CN111997952B - 一种用于工程机械汽车底盘支腿油缸的整体多路阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于工程机械汽车底盘支腿油缸的整体多路阀，包括阀体、总控阀杆、多路工作阀杆、溢流阀、单向液压锁、单向节流阀、以及二次溢流阀，工作阀杆安装在阀体上构成三位五通换向阀，阀体具有压力油口P、回油口T、阀组接口V、有杆腔接口H，还包括两排工作油口A1‑A4、B1‑B4，其中，单向液压锁串接在有杆腔接口H上，单向节流阀用于降低单向液压锁关闭速度，二次溢流阀连接至三位五通换向阀的油口G’上，二次溢流阀的限压压力小于溢流阀的限压压力。根据本发明的下车多路阀，集成有单向液压锁，同时通过设置单向节流阀来控制单向液压锁的关闭速度，解决了单向液压锁与垂直支腿油缸自带液压锁造成的干涉问题。

Description

一种用于工程机械汽车底盘支腿油缸的整体多路阀

技术领域

本发明涉及一种用于工程机械汽车底盘支腿油缸的整体多路阀。

背景技术

在众多工程机械中，汽车底盘起到重要作用，有些设备工作时，需要水平稳定的工作平台，如汽车起重机、混凝土泵车、高空作业车等。在设备作业前，支腿油缸会 将底盘撑起，并且操作员将底盘调整水平，全程作业中，支腿油缸要保证底盘水平固 定。

图17为传统的下车多路阀原理图，每一联单独控制一根油缸，四根垂直支腿缸和四根水平支腿缸共需要八联阀片，加上进回油片，空间浪费很大。操作员在控制油缸 时需分别将每一根油缸操作到位，过程较为繁琐；油缸到位后，活塞杆位置需要保持 固定，每根油缸都需要加平衡阀或液压锁；每一联都需要加装过载阀，成本较高。

图18为对比技术的下车多路阀原理图，该多路阀由总控阀门(三位六通换向阀)和四路并联且独立操控的工作阀门(三位四通换向阀)构成，该多路阀包括工作油口 P、阀组接口V、回油口T、工作油口A1、工作油口B1，三位四通换向阀包括P口、 T口、A2和B2(A3和B3、A4和B4、A5和B5)，P口连接溢流阀，A2-A5口连接 水平支腿油缸的无杆腔，B2-B5口连接垂直支腿油缸的无杆腔，A1口连接所有油缸的 有杆腔，B1为备用油口。

上述对比技术一的溢流阀工作过程如下，当总控阀门位于中位时，P口和V口连通，将工作油液直接提供给下一阀组，当总控阀门位于左位时，P口和A1口连通，B1 至B5连接T口，所有油缸在各自工作阀门的操控下可独自回缩，当总控阀门位于右 位时，P口和B1口连通，A1口连通T口，所有油缸在各自工作阀门的操控下可独自 伸出。

当工作阀门位于中位时所有油缸静止不动，当位于左位时操控水平支腿油缸，当位于右位时操控垂直支腿油缸伸出。

上述对比技术与图17所示的下车多路阀相对比，工作阀门数量减少，利用一个总控阀门和四个工作阀门能够独立操控八个油缸的伸出和回缩动作，操作大幅简化，但 是在油缸到位后，活塞杆位置需要保持固定，每根油缸都需要加平衡阀或液压锁，成 本仍然较高。

另外，B1口与B2-B5保持连通，在B2-B5保持供油情况下，B1口无法独立断开， 使得该备用油口B1的通断不能独立操控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于工程机械汽车底盘支腿油缸的整体多路阀，通过集成单向液压锁，使得水平支腿油缸共用该单向液压锁，而无需为每个水平支腿油缸 配置液压锁或平衡阀，进而降低设备成本。

为此，本发明提供了一种用于工程机械汽车底盘支腿油缸的整体多路阀，包括阀体、总控阀杆、多路工作阀杆、以及溢流阀，所述阀体具有压力油口P、回油口T、 阀组接口V、有杆腔接口H，还包括第一排工作油口A1-A4，第二排工作油口B1-B4， 所有水平支腿油缸的无杆腔连接第一排工作油口，所述垂直支腿油缸的无杆腔连接第 二排工作油口，所有油缸的有杆腔连接有杆腔接口H，所述总控阀杆安装在阀体上， 构成三位六通换向阀，该阀具有进油侧三个油口P、P、T和出油侧三个油口V、H、B’， 位于中位时，油口P和V连通，位于左位时，油口P和H二者连通，位于右位时，油 口P和B’二者连通；所述工作阀杆安装在阀体上，构成三位五通换向阀，该阀具有进 油侧两个油口P’和T’，出油侧三个油口B、G’和A，位于中位时各油口均断开，位于 左位时，油口P’、G’和A三者连通，位于右位时油口P’和B二者连通；还包括单向 液压锁、单向节流阀、以及二次溢流阀，其中，所述单向液压锁串接在有杆腔接口H 上，所述单向节流阀用于降低单向液压锁关闭速度，所述二次溢流阀连接至三位五通换向阀的油口G’上，其中，所述溢流阀与所述压力油口P连通，所述二次溢流阀的限 压压力小于溢流阀的限压压力。

进一步地，上述总控阀杆为弹簧复位式阀杆。

进一步地，上述工作阀杆为钢球定位式阀杆。

进一步地，上述阀体包括总控部分和工作部分，其中，所述总控阀杆、溢流阀、 单向液压锁、单向节流阀和二次溢流阀位于总控部分，所述多路工作阀杆位于工作部 分。

进一步地，上述多路工作阀杆为五路工作阀杆，其中，所述四路工作阀杆对应的三位五通换向阀用于操纵底盘支腿油缸，剩余一路工作阀杆对应的三位五通换向阀的 A口封堵，B口作为备用接口。

进一步地，上述第一排工作油口和第二排工作油口二者之间设有凹区。

进一步地，上述总控阀体对应的阀体流道配置为：流道pv居中配置，流道pv左 右两侧均为流道p,位置靠左的流道p左侧为流道pb，位置靠左的流道p右侧为流道ph， 左右最外侧均为流道t，其中，所述流道p连通压力油口P，所述流道pv连通阀组接 口V，所述流道t连通回油口T。

进一步地，上述工作阀杆在阀体中的对应的若干流道配置为：流道pp居中布置，流道pp的左侧为流道ppb，流道pp的右侧为流道ppa，流道ppa的右侧为流道pg， 左右最外侧均布置流道t，其中，所述流道ppb连通工作油口B，所述流道ppa连通工 作油口A和流道pg，所述流道pg连通所述二次溢流阀。

进一步地，上述单向液压锁包括阀杆、位于阀杆顶端设置的单向阀芯、以及沿阀杆布置的若干流道，所述若干流道包括靠近阀杆顶端的流道ph、位于阀杆中间的流道 pv、以及位于阀杆尾部的流道pk，其中，所述单向节流阀设置在流道pk和流道pb之 间。

进一步地，上述单向节流阀包括后座、阀芯、以及位于二者之间的弹簧，其中， 所述阀芯具有空腔，所述阀芯的空腔与前端的流道pb通过节流孔连通，所述空腔的侧 壁上开设有油孔，所述后座的面对阀芯的一端开设有中心油孔，该中心油孔与流道pk 连通。

根据本发明的下车多路阀，集成有单向液压锁，使得水平支腿油缸共用该单向液压锁，而无需为每个水平支腿油缸配置液压锁或平衡阀，进而降低设备成本。同时通 过设置单向节流阀来控制单向液压锁的关闭速度，解决了单向液压锁与垂直支腿油缸 自带液压锁造成的干涉问题。

根据本发明的下车多路阀，集成有二次溢流阀，二次溢流阀的设定的工作压力小于溢流阀，通过设置二次溢流阀可确保在水平支腿伸出遇到障碍例如墙壁、桩身时停 止，避免支腿或被触碰物体损坏。另外，本发明使用三位五通换向阀结构，预设一流 道专门连接二次溢流阀，如此取缔了单向阀，可靠性得以保证。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为根据本发明的用于工程机械汽车底盘支腿油缸的整体多路阀(下车多路阀)的立体结构示意图一；

图2为根据本发明的下车多路阀的立体结构示意图二；

图3为根据本发明的下车多路阀的正面视图；

图4为图3所示下车多路阀的A-A剖视图；

图5为图3所示下车多路阀的B-B剖视图，其中，总控阀杆处于中位；

图6为图3所示下车多路阀的B-B剖视图，其中，总控阀杆处于左位；

图7为图3所示下车多路阀的B-B剖视图，其中，总控阀杆处于右位；

图8为由总控阀杆操控的三位六通换向阀的液压原理图；

图9为图3所示下车多路阀的C-C剖视图，其中，工作阀杆处于中位；

图10为图3所示下车多路阀的C-C剖视图，其中，总控阀杆处于右位；

图11为图3所示下车多路阀的C-C剖视图，其中，总控阀杆处于左位；

图12为由工作阀杆操控的三位五通换向阀的液压原理图；

图13为图3所示下车多路阀的D-D剖视图；

图14为图3所示下车多路阀的E-E剖视图；

图15为根据本发明的整体多路阀的液压原理图一；

图16为根据本发明的整体多路阀的液压原理图二；

图17为现有技术的多片式下车多路阀的液压原理图；以及

图18为对比技术的总控式下车多路阀的液压原理图。

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特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1至图16示出了根据本发明的一些实施例。图17所示为现有技术的下车多路阀，图18为对比技术的下车多路阀，该对比技术不构成现有技术。本整体多路阀为经 过试用可行的工业产品。

结合参照图1至图16，本发明的用于工程机械汽车底盘支腿油缸的整体多路阀包括：阀体16、总控阀杆15、五个工作阀杆10、11、12、13和14、溢流阀21、单向液 压锁22、单向节流阀23、二次溢流阀24。

阀体16为整体式阀体，阀体16分为两个部分：总控部分和工作部分，五个工作 阀杆10-14位于工作部分，其余部件(总控阀杆15、溢流阀21、单向液压锁22、单向 节流阀23、二次溢流阀24)位于总控部分。

总控部分的顶面设有压力油口P、回油口T、阀组接口V、有杆腔接口H。

工作部分的顶面设置有两排阀口，即第一排阀口B、B1、B2、B3、B4,第二排阀 口A1、A2、A3、A4,其中，B对应的阀口A被封堵，图中未标识。

第一排阀口和第二排阀口二者之间为凹区16a，该凹区改善了两排阀口所在的阀体顶面的铸件质量，同时也是本多路阀在外观上区别于其他阀门的较明显标识。

工作油口A1-A4连接各水平支腿油缸的无杆腔，所述工作油口B1-B4连接各垂直支腿油缸的无杆腔，所有水平支腿油缸和垂直支腿油缸的有杆腔连接至有杆腔接口H， 阀组接口V连通下一阀组。

工作油口B为备用阀口，例如该多路阀用于起重机时，起重机带配重，该工作油 口B连接配重油缸的无杆腔。

在本发明中，溢流阀、总控阀杆、单向液压锁阀杆、多路工作阀杆在阀体横向上 顺次排列。压力油口P、回油口T位于溢流阀21中心轴线的正上方，阀组接口V、有 杆腔接口H位于单向液压锁22的中心轴线的正上方。如此阀体内部的流道布置合理、 简化。

结合参照图4-图8，总控阀杆15安装在阀体中，与其内部开设的若干流道配合， 构成三位六通换向阀。

在三位六通换向阀中，若干流道配置方式如下：如图5所示，流道pv居中配置， 流道pv左右两侧均为流道p,位于图5中流道p左侧为流道pb，位于图5中流道p右 侧为流道ph，左右最外侧均为流道t。

流道p连通压力油口P，流道pv连通阀组接口V，流道pb连接油口B’，流道ph 通过单向液压锁连通有杆腔接口H，流道t连通回油口T。

总控阀杆为弹簧复位模式，操作员离手即复位，切断工作部分油路，保证安全性。

该总控阀杆15包括杆体152、位于杆体一端的弹簧复位机构151、位于杆体另一 端的操控结构153(与手柄等操控部件连接)。

如图5所示，中位时，流道p与流道pv接通，P口全部流量通过V口到达下个阀 组。这样在不工作时，全部流量从P到V直接供给下个阀组，能量浪费降到最低。

如图6所示，阀杆推进至左位时，流道p与流道pv封闭，流道p与流道ph接通， 流道p与流道t接通，工作部分回油。

如图7所示，阀杆推进时，流道p与pv封闭，流道p与pb接通，流道ph与T 接通，工作部分进油。

图8示出了由总控阀杆和若干流道构成的三位六通换向阀的液压原理图，图中阀门约定六个油口，进油侧三个油口为P、P、T，出油侧三个油口为V、H、B’。油口B’ 对应流道pb，为避免与工作油口B混淆，而使用标记B’，该油口B’为逻辑油口。其 中位、左位和右位分别对应图5、图6和图7。

再如图4所示，单向液压锁包括阀杆221、位于阀杆顶端设置的单向阀芯222、以 及沿阀杆布置的若干流道，所述若干流道包括靠近阀杆顶端的流道ph、位于阀杆中间 的流道pv、以及位于阀杆尾部的流道pk，其中，流道pk通过单向节流阀24连通流道 pb。

结合参照图9-图12，工作阀杆10安装在阀体中，与其内部开设的若干流道配合，构成三位五通换向阀。

在三位五通换向阀中，若干流道配置方式如下：如图8所示，流道pp居中布置， 流道pp的左侧为流道ppb，流道pp的右侧为流道ppa，流道ppa的右侧为流道pg， 左右最外侧均布置流道t。

流道ppb连通工作油口B、流道ppa连通工作油口A。

结合参照图9-图12，工作阀杆为钢球定位模式，分别控制每一根油缸，操作员离手仍可正常工作，可选择单根或多根油缸同时上升下降。

该工作阀杆10包括杆体102、钢球定位机构103、以及操纵结构101(与手柄等 操控部件连接)。

如图9所示，中位时，流道pp与流道ppa和流道ppb均封闭，流道ppa与流道 pg封闭，流道ppb与油道t封闭，油道pg与油道t封闭。

如图10所示，阀杆拉出至右位时，流道pp与流道ppb连通，流道pp与ppa封闭、 流道ppa与流道pg封闭，流道ppb与油道t封闭，油道pg与油道t封闭。此时，B口 进油，A口封闭。

如图11所示，阀杆推进至左位时，流道pp与流道ppa连通、流道pg顺次连通， 流道pp与ppb封闭，流道ppb与油道t封闭，油道pg与油道T封闭。此时，B口封 闭，A口进油，并且与二次溢流阀接通。

图12示出了由工作阀杆和若干流道构成的三位五通换向阀的液压原理图，图中阀门预定5个油口，进油侧两个油口P’、T’，出右侧三个油口B、G’、A。油口G’、P’、 T’均为逻辑油口。五个油口在中位、右位和左位的连通关系分别在图9、图10和图11 中示出。

图13示出了单向节流阀的结构原理，该单向节流阀包括后座241、阀芯242、以 及弹簧234，阀芯242的前端用于封闭阀口，该阀芯242具有空腔2423，空腔2423 与流道PP通过前端壁上开设的节流孔2421连通，空腔2423的侧壁上开设有油孔2422， 后座241的面对阀芯的一端开设有中心油孔2411，该中心油孔2411与流道pk连通。

当流道pb来压时，能够快速打开阀芯242，即单向节流阀快速打开，油液流经流 道pk(在图4中示出)，如此单向液压锁快速打开，当单向液压锁需要关闭时，流道 pk与流道pb通过节流孔2421连通，单向节流阀可降低液压锁关闭速度，避免垂直支 腿油缸(自带液压锁)出现负压，收缩不到位。

在本发明中，本申请在整体多路阀中集成液压锁，四支水平支腿油缸不需配置液压锁，单向液压锁保证水平油缸在无任何操作时，活塞杆位置不变，水平支腿不会自 动伸出。

本发明通过单向节流阀控制单向液压锁的关闭速度，解决了单向液压锁与垂直支腿油缸自带液压锁造成的干涉问题，该干涉会造成垂直油缸上升不到位的情况发生， 而垂直油缸上升不到位会引发一系列问题，例如越过操作红线。

溢流阀与所述压力油口P连通，该溢流阀的工作压力为20MPa。溢流阀保证支腿 油缸在下降时，某一联触地，即整阀停止工作。

图14示出了二次溢流阀的结构原理，该二次溢流阀的设定的工作压力为5MPa， 设置二次溢流阀可确保在水平支腿伸出遇到障碍例如墙壁、桩身时停止，避免支腿或 被触碰物体损坏。

本二次溢流阀包括调压杆231、先导阀芯弹簧232、先导阀芯233、阀座234、主 阀芯235、主阀芯弹簧236、滤网组件237、安装座238、导套239，导套239的前端 为流道pg，安装座238的前端螺接至阀体16中。

导套239上设有油孔2391，用于连通流道t，主阀芯235中设有中心孔2351，滤 网组件237设置在中心孔2351的前端口，阀座234中设有中心孔2341和阀口，该先 导阀芯233封堵该阀口，安装座238的内腔壁上设有过槽2381，该过槽2381连通小 孔流道pj连通至流道ph。

当流道pg中的压力大于设定压力时，先导阀芯233先打开，流道pg中的压力油 经由中心孔2351、中心孔2341、过槽2381向流道pb回油，然后主阀芯235打开，pg 与流道t连通，即该二次溢流阀打开回油，由于ppa与pg连通，则与ppa连通的工作 油口A维持二次溢流阀所设定的压力。

溢流阀21与二次溢流阀23相比，区别在于，溢流阀21的过槽2381接通流道t， 而本二次溢流阀的过槽2381通过小孔流道pj接通流道ph，与流道t不直接接通，如 此可以避免在大流量时回油背压影响二次溢流阀的性能，换句话说，二次溢流阀的设 定压力值稳定，不受大流量时回油背压的影响。

图15和图16示出了本整体多路阀的工作原理，本多路阀使用三位五通换向阀结构，代替三位四通换向阀，并且在A口进油时与二次溢流阀接通。而图18所示的对 比技术采用四位四通换向阀，若在A2-A5口上并联二次溢流阀，则油缸之间会发生窜 油现象，而油缸之间窜油是严禁发生的，为避免该现象，则需要在A2-A5的每个油口 上加装单向阀，然而单向阀不保证油缸回缩，同时容易卡脏，而且价格高不经济。本 发明使用三位五通换向阀结构，其一油口连接二次溢流阀，通过阀杆封闭阀口(档位 封阀)，保证位置，如此取缔了单向阀，可靠性得以保证。

与图15相比，图16还示出了预留的测压油口G1，该测压油孔G1位于阀体的前 端面上，用于测压。

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

Claims (10)

1.一种用于工程机械汽车底盘支腿油缸的整体多路阀，其特征在于，包括阀体、总控阀杆、多路工作阀杆、以及溢流阀，

所述阀体具有压力油口P、回油口T、阀组接口V、有杆腔接口H，还包括第一排工作油口A1-A4，第二排工作油口B1-B4，所有水平支腿油缸的无杆腔连接第一排工作油口，所有垂直支腿油缸的无杆腔连接第二排工作油口，所有油缸的有杆腔连接有杆腔接口H，

所述总控阀杆安装在阀体上，构成三位六通换向阀，该阀具有进油侧三个油口P1、P2、T和出油侧三个油口V、H、B’，油口P1和P2连通，位于中位时，油口P1和V连通，位于左位时，油口P2和H二者连通，位于右位时，油口P2和B’二者连通；

所述工作阀杆安装在阀体上，构成三位五通换向阀，该阀具有进油侧两个油口P’和T’，出油侧三个油口B、G’和A，位于中位时各油口均断开，位于左位时，油口P’、G’和A三者连通，位于右位时油口P’和B二者连通；

还包括单向液压锁、单向节流阀、以及二次溢流阀，其中，所述单向液压锁串接在有杆腔接口H上，所述单向节流阀用于降低单向液压锁关闭速度，所述二次溢流阀连接至三位五通换向阀的油口G’上，其中，所述溢流阀与所述压力油口P连通，所述二次溢流阀的限压压力小于溢流阀的限压压力。

2.根据权利要求1所述的用于工程机械汽车底盘支腿油缸的整体多路阀，其特征在于，所述总控阀杆为弹簧复位式阀杆。

3.根据权利要求1所述的用于工程机械汽车底盘支腿油缸的整体多路阀，其特征在于，所述工作阀杆为钢球定位式阀杆。

4.根据权利要求1所述的用于工程机械汽车底盘支腿油缸的整体多路阀，其特征在于，所述阀体包括总控部分和工作部分，其中，所述总控阀杆、溢流阀、单向液压锁、单向节流阀和二次溢流阀位于总控部分，所述多路工作阀杆位于工作部分。

5.根据权利要求1所述的用于工程机械汽车底盘支腿油缸的整体多路阀，其特征在于，所述多路工作阀杆为五路工作阀杆，其中，四路工作阀杆对应的三位五通换向阀用于操纵底盘支腿油缸，剩余一路工作阀杆对应的三位五通换向阀的A口封堵，B口作为备用接口。

6.根据权利要求1所述的用于工程机械汽车底盘支腿油缸的整体多路阀，其特征在于，所述第一排工作油口和第二排工作油口二者之间设有凹区。

7.根据权利要求1所述的用于工程机械汽车底盘支腿油缸的整体多路阀，其特征在于，所述总控阀杆对应的阀体流道配置为：流道pv居中配置，流道pv左右两侧均为流道p,位置靠左的流道p左侧为流道pb，位置靠左的流道p右侧为流道ph，左右最外侧均为流道t，其中，所述流道p连通压力油口P，所述流道pv连通阀组接口V，所述流道t连通回油口T。

8.根据权利要求7所述的用于工程机械汽车底盘支腿油缸的整体多路阀，其特征在于，所述工作阀杆在阀体中的对应的若干流道配置为：流道pp居中布置，流道pp的左侧为流道ppb，流道pp的右侧为流道ppa，流道ppa的右侧为流道pg，左右最外侧均布置流道t，其中，所述流道ppb连通工作油口B，所述流道ppa连通工作油口A和流道pg，所述流道pg连通所述二次溢流阀。

9.根据权利要求8所述的用于工程机械汽车底盘支腿油缸的整体多路阀，其特征在于，所述单向液压锁包括阀杆、位于阀杆顶端设置的单向阀芯、以及沿阀杆布置的若干流道，所述若干流道包括靠近阀杆顶端的流道ph、位于阀杆中间的流道pv、以及位于阀杆尾部的流道pk，其中，所述单向节流阀设置在流道pk和流道pb之间。

10.根据权利要求9所述的用于工程机械汽车底盘支腿油缸的整体多路阀，其特征在于，所述单向节流阀包括后座、阀芯、以及位于二者之间的弹簧，其中，所述阀芯具有空腔，所述阀芯的空腔与前端的流道pb通过节流孔连通，所述空腔的侧壁上开设有油孔，所述后座的面对阀芯的一端开设有中心油孔，该中心油孔与流道pk连通。

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