CN202628637U - 支腿摆动油缸的液压控制系统和工程机械的支腿 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种支腿摆动油缸的液压控制系统，包括液压泵、换向阀、双向液压锁和摆动油缸，液压泵与换向阀的进油口连通，换向阀的两个工作油口分别与摆动油缸的有杆腔和无杆腔连通，双向液压锁连接在换向阀的两个工作油口与摆动油缸的有杆腔和无杆腔之间的管路上，其中，还包括两个单向节流阀，其单向阀的正向端口分别与摆动油缸的有杆腔和无杆腔连通，反向端口分别与换向阀的两个工作油口连通，或者正向端口分别与换向阀的两个工作油口连通，反向端口分别与摆动油缸的有杆腔和无杆腔连通。本实用新型还公开了一种工程机械的支腿。该液压控制系统使摆动油缸的活塞杆伸出和缩回速度相等，避免小流量时摆动油缸爬行及双向液压锁频繁开闭。
Description
技术领域
本实用新型涉及工程机械领域，具体地，涉及一种支腿摆动油缸的液压控制系统和工程机械的支腿。
背景技术
混凝土泵车、起重机等工程机械上一般都安装有控制支腿摆动的油缸，如图1所示为目前常用的控制支腿摆动油缸的液压控制系统的原理图。该液压控制系统包括液压泵1、三位六通换向阀2、双向液压锁3和摆动油缸4，所述液压泵1与所述三位六通换向阀2的两个进油口连接，所述三位六通换向阀2的两个工作油口分别与所述摆动油缸4的有杆腔和无杆腔连接，所述双向液压锁3连接在所述三位六通换向阀2的两个工作油口与所述摆动油缸4的有杆腔和无杆腔之间的管路上。发动机驱动液压泵1，由液压泵1输出的液压油经过三位六通换向阀2和双向液压锁3进入摆动油缸4内，从而驱动摆动油缸4的活塞杆伸出或缩回，进而实现支腿的打开或收回。
由于摆动油缸的有杆腔和无杆腔的容积不同，导致摆动油缸的活塞杆伸出和缩回的速度不相等，即支腿打开和收回的速度不一致，导致支腿动作不平稳。当液压控制系统的回路中出现较大的流量波动时，这些流量波动会直接传递给摆动油缸，进而引起支腿的打开和收回动作异常。而在液压控制系统的回路中流量较小的情况下，又容易出现给摆动油缸断续供油的情况，进而会引起摆动油缸“爬行”（所谓“爬行”就是执行元件低速运动时出现时断时续的速度不匀现象），或者液压控制系统中的双向液压锁频繁启闭而导致产生异响、噪音。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种支腿摆动油缸的液压控制系统和工程机械的支腿，该液压控制系统使得摆动油缸的活塞杆的伸出和缩回速度相等，避免小流量时摆动油缸的爬行及双向液压锁的频繁开闭。
为了实现上述目的，本实用新型的一方面提供一种支腿摆动油缸的液压控制系统，该液压控制系统包括液压泵、换向阀、双向液压锁和摆动油缸，所述液压泵与所述换向阀的进油口连通，所述换向阀的两个工作油口分别与所述摆动油缸的有杆腔和无杆腔连通，所述双向液压锁连接在所述换向阀的两个工作油口与所述摆动油缸的有杆腔和无杆腔之间的管路上，其中，所述液压控制系统还包括两个单向节流阀，该两个单向节流阀分别连接在所述换向阀的两个工作油口与所述双向液压锁之间的管路上，并且所述单向节流阀的单向阀的正向端口分别与所述摆动油缸的有杆腔和无杆腔连通，反向端口分别与所述换向阀的两个工作油口连通，或者所述单向节流阀的单向阀的正向端口分别与所述换向阀的两个工作油口连通，反向端口分别与所述摆动油缸的有杆腔和无杆腔连通。
优选地，所述单向节流阀的节流阀的开度比与所述摆动油缸的有杆腔和无杆腔的截面面积比相等。
优选地，所述单向节流阀的节流阀的开度可调节。
优选地，所述换向阀为三位六通换向阀，该三位六通换向阀的另一个工作油口和回油口均与油箱连通。
优选地，所述换向阀为三位四通换向阀，该三位四通换向阀的回油口与油箱连通。
本实用新型的一方面提供一种工程机械的支腿，该支腿包括支腿摆动油缸的液压控制系统，其中，该支腿摆动油缸的液压控制系统为上面所述的支腿摆动油缸的液压控制系统。
通过上述技术方案，由于在换向阀与双向液压锁之间的管路上分别设置单向节流阀，并且两个单向节流阀的安装方向相反，即在工作状态下，其中一个单向节流阀的单向阀正向导通，另一个单向节流阀的单向阀反向截止，实现对摆动油缸伸出和缩回状态下的液压油的流量控制，从而使得摆动油缸的活塞杆的伸出和缩回速度相等，进而保证支腿打开和收回速度相等。另外，由于单向节流阀的流量调节作用，液压控制系统内的流量波动不会直接传递到摆动油缸上，防止支腿打开和收回异常。此外，设置单向节流阀还能够避免小流量时摆动油缸的爬行现象及双向液压锁的频繁开闭带来的异响。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1是现有技术的支腿摆动油缸的液压控制系统的原理图；
图2是本实用新型的支腿摆动油缸的液压控制系统的一种工作状态的原理图；
图3是本实用新型的支腿摆动油缸的液压控制系统的另一种工作状态的原理图；
图4是本实用新型的支腿摆动油缸的液压控制系统的再一种工作状态的原理图；
图5是本实用新型的支腿摆动油缸的液压控制系统的另一种实施方式的原理图；以及
图6是本实用新型的支腿摆动油缸的液压控制系统的再一种实施方式的原理图。
附图标记说明
1液压泵 2换向阀
3双向液压锁 4摆动油缸
5单向节流阀 6油箱
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
如图2-图4所示，本实用新型的一方面提供一种支腿摆动油缸的液压控制系统，该液压控制系统包括液压泵1、换向阀2、双向液压锁3和摆动油缸4，所述液压泵1与所述换向阀2的进油口连通，所述换向阀2的两个工作油口分别与所述摆动油缸4的有杆腔和无杆腔连通，所述双向液压锁3连接在所述换向阀2的两个工作油口与所述摆动油缸4的有杆腔和无杆腔之间的管路上，其中，所述液压控制系统还包括两个单向节流阀5，该两个单向节流阀5分别连接在所述换向阀2的两个工作油口与所述双向液压锁3之间的管路上，并且所述单向节流阀5的单向阀的正向端口分别与所述摆动油缸4的有杆腔和无杆腔连通，反向端口分别与所述换向阀2的两个工作油口连通，或者所述单向节流阀5的单向阀的正向端口分别与所述换向阀2的两个工作油口连通，反向端口分别与所述摆动油缸4的有杆腔和无杆腔连通。
单向节流阀5的单向阀的正向端口是指从该正向端口进油时单向阀处于导通状态的端口；单向节流阀5的单向阀的反向端口是指从该反向端口进油时单向阀处于截止状态的端口。
由于在换向阀2与双向液压锁3之间的管路上分别设置单向节流阀5，并且两个单向节流阀5的安装方向相反，即在工作状态下，其中一个单向节流阀5的单向阀正向导通，另一个单向节流阀5的单向阀反向截止，实现对摆动油缸4伸出和缩回状态下的液压油的流量控制，从而使得摆动油缸4的活塞杆的伸出和缩回速度相等，进而保证支腿打开和收回速度相等。另外，由于单向节流阀5的流量调节作用，液压控制系统内的流量波动不会直接传递到摆动油缸4上，防止支腿打开和收回异常。此外，设置单向节流阀5还能够避免小流量时摆动油缸4的爬行现象及双向液压锁3的频繁开闭带来的异响。
具体地，由于摆动油缸4的活塞杆的伸出和缩回速度由单向节流阀5的节流阀的开度决定，将两个单向节流阀5的节流阀的开度比设置为与摆动油缸4的有杆腔和无杆腔的截面的面积比相对应，即所述单向节流阀5的节流阀的开度比与所述摆动油缸4的有杆腔和无杆腔的截面面积比相等，以实现对摆动油缸4伸出和缩回状态下的液压油的流量控制，使得支腿打开和收回速度相等。
如图5所示，为了方便调节单向节流阀5的流量，优选地，所述单向节流阀5的节流阀的开度可调节，从而通过调节单向节流阀5的节流阀的开度来实现对单向节流阀5的流量调节，以适应于不同结构和型号的摆动油缸4，使得该液压控制系统的适用范围更广。
如图2-图5所示，为了更加方便换向阀2的换向操作对液压控制系统的工作状态的调整，优选地，所述换向阀2为三位六通换向阀，该三位六通换向阀的另一个工作油口和回油口均与油箱连通，从而方便液压控制系统的回油。当然三位六通换向阀可以是手动式、电磁式或液控式的。当换向阀2处于不同的工作位置时，液压控制系统处于不同的工作状态，摆动油缸4相应地实现不同的动作和功能，以带动支腿运动。
作为换向阀2的另一种实施方式，优选地，所述换向阀2为三位四通换向阀，该三位四通换向阀的回油口与油箱连通。在油缸的控制中，更普遍地采用三位四通换向阀作为主阀控制油缸的进油和回油，以实现油缸的动作。当三位四通换向阀处于中位时，摆动油缸4保持现状而不动作；当三位四通换向阀处于右位时，支腿打开；当三位四通换向阀处于左位时，支腿缩回。
下面结合附图对支腿摆动油缸的液压控制系统的工作原理进行说明。
如图2所示，当三位六通换向阀处于中位时，三位六通换向阀的一个进油口与其中一个工作油口连通，并且该其中一个工作油口与油箱连通，因而从液压泵1输送的液压油通过三位六通换向阀直接流回油箱，此时摆动油缸4不动作，保持在现有状态。
如图3所示，当三位六通换向阀处于右位时，其中一个进油口与连通至摆动油缸4的无杆腔的工作油口连通，连通至摆动油缸4的有杆腔的工作油口与回油口连通，从液压泵1输送的液压油通过三位六通换向阀流到其中一个单向节流阀5，该单向节流阀5的单向阀处于反向截止状态，液压油只能通过单向节流阀5的节流阀流到双向液压锁3，此时该单向节流阀5发挥节流作用，然后通过双向液压锁3流到摆动油缸4的无杆腔内，推动活塞杆伸出，从而使得支腿打开；然后摆动油缸4的有杆腔内的液压油通过双向液压锁3流到单向节流阀5，该单向节流阀5的单向阀处于正向导通状态，液压油能够通过单向节流阀5的节流阀和单向阀流到三位六通换向阀，此时该单向节流阀5不发挥节流作用，最后通过三位六通换向阀的回油口流回油箱6。其中，支腿打开的速度由左路上的单向节流阀5的节流阀的开度决定，即在选择单向节流阀5时，若选择节流阀的开度不可调节的单向节流阀5，此时节流阀的通径适应于摆动油缸4的流量要求；若选择节流阀的开度可调节的单向节流阀5，此时节流阀的开度可以调节为适应于摆动油缸4的流量要求。
如图4所示，当三位六通换向阀处于左位时，其中一个进油口与连通至摆动油缸4的有杆腔的工作油口连通，连通至摆动油缸4的无杆腔的工作油口与回油口连通，从液压泵1输送的液压油通过三位六通换向阀流到其中一个单向节流阀5，该单向节流阀5的单向阀处于反向截止状态，液压油只能通过单向节流阀5的节流阀流到双向液压锁3，此时该单向节流阀5发挥节流作用，然后通过双向液压锁3流到摆动油缸4的有杆腔内，推动活塞杆缩回，从而使得支腿收回；然后摆动油缸4的无杆腔内的液压油通过双向液压锁3流到单向节流阀5，该单向节流阀5的单向阀处于正向导通状态，液压油能够通过单向节流阀5的节流阀和单向阀流到三位六通换向阀，此时该单向节流阀5不发挥节流作用，最后通过三位六通换向阀的回油口流回油箱6。其中，支腿收回的速度由右路上的单向节流阀5的节流阀的开度决定。
如图6所示，对于单向节流阀5的单向阀的正向端口分别与换向阀2的两个工作油口连通，反向端口分别与摆动油缸4的有杆腔和无杆腔连通的实施方式，其中位状态与上述实施方式相同，下面对两者的区别进行说明。
当三位六通换向阀处于右位时，其中一个进油口与连通至摆动油缸4的无杆腔的工作油口连通，连通至摆动油缸4的有杆腔的工作油口与回油口连通，从液压泵1输送的液压油通过三位六通换向阀流到其中一个单向节流阀5，该单向节流阀5的单向阀处于正向导通状态，液压油能够通过单向节流阀5的节流阀和单向阀流到双向液压锁3，此时该单向节流阀5不发挥节流作用，然后通过双向液压锁3流到摆动油缸4的无杆腔内，推动活塞杆伸出，从而使得支腿打开；然后摆动油缸4的有杆腔内的液压油通过双向液压锁3流到单向节流阀5，该单向节流阀5的单向阀处于反向截止状态，液压油只能通过单向节流阀5的节流阀流到三位六通换向阀，此时该单向节流阀5发挥节流作用，最后通过三位六通换向阀的回油口流回油箱6。其中，支腿打开的速度由右路上的单向节流阀5的节流阀的开度决定。
当三位六通换向阀处于左位时，其中一个进油口与连通至摆动油缸4的有杆腔的工作油口连通，连通至摆动油缸4的无杆腔的工作油口与回油口连通，从液压泵1输送的液压油通过三位六通换向阀流到其中一个单向节流阀5，该单向节流阀5的单向阀处于正向导通状态，液压油能够通过单向节流阀5的节流阀和单向阀流到三位六通换向阀，此时该单向节流阀5不发挥节流作用，然后通过双向液压锁3流到摆动油缸4的有杆腔内，推动活塞杆缩回，从而使得支腿收回；然后摆动油缸4的无杆腔内的液压油通过双向液压锁3流到单向节流阀5，该单向节流阀5的单向阀处于反向截止状态，液压油只能通过单向节流阀5的节流阀流到双向液压锁3，此时该单向节流阀5发挥节流作用，最后通过三位六通换向阀的回油口流回油箱6。其中，支腿收回的速度由左路上的单向节流阀5的节流阀的开度决定。
本实用新型的另一方面还提供一种工程机械的支腿，该支腿包括支腿摆动油缸的液压控制系统，其中，该支腿摆动油缸的液压控制系统为上面所述的支腿摆动油缸的液压控制系统。由于支腿摆动油缸的液压控制系统能够控制摆动油缸的活塞杆的伸出和缩回速度并且使其相等，则使得支腿的伸出和缩回速度相等，保证了支腿运动速度的一致性，有利于操作和控制。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
Claims (6)
1.一种支腿摆动油缸的液压控制系统，该液压控制系统包括液压泵（1）、换向阀（2）、双向液压锁（3）和摆动油缸（4），所述液压泵（1）与所述换向阀（2）的进油口连通，所述换向阀（2）的两个工作油口分别与所述摆动油缸（4）的有杆腔和无杆腔连通，所述双向液压锁（3）连接在所述换向阀（2）的两个工作油口与所述摆动油缸（4）的有杆腔和无杆腔之间的管路上，其特征在于，所述液压控制系统还包括两个单向节流阀（5），该两个单向节流阀（5）分别连接在所述换向阀（2）的两个工作油口与所述双向液压锁（3）之间的管路上，并且所述单向节流阀（5）的单向阀的正向端口分别与所述摆动油缸（4）的有杆腔和无杆腔连通，反向端口分别与所述换向阀（2）的两个工作油口连通，或者所述单向节流阀（5）的单向阀的正向端口分别与所述换向阀（2）的两个工作油口连通，反向端口分别与所述摆动油缸（4）的有杆腔和无杆腔连通。
2.根据权利要求1所述的支腿摆动油缸的液压控制系统，其特征在于，所述单向节流阀（5）的节流阀的开度比与所述摆动油缸（4）的有杆腔和无杆腔的截面面积比相等。
3.根据权利要求1所述的支腿摆动油缸的液压控制系统，其特征在于，所述单向节流阀（5）的节流阀的开度可调节。
4.根据权利要求1所述的支腿摆动油缸的液压控制系统，其特征在于，所述换向阀（2）为三位六通换向阀，该三位六通换向阀的另一个工作油口和回油口均与油箱连通。
5.根据权利要求1所述的支腿摆动油缸的液压控制系统，其特征在于，所述换向阀（2）为三位四通换向阀，该三位四通换向阀的回油口与油箱连通。
6.一种工程机械的支腿，该支腿包括支腿摆动油缸的液压控制系统，其特征在于，该支腿摆动油缸的液压控制系统为根据权利要求1-5中的任意一项所述的支腿摆动油缸的液压控制系统。
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