清障車輛及其控制負載起落的液壓系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開一種清障車輛及其控制負載起落的液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)包括伸縮油缸，伸縮油缸的活塞桿伸出時驅(qū)動負載下落，還包括設(shè)于伸縮油缸油路上的雙向液壓鎖，所述伸縮油缸的有桿腔油路設(shè)有回油背壓閥。該液壓系統(tǒng)中，在伸縮油缸有桿腔油路上設(shè)置了回油背壓閥，以產(chǎn)生回油背壓。則有桿腔回油時，必須經(jīng)過節(jié)流閥，而節(jié)流閥具有產(chǎn)生液阻的功能，對系統(tǒng)加載，即能夠產(chǎn)生回油背壓。基于回油背壓，伸縮油缸的活塞桿伸出時，受清障鏟重力影響較小，活塞桿的整個伸出過程都是受到液壓油推動的，壓力油路始終存在壓力以將雙向液壓鎖中的液控單向閥打開，不會伸往復進行伸出和停止伸出，從而避免了【背景技術(shù)】中所述的負載下落過程中產(chǎn)生抖動的現(xiàn)象。
【專利說明】清障車輛及其控制負載起落的液壓系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及工程機械【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種清障車輛及其控制負載起落的液壓系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]請參考圖1-2，圖1為一種清障鏟的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為控制圖1中清障鏟起落的液壓原理圖。
[0003]清障車輛具有清障鏟21，一般設(shè)于車輛的前端。兩個伸縮油缸12的活塞桿鉸接于清障鏟11的中部，清障鏟11的尾部以及該兩個伸縮油缸12的缸筒端部則均鉸接于清障車的車架上，圖1示出四個鉸接點，分別為兩個伸縮油缸12的第一鉸接點121、第二鉸接點122，以及清障車尾部的第三鉸接點111、第四鉸接點112。
[0004]顯然，伸縮油缸12的活塞桿伸出時，清障鏟11下落，以推鏟物體；活塞桿縮回時，清障鏟11升起，即伸縮油缸12伸縮以控制清障鏟11起落。為了避免清障鏟11推物體時，伸縮油缸12受到阻力而回縮，在伸縮油缸12的油路上會設(shè)置雙向液壓鎖13，如圖2所示。
[0005]該液壓系統(tǒng)的工作原理如下:
[0006]1、清障鏟11下落，即伸縮油缸12伸出:
[0007]控制換向閥14切換至右工作位，液壓油由液壓泵16壓力口流出后從換向閥14的第一油口 P進入換向閥14，并從其第三油口 A流出，繼而進入雙向液壓鎖13第一液壓鎖油口 Al，開啟第一液控單向閥131，此時，進油路的壓力作為先導壓力推開雙向液壓鎖13的第二液控單向閥132，即導通第三液壓鎖油口 B1、第四液壓鎖油口 B2。液壓油從第一液控單向閥131的第二液壓鎖油口 A2流出，進入伸縮油缸12的無桿腔，其有桿腔液壓油進入雙向液壓鎖13從已被先導壓力打開的第二液控單向閥132流出，并經(jīng)換向閥14的第四油口 B、第二油口 T回流至液壓油箱17。此時，伸縮油缸12的活塞桿伸出。
[0008]2、清障鏟11起升，即伸縮油缸12縮回:
[0009]控制換向閥14至左工作位，液壓油由液壓泵16壓力口流出后從換向閥14的第一油口 P進入，從第四油口 B流出，進入雙向液壓鎖13的第三液壓鎖油口 BI，開啟第二液控單向閥132，此時，進油路壓力作為先導壓力推開雙向液壓鎖13的第一液控單向閥131，即導通第一液壓鎖油口 Al、第二液壓鎖油口 A2。液壓油從第二液控單向閥132的第四液壓鎖油口 B2流出，進入伸縮油缸12的有桿腔，其無桿腔液壓油進入雙向液壓鎖13從已被先導壓力打開的第一液控單向閥131流出，并經(jīng)換向閥14的第三油口 A、第二油口 T回流至液壓油箱17。此時，伸縮油缸12的油缸活塞桿伸出。
[0010]該液壓系統(tǒng)設(shè)有溢流閥15，溢流閥15的兩個工作油口分別連通液壓泵16的壓力口和回油路，以起到保壓作用。
[0011]上述技術(shù)方案存在下述技術(shù)問題:
[0012]第一、雙向液壓鎖13導致清障鏟11在下落時會抖動。
[0013]下落時，伸縮油缸12無桿腔進油，有桿腔出油，活塞桿伸出。由于活塞桿的存在，伸縮油缸12的出油量將小于進油量。當液壓泵16的轉(zhuǎn)速較低時，伸縮油缸12的出油量則更小，這導致回油路基本上無背壓，則伸縮油缸12受清障鏟11的重力影響將比較明顯，尤其是清障鏟21重量較大時，重力影響尤為明顯。此時，液壓油推動伸縮油缸12的速度趕不上伸縮油缸12受重力下落的速度，活塞桿在液壓油推動下伸出一定時間后，不再由液壓油推動，而是清障鏟11在重力作用下拉動伸縮油缸12下落。
[0014]此時，伸縮油缸12進油管路不再有壓力，雙向液壓鎖13無法開啟，回油路關(guān)閉，阻止伸縮油缸12的伸出。伸縮油缸12停止伸出時，進油管路又開始建立壓力，雙向液壓鎖13被開啟，伸縮油缸12在液壓油推動下繼續(xù)伸出。
[0015]可見，伸縮油缸12在下落時的一個工作循環(huán)是:液壓油推動活塞桿伸出-清障鏟11拉動活塞桿伸出-活塞桿停止伸出。整個下落過程中，反復上述循環(huán)，從而產(chǎn)生了抖動現(xiàn)象。
[0016]第二、為了穩(wěn)定，一般設(shè)置兩個伸縮油缸12，而該系統(tǒng)中不能保證兩個伸縮油缸12的同步，完全依靠清障鏟11的剛性結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)同步。這種方式下，兩個伸縮油缸12的受力變化比較大，影響伸縮油缸12的壽命,而且也不利于防止抖動。
[0017]清障車輛的后端還可以設(shè)置駐鋤，駐鋤的起落控制與上述清障鏟21的控制原理一致，也存在下落抖動以及同步性差的問題。
[0018]有鑒于此，如何改進控制負載起落的液壓系統(tǒng)，以避免下落時的抖動現(xiàn)象，是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。
實用新型內(nèi)容
[0019]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的目的為提供一種清障車輛及其控制負載起落的液壓系統(tǒng)。該液壓系統(tǒng)可防止負載下落時抖動。
[0020]本實用新型提供的控制負載起落的液壓系統(tǒng)，包括伸縮油缸，伸縮油缸的活塞桿伸出時驅(qū)動負載下落，還包括設(shè)于所述伸縮油缸油路上的雙向液壓鎖，其特征在于，所述伸縮油缸的有桿腔油路設(shè)有回油背壓閥。
[0021]該液壓系統(tǒng)中，在伸縮油缸有桿腔油路上設(shè)置了回油背壓閥，以產(chǎn)生回油背壓。則有桿腔回油時，必須經(jīng)過節(jié)流閥，而節(jié)流閥具有產(chǎn)生液阻的功能，對系統(tǒng)加載，即能夠產(chǎn)生回油背壓?；诨赜捅硥?，伸縮油缸的活塞桿伸出時，受清障鏟重力影響較小，活塞桿的整個伸出過程都是受到液壓油推動的，壓力油路始終存在壓力以將雙向液壓鎖中的液控單向閥打開，不會伸往復進行伸出和停止伸出，從而避免了【背景技術(shù)】中所述的負載下落過程中產(chǎn)生抖動的現(xiàn)象。
[0022]優(yōu)選地，所述回油背壓閥為單向節(jié)流閥，所述單向節(jié)流閥的單向閥導通進油路至所述伸縮油缸。
[0023]優(yōu)選地，，所述伸縮油缸的無桿腔油路也設(shè)有單向節(jié)流閥；且所述伸縮油缸有桿腔油路設(shè)置的單向節(jié)流閥，以及無桿腔油路設(shè)置的單向節(jié)流閥，均具有可調(diào)節(jié)流閥。
[0024]優(yōu)選地，所述回油背壓閥包括并聯(lián)設(shè)置的兩單向閥，兩所述單向閥的導通方向相反。
[0025]優(yōu)選地，所述回油背壓閥設(shè)于所述伸縮油缸和所述雙向液壓鎖之間。
[0026]優(yōu)選地，還包括分流集流閥；所述伸縮油缸的數(shù)目至少為兩個，所有所述伸縮油缸的有桿腔油路均通過同一所述分流集流閥，和/或所有伸縮油缸的無桿腔油路均通過同一所述分流集流閥。
[0027]本實用新型還提供一種清障車輛，包括清障鏟或駐鋤，以及控制所述清障鏟或所述駐鋤起落的液壓系統(tǒng)，所述液壓系統(tǒng)為上述任一項所述的液壓系統(tǒng)。
[0028]由于上述液壓系統(tǒng)具有上述技術(shù)效果，具有該液壓系統(tǒng)的清障車輛也具有相同的技術(shù)效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]圖1為一種清障鏟的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖2為控制圖1中清障鏟起落的液壓原理圖；
[0031]圖3為本實用新型所提供控制負載起落的液壓系統(tǒng)第一具體實施例的液壓原理圖；
[0032]圖4為本實用新型所提供控制負載起落的液壓系統(tǒng)第二具體實施例的液壓原理圖。
[0033]圖1-2 中:
[0034]11清障鏟、12伸縮油缸、13雙向液壓鎖、131第一液控單向閥、132第二液控單向閥、Al第一液壓鎖油口、A2第二液壓鎖油口、B1第三液壓鎖油口、B2第四液壓鎖油口、14換向閥、A第三油口、B第四油口、P第一油口、T第二油口、15溢流閥、16液壓泵、17液壓油箱、121第一鉸接點、122第二鉸接點、111第三鉸接點、112第四鉸接點
[0035]圖3-4 中:
[0036]21清障鏟、22伸縮油缸、23雙向液壓鎖、231第一液控單向閥、232第二液控單向閥、Cl第一液壓鎖油口、C2第二液壓鎖油口、D1第三液壓鎖油口、D2第四液壓鎖油口、24換向閥、C第三油口、D第四油口、Pl第一油口、Tl第二油口、25溢流閥、26液壓泵、27液壓油箱、281第一單向節(jié)流閥、281a第一單向閥、281b第一節(jié)流閥、282第二單向節(jié)流閥、282a第二單向閥、282b第二節(jié)流閥、29分流集流閥
【具體實施方式】
[0037]為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。
[0038]請參考圖3，圖3為本實用新型所提供控制負載起落的液壓系統(tǒng)第一具體實施例的液壓原理圖。
[0039]該液壓系統(tǒng)，用于控制負載的起落，負載可以是【背景技術(shù)】中所述的清障鏟21，下文以清障鏟21作為具體實施例進行論述，其他種類的負載(比如清障車輛的駐鋤)可參照理解。液壓系統(tǒng)具體包括能夠驅(qū)動清障鏟21起落的伸縮油缸22，即活塞桿伸出，清障鏟21下落，活塞桿縮回，清障鏟21起升；還包括設(shè)于伸縮油缸22油路上的雙向液壓鎖23，雙向液壓鎖23的工作原理可參考【背景技術(shù)】理解，即避免清障鏟21施力時伸縮油缸22回縮，影響清障鏟21正常作業(yè)。
[0040]本實施例中，伸縮油缸22的有桿腔油路可設(shè)置回油背壓閥，以產(chǎn)生回油背壓。由于伸縮油缸22能夠伸縮，故活塞桿伸出時，有桿腔油路為回油路，無桿腔油路為進油路；活塞桿縮回時，有桿腔油路為進油路，無桿腔為回油路。故，將有桿腔油路上設(shè)置回油背壓閥時，需保證回油背壓閥僅在其作為回油路時，產(chǎn)生回油背壓，有桿腔油路作為進油路時，不影響油路的正常工作。
[0041]為達該目的，回油背壓閥可以是圖3所示的單向節(jié)流閥。單向節(jié)流閥包括并聯(lián)設(shè)置的單向閥和節(jié)流閥，其單向閥導通進油路至伸縮油缸22，則單向節(jié)流閥所在的油路作為進油路時，液壓油可打開單向閥，即作為回油背壓閥的單向節(jié)流閥不影響進油路的壓力，單向閥的設(shè)定壓力值可選定地盡量小。
[0042]圖中，伸縮油缸22的無桿腔油路和有桿腔油路均設(shè)有單向節(jié)流閥，分別為第一單向節(jié)流閥281和第二單向節(jié)流閥282,第一單向節(jié)流閥281包括第一單向閥281a、第一節(jié)流閥281b，第二單向節(jié)流閥282包括第二單向閥282a、第二節(jié)流閥282b。
[0043]請參考圖3，該液壓系統(tǒng)的具體工作過程如下:
[0044]1、清障鏟21下落，伸縮油缸22的活塞桿伸出；
[0045]控制換向閥24位于右位。液壓油自液壓泵26壓力口流出，經(jīng)換向閥24(第一油口 Pl-第三油口 C)流向雙向液壓鎖23的第一液壓鎖油口 Cl，雙向液壓鎖23的第一液控單向閥231開啟，且該進油路作為先導油路，也開啟其第二液控單向閥232，此時，雙向液壓鎖23打開。液壓油經(jīng)第一液控單向閥231的第二液壓鎖油口 C2流向第一單向節(jié)流閥281，由于第一單向節(jié)流閥281的第一節(jié)流閥281b會產(chǎn)生較大液阻，則液壓油只會克服其第一單向閥281a的預設(shè)壓力而通過第一單向閥281a，并經(jīng)第一單向閥281a流向伸縮油缸22的無桿腔，推動活塞桿伸出。
[0046]伸縮油缸22有桿腔內(nèi)的液壓油將流向第二單向節(jié)流閥282，其第二單向閥282a導通方向與液壓油流向相反，第二單向閥282a關(guān)閉，液壓油僅能自第二單向節(jié)流閥282的第二節(jié)流閥282b通過，并經(jīng)已被導通的雙向液壓鎖23的第二液控單向閥232流出，再經(jīng)換向閥24 (第四油口 D-第二油口 Tl)回流至液壓油箱27。
[0047]2、清障鏟21起升，伸縮油缸22的活塞桿縮回；
[0048]控制換向閥24位于左位。液壓油自液壓泵26壓力口流出，經(jīng)換向閥24(第一油口 Pl-第四油口 D)流向雙向液壓鎖23的第三液壓鎖油口 D1，雙向液壓鎖23的第二液控單向閥232開啟，且該進油路作為先導油路，也開啟其第一液控單向閥231，此時，雙向液壓鎖23打開。液壓油經(jīng)第二液控單向閥232的第四液壓鎖油口 D2流向第二單向節(jié)流閥282，由于第二單向節(jié)流閥282的第二節(jié)流閥282b會產(chǎn)生較大液阻，則液壓油只會克服其第二單向閥282a的預設(shè)壓力而通過第二單向閥282a，并經(jīng)第二單向閥282a流向伸縮油缸22的有桿腔，推動活塞桿縮回。
[0049]伸縮油缸22無桿腔內(nèi)的液壓油將流向第一單向節(jié)流閥281，其第一單向閥281a導通方向與液壓油流向相反，第一單向閥281a關(guān)閉，液壓油僅能自第一單向節(jié)流閥281的第一節(jié)流閥281b通過，并經(jīng)已被導通的雙向液壓鎖23的第一液控單向閥231流出，再經(jīng)換向閥24 (第三油口 C-第二油口 Tl)回流至液壓油箱27。
[0050]3、清障鏟21保持在預定位置；
[0051]換向閥24處于中位時，伸縮油缸22與液壓泵26、液壓油箱27斷開，伸縮油缸22位置保持不變，清障鏟21保持在當前位置。
[0052]該實施例中，在伸縮油缸22有桿腔油路上設(shè)置了回油背壓閥，以產(chǎn)生回油背壓。從上述過程可知，有桿腔回油時，必須經(jīng)過節(jié)流閥，而節(jié)流閥具有產(chǎn)生液阻的功能，即能夠產(chǎn)生回油背壓。基于回油背壓，伸縮油缸22的活塞桿伸出時，受清障鏟21重力影響較小，活塞桿的整個伸出過程都是受到液壓油推動的，壓力油路始終存在壓力以將雙向液壓鎖23中的液控單向閥打開，不會往復進行伸出和停止伸出，從而避免了【背景技術(shù)】中所述的負載下落過程中產(chǎn)生抖動的現(xiàn)象。
[0053]需要說明的是，根據(jù)上述起落過程說明，僅有桿腔油路設(shè)置回油背壓閥即可實現(xiàn)防下落抖動。如圖4所示，圖4為本實用新型所提供控制負載起落的液壓系統(tǒng)第二具體實施例的液壓原理圖。
[0054]該實施例中，液壓系統(tǒng)液壓油的流動路徑與上述實施例相似，只是省略了無桿腔油路的單向節(jié)流閥，有桿腔回油時產(chǎn)生背壓，防止負載下落抖動。
[0055]當有桿腔油路和無桿腔油路均設(shè)置單向節(jié)流閥時，節(jié)流閥可以為可調(diào)節(jié)流閥。則通過調(diào)節(jié)節(jié)流閥的開口度，可調(diào)節(jié)清障鏟21的起升或下落速度。若按照伸縮油缸22有桿腔和無桿腔的面積比對兩條油路上的節(jié)流閥分別進行調(diào)節(jié)，可以使清障鏟21的起升和下落速度一致，從而保證負載起落的穩(wěn)定性。
[0056]除了上述的單向節(jié)流閥，回油背壓閥還可以采用其他結(jié)構(gòu)。比如，回油背壓閥可包括并聯(lián)設(shè)置的兩單向閥，且兩單向閥的導通方向相反。則回油時，回油路需建立一定背壓才能通過回油方向的單向閥，兩個單向閥預設(shè)壓力可根據(jù)實際工況選取或設(shè)定，進油方向的設(shè)定壓力盡量小，回油方向以產(chǎn)生所需背壓為前提?；蛘?，回油背壓閥可以是并聯(lián)設(shè)置的單向閥和溢流閥25，單向閥沿進油方向?qū)ǎ赜蜁r建立背壓以便打開溢流閥25回流。本領(lǐng)域技術(shù)人員還可以采取其他結(jié)構(gòu)的回油背壓閥，以便回油建立背壓，進油時導通。
[0057]上述實施例中，回油背壓閥優(yōu)選地設(shè)于伸縮油缸22和雙向液壓鎖23之間，如圖3、4所示。如此設(shè)計，可以保證回油能夠迅速形成背壓，以免雙向液壓鎖23關(guān)閉，回油未達到回油背壓閥處，無法建立有效背壓。
[0058]針對上述各實施例，該液壓系統(tǒng)還可以進一步包括分流集流閥29，此時，伸縮油缸22的數(shù)目至少為兩個?？蓞⒄铡颈尘凹夹g(shù)】理解，兩個伸縮油缸22可提供足夠的拉力或推力，且保持清障鏟21的起落穩(wěn)定，可以理解，兩個以上的伸縮油缸22也是可行的，可根據(jù)負載的具體類型和實際工況確定，對于清障鏟21，兩個伸縮油缸22已經(jīng)可以滿足需求。
[0059]在此基礎(chǔ)上，所有伸縮油缸22的有桿腔油路均通過同一分流集流閥29，和/或所有伸縮油缸的無桿腔油路均通過同一分流集流閥29。圖3中，分流集流閥29設(shè)于無桿腔油路。設(shè)置兩個伸縮油缸22時，分流集流閥29的分流比可以是1: 1，進油時，可均勻分配液壓油至兩個伸縮油缸22，回油時，可均勻收集液壓油，使得兩個伸縮油缸22的進油量和回油量基本一致，從而確保伸縮油缸22的同步性，也有利于防抖動?？梢岳斫猓斏炜s油缸22的數(shù)目變化時，分流集流閥29的分流比可作適應(yīng)性調(diào)整。將分流集流閥29設(shè)置于有桿腔油路或無桿腔油路均可達到同樣的同步調(diào)整效果，當兩條油路上均設(shè)置分流集流閥29時，則進油和回油同步調(diào)整，更為精確。
[0060]上述實施例中，可設(shè)置溢流閥25，溢流閥25的兩個工作油口分別連通液壓泵26的出油口和回油路，以起到保壓作用。
[0061]本實用新型還提供一種清障車輛，包括清障鏟21或駐鋤，以及控制清障鏟21或駐鋤起落的液壓系統(tǒng)，所述液壓系統(tǒng)為上述任一項所述的液壓系統(tǒng)。由于上述液壓系統(tǒng)具有上述技術(shù)效果，具有該液壓系統(tǒng)的清障車輛也具有相同的技術(shù)效果。
[0062]以上對本實用新型所提供的一種清障車輛及其控制負載起落的液壓系統(tǒng)均進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應(yīng)當指出，對于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種控制負載起落的液壓系統(tǒng)，包括伸縮油缸(22),伸縮油缸(22)的活塞桿伸出時驅(qū)動負載下落，還包括設(shè)于所述伸縮油缸(22)油路上的雙向液壓鎖，其特征在于，所述伸縮油缸(22)的有桿腔油路設(shè)有回油背壓閥。
2.如權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述回油背壓閥為單向節(jié)流閥，所述單向節(jié)流閥的單向閥導通進油路至所述伸縮油缸(22)。
3.如權(quán)利要求2所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述伸縮油缸(22)的無桿腔油路也設(shè)有單向節(jié)流閥；且所述伸縮油缸(22)有桿腔油路設(shè)置的單向節(jié)流閥，以及無桿腔油路設(shè)置的單向節(jié)流閥，均具有可調(diào)節(jié)流閥。
4.如權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述回油背壓閥包括并聯(lián)設(shè)置的兩單向閥，兩所述單向閥的導通方向相反。
5.如權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述回油背壓閥設(shè)于所述伸縮油缸(22)和所述雙向液壓鎖(23)之間。
6.如權(quán)利要求1-5任一項所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，還包括分流集流閥(29);所述伸縮油缸(22)的數(shù)目至少為兩個，所有所述伸縮油缸(22)的有桿腔油路均通過同一所述分流集流閥(29)，和/或所有伸縮油缸(22)的無桿腔油路均通過同一所述分流集流閥(29)。
7.一種清障車輛，包括清障鏟(21)或駐鋤，以及控制所述清障鏟(21)或所述駐鋤起落的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述液壓系統(tǒng)為權(quán)利要求1-6任一項所述的液壓系統(tǒng)。
【文檔編號】E02F3/85GK203429680SQ201320445897
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年7月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月24日
【發(fā)明者】史飛, 劉東宏, 於磊, 陳尚君 申請人:徐州重型機械有限公司