CN116181719A - 矿用自卸车举升阀先导控制装置、举升系统及举升方法 - Google Patents

矿用自卸车举升阀先导控制装置、举升系统及举升方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种矿用自卸车举升阀先导控制装置，包括先导减压控制阀组，先导减压控制阀组包括：第一减压阀、输出单向阀、输出溢流阀、第二减压阀、第三减压阀、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、梭阀。本发明还公开了一种矿用自卸车举升系统以及矿用自卸车举升方法。本发明将所有液压油管和减压阀组移出至驾驶室外面，有效地提高了安全性，同时也提升了操作的舒适性。

Description

矿用自卸车举升阀先导控制装置、举升系统及举升方法
技术领域
本发明属于矿用自卸车液压举升技术领域，具体涉及一种矿用自卸车举升阀先导控制装置、举升系统及举升方法。
背景技术
矿用自卸车属于非公路自卸车，主要用于大型露天矿山矿石、矿料的运输，矿用自卸车主要由车架、发动机、传动箱、后桥、驾驶室总成、举升缸、举升阀等组成，其中举升阀先导控制装置是矿用自卸车的重要组成部分，尤其对自卸车的工作可靠性和操作舒适性有着至关重要的影响。
如图1所示，是现有技术中矿用自卸车举升系统的结构原理图。
目前矿用自卸车举升阀先导控制装置一般是由减压阀组7、举升手柄6以及液压管路等组成；车辆在起动后，发动机带动转向泵运转并输出压力油到减压阀组7的输入口(P口)，压力油经减压阀71将压力油减压到30bar并通过单向阀72进入到蓄能器8，溢流阀73的设置使进入蓄能器8的压力油最高压力值不超过35bar，蓄能器8内的压力油经减压阀组7的输出口(C口)为举升手柄6的输入口(A口)供油，举升手柄6设置有举升、下降、浮动、保持4个操作位置。
司机操作举升手柄6在下降位置，举升手柄6的第二输出口(C2口)输出压力油到主举升阀3的第一控制口(Pac口)，压力值是21bar；此时第二输出口(B口)、主举升阀3的输入口(P口)导通，液压泵2输出油液经主举升阀3的第二输出口(B口)作用在第一举升缸4和第二举升缸5的小腔，车厢实现下降动作。
司机操作举升手柄6在举升位置，举升手柄6的第一输出口(C1口)输出压力油到主举升阀3的第二控制口(Pbc口)，压力值是21bar；此时第一输出口(A口)、主举升阀3的输入口(P口)导通，液压泵2输出油液经主举升阀3的第一输出口(A口)作用在第一举升缸4和第二举升缸5的大腔，车厢实现了举升动作。
司机操作举升手柄6在浮动位置，举升手柄6的第二输出口(C2口)输出压力油到主举升阀3的第一控制口(Pac口)，压力值是13bar，此时主举升阀3的A口、B口的油液经副回油口(T2口)直接与液压油箱1连通，车厢实现浮动动作。
司机操作手柄在保持位置，举升手柄6的C1口、2C口均没有压力油输出给主举升阀3的Pac口、Pbc口，此时液压泵2输出油液经主举升阀3的主回油口(T口)回到液压油箱1，主举升阀3的A口、B口均完全关闭没有油液流动，车厢实现了保持动作。
来自转向泵的高压油液进入减压阀组7内减压并使其维持30bar-35bar的压力范围值，供举升手柄6使用，操作举升手柄6可实现自卸车车厢的上升、下降、保持、浮动四个动作，这种操作方式需要将举升手柄6以及相应液压油管接到驾驶室内，在液压油管发生泄漏或者更换时，驾驶内容易污染且不好清理油污，同时高压的液压油管也存在爆裂喷出高压、高温油液的风险，对人员的安全性产生了一定影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种矿用自卸车举升阀先导控制装置、举升系统及举升方法，将所有液压油管和减压阀组移出至驾驶室外面，有效地提高了安全性，同时也提升了操作的舒适性。
为达到上述目的，本发明使用的技术解决方案是：
矿用自卸车举升阀先导控制装置，包括先导减压控制阀组，先导减压控制阀组包括：第一减压阀、输出单向阀、输出溢流阀、第二减压阀、第三减压阀、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、梭阀，先导减压控制阀组设置有阀组输入口、第一阀组输出口、第二阀组输出口、回油口；第一减压阀的输入口连接阀组输入口，输出口连接输出单向阀的输入口，输出单向阀的输出口分别与第二减压阀、第三减压阀的输入口相连接；第二减压阀的输出口与第一电磁换向阀的输入口相连接，第一电磁换向阀的第一输出口与第一阀组输出口相连接，第一电磁换向阀的第二输出口与梭阀的第一输入口相连接；第三减压阀的输出口与第二电磁换向阀的输入口相连接，第二电磁换向阀的输出口与梭阀的第二输入口相连接；梭阀的输出口与第二阀组输出口相连接；第一减压阀的输出口与输出溢流阀输入口相连接，输出溢流阀的输出口、第一减压阀、第二减压阀、第三减压阀、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀的回油口分别与回油口相连接。
进一步，先导减压控制阀组设置有蓄能口，蓄能口分别连接蓄能器以及输出单向阀的输出口。
进一步，第一电磁换向阀选用三位四通电磁换向阀，第二电磁换向阀选用两位三通电磁换向阀；三位四通电磁换向阀的SV1线圈、SV2线圈分别与操作按钮通过导线连接，两位三通电磁换向阀的SV3线圈与操作按钮通过导线连接。
进一步，先导减压控制阀组还设置有第一压力检测口、第二压力检测口、第三压力检测口，第一压力检测口与第二减压阀的输出口相连接，第二压力检测口与第三减压阀的输出口相连接，第三压力检测口与第一减压阀的输出口相连接。
进一步，先导减压控制阀组采用集成式阀块，第一减压阀、输出单向阀、输出溢流阀、第二减压阀、第三减压阀、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、梭阀全部集成在先导减压控制阀组。
进一步，第一减压阀、输出单向阀、输出溢流阀、第二减压阀、第三减压阀、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、梭阀均为螺纹式插装阀。
矿用自卸车举升系统，包括：先导控制装置、液压油箱、液压泵、主举升阀、第一举升缸和第二举升缸，第一阀组输出口、第二阀组输出口分别与主举升阀的第一控制口、第二控制口相连接；主举升阀的第一动力口分别连接第一举升缸和第二举升缸的大腔，第二动力口分别连接第一举升缸和第二举升缸的小腔，主举升阀的主回油口、副回油口分别连接液压油箱；主举升阀的输入口与液压泵的输出口连接，液压泵的输入口连接液压油箱。
矿用自卸车举升方法，包括：
车辆在运行状态时，发动机带动转向泵运转，输出压力油液到先导减压控制阀组的阀组输入口，压力油液经第一减压阀将压力油减压并通过输出单向阀进入到蓄能器，蓄能器内的压力油液经第二减压阀减压并作用在第一电磁换向阀的输入口；同时，蓄能器内的压力油液经第三减压阀减压并作用在第二电磁换向阀的输入口，先导减压控制阀组处于待工作状态；
当车厢需要下降时，操作下降按钮，使第一电磁换向阀的SV1线圈得电，来自第二减压阀的压力油液通过第一电磁换向阀和梭阀从先导减压控制阀组的第二阀组输出口输出到主举升阀的第一控制口；液压泵输出的压力油液经主举升阀的第二动力口作用在第一举升缸和第二举升缸的小腔，车厢实现下降动作；
当车厢举升时，操作举升按钮使第一电磁换向阀的SV2线圈得电，第二减压阀的压力油液通过第一电磁换向阀从先导减压控制阀组的第一阀组输出口输出到主举升阀的第二控制口；液压泵输出压力油液经主举升阀的第一动力口作用在第一举升缸和第二举升缸的大腔，车厢实现举升动作。
优选的，当车厢需要处于浮动状态时，操作浮动按钮，使第二电磁换向阀的SV3线圈得电，第三减压阀的压力油液通过第二电磁换向阀和梭阀从先导减压控制阀组的第二阀组输出口输出到主举升阀第一控制口，主举升阀的第一动力口、第二动力口的压力油液与液压油箱连通，车厢实现浮动动作。
优选的，当车厢需要处于保持状态时，驾驶室内下降、举升、浮动三个按钮均不操作，此时第一电磁换向阀的SV1线圈、SV2线圈，第二电磁换向阀的SV3线圈全部失电，先导减压控制阀组的第一阀组输出口、第二阀组输出口均没有压力油液输出给主举升阀的第一控制口、第二控制口，此时液压泵输出的压力油液经主举升阀的回油口回到液压油箱，主举升阀的第一动力口、第二动力口均关闭，车厢实现了保持动作。
本发明技术效果包括：
本发明提供的矿用自卸车举升阀先导控制装置，通过改进控制模式，利用电控的先导减压控制阀组替代现有的减压阀组和举升手柄，利用电控取代直接液压操作控制，将所有液压油管和减压阀组移出至驾驶室外面，有效地提高了操作的安全性，同时也提升了操作的舒适性。
本发明提供的矿用自卸车举升阀先导控制装置，是一个整体式的集成阀组，减少了管路连接和泄漏点，提升了操作安全性，便于改进现有设备，容易推广使用。
本发明对主机厂大吨位车型的适应范围广，可适应从35吨到120吨之间不同吨位的车辆。
附图说明
图1是现有技术中矿用自卸车举升系统的结构原理图；
图2是本发明中矿用自卸车举升阀先导控制装置的结构原理图；
图3是本发明中矿用自卸车举升系统的结构原理图。
具体实施方式
以下描述充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践和再现。
如图2所示，是本发明中矿用自卸车举升阀先导控制装置的结构原理图。
矿用自卸车举升阀先导控制装置，包括：蓄能器8、先导减压控制阀组9，先导减压控制阀组9包括：第一减压阀901、输出单向阀902、输出溢流阀903、第二减压阀904、第三减压阀905、第一电磁换向阀(三位四通电磁换向阀)906、第二电磁换向阀(两位三通电磁换向阀)907、梭阀908；先导减压控制阀组9设置有阀组输入口(P口)、蓄能口(Acc口)、第一阀组输出口(A口)、第二阀组输出口(B口)、回油口(T口)；第一减压阀901的输入口与P口相连接(通过液压油管)，第一减压阀901的输出口与输出单向阀902的输入口相连接，先导减压控制阀组9的蓄能口(Acc口)与蓄能器8相连接；输出单向阀902的输出口分别与Acc口、第二减压阀904、第三减压阀905的输入口相连接；第二减压阀904的输出口与第一电磁换向阀906的输入口相连接，第一电磁换向阀906的第一输出口与第一阀组输出口(A口)相连接，第一电磁换向阀906的第二输出口与梭阀908的第一输入口相连接；第三减压阀905的输出口与第二电磁换向阀907的输入口相连接，第二电磁换向阀907的输出口与梭阀908的第二输入口相连接，梭阀908的输出口与第二阀组输出口(B口)相连接；第一减压阀901的输出口还与输出溢流阀903输入口连接，输出溢流阀903的输出口与先导减压控制阀组9的T口相连接，同时，第一减压阀901、第二减压阀904、第三减压阀905、第一电磁换向阀906、第二电磁换向阀907的回油口均分别与T口相连接。
第一电磁换向阀(三位四通电磁换向阀)906的SV1线圈、SV2线圈分别与驾驶室内操作按钮通过导线连接，第二电磁换向阀(两位三通电磁换向阀)907的SV3线圈与驾驶室内操作按钮通过导线连接。
阀组输入口(P口)用于连接转向泵，T口用于连接液压油箱1，第一阀组输出口(A口)、第二阀组输出口(B口)作为先导控制装置的输出端口，用于连接举升系统的主举升阀3；先导减压控制阀组9还设置有第一压力检测口(MA口)、第二压力检测口(MB口)、第三压力检测口(MP口)，MP口、MA口、MB口均为压力检测口，MP口与第一减压阀901的输出口相连接，用于检测第一减压阀901的输出口压力；MA口与第二减压阀904的输出口相连接，用于检测第二减压阀904的输出口压力；MB口与第三减压阀905的输出口相连接，用于检测第三减压阀905的输出口压力。
先导减压控制阀组9是一个集成式阀组，将所有的插装阀集成其中，减少管路连接，同时结构紧凑、体积小，安装在驾驶室外面输出液压油作用在主举升阀3上，控制主举升阀3的动作；第一减压阀901、输出单向阀902、输出溢流阀903、第二减压阀904、第三减压阀905、三位四通电磁换向阀、两位三通电磁换向阀、梭阀908全部集成在一个集成式阀块中，并且均为螺纹式插装阀。
蓄能器8为先导减压控制阀组9存储一定量的压力油液，作为备用动力源，在车辆熄火后扔可操作主举升阀3，同时该装置也起到稳定压力的作用；第一减压阀901将转向系统的高压油减小到30bar为蓄能器8充油，同时提供压力油液；输出溢流阀903的作用是防止蓄能器8内的油液压力超过35bar；输出单向阀902的设置能够防止蓄能器8内的油液倒流释放；第二减压阀904将压力油液减压到21bar为三位四通电磁换向阀供油；第三减压阀905将压力油液减压到13bar为两位三通电磁换向阀供油；三位四通电磁换向阀由24V电压控制，可将第二减压阀904减压后的压力油液分别作用到A口和B口；两位三通电磁换向阀也由24V电压控制，可将第三减压阀905减压后的压力油液作用到B口；梭阀908可将三位四通电磁换向阀和两位三通电磁换向阀输出油液压力较大的一方供给先导控制阀组B口。
如图3所示，是本发明中矿用自卸车举升系统的结构原理图。
矿用自卸车举升系统，包括：先导控制装置、液压油箱1、液压泵2、主举升阀3、第一举升缸4和第二举升缸5。
先导控制装置的第一动力口(A口)、第二动力口(B口)分别与主举升阀3的第一控制口(Pac口)、第二控制口(Pbc口)相连接(通过液压油管连接)；主举升阀3的A口连接第一举升缸4和第二举升缸5的大腔，B口连接第一举升缸4和第二举升缸5的小腔，主回油口(T口)、副回油口(T2口)分别连接液压油箱1。
主举升阀3的输入口(P口)与液压泵2的输出口连接，液压泵2的输入口连接液压油箱1，举升泄压阀的输出口连接泄油口(T1口)，T1口连接液压油箱1。
矿用自卸车举升方法，步骤包括：
(1)、车辆在熄火状态，此时发动机没有运转，所以没有压力油液进入到先导减压控制阀组9的P口，整个先导控制装置不工作。
(2)、车辆在运行状态，此时发动机带动转向泵运转，输出压力油液到先导减压控制阀组9的P口，压力油液经第一减压阀901将压力油减压到30bar并通过输出单向阀902进入到蓄能器8，输出溢流阀903的设置使进入蓄能器8的压力油液最高压力值不超过35bar，蓄能器8内的压力油液经第二减压阀904减压到21bar并作用在第一电磁换向阀906的输入口；同时，蓄能器8内的压力油液经第三减压阀905减压到13bar作用在第二电磁换向阀907的输入口，先导减压控制阀组9处于待工作状态。
(3)、当车厢需要下降时，司机在驾驶室内操作下降按钮，使第一电磁换向阀(三位四通电磁换向阀)906的SV1线圈得电，来自第二减压阀904的压力油液通过三位四通电磁换向阀和梭阀908从先导减压控制阀组9的B口输出到主举升阀3的第一控制口(Pac口)，压力值是21bar，此时液压泵2输出的压力油液经主举升阀3的B口作用在第一举升缸4和第二举升缸5的小腔，车厢实现了下降动作。
(4)、当车厢需要举升时，司机在驾驶室内操作举升按钮，使第一电磁换向阀(三位四通电磁换向阀)906的SV2线圈得电，来自第二减压阀904的压力油液通过三位四通电磁换向阀从先导减压控制阀组9的A口输出到主举升阀3的Pbc控制口，压力值是21bar，此时液压泵2输出压力油液经主举升阀3的A口作用在第一举升缸4和第二举升缸5的大腔，车厢实现了举升动作。
(5)当车厢需要处于浮动状态时，司机在驾驶室内操作浮动按钮，使第二电磁换向阀(两位三通电磁换向阀)907的SV3线圈得电，来自第三减压阀907的压力油液通过第二电磁换向阀(两位三通电磁换向阀)907和梭阀908从先导减压控制阀组9的B口输出到主举升阀3的Pac口，压力值是13bar，此时主举升阀3的A口、B口压力油液接通副回油口(T2口)，直接与液压油箱1连通，车厢实现浮动动作。
(6)、当车厢需要处于保持状态时，驾驶室内下降、举升、浮动三个按钮均不操作，此时第一电磁换向阀(三位四通电磁换向阀)906的SV1线圈、SV2线圈，第二电磁换向阀(两位三通电磁换向阀)907的SV3线圈全部失电，先导减压控制阀组9的A口、B口均没有压力油液输出给主举升阀3的Pac口、Pbc口，此时液压泵2输出的压力油液经主举升阀3的T口回到液压油箱1，主举升阀3的A口、B口均完全关闭没有压力油液流动，车厢实现了保持动作。
本发明所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离技术方案的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种矿用自卸车举升阀先导控制装置，其特征在于，包括先导减压控制阀组，先导减压控制阀组包括：第一减压阀、输出单向阀、输出溢流阀、第二减压阀、第三减压阀、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、梭阀，先导减压控制阀组设置有阀组输入口、第一阀组输出口、第二阀组输出口、回油口；第一减压阀的输入口连接阀组输入口，输出口连接输出单向阀的输入口，输出单向阀的输出口分别与第二减压阀、第三减压阀的输入口相连接；第二减压阀的输出口与第一电磁换向阀的输入口相连接，第一电磁换向阀的第一输出口与第一阀组输出口相连接，第一电磁换向阀的第二输出口与梭阀的第一输入口相连接；第三减压阀的输出口与第二电磁换向阀的输入口相连接，第二电磁换向阀的输出口与梭阀的第二输入口相连接；梭阀的输出口与第二阀组输出口相连接；第一减压阀的输出口与输出溢流阀输入口相连接，输出溢流阀的输出口、第一减压阀、第二减压阀、第三减压阀、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀的回油口分别与回油口相连接。
2.如权利要求1所述的矿用自卸车举升阀先导控制装置，其特征在于，先导减压控制阀组设置有蓄能口，蓄能口分别连接蓄能器以及输出单向阀的输出口。
3.如权利要求1所述的矿用自卸车举升阀先导控制装置，其特征在于，第一电磁换向阀选用三位四通电磁换向阀，第二电磁换向阀选用两位三通电磁换向阀；三位四通电磁换向阀的SV1线圈、SV2线圈分别与操作按钮通过导线连接，两位三通电磁换向阀的SV3线圈与操作按钮通过导线连接。
4.如权利要求1所述的矿用自卸车举升阀先导控制装置，其特征在于，先导减压控制阀组还设置有第一压力检测口、第二压力检测口、第三压力检测口，第一压力检测口与第二减压阀的输出口相连接，第二压力检测口与第三减压阀的输出口相连接，第三压力检测口与第一减压阀的输出口相连接。
5.如权利要求1所述的矿用自卸车举升阀先导控制装置，其特征在于，先导减压控制阀组采用集成式阀块，第一减压阀、输出单向阀、输出溢流阀、第二减压阀、第三减压阀、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、梭阀全部集成在先导减压控制阀组。
6.如权利要求5所述的矿用自卸车举升阀先导控制装置，其特征在于，第一减压阀、输出单向阀、输出溢流阀、第二减压阀、第三减压阀、第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、梭阀均为螺纹式插装阀。
7.使用权利要求1～6任一项所述的矿用自卸车举升阀先导控制装置的矿用自卸车举升系统，其特征在于，还包括：液压油箱、液压泵、主举升阀、第一举升缸和第二举升缸，第一阀组输出口、第二阀组输出口分别与主举升阀的第一控制口、第二控制口相连接；主举升阀的第一动力口分别连接第一举升缸和第二举升缸的大腔，第二动力口分别连接第一举升缸和第二举升缸的小腔，主举升阀的主回油口、副回油口分别连接液压油箱；主举升阀的输入口与液压泵的输出口连接，液压泵的输入口连接液压油箱。
8.使用权利要求7所述的矿用自卸车举升系统的矿用自卸车举升方法，其特征在于，包括：
车辆在运行状态时，发动机带动转向泵运转，输出压力油液到先导减压控制阀组的阀组输入口，压力油液经第一减压阀将压力油减压并通过输出单向阀进入到蓄能器，蓄能器内的压力油液经第二减压阀减压并作用在第一电磁换向阀的输入口；同时，蓄能器内的压力油液经第三减压阀减压并作用在第二电磁换向阀的输入口，先导减压控制阀组处于待工作状态；
当车厢需要下降时，操作下降按钮，使第一电磁换向阀的SV1线圈得电，来自第二减压阀的压力油液通过第一电磁换向阀和梭阀从先导减压控制阀组的第二阀组输出口输出到主举升阀的第一控制口；液压泵输出的压力油液经主举升阀的第二动力口作用在第一举升缸和第二举升缸的小腔，车厢实现下降动作；
当车厢举升时，操作举升按钮使第一电磁换向阀的SV2线圈得电，第二减压阀的压力油液通过第一电磁换向阀从先导减压控制阀组的第一阀组输出口输出到主举升阀的第二控制口；液压泵输出压力油液经主举升阀的第一动力口作用在第一举升缸和第二举升缸的大腔，车厢实现举升动作。
9.如权利要求8所述的矿用自卸车举升方法，其特征在于，当车厢需要处于浮动状态时，操作浮动按钮，使第二电磁换向阀的SV3线圈得电，第三减压阀的压力油液通过第二电磁换向阀和梭阀从先导减压控制阀组的第二阀组输出口输出到主举升阀第一控制口，主举升阀的第一动力口、第二动力口的压力油液与液压油箱连通，车厢实现浮动动作。
10.如权利要求8所述的矿用自卸车举升方法，其特征在于，当车厢需要处于保持状态时，驾驶室内下降、举升、浮动三个按钮均不操作，此时第一电磁换向阀的SV1线圈、SV2线圈，第二电磁换向阀的SV3线圈全部失电，先导减压控制阀组的第一阀组输出口、第二阀组输出口均没有压力油液输出给主举升阀的第一控制口、第二控制口，此时液压泵输出的压力油液经主举升阀的回油口回到液压油箱，主举升阀的第一动力口、第二动力口均关闭，车厢实现了保持动作。
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