CN203770261U - 一种消防车及其上下车切换系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种消防车及其上下车切换系统，在实现上下车液压系统切换的同时，还能将上车负载情况反馈到油泵，以根据上车负载情况调整油泵的排量，更好地满足不同作业情况的动作需求。本实用新型包括以其进油口与油泵连通、回油口与油箱连通的切换阀，所述切换阀的第一工作油口与下车液压系统连通，第二工作油口与上车液压系统连通，还包括通过上车负载变化控制其阀芯动作的负载敏感阀，所述负载敏感阀具有与所述油泵的反馈油口连通的负载敏感端口。负载敏感阀的阀芯能够根据上车负载变化相应动作，进而将上车负载变化反应到油泵的反馈油口，形成负载反馈油路，以便油泵根据负载变化调整器排量，以满足上车不同的动作需求，适应各种复杂工况。

Description

一种消防车及其上下车切换系统

技术领域

本实用新型涉及液压技术领域，特别是涉及一种用于实现上下车液压系统切换的上下车切换系统。本实用新型还涉及一种采用上述上下车切换系统进行上下车液压系统切换的消防车。

背景技术

常见的作业车辆通常包括上车和下车两部分，且需要在上下车之间进行切换，以便控制上车或者下车单独动作，如登高平台消防车、举高喷射消防车、云梯消防车等。

上述作业车辆的共同特点是，作业前必须先将下车支腿展开使下车离地，保证车辆在作业过程中的稳定性和安全性；在下车支腿与地面良好接触后，再切换到上车进行作业。

在由上下车构成的作业车辆中，上下车切换阀被广泛应用。所述上下车切换阀是指将液压泵流出的高压油源引入上车或者下车液压系统，实现某一时段上车或者下车的单独动作。

请参考图1，图1为现有技术中上下车切换阀一种设置方式的原理示意图。

现有技术中，通常采用直动式二位四通电磁换向阀作为上下车切换阀，如图1所示，二位四通电磁换向阀通过电磁铁Y的通断电来实现上下车油路的切换。当Y得电时，高压油口P’与上车液压系统的接口A_S连通，实现对上车的驱动；当Y不得电时，高压油口P’与下车液压系统的接口A_X连通，高压油路切换到下车，实现对下车的驱动。

当高压油路与上车液压系统连通时，液压泵向工作油缸输送高压油，以完成变幅起升等不同动作。由于不同的负载所需的驱动力存在差异，此时就需要根据负载情况调节液压泵的排量。

但是，现有的上下车切换系统仅包括上述现有的上下车切换阀，在通过上下车切换阀完成上下车液压系统的切换后，上下车切换系统即停止动作；上述现有的上下车切换系统结构简单，不能根据上下车的负载情况调节液压泵的排量，很难适应实际应用中的多种作业需求。

此外，现有的上下车切换阀为直动式电磁换向阀，存在换向阀驱动力矩大、换向过程中对系统产生压力冲击较大等缺点，不适合应用于大流量的液压系统中。

因此，如何另辟蹊径，设计一种上下车切换系统，在实现上下车切换的同时，根据负载情况调节液压泵的排量，以满足系统的需求，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种上下车切换系统，在实现上下车液压系统的切换后，还可以将上车负载情况反馈到油泵，以便根据上车负载情况调整油泵的排量，从而更好地满足不同作业情况的动作需求。

本实用新型的另一目的是提供一种具有上述上下车切换系统的消防车，能够将负载变化与油泵排量结合，使得油泵根据负载变化调整其排量，更快更好地完成各种动作。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种上下车切换系统，包括以其进油口与油泵连通、回油口与油箱连通的切换阀，所述切换阀的第一工作油口与下车液压系统连通，第二工作油口与上车液压系统连通，还包括通过上车负载变化控制其阀芯动作的负载敏感阀，所述负载敏感阀具有与所述油泵的反馈油口连通的负载敏感端口。

本实用新型的上下车切换系统，包括切换阀以及负载敏感阀，负载敏感阀的阀芯能够根据上车负载变化相应动作，进而通过负载敏感端口将上车负载变化反应到油泵的反馈油口，形成负载反馈油路，以便油泵根据负载变化调整器排量，以满足上车不同的动作需求，适应各种复杂工况。

优选地，所述切换阀包括主阀和先导阀，所述主阀为液动换向阀，所述进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口设置在所述主阀上；所述先导阀具有与所述主阀的两个控制油口分别连通的两个先导工作油口。

切换阀可以采用先导式控制，通过先导阀实现工位的切换，以适应高压、大流量的场合；同时，还可以降低换向时对液压系统造成的压力冲击。

优选地，所述先导阀为二位四通电磁换向阀，所述先导阀具有先导进油口、先导回油口和两个所述先导工作油口，当所述先导阀处于中位时，两所述先导工作油口均与所述先导回油口连通。

当先导阀处于中位时，两个先导工作油口均与先导回油口连通，则主阀与先导阀之间的高压控制油可以通过两个先导工作油口流到先导回油口，进而通过先导回油口流回到油箱中，完成卸荷，以减少高压控制油对液压密封元件的破坏，延长液压密封元件的使用寿命。

优选地，还包括换向阀，所述换向阀具有换向进油口和换向工作油口，所述换向工作油口与所述油泵的反馈油口连通；所述换向阀的切换对应所述换向进油口与所述换向工作油口的连通与断开。

还可以设置换向阀，在需要快速完成某项动作时，将换向阀切换到换向工作油口与换向进油口连通的工作状态，则通过换向阀由主油路中引出的高压油输送至换向工作油口，然后输送给反馈油口，此时的油泵相当于恒压泵，处于最大排量的工作状态，以驱动执行元件快速完成相应动作；当完成特定动作后，可以使得换向阀换向，将换向进油口与换向工作油口断开，停止对反馈油口输送高压信号，重新将负载敏感端口与反馈油口连通。

优选地，还包括梭阀，所述梭阀具有分别与所述换向工作油口和所述负载敏感端口连通的两个输入端口，以及与所述油泵的反馈油口连通的输出端口。

梭阀将主油路中的高压油和负载敏感阀的敏感信号作为两个输入信号，两者中以先接入的信号或者以压力高的信号作为反馈油口的输入信号，以便对两个输入信号进行自动调节，保证反馈油口的输入信号正常，油泵稳定工作。

优选地，还包括溢流阀，所述溢流阀的进口与所述换向工作油口连通，出口与油箱连通。

溢流阀的设置可以降低反馈油口处的压力，防止反馈油路压力过大对液压元件和整个液压系统造成损坏。

优选地，在所述换向进油口与所述油泵之间的油路上设有阻尼件。

阻尼件的设置可以减缓主油路中的高压油流向换向进油口的流速，进而降低反馈油口处的压力，从而减小反馈油路的流量和压力冲击，保证负载敏感信号准确传递到反馈油口，使得油泵的负载敏感调节更加平稳。

优选地在所述梭阀的输出端口与所述反馈油口连通的管路上设有预留端口，可以根据需要接入测压接头等部件，对反馈油口的压力等情况进行监控。

本实用新型还提供一种消防车，包括在上车液压系统和下车液压系统间切换的上下车切换系统，所述上下车切换系统为上述任一项所述的上下车切换系统。

由于本实用新型的消防车具有上述任一项所述的上下车切换系统，故上述任一项所述的上下车切换系统所产生的技术效果均适用于本实用新型的消防车，此处不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中上下车切换阀一种设置方式的原理示意图；

图2为本实用新型所提供上下车切换系统在一种具体实施方式中的原理示意图。

图1中：

A_S接口、A_X接口、P’高压油口、Y电磁铁

图2中：

1切换阀、Y1主阀、Y2先导阀、Y3换向阀、Y4溢流阀、Y5梭阀、A第一工作油口、B第二工作油口、L反馈油口、M预留端口、M_P先导预留端口、P进油口、T回油口、X负载敏感端口、S1阻尼件

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种上下车切换系统，在实现上下车液压系统的切换后，还可以将上车负载情况反馈到油泵，以便根据上车负载情况调整油泵的排量，从而更好地满足不同作业情况的动作需求。

本实用新型的另一核心是提供一种具有上述上下车切换系统的消防车，能够将负载变化与油泵排量结合，使得油泵根据负载变化调整其排量，更快更好地完成各种动作。

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

请参考图2，图2为本实用新型所提供上下车切换系统在一种具体实施方式中的原理示意图。

本实用新型的上下车切换系统，包括在上下车液压系统之间进行切换的切换阀1，切换阀1具有进油口P、回油口T、第一工作油口A和第二工作油口B，进油口P与油泵连通，回油口T与油箱连通，第一工作油口A与下车液压系统连通，第二工作油口B与上车液压系统连通，如图2所示；本实用新型的上下车切换系统还包括负载敏感阀，所述负载敏感阀通过上车负载的变换控制其阀芯的动作，并具有负载敏感端口X，所述负载敏感端口X与油泵的反馈油口L连通，以便将上车负载的变换反馈到反馈油口L，进而根据负载变化情况调节油泵的排量。

其中，切换阀1通常为二位四通换向阀，具有两个工作位，当切换阀1处于第一工作位时，进油口P与第一工作油口连通，回油口T与第二工作油口连通，此时的油泵与下车液压系统连通，实现对下车执行元件的控制，通常为控制作业车辆的支腿展开或者缩回；当切换阀1处于第二工作位时，进油口P与第二工作油口B连通，回油口T与第一工作油口A连通，油泵与上车液压系统连通，驱动上车的执行元件完成动作，例如变幅起升等。

本实用新型的上下车切换系统包括负载敏感阀，其阀芯能够根据上车负载变化而动作，然后通过负载敏感端口X传递到反馈油口L，以便油泵根据负载变化信号调节排量，满足不同工况下的动作需求。也就是说，与现有的上下车切换阀相比，本实用新型的负载敏感端口与反馈油口之间的油路构成负载反馈油路，将上车执行元件的负载反馈到油泵的变量调节机构，使得油泵转变为排量可调节的负载敏感泵，以满足不同工况下执行元件的动作需求，适应各种复杂工况。

需要说明的是，液压阀均具有进油口和回油口，故本文中所述的工作油口是指除了进油口和回油口以外的、与外部执行元件相连通的作业油口；本文中所有液压阀的进油口均与油泵连通，回油口与油箱连通，不再另行说明。

详细地，本实用新型的切换阀1可以设置为先导式换向阀，即切换阀1可以包括主阀Y1和先导阀Y2，上述进油口P、回油口T、第一工作油口A和第二工作油口B均设置在主阀Y1上，主阀Y1为液动换向阀，具有两个控制油口；先导阀Y2具有两个先导工作油口，两个先导工作油口分别与主阀Y1的两个控制油口连通，则可以通过先导阀Y1的工作位的切换实现切换高压油源的进口和出口，以向其中一个控制油口引入高压油，驱动主阀Y1的阀芯移动，改变主阀Y1的工作位，在上车液压系统与下车液压系统之间完成切换。

当采用先导阀Y2和主阀Y1构成切换阀1时，通过先导阀Y2实现主阀Y1的工作位切换，以降低切换过程中队整个液压系统的压力冲击；同时，先导式的换向阀能够适应高压、大流量的工况。

先导阀Y2可以为二位四通电磁换向阀，通过电磁铁的通断电切换工作位置，如图2所示，先导阀Y2的两侧分别设有电磁铁a和电磁铁b；当处于右侧的电磁铁b得电时，先导阀Y2的右位处于工作状态，主油路中的控制油通过先导阀Y2的右位进入主阀Y1的右侧，推动主阀Y1的阀芯左移，此时主阀Y1的右位处于工作状态，高压油与第一工作油口A连通，驱动下车动作，也就是说，主阀Y1和先导阀Y2均处于右位时，整个切换阀1处于第一工作位。同理，当处于左侧的电磁铁a得电时，主阀Y1和先导阀Y2均处于左位，整个切换阀1处于第二工作位，高压油驱动上车动作。

同时，还可以定义先导阀Y2的进油口为先导进油口，回油口为先导回油口，两个工作油口为先导工作油口，以区别于主阀Y1上的进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口。显然，先导阀Y2的先导进油口与油泵连通，先导回油口与油箱连通。

通常情况下，换向阀处于中位时，四个油口均处于截止状态，本实用新型的先导阀Y2处于中位时，其两个先导工作油口均与先导回油口连通，则主阀Y1控制油口依次通过先导阀Y2的先导工作油口、先导回油口与油箱连通；当上车和下车均不工作时，主阀Y1和先导阀Y2均处于中位时，两者之间的油路中存有高压油，此时的高压油可以依次流经控制油口、先导工作油口以及先导回油口进入油箱中，实现卸荷，以减少高压油对液压密封元件的破坏，延长液压密封元件的使用寿命。

在上述基础上，本实用新型还可以包括换向阀Y3，换向阀Y3具有与油泵连通的换向进油口、与油箱连通的换向回油口；换向阀Y3还包括两个工作油口，即换向阀Y3可以为二位四通换向阀，其中一个工作油口为换向工作油口，另一个工作油口处于截止状态，称为截止油口；所述换向工作油口与油泵的反馈油口L连通，如图2所示。

当换向阀Y3切换到右位时，换向进油口与换向工作油口连通，从油泵流出的高压油通过换向阀Y3的右位流动至反馈油口L，此时的油泵相当于恒压油泵，处于最大排量的工作状态，驱动上车或者下车的执行元件快速、准确的完成动作；当换向阀Y3切换到左为时，换向进油口与换向工作油口断开，停止对反馈油口L输送高压油。

在液压系统切换到下车液压系统，此时不需要通过上车负载变化调整油泵排量；或者，已经切换到上车液压系统，但由于负载敏感反馈存在一定的滞后，当需要快速完成某项动作时，例如，变幅起升等，可以暂时切断负载敏感端口X与反馈油口L之间的通路，通过换向阀Y3将高压油引入反馈油口L，使得油泵处于最大排量输出的恒压状态，以加快动作过程。

换向阀Y3也可以设置为具有换向进油口和换向工作油口的二位二通阀，能够在两个工作位之间切换，为区别于切换阀1的第一工作位和第二工作位，此处定义换向阀Y3的两个工作位为第三工作位和第四工作位；当处于第三工作位时，换向进油口与换向工作油口连通，当处于第四工作位时，换向进油口与换向工作油口断开，依然可以实现向反馈油口L输送或停止输送高压油的功能。

为保证反馈油口L的接入端能够在换向工作油口与负载敏感端口X之间自由切换，可以设置梭阀Y5，梭阀Y5具有两个输入端口和一个输出端口；梭阀Y5的两个输入端口分别与换向工作油口和负载敏感端口X连通，输出端口与反馈油口L连通，如图2所示。

梭阀Y5的设置将两个输入端口中压力较高的一侧信号作为输出信号：通常情况下，换向阀Y3处于左位，换向工作油口与回油口T的低压油连通，负载敏感端口X所输出的信号相对较高，梭阀Y5将负载敏感端口X作为输出信号，即反馈油口L与负载敏感端口X连通；当需要完成某些特殊动作时，将换向阀Y3切换到右位，此时换向工作油口与高压油接通，其压力较高，则高压油通过换向工作油口输送至梭阀Y5，此时的负载敏感端口X所输出的负载信号被截止，高压油作为输出信号传递到反馈油口L，油泵实现大排量恒压输送。

可见，梭阀Y5的设置便于根据作业车辆的具体动作需求选择合适的输入信号，通过反馈油口L对油泵的排量进行调节，使得油泵处于相应的工作状态。

可以想到，本实用新型还可以包括溢流阀Y4，溢流阀Y4的进口与换向阀Y3的换向工作油口连通，出口与油箱连通，则溢流阀Y4可以起到安全阀的作用；当换向阀Y3处于右位时，油泵与换向工作油口连通，油泵输出的高压油通过换向阀Y3、梭阀Y5输送至反馈油口L，溢流阀Y4的设置可以分担一部分高压油，将部分高压油卸荷到油箱中，防止反馈油路内的压力过大，进而避免因反馈油路压力过大对液压元件和整个液压系统造成损坏。

同理，还可以在换向进油口与油泵之间的油路上设置阻尼件S1，阻尼件S1可以为节流阀，以减缓高压油的流量和流速，从而减小通过换向工作油口输送至反馈油口L的高压油，降低反馈油口L处的流量和压力冲击，使得负载敏感泵的排量调节更加稳定。

可以想到，梭阀Y5的输出端口与反馈油口L连通的管道上还可以设置预留端口M，当需要对反馈油口L处的压力等进行检测时，可以直接通过预留端口M接入测压接头等，监控反馈油口L处的状态。

还可以想到，在油泵与先导阀Y2的先导进油口连通的管道上也可以设置先导预留端口M_P，以替换其他油泵或者接入测压接头等检测部件，对先导阀Y2进行调节，如图2所示。

本实用新型还提供一种消防车，所述消防车包括上车液压系统和下车液压系统，以及在上车液压系统和下车液压系统之间进行切换的上下车切换系统，所述上下车切换系统为上述任一项所述的上下车切换系统。消防车中其他部分的结构请参照现有技术，此处不再赘述。

以上对本实用新型所提供的消防车及其上下车切换系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (9)

1.一种上下车切换系统，包括以其进油口（P）与油泵连通、回油口（T）与油箱连通的切换阀（1），所述切换阀（1）的第一工作油口（A）与下车液压系统连通，第二工作油口（B）与上车液压系统连通，其特征在于，还包括通过上车负载变化控制其阀芯动作的负载敏感阀，所述负载敏感阀具有与所述油泵的反馈油口（L）连通的负载敏感端口（X）。

2.如权利要求1所述的上下车切换系统，其特征在于，所述切换阀（1）包括主阀（Y1）和先导阀（Y2），所述主阀（Y1）为液动换向阀，所述进油口（P）、回油口（T）、第一工作油口（A）和第二工作油口（B）设置在所述主阀（Y1）上；所述先导阀（Y2）具有与所述主阀（Y1）的两个控制油口分别连通的两个先导工作油口。

3.如权利要求2所述的上下车切换系统，其特征在于，所述先导阀（Y2）为二位四通电磁换向阀，所述先导阀（Y2）具有先导进油口、先导回油口和两个所述先导工作油口，当所述先导阀（Y2）处于中位时，两所述先导工作油口均与所述先导回油口连通。

4.如权利要求1-3任一项所述的上下车切换系统，其特征在于，还包括换向阀（Y3），所述换向阀（Y3）具有换向进油口和换向工作油口，所述换向工作油口与所述油泵的反馈油口（L）连通；所述换向阀（Y3）的切换对应所述换向进油口与所述换向工作油口的连通与断开。

5.如权利要求4所述的上下车切换系统，其特征在于，还包括梭阀（Y5），所述梭阀（Y5）具有分别与所述换向工作油口和所述负载敏感端口（X）连通的两个输入端口，以及与所述油泵的反馈油口（L）连通的输出端口。

6.如权利要求5所述的上下车切换系统，其特征在于，还包括溢流阀（Y4），所述溢流阀（Y4）的进口与所述换向工作油口连通，出口与油箱连通。

7.如权利要求6所述的上下车切换系统，其特征在于，在所述换向进油口与所述油泵之间的油路上设有阻尼件（S1）。

8.如权利要求5任一项所述的上下车切换系统，其特征在于，在所述梭阀（Y5）的输出端口与所述反馈油口（L）连通的管路上设有预留端口（M）。

9.一种消防车，包括在上车液压系统和下车液压系统间切换的上下车切换系统，其特征在于，所述上下车切换系统为上述权利要求1-8任一项所述的上下车切换系统。