工程车辆液控装置和工程车辆的制作方法

本实用新型涉及工程车辆技术领域，特别涉及一种工程车辆液控装置和工程车辆。

背景技术：

脱桥液控装置和悬挂液控装置是越野式轮胎起重机等工程车辆的重要组成部分，其中，脱桥液控装置主要用于根据行驶工况的变化控制工程车辆在二驱和四驱行驶模式之间切换，悬挂液控装置则主要起到减振缓冲作用。

然而，现有的工程车辆，其脱桥液控装置和悬挂液控装置的响应速度较慢，且无法实现应急行驶模式切换功能，恶劣工况下减振缓冲效果也较差，所以，整车性能仍有待改善。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的一个技术问题是：提升工程车辆的性能。

为了解决上述技术问题，本实用新型第一方面提供了一种工程车辆液控装置，其包括：

阀体，阀体上设有进油口、第一工作口和回油口，进油口与第一工作口连接，第一工作口用于与用于控制工程车辆在四驱模式和二驱模式之间切换的脱桥液控装置连通；和

蓄能器和背压阀中的至少一个，蓄能器与进油口和第一工作口之间的油路连通，背压阀设置于进油口与回油口之间的油路上。

在一些实施例中，工程车辆液控装置还包括脱桥控制阀，脱桥控制阀设置于进油口与第一工作口之间的油路上，且蓄能器与脱桥控制阀和进油口之间的油路连通。

在一些实施例中，脱桥控制阀包括第一油口、第二油口和第三油口并具有第一工作状态和第二工作状态，第一油口与进油口连接，第二油口与回油口连通，第三油口与第一工作口连通，并且，处于第一工作状态时，第二油口与第三油口连通且第一油口截止，处于第二工作状态时，第一油口与第三油口连通且第二油口截止，蓄能器与第一油口和进油口之间的油路连通。

在一些实施例中，工程车辆液控装置还包括止回阀，止回阀设置于脱桥控制阀中，并且处于第一工作状态时，第一油口被止回阀截止。

在一些实施例中，工程车辆液控装置还包括逆止阀，逆止阀设置于液压油流向蓄能器的油路上，逆止阀的出口与蓄能器连通。

在一些实施例中，逆止阀设置于蓄能器和进油口之间的油路上，逆止阀的进口与进油口连通。

在一些实施例中，背压阀为单向阀，单向阀的进口与进油口连通，单向阀的出口与回油口连通。

在一些实施例中，工程车辆液控装置包括脱桥液控装置，脱桥液控装置包括脱桥油缸，脱桥油缸的无杆腔与第一工作口连通。

在一些实施例中，阀体上还设有第二工作口，第二工作口用于与悬挂液控装置连通。

在一些实施例中，工程车辆液控装置包括悬挂液控装置，悬挂液控装置包括悬挂油缸和切换阀，悬挂油缸的有杆腔与第二工作口连通，悬挂油缸的无杆腔通过切换阀与第二工作口连接，切换阀控制悬挂油缸的无杆腔与第二工作口是否连通。

本实用新型第二方面还提供了一种工程车辆，其包括本实用新型的工程车辆液控装置。

在一些实施例中，工程车辆为越野式轮胎起重机。

基于所增设的蓄能器，工程车辆能够实现应急行驶模式切换功能，而基于所设置的背压阀，工程车辆液控装置的响应速度更快，尤其有利于在恶劣工况下实现更好地减振缓冲效果，因此，本实用新型可以有效提升工程车辆的性能。

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

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本实用新型一实施例的工程车辆液控装置的液压原理图。

图中：

1、单向阀；2、溢流阀；3、逆止阀；4、脱桥控制阀；41、止回阀；5、蓄能器；6、脱桥油缸；7、悬挂油缸；8、切换阀；9、阀体；

p、进油口；t、回油口；a、第一工作口；b、第二工作口。

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开展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。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

图1示出了本实用新型工程车辆液控装置的一个实施例的液压原理图。

虽然本实用新型适用于各种工程车辆，但为了简化描述，以下仅以工程车辆为越野式轮胎起重机的情况为例予以说明。

越野式轮胎起重机是一种功能扩展的轮胎起重机，属于特种起重设备，其集合汽车起重机机动灵活及履带起重机吊重行驶等优点于一体，整车采用两桥越野底盘，包括动力输出系统、动力传动系统、转向系统及悬挂系统等，并具有四种转向模式和两种驱动方式。

其中，两种驱动方式包括仅前桥驱动的二驱模式以及前后桥共同驱动的四驱模式，以满足正常路面及越野路面的不同行驶动力需求。一般，在正常路面行驶时，工程车辆采用两驱行驶模式，而在越野路面行驶时或爬坡时则采用四驱行驶模式。

脱桥液控装置即用于控制工程车辆在二驱行驶模式和四驱行驶模式之间切换，其例如可以通过控制分动箱与后桥传动轴之间是否动力连接，来控制行驶模式的切换。分动箱是动力传动系统的组成部分，其将扭矩从变速器传递到前后桥传动轴，将两驱转化为四驱，或将四驱高速档转化为四驱低速档。因此，脱桥液控装置通过控制分动箱与后桥传动轴之间动力连接或动力断开，即可控制工程车辆在二驱行驶模式和四驱行驶模式之间切换。

参照图1，在一些实施例中，脱桥液控装置包括脱桥油缸6，脱桥油缸6设置于分动箱与后桥传动轴之间，通过自身的伸缩来控制分动箱至后桥传动轴扭矩输出的通断。具体地，由图1可知，脱桥油缸6的有杆腔中设有弹簧，液压油进入无杆腔时，缸杆在液压油的作用下克服弹簧弹力等向外伸出，使分动箱与后桥传动轴动力连接，将分动箱扭矩传动至后桥传动轴，实现四驱行驶模式，而当液压油被切断，即无液压油进入无杆腔时，在无杆腔弹簧的作用下，缸杆缩回，使分动箱与后桥传动轴分离，切断由分动箱向后桥传动轴的扭矩传动路径，实现二驱行驶模式。

另外，悬挂系统也是越野式轮胎起重机的重要组成部分，其设置在车桥与车架之间，用于支撑车架，缓和由不平路面传给车架的冲击载荷，衰减冲击载荷引起的承载系统的振动。

悬挂液控装置即用于控制实现悬挂系统的减振缓冲功能。参照图1，在一些实施例中，悬挂液控装置包括悬挂油缸7，悬挂油缸7连接车桥和车架，通过自身的伸缩来缓冲和减少上车振动。具体地，由图1可知，悬挂油缸7的有杆腔(小腔)与悬挂油缸7的供油油路连通，悬挂油缸7的无杆腔(大腔)则通过切换阀8与悬挂油缸7的供油油路连接，切换阀8控制悬挂油缸7的无杆腔与悬挂油缸7的供油油路是否连通。其中，切换阀8包括第一阀口和第二阀口并具有第一状态和第二状态，第一阀口与悬挂油缸7的供油油路连通，第二阀口与悬挂油缸7的大腔连通，且处于第一状态时，第一阀口和第二阀口彼此断开，切换阀8控制悬挂油缸7的大腔与悬挂油缸7的供油油路断开，而处于第二状态时，第一阀口和第二阀口互相连通，切换阀8控制悬挂油缸7的大腔与悬挂油缸7的供油油路连通。具体地，切换阀8在图1中为二位二通电磁阀，第一状态对应图1的下位，第二状态对应图1的上位。

基于上述设置，在悬挂液控装置的作用下，悬挂系统可以实现刚性和弹性两种悬挂模式，其中，在弹性悬挂模式时，悬挂油缸7的大小腔相通，且二者的压力差与上车重力处于一个平衡状态，使得悬挂油缸7处于浮动状态，这种情况下，若车辆行驶路面起伏较大，底盘受到外界载荷变化较大，则处于浮动状态的悬挂油缸7可以缓和由不平路面传给车身的冲击载荷，减少车辆本身的动载荷，而在刚性悬挂模式时，悬挂油缸7的大腔锁死，液压油不再进出悬挂油缸7的大腔，这能够适应车辆在平面路面上吊重行驶时对于车身刚度的较高要求。

并且，如图1所示，悬挂液控装置包括两个悬挂油缸7和两个切换阀8，两个悬挂油缸7分别与后桥左右两侧的两个车轮相对应，两个切换阀8则与两个悬挂油缸7一一对应，每个悬挂油缸7与对应的切换阀8组合形成悬挂液控单元，这样，在与后桥左右两侧对应的两个悬挂液控单元的作用下，悬挂系统可以对后桥左右两侧车架进行减振支撑，有利于保证每个轮胎承受相同的载荷。

可见，基于所设置的悬挂液控装置，悬挂系统可以成为液压悬挂系统，能够根据路面的情况自动调节悬挂油缸7的伸缩量，实现较好的缓冲减振效果。

在一些实施例中，脱桥液控装置和悬挂液控装置与其他工作模块对应油路的连接关系由同一液压阀控制，该液压阀可以被称为脱桥悬挂阀。参照图1，脱桥悬挂阀可以包括阀体9，且阀体9上可以设有进油口p、回油口t、第一工作口a和第二工作口b，第一工作口a和第二工作口b分别与脱桥液控装置(具体为脱桥油缸6的无杆腔)和悬挂液控装置(具体为悬挂油缸7的无杆腔)连通，进油口p与第一工作口a和第二工作口b均连接并与脱桥悬挂供油油路连通，用于通过第一工作口a和第二工作口b为脱桥液控装置和悬挂液控装置提供液压油，而回油口t则与油箱连接，用于实现桥液控装置和悬挂液控装置的回油。

脱桥悬挂供油油路为整车的与其他工作模块对应的油路。由于脱桥液控装置和悬挂液控装置所需的油压通常较低，因此，为了满足脱桥液控装置和悬挂液控装置较低的压力需求，脱桥悬挂供油油路一般为整车回油油路，即，脱桥悬挂阀一般从整车回油油路取油，也即，进油口p一般与整车回油油路连通，并且，同时还通过对所供液压油压力进行进一步调整，来使得高于脱桥液控装置和悬挂液控装置所需压力的回油油路的液压油变成符合脱桥液控装置和悬挂液控装置压力需求的液压油。

现有技术中，驱动脱桥液控装置动作的液压油完全来自于脱桥悬挂供油油路，这就导致，一旦工程车辆的其他工作模块出现故障，导致脱桥悬挂供油油路无法再为脱桥液控装置供油，则脱桥液控装置就无法再控制实现行驶模式的切换，从而导致在其他工作模块出现故障等紧急情况下，工程车辆将无法再切换行驶模式，存在安全隐患。可见，现有的工程车辆无法实现应急行驶模式切换，难以满足紧急情况下的行驶模式切换需求，安全性能较差。

并且，由于整车动作较多，整车回油油路上压力变化较大，因此，导致脱桥液控装置的压力也存在稳定性较差的问题，影响脱桥液控装置的动作平稳性，增加安全风险。

另外，现有技术中，一般采用减压阀来进行减压，将油压调整至符合脱桥液控装置和悬挂液控装置的需求，然而，减压阀存在响应较为滞后的问题，这直接影响脱桥液控装置和悬挂液控装置的响应速度，尤其对于悬挂液控装置而言，当路面起伏较大，车桥晃动剧烈时，悬挂油缸7内的油液容积变化较大，需要补偿较大的瞬时流量，然而，由于减压阀的响应滞后性，无法及时为悬挂油缸7补偿较大的瞬时流量，导致悬挂油缸7难以迅速响应，即，悬挂流量补偿功能响应滞后，这影响悬挂系统的减振缓冲效果，削弱车辆的越野能力。

针对上述问题，本实用新型对工程车辆液控装置进行改进，以提升车辆的性能，更好地满足特种起重设备底盘的特殊工况需求。

其中，针对无法实现应急行驶模式切换功能的问题，本实用新型在脱桥液控装置的供油油路上增设蓄能器5。如图1所示，在一些实施例中，蓄能器5与进油口p和第一工作口a之间的油路连通。

基于所增设的蓄能器5，使得脱桥液控装置的液压油不再完全依赖于与越野式轮胎起重机的为脱桥液控装置供油的其他工作模块对应的脱桥悬挂供油油路，而是可以以蓄能器5作为辅助压力源，使得当出现脱桥悬挂供油油路发生故障等紧急情况时，蓄能器5可以为脱桥液控装置提供液压油，使得脱桥液控装置仍然能够动作，脱桥油缸6的缸杆可以迅速响应伸出，控制行驶模式切换，即，在蓄能器5的作用下，越野式轮胎起重机可以实现应急行驶模式切换功能，这样可以满足越野式轮胎起重机在紧急情况下的行驶模式切换需求，有效提高越野式轮胎起重机的安全性能。

同时，通过增设蓄能器5，还能对脱桥液控装置起到稳压作用，减少整车回油油路压力波动对脱桥液控装置的影响，使脱桥液控装置的油压能够维持在设定范围内，降低因压力波动带来的安全风险。

参照图1，在一些实施例中，工程车辆液控装置还包括脱桥控制阀4，脱桥控制阀4设置于进油口p与第一工作口a之间的油路上，用于控制进油口p与第一工作口a是否连通。具体地，由图1可知，脱桥控制阀4包括第一油口、第二油口和第三油口并具有第一工作状态和第二工作状态，第一油口与进油口p连接，第二油口与回油口t连通，第三油口与第一工作口a连通，并且，处于第一工作状态时，第二油口与第三油口连通且第一油口截止，处于第二工作状态时，第一油口与第三油口连通且第二油口截止。基于此，通过控制脱桥控制阀4在第一工作状态和第二工作状态之间切换，即可控制进油口p与第一工作口a之间连通或断开，从而控制是否为脱桥油缸6的无杆腔供油，进而控制脱桥油缸6的缸杆是否伸出，控制行驶模式切换。

图1所示脱桥控制阀4为二位三通电磁阀，通过控制脱桥控制阀4是否得电，即可控制脱桥控制阀4在第一工作状态(对应图1的右位)和第二工作状态(对应图1的左位)之间切换，进而控制脱桥液控装置是否控制行驶模式切换。但这并不构成对本实用新型的限制，例如，脱桥控制阀4也可以为液控阀、气控阀或手动控制阀等采用其他控制方式的液压阀。

在设有脱桥控制阀4的情况下，蓄能器5可以与脱桥控制阀4和进油口p之间的油路连通，具体可以与脱桥控制阀4的第一油口和进油口p之间的油路连通，这不仅可以更可靠地在紧急情况下利用蓄能器5为脱桥液控装置供油，同时还可以稳定脱桥控制阀4的阀前压力，减少脱桥控制阀4的阀前压力波动，使脱桥控制阀4的阀前压力一直维持在设定范围内，实现更加平稳、安全和可靠的行驶模式切换过程。

并且，为了进一步提高脱桥控制阀4的阀前压力稳定性，如图1所示，在一些实施例中，工程车辆液控装置还包括止回阀41和逆止阀3，其中：止回阀41设置于脱桥控制阀4中，并且处于第一工作状态时，第一油口被止回阀41截止；而逆止阀3则设置于液压油流向蓄能器5的油路上，逆止阀3的出口与蓄能器5连通。

设置止回阀41来对处于第一工作状态的第一油口进行封堵，使得脱桥控制阀4成为截止式换向阀，可以实现对第一油口在第一工作状态下更严密的截止，从而可以在第一工作状态下更可靠地防止蓄能器5内的压力油经由第一油口进入脱桥控制阀4，减少因此造成的蓄能器5的压力损失，使得蓄能器5在需要时可以更可靠地为脱桥液控装置提供所需压力的液压油，进一步提高脱桥控制阀4的阀前压力稳定性。

而在蓄能器5的供油油路上设置逆止阀3，利用逆止阀3控制液压油只能由进油口p流向蓄能器5，而无法反向流动，即无法由蓄能器5向进油口p流动，也可以减少蓄能器5的压力损失，提高脱桥控制阀4的阀前压力稳定性。

前述止回阀41和逆止阀3也可以仅设置其中一个，而图1所示实施例同时设置止回阀41和逆止阀3的好处在于，可以从蓄能器5上游和蓄能器5下游两个方向均对蓄能器5进行封闭，既防止蓄能器5所存储的液压油因流入脱桥控制阀4而造成压力损失，也防止蓄能器5所存储的液压油因流回整车回油油路而造成压力损失，从而可以更可靠地避免蓄能器5的压力损失，更稳定地将脱桥控制阀4的阀前压力维持在设定范围内。

其中，逆止阀3在蓄能器5供油油路上的位置不作限定，例如，既可以如图1所示，逆止阀3设置于蓄能器5和进油口p之间的油路上，此时逆止阀3位于阀体9内部，属于脱桥悬挂阀的一部分，其进口可以与进油口p连通，或者，逆止阀3也可以设置于阀体9外部，位于整车回油油路上，此时逆止阀3的进口可以与油箱连通。

另外，针对因利用减压阀调整压力所造成的响应速度慢的问题，本实用新型用背压阀取代减压阀，将背压阀设置于进油口p和回油口t之间的油路上，利用背压阀来控制由进油口p流向脱桥液控装置和悬挂液控装置的液压油的压力，使得油压满足脱桥液控装置和悬挂液控装置的需求。

与减压阀相比，背压阀的响应速度较快，这有利于加快脱桥液控装置和悬挂液控装置的响应速度，使脱桥液控装置能够更快速地控制实现行驶模式切换，并使悬挂液控装置能够更快速地响应路况变化，提供更有效的缓冲减振效果。

尤其，采用旁路背压阀替代减压阀来调整油压，有利于悬挂液控装置实现更快速的悬挂流量补偿功能。因为，在极端路况下，当车桥距离晃动，悬挂油缸7流量变化较大时，背压阀能够更迅速地启动，为悬挂油缸7更及时地补偿较大的瞬时流量，更迅速地响应悬挂油缸7的动态流量需求，实现更好的减振缓冲效果，有效提升车辆的越野能力。

背压阀通过内置弹簧的弹力来实现动作，保持管路系统所需的压力，其可以采用溢流阀、单向阀和顺序阀等多种阀结构。如图1所示，在一些实施例中，背压阀为单向阀1，该单向阀1的进口与进油口p连通，且该单向阀1的出口与回油口t连通。采用单向阀1作为背压阀来实现减压功能，结构更加简单，可以简化系统配合，降低成本，且可以增加系统工作稳定性及可靠性。

需要说明的是，前述止回阀41、逆止阀3和单向阀1实际上都为单向阀，为了方便区分，也可以分别称为第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀。

同时，如图1所示，在一些实施例中，工程车辆液控装置还包括溢流阀2，该溢流阀2的进口与进油口p连通，溢流阀2的出口与回油口t连通。所设置的溢流阀2，可以起到卸荷和安全保护，尤其可以防止悬挂油缸7在路况起伏大的地方快速动作时引起的压力超调，减少较大的压力冲击给系统造成的损害。

图1所示的液控装置工作时，整车回油油路的液压油由进油口p进入脱桥悬挂阀的内部，并在单向阀1的调压作用下，变成符合脱桥和悬挂需求的液压油，之后分两路流出至脱桥悬挂阀的外部，一路经由脱桥控制阀4和第一工作口a流向脱桥油缸6，作为脱桥液控装置的控制油源，另一路经由第二工作口b进入悬挂油缸7。

并且，通过增设蓄能器5和止回阀41，并将脱桥控制阀4改为截止式换向阀，且改用作为脱桥悬挂阀旁路背压阀的单向阀1调节油压，使得工程车辆液控装置可以实现应急行驶模式切换功能和悬挂流量补偿功能，且响应速度更快。现简要说明如下：

(1)应急行驶模式切换功能

由于整车动作较多，回油油路路上压力变化较大，故进油口p的压力相对不够稳定，在脱桥控制阀4前增加蓄能器5，可以稳定阀前压力，且通过增加止回阀41和逆止阀3，可以避免蓄能器5的压力损失，使脱桥控制阀4的阀前压力一直维持在设定范围内。

在紧急情况下，可以控制脱桥控制阀4得电，使其切换至左位，此时蓄能器5经由脱桥控制阀4为脱桥油缸6提供蓄能压力，脱桥油缸6迅速响应伸出，将分动箱扭矩输出至后桥传动轴，使行驶模式由二驱切换至四驱，实现应急行驶模式切换功能。

(2)悬挂流量补偿功能

需要弹性悬挂模式时，可以控制切换阀8得电，切换阀8切换至第一状态，使得悬挂油缸7的大小腔同时和进油口p连通，悬挂油缸7处于浮动状态。当行驶过程中地面的载荷变化，致使车桥起伏晃动时，悬挂油缸7受力变化，缸杆跟随车桥上下动作，减小上车振动。

当车桥晃动剧烈时，相应的悬挂油缸7上下伸缩幅度较大，导致悬挂油缸7内油液容积变化较大，需要进油口p补偿较大的瞬时流量来满足悬挂油缸7的动态响应。进油口p直接接到回油油路上，能提供较大的流量，且采用单向阀做背压阀，开启迅速，使得液压油能够更及时充分地进入悬挂油缸7，满足流量动态变化需求，当悬挂油缸7大腔容积突然减小时，油液可以迅速排出，悬挂油缸7在极端路况下响应更快速，使整车悬挂动态性能响应更快，有效增强减震缓冲效果，提升起重机的越野能力。

以上所述仅为本实用新型的示例性实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。