提供一种用于多执行元件的互锁控制阀组,该互锁控制阀组包括伸缩控制阀、第一油腔选择阀和第二油腔选择阀,并具有用于连接主进油油路的进油口、用于连接主回油油路的回油口、用于连接于第一类执行元件的第一油腔和第二类执行元件的第一油腔的第一工作口、用于连接于第三类执行元件的第一油腔的第二工作口、用于连接于所述第一类执行元件的第二油腔和所述第三类执行元件的第二油腔的第三工作口以及用于连接于所述第二类执行元件的第二油腔的第四工作口,其中,所述伸缩控制阀、第一油腔选择阀和第二油腔选择阀能够切换为使得所述进油口和所述回油口中的一者连通于所述第一工作口或所述第二工作口,并使得所述进油口和所述回油口中的另一者连通于所述第三工作口或所述第四工作口。
优选地,所述伸缩控制阀、第一油腔选择阀和第二油腔选择阀分别为三位四通或三位六通换向阀。
通过本发明的上述技术方案,在工作过程中,通过使得主进油油路和主回油油路中的一者连通于第一类执行元件的第一油腔和第二类执行元件的第一油腔,并使得另一者连通于第一类执行元件的第二油腔和第三类执行元件的第二油腔,从而仅将第一类执行元件选择为形成通路,而其余两类执行元件被锁定。同理地,通过其他组合方式,能够选择为仅使第二类执行元件或第三类执行元件形成为通路。本发明能够通过对油路连通关系的逻辑控制,实现对多执行元件液压系统的互锁式控制,并具有结构紧凑、对安装空间需求较小、成本较低等优点。
本发明的其它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是传统技术中一种起重机支腿液压控制系统的原理图;
图2是图1中液压控制系统安装于机架上的结构示意图;
图3是根据本发明第一种实施例的液压控制系统的原理图;
图4是图3中液压控制系统安装于机架上的结构示意图;
图5是根据本发明第二种实施例的液压控制系统的原理图;
图6是根据本发明第三种实施例的液压控制系统的原理图;
图7是根据本发明第四种实施例的液压控制系统的原理图;
图8是根据本发明第五种实施例的液压控制系统的原理图。
附图标记说明
1第一类执行元件1a水平油缸
2第二类执行元件2a摆动油缸
3第三类执行元件3a垂直油缸
4第四类执行元件5第五类执行元件
6第六类执行元件7伸缩控制阀
8第一油腔选择阀9第二油腔选择阀
10支路选择阀11多路阀
11a第一多路阀11b第二多路阀
12机架13伸缩换向阀
14摆动换向阀15伸缩开关阀
16摆动开关阀17操纵连杆
18操纵手柄
lP主进油油路lT主回油油路
lA第一工作油路lAO第一分支油路
lB第二工作油路lBO第二分支油路
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。
首先需要说明的是,在本发明中,术语“第一”、“第二”、……等仅用于将不同技术特征区别开来,并不用于限定技术特征的轻重主次,在需要的情况下,这些技术特征所能达到的效果基本相同。例如,在下述结合图3和图4所描述的实施方式中,尽管为便于说明将工程机械支腿的水平油缸1a作为第一类执行元件1、摆动油缸2a作为第二类执行元件、垂直油缸3a作为第三类执行元件3,但在需要时也可以将摆动油缸2a作为第一类执行元件1,对于其他油缸及其他实施例中的执行元件同样如此。
另外,尽管图示各实施例中的执行元件均显示为油缸,但其也可以为液压马达等,只要其具有所述第一油腔和第二油腔并能在本发明提供的液压控制系统和方法的控制下实现互锁式动作即可。在此情形下,本发明液压控制系统、工程机械及互锁控制阀组中的伸缩控制阀7可以用于控制液压马达的正反转,而不限于其字面含义限定的范围。
参照图3至图8所示,本发明首先提供一种用于多执行元件(如多个需要互锁控制的油缸)的液压控制系统,所述执行元件包括第一类执行元件1、第二类执行元件2和第三类执行元件3。所述液压控制系统包括:伸缩控制阀7及分别连接至该伸缩控制阀7的第一工作油口A和第二工作油口B上的第一工作油路lA和第二工作油路lB。
其中,所述伸缩控制阀7连接于主进油油路lP和主回油油路lT,以能够切换为使得该伸缩控制阀7的第一工作油口A和第二工作油口B中的一者连通于主进油油路lP,另一者连通于主回油油路lT。所述第一工作油路lA的一端连接于第一工作油口A,另一端连接于各个所述执行元件的第一油腔,并且该第一工作油路lA上设置有第一油腔选择阀8,以能够切换为使得所述第一工作油口A连通于第一类执行元件1的第一油腔和第二类执行元件2的第一油腔,或者连通于第三类执行元件3的第一油腔。所述第二工作油路lB的一端连接于所述第二工作油口B,另一端连接于各个所述执行元件的第二油腔,并且该第二工作油路lB上设置有第二油腔选择阀9,以能够切换为使得所述第二工作油口B连通于第一类执行元件1的第二油腔和第三类执行元件3的第二油腔,或者连通于第二类执行元件2的第二油腔。
通过上述技术方案,本发明可以实现各类执行元件的互锁式控制。具体地,当伸缩控制阀7切换为使得主进油油路lP连通于第一工作油口A、主回油油路lT连通于第二工作油口B,并且,第一油腔选择阀8切换为使得第一工作油口A通过第一工作油路lA连通于第一类执行元件1的第一油腔和第二类执行元件2的第一油腔(如图3中的水平油缸1a的无杆腔和摆动油缸2a的无杆腔),第二油腔选择阀9切换为使得第二工作油口B通过第二工作油路IB连通于第一类执行元件1的第二油腔和第三类执行元件3的第二油腔(如图3中的水平油缸1a的有杆腔和垂直油缸3a的有杆腔),此时,主进油油路lP可以向第一类执行元件1的第一油腔输送液压油,且第一类执行元件1的第二油腔内的液压油可以通过主回油油路lT回油,从而驱动该第一类执行元件1动作。同时,由于第二类执行元件2的第二油腔无法回油,并无法向第三类执行元件3的第一油腔供油,因此该第二类执行元件2和第三类执行元件3处于锁止状态,实现了第一类执行元件1的互锁式动作(如图3中水平油缸1a的展开)。此时,若切换伸缩控制阀7,可以实现第一类执行元件1在另一运动方向的互锁式动作(如图3中水平油缸1a的收回)。可以看出,本发明主要通过将需要动作的执行元件选择为形成通路,而其他执行元件则至少在连接一侧油腔的油路上形成断路,从而实现互锁式控制。
同理地,当切换为使得主进油油路lP和主回油油路lT中的一者连通于第一类执行元件1的第一油腔和第二类执行元件2的第一油腔,另一者连通于第二类执行元件2的第二油腔时,可以实现第二类执行元件2的独立动作。当切换为使得主进油油路lP和主回油油路lT中的一者连通于第三类执行元件3的第一油腔,另一者连通于第一类执行元件1的第二油腔和第三类执行元件3的第二油腔时,可以实现第三类执行元件3的独立动作。
在上述过程中,本发明的液压控制系统能够通过油路连通关系的逻辑控制,有效简化了实现互锁式控制所需的复杂程度和元件数量等。例如,结合图3和图4所示,同样为了控制四组支腿实现相同的动作功能,本发明仅需在机架12上设置一个多路阀11、六根操纵连杆17和十二支操纵手柄18以及相对较少的销、垫片等辅助件,具有所需安装空间较小、结构紧凑、管路较少、成本较低等优点。
为了实施本发明,可以根据执行元件的种类、数量、动作方式等实际需求而设置本发明的液压控制系统。例如,尽管在图示各实施方式中,伸缩控制阀7均形成为三位六通换向阀,第一油腔选择阀8和第二油腔选择阀9分别形成为三位四通换向阀,其也可以形成为其他形式,如多个开关阀相互组合,只要其能够满足上述切换的需求均属于本发明的构思范围。再如,除了如图示地将伸缩控制阀7、第一油腔选择阀8、第二选择阀9集成为多路阀11的形式,其还可以部分或全部地独立设置,并通过油路连接而实施本发明的技术方案。
以下将参照附图,对多种实施例进行详细说明,以单独地或组合地作为本发明优选实施方式的具体例证。由于不同实施例间存在较多相同或相似的结构和连接关系,并具有类似的工作原理,因此将在一些实施例中省略其细节的描述,并可以参照其他实施例进行理解。在下述实施例的基础上,可以衍伸地获知更多类似的或拓展的实施方式,并具有相同的工作原理,只要其落入随附权利要求书所限定的范围,均属于本发明的构思和保护范围。
参照图3和图4所示,根据本发明第一种实施例的液压控制系统及其安装结构示意图。其中,如上所述地,第一类执行元件1可以为用于支腿的水平油缸1a,第二类执行元件2可以为摆动油缸2a,第三类执行元件3可以为垂直油缸3a。各类执行元件均为四组,分别用于驱动左前、右前、左后、右后支腿。
多路阀11形成为互锁控制阀组,并包括伸缩控制阀7、四片分别对应各组所述执行元件的第一油腔选择阀8、第二油腔选择阀9。该多路阀11通过进油口P连接于主进油油路lP、通过回油口T连接于主回油油路lT,并且,该多路阀11至少具有四类工作油口:第一工作口V、第二工作口W、第三工作口X和第四工作口Y,分别用于连接不同执行元件的第一油腔或第二油腔。此外,该多路阀11还可以具有其他油口,例如,当伸缩控制阀7处于图示中位时,主进油油路lP通入的液压油直接通过一油口(未标记)输送给其他液压元件,如用于上车的回转马达、空调马达等。
通过伸缩控制阀7,可以选择为使得主进油油路lP通过第一工作油口A连通于第一工作油路lA,同时使得主回油油路lT通过第二工作油口B连通于第二工作油路lB(伸缩控制阀7处于上位),或者,使得主进油油路lP连通于第二工作油路lB,同时主回油油路lT连通于第一工作油路lA(伸缩控制阀7处于下位)。
进而,第一工作油路lA具有四条第一分支油路lAO,各条第一分支油路lAO上均设置有第一油腔选择阀8,并分别连接至对应的油缸的无杆腔,以通过第一油腔选择阀8的切换而选择为该第一分支油路lAO通过第一工作口V连通水平油缸1a的无杆腔和摆动油缸2a的无杆腔(第一油腔选择阀8处于下位),或者通过第二工作口W连通垂直油缸3a的无杆腔(第一油腔选择阀8处于上位)。设置在各条第一分支油路lAO上的第一油腔选择阀8可以同时关联动作,以使各支腿同时动作。可选地,各第一油腔选择阀8独立动作,从而能够驱动部分支腿动作,这有利于适应不同的工作环境。例如,在实际工作中,支腿可能会由于环境空间的限制而不能展开至同样的程度,此时若能使支腿单独动作,则可以使得各支腿与环境空间相适应。
第二工作油路lB上设置第二油腔选择阀9,并通过该第二油腔选择阀9的切换而选择为该第二工作油路lB通过第三工作口X连通水平油缸1a的有杆腔和垂直油缸3a的有杆腔(第二油腔选择阀9处于上位),或者通过第四工作口Y连通摆动油缸2a的有杆腔(第二油腔选择阀9处于下位)。
从而,可以通过切换伸缩控制阀7、第一油腔选择阀8和第二油腔选择阀9的阀芯位置,可以实现各类油缸甚至该类油缸中的部分油缸的独立动作。以任一水平油缸1a的伸出为例,伸缩控制阀7需处于上位,从而主进油油路lP能够向第一工作油路lA供油;相应的第一分支油路lAO上的第一油腔选择阀8应处于下位,从而主进油油路lP能够向水平油缸1a的无杆腔供油;第二工作油路lB上的第二油腔选择阀9应处于上位,从而水平油缸1a的有杆腔内的液压油可以通过该第二工作油路lB、伸缩控制阀7及主回油油路lT回流至油箱。上述过程实现了水平油缸1a的独立伸出,与此同时,尽管第一分支油路lAO上的第一油腔选择阀8处于下位时也使得主进油油路lP连通摆动油缸2a的无杆腔,但由于第二工作油路lB上的第二油腔选择阀9处于上位而导致摆动油缸2a的有杆腔无法回油,因此该摆动油缸2a保持静止。类似地,由于用于供油的第一分支油路lAO被第一油腔选择阀8切断而无法向垂直油缸3a的无杆腔供油,该垂直油缸3a也保持静止。
对于其他类油缸的独立动作,由于工作原理相同,因此不再赘述。
参照图5所示,根据本发明第二种实施例的液压控制系统,其中,除了第一类执行元件1、第二类执行元件2、第三类执行元件3,执行元件还包括第四类执行元件4。与图3所示的第一种实施例相比,该实施例尽管执行元件的种类有所增多,但各类执行元件仅为一个液压油缸。
在该实施例中,对于第四类执行元件4之外的其他三类执行元件的控制原理、连接方式等与上述第一种实施例完全相同,因此不再重复描述。不同之处在于,第一工作油路lA还通过第二工作口W连接至第四类执行元件4的无杆腔,且第二工作油路lB还通过第四工作口Y连接至第四类执行元件4的有杆腔。换言之,当第一油腔选择阀8切换为使得第一工作油口A连通于第三类执行元件3的第一油腔时,该第一工作油口A同时也连通于第四类执行元件4的第一油腔;当第二油腔选择阀9切换为使得第二工作油口B连通于第二类执行元件2的第二油腔时,该第二工作油口B同时也连通于第四类执行元件4的第二油腔。
从而,该第四类执行元件4能够在第一油腔选择阀8处于上位、第二油腔选择阀9处于下位时,依伸缩控制阀7的上下切换而实现独立动作,并能够在其他执行元件动作是保持静止。
参照图6所示,根据本发明第三种实施例的液压控制系统,可以看作由上述第一种和第二种实施例合并而成,即,相比于第一种实施例,该第三种实施例增设了第四类油缸4;相比于第二种实施例,该第三种实施例中的每一类执行元件均为四个。
在此情形下,其工作过程和原理也为上述两种实施例的结合,因此不再赘述。
参照图7所示,根据本发明第四种实施例的液压控制系统,基本与上述第三种实施例相同。不同之处在于,该实施例中每类执行元件为六个,相应地,第一油腔选择阀8也为六个,以能够对每类执行元件中的每一个实施单独控制。
在此情形下,其工作过程和原理与第三种实施例完全相同,因此不再赘述。
参照图8所示,根据本发明第五种实施例的液压控制系统,除了第一类执行元件1、第二类执行元件2、第三类执行元件3、第四类执行元件4,执行元件还包括第五类执行元件5和第六类执行元件6。与图3所示的第一种实施例相比,尽管该实施例中各类执行元件分别仍为四个,但执行元件的种类进一步增多,仅通过第一油腔选择阀8和第二油腔选择阀9已无法满足互锁控制的需要,为此,该实施例在第二工作油路lB上设置有用于通过第二油腔对执行元件进一步选择的支路选择阀10(在下述分析中可以看出,该支路选择阀10实质上类似于第二油腔选择阀9)。
参照图8,第二工作油路lB通过支路选择阀10引出两条第二分支油路lBO,其中一条通过第三工作口X连接至第一类执行元件1和第三类执行元件3的有杆腔。另一条上设置有第二油腔选择阀9,并从该第二油腔选择阀9进一步引出两条分支油路,其中一条通过第四工作口Y连接至第二类执行元件2和第四类执行元件4的有杆腔;另一条通过第五工作口Z连接至第五类执行元件5和第六类执行元件6的有杆腔。从而,例如,可以通过第一油腔选择阀8切换为使得主进油油路lP和主回油油路lT中的一者连通于第一类执行元件1、第二类执行元件2和第五类执行元件5的无杆腔(第一油腔选择阀8处于下位),通过支路选择阀10和第二油腔选择阀9切换为使得主进油油路lP和主回油油路lT中的另一者连通于第五类执行元件5和第六类执行元件6的有杆腔,从而实现第五类执行元件5的独立动作。通过在不同工位切换各个阀,可以实现其他各类执行元件的独立动作,在此不再详述。
通过上述各实施例可以看出,本发明可以对不同种类量、不同数量的执行元件实施互锁控制,并可以在此基础上演变出更多实施例。这些实施例均可以通过第一油腔选择阀8和第二油腔选择阀9对油路通断关系的逻辑控制而实现多执行元件的互锁控制。应当理解的是,在优选实施方式中,本发明所述“互锁控制”是指对应于同一第一分支油路lAO的第一类执行元件1、第二类执行元件2和第三类执行元件3之间的互锁关系(如在图3中,当水平油缸1a动作时,与该水平油缸1a对应同一第一分支油路lAO的垂直油缸3a和摆动油缸2a将被锁止),以及/或者,对应于不同第一分支油路lAO的第一类执行元件1和第二类执行元件2、第二类执行元件2和第三类执行元件3之间的互锁关系(如在图3中,当水平油缸1a动作时,与该水平油缸1a对应不同第一分支油路lAO的摆动油缸2a将被锁止,而与该水平油缸1a对应不同第一分支油路lAO的垂直油缸3a能够同时动作)。
在上述液压控制系统的基础上,本发明还提供一种以本发明提供的液压控制系统为支腿控制系统的工程机械。其中,如上所述,第一类执行元件1可以为用于驱动所述工程机械的支腿水平展开和收回的水平油缸1a;第二类执行元件2为用于驱动所述支腿摆动的摆动油缸2a;第三类执行元件3为用于驱动所述支腿竖直展开和收回的垂直油缸3a。
本发明的另一方面还提供一种用于多执行元件的液压控制方法,用于对至少包括第一类执行元件1、第二类执行元件2和第三类执行元件3的多执行元件进行互锁控制。该液压控制方法包括:使得主进油油路lP和主回油油路lT中的一者连通于第一类执行元件1的第一油腔和第二类执行元件2的第一油腔,或者连通于第三类执行元件3的第一油腔;并且,使得主进油油路lP和主回油油路lT中的另一者连通于第一类执行元件1的第二油腔和第三类执行元件3的第二油腔,或者连通于第二类执行元件2的第二油腔。应当注意的是,该液压控制方法包括对更多类(如四类、六类)执行元件的控制方法,并至少可以通过上述实施例中的液压控制系统得以实现,这同样属于本发明的构思范围。
参照图3、图5至图8,本发明还提供一种用于多执行元件的互锁控制阀组,该互锁控制阀组可以形成为多路阀11,但并不限于此。互锁控制阀组包括伸缩控制阀7、第一油腔选择阀8和第二油腔选择阀9,并具有用于连接主进油油路lP的进油口P、用于连接主回油油路lT的回油口T、用于连接于第一类执行元件1的第一油腔和第二类执行元件2的第一油腔的第一工作口V、用于连接于第三类执行元件3的第一油腔的第二工作口W、用于连接于所述第一类执行元件1的第二油腔和所述第三类执行元件3的第二油腔的第三工作口X以及用于连接于所述第二类执行元件2的第二油腔的第四工作口Y。其中,所述伸缩控制阀7、第一油腔选择阀8和第二油腔选择阀9能够切换为使得所述进油口P和所述回油口T中的一者连通于所述第一工作口V或所述第二工作口W,并使得所述进油口P和所述回油口T中的另一者连通于所述第三工作口X或所述第四工作口Y。其中,针对不同数量的执行元件,第一油腔选择阀8可以为一个或多个。
在一种优选实施方式中,互锁控制阀组还包括支路选择阀10并具有第五工作口Z,以能够对包括多于四类(如六类)执行元件的多执行元件实施互锁控制。
另外,本发明提供的互锁控制阀组中,伸缩控制阀7、第一油腔选择阀8和第二油腔选择阀9分别优选为三位四通或三位六通换向阀。
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 (10)
1.一种用于多执行元件的液压控制系统,所述执行元件包括第一类执行元件(1)、第二类执行元件(2)和第三类执行元件(3),其特征在于,所述液压控制系统包括:
伸缩控制阀(7),该伸缩控制阀(7)连接于主进油油路(lP)和主回油油路(lT),以能够切换为使得该伸缩控制阀(7)的第一工作油口(A)和第二工作油口(B)中的一者连通于所述主进油油路(lP),另一者连通于所述主回油油路(lT);
第一工作油路(lA),该第一工作油路(lA)的一端连接于所述第一工作油口(A),另一端连接于各个所述执行元件的第一油腔,并且该第一工作油路(lA)上设置有第一油腔选择阀(8),以能够切换为使得所述第一工作油口(A)连通于所述第一类执行元件(1)的第一油腔和所述第二类执行元件(2)的第一油腔,或者连通于所述第三类执行元件(3)的第一油腔;以及,
第二工作油路(lB),该第二工作油路(lB)的一端连接于所述第二工作油口(B),另一端连接于各个所述执行元件的第二油腔,并且该第二工作油路(lB)上设置有第二油腔选择阀(9),以能够切换为使得所述第二工作油口(B)连通于所述第一类执行元件(1)的第二油腔和所述第三类执行元件(3)的第二油腔,或者连通于所述第二类执行元件(2)的第二油腔。
2.根据权利要求1所述的液压控制系统,其特征在于,所述第一类执行元件(1)、第二类执行元件(2)和第三类执行元件(3)分别包括多个液压油缸或液压马达,所述第一工作油路(lA)具有分别对应各个所述液压油缸或液压马达的多条第一分支油路(lAO),各条所述第一分支油路(lAO)上分别设置有所述第一油腔选择阀(8)。
3.根据权利要求1所述的液压控制系统,其特征在于,所述伸缩控制阀(7)、第一油腔选择阀(8)和第二油腔选择阀(9)全部或部分地集成为多路阀(11)。
4.根据权利要求1所述的液压控制系统,其特征在于,所述伸缩控制阀(7)、第一油腔选择阀(8)和第二油腔选择阀(9)分别为三位四通或三位六通换向阀。
5.根据权利要求1所述的液压控制系统,其特征在于,所述执行元件还包括第四类执行元件(4),当所述第一油腔选择阀(8)切换为使得所述第一工作油口(A)连通于所述第三类执行元件(3)的第一油腔时,该第一工作油口(A)同时也连通于所述第四类执行元件(4)的第一油腔;当所述第二油腔选择阀(9)切换为使得所述第二工作油口(B)连通于所述第二类执行元件(2)的第二油腔时,该第二工作油口(B)同时也连通于所述第四类执行元件(4)的第二油腔。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的液压控制系统,其特征在于,所述第二工作油路(lB)上设置有支路选择阀(10)并包括分别从该支路选择阀(10)向各个所述执行元件的第二油腔延伸的多条第二分支油路(lBO),其中,至少部分所述第二分支油路(lBO)上设置有所述第二油腔选择阀(9),以在所述支路选择阀(10)切换为使得所述第二工作油口(B)连通于该设置有所述第二油腔选择阀(9)的所述第二分支油路(lBO)时,该第二油腔选择阀(9)能够切换为使得所述第二工作油口(B)连通于所述第一类执行元件(1)的第二油腔和所述第三类执行元件(3)的第二油腔,或者连通于所述第二类执行元件(2)的第二油腔。
7.工程机械,该工程机械具有支腿及支腿控制系统,其特征在于,所述支腿控制系统为根据权利要求1至6中任意一项所述的液压控制系统,其中,所述第一类执行元件(1)为用于驱动所述支腿水平展开和收回的水平油缸(1a),所述第二类执行元件(2)为用于驱动所述支腿摆动的摆动油缸(2a),所述第三类执行元件(3)为用于驱动所述支腿竖直展开和收回的垂直油缸(3a)。
8.一种用于多执行元件的液压控制方法,所述执行元件包括第一类执行元件(1)、第二类执行元件(2)和第三类执行元件(3),其特征在于,所述液压控制方法包括:
使得主进油油路(lP)和主回油油路(lT)中的一者连通于所述第一类执行元件(1)的第一油腔和所述第二类执行元件(2)的第一油腔,或者连通于所述第三类执行元件(3)的第一油腔;并且,
使得主进油油路(lP)和主回油油路(lT)中的另一者连通于所述第一类执行元件(1)的第二油腔和所述第三类执行元件(3)的第二油腔,或者连通于所述第二类执行元件(2)的第二油腔。
9.一种用于多执行元件的互锁控制阀组,其特征在于,该互锁控制阀组包括伸缩控制阀(7)、第一油腔选择阀(8)和第二油腔选择阀(9),并具有用于连接主进油油路(lP)的进油口(P)、用于连接主回油油路(lT)的回油口(T)、用于连接于第一类执行元件(1)的第一油腔和第二类执行元件(2)的第一油腔的第一工作口(V)、用于连接于第三类执行元件(3)的第一油腔的第二工作口(W)、用于连接于所述第一类执行元件(1)的第二油腔和所述第三类执行元件(3)的第二油腔的第三工作口(X)以及用于连接于所述第二类执行元件(2)的第二油腔的第四工作口(Y),其中,所述伸缩控制阀(7)、第一油腔选择阀(8)和第二油腔选择阀(9)能够切换为使得所述进油口(P)和所述回油口(T)中的一者连通于所述第一工作口(V)或所述第二工作口(W),并使得所述进油口(P)和所述回油口(T)中的另一者连通于所述第三工作口(X)或所述第四工作口(Y)。
10.根据权利要求9所述的互锁控制阀组,其特征在于,所述伸缩控制阀(7)、第一油腔选择阀(8)和第二油腔选择阀(9)分别为三位四通或三位六通换向阀。
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