专利名称：液压反馈装置和工程机械的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液压领域，更具体地，涉及一种液压反馈装置和工程机械。
背景技术：
在液压系统中，液压泵系统相比于定量泵系统，具有功率匹配、节省能源等优点。在工程机械中，经常会将液压泵与操作阀组合使用，但是在一些特殊环境中，有时会存在一个或多个操作阀难以设置反馈油路的问题，此时，只能以液压泵的最高压力为操作阀提供压力油。图1示出了现有技术中的一种液压反馈装置的原理图。如图1所示，当第二操作阀20不工作、第一操作阀10单独工作时，电磁阀100得电，液压泵70输出的液压油经第一操作阀10的第一进油口 12进入第一操作阀10，再由第一操作阀10内部的控制装置输入到执行机构80 (例如，图中的油缸)。第一操作阀10 口与第一操作阀10的第一负载反馈口11通过内部油道相通，将压力油经过单向阀110反馈到液压泵70。此时，系统将在略高于负载所需压力的工况下工作。当第二操作阀20工作时、无论第一操作阀10是否工作，电磁阀100不得电，从液压泵70输出的压力油直接反馈到液压泵的反馈口，此时，系统将在液压泵70设定的最高压力的工况下工作。可见，当第二操作阀20工作时，无论第一操作阀10是否工作，系统都将在液压泵70设定的最高压力的工况下工作。但是在很多情况下，第二操作阀20所需要的最高压力比第一操作阀10所需要的最高压力要低，不须要系统始终在液压泵70的最高压力下工作，从而造成能量的浪费、系统油温的升高以及油泵使用寿命的降低。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种结构简单、可对不具有反馈油路的操作阀进行反馈控制、以达到节能、避免油温升高、延长油泵使用寿命的液压反馈装置和工程机械。为解决上述技术问题，根据本实用新型的第一个方面，提供了一种液压反馈装置，包括:第一操作阀、第二操作阀、第一减压单元、第一压力比较阀、进油管路和反馈管路;第一减压单元包括串联的第一减压阀和第一开关阀；第一开关阀的输入端与进油管路连接；第一操作阀包括第一负载反馈口和第一进油口 ；第二操作阀包括第二进油口 ；进油管路分别与第一进油口及第二进油口连接；第一减压阀的输出端与第一压力比较阀的第一进油口连接；第一负载反馈口与第一压力比较阀的第二进油口连接；第一压力比较阀的输出端与反馈管路连接。进一步地，第二操作阀为多个，液压反馈装置还包括多个第二压力比较阀和多个依次并联设置的第二减压单元；第二减压单元包括串联的第二减压阀和第二开关阀；每个第二减压单元的第二开关阀 的输入端均与进油管路连接；每个第二减压单元的第二减压阀的输出端均与一个第二压力比较阀的第一进油口连接；与第一个第二减压单元的第二减压阀连接的第二压力比较阀的第二进油口连接至第一压力比较阀的输出端；与其余每个第二减压单元的第二减压阀连接的第二压力比较阀的第二进油口依次与该其余每个第二减压单元的前一个第二减压单元的第二减压阀连接的那个第二压力比较阀的输出端连接；与最后一个第二减压单元的第二减压阀连接的第二压力比较阀的输出端与反馈管路连接。进一步地，第二操作阀为多个，第一减压单元为一个。进一步地，第二操作阀为两个，液压反馈装置还包括一个第二压力比较阀和一个第二减压单元；第二减压单元包括串联的第二减压阀和第二开关阀；第二开关阀的输入端与进油管路连接；第二减压阀的输出端与第二压力比较阀的第一进油口连接；第二压力比较阀的第二进油口连接至第一压力比较阀的输出端；第二压力比较阀的输出端与反馈管路连接。 进一步地，第一开关阀是常开或常闭式电磁阀。进一步地，第一压力比较阀是梭阀。进一步地，第二开关阀是常开或常闭式电磁阀。进一步地，第二压力比较阀是梭阀。根据本实用新型的第二个方面，提供了一种工程机械，包括液压泵、多个执行机构和液压反馈装置，该液压反馈装置是上述的液压反馈装置；液压反馈装置的进油管路与液压泵的输出口连接，液压反馈装置的反馈管路与液压泵的反馈口连接；第一操作阀与一个执行机构连接，第二操作阀分别与一个执行机构连接。进一步地，工程机械是消防车，第一操作阀是主臂操作阀，第二操作阀包括折臂操作阀或摆动操作阀。当第一 操作阀停止工作时，其第一负载反馈口输出的压力约为零；第一减压单元的第一开关阀导通，此时，第二操作阀的第二进油口处的压力油流经第一减压阀后，流向第一压力比较阀4于是，第一压力比较阀将其中压力较大的一路通过其输出端反馈至反馈管路后输出，从而可以调节系统的工作压力。在此过程中，由于第一减压阀的压力与第二操作阀的需求压力匹配，可使第二操作阀获得合适的进油压力，从而避免系统在此工况下，系统在液压泵设定的最高压力下工作，从而具有节能、避免油温升高、延长油泵使用寿命的特点。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，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示意性示出了现有技术中的一种液压反馈装置的原理图；图2示意性示出了本实用新型中的第一种液压反馈装置的原理图；图3示意性示出了本实用新型中的第二种液压反馈装置的原理图；以及图4示意性示出了本实用新型中的第三种液压反馈装置的原理图。图中附图标记:10、第一操作阀；11、第一负载反馈口 ；12、第一进油口 ；20、第二操作阀；21、第二进油口 ；30、第一减压单元；31、第一减压阀；32、第一开关阀；40、第一压力比较阀；50、第二压力比较阀；60、第二减压单元；61、第二减压阀；62、第二开关阀；70、液压泵；80、执行机构；90、油箱；100、电磁阀；110、单向阀；A、进油管路；B、反馈管路；T、回油□。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。作为本实用新型的第一方面，提供了一种液压反馈装置。如图2至图4所示，该液压反馈装置包括:第一操作阀10、第二操作阀20、第一减压单元30、第一压力比较阀40、进油管路A和反馈管路B;第一减压单元30包括串联的第一减压阀31和第一开关阀32 ;第一开关阀32的输入端与进油管路A连接；第一操作阀10包括第一负载反馈口 11和第一进油口 12 ;第二操作阀20包括第二进油口 21 ;进油管路A分别与第一进油口 12及第二进油口21连接；第一减压阀31的输出端与第一压力比较阀40的第一进油口连接；第一负载反馈口 11与第一压力比较阀40的第二进油口连接；第一压力比较阀40的输出端与反馈管路B连接。优选地，第一压力比较阀40是梭阀，显然，第一压力比较阀40也可以是其它形式的液压元件或单元，只要能够达到相应的功能即可。特别地，每个第一操作阀10、第二操作阀20都可以是多路换向阀，可以分别控制一个或多个执行机构。请参考图2至图4，当第一操作阀10停止工作时，其第一负载反馈口 11输出的压力约为零；第一减压单元30的第一开关阀32导通，此时，第二操作阀20的第二进油口 21处的压力油流经第一减压阀31后，流向第一压力比较阀40。于是，第一压力比较阀40将其中压力较大的一路由其输出端输出，经过反馈管路B反馈至液压泵的反馈口，从而可以调节系统的工作压力。在此过程中，可利用第一减压阀31，通过第二操作阀20输入的压力油获得适合第二操作阀20的进油压力，从而避免系统在此工况下，系统在液压泵设定的最高压力下工作，从而具有节能、避免油温升高、延长油泵使用寿命的特点。此外，本实用新型还具有结构简单、成本低的特点。
当第一操作阀10单独动作时，第一开关阀32处于断开状态，此时，第一操作阀10的第一负载反馈口 11输出压力油并作用在第一压力比较阀40的第二进油口，且第一压力比较阀40的第一进油口的压力为零。因此，第一压力比较阀40将二者中较大的一个(即来自第一负载反馈口 11的压力油)反馈给反馈管路B后输出。优选地，在一个未图示的实施例中，第二操作阀20为多个，液压反馈装置还包括多个第二压力比较阀50和多个依次并联设置的第二减压单元60 ;第二减压单元60包括串联的第二减压阀61和第二开关阀62 ;每个第二减压单元60的第二开关阀62的输入端均与进油管路A连接；每个第二减压单元60的第二减压阀61的输出端均与一个第二压力比较阀50的第一进油口连接；与第一个第二减压单元60的第二减压阀61连接的第二压力比较阀50的第二进油口连接至第一压力比较阀40的输出端；与其余每个第二减压单元60的第二减压阀61连接的第二压力比较阀50的第二进油口依次与该其余每个第二减压单元60的前一个第二减压单元60的第二减压阀61连接的那个第二压力比较阀50的输出端连接；与最后一个第二减压单元60的第二减压阀61连接的第二压力比较阀50的输出端与反馈管路B连接。优选地，第二压力比较阀50是梭阀，显然，第二压力比较阀50也可以是其它形式的液压元件或单元，只要能够达到相应的功能即可。优选地，第二压力比较阀50可以是梭阀等。在此实施例中，第一开关阀32与一个第二操作阀20对应，每个第二开关阀62分别与一个第二操作阀20对应，也就是说，当一个第二操作阀20工作时，与该一个第二操作阀20相对应的那个第一开关阀32或第二开关阀62处于导通状态，以将其第二进油口的压力油流向相应的第一压力比较阀40或第二压力比较阀50。由于第一压力比较阀40与多个第二压力比较阀50具有上述的连接结构，因此，可将其中油压最大的压力油通过反馈管路B输出，以便控制液压泵等设备，从而控制由进油管路A输入的压力，避免在此工况下，系统在液压泵设定的最高压力下工作。优选地，在图2和图3所示的实施例中，第二操作阀20为两个，液压反馈装置还包括一个第二压力比较阀50和一个第二减压单元60 ;第二减压单元60包括串联的第二减压阀61和第二开关阀62 ;第二开关阀62的输入端与进油管路A连接；第二减压阀61的输出端与第二压力比较阀50的第一进油口连接；第二压力比较阀50的第二进油口连接至第一压力比较阀40的输出端；第二压力比较阀50的输出端与反馈管路B连接。优选地，第一开关阀32是常开或常闭式电磁阀，优选地，第二开关阀62是常开或常闭式电磁阀。当然，第一开关阀32和第二开关阀62也可以是其它形式的，能够起到控制油路通断功能的阀。优选地，第二操作阀20为多个，第一减压单元30为一个。在图4所示的实施例中，如果系统存在两个或以上的第二操作阀20，且该两个或多个第二操作阀20所需最高压力相近，难以针对每个第二操作阀20设置反馈回路，可用一个第一减压单元30同时实现这两个或多个第二操作阀20工作时的反馈压力。优选地，该第一减压单元30包括串联的第一减压阀31及第一开关阀32。举例说明:若其中的一个第二操作阀20是折臂操作阀，另一个第二操作阀20是摆动操作阀，如果折臂操作阀与摆动操作阀所需最高压力相等，为P4，可采用如图4所示方案，将第一减压阀31的压力设定为P4，在折臂操作阀或摆动操作阀工作时，使第一开关阀32得电。在工程机械的液压 系统中，可能存在多个难以设置反馈油路的操作阀，而且通常每个操作阀所需要的最高压力都不相同。例如:在登高消防车上车系统中，共有三个操作阀，分别为主臂操作阀、折臂操作阀和摆动操作阀。其中主臂操作阀可以设置反馈油路，所需要的最大工作压力为P1，折臂操作阀和摆动操作阀难以设置反馈回路，所需最大工作压力分别为P2、P3其中，P1>P2>P3。然而现有技术中，只要折臂操作阀和摆动操作阀中的任何一个工作，整个系统都将始终在液压泵的最高压力下工作，会造成能量的浪费、系统油温的升高以及油泵使用寿命的降低的问题。为解决这个技术问题，作为本实用新型的第二方面，提供了一种工程机械，包括液压泵70、多个执行机构80和液压反馈装置，该液压反馈装置是上述的液压反馈装置；液压反馈装置的进油管路A与液压泵70的输出口连接，液压反馈装置的反馈管路B与液压泵70的反馈口连接；第一操作阀10与一个执行机构80连接，第二操作阀20分别与一个执行机构80连接。优选地，工程机械是消防车，第一操作阀10是主臂操作阀，第二操作阀20包括折臂操作阀或摆动操作阀。下面以图2所示的实施例为例，对本实用新型中的液压反馈装置及工程机械的工作原理进行详细说明。[0036]如图2所示，液压泵70为整个系统提供压力油，通过主臂操作阀(第一操作阀10 )、折臂操作阀(与第一操作阀10相邻的那个第二操作阀20)和摆动操作阀(最右侧的那个第二操作阀20)分别控制三个执行机构80的动作，这三个执行机构80所需的最大工作压力分别为 P1、P2、P3，其中，P1>P2>P3。其中，主臂操作阀具有反馈回路(第一负载反馈口 11)，折臂操作阀和摆动操作阀难以设置反馈回路。第一减压阀31的调定压力为折臂操作阀所需最大工作压力P2，第二减压阀61的调定压力为摆动操作阀所需最大工作压力P3。在图2所示的实施例中，第一开关阀32和第二开关阀62为常闭式电磁阀，常态下油路被截止，折臂操作阀工作时第一开关阀32得电，摆动操作阀工作时第二开关阀62得电。特别地，在图3所示的实施例中，第一开关阀32和第二开关阀62为常开式电磁阀。其中，第一压力比较阀40比较第一负载反馈口 11的压力与第一减压阀31的输出压力，将较大的压力输出；第二压力比较阀50比较第一压力比较阀40的出油压力与第二减压阀61的出油压力，并将压力较大的压力油通过反馈管路B反馈至液压泵70的反馈油口，于是，液压泵70就可以输出略大于反馈压力的压力油，以供系统使用。进一步地，图2中的系统可在以下几种工况下工作:工况一:当主臂操作阀(第一操作阀10)单独动作时，第一开关阀32和第二开关阀62不得电，第一减压阀31和第二减压阀61的输出压力约等于0，第一负载反馈口 11的压力为与主臂操作阀连接的执行机构80所需的压力，液压泵70的反馈油口压力即为第一负载反馈口 11的压力。此时，液压泵70的输出略大于与主臂操作阀连接的执行机构80所需压力的压力油。 工况二:当折臂操作阀(与第一操作阀10相邻的那个第二操作阀20)单独动作时，第一开关阀32得电，第一减压阀31的输出压力为P2 ;或者折臂操作阀和摆动操作阀(最右侧的那个第二操作阀20)同时动作时，第一开关阀32和第二开关阀62都得电，第一减压阀31的输出压力为P2、第二减压阀61的输出压力为P3。因此，液压泵70的反馈油口压力为P2，液压泵70输出略压力略大于P2的压力油。工况三:当摆动操作阀(最右侧的那个第二操作阀20)单独动作时，第二开关阀62得电，第二减压阀61的输出压力为P3，第一减压阀31和第一负载反馈口 11的输出压力约为零，液压泵70的反馈油口压力为P3，液压泵70输出略压力略大于P3的压力油。工况四:当主臂操作阀和折臂操作阀或摆动操作阀同时工作时，以主臂操作阀和折臂操作阀同时工作为例，第一开关阀32得电，第二开关阀62不得电，第一负载反馈口 11的输出压力为变量值P1，第一减压阀31的反馈压力为定量值P2。若P1〈P2，液压泵70的反馈油口压力为P2，液压泵70输出压力略大于定量值P2的压力油；若P1>P2，液压泵70的反馈油口压力为P1，液压泵70输出压力略大于变量值Pl的压力油。工况五:当主臂操作阀、折臂操作阀和摆动操作阀同时工作时，第一开关阀32和第二开关阀62都得电，第一负载反馈口 11的输出压力为变量值P1，第一减压阀31的反馈压力为定量值P2，第二减压阀61的反馈压力为定量值P3。因P2>P3，只需要比较Pl和P2的压力。若P1〈P2，液压泵70的反馈油口压力为P2，液压泵70输出压力略大于定量值P2的压力油；gPl>P2，液压泵70的反馈油口压力为P1，液压泵70输出压力略大于变量值Pl的压力油。[0046]由上述分析可知，工况一与现有技术中的工作情况相同，但在其余四种工况下，现有技术中的液压泵都会在自身的最高压力下工作，因此，系统损失大、发热严重，液压泵的使用寿命也会受到影响。然而，本实用新型则可以根据以上不同的工况，反馈给液压泵一个不同的压力值，使整个系统更加节能，发热量降低，同时延长泵的使用寿命。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。
权利要求1.一种液压反馈装置，其特征在于，包括:第一操作阀(10)、第二操作阀(20)、第一减压单元(30)、第一压力比较阀(40)、进油管路(A)和反馈管路(B)； 所述第一减压单元(30)包括串联的第一减压阀(31)和第一开关阀(32);所述第一开关阀(32)的输入端与所述进油管路(A)连接； 所述第一操作阀(10)包括第一负载反馈口(11)和第一进油口(12);所述第二操作阀(20)包括第二进油口(21);所述进油管路(A)分别与所述第一进油口(12)及所述第二进油口(21)连接； 所述第一减压阀(31)的输出端与所述第一压力比较阀(40)的第一进油口连接；所述第一负载反馈口(11)与所述第一压力比较阀(40)的第二进油口连接；所述第一压力比较阀(40)的输出端与所述反馈管路(B)连接。
2.根据权利要求1所述的液压反馈装置，其特征在于，所述第二操作阀(20)为多个，所述液压反馈装置还包括多个第二压力比较阀(50)和多个依次并联设置的第二减压单元(60)； 所述第二减压单元(60)包括串联的第二减压阀(61)和第二开关阀(62);每个所述第二减压单元(60)的第二开关阀(62)的输入端均与所述进油管路(A)连接；每个所述第二减压单元(60)的第二减压阀(61)的输出端均与一个所述第二压力比较阀(50)的第一进油口连接； 与第一个所述第二减压单元(60)的第二减压阀(61)连接的第二压力比较阀(50)的第二进油口连接至所述第一压力比较阀(40)的输出端； 与其余每个所述第二减压单元(60 )的第二减压阀(61)连接的第二压力比较阀(50 )的第二进油口依次与该其余每个所述第二减压单元(60)的前一个第二减压单元(60)的第二减压阀(61)连接的那个第二压力比较阀(50)的输出端连接； 与最后一个所述第二减压单元(60 )的第二减压阀(61)连接的第二压力比较阀(50 )的输出端与所述反馈管路(B)连接。
3.根据权利要求1所述的液压反馈装置，其特征在于，所述第二操作阀(20)为多个，所述第一减压单元(30)为一个。
4.根据权利要求1所述的液压反馈装置，其特征在于，所述第二操作阀(20)为两个，所述液压反馈装置还包括一个第二压力比较阀(50)和一个第二减压单元(60)； 所述第二减压单元(60)包括串联的第二减压阀(61)和第二开关阀(62);所述第二开关阀(62)的输入端与所述进油管路(A)连接； 所述第二减压阀(61)的输出端与所述第二压力比较阀(50)的第一进油口连接；所述第二压力比较阀(50)的第二进油口连接至所述第一压力比较阀(40)的输出端；所述第二压力比较阀(50)的输出端与所述反馈管路(B)连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液压反馈装置，其特征在于，所述第一开关阀(32)是常开或常闭式电磁阀。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的液压反馈装置，其特征在于，所述第一压力比较阀(40)是梭阀。
7.根据权利要求2或4所述的液压反馈装置，其特征在于，所述第二开关阀(62)是常开或常闭式电 磁阀。
8.根据权利要求2或4所述的液压反馈装置，其特征在于，所述第二压力比较阀(50)是梭阀。
9.一种工程机械，包括液压泵(70)、多个执行机构(80)和液压反馈装置，其特征在于，所述液压反馈装置是权利要求1至8中任一项所述的液压反馈装置； 所述液压反馈装置的进油管路(A)与所述液压泵(70)的输出口连接，所述液压反馈装置的反馈管路(B)与所述液压泵(70)的反馈口连接；所述第一操作阀(10)与一个所述执行机构(80)连接，所述第二操作阀(20)分别与一个所述执行机构(80)连接。
10.根据权利要求9所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械是消防车，所述第一操作阀(10 )是 主臂操作阀，所述第二操作阀(20 )包括折臂操作阀或摆动操作阀。
专利摘要本实用新型提供了一种液压反馈装置和工程机械。液压反馈装置，包括第一操作阀、第二操作阀、第一减压单元、第一压力比较阀、进油管路和反馈管路；第一减压单元包括串联的第一减压阀和第一开关阀；第一开关阀的输入端与进油管路连接；第一操作阀包括第一负载反馈口和第一进油口；第二操作阀包括第二进油口；进油管路分别与第一进油口及第二进油口连接；第一减压阀的输出端与第一压力比较阀的第一进油口连接；第一负载反馈口与第一压力比较阀的第二进油口连接；第一压力比较阀的输出端与反馈管路连接。本实用新型可以根据不同的工况，反馈给液压泵一个不同的压力值，使整个系统更加节能，发热量降低，同时延长泵的使用寿命。
文档编号F15B13/16GK203114773SQ20132011149
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月12日 优先权日2013年3月12日
发明者张博 申请人:长沙中联消防机械有限公司, 中联重科股份有限公司