WO2012159374A1

WO2012159374A1 - 液压控制系统及其液压控制模块及具有该系统的工程机械

Info

Publication number: WO2012159374A1
Application number: PCT/CN2011/078288
Authority: WO
Inventors: 李永星; 宋建清
Original assignee: 长沙中联重工科技发展股份有限公司; 湖南中联重科专用车有限责任公司
Priority date: 2011-05-20
Filing date: 2011-08-11
Publication date: 2012-11-29
Also published as: CN102182715A; CN102182715B

Abstract

本发明披露了一种液压控制系统及其液压控制模块及具有该系统的工程机械，该液压控制模块包括：进油口（P），连接至油泵；工作油口（C）；回油口（T），还包括：一个或多个卸荷口；以及一个或多个阀门（Υ2、Υ3），每个所述阀门（Υ2、Υ3）的进油口连接至一个或多个所述卸荷口，每个所述阀门（Υ2、Υ3）的出油口连接至所述回油口（Τ）。该液压控制模块起到了紧急状况下对液压元件卸荷的作用，从而保证液压控制系统不出故障。

Description

液压控制系统及其液压控制模块及具有该系统的工程机械技术领域本发明涉及液压领域，尤其涉及一种液压控制系统及其液压控制模块及具有该液压控制系统的工程机械。背景技术现有一种工程机械中的液压控制系统，其包括多个液压换向阀、多个先导减压阀、以及液压控制模块。其中每个液压换向阀设置在该液压控制系统中的一条主油路中，控制该条主油路的通断，进而间接控制与主油路连接的油缸或液压马达等执行机构。先导减压阀用于控制液压换向阀的动作。其中，液压控制模块同时连接先导减压阀和液压换向阀，控制先导减压阀的动作，同时根据先导减压阀的动作控制液压换向阀的动作。具体地，以一种用于汽车起重机的液压控制系统中的液压控制模块为例，该液压控制模块上设置有进油口、回油口、工作油口以及多个控制进油口和多个卸荷口。其中，液压控制模块的工作油口连接至先导液压阀的进油口，向其供给液压油；液压控制模块的控制进油口与先导减压阀的出油口连接，接收来自先导减压阀的油液；液压控制模块的卸油口与液压换向阀的液动控制油口连接，推动其动作。在液压控制模块内部，还设置有滤油器、溢流阀、电磁阀和蓄能器。滤油器的出油口同时连接溢流阀的进油口与液压控制模块的工作油口，溢流阀的远程控制口与电磁阀的进油口连接，电磁阀的出油口与液压控制模块的回油口连接，溢流阀的出油口也与液压控制模块的回油口连接。此外，蓄能器的油口与工作油口连接。当汽车起重机发生严重的紧急情况时，电磁阀失电，则可以经由溢流阀的远程控制口控制溢流阀失效从而溢流，这样就使全部供给液动换向阀的压力油卸压，进而紧急停车。现有的液压控制系统由于在需要停止液动换向阀的动作时，只是将供给给液动换向阀的压力油卸荷，不是足够安全。特别是当液动换向阀被卡在阀体不动时，此时推动液动换向阀的压力油已经没有，但换向阀还不能回到中位，执行机构还能够动作，有安全隐患。另外，现有的液压控制系统由于液压控制模块输出的压力油先经过先导减压阀后再通过液压控制模块分配给液动换向阀，来实现起重机的动作。所以油液流径过程复杂，容易受到影响。液压控制模块中各元件之间的连接是由底板内部加工的油道来实现，油路复杂不易加工，加工残余杂质不易清除。油道长容易使控制液动多路阀的压力油产生延时，造成起重机动作有滞后。此外，由上文可知，该液压控制系统中的液压控制模块需要与其进油口连接的油泵一直处于供油状态，油泵所受的负荷较大。发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种液压控制系统及其液压控制模块及具有该液压控制系统的工程机械，使用该液压控制模块能够在发生紧急情况时将与液压控制模块连接的液压元件卸荷，避免液压控制系统的故障。为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，提供了液压控制模块，包括：进油口，连接至油泵；工作油口；回油口，还包括：一个或多个卸荷口；以及一个或多个阀门，每个阀门的进油口连接至一个或多个卸荷口，每个阀门的出油口连接至回油曰。进一步地，每个卸荷口由一个单向阀形成，每个两位两通电磁阀的进油口连接至一个或多个单向阀的出口。进一步地，卸荷口设置在液压控制模块的外边缘处。进一步地，该液压控制模块还包括：蓄能器；两位三通电磁阀，其第一进油口连接至液压控制模块的回油口，其第二进油口连接至蓄能器的油口，其出油口连接至液压控制模块的工作油口；液动换向阀，其控制油口与蓄能器的油口连接，其进油口与液压控制模块的进油口连接，其第一出油口与蓄能器的油口连接，第二出油口与液压控制模块的回油口连接。进一步地，液动换向阀的进油口与液压控制模块的进油口之间设置有滤油器。进一步地，液压控制模块中还包括第二溢流阀，第二溢流阀的进口与蓄能器的油口连接，第二溢流阀的出口与液压控制模块的回油口连接。进一步地，液动换向阀的第一出油口与蓄能器的油口之间设置有第二单向阀，第二单向阀的进口与液动换向阀的第一出油口连接，第二单向阀的出口与蓄能器的油口连接。进一步地，液动换向阀的控制油口与蓄能器的油口之间设置有阻尼。进一步地，该液压控制模块还包括测压油口，与工作油口连通，用于检测液压控制模块的输出压力。进一步地，阀门为两位两通电磁阀。根据本发明的另一个方面，提供了一种液压控制系统，包括：一个或多个液压换向阀，设置在液压控制系统的主油路中，每个液压换向阀的每个工作油口中分别设置有一个溢流阀；以及一个或多个先导减压阀，还包括上述任何一种的液压控制模块，液压控制模块中的每个卸荷口与一个溢流阀的远程控制口连接；每个先导减压阀的工作油口分别连接至一个液压换向阀的液动控制油口。根据本发明的又一个方面，还提供了一种工程机械，其具有上述的液压控制系统。本发明具有以下有益效果：

1. 本发明液压控制模块中，两位两通电磁阀的两个油口分别连接液压控制模块的回油口和一个卸荷口，以在紧急状况下通过两位两通电磁阀的动作而使来自液压控制模块之外的与卸荷口连接的液压元件中的液压油顺次经由卸荷口、两位两通电磁阀流入回油口，起到了紧急状况下对液压元件卸荷的作用，从而保证液压控制系统不出故障。当将该液压控制模块设置在本发明的液压控制系统中时，将液压控制模块中的卸荷口与溢流阀的远程控制口连接，并将液压控制系统中的每个先导减压阀的工作油口分别直接连接至一个液压换向阀的液动控制油口。这样，在紧急状况下通过两位两通电磁阀的动作而使溢流阀失效，进而给液压换向阀的工作油口卸油，从而即使该液压换向阀的阀芯故障而卡住，也能保证相应执行机构停止动作。并且在这样的技术方案中，每个先导减压阀的工作油口分别直接连接至一个液压换向阀的液动控制油口，简化了整个液压控制系统的油路，使得其更容易加工，更不容易留下残余杂质，并使得控制系统的油液流经过程简化，所受影响较小。

2. 本发明的液压控制模块中的液动换向阀的控制油口与蓄能器的油口连接，液动换向阀的进油口与液压控制模块的进油口连接，液动换向阀的第一出油口与蓄能器的油口连接，第二出油口与液压控制模块的回油口连接，这样，就使得当蓄能器压力达到设定值后，液动换向阀换向使油泵输出的油液经回油口流回油箱。如果蓄能器压力不够时，液动换向阀换向使泵再次给其充压至设定值。这就使得油泵可以在蓄能器达到设定值时停止工作，减小了油泵的负荷，起到了节能的作用。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。附图说明附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：图 1是根据本发明的实施例的液压控制系统的连接结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。如图 1所示，根据本发明的实施例的液压控制模块 3包括进油口 P、工作油口 C、回油口 T、阀门 Υ2、 Υ3以及卸荷口。进油口 Ρ连接至油泵（图中未示出）。工作油口 C连接至液压控制模块 3之外的液压元件，向其供给液压油。每个阀门 Υ2、 Υ3的进油口连接至一个或多个卸荷口，在本实施例中，阀门 Υ2连接至位于右上方的两个卸油口，阀门 Υ3连接至位于右下方的四个卸油口。每个两位两通电磁阀 Υ2、 Υ3 的出油口连接至回油口 Τ。当该液压控制模块 3设置在液压控制系统中，形成液压控制系统中的一部分时，在紧急状况下通过阀门 Υ2、 Υ3 的动作可以使来自液压控制模块 3 之外的与卸荷口连接的液压元件中的液压油顺次经由卸荷口、阀门 Υ2或阀门 Υ3而流入回油口 Τ，起到了紧急状况下对相应的液压元件卸荷的作用，从而保证液压控制系统不出故障。从图中可以看到，在本实施例中，该阀门 Υ2、 Υ3为两位两通电磁球阀，当其失电时导通卸荷口至阀门的油路，在实践中，该阀门也可以为普通的两位两通电磁阀，得电时将油路断开，失电时导通卸荷口至阀门的油路；甚至该阀门还可以为液压换向阀，只要其实现得电时允许液压油顺次经由卸荷口、阀门而流入回油口的功能即可。根据本发明的实施例的液压控制系统中设有上述的液压控制模块 3。如图 1所示，该液压控制系统中除液压控制模块 3之外还包括一个或多个液压换向阀 1以及一个或多个先导减压阀 2。其中，每个液压换向阀 1设置在液压控制系统的一条主油路（图中未示出）中，控制相应主油路的通断，进而间接控制与主油路连接的油缸 4或液压马达 5等执行机构。每个液压换向阀 1 的每个工作油口 12中分别设置有一个溢流阀 11 ; 每个先导减压阀 2用于控制一个液压换向阀的动作。更重要的是，在本发明的液压控制系统中，每个先导减压阀 2的工作油口分别连接至一个液压换向阀 1的液动控制油口；每个卸荷口与一个溢流阀 11的远程控制口连接。可以理解，以上述的技术方案，在紧急状况下通过使两位两通电磁阀 Y2、 Υ3失电可以使对应的溢流阀 11的远程控制口连通至回油口 Τ，进而溢流阀 11失效，从而给对应的液压换向阀 1的工作油口卸油，从而即使该液压换向阀 1的阀芯故障而卡住，也能保证相应执行机构停止动作。并且在这样的液压控制系统中，每个先导减压阀 2 的工作油口分别直接连接至一个液压换向阀 1的液动控制油口，简化了整个液压控制系统的油路，使得其更容易加工，更不容易留下残余杂质，并使得控制系统的油液流经过程简化，所受影响较小。优选地，如图 1所示，在本实施例的液压控制模块 3中，每个卸荷口由一个单向阀形成，每个两位两通电磁阀 Υ2、 Υ3的进油口连接至一个或多个单向阀的出口。该单向阀保证了紧急状况下对相应的液压元件卸荷时液压油的流向。对应地，在本实施例的液压控制系统中，每个单向阀的进口连接至一个溢流阀 11的远程控制口。在本实施例中，单向阀包括第一单向阀 VI、第二单向阀 V2、第三单向阀 V3、第四单向阀 V4、第五单向阀 V5和第六单向阀 V6。其中，在本实施例中，第一单向阀 VI、第二单向阀 V2的出口均连接至两位两通电磁阀 Y2的进油口，第三单向阀 V3、第四单向阀 V4、第五单向阀 V5和第六单向阀 V6的出口连接至两位两通电磁阀 Y3的进油口。单向阀保证了溢流阀 11溢流时液压油从溢流阀 11至回油口 T的流向。更优选地，在本实施例的液压控制模块 3中，卸荷口设置在液压控制模块 3的外边缘处，方便装卸；并且在两位两通电磁阀失效时而无法截止时，可以手动将单向阀堵住，暂时保证执行机构的动作，进而使整个液压控制系统的工作更加安全在本实施例中，液压控制模块 3中还包括蓄能器 31、两位三通电磁阀 Y1和液动换向阀 36。液动换向阀 36的控制油口 361与蓄能器 31的油口连接，其进油口 362与液压控制模块 3的进油口 P连接，其第一出油口 363与蓄能器 31的油口连接，第二出油口 364与液压控制模块 3的回油口 T连接。这样，就使得当蓄能器 31的压力达到设定值后，液动换向阀 36换向使油泵（图中未示出，与进油口 P连接）输出的油液经回油口 T流回油箱（图中未示出）。如果蓄能器 31压力不够时，液动换向阀 36换向使油泵再次给其充压至设定值。这就使得油泵可以在蓄能器 31 达到设定值时停止工作，减小了油泵的负荷，起到了节能的作用。另外，两位三通电磁阀 Y1的第一进油口 Y11连接至液压控制模块 3的回油口 T，其第二进油口 Y12连接至蓄能器 31的油口，其出油口 Y13连接至液压控制模块 3的工作油口。。可以理解，当两位三通电磁阀 Y1得电，则来自蓄能器 31的液压油供给至工作油口 C，进而供给至各个先导减压阀 2; 当发生紧急情况，可以使两位三通电磁阀 Y1失电，则供给先导减阀 2的液压油被卸压至回油口 T，保证了所有执行机构停止动作。更优选地，液动换向阀 36的进油口 362与液压控制模块 3的进油口 Ρ之间设置有滤油器 35，以净化液压油。更优选地，液压控制模块 3中还包括第二溢流阀 33，该第二溢流阀 33的进口与蓄能器 31的油口连接，第二溢流阀 33的出口与液压控制模块 3的回油口 Τ连接。当蓄能器 31压力超过设定值而液动换向阀 6因故障等原因不能换向时，油泵输出的油液可经第二溢流阀 33流回油箱，保证了油泵的工作安全。另外，在本实施例中，液动换向阀 36的第一出油口 363与蓄能器 31的油口之间设置有第二单向阀 37，第二单向阀 37的进口与液动换向阀 36的第一出油口 363连接，第二单向阀 37的出口与蓄能器 31的油口连接。该第二单向阀 37保证了液压油从油泵向蓄能器 31的流向。在本实施例中，优选地，液动换向阀 36的控制油口 361与蓄能器 31的油口之间设置有阻尼 34。从图 1中还可以看到，液压控制模块 3中还包括测压油口 Μ，与工作油口 C连通，用于检测液压控制模块 3的输出压力。本发明还提供了一种工程机械，例如起重机，其具有上述的任何一种液压控制系统。以该液压控制系统为起重机的液压控制系统为例，描述本实施例的液压控制系统的工作过程：如果要使起重机正常工作，则两位三通电磁阀 Yl、两位两通电磁阀 Υ2、 Υ3需始终得电。当起重机发生紧情况时，两位三通电磁阀 Yl、两位两通电磁阀 Υ2、 Υ3失电，相对应的溢流阀 11被卸压，起重机的动作被完全控制；并且液动换向阀 1阀芯卡住时，也能保证起重机相对应的动作停止。当起重机发生钢丝绳过卷或超载时，两位两通电磁阀 Y3 失电，相对应的溢流阀 11被卸压，对应的动作被控制，起重机不能落变幅、起卷扬和伸出吊臂；并且对应的液动换向阀 11阀芯卡住时，也能保证起重机的落变幅、起卷扬和伸出吊臂动作停止。当起重机钢丝绳发生过放时，两位两通电磁阀 Y2失电，相对应的溢流阀 11被卸压，对应的动作被控制，起重机不能再下放钢丝绳。并且液动换向阀阀芯卡住时，也能保证起重机的落卷扬动作停止。以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权利要求书

1. 一种液压控制模块（3)，包括：

进油口（P)，连接至油泵；

工作油口（C);

回油口（τ)，

其特征在于，还包括：

一个或多个卸荷口；以及

一个或多个阀门（Υ2、 Υ3)，每个所述阀门（Υ2、 Υ3) 的进油口连接至一个或多个所述卸荷口，每个所述阀门（ Υ2、 Υ3 )的出油口连接至所述回油口（ Τ )。

2. 根据权利要求 1所述的液压控制模块（3)，其特征在于，每个所述卸荷口由一个单向阀形成，每个所述两位两通电磁阀（Υ2、 Υ3) 的进油口连接至一个或多个所述单向阀的出口。

3. 根据权利要求 1所述的液压控制模块（3)，其特征在于，所述卸荷口设置在所述液压控制模块（3) 的外边缘处。

4. 根据权利要求 1所述的液压控制模块（3)，其特征在于，还包括：

蓄能器（31);

两位三通电磁阀（Yl)，其第一进油口（Y11)连接至所述液压控制模块（3) 的回油口（Τ)，其第二进油口（Y12) 连接至所述蓄能器（31) 的油口，其出油口（Y13) 连接至所述液压控制模块（3) 的工作油口（C);

液动换向阀（36)，其控制油口（361) 与所述蓄能器（31) 的油口连接，其进油口（362) 与所述液压控制模块（3) 的进油口（Ρ) 连接，其第一出油口（363) 与所述蓄能器（31) 的油口连接，第二出油口（364) 与所述液压控制模块（3) 的回油口（Τ) 连接。

5. 根据权利要求 4所述的液压控制模块（3)，其特征在于，所述液动换向阀（36) 的进油口（362) 与所述液压控制模块（3) 的进油口（Ρ) 之间设置有滤油器

(35)。

6. 根据权利要求 4所述的液压控制模块（3)，其特征在于，所述液压控制模块（3) 中还包括第二溢流阀（33)，所述第二溢流阀（33) 的进口与所述蓄能器（31) 的油口连接，所述第二溢流阀（33) 的出口与所述液压控制模块（3) 的回油口

(T) 连接。

7. 根据权利要求 4所述的液压控制模块（3)，其特征在于，所述液动换向阀（36) 的第一出油口（363)与所述蓄能器（31) 的油口之间设置有第二单向阀（37)，所述第二单向阀（37) 的进口与所述液动换向阀（36) 的第一出油口（363)连接，所述第二单向阀（37) 的出口与所述蓄能器（31) 的油口连接。

8. 根据权利要求 4所述的液压控制模块（3)，其特征在于，所述液动换向阀（36) 的控制油口（361) 与所述蓄能器（31) 的油口之间设置有阻尼（34)。

9. 根据权利要求 1所述的液压控制模块（3)，其特征在于，还包括测压油口（M)，与所述工作油口（C) 连通，用于检测所述液压控制模块（3) 的输出压力。

10. 根据权利要求 1所述的液压控制模块（3)，其特征在于，所述阀门（Y2、 Υ3) 为两位两通电磁阀。

11. 一种液压控制系统，包括：

一个或多个液压换向阀（1)，设置在所述液压控制系统的主油路中，每个所述液压换向阀（1) 的每个工作油口（12) 中分别设置有一个溢流阀（11); 以及

一个或多个先导减压阀（2)，

其特征在于，

还包括权利要求 1-10中任何一项所述的液压控制模块（3)，所述液压控制模块（3) 中的每个所述卸荷口与一个所述溢流阀（11) 的远程控制口连接；每个所述先导减压阀（2)的工作油口分别连接至一个所述液压换向阀（1) 的液动控制油口。

12. 一种工程机械，其特征在于，具有权利要求 11所述的液压控制系统。