CN110195466B - 清淤机械及其液压系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种清淤机械及其液压系统，所述清淤机械包括机架以及泵送机构，所述泵送机构包括泵送缸以及铲料斗，所述泵送缸与所述铲料斗固定连接，所述泵送机构与所述机架的第一位置铰接，所述液压系统包括顶升油缸、第一油泵以及第一切换阀，所述第一切换阀将所述第一油泵的出油口选择性地与所述顶升油缸的有杆腔或无杆腔连通；所述顶升油缸的一端与所述机架的第二位置铰接，所述顶升油缸的另一端与所述泵送机构铰接，所述顶升油缸能够驱动所述泵送机构相对所述第一位置转动以改变所述铲料斗的离地倾角。本申请实施例的液压系统，通过顶升油缸调节铲料斗的离地倾角，满足不同的工况需求，增强清淤机械的清淤能力。

Description

清淤机械及其液压系统

技术领域

本发明涉及环保设备技术领域，尤其涉及一种清淤机械及其液压系统。

背景技术

诸如池底、城市排水管、阴沟、涵洞、明渠等场合中会沉积大量的淤泥、污泥，人工无法进入到清理位置，因此，目前主要采用清淤机械进行清理。清淤机械配置有泵送机构、铲料斗和碎料装置，泵送机构和铲料斗连接成一刚性整体，铲料斗和碎料装置对物料进行初步处理，以便于将淤泥等物料泵送至排放位置。由于不同场合的作业工况不同，例如，有的场地为平地，清理较为顺畅，有的场地具有坡度，铲料斗和泵送机构具有较长的长度，在有坡度的地方容易爬不上坡，通过性较差。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种工况适应性较好的清淤机械及其液压系统。

为达到上述目的，本申请实施例的一方面提供一种清淤机械的液压系统，所述清淤机械包括机架以及泵送机构，所述泵送机构包括泵送缸以及铲料斗，所述泵送缸与所述铲料斗固定连接，所述泵送机构与所述机架的第一位置铰接，所述液压系统包括顶升油缸、第一油泵以及第一切换阀，所述第一切换阀将所述第一油泵的出油口选择性地与所述顶升油缸的有杆腔或无杆腔连通；所述顶升油缸的一端与所述机架的第二位置铰接，所述顶升油缸的另一端与所述泵送机构铰接，所述顶升油缸能够驱动所述泵送机构相对所述第一位置转动以改变所述铲料斗的离地倾角。

进一步地，所述第一切换阀包括第一进油口、第一回油口、第一工作油口以及第二工作油口，所述第一进油口与所述第一油泵的出油口连通，所述第一工作油口与所述顶升油缸的有杆腔连通，所述第二工作油口与所述顶升油缸的无杆腔连通；所述第一切换阀包括第一工作位、第二工作位以及第三工作位，所述第一切换阀处于第一工作位，所述第一进油口与所述第一工作油口连通，所述第一回油口与所述第二工作油口连通；所述第一切换阀处于第二工作位，所述第一进油口与所述第二工作油口连通，所述第一回油口与所述第一工作油口连通；所述第一切换阀处于第三工作位，所述第一工作油口和所述第二工作油口截止，所述第一进油口与所述第二回油口连通。

进一步地，所述液压系统包括第二切换阀以及用于驱动散热器的第一马达；所述第二切换阀包括第二进油口、第二回油口以及第三工作油口，所述第二进油口与所述第一回油口连通，所述第三工作油口与所述第一马达的进油口连通；所述第二切换阀选择性地将所述第二进油口与所述第二回油口连通或者与所述第三工作油口连通。

进一步地，所述清淤机械包括第一搅拌轴，所述液压系统还包括第二油泵、第三切换阀、以及用于驱动第一搅拌轴的第二马达，所述第二马达包括第一油口和第二油口，所述第三切换阀选择性地将所述第二油泵的出油口与所述第二马达的第一油口连通或者与所述第二马达的第二油口连通。

进一步地，所述清淤机械包括第二搅拌轴，所述液压系统还包括第四切换阀以及用于驱动所述第二搅拌轴的第三马达，所述第三马达包括第三油口和第四油口，所述第四切换阀选择性地将所述第二油泵的出油口与所述第三马达的第三油口连通或者与所述第三马达的第四油口连通。

进一步地，所述第三切换阀和/或所述第四切换阀为比例控制阀。

进一步地，所述清淤机械包括第一履带行走机构和第二履带行走机构，所述液压系统包括第五切换阀、第六切换阀、用于驱动第一履带行走机构的第四马达、以及用于驱动第二履带行走机构的第五马达；所述第五切换阀选择性地将所述第二油泵的出油口与所述第四马达的进油口连通或者与所述第四马达的回油口连通；所述第六切换阀选择性地将所述第二油泵的出油口与所述第五马达的进油口连通或者与所述第五马达的回油口连通。

进一步地，所述第五切换阀和/或所述第六切换阀为比例控制阀。

本申请实施例的另一方面提供一种清淤机械，包括上述任一种的液压系统。

进一步地，所述铲料斗的靠近所述泵送缸一端的横向两侧与所述机架铰接；所述泵送机构包括连接部，所述泵送缸的数量为两个，两所述泵送缸与所述连接部连接，所述顶升油缸连接于所述连接部和对应的所述机架之间。

本申请实施例的液压系统，通过第一油泵和第一切换阀驱动顶升油缸的伸缩，使得清淤机械可以依据不同的工况调节铲料斗的离地倾角，调整铲料斗的姿态，以满足不同的工况需求，增强清淤机械的清淤能力。

附图说明

图1为本申请一实施例的清淤机械的液压系统的液压原理示意图；

图2为图1所示液压系统中的第一油泵、顶升油缸、第一切换阀、第二切换阀、以及第一马达的液压原理示意图；

图3为本申请一实施例的清淤机械的部分结构示意图；

图4为图3的俯视图；

图5为沿图4中A-A方向的剖视图；以及

图6为图5所示的清淤机械的铲料斗相对第一位置转动一定角度后的示意图。

附图标记说明：

机架11；第一位置11a；第二位置11b；泵送缸121；铲料斗122；连接部123；第一搅拌轴13；第二搅拌轴14；第一履带行走机构15；第二履带行走机构16；第一油泵21；顶升油缸22；第一切换阀23；第一马达24；第二切换阀25；第二油泵31；第二马达32；第三切换阀33；第三马达34；第四切换阀35；第四马达36；第五切换阀37；第五马达38；第六切换阀39；第三油泵40；第一泵送油缸41；第二泵送油缸42；摆缸43

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。

本申请实施例中，固定连接指的是被连接的两者之间没有相对运动的连接方式，包括但不限于焊接、螺纹连接、卡接、插接等连接方式。

本申请实施例提供一种清淤机械，请参阅图3-图6，清淤机械包括机架11、泵送机构以及下述实施例中任一种的液压系统。泵送机构包括泵送缸121和铲料斗122，泵送缸121与铲料斗122固定连接，泵送机构与机架11的第一位置11a铰接，即泵送缸121和铲料斗122的其中之一与机架11的第一位置11a铰接，以使得泵送机构作为一个整体能够以第一位置11a为支点进行转动。进一步，本申请实施例中，泵送缸121的数量为两个，为了便于两泵送缸121和铲料斗122相对第一位置11a整体转动，本实施例中，泵送机构还包括连接两泵送缸121的连接部123，可以理解的是，连接部123的具体结构和类型不限，只要起到将两泵送缸121进行连接即可。

请参阅图1和图2，液压系统包括第一油泵21、第一切换阀23以及顶升油缸22，第一切换阀23将所述第一油泵21的出油口P选择性地与顶升油缸22的有杆腔或无杆腔连通，顶升油缸22的一端与机架11的第二位置11b铰接，顶升油缸22的另一端与泵送机构铰接，顶升油缸22在压力油的作用下更够实现伸缩，从而能够驱动泵送机构以第一位置11a为支点进行转动以改变铲料斗122的离地倾角。

所述的“离地倾角”指的是：清淤机械放置于基准面，例如地面，铲料斗122的底边与基准面的夹角即为离地倾角，示例性地，图6中的θ表示离地倾角；离地倾角不同，铲料斗122的姿态也不同。

本申请实施例的液压系统，通过第一油泵21和第一切换阀23驱动顶升油缸22的伸缩，使得清淤机械可以依据不同的工况调节铲料斗122的离地倾角，调整铲料斗122的姿态，以满足不同的工况需求，增强清淤机械的清淤能力。例如，当地面平整作业时，请参阅5，铲料斗122贴近地面，此情况下，离地倾角大致为0，以使得泵送机构能够较好的吸料；当地面不平整时，请参阅图6，通过顶升油缸22驱动铲料斗122以第一位置11a为支点，沿图6的顺时针方向转动一定角度，改变了铲料斗122的离地倾角θ，将铲料斗122稍微远离地面，以使得清淤机械具有较好的通行能力。

请参阅图2，第一切换阀23包括第一进油口p1、第一回油口t1、第一工作油口a1以及第二工作油口a2，第一进油口p1与第一油泵21的出油口P连通，第一工作油口a1与顶升油缸22的有杆腔连通，第二工作油口a2与顶升油缸22的无杆腔连通，第一回油口t1可以与低压油路连通或者是直接与油箱连通，只要能够保证顶升油缸22可以通过第一回油口t1回油，以保证顶升油缸22的正常工作即可；第一切换阀23包括第一工作位、第二工作位以及第三工作位，第一切换阀23处于第一工作位，第一进油口p1与第一工作油口a1连通，第一回油口t1与第二工作油口a2连通，此情况下，顶升油缸22缩短；第一切换阀23处于第二工作位，第一进油口p1与第二工作油口a2连通，第一回油口t1与第一工作油口a1连通，此情况下，顶升伸长；第一切换阀23处于第三工作位，第一工作油口a1和第二工作油口a2截止，第一进油口p1与第二回油口t2连通，此情况下，顶升油缸22静止不动。通过第一切换阀23的切换，使得顶升油缸22伸长、缩短或保持静止不动。

第一切换阀23的具体类型不限，只要能够实现切换油路即可。

为了便于对液压系统进行散热，清淤机械包括散热器，例如风扇；本申请实施例的液压系统还包括第二切换阀25以及用于驱动散热器的第一马达24。具体地，请继续参阅图2，第二切换阀25包括第二进油口p2、第二回油口t2以及第三工作油口a3，其中，第二进油口p2与第一回油口t1连通，也就是说，来自第一油泵21的出油口的压力油可以经第一切换阀23后流动至第二切换阀25处，第三工作油口a3与第一马达24的进油口p3连通以驱动第一马达24转动，可以理解的是，第一马达24的出油口只要能够回油即可，可以是直接回油箱，也可以连通至其他低压油路等；第二切换阀25选择性地将第二进油口p2与第二回油口t2连通或者与第三工作油口a3连通。

第二切换阀25的具体类型不限，只要能够实现切换油路即可。

以下为顶升油缸22和第一马达24的液压工作原理和工作过程。

当需要调节铲料斗122的离地倾角时，第一切换阀23视具体情况切换至第一工作位或者第二工作位，顶升油缸22相应的伸长或缩短，此情况下，如果第二切换阀25将第二进油口p2与第二回油口t2连通，则顶升油缸22内的液压油依次经第一切换阀23、第二切换阀25回油，如果第二切换阀25将第二进油口p2与第三工作油口a3连通，则顶升油缸22内的液压油依次经第一切换阀23、第二切换阀25以及第一马达24后再回油。待顶升油缸22运动到位后，第一切换阀23切换至第三工作位，此情况下，顶升油缸22处于静止不动的状态，如果第二切换阀25将第二进油口p2与第三工作油口a3连通，也就是说，来自第一油泵21的压力油依次经第一切换阀23、第二切换阀25后进入第一马达24，驱动第一马达24转动以带动散热器工作；如果第二切换阀25将第二进油口p2与第二回油口t2连通，则来自第一油泵21的压力油依次经第一切换阀23、第二切换阀25后回油。本实施例中，通过第一切换阀23和第二切换阀25的配合能满足顶升油缸22和第一马达24的驱动需求，因此可以只设置一个第一油泵21，也能保证液压系统的正常散热，还能够大幅降低生产成本。

本实施例中，请参阅图5和图6，清淤机械还包括第一搅拌轴13、第二搅拌轴14、第一履带行走机构15以及第二履带行走机构16。

请参阅图1，本申请实施例的液压系统还包括第二油泵31、第三切换阀33以及用于驱动第一搅拌轴13的第二马达32；第二马达32包括第一油口和第二油口，第三切换阀33选择性地将第二油泵31的出油口与第二马达32的第一油口连通或者与第二油口连通，以实现第二马达32的正转或反转，从而带动第一搅拌轴13正转或反转；通过第二马达32驱动第一搅拌轴13转动，能够打碎待清淤物料，有利于泵送机构顺畅地泵送物料。

进一步，液压系统还包括第四切换阀35以及用于驱动第二搅拌轴14的第三马达34，第三马达34包括第三油口和第四油口，所述第四切换阀35选择性地将所述第二油泵31的出油口与所述第三马达34的第三油口连通或者与所述第三马达34的第四油口连通，以实现第三马达34的正转或反转，从而带动第二搅拌轴14正转或反转。通过第三马达34驱动第二搅拌轴14转动，能够进一步打碎待清淤物料，有利于泵送机构更加顺畅地泵送物料。

本实施例中，第一搅拌轴13和第二搅拌轴14交叉布置，第一搅拌轴13位于第二搅拌轴14的下方，以使得第一搅拌轴13和第二搅拌轴14可以在铲料斗122的高度方向大范围覆盖，提升碎料效果。

在待清淤物料比较粘稠的情况下，可以可通过顶升油缸22驱动泵送机构转动，增大铲料斗122的离地倾角，抬高铲料斗122的背离泵送机构一侧的高度，减少第一搅拌轴13和/或第二搅拌轴14与待清淤物料的接触区域，降低第一搅拌轴13和第二搅拌轴14的负荷，进而极大地降低第一搅拌轴13和/或第二搅拌轴14卡轴的概率。

上述第三切换阀33和/或第四切换阀35的具体类型不限，示例性地，本实施例中为第三切换阀33和/或第四切换阀35的类型均为比例阀。需要说明的是，比例阀指的是一种按输入信号连续、按比例地控制液压系统的流量、压力和方向的阀。通过比例阀控制，可以实现第一搅拌轴13和/或第二搅拌轴14的无极调速，可以根据待清淤物料的类型不同来调整第一搅拌轴13和/或第二搅拌轴14的转速，以适应复杂的清淤料况，提高第一搅拌轴13和第二搅拌轴14向泵送缸121的喂料效率，降低卡轴概率。

可以理解的是，在一未示出的实施例中，清淤机械也可以只设置第一搅拌轴13或第二搅拌轴14，相应的，液压系统只设置第二马达32或第三马达34。

请参阅图3，本申请实施例的清淤机械通过第一履带行走机构15和第二履带行走机构16行走，如此可以增强清淤机械在复杂工况中的通行能力。请参阅图1，液压系统包括第五切换阀37、第六切换阀39、用于驱动第一履带行走机构15的第四马达36、以及用于驱动第二履带行走机构16的第五马达38；第五切换阀37选择性地将第二油泵31的出油口与第四马达36的进油口连通或者与第四马达36的回油口连通；第六切换阀39选择性地将第二油泵31的出油口与第五马达38的进油口连通或者与第五马达38的回油口连通。

上述第五切换阀37和第六切换阀39的具体类型不限，示例性地，本实施例中为第五切换阀37和第六切换阀39的类型均为比例阀。通过比例阀控制，可以实现清淤机械行走速度的无极调速，同时能够实现边行走边泵送的工况，特别能够适用那些流动性不是很强的待清淤物料，因此极大地提高了清淤机械的泵送适应性。

可以理解的是，泵送缸内有活塞，活塞通过泵送油缸的活塞杆进行驱动。具体地，请参阅图1，液压系统包括第三油泵40、第一泵送油缸41、第二泵送油缸42以及摆缸43，第三油泵40为第一泵送油缸41、第二泵送油缸42以及摆缸43供油。第一泵送油缸41的活塞杆的端部与其中一泵送缸121内的活塞固定连接，第二泵送油缸42的活塞杆的端部与其中另一泵送缸121内的活塞固定连接，第三油泵40驱动第一泵送油缸41和第二泵送油缸42协同动作，以驱动两泵送缸121交替作业，在摆缸43的配合下，能够实现两泵送缸121连续泵送物料。

为了使得清淤机械结构布局紧凑、合理，本申请实施例中，请参阅图4，铲料斗122的靠近泵送缸121一端的横向两侧与机架11铰接，顶升油缸22连接于连接部123和对应的机架11之间，例如，顶升油缸22大致呈竖向布置，顶升油缸22的底端与连接部123铰接，顶升油缸22的顶端与机架11铰接。

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 (9)

1.清淤机械的液压系统，其特征在于，所述清淤机械包括机架(11) 、第一搅拌轴(13)、第二搅拌轴(14)以及泵送机构，所述泵送机构包括泵送缸(121)以及铲料斗(122)，所述泵送缸(121)与所述铲料斗(122)固定连接，所述泵送机构与所述机架(11)的第一位置(11a)铰接，所述液压系统包括顶升油缸(22)、第一油泵(21)以及第一切换阀(23)，所述第一切换阀(23)将所述第一油泵(21)的出油口选择性地与所述顶升油缸(22)的有杆腔或无杆腔连通；所述顶升油缸(22)的一端与所述机架(11)的第二位置(11b)铰接，所述顶升油缸(22)的另一端与所述泵送机构铰接，所述顶升油缸(22)能够驱动所述泵送机构相对所述第一位置(11a)转动以改变所述铲料斗(122)的离地倾角，第一搅拌轴(13)和第二搅拌轴(14)交叉布置，第一搅拌轴(13)位于第二搅拌轴(14)的下方。

2.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述第一切换阀(23)包括第一进油口、第一回油口、第一工作油口以及第二工作油口，所述第一进油口与所述第一油泵(21)的出油口连通，所述第一工作油口与所述顶升油缸(22)的有杆腔连通，所述第二工作油口与所述顶升油缸(22)的无杆腔连通；所述第一切换阀(23)包括第一工作位、第二工作位以及第三工作位，所述第一切换阀(23)处于第一工作位，所述第一进油口与所述第一工作油口连通，所述第一回油口与所述第二工作油口连通；所述第一切换阀(23)处于第二工作位，所述第一进油口与所述第二工作油口连通，所述第一回油口与所述第一工作油口连通；所述第一切换阀(23)处于第三工作位，所述第一工作油口和所述第二工作油口截止，所述第一进油口与所述第一回油口连通。

3.根据权利要求2所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统包括第二切换阀(25)以及用于驱动散热器的第一马达(24)；所述第二切换阀(25)包括第二进油口、第二回油口以及第三工作油口，所述第二进油口与所述第一回油口连通，所述第三工作油口与所述第一马达(24)的进油口连通；所述第二切换阀(25)选择性地将所述第二进油口与所述第二回油口连通或者与所述第三工作油口连通。

4.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统还包括第二油泵(31)、第三切换阀(33)、以及用于驱动第一搅拌轴(13)的第二马达(32)，所述第二马达(32)包括第一油口和第二油口，所述第三切换阀(33)选择性地将所述第二油泵(31)的出油口与所述第二马达(32)的第一油口连通或者与所述第二马达(32)的第二油口连通。

5.根据权利要求4所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统还包括第四切换阀(35)以及用于驱动所述第二搅拌轴(14)的第三马达(34)，所述第三马达(34)包括第三油口和第四油口，所述第四切换阀(35)选择性地将所述第二油泵(31)的出油口与所述第三马达(34)的第三油口连通或者与所述第三马达(34)的第四油口连通。

6.根据权利要求5所述的液压系统，其特征在于，所述第三切换阀(33)和/或所述第四切换阀(35)为比例控制阀。

7.根据权利要求4所述的液压系统，其特征在于，所述清淤机械包括第一履带行走机构(15)和第二履带行走机构(16)，所述液压系统包括第五切换阀(37)、第六切换阀(39)、用于驱动第一履带行走机构(15)的第四马达(36)、以及用于驱动第二履带行走机构(16)的第五马达(38)；所述第五切换阀(37)选择性地将所述第二油泵(31)的出油口与所述第四马达(36)的进油口连通或者与所述第四马达(36)的回油口连通；所述第六切换阀(39)选择性地将所述第二油泵(31)的出油口与所述第五马达(38)的进油口连通或者与所述第五马达(38)的回油口连通。

8.根据权利要求7所述的液压系统，其特征在于，所述第五切换阀(37)和/或所述第六切换阀(39)为比例控制阀。

9.清淤机械，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的液压系统，所述铲料斗(122)的靠近所述泵送缸(121)一端的横向两侧与所述机架(11)铰接；所述泵送机构包括连接部(123)，所述泵送缸(121)的数量为两个，两所述泵送缸(121)与所述连接部(123)连接，所述顶升油缸(22)连接于所述连接部(123)和对应的所述机架(11)之间。

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