CN110159608A - 具有强制回路的液压阀组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液压阀组件(1)，其具有用于致动第一液压消耗端口(A1、A2)或第二液压消耗端口(B1、B2)的第一滑阀(4)和第一选择阀(6)，以及用于致动第三液压消耗端口(A3、A4)或第四液压消耗端口(B3、B4)的第二滑阀(5)和第二选择阀(7)。在共压通道(P)中设有截止阀(9)，该截止阀通过控制通道(8)在开启方向上是压力先导控制的，用于中断向第一和第二控制装置(2、3)的压力供应。

Description

具有强制回路的液压阀组件
技术领域
本发明涉及一种具有强制回路的液压阀组件，以及具有根据本发明的液压阀组件的移动液压系统。
背景技术
在移动液压系统中，经常会发生将要控制的液压消耗装置分成不同的消耗装置组，这些组受到一定的可执行性要求的影响。出于安全原因及其他原因，每一个独立消耗装置组中的液压消耗装置应该基本上可以通过液压阀组件并行致动，而另一个消耗装置组中的其他液压消耗装置应该是不可致动的。
这些要求必须在移动液压系统中得到满足，例如在移动式起重机或林业车辆中，它们具有可收回和可伸展的支架以及多功能可移动桅杆，而出于安全原因，必须确保此类车辆上的桅杆只有在支架伸出后才能被致动。此外，操作桅杆时，支架不得是可收回的。这有助于防止林业作业车辆翻倒，因为在使用桅杆工作时不会由于意外收回支架而使车辆失稳。
通常，在实施的时候会使用两个液压阀组件。第一个液压阀组件致动第一组液压消耗装置，例如控制支架的液压缸；以及第二个液压阀组件致动第二组液压消耗装置，例如桅杆的液压缸。出于安全原因需要的两个液压阀组件之间的关断是通过相应的关断部件实现的，例如截止阀。
然而，对于这些公知的移动液压系统，必须为每组液压消耗装置提供一个液压阀组件。因此，建议连接液压阀组件的控制装置下游的选择阀，它能根据切换位置用同一液压阀组件使第一组液压消耗装置被致动，或使第二组液压消耗装置被致动。这意味着这样的移动液压系统不需要提供关断部件，只需要提供一个液压阀组件。
但是，必须确保在选择阀发生故障时，不可导致不同组的液压消耗装置被意外致动。例如，如果选择阀要从第一切换位置同步切换到第二切换位置以致动另一组液压消耗装置，则可能由于污染问题而发生故障，此时，其中一个选择阀没有切换到第二切换位置，而是保持在第一切换位置。在这种情况下，则支架和桅杆可以同时意外地被致动。
发明内容
鉴于此，本发明的目的是提供一种用于致动不同组的液压消耗装置的液压阀组件，以此有效地防止两组液压消耗装置的意外同时致动。
本发明的液压阀组件包括具有至少第一和第二液压消耗端口的第一控制装置和具有至少第三和第四液压消耗端口的第二控制装置。第一和第三液压消耗端口控制第一组液压消耗装置(例如用于移动支架的液压缸)，以及第二和第四液压消耗端口控制第二组液压消耗装置(例如用于移动桅杆的液压缸)。
此外，本发明的液压阀组件具有用于向第一和第二控制装置提供压力的共压通道，以及返回通道。第一控制装置包括第一滑阀和第一选择阀，用于致动第一选择阀的第一切换位置中的第一液压消耗端口或第一选择阀的第二切换位置中的第二液压消耗端口。相应地，第二控制装置包括第二滑阀和第二选择阀，用于致动第二选择阀的第一切换位置中的第三液压消耗端口或第二选择阀的第二切换位置中的第四液压消耗端口。第一和第二滑阀以常规方式控制相应的有效消耗量流量。优选地，第一滑阀和/或第二滑阀被形成为比例滑阀。
根据本发明，在压力通道中设置了在压力先导控制的截止阀的开启方向的控制通道，截止阀用于中断向第一和第二控制装置的压力供应，其中具有至少一个第一和至少一个第二压力分支通道的分支通道从截止阀上游的压力通道分支。根据本发明，第一切换位置的第一选择阀将第一压力分支通道与第一连接线路连接，并关闭第二压力分支通道。在第二切换位置，第一选择阀将第二压力分支与第二连接线路连接，并阻塞第一压力分支通道。在第一切换位置，第二选择阀将第一连接线路连接到控制通道并阻塞第二连接线路。根据本发明，第二选择阀在第二切换位置将第二连接线路连接到控制通道，并阻塞第一连接线路。
这导致根据本发明的液压阀组件的强制回路。当通过经由相应的连接线路将相应的压力分支通道连接到控制通道，第一选择阀和第二选择阀处于相应的切换位置时，控制通道中的泵压力将截止阀保持在打开位置。例如，如果第一选择阀处于第一切换位置，而第二选择阀处于第二切换位置，则第一选择阀上的第二压力线路被阻塞，以及第二选择阀上的第一连接线路被阻塞。因此，控制通道中没有泵压力。截止阀关闭，从而中断向第一和第二控制装置的压力供应。因此，在具体实例中，不会发生通过第一选择阀意外致动第一液压消耗端口，也不会发生通过第二选择阀意外致动第四液压消耗端口。
此外，本发明的解决方案具有这样的优点，不必监测选择阀的位置以便检测故障。事实上，通过将截止阀切换到关断位置，已经可以检测故障。
当然，本发明并不局限于仅能致动两组液压消耗装置，而是还可以致动三组或更多组液压消耗装置。为此，则选择阀必须设计成具有相应数量的切换位置，并必须提供相应数量的压力分支通道和连接线路。也就是说，如果要致动三组液压消耗装置，则选择阀必须设计成具有三个切换位置，并且必须提供三个压力分支通道和连接线路。如果第一选择阀和/或第二选择阀是滑阀，这是有利的。通过使用滑阀，每个选择阀都可以实现两个以上的切换位置，以使通过各自的选择阀致动两个以上的液压消耗端口。因此，也可以分别致动若干组液压消耗装置。
如果有控制通道的泄压线路通向返回通道，这是合适的。泄压线路将控制通道中的压力释放到返回通道，以便保证截止阀的快速安全响应。
在泄压线路中最好设置液压电阻器。液压电阻器尤其可以是节流阀或可调式节流阀。当截止阀切换时，液压电阻器可用于精确定义或设定，因为控制通道中剩余的残余压力发生了定义的释放。
如果截止阀在关断方向上是弹簧加载的，这是有利的。这可确保在发生故障时，弹簧力使截止阀安全地达到关断位置。
如果截止阀是提升阀，这是适当的。一方面，它具有这样的优点，不会有渗漏物由于阀座密封关闭流到第一和第二控制装置。此外，如果选择阀被设计为滑阀，则提供的提升阀也符合安全要求水平。因此，可以在很大程度上排除，例如，在选择阀的污染导致的故障的情况下，可能会发生污染导致的截止阀的关闭错误。
如果在第一选择阀上游的分支通道中提供至少一个过滤器，或者在每个压力分支通道中提供一个过滤器，这种情况也可能是有利的。这意味着实际上通常可以排除由污染引起的截止阀的故障。
如果在控制通道内设有节制阀，特别是可手动操作，这是适当的。这样，就可以快速、容易地实施“紧急停止”。可以想像的是，节制阀具有电磁体，当加电时，电磁体对抗弹簧力将节制阀保持在打开位置。通过手动中断供电，节制阀关闭，因此中断向截止阀的压力供应。因此，截止阀进入关断位置，以便中断向第一和第二控制装置的总压力供应。
如果第一选择阀和第二选择阀耦合，使得第一选择阀和第二选择阀可以各自一起切换到各自的第一切换位置或第二切换位置，这是有利的。耦合可以是，例如，电子耦合、液压耦合或机械耦合。第一选择阀和第二选择阀的同步切换进一步降低了故障风险。
此外，本发明涉及一种具有按照本发明的液压阀组件的移动液压系统。移动液压系统可以是多用途车辆的移动液压系统，例如移动式起重机或林业车辆。
下文将使用图中所示的实施例更详细地解释本发明。其在此示意性地示出。
附图说明
图1是根据本发明的液压阀组件的液压回路图。
具体实施方式
图示的液压阀组件1具有第一控制装置2和第二控制装置3。第一控制装置2共有四个液压消耗端口A1、A2、B1和B2。通过第一比例滑阀4和第一选择阀6控制有效消耗量流量。为此，通过共压通道P向第一控制装置2供应泵压力。
在所示的第一选择阀6的第一切换位置a中，连接到液压消耗端口A1、A2的第一组液压消耗装置可通过第一比例滑阀4的相应位移而被致动。根据第一比例滑阀4的位移，液压消耗端口A1或A2从压力通道P增压或通过返回通道R向罐中泄压。通过将第一选择阀6切换到第二切换位置b，连接到液压消耗端口B1、B2的第二组液压消耗装置可被相应地致动。
相应地，第二控制装置3还具有四个液压消耗端口A3、A4、B3和B4，以及第二比例滑阀5和第二选择阀7。第二控制装置3的功能与第一控制装置2的功能相同。如图所示，当第二选择阀7处于第一切换位置c时，连接到液压消耗端口A3、A4的第一组液压消耗装置可被致动。通过将第二选择阀7切换到第二切换位置d，连接到液压消耗端口B3、B4的第二组液压消耗装置可被相应地致动。
连接到液压消耗端口A1、A2、A3和A4的第一组液压消耗装置可以设计成例如控制移动式起重机的支架。因此，可以将连接到液压消耗端口B1、B2、B3和B4的第二组液压消耗装置设计成例如控制移动式起重机的桅杆。为了在待致动的组之间切换，第一选择阀6和第二选择阀7各设计为滑阀，特别是10/2滑阀。
为了防止由于第一选择阀6或第二选择阀7的故障而同时致动第一和第二组液压消耗装置，液压阀组件1具有强制回路。为此，在第一比例滑阀4和第二比例滑阀5上游的共压通道P中设置压力先导控制的截止阀9，以中断第一控制装置2和第二控制装置3的压力供应。截止阀9起压力通道关断的作用，并且通过弹簧19在关断方向上被弹簧加载，以及可以通过控制通道8在开启方向上增压。
当第一选择阀6和第二选择阀7各自在相同的切换位置时，也就意味着当两个选择阀6和7要么两者都处于第一切换位置a、c，要么两者都处于第二切换位置b、d时，控制通道8中存在压力。为此，分支通道10从截止阀9上游的压力通道P分支。如图所示，分支通道10分为第一压力分支通道11和第二压力分支通道12。如图所示，如果第一选择阀6在第一切换位置a，则第一压力分支通道11被连接到第一连接线路13。第二压力分支通道12在第一选择阀6的第一切换位置a中被阻塞。
因此，第二选择阀7的第一切换位置c中的第一连接线路13连接到控制通道8，以便通过控制通道8施加到分支通道10的压力使截止阀9对抗弹簧19的弹簧力保持打开。如果第一选择阀6和第二选择阀7各自切换到第二切换位置b、d，则第一选择阀6将第二压力分支通道12与第二连接线路14连接。第一压力分支通道11在第一选择阀6处被阻塞。然后，第二连接线路14通过第二选择阀7连接到控制通道8，而第一连接线路13在第二选择阀7处被阻塞。
如果第一选择阀6和第二选择阀7不在同一切换位置，则分支通道10不连接到控制通道8。在这种情况下，由于弹簧19的弹簧力，截止阀9移动到关断位置。为了释放控制通道8中可能存在的压力，泄压线路15从控制通道8分支并引入返回通道R。泄压线路15中设置了节流阀16形式的液压电阻器。通过控制通道8到返回通道R的这种限定的释放，降低了控制通道8中剩余的残余压力，以便保证安全响应或截止阀9的切换。当然，在这种情况下也可以想像的是，节流阀16被设计为可调节式节流阀。
为了安全原因，截止阀9被设计为提升阀。因此，截止阀9不像第一选择阀6和第二选择阀7那样被设计为滑阀。为了进一步防止截止阀9的故障，在分支10中设置了过滤器18。
此外，在泄压线路15的分支上游的控制通道8中设置了节制阀17。节制阀17具有电磁体22，在开启方向起作用，当通电时，其使节制阀17对抗弹簧20的弹簧力而保持打开。可以手动中断电磁体22的电流供应，以便节制阀17由于弹簧20的弹簧力而关闭控制通道8。所以，残余压力通过通向返回通道R的泄压线路15释放，以及截止阀9中断向第一控制装置2和第二控制装置3的压力供应。因此，节制阀17易于实施“紧急停止”。此外还有的优点是，在移动液压系统电力故障时，节制阀17也关闭控制通道8，从而中断向第一控制装置2和第二控制装置3的压力供应。
在图1所示的实施例中，第一选择阀6和第二选择阀7通过相应的电磁体被致动。如图1中的虚线所示，通过联接器25控制电磁体。因此，第一选择阀6总是与第二选择阀7同步切换。当然，也可以想像的是，联接器25是机械或液压联接器。
如图所示，液压阀组件1具有模块化设计，因此可以相应地进行扩展。特别地，明显的是第一控制装置2和第二控制装置3是完全相同的。第一控制装置2和第二控制装置3被设计为阀段(valve segments)，与连接块23和端板24一起构成液压阀组件1。截止阀9、分支通道10和节制阀17布置在连接块23中。此外，在连接块23中设置有卸压安全阀21，其在一定的极限压力下将压力通道P释放到返回通道R。端板8用于将第二控制装置3的相应线路连接到控制通道8。
因此，本发明的液压阀组件1可以容易地由其他的控制装置进行补充。此外，本发明不限于仅能致动两组液压消耗装置。还可以致动三组或更多组液压消耗装置。为此，则选择阀必须设计成具有相应数量的切换位置，并且必须提供相应数量的压力分支通道。也就是说，如果要控制三组液压消耗装置，则选择阀必须设计成具有三个切换位置，并且必须提供三个压力分支通道。
附图标记说明列表
1 液压阀组件
2 第一控制装置
3 第二控制装置
4 第一滑阀
5 第二滑阀
6 第一选择阀
7 第二选择阀
8 控制通道
9 截止阀
10 分支通道
11 第一压力分支通道
12 第二压力分支通道
13 第一连接线路
14 第二连接线路
15 泄压线路
16 液压电阻器/节流阀
17 节制阀
18 过滤器
19 截止阀弹簧
20 节制阀弹簧
21 卸压安全阀
22 电磁体
23 连接块
24 端板
25 联接器
P 压力通道
R 返回通道
A1-A4 液压消耗端口
B1-B4 液压消耗端口
a 第一选择阀的第一切换位置
b 第一选择阀的第二切换位置
c 第二选择阀的第一切换位置
d 第二选择阀的第二切换位置

Claims (10)

1.液压阀组件(1)，具有带有至少一个第一液压消耗端口(A1、A2)和一个第二液压消耗端口(B1、B2)的第一控制装置(2)，带有至少一个第三液压消耗端口(A3、A4)和一个第四液压消耗端口(B3、B4)的第二控制装置(3)，用于向所述第一控制装置(2)和所述第二控制装置(3)提供压力的共压通道(P)，以及返回通道(R)；
其中所述第一控制装置(2)具有第一滑阀(4)和第一选择阀(6)，用于致动所述第一选择阀(6)的第一切换位置(a)中的所述第一液压消耗端口(A1、A2)或所述第一选择阀(6)的第二切换位置(b)中的所述第二液压消耗端口(B1、B2)；以及
其中所述第二控制装置(3)具有第二滑阀(5)和第二选择阀(7)，用于致动所述第二选择阀(7)的第一切换位置(c)中的所述第三液压消耗端口(A3、A4)或所述第二选择阀(7)的第二切换位置(d)中的所述第四液压消耗端口(B3、B4)；
其中用于中断所述第一控制装置(2)和所述第二控制装置(3)的压力供应的截止阀(9)被设置在所述共压通道(P)中，并且通过控制通道(8)在开启方向上是压力先导控制的；
其中在所述截止阀(9)的上游，具有至少一个第一压力分支通道(11)和至少一个第二压力分支通道(12)的分支通道(10)从所述共压通道(P)分支；
其中所述第一选择阀(6)在第一切换位置(a)将第一压力分支通道(11)连接到第一连接线路(13)并阻塞第二压力分支通道(12)，以及在第二切换位置(b)中将第二压力分支通道(12)连接到第二连接线路(14)并阻塞第一压力分支通道(11)；以及
其中所述第二选择阀(7)在第一切换位置(c)将第一连接线路(13)连接到所述控制通道(8)并阻塞第二连接线路(14)，以及在第二切换位置(d)中将第二连接线路(14)连接到控制通道(8)并阻塞第一连接线路(13)。
2.根据权利要求1所述的液压阀组件(1)，其特征在于，所述第一选择阀(6)和/或所述第二选择阀(7)是滑阀。
3.根据权利要求1或2所述的液压阀组件(1)，其特征在于，泄压线路(15)从所述控制通道(8)通向返回通道(R)。
4.根据权利要求3所述的液压阀组件(1)，其特征在于，所述泄压线路(15)中设有液压电阻器(16)。
5.根据前述权利要求中任意一项所述的液压阀组件(1)，其特征在于，所述截止阀(9)在关断方向上是加载弹簧的。
6.根据前述权利要求中任意一项所述的液压阀组件(1)，其特征在于，所述截止阀(9)是提升阀。
7.根据前述权利要求中任意一项所述的液压阀组件(1)，其特征在于，在所述控制通道(8)中设置有节制阀(17)。
8.根据权利要求7所述的液压阀组件(1)，其特征在于，所述节制阀(17)可以被手动操作。
9.根据前述权利要求中任意一项所述的液压阀组件(1)，其特征在于，所述第一选择阀(6)和所述第二选择阀(7)耦合，使得所述第一选择阀(6)和所述第二选择阀(7)可以分别一起切换到各自的第一切换位置(a,c)或第二切换位置(b,d)。
10.一种移动液压系统，其特征在于具有前述权利要求中任意一项所述的液压阀组件(1)。
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