CN114412869B - 操作阀块、应急液压控制系统和作业机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压控制领域，本发明提供一种操作阀块、应急液压控制系统和作业机械，其中，操作阀块的第一进油口和第一出油口之间设置第一减压阀，第一进油口和第三出油口之间设置顺序阀；顺序阀的开启压力大于第一减压阀的调定压力。解决两个油泵作为动力源和先导油源造成了成本较高，操作复杂的缺陷。本发明提供的操作阀块，通过第一进油口与第一出油口和第三出油口之间设置第一减压阀和顺序阀，并使顺序阀的开启压力大于第一减压阀的调定压力，实现在单一压力油源的情况下输出不同的压力等级的压力油用于不同系统的顺序控制，操作简单、降低成本。

Description

操作阀块、应急液压控制系统和作业机械

技术领域

本发明涉及应急控制技术领域，尤其涉及一种操作阀块、应急液压控制系统和作业机械。

背景技术

随着作业机械的发展，系统简单，能量密度大的闭式液压系统得到了越来越广泛的应用，但是由于技术的局限性，当发动机或变速箱发生故障不能工作时，起重机失去动力源，各个动作不能动作。例如当起重机处于重物提升、回转状态时，若遇到风速较大，环境变化较大时，起重机可能会处于危险状态。严重时可能会因为不能将重物放下、回转而造成倾翻。因此需要一个应急系统对起重机进行应急操作。

目前现有的应急系统，采用外部电机带动油泵组对系统进行应急操作，其中油泵组必须包含辅助泵和主泵；在应急时主泵充当动力源，辅助泵充当先导油源。因此，同时需要两个油泵来分别实现动力源和先导油源的作用，造成了成本相对也较高，操作复杂。

发明内容

本发明提供一种操作阀块、应急液压控制系统和作业机械，用以解决现有技术中两个油泵来分别实现动力源和先导油源的作用，造成了成本相对也较高，操作复杂的缺陷，通过第一进油口分别与第一减压阀和顺序阀连接，顺序阀的开启压力大于第一减压阀的调定压力，实现在单一压力油源的情况下输出不同的压力等级的压力油用于不同系统的控制。

本发明提供一种操作阀块，包括：第一进油口、第一出油口和第三出油口；

所述第一进油口和所述第一出油口之间设置第一减压阀，所述第一进油口和所述第三出油口之间设置顺序阀；

其中，所述顺序阀的开启压力大于所述第一减压阀的调定压力。

根据本发明提供的操作阀块，还包括第二截止阀，所述第二截止阀设置在所述第三出油口和所述顺序阀之间。

根据本发明提供的操作阀块，还包括第一截止阀，第二出油口、第二减压阀和第一截止阀，所述第二减压阀设置在所述第一进油口和所述第二出油口之间，所述第一截止阀设置在所述第二出油口和所述第二减压阀之间；

其中，顺序阀的开启压力大于第二减压阀的调定压力。

根据本发明提供的操作阀块，还包括第四出油口、第五出油口和手动换向阀；

在所述手动换向阀处于第一工作位的状态下，所述顺序阀的出油口与第五出油口连接；

在所述手动换向阀处于第二工作位的状态下，所述顺序阀的出油口与所述第四出油口连通；

在所述手动换向阀处于中位的状态下，所述顺序阀的出油口封堵，所述第四出油口与第五出油口连通。

根据本发明提供的操作阀块，还包括第一卸荷口，在所述手动换向阀处于第一工作位的状态下，所述第四出油口与所述第一卸荷口连通；在所述手动换向阀处于第二工作位的状态下，所述第五出油口与所述第一卸荷口连通；在所述手动换向阀处于中位的状态下，所述第四出油口与第五出油口均与第一卸荷口连通。。

根据本发明提供的操作阀块，还包括第一溢流阀，所述第一溢流阀设置在所述第一进油口与所述第一卸荷口之间。

本发明还提供了一种应急液压控制系统，包括动力源和上述的操作阀块，所述动力源与所述第一进油口连接。

根据本发明提供的应急液压控制系统，所述动力源包括液压泵和马达，所述马达的输出端与所述液压泵连接，所述液压泵与所述第一进油口连接；

其中，所述马达与外部液压动力源连接。

根据本发明提供的应急液压控制系统，还包括油箱，所述液压泵的进油口与所述油箱连接，所述油箱为故障的主液压控制系统的供油油箱。

本发明还提供了一种作业机械，包括上述的操作阀块；

或者，所述作业机械包括上述应急液压控制系统。

本发明提供的操作阀块，通过第一进油口分别与第一出油口第三出油口之间设置第一减压阀和顺序阀，并使顺序阀的开启压力大于第一减压阀的调定压力，实现在单一压力油源的情况下输出不同的压力等级的压力油用于不同系统的顺序控制，操作简单、降低成本。

进一步，在本发明提供的应急液压控制系统和作业机械中，由于具备如上所述的操作阀块，因此同样具备如上所述的各种优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的操作阀块的液压原理图；

图2是本发明提供的应急液压控制系统的液压原理图之一；

图3是本发明提供的应急液压控制系统的液压原理图之二；

附图标记：

100：第一进油口；101：第一出油口；102：第二出油口；103：第三出油口；104：第四出油口；105：第五出油口；106：第一卸荷口；107：第二卸荷口；200：第一减压阀；201：第二减压阀；202：顺序阀；203：第一溢流阀；204：手动换向阀；205：第一单向阀；300：第一截止阀；301：第二截止阀；302：第三截止阀；

400：操作阀块；401：先导泵油路；402：辅助动作油路；403：开式泵油路；404：闭式泵油路；500：动力源；501：液压泵；502：马达；503：第二溢流阀；600：油箱。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语 “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实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图1至图3，对本发明的实施例进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本发明的示意性实施方式，并不对本发明构成限定。

如图1所示，本发明提供了一种操作阀块400，包括：第一进油口100、第一出油口101、第二出油口102和第三出油口103；第一进油口100和第一出油口101之间设置第一减压阀200，第一进油口100和第二出油口102之间设置第二减压阀201、第一进油口100和第三出油口103之间设置顺序阀202。

也就是说，液压油从第一进油口100进入操作阀块400，经过第一减压阀200从第一出油口101流出，经过第二减压阀201从第二出油口102流出，经过顺序阀202从第三出油口103流出。

其中，顺序阀202的开启压力大于第一减压阀200和第二减压阀201的调定压力。例如，液压油从第一进油口100进入后，液压油压力较低，没有达到顺序阀202的开启压力，因此，液压油通过第一减压阀200和第二减压阀201，从第一出油口101和第二出油口102流出。液压油的压力不断升高，在液压油的压力大于开启压力后，顺序阀202打开，液压油从第三出油口103流出。

换言之，在第三出油口103的压力低于顺序阀202开启压力时，在顺序阀202的作用下，第一减压阀200和第二减压阀201的进油口仍能获得足够的压力使得第一减压阀200、第二减压阀201的出油口压力维持恒定；从而使得第一出油口101连接的系统和第二出油口102连接的系统能够获得持续恒定的最高压力。例如，第一出油口101连接先导泵油路401，第二出油口102连接辅助动作油路402，第三出油口103连接开式泵油路403，三个油路可以同时供油。

本发明通过设置不同的减压阀、顺序阀能够实现在单一压力油源的情况下输出不同的压力等级的压力油用于不同系统的供油。而现有技术在实现不同压力油时，需要采用不同的油泵；现有技术的成本和体积也相比于本发明更大。

针对本发明的顺序阀202来说，在第一进油口100和第三出油口103之间设置顺序阀202，实现了第一进油口100和第三出油口103的开启压力差，从而保证第一出油口101和第二出油口102连接的第一减压阀200和第二减压阀201有足够的进油压力，保障了第一出油口101和第二出油口102输出设定的压力。顺序阀202的设置使得在执行操作时第三出油口103压力可以小于第一出油口101和第二出油口102压力，实现第三出油口103所连接的开式泵油路403压力较小时仍能正常工作。

此外，在第一减压阀200和第一出油口101之间设置有第一单向阀205，第一单向阀205的进油口与第一减压阀200的出油口连接，第一单向阀205的出油口与第一出油口101连接，实现保压，防止回流的作用。

更进一步地，第一减压阀200、第二减压阀201和顺序阀202均包括外泄油口，其中，所有外泄油口均与油箱600连接。也就是说，在操作阀块400上设置有第二卸荷口107，第一减压阀200的外泄油口、第二减压阀201的外泄油口和顺序阀202的外泄油口均与第二卸荷口107连接。

继续参考图1，在本发明的一个可选实施例中，操作阀块400还包括第一截止阀300，第一截止阀300设置在第二出油口102和第二减压阀201之间。例如，关闭第一截止阀300，第二出油口102所连接的油路不工作，液压油进入第一减压阀200，从第一出油口101流出，给第一出油口101连接的系统供油，在压力达到顺序阀202开启压力后，给第三出油口103连接的系统供油。

例如，第一出油口101与先导泵油路401连接，第三出油口103与开式泵油路403连接，关闭第一截止阀300后，先导泵油路401和开式泵油路403同时供油。基于顺序阀202的开启压力大于第一减压阀200的调定压力，实现先导泵油路401能够获得持续的最高压力，且恒定，开式泵油路403的压力与负载压力一致。

进一步地，在本发明的一个实施例中，操作阀块400还包括第二截止阀301，第二截止阀301设置在第三出油口103和顺序阀202之间。可以实现关闭第三出油口103所连接的开式泵油路403。

特别地，在本发明的另一个实施例中，操作阀块400还包括第四出油口104、第五出油口105和手动换向阀204，手动换向阀204的第三工作油口与顺序阀202的出油口连接，手动换向阀204的第一工作油口和第二工作油口分别与第四出油口104和第五出油口105连接。

换句话说，顺序阀202被开启后，能够在第三出油口103流出，也能够在第四出油口104和第五出油口105流出。例如，第四出油口104和第五出油口105连接闭式泵油路404。其中，第四出油口104和第五出油口105中的一个为进油口，一个为回油口。手动换向阀204为三位四通换向阀，在手动换向阀204处于中位时，第一工作油口与第二工作油口连通，第三工作油口封堵；开启第二截止阀301后，手动换向阀204处于中位，顺序阀202被开启后，液压油进入开式泵油路403。关闭第二截止阀301，切换手动换向阀204，顺序阀202被开启后液压油进入闭式泵油路404。

具体来说，关闭第一截止阀300和关闭第二截止阀301，能够实现第一出油口101、第四出油口104和第五出油口105同时供油，也就是，先导泵油路401和闭式泵油路404同时供油。或者，开启第一截止阀300，关闭第二截止阀301，第一出油口101、第二出油口102、第四出油口104和第五出油口105同时供油。也就是，先导泵油路401、闭式泵油路404和辅助动作油路402同时供油。

其中，顺序阀202为单向顺序阀202，即操作阀块400还包括第二单向阀，第二单向阀的出油口与顺序阀202的进油口连接，第二单向阀的进油口与顺序阀202的出油口连接，并且第二单向阀的进油口与第三工作油口连接。

此外，在本发明的其它可选实施例中，操作阀块400还包括第一卸荷口106，第一卸荷口106与手动换向阀204的第四工作油口连接。第一卸荷口106用于连接油箱600。

针对本发明的手动换向阀204而言，手动换向阀204可以为三位四通换向阀，包括第一工作油口、第二工作油口、第三工作油口和第四工作油口。第一工作油口与闭式泵油路404的一端连接，第二工作油口与闭式泵油路404的另一端连接，第三工作油口与顺序阀202连接，第四工作油口与第一卸荷口106连接。其中，在手动换向阀204处于中位状态下，第一工作油口与第二工作油口连接，第三工作油口封堵，第四工作油口分别与第一工作油口和第二工作油口连接且与第一卸荷口106连通。

进一步地，手动换向阀204在第一工作位的状态下，第一工作油口与第四工作油口连接，第二工作油口与第三工作油口连接。实现闭式泵油路404的的正转或反转中的一个。手动换向阀204在第二工作位的状态下，第一工作油口与第三工作油口连接，第二工作油口与第四工作油口连接，实现闭式泵油路404的正转或反转中的另一个。

继续参考图1，在本发明的另一个优选实施例中，操作阀块400还包括第一溢流阀203，第一溢流阀203设置在第一进油口100与第一卸荷口106之间。

其中，第一溢流阀203用于限定操作阀块400的第一最高压力。例如，在第一出油口101、第二出油口102和第三出油口103同时出油的情况下，第一出油口101和第二出油口102获得持续恒定的第二最高压力P1，其中，第二最高压力P1与第一溢流阀203设定的第一最高压力P2相等。又例如，在第一出油口101和第三出油口103同时出油的情况下，第一出油口101获得持续恒定的第二最高压力P1，其中第一最高压力P2与第二最高压力P1相等。换句话说，第一出油口101的最高压力与第一溢流阀203的限定的最高压力一致，从而保证多个油路同时供油。

此外，在第一进油口100和第一卸荷口106之间设置第三截止阀302，用于对与第一进油口100连接的液压油源进行卸荷，便于拆卸。也就是说，开启第三截止阀302对液压油源进行卸荷。

如图2所示，本发明还提供了一种应急液压控制系统，包括动力源500和上述实施例中操作阀块400，动力源500与第一进油口100连接。例如，在作业机械中包括主液压控制系统和应急液压控制系统，主液压控制系统在正常工作时，对主液压控制系统内的各个回路和执行元件进行液压控制完成动作。在主液压控制系统发生故障时，连接应急液压控制系统，并启动应急液压控制系统对各个回路和执行元件进行应急动作，避免出现各工作元件在特殊情况下出现危险状况。

继续参考图2，具体地，在本发明的一个可选实施例中，动力源500包括液压泵501和马达502，马达502的输出端与液压泵501连接，液压泵501与第一进油口100连接；其中，马达502与外部液压动力源500连接。本发明的实施例采用液压泵501和马达502组合的形式作为外部液压动力源500的转化装置，能够将外部液压动力源500的液压能转换为应急液压控制系统内部的液压能。相比如采用电机驱动，液压泵501和马达502组合的形式在同样输出对应功率时的体积更小，能量密度更高。

进一步地，在马达502的进油口和出油口连接第二溢流阀503用于放置外部液压动力源500过载。

此外，在本发明的另一个具体实施例中，应急液压控制系统还包括油箱600，液压泵501的进油口与油箱600连接，第一卸荷口106和第二卸荷口107均与油箱600连接。油箱600为故障的主液压控制系统的供油油箱。

也就是说，应急液压系统的液压泵501所采用的是主液压控制系统的液压油，一方面可以有效防止单独增设油箱600而带来的不同液压油的混合，从而影响主液压控制系统的各零部件使用寿命。另一方面，应急液压控制系统的马达502通过外部液压动力源500驱动，有单独的外部油箱，该外部油箱只需提供马达502的转动即可，因此体积可以很小。采用主液压控制系统的供油油箱作为应急液压控制系统的油箱600，避免了在应急操作工程中不断的输入液压油，造成主液压控制系统发生溢油的情况。

另外，如图3所示，本发明的操作阀块400可以包括多个第一出油口101，在多个第一出油口101和第一进油口100之间分布设置多个第一减压阀200，从而实现多层级的压力分级，实现多层次的压力油分级供油。其中，多个第一减压阀200的调定压力均小于顺序阀202的开启压力。

对应地，应急液压控制系统包括多个油路，多个油路分别与多个第一出油口101连接，实现分级控制。

本发明还提供了一种作业机械，包括上述实施例中的操作阀块400或应急液压控制系统。其中，作业机械可以为诸如起重机、挖掘机、桩机等工程机械，或者为诸如登高车、消防车等工程车辆。

本发明提供的操作阀块400，通过第一进油口100分别与第一出油口101、第二出油口102和第三出油口103之间设置第一减压阀200、第二减压阀201和顺序阀202，并使顺序阀202的开启压力大于第一减压阀200和第二减压阀201的调定压力，实现在单一压力油源的情况下输出不同的压力等级的压力油用于不同系统的顺序控制，操作简单、降低成本。

进一步，在本发明提供的应急液压控制系统和作业机械中，由于具备如上所述的操作阀块400，因此同样具备如上所述的各种优势。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种应急液压控制系统，其特征在于，包括动力源和操作阀块，所述操作阀块包括：第一进油口、第一出油口和第三出油口；所述第一进油口和所述第一出油口之间设置第一减压阀，所述第一进油口和所述第三出油口之间设置顺序阀；其中，所述顺序阀的开启压力大于所述第一减压阀的调定压力；所述动力源包括液压泵和马达，所述马达的输出端与所述液压泵连接，所述液压泵与所述第一进油口连接；其中，所述马达与外部液压动力源连接；

还包括油箱，所述液压泵的进油口与所述油箱连接，所述油箱为故障的主液压控制系统的供油油箱。

2.根据权利要求1所述的应急液压控制系统，其特征在于，所述操作阀块还包括第二截止阀，所述第二截止阀设置在所述第三出油口和所述顺序阀之间。

3.根据权利要求1或2所述的应急液压控制系统，其特征在于，所述操作阀块还包括第二出油口、第二减压阀和第一截止阀，所述第二减压阀设置在所述第一进油口和所述第二出油口之间，所述第一截止阀设置在所述第二出油口和所述第二减压阀之间；

其中，顺序阀的开启压力大于第二减压阀的调定压力。

4.根据权利要求3所述的应急液压控制系统，其特征在于，所述操作阀块还包括第四出油口、第五出油口和手动换向阀；

在所述手动换向阀处于第一工作位的状态下，所述顺序阀的出油口与所述第五出油口连接；

在所述手动换向阀处于第二工作位的状态下，所述顺序阀的出油口与所述第四出油口连通；

在所述手动换向阀处于中位的状态下，所述顺序阀的出油口封堵，所述第四出油口与所述第五出油口连通。

5.根据权利要求4所述的应急液压控制系统，其特征在于，所述操作阀块还包括第一卸荷口，在所述手动换向阀处于所述第一工作位的状态下，所述第四出油口与所述第一卸荷口连通；在所述手动换向阀处于所述第二工作位的状态下，所述第五出油口与所述第一卸荷口连通；

在所述手动换向阀处于所述中位的状态下，所述第四出油口与第五出油口均与所述第一卸荷口连通。

6.根据权利要求5所述的应急液压控制系统，其特征在于，所述操作阀块还包括第一溢流阀，所述第一溢流阀设置在所述第一进油口与所述第一卸荷口之间。

7.一种作业机械，其特征在于，包括权利要求1至6中任一项所述的应急液压控制系统。

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