CN110001770B - 工程车辆的液压控制系统及工程车辆 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种工程车辆的液压控制系统及工程车辆，液压控制系统包括油箱、第一主泵、转向油缸、第一换向阀、第一工作油路、第二工作油路以及开关阀，第一主泵连接油箱，转向油缸包括第一腔和第二腔，第一工作油路与第一腔连通，第二工作油路与第二腔连通，第一主泵通过第一换向阀选择性的连通第一工作油路或第二工作油路，转向油缸为具有双活塞杆的双作用油缸，开关阀连接在第一工作油路与第二工作油路之间；开关阀包括截止状态以及连通状态，开关阀处于截止状态，第一工作油路与第二工作油路相互断开；开关阀处于连通状态，第一工作油路与第二工作油路相互连通。应用本发明实施例的液压控制系统的工程车辆，既能主动转向又能被动转向。

Description

工程车辆的液压控制系统及工程车辆

技术领域

本发明涉及液压技术领域，尤其涉及一种工程车辆的液压控制系统，还涉及使用该液压控制系统的工程车辆。

背景技术

在结冰条件下，冰、雪、霜对飞机的运行安全会造成直接影响，会使飞机外表面变得粗糙，增加飞机重量，限制飞机操纵面的活动范围，导致仪表误差，严重时还引起飞机失速增加和瞬间反常上仰，从而使飞机的飞行性能大大下降，特别当飞机起飞上升时，使得飞行姿态难以控制，严重则造成空难。因此，为了保障正常航运和飞行安全，必须除去飞机表面的冰霜积雪，当前应用在机场的清洗除冰车以自行式或者牵引式为主，具有除冰、清洁以及喷洒防冰液等多种功能，牵引式的清洗除冰车需要配置额外的拖车，自行式的清洗除冰车不同于常见的客车，其底盘低、速度慢，且是通过液压实现转向，但在进场以及撤离等情况下，可能会需要外挂拖车的形式以迅速转移，常规液压四轮转向系统中双作用油缸可以实现稳定的主动转向，但不能采用拖车进行被动转向。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种既能主动转向又能被动转向的工程车辆的液压控制系统及工程车辆。

为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

一种工程车辆的液压控制系统，包括油箱、第一主泵、转向油缸、第一换向阀、第一工作油路、第二工作油路以及开关阀，第一主泵连接油箱，转向油缸包括第一腔和第二腔，第一工作油路与第一腔连通，第二工作油路与第二腔连通，第一主泵通过第一换向阀选择性的连通第一工作油路或第二工作油路，转向油缸为具有双活塞杆的双作用油缸，开关阀连接在第一工作油路与第二工作油路之间；开关阀包括截止状态以及连通状态，开关阀处于截止状态，第一工作油路与第二工作油路相互断开；开关阀处于连通状态，第一工作油路与第二工作油路相互连通。

优选的，第一腔和第二腔的内径相同，双活塞杆包括第一活塞杆以及第二活塞杆，第一活塞杆以及第二活塞杆的直径相同。

优选的，第一换向阀包括第一工作位、第二工作位以及第三工作位；第一换向阀处于第一工作位，第一主泵与第一工作油路连通，第二工作油路回油，开关阀处于截止状态；第一换向阀处于第二工作位，第一主泵与第二工作油路连通，第一工作油路回油，开关阀处于截止状态；第一换向阀处于第三工作位，第一工作油路与第二工作油路均截止，开关阀处于截止状态或者连通状态。

优选的，第一换向阀为比例阀。

优选的，还包括第三主泵以及梭阀，第三主泵连通梭阀的一进油口，第一主泵连通梭阀的另一进油口，梭阀的出油口连通第一换向阀。

优选的，还包括过滤器，过滤器连接在第一换向阀与梭阀之间的油路上。

一种工程车辆，包括转向支撑梁、第一转向节、第二转向节、第一拉杆、第二拉杆、第一回转轴以及第二回转轴，转向支撑梁的一端与第一转向节铰接，转向支撑梁的另一端与第二转向节铰接，第一拉杆连接在双活塞杆的第一端以及第一转向节之间，第一拉杆绕第一回转轴摆动，第二拉杆的两端分别与双活塞杆以及第二转向节铰接，第二拉杆绕第二回转轴摆动。

优选的，还包括套筒组件以及牵引杆锁定件，牵引杆与转向支撑梁铰接，套筒组件包括套接的第一套筒以及第二套筒，第一套筒的一端与牵引杆的一端部铰接，第二套筒远离第一套筒的一端与第二拉杆铰接；套筒组件具有锁定状态和伸缩状态；当开关阀处于连通状态，套筒组件处于锁定状态。

优选的，还包括锁定件，第一套筒上设置有第一孔，第二套筒上设置有与第一孔配合的第二孔，锁定件可插拔地插入第一孔和第二孔中。

优选的，还包括用于存放锁定件的存放孔。

本发明实施例的一种工程车辆的液压控制系统通过设置第一工作油路、第二工作油路以及开关阀，将开关阀连接在第一工作油路与第二工作油路之间，开关阀处于截止状态，第一工作油路与第二工作油路相互断开，该状态下，工程车辆可正常地主动转向；开关阀处于连通状态，第一工作油路与第二工作油路相互连通，当工程车辆受到外部牵引，迫使双活塞杆适应性地调整位置，转向油缸的第一腔和第二腔中的液压油通过第一工作油路与第二工作油路在第一腔和第二腔之间平衡转移，实现被动转向，从而使得应用本发明实施例的液压控制系统的工程车辆同时具备主动转向和被动转向的功能。

附图说明

图1为本发明一实施例的一种工程车辆的液压控制系统的原理示意图；

图2为本发明一实施例的转向油缸的简化结构示意图；

图3为本发明另一实施例的一种工程车辆的液压控制系统的原理示意图；

图4为本发明一实施例的一种工程车辆的立体结构示意图；

图5为图4所示的一种工程车辆的部分结构示意图；

图6为图5所示结构的部分结构示意图；

图7为图6所示结构的另一视角的结构示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本发明宗旨的解释说明，不应视为对本发明的不当限制。

在本发明的描述中，“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”方位或位置关系为基于附图1所示的方位或位置关系，需要理解的是，这些方位术语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的限制。

如图1、图2、图3、图6和图7所示，一种工程车辆，包括车体200、第一转向节221、第二转向节221a、转向支撑梁210、以及第一拉杆240、第二拉杆240a、第一回转轴290、第二回转轴290a以及液压控制系统，液压控制系统包括转向油缸80，转向油缸80为具有双活塞杆82的双作用油缸。转向支撑梁210的一端与第一转向节221铰接，转向支撑梁210的另一端与第二转向节221a铰接，第一拉杆240连接在双活塞杆82的第一端以及第一转向节221之间，第一拉杆240绕第一回转轴290摆动，第二拉杆240a的两端分别与双活塞杆82以及第二转向节221a铰接，第二拉杆240a绕第二回转轴290a摆动，从而形成连杆机构。

示例性地，本申请实施例中，以工程车辆为除冰车为例进行描述。

所述液压控制系统还包括油箱10、第一主泵20、第一换向阀31、第一工作油路813、第二工作油路814以及开关阀81，转向油缸80包括第一腔83和第二腔84，第一工作油路813与第一腔83连通，第二工作油路814与第二腔84连通，第一主泵20通过第一换向阀31选择性的连通第一工作油路813或第二工作油路814，为使得液压控制系统适应被动转向，将关阀81连接在第一工作油路813与第二工作油路814之间，开关阀81包括截止状态以及连通状态，开关阀81可为电磁阀或者手动截止阀；

在本实施例中，工作过程如下，开关阀81处于截止状态，第一工作油路813与第二工作油路814相互断开，该状态下，转向油缸80的动作通过第一拉杆240和第二拉杆240a对应地传递给第一转向节221和第二转向节221a完成摆动；具体地，当第一主泵20连通第一工作油路813，第一腔83中进油，第二腔84中的液压油通过第二工作油路814回油，双活塞杆82左缩右进，带动对应的第一转向节221和第二转向节221a实现工程车辆主动左转向的对应动作；当第一主泵20连通第二工作油路814，第二腔84中进油，第一腔83中的液压油通过第一工作油路813回油，双活塞杆82右缩左进，带动对应的第一转向节221和第二转向节221a实现工程车辆主动右转向的对应动作，由此可完成工程车辆主动转向的动作；

开关阀81处于连通状态，第一工作油路813与第二工作油路814相互连通，当工程车辆受到外部牵引，第一转向节221和第二转向节221a对应的摆动驱使双活塞杆82适应性的调整位置，第一腔83和第二腔84中的液压油连通，该液压油在第一腔83和第二腔84之间平衡转移，如此实现被动转向。

较佳的实施方式，如图1和图2所示，第一腔83和第二腔84的内径相同，双活塞杆82包括第一活塞杆82a以及第二活塞杆82b，第一活塞杆82a以及第二活塞杆82b的直径相同，使得第一活塞杆82a以及第二活塞杆82b移动同样的距离，第一腔83减少的容积和第二腔84增加的容积相同，在被动转向中，第一腔83和第二腔84中的液压油在第一工作油路813与第二工作油路814之间平衡转移后彼此不存在压力差。

较佳的实施方式，如图1、图2和图3所示，第一换向阀31可为比例阀，比例阀能够较为准确地控制流量，因此能够较为准确地控制双活塞杆82的运动行程，例如可将第一换向阀31设置为三位四通电磁阀，第一换向阀31包括第一工作位、第二工作位以及第三工作位；第一换向阀31处于第一工作位，第一主泵20与第一工作油路813连通，第二工作油路814回油，开关阀81处于截止状态，对应的是工程车辆主动转向一侧；第一换向阀31处于第二工作位，第一主泵20与第二工作油路814连通，第一工作油路813回油，开关阀81处于截止状态，对应的是工程车辆主动转向另一侧，也就是说，当工程车辆主动转向过程中，开关阀81均处于截止状态；第一换向阀31处于第三工作位，第一工作油路813与第二工作油路814均截止，具体地，开关阀81可在截止状态和连通状态之间切换，开关阀81处于截止状态，工程车辆驻车不动进行作业，开关阀81处于连通状态，第一转向节221和第二转向节221a完成摆动，并通过第一拉杆240以及第二拉杆240a传递给转向油缸80，双活塞杆82移动，第二腔84和第一腔83中的液压油平衡转移，使得工程车辆在外部牵引下进行被动转向。

较佳的实施方式，如图1、图2和图3所示，还包括第三主泵90以及梭阀91，第三主泵90作为应急的动力部件连通梭阀91的一进油口，第一主泵20连通梭阀91的另一进油口，梭阀91的出油口连通第一换向阀31，当第一主泵20检修或者故障时第三主泵90可确保系统正常工作。

较佳的实施方式，如图1、图2和图3所示，还包括过滤器100，过滤器100连接在第一换向阀31与梭阀91之间的油路上以过滤液压油，防止因杂质导致系统功能失效。

较佳的实施方式，如图1、图2和图3所示，还包括具有至少一个伸缩油缸41的伸缩油缸组40、回转减速机50、变幅油缸60、摆动马达70以及若干个第二换向阀31a，其中一个第二换向阀31a设置在第一主泵20与伸缩油缸组40之间的油路上，其中另一个第二换向阀31a设置在第一主泵20与回转减速机50之间的油路上，其中再一个第二换向阀31a设置在第一主泵20与回转减速机50之间的油路上，第一主泵20对各部件进行供油，实现臂架的伸缩、变幅、摆动以及回转等动作，从而实现工程车辆设计中的各项功能。

较佳的实施方式，如图1、图2和图3所示，伸缩油缸组40与对应的第二换向阀31a之间的油路上设置有第一平衡阀42，第一平衡阀42包括顺序阀421以及单向阀422，从而实现单向平衡功能，由该对应的第二换向阀31a切换油路可起到缓冲平衡作用，防止油压剧烈的液压波动，使得系统功能稳定可靠实现。

较佳的实施方式，如图1、图2和图3所示，还包括臂架切换阀110，其中一个第二换向阀31a可通过臂架切换阀110选择性的连通变幅油缸60与摆动马达70，减少第二换向阀31a的数量，精简结构，避免臂架同时做出变幅和摆动的动作所导致的安全隐患，臂架切换阀110可为二位三通电磁阀，具有稳定可靠成本低的优点。和第一平衡阀42类似，变幅油缸60与第二换向阀31a的油路上也设置有第二平衡阀61，可起到缓冲平衡作用，防止油压剧烈的液压波动，使得系统功能稳定可靠实现。

较佳的实施方式，如图3所示，还包括向除冰液喷洒装置(图中未标出)提供液压动力的第二主泵120、包含若干个调速阀的调速阀组130、鼓风机马达140、燃油泵马达150、除冰泵马达160以及防冰泵马达170，第二主泵120可为柱塞泵，第二主泵120连通调速阀组130，通过调速阀组130协调第二主泵120分别向鼓风机马达140、燃油泵马达150、除冰泵马达160以及防冰泵马达170的供油通断以及供油速率，从而实现各项对应的功能。

较佳的实施方式，如图3所示，还包括向行走装置(图中未标出)提供液压动力的第三主泵180、电磁阀组191、行走马达190、第三工作油路181以及第四工作油路182，第三主泵180电磁阀组191连接在所述第三主泵180与制动装置192之间的油路上，电磁阀组191能够选择性地将所述第三主泵180与所述制动装置192连通、或者使所述制动装置192泄压，以实现制动装置192对行走马达190制动或不制动。具体地，第三主泵180为闭式泵，第三主泵180的第一油口连通第三工作油路181，第三主泵180的第二油口连通第四工作油路182，第三工作油路181连通行走马达190的一个工作口，第四工作油路182连通行走马达190的另一个工作口，第三主泵180正转或反转从而实现行走马达190正转行进或者反转后退；除此以外，可在第三工作油路181与第四工作油路182之间设置第二冲洗阀183，第二冲洗阀183连通油箱10依靠高压压力推动阀芯，将低压的液压油送回油箱10，以降低液压系统的油温。

较佳的实施方式，如图1、图2、图6和图7所示，还包括套筒组件270以及牵引杆260，牵引杆260用于被动转向时与外部拖车连接，牵引杆260与转向支撑梁210铰接，套筒组件270包括套接的第一套筒270a以及第二套筒270b，第一套筒270a的一端与牵引杆260的一端部铰接，第二套筒270b原理第一套筒270a的一端与第二拉杆240a铰接；套筒组件270具有锁定状态和伸缩状态，分别对应工程车辆被动转向以及主动转向；

当开关阀81处于连通状态，套筒组件270处于锁定状态，牵引杆260相对于转向支撑梁210转动，套筒组件270带动第二拉杆240a绕第二回转轴290a摆动，进而带动第一转向节221以及第二转向节221a转向，有效的将来自外部拖车的牵引传递到第一转向节221以及第二转向节221a上从而牵引工程车辆完成被动转向；

当开关阀81处于截止状态，套筒组件270处于伸缩状态，转向油缸80根据第一工作油路813以及第二工作油路814的进油情况，驱动双活塞杆82向左侧或者右侧移动，进而带动第一拉杆240、第二拉杆240a、第二转向节221a以及第一转向节221偏转，从而使得工程车辆完成主动转向；第一套筒270a和第二套筒270b可以沿其轴向相对运动从而改变轴向长度以适应上述部件的偏转，因此牵引杆260在工程车辆主动转向的过程中不会发生晃动，一来可以防止牵引杆260因晃动与车体200的其他部位发生撞击或者干涉，二来也可以避免因牵引杆260不受控的晃动导致工程车辆出现安全事故。

较佳的实施方式，如图6和图7所示，还包括锁定件280，锁定件280可为杆状结构，例如销钉，在第一套筒270a上设置有第一孔271a，第二套筒270b上设置有与第一孔271a配合的第二孔(图中未标出)，锁定件280可插拔地插入第一孔271a和第二孔中从而实现锁止第一套筒270a以及第二套筒270b的相对位置，进而使得套筒组件270处于锁定状态；需注意的是，在其它实施方式中，锁定件280也可以是设置在套筒组件上的锁扣结构，还可以是其它任意的锁止方式，只要能锁止第一套筒270a以及第二套筒270b的相对位置即可。

较佳的实施方式，如图4至图7所示，工程车辆的任意部位均可设置用于存放锁定件280的存放孔281，防止遗失；由于牵引杆260距离套筒组件270较近，可将存放孔281设置在牵引杆260上，方便操作人员取用存放。

本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。

以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种工程车辆，其特征在于：包括转向支撑梁(210)、第一转向节(221)、第二转向节(221a)、第一拉杆(240)、第二拉杆(240a)、第一回转轴(290)以及第二回转轴(290a)，所述转向支撑梁(210)的一端与所述第一转向节(221)铰接，所述转向支撑梁(210)的另一端与所述第二转向节(221a)铰接，所述第一拉杆(240)连接在双活塞杆(82)的第一端以及所述第一转向节(221)之间，所述第一拉杆(240)绕所述第一回转轴(290)摆动，所述第二拉杆(240a)的两端分别与所述双活塞杆(82)以及所述第二转向节(221a)铰接，所述第二拉杆(240a)绕所述第二回转轴(290a)摆动；

所述工程车辆包括套筒组件(270)以及牵引杆(260)锁定件，所述牵引杆(260)与所述转向支撑梁(210)铰接，所述套筒组件(270)包括套接的第一套筒(270a)以及第二套筒(270b)，所述第一套筒(270a)的一端与所述牵引杆(260)的一端部铰接，所述第二套筒(270b)远离所述第一套筒(270a)的一端与所述第二拉杆(240a)铰接；

所述工程车辆包括液压控制系统，所述液压控制系统包括油箱(10)、第一主泵(20)、转向油缸(80)、第一换向阀(31)、第一工作油路(813)以及第二工作油路(814)，所述第一主泵(20)连接油箱(10)，其特征在于：还包括开关阀(81)，所述转向油缸(80)包括第一腔(83)和第二腔(84)，所述第一工作油路(813)与所述第一腔(83)连通，所述第二工作油路(814)与所述第二腔(84)连通，所述第一主泵(20)通过所述第一换向阀(31)选择性的连通所述第一工作油路(813)或所述第二工作油路(814)，所述转向油缸(80)为具有双活塞杆(82)的双作用油缸，所述开关阀(81)连接在所述第一工作油路(813)与所述第二工作油路(814)之间；

所述开关阀(81)包括截止状态以及连通状态，所述开关阀(81)处于截止状态，所述第一工作油路(813)与所述第二工作油路(814)相互断开；所述开关阀(81)处于连通状态，所述第一工作油路(813)与所述第二工作油路(814)相互连通；

所述套筒组件(270)具有锁定状态和伸缩状态；当所述开关阀(81)处于连通状态，所述套筒组件(270)处于锁定状态。

2.根据权利要求1所述的工程车辆，其特征在于：所述第一腔(83)和所述第二腔(84)的内径相同，所述双活塞杆(82)包括第一活塞杆(82a)以及第二活塞杆(82b)，所述第一活塞杆(82a)以及所述第二活塞杆(82b)的直径相同。

3.根据权利要求1所述的工程车辆，其特征在于：所述第一换向阀(31)包括第一工作位、第二工作位以及第三工作位；所述第一换向阀(31)处于第一工作位，所述第一主泵(20)与所述第一工作油路(813)连通，所述第二工作油路(814)回油，所述开关阀(81)处于截止状态；所述第一换向阀(31)处于第二工作位，所述第一主泵(20)与所述第二工作油路(814)连通，所述第一工作油路(813)回油，所述开关阀(81)处于截止状态；所述第一换向阀(31)处于第三工作位，所述第一工作油路(813)与所述第二工作油路(814)均截止，所述开关阀(81)处于截止状态或者连通状态。

4.根据权利要求1所述的工程车辆，其特征在于：所述第一换向阀(31)为比例阀。

5.根据权利要求1或2所述的工程车辆，其特征在于：还包括第三主泵(90)以及梭阀(91)，所述第三主泵(90)连通所述梭阀(91)的一进油口，所述第一主泵(20)连通所述梭阀(91)的另一进油口，所述梭阀(91)的出油口连通所述第一换向阀(31)。

6.根据权利要求5所述的工程车辆，其特征在于：还包括过滤器(100)，所述过滤器(100)连接在所述第一换向阀(31)与所述梭阀(91)之间的油路上。

7.根据权利要求1所述的工程车辆，其特征在于：还包括锁定件(280)，所述第一套筒(270a)上设置有第一孔(271a)，所述第二套筒(270b)上设置有与所述第一孔(271a)配合的第二孔，所述锁定件(280)可插拔地插入所述第一孔(271a)和所述第二孔中。

8.根据权利要求7所述的工程车辆，其特征在于：还包括用于存放所述锁定件(280)的存放孔(281)。

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