CN112211866A - 大臂控制回路 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压技术领域，尤其涉及一种大臂控制回路，包括：大臂油缸，包括有杆腔和无杆腔；敲罐阀，包括设有阀芯行程调节杆的插装阀组件和与插装阀组件的控制口相连接的先导控制阀，插装阀组件的第一油口和第二油口分别与有杆腔和无杆腔相连通；以及集成阀块，包括三位四通电磁阀、进油口、回油口、与无杆腔相连通的第一进出油口和与有杆腔相连通的第二进出油口，三位四通电磁阀的进液口连接进油口，三位四通电磁阀的第一出液口和第二出液口分别连接第一进出油口和第二进出油口，三位四通电磁阀的排液口连接回油口。通过调节插装阀组件的阀芯行程调节杆，可以调节插装阀组件阀芯开启的开度大小，控制阀口的通流面积，有效调节大臂敲罐速度。

Description

大臂控制回路

技术领域

本发明涉及液压技术领域，尤其涉及一种大臂控制回路。

背景技术

在钢铁的冶炼过程中，会产生大量的副产品——矿渣，这种矿渣需要从冶炼厂通过铁路运送到固定场所进行处理，而渣罐车就是承接转炉或电炉炉渣、铁水预处理渣及钢水精炼渣，然后运送到渣处理处。高温的钢渣用渣罐车装运到固定场所后需要自动倾翻卸渣，所以渣罐车的稳定性、可靠性具有至关重要的作用。

目前渣罐车大臂控制系统主要采用盖板式插装阀及多路阀技术实现大臂速度控制，包括敲罐工况的实现。渣罐车敲罐系统普遍没有调速设置功能，导致敲罐过程冲击过大，这无疑对支腿及车架等钢结构带来居多质量隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够实现敲罐速度可调节的大臂控制回路，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种大臂控制回路，包括：大臂油缸，包括有杆腔和无杆腔；敲罐阀，包括设有阀芯行程调节杆的插装阀组件和与插装阀组件的控制口相连接的先导控制阀，插装阀组件的第一油口和第二油口分别与有杆腔和无杆腔相连通；以及集成阀块，包括三位四通电磁阀、进油口、回油口、与无杆腔相连通的第一进出油口和与有杆腔相连通的第二进出油口，三位四通电磁阀的进液口连接进油口，三位四通电磁阀的第一出液口和第二出液口分别连接第一进出油口和第二进出油口，三位四通电磁阀的排液口连接回油口。

优选地，集成阀块还包括梭阀和用于连接先导压力油源的外控先导口，梭阀的两个进液口分别连接进油口和外控先导口，梭阀的出液口通过先导油路连接先导控制阀的进液口。

优选地，三位四通电磁阀为先导式比例阀，先导式比例阀的先导控制油口连接先导油路。

优选地，三位四通电磁阀的第二出液口和第二进出油口通过液控单向阀相连接，且液控单向阀的入口连接三位四通电磁阀的第二出液口；集成阀块还包括第一单向阀、两位三通电磁阀和泄油口，第一单向阀的入口和出口分别连接进油口和两位三通电磁阀的进液口，两位三通电磁阀的出液口连接液控单向阀的控制口，两位三通电磁阀的排液口连接泄油口。

优选地，三位四通电磁阀的第二出液口和液控单向阀的入口通过单向节流阀相连接，单向节流阀包括相并联的节流阀和第二单向阀，且第二单向阀的入口连接三位四通电磁阀的第二出液口。

优选地，三位四通电磁阀的第一出液口和第一进出油口通过平衡阀相连接，平衡阀的控制口连接第二单向阀的出口。

优选地，泄油口通过泄油路连接先导控制阀的排液口。

优选地，第二进出油口和回油口通过溢流阀相连接。

优选地，第一进出油口和回油口通过截止阀相连接。

优选地，大臂油缸和敲罐阀均设有两个，两个大臂油缸的有杆腔相连通，两个大臂油缸的无杆腔相连通。

与现有技术相比，本发明具有显著的进步：

本发明的大臂控制回路中，敲罐阀采用设有阀芯行程调节杆的插装阀组件和先导控制阀，在敲罐工况下，由先导控制阀作用使插装阀组件的阀芯开启时，通过调节插装阀组件的阀芯行程调节杆，可以调节插装阀组件阀芯开启的开度大小，控制阀口的通流面积，从而有效调节大臂敲罐速度，实现敲罐冲击程度的预期精调和敲罐冲击力的控制。

附图说明

图1是本发明实施例的大臂控制回路的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、大臂油缸 101、有杆腔

102、无杆腔 2、敲罐阀

2.1、插装阀组件 2a、插装阀组件的第一油口

2b、插装阀组件的第二油口 2c、插装阀组件的控制口

2.2、先导控制阀 2P、先导控制阀的进液口

2A、先导控制阀的第一出液口 2B、先导控制阀的第二出液口

2T、先导控制阀的排液口 3、集成阀块

3P、进油口 3T、回油口

3A、第一进出油口 3B、第二进出油口

3K、外控先导口 3L、泄油口

4、三位四通电磁阀 4P、三位四通电磁阀的进液口

4A、三位四通电磁阀的第一出液口 4B、三位四通电磁阀的第二出液口

4T、三位四通电磁阀的排液口 5、梭阀

7、液控单向阀 7a、液控单向阀的控制口

8、第一单向阀 9、两位三通电磁阀

9P、两位三通电磁阀的进液口 9A、两位三通电磁阀的出液口

9T、两位三通电磁阀的排液口 10、节流阀

11、第二单向阀 12、平衡阀

12a、平衡阀的控制口 14、溢流阀

15、截止阀 100、先导油路

200、泄油路

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，本发明的大臂控制回路的一种实施例。本实施例的大臂控制回路包括大臂油缸1、敲罐阀2和集成阀块3。

其中，大臂油缸1包括有杆腔101和无杆腔102，有杆腔101容纳活塞杆。

敲罐阀2包括设有阀芯行程调节杆的插装阀组件2.1和与插装阀组件2.1的控制口2c相连接的先导控制阀2.2，通过先导控制阀2.2向插装阀组件2.1的控制口2c卸压或加压实现插装阀组件2.1阀芯的开启或关闭，从而实现插装阀组件2.1的第一油口2a和第二油口2b的导通或不导通。插装阀组件2.1的第一油口2a与大臂油缸1的有杆腔101相连通，插装阀组件2.1的第二油口2b与大臂油缸1的无杆腔102相连通。第一油口2a和第二油口2b不导通时，大臂油缸1的有杆腔101与无杆腔102相隔离。第一油口2a和第二油口2b导通时，大臂油缸1的有杆腔101与无杆腔102相连通，此时大臂油缸1的活塞杆被大臂拖动做近似自由落体运动，大臂进行敲罐动作。通过调节插装阀组件2.1的阀芯行程调节杆，可以调节插装阀组件2.1的第一油口2a和第二油口2b导通时插装阀组件2.1阀芯开启的开度大小，控制阀口的通流面积，从而有效调节大臂敲罐速度，实现敲罐冲击程度的预期精调和敲罐冲击力的控制。

集成阀块3包括三位四通电磁阀4、进油口3P、回油口3T、第一进出油口3A和第二进出油口3B。三位四通电磁阀4包括进液口4P、第一出液口4A、第二出液口4B和排液口4T，其具有三个阀位，分别为呈闭锁状态的中位、进液口4P与第一出液口4A相连通且第二出液口4B与排液口4T相连通的左位、以及进液口4P与第二出液口4B相连通且第一出液口4A与排液口4T相连通的右位。三位四通电磁阀4的进液口4P连接集成阀块3的进油口3P，进油口3P用于连接外部压力油源，可以向三位四通电磁阀4的进液口4P输入压力油。三位四通电磁阀4的第一出液口4A连接集成阀块3的第一进出油口3A，第一进出油口3A与大臂油缸1的无杆腔102相连通。三位四通电磁阀4的第二出液口4B连接集成阀块3的第二进出油口3B，第二进出油口3B与大臂油缸1的有杆腔101相连通。三位四通电磁阀4的排液口4T连接集成阀块3的回油口3T，回油口3T用于输出回油。由此，可以通过三位四通电磁阀4的换向实现向大臂油缸1的无杆腔102或有杆腔101输入压力油，驱动大臂油缸1的活塞杆实现双向动作，从而实现采用该大臂油缸1的特种车辆(如渣罐车)的功能动作。

本实施例中，优选地，先导控制阀2.2的先导油源外控，且有多路选择输入油源。具体为，先导控制阀2.2包括进液口2P、第一出液口2A、第二出液口2B和排液口2T；集成阀块3还包括梭阀5、外控先导口3K和泄油口3L，外控先导口3K用于连接外部先导压力油源。梭阀5的两个进液口分别连接集成阀块3的进油口3P和外控先导口3K，梭阀5的出液口通过先导油路100连接先导控制阀2.2的进液口2P，通过梭阀5可以选择集成阀块3的进油口3P导入的外部压力油源和外控先导口3K导入的外部先导压力油源中压力较高的压力油源作为先导油源经先导油路100送入先导控制阀2.2的进液口2P。集成阀块3的泄油口3L用于泄油，泄油口3L通过泄油路200连接先导控制阀2.2的排液口2T。先导控制阀2.2的第一出液口2A连接插装阀组件2.1的控制口2c，先导控制阀2.2的第二出液口2B连接插装阀组件2.1设于盖板下方的控制腔。先导控制阀2.2断电时，先导控制阀2.2的进液口2P与第一出液口2A导通，送入先导控制阀2.2的进液口2P的先导油源经第一出液口2A输出并压力作用在插装阀组件2.1的控制口2c上，使插装阀组件2.1的阀芯保持闭锁状态，插装阀组件2.1的第一油口2a和第二油口2b不导通，此时，经梭阀5选择的高压先导油源对大臂油缸1起到保压作用，由于该先导油源采用集成阀块3的进油口3P或外控先导口3K导入的外部油源，其来自大臂油缸1外部，因此，即便此时先导控制阀2.2因自身间隙原因存在内泄，大臂油缸1的保压效果也不会受到影响。先导控制阀2.2得电时，先导控制阀2.2的进液口2P与第二出液口2B导通，先导控制阀2.2的第一出液口2A与排液口2T导通，使得作用在插装阀组件2.1的控制口2c上的压力消失，插装阀组件2.1的阀芯开启，插装阀组件2.1的第一油口2a和第二油口2b导通，送入先导控制阀2.2的进液口2P的先导油源则经第二出液口2B进入插装阀组件2.1设于盖板下方的控制腔中，可辅助顶开插装阀组件2.1的阀芯，保证插装阀组件2.1的阀芯顺畅开启。

本实施例的大臂控制回路中，先导控制阀2.2的先导油源采用外控式，且通过梭阀5引入外部压力油源接口，在提高系统快降等工况可靠性的同时，也由于减少了内泄源，进一步提高了阀中位时的保压性能。

优选地，三位四通电磁阀4可以为先导式比例阀，该先导式比例阀的先导控制油口连接先导油路100，则先导油路100中的先导油源还可以送入该先导式比例阀的先导控制油口，实现先导式比例阀的先导开启。

本实施例中，优选地，集成阀块3还包括液控单向阀7、第一单向阀8和两位三通电磁阀9。三位四通电磁阀4的第二出液口4B和集成阀块3的第二进出油口3B通过液控单向阀7相连接，液控单向阀7的入口连接三位四通电磁阀4的第二出液口4B，液控单向阀7的出口连接集成阀块3的第二进出油口3B。两位三通电磁阀9包括进液口9P、出液口9A和排液口9T，其具有出液口9A和排液口9T相连通的左位、以及进液口9P和出液口9A相连通的右位，中间的中位为过渡位。第一单向阀8的入口连接集成阀块3的进油口3P，第一单向阀8的出口连接两位三通电磁阀9的进液口9P，两位三通电磁阀9的出液口9A连接液控单向阀7的控制口7a，两位三通电磁阀9的排液口9T连接集成阀块3的泄油口3L。当两位三通电磁阀9处于左位时，液控单向阀7的控制口7a处无压力油输入，此时液控单向阀7可以在三位四通电磁阀4的第二出液口4B的来油作用下正向开启；当两位三通电磁阀9处于右位时，可以由两位三通电磁阀9向液控单向阀7的控制口7a输入压力油，控制液控单向阀7反向开启。

进一步，优选地，三位四通电磁阀4的第二出液口4B和液控单向阀7的入口通过单向节流阀相连接，该单向节流阀包括相并联的节流阀10和第二单向阀11，第二单向阀11的入口连接三位四通电磁阀4的第二出液口4B，第二单向阀11的出口连接液控单向阀7的入口。通过该单向节流阀，可以在大臂油缸1的有杆腔101泄油时实现大臂下降速度的调节，提高下放稳定性，同时保证控制液控单向阀7反向开启的正常流畅。

进一步，优选地，三位四通电磁阀4的第一出液口4A和集成阀块3的第一进出油口3A通过平衡阀12相连接，平衡阀12的入口连接三位四通电磁阀4的第一出液口4A，平衡阀12的出口连接集成阀块3的第一进出油口3A，平衡阀12的控制口12a连接单向节流阀中第二单向阀11的出口。当第二单向阀11的出口有压力油作用于平衡阀12的控制口12a时，可以将平衡阀12反向开启。

本实施例中，出于安全考虑，优选地，集成阀块3的第二进出油口3B和回油口3T可以通过溢流阀14相连接。集成阀块3的第一进出油口3A和回油口3T可以通过截止阀15相连接。

本实施例的大臂控制回路控制大臂油缸1工作的原理如下。

大臂保持初始状态：外部压力油源从集成阀块3的进油口3P进入，三位四通电磁阀4和两位三通电磁阀9均处于中位。外部先导压力油源从集成阀块3的外控先导口3K进入，通过梭阀5选择集成阀块3的进油口3P导入的外部压力油源和外控先导口3K导入的外部先导压力油源中压力较高的压力油源作为先导油源经先导油路100送入先导控制阀2.2的进液口2P。先导控制阀2.2断电，使插装阀组件2.1的阀芯保持闭锁状态。此时，插装阀组件2.1的第一油口2a和第二油口2b不导通，大臂油缸1的有杆腔101与无杆腔102有效隔离且均无压力油输入，故大臂油缸1保持初始状态不动，由大臂油缸1驱动的大臂亦保持初始状态不动。

收臂工况：三位四通电磁阀4换向至右位，两位三通电磁阀9保持中位，先导控制阀2.2保持断电。外部压力油源依次经过集成阀块3的进油口3P、三位四通电磁阀4的进液口4P和第二出液口4B、单向节流阀中的第二单向阀11、液控单向阀7、集成阀块3的第二进出油口3B送入大臂油缸1的有杆腔101，使大臂油缸1的有杆腔101进油，此时，液控单向阀7在外部压力油源来油作用下正向开启。大臂油缸1的无杆腔102的回油依次经过集成阀块3的第一进出油口3A、平衡阀12、三位四通电磁阀4的第一出液口4A和排液口4T回流至集成阀块3的回油口3T，实现大臂油缸1的无杆腔102回油，此时，平衡阀12反向开启，平衡阀12的反向开启由第二单向阀11的出口的压力油作用于平衡阀12的控制口12a实现。在收臂工况下，当收臂过载、压力过大时，大臂油缸1的有杆腔101内的压力油可以依次经过集成阀块3的第二进出油口3B和溢流阀14流至集成阀块3的回油口3T，溢流阀14起到溢流泄压的作用，可防止收臂过载，保护系统。

推臂工况：三位四通电磁阀4换向至左位，两位三通电磁阀9换向至右位，先导控制阀2.2保持断电。外部压力油源依次经过集成阀块3的进油口3P、三位四通电磁阀4的进液口4P和第一出液口4A、平衡阀12、集成阀块3的第一进出油口3A送入大臂油缸1的无杆腔102，使大臂油缸1的无杆腔102进油。大臂油缸1的有杆腔101的回油依次经过集成阀块3的第二进出油口3B、液控单向阀7、单向节流阀中的节流阀10、三位四通电磁阀4的第二出液口4B和排液口4T回流至集成阀块3的回油口3T，实现大臂油缸1的有杆腔101回油，此时，外部压力油源还依次经过集成阀块3的进油口3P、第一单向阀8、两位三通电磁阀9的进液口9P和出液口9A送入液控单向阀7的控制口7a，控制液控单向阀7反向开启。当大臂油缸1的有杆腔101的回油压力过高时，大臂油缸1的有杆腔101的回油可以依次经过集成阀块3的第二进出油口3B和溢流阀14回流至集成阀块3的回油口3T。在推臂工况结束后，两位三通电磁阀9换向至左位，液控单向阀7的控制口7a处的压力油可以经两位三通电磁阀9的出液口9A和排液口9T流至集成阀块3的泄油口3L，实现泄油，使得液控单向阀7能够切换至正向开启状态。

敲罐工况：先导控制阀2.2得电，使插装阀组件2.1的阀芯开启。此时，插装阀组件2.1的第一油口2a和第二油口2b导通，大臂油缸1的有杆腔101与无杆腔102相连通，可以实现大臂油缸1的活塞杆近似自由落体运动，大臂进行敲罐动作。通过调节插装阀组件2.1的阀芯行程调节杆，可以调节插装阀组件2.1的第一油口2a和第二油口2b导通时插装阀组件2.1阀芯开启的开度大小，控制阀口的通流面积，从而有效调节大臂敲罐速度，实现敲罐冲击程度的预期精调和敲罐冲击力的控制。

卸罐工况：手动开启截止阀15，使大臂油缸1的无杆腔102的压力油依次经过集成阀块3的第一进出油口3A和截止阀15流至集成阀块3的回油口3T，实现释放大臂油缸1的无杆腔102内的压力油；将两位三通电磁阀9换向至右位，使外部压力油源依次经过集成阀块3的进油口3P、第一单向阀8、两位三通电磁阀9的进液口9P和出液口9A送入液控单向阀7的控制口7a，控制液控单向阀7反向开启，从而使大臂油缸1的有杆腔101的压力油依次经过集成阀块3的第二进出油口3B、液控单向阀7、单向节流阀中的节流阀10、三位四通电磁阀4的第二出液口4B和排液口4T回流至集成阀块3的回油口3T，实现释放大臂油缸1的有杆腔101压力油。

通常，特种车辆(如渣罐车)上设有两个大臂油缸，分别作为左大臂油缸和右大臂油缸。本实施例中，优选地，大臂油缸1和敲罐阀2均设有两个，两个大臂油缸1的有杆腔101相连通，两个大臂油缸1的无杆腔102相连通。两个敲罐阀2插装阀组件2.1的第一油口2a均与两个大臂油缸1的有杆腔101相连通，两个敲罐阀2插装阀组件2.1的第二油口2b均与两个大臂油缸1的无杆腔102相连通；先导油路100同时连接两个敲罐阀2先导控制阀2.2的进液口2P，泄油路200同时连接两个敲罐阀2先导控制阀2.2的排液口2T。由此，可以通过集成阀块3和两个敲罐阀2控制两个大臂油缸1同时动作。

以上所述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替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种大臂控制回路，其特征在于，包括：

大臂油缸(1)，包括有杆腔(101)和无杆腔(102)；

敲罐阀(2)，包括设有阀芯行程调节杆的插装阀组件(2.1)和与所述插装阀组件(2.1)的控制口(2c)相连接的先导控制阀(2.2)，所述插装阀组件(2.1)的第一油口(2a)和第二油口(2b)分别与所述有杆腔(101)和所述无杆腔(102)相连通；以及

集成阀块(3)，包括三位四通电磁阀(4)、进油口(3P)、回油口(3T)、与所述无杆腔(102)相连通的第一进出油口(3A)和与所述有杆腔(101)相连通的第二进出油口(3B)，所述三位四通电磁阀(4)的进液口(4P)连接所述进油口(3P)，所述三位四通电磁阀(4)的第一出液口(4A)和第二出液口(4B)分别连接所述第一进出油口(3A)和所述第二进出油口(3B)，所述三位四通电磁阀(4)的排液口(4T)连接所述回油口(3T)。

2.根据权利要求1所述的大臂控制回路，其特征在于，所述集成阀块(3)还包括梭阀(5)和用于连接先导压力油源的外控先导口(3K)，所述梭阀(5)的两个进液口分别连接所述进油口(3P)和所述外控先导口(3K)，所述梭阀(5)的出液口通过先导油路(100)连接所述先导控制阀(2.2)的进液口(2P)。

3.根据权利要求2所述的大臂控制回路，其特征在于，所述三位四通电磁阀(4)为先导式比例阀，所述先导式比例阀的先导控制油口连接所述先导油路(100)。

4.根据权利要求1所述的大臂控制回路，其特征在于，所述三位四通电磁阀(4)的第二出液口(4B)和所述第二进出油口(3B)通过液控单向阀(7)相连接，且所述液控单向阀(7)的入口连接所述三位四通电磁阀(4)的第二出液口(4B)；所述集成阀块(3)还包括第一单向阀(8)、两位三通电磁阀(9)和泄油口(3L)，所述第一单向阀(8)的入口和出口分别连接所述进油口(3P)和所述两位三通电磁阀(9)的进液口(9P)，所述两位三通电磁阀(9)的出液口(9A)连接所述液控单向阀(7)的控制口(7a)，所述两位三通电磁阀(9)的排液口(9T)连接所述泄油口(3L)。

5.根据权利要求4所述的大臂控制回路，其特征在于，所述三位四通电磁阀(4)的第二出液口(4B)和所述液控单向阀(7)的入口通过单向节流阀相连接，所述单向节流阀包括相并联的节流阀(10)和第二单向阀(11)，且所述第二单向阀(11)的入口连接所述三位四通电磁阀(4)的第二出液口(4B)。

6.根据权利要求5所述的大臂控制回路，其特征在于，所述三位四通电磁阀(4)的第一出液口(4A)和所述第一进出油口(3A)通过平衡阀(12)相连接，所述平衡阀(12)的控制口(12a)连接所述第二单向阀(11)的出口。

7.根据权利要求4所述的大臂控制回路，其特征在于，所述泄油口(3L)通过泄油路(200)连接所述先导控制阀(2.2)的排液口(2T)。

8.根据权利要求1所述的大臂控制回路，其特征在于，所述第二进出油口(3B)和所述回油口(3T)通过溢流阀(14)相连接。

9.根据权利要求1所述的大臂控制回路，其特征在于，所述第一进出油口(3A)和所述回油口(3T)通过截止阀(15)相连接。

10.根据权利要求1至9中任意一项所述的大臂控制回路，其特征在于，所述大臂油缸(1)和所述敲罐阀(2)均设有两个，两个所述大臂油缸(1)的有杆腔(101)相连通，两个所述大臂油缸(1)的无杆腔(102)相连通。

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