CN206054411U - 单缸插销式伸缩臂的液压控制系统和单缸插销式伸缩臂 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种单缸插销式伸缩臂的液压控制系统和单缸插销式伸缩臂。单缸插销式伸缩臂的液压控制系统用于控制单缸插销式伸缩臂的伸缩，包括伸缩油缸。伸缩油缸包括筒体、活塞和芯管，活塞将筒体分隔为无杆腔和有杆腔，活塞的活塞杆具有第一腔，芯管具有第二腔，芯管的第一端设置于第一腔内且芯管与活塞滑动配合，芯管的第二端与筒体连接，第二腔与第一腔连通并用于向伸缩臂的缸销油缸和/或臂销油缸供油，液压控制系统设置为：当无杆腔进油时，有杆腔无背压排油；当第一腔进油时，有杆腔通过背压装置与排油连接以使得有杆腔具有背压以防止伸缩油缸伸缩。本实用新型的液压控制系统在芯管供油时能够防止伸缩油缸向前蹿动的基础上耗能较少。

Description

单缸插销式伸缩臂的液压控制系统和单缸插销式伸缩臂

技术领域

本实用新型涉及工程机械领域，特别涉及一种单缸插销式伸缩臂的液压控制系统和单缸插销式伸缩臂。

背景技术

单缸插销式伸缩臂通过伸缩油缸与臂销和缸销的组合动作来实现吊臂的伸缩功能。

伸缩油缸不仅需要带动吊臂伸缩，还需要为臂销油缸和缸销油缸提供压力油。现有技术中，如图1所示，伸缩油缸包括筒体41和活塞42。在活塞42的活塞杆内设置芯管43，芯管43通过芯管的出油口O为臂销油缸和缸销油缸供油。在伸缩油缸进行伸缩时，第一油路P1进油：换向阀46处于左位时，伸缩油缸的无杆腔进油，油缸伸出；换向阀46处于右位时，伸缩油缸的有杆腔进油，油缸缩回；换向阀46处于中位时，伸缩油缸不动作，此时，第二油路P2进油，即为芯管43供油。第二油路P2为芯管43供油时，如图1中的箭头所示，压力油作用于芯管43的端面上，使伸缩油缸受到伸出的力，而此时伸缩油缸的有杆腔与油箱47直接连通，因此伸缩油缸会向前蹿动，降低插拔缸销及臂销的准确率。

为解决上述问题，如图2所示，现有技术中提出一种技术方案：在换向阀46与伸缩油缸的有杆腔之间增加双联单向阀44，换向阀46处于左位或右位时，伸缩油缸进行伸缩；换向阀46处于中位时，伸缩油缸的有杆腔回油时需要经过单向阀，因此回油具有一定的背压，背压作用在活塞42上，因此与伸缩油缸因芯管43受到压力油而产生的伸出力相平衡，防止伸缩油缸向前蹿动。

然而，上述技术方案中的双联单向阀44的设置，使伸缩油缸在缩回时，有杆腔的回油也要经过单向阀，这使得有杆腔回油始终具有背压，增加了能量消耗。另外，双联单向阀44设置于伸缩油缸的有杆腔与换向阀46之间的油路上，增加了管路的布置难度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种单缸插销式伸缩臂的液压控制系统和单缸插销式伸缩臂，以达到液压控制系统在为芯管供油时防止伸缩油缸向前蹿动的基础上耗能较少。

本实用新型的第一方面提供一种单缸插销式伸缩臂的液压控制系统，用于控制单缸插销式伸缩臂的伸缩，包括伸缩油缸，伸缩油缸包括筒体、活塞和芯管，活塞将筒体分隔为无杆腔和有杆腔，活塞的活塞杆具有第一腔，芯管具有第二腔，芯管的第一端设置于第一腔内且芯管与活塞滑动配合，芯管的第二端与筒体连接，第二腔与第一腔连通并用于向伸缩臂的缸销油缸和/或臂销油缸供油，液压控制系统设置为：当无杆腔进油时，有杆腔无背压排油；当第一腔进油时，有杆腔通过背压装置与排油连接以使得有杆腔具有背压以防止伸缩油缸伸缩。

进一步地，背压装置包括背压阀。

进一步地，背压阀包括弹簧式单向阀或液控单向阀或溢流阀。

进一步地，背压装置包括单向阀和阻尼孔，单向阀的进油口与有杆腔连接，单向阀的出油口通过阻尼孔与排油连接。

进一步地，液压控制系统包括用于为有杆腔与无杆腔供油的第一油路、用于为第一腔供油的第二油路和控制阀，控制阀具有供油工作位和非供油工作位，液压控制系统具有第一工作状态和第二工作状态，在第一工作状态，控制阀处于供油工作位以控制第一油路向有杆腔或无杆腔供油；在第二工作状态，控制阀处于非供油工作位，控制阀控制无杆腔与排油断开，并控制有杆腔通过背压装置与排油连接，且第二油路向第一腔供油。

进一步地，背压装置集成于控制阀的阀芯上。

进一步地，控制阀包括进油口、第一工作油口和第二工作油口，控制阀的进油口与第一油路连接，第一工作油口与无杆腔连接，第二工作油口与有杆腔连接，在控制阀处于非供油工作位时，控制阀的进油口和控制阀的第一工作油口均截止，控制阀的第二工作油口通过背压装置与排油连接。

进一步地，供油工作位包括第一供油工作位和第二供油工作位，当控制阀处于第一供油工作位时，进油口与第一工作油口连通，第二工作油口无背压地排油；当控制阀处于第二供油工作位时，进油口与第二工作油口连通，第一工作油口无背压地排油。

本实用新型的第二方面提供一种单缸插销式伸缩臂，包括如本实用新型的第一方面任一项提供的单缸插销式伸缩臂的液压控制系统。

基于本实用新型提供的单缸插销式伸缩臂的液压控制系统和单缸插销式伸缩臂，单缸插销式伸缩臂的液压控制系统用于控制单缸插销式伸缩臂的伸缩，包括伸缩油缸。伸缩油缸包括筒体、活塞和芯管，活塞将筒体分隔为无杆腔和有杆腔，活塞的活塞杆具有第一腔，芯管具有第二腔，芯管的第一端设置于第一腔内且芯管与活塞滑动配合，芯管的第二端与筒体连接，第二腔与第一腔连通并用于向伸缩臂的缸销油缸和/或臂销油缸供油，液压控制系统设置为：当无杆腔进油时，有杆腔无背压排油；当第一腔进油时，有杆腔通过背压装置与排油连接以使得有杆腔具有背压以防止伸缩油缸伸缩。当第一腔进油时即芯管进油时，有杆腔通过背压装置与排油连接，因此有杆腔具有背压，背压作用于活塞上，对活塞形成回缩力，此回缩力与压力油作用于芯管上而对活塞形成的伸出力相平衡，因此可防止伸缩油缸向前蹿动。并且当无杆腔进油时，有杆腔无背压排油，能耗较小，因此与现有技术相比，本实用新型的液压控制系统在液压控制系统在为芯管供油时能够防止伸缩油缸向前蹿动的基础上耗能较少。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

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为现有技术中的单缸插销式伸缩臂的液压控制系统的一种方案的结构示意图；

图2为现有技术中的单缸插销式伸缩臂的液压控制系统的另一种方案的结构示意图；

图3为本实用新型一具体实施例的单缸插销式伸缩臂的液压控制系统的结构示意图。

各附图标记分别代表：

41-筒体；42-活塞；43-芯管；44-双联单向阀；46-换向阀；47-油箱；P1-第一油路；P2-第二油路；O-芯管的出油口；51-筒体；52-活塞；53-芯管；54-弹簧式单向阀；56-控制阀；57-油箱；R1-第一油路；R2-第二油路；T-芯管的出油口；a1-第一油口；a2-第二油口；a3-第三油口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

本实用新型实施例的单缸插销式伸缩臂的液压控制系统包括伸缩油缸，用于控制单缸插销式伸缩臂的伸缩。伸缩油缸包括筒体、活塞和芯管。活塞将筒体分隔为无杆腔和有杆腔，活塞的活塞杆具有第一腔，芯管具有第二腔，芯管的第一端设置于第一腔内且芯管与活塞滑动配合，芯管的第二端与筒体连接，第二腔与第一腔连通并用于向伸缩臂的缸销油缸和臂销油缸供油，液压控制系统设置为：当无杆腔进油时，有杆腔无背压排油；当第一腔进油时，有杆腔通过背压装置与排油连接以使得有杆腔具有背压以防止伸缩油缸伸缩。

当第一腔进油时即芯管进油时，有杆腔通过背压装置与排油连接，因此有杆腔具有背压，背压作用于活塞上，对活塞形成回缩力，此回缩力与压力油作用于芯管上而对活塞形成的伸出力相平衡，因此可防止伸缩油缸向前蹿动。并且当无杆腔进油时，有杆腔无背压排油，能耗较小，因此与现有技术相比，本实用新型实施例的液压控制系统在液压控制系统为芯管供油时能够防止伸缩油缸向前蹿动的基础上耗能较少。

下面将根据图3对本实用新型一具体实施例的单缸插销式伸缩臂的液压控制系统的具体结构进行详细介绍。

本实施例的液压控制系统包括伸缩油缸。伸缩油缸包括筒体51、活塞52和芯管53。活塞52将筒体51分隔为无杆腔和有杆腔，活塞52的活塞杆具有第一腔，芯管53具有第二腔，芯管53的第一端设置于第一腔内且芯管53与活塞52滑动配合，芯管53的第二端与筒体51连接，第二腔与第一腔连通并用于向伸缩臂的缸销油缸和/或臂销油缸供油。其中，芯管的出油口T为缸销油缸和臂销油缸供油。

如图3所示，活塞52的活塞杆的第一端设有第一油口a1、第二油口a2和第三油口a3。其中，第一油口a1与无杆腔连通，用于为无杆腔供油。第二油口a2与活塞杆的第一腔连通，用于为芯管53供油。第三油口a3与有杆腔连通，用于为无杆腔供油。

优选地，如图3所示，液压控制系统包括用于为有杆腔与无杆腔供油的第一油路R1、用于为第一腔供油的第二油路R2和控制阀56，控制阀56具有供油工作位和非供油工作位，液压控制系统具有第一工作状态和第二工作状态，在第一工作状态，控制阀54处于供油工作位以控制第一油路R1向有杆腔或无杆腔供油；在第二工作状态，控制阀56处于非供油工作位，控制阀56控制无杆腔与排油断开，并控制有杆腔通过背压装置与排油连接，且第二油路向第一腔供油。将背压装置设置为：只有在第二工作状态，即第二油路R2为芯管53供油时，有杆腔才通过背压装置与排油连接。因此与现有技术相比，在第一工作状态时，有杆腔无背压地排油，降低能耗。

具体地，控制阀56包括进油口、第一工作油口和第二工作油口，控制阀56的进油口与第一油路R1连接，第一工作油口与无杆腔连接，第二工作油口与有杆腔连接，在控制阀处于非供油工作位(图3中的中位)时，控制阀56的进油口和控制阀56的第一工作油口截止，控制阀56的第二工作油口通过背压装置与排油连接。

在本实施例中，供油工作位包括第一供油工作位和第二供油工作位，当控制阀56处于第一供油工作位(图3中的左位)时，进油口与第一工作油口连通，第二工作油口无背压地排油，即第二工作油口直接与油箱57连通；当控制阀处于第二供油工作位(图3中的右位)时，进油口与第二工作油口连通，第一工作油口无背压地排油，即第一工作油口直接与油箱57连通。

由于为芯管53供油时，控制阀56处于非供油位置(图3中的中位)，因此将背压装置设置为在控制阀56处于中位时，有杆腔与排油之间的油路上，使背压装置产生的背压对有杆腔的排油产生背压力。而为无杆腔供油时，控制阀56处于第一供油工作位，有杆腔无背压地排油，因此本实施例中的背压装置产生的背压只对当控制阀56处于中位时有杆腔的排油产生背压力，从而实现在防止伸缩油缸向前蹿动的基础上耗能较低的目的。

优选地，背压装置集成于控制阀56的阀芯上。将背压装置集成于控制阀56的阀芯上，与现有技术相比，未在油路上增加液压元件，系统简单，方便管路的布置，成本较低。

优选地，背压装置包括背压阀。

背压阀可以包括压力控制端、进油口和出油口。背压阀的进油口与有杆腔连接，背压阀的出油口与排油连接，当背压阀的进油口的压力大于压力控制端的压力时，背压阀的进油口与背压阀的出油口连通。由于背压阀包括压力控制端，而当背压阀的进油口的压力大于压力控制端的压力时，背压阀的进油口才能与背压阀的出油口连通，而背压阀的进油口与有杆腔连通，背压阀的出油口与排油连接，因此背压阀的设置使有杆腔的排油具有背压，可防止伸缩油缸向前蹿动。

具体地，如图3所示，背压阀为弹簧式单向阀54。弹簧式单向阀54集成于控制阀56的阀芯上。

在一个附图未示出的实施例中，背压阀还可以是液控单向阀或溢流阀。

在另一个附图未示出的实施例中，背压装置包括单向阀和阻尼孔，单向阀的进油口与有杆腔连接，单向阀的出油口通过阻尼孔与排油连接。阻尼孔与单向阀的组合设置使得有杆腔与排油之间设有阻尼，在有杆腔回油时，阻尼孔对有杆腔产生背压，从而防止伸缩油缸向前蹿动。

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 (9)

1.一种单缸插销式伸缩臂的液压控制系统，用于控制单缸插销式伸缩臂的伸缩，包括伸缩油缸，所述伸缩油缸包括筒体(51)、活塞(52)和芯管(53)，所述活塞(52)将所述筒体(51)分隔为无杆腔和有杆腔，所述活塞(52)的活塞杆具有第一腔，所述芯管(53)具有第二腔，所述芯管(53)的第一端设置于所述第一腔内且所述芯管(53)与所述活塞(52)滑动配合，所述芯管(53)的第二端与所述筒体(51)连接，所述第二腔与所述第一腔连通并用于向所述伸缩臂的缸销油缸和/或臂销油缸供油，其特征在于，所述液压控制系统设置为：当所述无杆腔进油时，所述有杆腔无背压排油；当所述第一腔进油时，所述有杆腔通过背压装置与排油连接以使得所述有杆腔具有背压以防止所述伸缩油缸伸缩。

2.根据权利要求1所述的单缸插销式伸缩臂的液压控制系统，其特征在于，所述背压装置包括背压阀。

3.根据权利要求2所述的单缸插销式伸缩臂的液压控制系统，其特征在于，所述背压阀包括弹簧式单向阀(54)或液控单向阀或溢流阀。

4.根据权利要求1所述的单缸插销式伸缩臂的液压控制系统，其特征在于，所述背压装置包括单向阀和阻尼孔，所述单向阀的进油口与所述有杆腔连接，所述单向阀的出油口通过所述阻尼孔与所述排油连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的单缸插销式伸缩臂的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统包括用于为所述有杆腔或所述无杆腔供油的第一油路(R1)、用于为所述第一腔供油的第二油路(R2)和控制阀(56)，所述控制阀(56)具有供油工作位和非供油工作位，所述液压控制系统具有第一工作状态和第二工作状态，在第一工作状态，所述控制阀(56)处于供油工作位以控制所述第一油路(R1)向所述有杆腔或所述无杆腔供油；在第二工作状态，所述控制阀(56)处于非供油工作位，所述控制阀(56)控制所述无杆腔与排油断开，并控制所述有杆腔通过所述背压装置与所述排油连接，且所述第二油路(R2)向所述第一腔供油。

6.根据权利要求5所述的单缸插销式伸缩臂的液压控制系统，其特征在于，所述背压装置集成于所述控制阀(56)的阀芯上。

7.根据权利要求5所述的单缸插销式伸缩臂的液压控制系统，其特征在于，所述控制阀(56)包括进油口、第一工作油口和第二工作油口，所述控制阀的进油口与所述第一油路连接，所述第一工作油口与所述无杆腔连接，所述第二工作油口与所述有杆腔连接，在所述控制阀处于非供油工作位时，所述控制阀的进油口和所述控制阀的第一工作油口均截止，所述控制阀的第二工作油口通过所述背压装置与所述排油连接。

8.根据权利要求7所述的单缸插销式伸缩臂的液压控制系统，其特征在于，所述供油工作位包括第一供油工作位和第二供油工作位，当所述控制阀处于第一供油工作位时，所述进油口与所述第一工作油口连通，所述第二工作油口无背压地排油；当所述控制阀处于第二供油工作位时，所述进油口与所述第二工作油口连通，所述第一工作油口无背压地排油。

9.一种单缸插销式伸缩臂，其特征在于，包括如权利要求1至8中任一项所述的单缸插销式伸缩臂的液压控制系统。