CN202923545U - 上下车切换装置及负载敏感液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种上下车切换装置及负载敏感液压系统，包括：上下车切换阀、上车高压油路以及下车高压油路；上下车切换阀包括主阀和先导阀，其中：先导阀具有控制口、第一出油口、第二出油口和第一回油口，主阀具有第一进油口、第二进油口、上车出油口、下车出油口和高压进油口；控制口与泵的出油口相通，第一出油口与第一进油口相通，第二出油口与第二进油口相通，上车出油口与上车高压油路相通，下车出油口与下车高压油路相通；第一回油口与油箱相通，高压进油口和所述泵的出油口相通。本实用新型的先导式结构的上下车切换装置能够适用于大流量的液压系统。

Description

上下车切换装置及负载敏感液压系统

技术领域

本实用新型涉及一种液压技术领域，尤其涉及一种上下车切换装置及设置有上下车切换装置的负载敏感液压系统。

背景技术

通常，应急抢险救援装备车由下车A和上车B两部分构成（如图1所示）。应急抢险救援装备车进行救援作业前，必须先展开下车A的支腿C，以满足车辆进行救援作业的安全性和稳定性要求。待下车A的支腿C展开后，可以再操作上车B，进行救援抢险作业。应急抢险救援装备车的动作多靠液压传动系统驱动液压执行机构来实现，并采用负载敏感液压系统提高液压系统效率。而作为使抢险救援装备的下车A和上车B实现某一时刻单独动作的上下车切换装置的作用显得尤为重要。下面详细介绍上下车切换阀的工作原理。

图2为现有上下车切换装置原理示意图。如图2所示，上下车切换装置包括上下车切换阀2’、梭阀4、下车高压油路5、上车高压油路6、主反馈油路7、上车反馈油路8以及下车反馈油路9。其中：上下车切换阀2’的进油口P连接泵1的出油口，上下车切换阀2’的第一工作油口Ax通过下车高压油路5接下车A，上下车切换阀2’的第二工作油口As通过上车高压油路6接上车B。上下车切换阀2’的进油口P与泵1的出油口之间通过第一溢流阀10连接油箱3。梭阀4的出油口连接主反馈油路7的进油口，即泵1的流量反馈口Lx。梭阀4的第一进油口41连接上车反馈油路8，梭阀4的第二进油口42连接下车反馈油路9。

通过控制上下车切换阀2’上的电磁铁Y1的通断，可以实现油路切换。油路切换具体是：电磁铁Y1通电，高压油切换至第一工作油口Ax，高压油的流向切换至下车高压油路5，给下车A供油。电磁铁Y1不通电，高压油切换至第二工作油口As，高压油的流向切换至上车高压油路6，给上车B供油。

当下车A动作时，下车负载压力信号依次经由下车反馈油路9、梭阀4，流到主反馈油路7。当上车B动作时，上车负载压力信号依次经由上车反馈油路8、梭阀4，流到主反馈油路7。主反馈油路7的出油口连接泵1的反馈口，以控制泵1的高压油供给量。

但是现有技术存在以下问题：1、上下车切换阀2’采用的电磁铁直动式驱动，驱动力矩大，通流量小，只能用于小流量的液压系统；2、阀体内无滤波装置，负载压力波动信号会直接传递到油泵，引起系统抖动；3、下车反馈油路无卸荷装置，不能适用于非负载敏感阀。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种能够用于大流量的液压系统的上下车切换装置及负载敏感液压系统，实现了大流量负载敏感系统安全、稳定的上下车切换流量控制。

为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种上下车切换装置，包括：上下车切换阀、上车高压油路以及下车高压油路；其中:所述上下车切换阀包括主阀和先导阀，所述先导阀具有控制口、第一出油口、第二出油口和第一回油口，所述主阀具有第一进油口、第二进油口、上车出油口、下车出油口和高压进油口；所述控制口与泵的出油口相通，所述第一出油口与所述第一进油口相通，所述第二出油口与所述第二进油口相通，所述上车出油口与所述上车高压油路相通，所述下车出油口与所述下车高压油路相通；所述第一回油口与油箱相通，所述高压进油口和所述泵的出油口相通；所述先导阀不得电的状态下，经所述泵输出的高压油进入所述控制口，再经由所述第一出油口引入所述第一进油口，推动所述主阀右位接通，所述高压进油口的压力油由所述下车出油口供给所述下车高压油路，进入下车工作模式；所述先导阀得电的状态下，经所述泵输出的高压油进入所述控制口，再经由所述第二出油口引入所述第二进油口，推动所述主阀左位接通，所述高压进油口的压力油由所述上车出油口供给所述上车高压油路，进入上车工作模式。

进一步地，还包括：第一溢流阀，所述第一溢流阀设置在所述泵的出油口与所述油箱之间的管路上；当所述泵的出口的压力超过所述第一溢流阀设定的安全压力时，所述第一溢流阀开启，所述泵的出油口的高压油通过所述第一溢流阀回流至所述油箱，直至所述泵的出口的压力达到所述设定的安全压力。

进一步地，还包括：梭阀、主反馈油路、上车反馈油路以及下车反馈油路；其中：所述梭阀，其出油口连接所述主反馈油路的进油口，第一进油口连接所述上车反馈油路，第二进油口连接所述下车反馈油路的出油口；所述下车反馈油路连接所述下车高压油路；所述主反馈油路的出油口连接所述泵的反馈口，以控制所述泵的变量；上车工作模式时，所述上车的负载反馈压力信号依次经由所述上车反馈油路、梭阀，流到所述主反馈油路；下车工作模式时，所述下车的负载反馈压力信号依次经由所述下车反馈油路、梭阀，流到所述主反馈油路。

进一步地，还包括：第二溢流阀，所述第二溢流阀设置在所述梭阀的第二进油口与所述油箱之间的管路上；当所述梭阀的第二进油口的压力超过所述第二溢流阀设定的安全压力时，所述第二溢流阀开启，所述下车反馈油路通过所述第二溢流阀流回所述油箱，直至所述梭阀的第二进油口的压力达到所述设定的安全压力。

进一步地，还包括：卸荷阀，所述卸荷阀设置在所述梭阀的第二进油口与所述油箱之间的管路上；当所述下车不工作时，所述下车反馈油路通过所述卸荷阀流回所述油箱。

进一步地，还包括：第一阻尼，所述第一阻尼设置在所述下车高压油路上。

进一步地，还包括：第二阻尼，所述第二阻尼设置在所述下车反馈油路上。

进一步地，所述泵为负载敏感泵。

进一步地，所述主阀为三位四通换向阀、三位三通换向阀、二位四通换向阀或二位三通换向阀。

本实用新型还提供一种负载敏感液压系统，其包括上述任一项的上下车切换装置。

基于上述技术方案中的任一技术方案，本实用新型实施例至少可以产生如下技术效果：

由于本实用新型的上下车切换阀设置成包括主阀和先导阀的先导式结构，使经泵输出的高压油先经由先导阀引入主阀，再由主阀进入上车高压油路或下车高压油路，而分别为上车或下车供油，与传统的直动式的结构、只能用于小流量的液压系统的上下车切换阀相比，本实用新型的先导式结构能够适用于大流量的工况需求。

与现有的上下车切换装置相比，本实用新型解决了现有技术中上下车切换阀只能满足小流量工况需求的问题。

除此之外，本实用新型的优选技术方案至少还存在以下优点：

1、本实用新型由于在上下车切换阀的进油口与油箱之间的管路上设置了第一溢流阀，因此不管是下车动作，还是上车动作，只要负载压力突变，超过第一溢流阀的安全设定压力时，第一溢流阀就会开启，上下车切换阀的进油口的高压油通过第一溢流阀回流油箱，直至泵的出口的压力达到设定的安全压力值，达到安全卸荷，从而可以起到保护泵的作用。

2、本实用新型由于在梭阀的第二进油口与油箱之间的管路上设置了第二溢流阀，因此在下车负载压力信号突变时，压力超过第二溢流阀的安全设定压力，第二溢流阀就会开启，下车反馈油路通过第二溢流阀流回油箱，直至梭阀的第二进油口的压力达到设定的安全压力，从而起到了保护泵的作用。

3、本实用新型由于采用了卸荷阀，当下车不工作时，下车反馈油路通过卸荷阀流回油箱，而不传递给泵，使得泵处于卸荷状态，从而避免了下车不工作时泵常开而造成浪费。

4、本实用新型由于在下车高压油路和下车反馈油路均设置了阻尼，因此可以起到滤波作用，那么接下车的油口波动的压力经过阻尼之后会变得平稳，从而使泵处于稳定的变量状态。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为现有应急抢险救援装备车辆的结构示意图；

图2为现有上下车切换装置的原理示意图；

图3为本实用新型所提供的上下车切换装置的一实施例的原理示意图；

图4为图3中上下车切换装置的三位四通换向阀；

图5为图3中上下车切换装置的三位三通换向阀；

图6为图3中上下车切换装置的二位四通换向阀；

图7为图3中上下车切换装置的二位三通换向阀；

图中标记：1、泵；2、上下车切换阀；2’、上下车切换阀；21、先导阀；22、主阀；3、油箱；4、梭阀；41、梭阀的第一进油口；42、梭阀的第二进油口；5、下车高压油路；6、上车高压油路；7、主反馈油路；8、上车反馈油路；9、下车反馈油路；10、第一溢流阀；11、第二溢流阀；12、卸荷阀；13、第一阻尼；14、第二阻尼；

A、下车；B、上车；C、支腿；Lx、泵的油量反馈口；Y1、上下车切换阀上的电磁铁；X、先导阀的控制口；A1、先导阀的第一出油口；A2、先导阀的第二出油口；T1、先导阀的回油口；P1、主阀的第一进油口；P2、主阀的第二进油口；P、主阀的高压进油口；Ax、主阀的下车出油口；As、主阀的上车出油口。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

图3为本实用新型所提供的上下车切换装置的一实施例的原理示意图。如图3所示，本实用新型所提供的上下车切换装置包括上下车切换阀2、下车高压油路5以及上车高压油路6。其中：

上下车切换阀2的进油口P为高压油入口，与泵1的出油口相连接。上下车切换阀2的第一工作油口Ax通过下车高压油路5接下车A，上下车切换阀2的第二工作油口As通过上车高压油路6接上车B。泵1输出的高压油通过上下车切换阀2内部通道时，经上下车切换阀2进行油路流向的切换，控制高压油流向下车A或者上车B。本实施例中，泵1采用的是负载敏感泵，这种泵可以根据系统需求提供稳定的流量及所需的压力，并在工况变化时具有相应的压力-流量调节功能。

本实用新型中的上下车切换阀2采用的是先导式结构，具体包括：先导阀21和主阀22，其中：

先导阀21具有控制口X、第一出油口A1、第二出油口A2和回油口T1，主阀22具有第一进油口P1、第二进油口P2、上车出油口As、下车出油口Ax和高压进油口P。

控制口X与泵1的出油口相通，第一出油口A1与第一进油口P1相通，第二出油口A2与第二进油口P2相通，上车出油口As与上车高压油路6相通，下车出油口Ax与下车高压油路5相通。

回油口T1直接与油箱3相通。高压进油口P与泵1的出油口相通。

先导阀21不得电的状态下，此时先导阀21处于左位，经由泵1输出的高压油进入先导阀21的控制口X，由先导阀21的第一出油口A1引导进入主阀22的右侧，即主阀22的第一进油口P1。推动主阀22右位接通，主阀22高压进油口P的压力油通过主阀22流向第一工作油口Ax，进入下车高压油路5，即上下车切换阀2将主油路切换至下车A，为下车A供油，从而下车A作业，进入下车工作模式。

先导阀21得电的状态下，此时先导阀21处于右位，由泵1输出的高压油进入先导阀21的控制口X，由先导阀21的第二出油口A2引导进入主阀22的左侧，即主阀22的第二进油口P2；推动主阀22左位接通，主阀22高压进油口P的压力油通过主阀22流向第二工作油口As，进入上车高压油路6，即上下车切换阀2将主油路切换至上车B，为上车B供油，从而上车B作业，进入上车工作模式。

本实施例中，先导阀21采用的是二位四通换向阀，也可以采用三位四通换向阀。主阀22采用的是三位四通换向阀（如图4所示），也可以采用三位三通换向阀（如图5所示），还可以采用二位四通换向阀（如图6所示），也可以采用二位三通换向阀（如图7所示）。

与现有的通流量小、只能用于小流量液压系统的直动式结构的上下车切换阀2相比，本实用新型所提供的先导式结构的上下车切换阀2的主阀22的动作由先导阀21进行控制，因此可以适用于高压大流量的场合。

上述实施例中，本实用新型所提供的上下车切换装置还可以包括第一溢流阀10，第一溢流阀10设置在泵1的出油口（也可以说是“高压进油口P”）与油箱3之间的管路上。具体地，泵1的出油口的压力值为泵1出口的压力值，因此不管是下车A动作，还是上车B动作，只要负载压力突变，比如类似于某动作出现卡滞停顿或者抖动，使得液压系统压力突然升高，这时泵1的出口的压力会突然升高。当泵1的出口的压力超过第一溢流阀10设定的安全压力时，此时第一溢流阀10会开启，泵1的出油口的高压油通过第一溢流阀10回流油箱3，直至泵1的出油口的压力达到设定的安全压力值，达到安全卸荷，以起到保护泵1的作用。因此，第一溢流阀10在本实用新型中作为一个二次保护安全阀，以起到防止由负载突变而引起压力冲击对所在的液压系统造成破坏，使所在的液压系统可靠性更高。

本实用新型所提供的上下车切换装置可以与现有的上下车切换装置相同，同样也包括梭阀4、主反馈油路7、上车反馈油路8以及下车反馈油路9。其中：

梭阀4的出油口连接主反馈油路7的进油口，梭阀4的第一进油口41连接上车反馈油路8，梭阀4的第二进油口42连接下车反馈油路9的出油口。下车反馈油路9与下车高压油路5相连接。主反馈油路7的出油口连接泵1的反馈口Lx。

下车工作模式时，即下车A动作时，下车高压油路5的高压油依次经由下车反馈油路9、梭阀4，流到主反馈油路7。上车工作模式时，即上车B动作时，上车高压油路6的高压油依次经由上车反馈油路8、梭阀4，流到主反馈油路7。

上述各实施例中，为了对下车A工作时的负载压力信号突变（例如液压系统抖动、卡滞等）起到安全保护作用，本实用新型设置了第二溢流阀11，并且第二溢流阀11设置在梭阀4的第二进油口42与油箱3之间的管路上。在下车负载反馈压力信号突变的时候，即当梭阀4的第二进油口42的压力值超过第二溢流阀11设定的安全压力值时，第二溢流阀11会开启，下车反馈油路9通过第二溢流阀11流回油箱3，直至梭阀4的第二进油口42的压力达到设定的安全压力。由于第二溢流阀11只对下车负载反馈压力信号突变起到安全保护作用，因此第二溢流阀11的安全设定压力比第一溢流阀10设定压力低。

由于液压系统中的泵1采用的是负载敏感泵，而下车A动作简单，一般不采用带负载敏感功能的控制阀，因此本实用新型在下车反馈油路9上设置有一个卸荷阀12，并将卸荷阀12设置在梭阀4的第二进油口42与油箱3之间的管路上。并且由于下车反馈油路9与下车高压油路5相连接，当主油路切换到下车A时，下车反馈油路9是直接和上下车切换阀2的进油口P，即泵1的出口相连的。如果没卸荷阀12，即使下车A不工作时，泵1的出口压力也会通过下车反馈油路9传递给泵1，使得流量增大，压力上升，直到达到第二溢流阀11的设定安全压力为止。但是，采用了卸荷阀12后，当下车A不工作时，下车反馈油路9通过卸荷阀12流回油箱3，而不传递给泵1，从而使得泵1无输出（即排量为零），进而使得泵1处于卸荷状态，从而避免了下车A不工作时泵1常开而造成浪费。本实施例中，卸荷阀12采用的是二位二通电磁阀。

应急抢险救援装备车动作过程中负载是不断变化的，也就是说液压系统工作压力是处于波动状态，而非恒定的。因此，本实用新型设置了第一阻尼13和第二阻尼14，并且第一阻尼13设置在下车高压油路5上，第二阻尼14设置在下车反馈油路6上。当负载波动较大时，例如接下车A的油口出现压力波动的时候，如果没有第二阻尼14，该压力波动会通过下车反馈油路9，并经过梭阀4直接传递到泵1上，使得泵1的流量时大时小，很容易造成液压系统抖动。增加了第一阻尼13和第二阻尼14，可以起到滤波作用，那么接下车A的油口波动的压力经过阻尼之后会变得平稳，从而使泵1处于稳定的变量状态。

本实用新型还提供一种负载敏感液压系统，其包括上述各实施例中的上下车切换装置。所述负载敏感液压系统的其它部分可以参照现有技术，本文不再展开描述。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种上下车切换装置，包括：

上下车切换阀、上车高压油路以及下车高压油路；

其特征在于，

所述上下车切换阀包括主阀和先导阀，其中：

所述先导阀具有控制口、第一出油口、第二出油口和第一回油口，所述主阀具有第一进油口、第二进油口、上车出油口、下车出油口和高压进油口；

所述控制口与泵的出油口相通，所述第一出油口与所述第一进油口相通，所述第二出油口与所述第二进油口相通，所述上车出油口与所述上车高压油路相通，所述下车出油口与所述下车高压油路相通；

所述第一回油口与油箱相通，所述高压进油口和所述泵的出油口相通；

所述先导阀不得电的状态下，经所述泵输出的高压油进入所述控制口，再经由所述第一出油口引入所述第一进油口，推动所述主阀右位接通，所述高压进油口的压力油由所述下车出油口供给所述下车高压油路，进入下车工作模式；

所述先导阀得电的状态下，经所述泵输出的高压油进入所述控制口，再经由所述第二出油口引入所述第二进油口，推动所述主阀左位接通，所述高压进油口的压力油由所述上车出油口供给所述上车高压油路，进入上车工作模式。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

第一溢流阀，所述第一溢流阀设置在所述泵的出油口与所述油箱之间的管路上；

当所述泵的出口的压力超过所述第一溢流阀设定的安全压力时，所述第一溢流阀开启，所述泵的出油口的高压油通过所述第一溢流阀回流至所述油箱，直至所述泵的出口的压力达到所述设定的安全压力。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括：

梭阀、主反馈油路、上车反馈油路以及下车反馈油路；其中：

所述梭阀，其出油口连接所述主反馈油路的进油口，第一进油口连接所述上车反馈油路，第二进油口连接所述下车反馈油路的出油口；

所述下车反馈油路连接所述下车高压油路；所述主反馈油路的出油口连接所述泵的反馈口，以控制所述泵的变量；

上车工作模式时，所述上车的负载反馈压力信号依次经由所述上车反馈油路、梭阀，流到所述主反馈油路；

下车工作模式时，所述下车的负载反馈压力信号依次经由所述下车反馈油路、梭阀，流到所述主反馈油路。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括：

第二溢流阀，所述第二溢流阀设置在所述梭阀的第二进油口与所述油箱之间的管路上；

当所述梭阀的第二进油口的压力超过所述第二溢流阀设定的安全压力时，所述第二溢流阀开启，所述下车反馈油路通过所述第二溢流阀流回所述油箱，直至所述梭阀的第二进油口的压力达到所述设定的安全压力。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：

卸荷阀，所述卸荷阀设置在所述梭阀的第二进油口与所述油箱之间的管路上；

当所述下车不工作时，所述下车反馈油路通过所述卸荷阀流回所述油箱。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：

第一阻尼，所述第一阻尼设置在所述下车高压油路上。

7.如权利要求4所述的装置，其特征在于，还包括：

第二阻尼，所述第二阻尼设置在所述下车反馈油路上。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述泵为负载敏感泵。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，

所述主阀为三位四通换向阀、三位三通换向阀、二位四通换向阀或二位三通换向阀。

10.一种负载敏感液压系统，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的上下车切换装置。

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