CN108035928A - 一种再生支腿阀及设有该阀的支腿控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种再生支腿阀及设有该阀的支腿控制系统，属于工程机械技术领域，用于控制水平油缸和竖直油缸的伸出与缩进，包括换向阀、单向阀、逻辑阀及选择阀，所述换向阀用于控制支腿的伸出与缩进，所述选择阀用于选择工作油缸，当油缸伸出时，所述逻辑阀能够实现油缸的无杆腔与有杆腔同时接通进油口，实现差动连接，增加油缸的伸出速度。本发明通过控制油缸有杆腔回流的液压油回流至无杆腔，且各支路之间独立工作，互相不受影响，液压锁能够实现竖直支腿油缸的无杆腔锁定，实现了工程机械工作时候的防“软腿”功能，各油缸收缩之后，在单向阀与逻辑阀共同作用，对各油缸的有杆腔同时锁定，实现防“掉腿”。

Description

一种再生支腿阀及设有该阀的支腿控制系统
技术领域
本发明涉及工程机械液压领域，具体涉及一种再生支腿阀及设有该阀的支腿控制系统。
背景技术
在工程机械中，如起重机、高空作业车与道路清障车等，为提高其工作性能，增加稳定性，均设有支腿控制系统，用于控制水平及竖直支腿的伸出与缩回。目前，工程机械的支腿控制系统多采用专用的支腿阀，如申请号为：01244646、200920199711及201110445082等，可实现水平支腿油缸同时动作或单独动作，及竖直支腿油缸的同时动作或单独动作。但在实际使用中，操作人员还希望在油缸外伸时，外伸速度尽可能的快，以提高作业效率，尤其是水平支腿油缸或竖直支腿油缸同时动作时。
申请号为200920284027的“一种支腿伸缩速度自动增大装置”，提出了一种支腿伸缩速度自动增大装置，其特点是：在下车多路阀阀体上增加行程开关，来检测支腿伸缩信号，控制系统接收到信号后发出油门增大信号，通过发动机油门控制模块增大发动机的运转速度，从而实现支腿的快速伸缩。但仍存在一定的缺点：需要增加额外的传感器，并通过控制系统方能实现，存在成本较高的缺点；发动机转速增加有一定延迟，也增大了油耗，高的发动机转速也带来高的噪音，存在使用成本增加、操作舒适度降低的缺点；对于支腿而言，由于多采用的是单出杆油缸，其缩回速度高于伸出速度，因此，需要提高的是伸出速度，对伸出与缩回都进行同等幅度的提速并没有必要，反而会带来支腿缩回速度过快的缺点。
支腿阀是支腿控制系统的核心元件，其原理直接决定了支腿动作的性能、效率、能耗及成本。如何实现水平油缸及垂直油缸的快速伸出、降低能耗以及降低成本，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
为解决现有技术中的不足，本发明提供一种再生支腿阀及设有该阀的支腿控制系统，解决了现有技术中工程车辆液压支腿伸出速度较慢的技术问题。
为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：。
一种再生支腿阀，用于控制水平油缸何与竖直油缸的伸出与缩进，其特征在于：包括换向阀、单向阀、逻辑阀及选择阀，所述换向阀用于控制支腿的伸出与缩进，所述选择阀用于选择工作油缸，当油缸伸出时，所述逻辑阀与单向阀共同作用能够实现油缸的无杆腔与有杆腔同时接通进油口，实现差动连接，增加油缸的伸出速度。
前述的一种再生支腿阀，其特征是：所述换向阀的进油口P连接液压源，换向阀包括第一工作油口A0与第二工作油口B0，所述单向阀一端连接第二工作油口B0，另一端连接公共油口H，单向阀单向导通第二工作油口B0至公共油口H，所述逻辑阀连接第一工作油口A0与公共油口H，所述逻辑阀的工作状态由第一工作油口A0与第二工作油口B0的压力大小控制，当选择阀工作在上位，油缸伸出，第一工作油口A0的压力大于第二工作油口B0，能够驱动逻辑阀处于右位，从而双向导通第一工作油口A0与公共油口H，使油缸的有杆腔的油液经逻辑阀流至选择阀的进油口C，增加进油口C的流量。
前述的一种再生支腿阀，其特征是：所述逻辑阀为两位两通单向截止阀，逻辑阀弹簧腔与换向阀第二工作油口B0相连，逻辑阀非弹簧腔与换向阀第一工作油口A0相连，逻辑阀的弹簧腔面积大于或等于非弹簧腔面积。
前述的一种再生支腿阀，其特征是：所述换向阀是Y型中位机能的三位六通换向阀。
前述的一种再生支腿阀，其特征是：所述换向阀的进油口P与回油口T之间还设有溢流阀。
前述的一种再生支腿阀，其特征是：所述竖直油缸还设有液压锁。
前述的一种再生支腿阀，其特征是：所述液压锁是单向液压锁。
前述的一种再生支腿阀，其特征是：所述选择阀、水平油缸、竖直油缸及液压锁可以实现多组并联。
一种支腿控制系统，用于控制工程机械支腿的伸出与缩进，其特征是：支腿的伸出与缩进前述的再生支腿阀。
本发明所达到的有益效果：
1.油缸的差动再生：当选择阀中为上位工作位、换向阀为上位工作位时，换向阀第一工作油口A0连通支腿阀进油口P，换向阀第二工作油口B0连通支腿阀回油口T，C接通A(水平油缸)或B(竖直油缸)。对于逻辑阀，与换向阀第一工作油口A0连通的非弹簧腔为高压，与换向阀第二工作油口B0连通的弹簧腔为低压，在两腔压力差的作用下，逻辑阀工作在右位，从而双向连通换向阀第一工作油口A0与公共油口H。压力油液经支腿阀进油口P、换向阀、选择阀、液压锁至(水平或垂直)油缸的无杆腔；在无杆腔的推动下，(水平或垂直)油缸的有杆腔油液经液压锁、公共有油口至选择阀进油口C，与支腿阀的高压油液合流，合流后经选择阀、液压锁至油缸的无杆腔，实现了(水平或垂直)油缸的差动再生功能，提升(水平或垂直)油缸的伸出速度。
2.防软腿：在竖直支腿伸出支撑地面后，换向阀及选择阀均处于中位。此时，换向阀第一工作油口A0及换向阀第二工作油口B0均与支腿阀回油口T连通，支腿阀进油口P进换向阀的中位回油油路也与支腿阀回油口T连通。外部无工作油液供油，在液压锁的作用下，竖直支腿油缸的无杆腔锁定，实现了工程机械工作时候的防“软腿”功能。
3.多个并联油缸单独控制：当所述选择阀、水平油缸与竖直油缸多组并联时，竖直油缸缩回时，由于各个选择阀、水平油缸、竖直油缸及液压锁是多组并联关系，因此可以独立缩回单个或多个竖直油缸。当选择阀为一个或多个上位工作位、换向阀为下位工作位时，换向阀第一工作油口A0连通支腿阀回油口T，换向阀第二工作油口B0连通支腿阀进油口P，C与需要缩回的单个或多个选择阀的工作油口B导通。对于逻辑阀，与换向阀第一工作油口A0连通的非弹簧腔为低压，与换向阀第二工作油口B0连通的弹簧腔为高压，在两腔压力差的作用下，逻辑阀工作在左位，单向截止公共油口H至换向阀第一工作油口A0。油液经支腿进油口P、换向阀、单向阀、公共油口H至竖直油缸的有杆腔，并打开液压锁，在有杆腔油液的推动下，竖直油缸的无杆腔油液经液压锁、选择阀、选择阀进油口C、换向阀至支腿阀回油口T。对于未选择的竖直支腿及水平支腿，其无杆腔至选择阀15的进油口C的油路截止，因此无动作。因此，实现了竖直支腿的同时缩回或单独缩回。
当单个或多个水平油缸需要缩回时，只需操作单个或多个水平油缸，使其相应的工作油口A导通C，上述工作过程及原理同样适应于水平油缸。
4.防掉腿：在竖直支腿及水平支腿全缩回后，换向阀及选择阀均处于中位。此时，换向阀第一工作油口A0及换向阀第二工作油口B0均与支腿阀回油口T连通，支腿阀进油口P经换向阀的中位回油油路也与支腿阀回油口T连通。对于逻辑阀，非弹簧腔与弹簧腔经换向阀12的Y型中位连通，均为低压，在弹簧力的作用下，逻辑阀工作在左位，从而单向截止公共油口H至换向阀第一工作油口A0。因此，单向阀与逻辑阀共同作用，对H口也即竖直油缸与水平油缸的有杆腔同时锁定，从而实现了工程机械转场时候的防“掉腿”功能。
附图说明
图1是本发明再生支腿阀的液压原理图；
图2是本发明再生支腿阀多组选择阀、油缸、液压锁、连接原理图；
附图含义：11-溢流阀；12-换向阀；13-单向阀；14-逻辑阀；15-选择阀；16-液压锁；17-水平油缸；18-竖直油缸。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示：一种再生支腿阀，用于控制水平油缸何与竖直油缸的伸出与缩进，其特征在于：包括换向阀12、单向阀13、逻辑阀14及选择阀15，换向阀12用于控制支腿的伸出与缩进，选择阀15用于选择工作油缸，当油缸伸出时，逻辑阀14与单向阀13能够实现油缸的无杆腔与有杆腔同时接通进油口，实现差动连接，增加油缸的伸出速度。
进一步的：换向阀12的进油口P连接液压源，换向阀12包括第一工作油口A0与第二工作油口B0，单向阀13一端连接第二工作油口B0，另一端连接公共油口H，单向阀13单向导通第二工作油口B0至公共油口H，逻辑阀14连接第一工作油口A0与公共油口H，逻辑阀14的工作状态由第一工作油口A0与第二工作油口B0的压力大小控制，当选择阀12工作在上位，油缸伸出，第一工作油口A0的压力大于第二工作油口B0，能够驱动逻辑阀14处于右位，从而双向导通第一工作油口A0与公共油口H，使油缸的有杆腔的油液经逻辑阀14流至选择阀15的进油口C，增加进油口C的流量。
进一步的：逻辑阀14为两位两通单向截止阀，逻辑阀14弹簧腔与换向阀12第二工作油口B0相连，逻辑阀14非弹簧腔与换向阀第一工作油口A0相连，逻辑阀14的弹簧腔面积大于或等于非弹簧腔面积。当液压缸伸出时，第一工作油口A0的压力大于第二工作油口B0，两者的压力差驱动逻辑阀14处于右位，从而双向导通第一工作油口A0与公共油口H，当液压缸缩回时，第一工作油口A0的压力小于第二工作油口B0，使逻辑阀14处于左位，单向导通第一工作油口A0与公共油口H(A0可以经逻辑阀流向H，H无法经逻辑阀流向A0)。
进一步的：换向阀12是Y型中位机能的三位六通换向阀，换向阀12的作用是控制油缸的伸出与缩回，在中位工作时，换向阀12的Y型中位机能将换向阀第一工作油口A0及换向阀第二工作油口B0同时与支腿阀回油口T连通，用以卸荷中位时候A0、B0的残余压力，以保证液压锁的正常工作。
进一步的：换向阀12的进油口P与回油口T之间还设有溢流阀11，溢流阀11是液压设备中主要起定压溢流作用，稳压，系统卸荷和安全保护作用。
进一步的：选择阀14、水平油缸、竖直油缸及液压锁16可以实现多组并联。
进一步的：液压锁16是单向液压锁，液压锁16的安装于竖直放置的油缸，可以将带有负载的油缸较长时间地锁在固定位置，可防止由于换向阀或其他阀由于各种原因而出现泄压现象，防止油缸的活塞杆移动。
如图2所示：选择阀15、水平油缸17与竖直油缸18可以实现多组并联。由于本发明主要用于工程车辆停车时支撑车身，因此在较多的情况下，本发明采用四组并联的方式进行作业，但由于各并联支路中均设有独立的选择阀15、水平油缸17与竖直油缸18，因此各支路可以独立工作，相互之间不受影响。
工作时，首先伸出水平支腿，即水平油缸17伸出，选择阀15为下位工作位，即导通C与B，若并联多组支路，则可同时操作多个选择阀15，换向阀12为上位工作位，即导通P与A0，高压油液经P、A0、C、A进入至水平油缸17的无杆腔，另一方面，由于A0压力大于B0，因此A0与H双向导通，水平油缸17中的油液经公共油口H(单向阀13无法导通H至B0)、逻辑阀14、流向C，增加了水平油缸17的伸出速度，实现水平油缸17的差动再生。竖直油缸18伸出的过程与上述相同，区别仅在于选择阀15处于上位(C通B)，同样可以实现竖直油缸18的差动再生。当所有液压缸伸出完成之后，换向阀12处于中位，换向阀12的Y型中位机能将换向阀第一工作油口A0及换向阀第二工作油口B0同时与支腿阀回油口T连通，用以卸荷中位时候A0、B0的残余压力，以保证液压锁的正常工作，防止竖直油缸18出现泄压。本实施例中的单向阀13的作用在于当油缸(包括水平油缸17与竖直油缸18)缩回时能够导通第二工作油口B0与油缸的有杆腔，而当油缸伸出时，有杆腔的液压油回流至公共油口H时能够流向逻辑阀14用于增加油缸的伸出速度，避免油缸伸出时有杆腔的液压油流至第二工作油口B0。
当作业完毕，首先需要缩回竖直油缸18，选择阀15调节至上位(C通B)，换向阀12处于下位，B0通过单向阀13导通H、液压锁16与竖直油缸18的有杆腔，液压锁16解锁，使竖直油缸18无杆腔中的油液经选择阀15流至回油口T，将选择阀15调节至下位(C通A)，重复上述步骤即可完成水平油缸17的缩回。
在竖直支腿及水平支腿全缩回后，换向阀12及选择阀15均处于中位。此时，换向阀12第一工作油口A0及第二工作油口B0均与支腿阀回油口T连通，进油口P经换向阀12的中位回油油路也与支腿阀回油口T连通。对于逻辑阀14，非弹簧腔与弹簧腔经换向阀12的Y型中位连通，均为低压，在弹簧力的作用下，逻辑阀14工作在左位，从而单向截止公共油口H至换向阀第一工作油口A0。因此，单向阀13与逻辑阀14共同作用，对公共油口H也即竖直油缸18与水平油缸17的有杆腔同时锁定，从而实现了工程机械转场时候的防“掉腿”功能。
本实施例还公开了一种支腿控制系统，用于控制工程机械支腿的伸出与缩进，其特征是：支腿的伸出与缩进使用本实施例的再生支腿阀进行控制。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种再生支腿阀，用于控制水平油缸与竖直油缸的伸出与缩进，其特征在于：包括换向阀(12)、单向阀(13)、逻辑阀(14)及选择阀(15)，所述换向阀(12)用于控制支腿的伸出与缩进，所述选择阀用于选择工作油缸，当油缸伸出时，所述逻辑阀(14)与单向阀(13)共同作用能够实现油缸的无杆腔与有杆腔同时接通进油口，实现差动连接，增加油缸的伸出速度。
2.根据权利要求1所述的一种再生支腿阀，其特征是：所述换向阀(12)的进油口P连接液压源，换向阀(12)包括第一工作油口A0与第二工作油口B0，所述单向阀(13)一端连接第二工作油口B0，另一端连接公共油口H，单向阀(13)单向导通第二工作油口B0至公共油口H，所述逻辑阀(14)连接第一工作油口A0与公共油口H，所述逻辑阀(14)的工作状态由第一工作油口A0与第二工作油口B0的压力大小控制，当选择阀(12)工作在上位，油缸伸出，第一工作油口A0的压力大于第二工作油口B0，能够驱动逻辑阀(14)处于右位，从而双向导通第一工作油口A0与公共油口H，使油缸的有杆腔的油液经逻辑阀(14)流至选择阀(15)的进油口C，增加进油口C的流量。
3.根据权利要求2所述的一种再生支腿阀，其特征是：所述逻辑阀(14)为两位两通单向截止阀，逻辑阀(14)弹簧腔与换向阀(12)第二工作油口B0相连，逻辑阀(14)非弹簧腔与换向阀第一工作油口A0相连，逻辑阀(14)的弹簧腔面积大于或等于非弹簧腔面积。
4.根据权利要求1或2所述的一种再生支腿阀，其特征是：所述换向阀(12)是Y型中位机能的三位六通换向阀。
5.根据权利要求1或2所述的一种再生支腿阀，其特征是：所述换向阀(12)的进油口P与回油口T之间还设有溢流阀(11)。
6.根据权利要求1所述的一种再生支腿阀，其特征是：所述竖直油缸还设有液压锁(16)。
7.根据权利要求6所述的一种再生支腿阀，其特征是：所述液压锁(16)是单向液压锁。
8.根据权利要求1至7任意一项所述的一种再生支腿阀，其特征是：所述选择阀(14)、水平油缸、竖直油缸及液压锁(16)可以实现多组并联。
9.一种支腿控制系统，用于控制工程机械支腿的伸出与缩进，其特征是：支腿的伸出与缩进使用权利要求1所述的再生支腿阀。
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