泵车及其臂架液压系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种泵车及其臂架液压系统，包括具有内部负载反馈油路（10b）和第一溢流油路（11）的多路换向阀（3），其中所述第一溢流油路上设有第一溢流阀（3a），其中，该泵车臂架液压系统还包括控制装置，该控制装置能够选择性使得所述内部负载反馈油路（10b）发生或不发生作用，以能够在所述液压泵工作且多路换向阀的换向阀阀片（3b，3c）处于中位的情形下，通过所述控制装置的控制而促使第一溢流阀溢流而对液压油溢流加热。本实用新型的泵车臂架液压系统由于采用溢流加热，使得液压油能均匀加热，不会出现局部温度过高导致液压油变质，同时本实用新型利用系统本身液压元件进行加热，不需要增加加热器等大功率电器。
【专利说明】泵车及其臂架液压系统
【技术领域】
[0001]本实用新型主要涉及工程机械领域中混凝土机械的泵车臂架液压系统，尤其是泵车臂架液压系统。
【背景技术】
[0002]在混凝土泵送设备中，泵车臂架液压系统主要是用来控制臂架的回转及臂架每一节臂节的展收动作等。由于需要控制回转用液压马达和多个液压缸的运动速度和方向，所以泵车臂架液压系统一般采用多路换向阀形成换向控制回路。目前在混凝土泵送设备中，泵车臂架液压系统常见的型式可以参见图1、图2a和图2b。
[0003]图1为现有技术中采用负载敏感变量泵2a的泵车臂架液压系统简图。多路换向阀3带有第一溢流油路11 (其上设有第一溢流阀3a)和内部负载反馈油路10b，负载敏感变量泵2a能够经由吸油过滤器I从油箱内吸油，进而通过外部主进油油路8a向多路换向阀3的内部主进油油路8b供油，外部主回油油路9a —端连接于多路换向阀3的内部主回油油路％，另一端连接于油箱，外部主回油油路9a上设有液压油冷却器4和回油过滤器5。内部主进油油路8b和内部主回油油路8b连接于多路换向阀3中的各联换向阀阀片(图1中示例性地显示换向阀阀片3b，3c)，各联换向阀阀片3b，3c分别液压连接到对应的各个液压执行元件(例如回转驱动用的液压马达6和用于驱动臂架的臂节伸展伸缩的液压缸7)，从而通过多路换向阀3形成各个液压执行元件的换向控制回路。在图1中，多路换向阀3的内部带有内部负载反馈油路10b，其主要是通过梭阀比较出各个液压执行元件的换向控制回路上的最大工作负载压力，该内部负载反馈油路IOb经由外部负载反馈油路IOa连接到负载敏感变量泵的负载反馈油口，从而能够将泵车臂架液压系统中的最大工作负载压力反馈到负载敏感变量泵2a，使得负载敏感变量泵2a根据泵车臂架液压系统中的最大负载压力改变排量。有关多路换向阀、负载敏感变量泵以及相应的负载反馈油路属于公知技术，对此不再赘述。
[0004]图2a是现有技术中采用定量泵的泵车臂架液压系统的液压原理图，该泵车臂架液压系统的主体液压结构与图1类似，因此对于相似的部分不再重复描述。与图1不同的是，该图2a所示的泵车臂架液压系统采用定量泵2b (其不具有变量机构)，因此多路换向阀3自带的内部负载反馈油路IOb无需液压连接到定量泵2b，替代地，该泵车臂架液压系统的多路换向阀3中除了上述的设有第一溢流阀3a (主要作为安全阀)的第一溢流油路11，还具有设有第二溢流阀3d的第二溢流油路12，多路换向阀3的内部负载反馈油路IOb液压连接于该第二溢流阀3d的弹簧腔，这样内部主进油油路IOb上的进油压力与内部负载反馈油路IOb上反馈的最大负载压力存在一个动态的平衡，即内部主进油油路IOb上的进油压力一般与最大负载压力相适应，如果高于最大负载压力加第二溢流阀3d的复位弹簧压力，则第二溢流阀3d实现溢流，从而使得内部主进油油路IOb上的进油压力与最大负载压力动态适应，该第二溢流阀3d在采用定量泵的液压系统中实际上兼具油压调节和流量调节的功能，因此行业内也称其为“三通流量控制阀”。当然，在内部主进油油路上的油压达到第一溢流阀3a设定的溢流压力时，为了防止损害液压泵等液压元件，第一溢流阀3a开启溢流。
[0005]图2b是现有技术中采用恒功率变量泵的泵车臂架液压系统的液压原理图。对于本领域技术人员熟知地，恒功率变量泵2c —般具有变量控制阀和根据变量控制阀引入的泵出口液压油进行变量的恒功率变量机构2ca，恒功率变量机构也属于恒功率变量泵的公知机构，一般可以为变量油缸等，这在相关工程机械手册或教科书中均有介绍，对此不再赘述。另外，有关变量控制阀和恒功率变量机构的液压连接关系可以是各种公知形式，具体地，例如，在图2b中的变量控制阀采用二位三通液控换向阀3cb，该二位三通换向阀3cb的一侧液控口连接于外部负载反馈油路10a，该外部负载反馈油路10a连接于多路换向阀3的内部负载反馈油路10b，另一侧液控口连接于外部主进油油路8a，从而能够通过外部负载反馈油路10反馈的油压和外部主进油油路8a上的油压共同控制变量控制阀(即图2b中的二位三通液控换向阀3cb)。此外，外部主进油油路8a连接于二位三通液控换向阀3cb的第一油口，恒功率变量机构2ca连接于二位三通液控换向阀3cb的第二油口和第三油口，该二位三通液控换向阀3cb的阀芯在第一工作位置时，第一油口和第二油口截止，且第二油口与第三油口连通；在第二工作位置时，第一油口与第二油口相互截止，第二油口与第三油口连通。这样，外部主进油油路8a上的液压油经由作为变量控制阀的二位三通液控换向阀3cb被引入到恒功率变量机构，恒功率变量机构动作以驱动恒功率变量泵进行变量,总体而言，无论变量控制阀采用何种类型或与恒功率变量机构采用何种具体形式的液压连接关系，其主要原理是在液压系统功率达到调定的功率值时，排量调节机构通过减小排量使系统的功率限制在调定功率值以下。
[0006]对于液压领域的技术人员熟知地，在液压系统工作时，如果环境温度较低，则启动油温也较低，导致液压油阻尼较大，液压系统工作性能较差，但当液压系统工作一段时间后，液压系统油温会逐渐升高。因此，当环境温度较低时，如果能够在以下两种状态下对油温进行预热，将可以使液压系统能够正常工作:(1)工程机械(例如混凝土设备)的液压系统工作前对油温进行预热。(2)当工程机械(例如混凝土设备)待机时间较长，导致系统油温较低，再次启动前对油温进行预热。由于混凝土泵车一般均工作在露天场合，受环境温度影响较大，因此其泵车臂架液压系统在环境温度较低的情形下启动工作时常常无法正常工作，甚至无法启动。
[0007]目前，有以下几种方法来使液压系统适应不同的环境温度:(1)采用更换不同种类液压油的方法来适应不同的环境温度。当环境温度较低时，采用低粘度、低倾点液压油或低温液压油。当环境温度较高时，采用较高粘度液压油。(2)采用加热器、冷却器控制油液温度。温度较低时，用加热器加热，温度较高时，用冷却器冷却。
[0008]目前，对于防止油温过高的技术较为成熟，但对于低温环境的措施，还存在一些缺陷。例如，上述更换不同种类的液压油操作比较麻烦，需考虑不同种类液压油的相容性，同时更换液压油的成本也较高，更换下来的液压油保存、处理都较麻烦，而且低温液压油一般价格比较高。再如，上述采用加热器需要较大功率的电源，这对于柴油机驱动有时比较困难，另外，采用加热器加热有时会因局部过热导致液压油变质。
[0009]上述各种具体结构型式的臂架液压系统由于应用要求，均具有液压油的流量调节功能，例如在图1中，通过负载敏感变量泵的排量调节而改变泵送流量，在图2a中，通过恒功率变量泵的恒功率排量调节而改变泵送流量，在图2b中，尽管采用了定量泵，但是通过第二溢流阀3d的溢流，而实现液压油流量的调节。如何在确保上述臂架液压系统的流量调节(以及油压调节)的功能的基础上，方便地实现液压油的加热，这构成了本领域的一个比较难于解决的技术难题。
[0010]有鉴于此，需要提供一种新型的泵车臂架液压系统，以克服现有技术的上述缺陷。实用新型内容
[0011]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种泵车及其臂架液压系统，该泵车臂架液压系统不但能够有效地实现泵车臂架的基本功能，而且能够利用液压元件将液压能转换为热能，从而能够在环境温度较低时对液压油进行加热，确保液压系统工作可靠。
[0012]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种泵车臂架液压系统，包括具有内部负载反馈油路和第一溢流油路的多路换向阀，其中所述第一溢流油路上设有第一溢流阀，所述多路换向阀的进油口连接于设有液压泵的外部主进油油路，回油口连接于外部主回油油路，所述进油口和回油口分别经由所述多路换向阀的内部主进油油路和内部主回油油路连接于该多路换向阀的各联换向阀阀片，并且所述换向阀阀片中的至少两联换向阀阀片连接于不同的液压执行元件，以对应地形成各个所述液压执行元件的换向控制回路，其中，所述泵车臂架液压系统还包括控制装置，该控制装置能够选择性使得所述内部负载反馈油路发生或不发生作用，以能够在所述液压泵工作且所述各联换向阀阀片处于中位的情形下，通过所述控制装置的控制而促使所述第一溢流阀溢流而对液压油溢流加热。
[0013]作为一种【具体实施方式】，所述液压泵为负载敏感变量泵，所述泵车臂架液压系统还包括用作所述控制装置的第一切换控制阀，该第一切换控制阀至少包括第一油口、第二油口和第三油口，所述负载敏感变量泵的负载反馈油口与所述第一油口之间连接有外部负载反馈油路第一段，所述第二油口通过外部负载反馈油路第二段连接于所述内部负载反馈油路，所述第三油口通过分支进油油路连接于所述外部主进油油路，其中所述第一切换控制阀至少具有第一工作位置和第二工作位置，在所述第一工作位置，所述第一油口与所述第二油口连通以使得所述外部负载反馈油路第一段与所述外部负载反馈油路第二段连通，且该第一油口与第三油口截止；在所述第二工作位置，所述第一油口与所述第二油口截止，且所述第一油口与第三油口连通以使得所述外部负载反馈油路第一段与所述分支进油油路连通。
[0014]具体选择地，所述第一切换控制阀为二位三通电磁换向阀。
[0015]作为另一种【具体实施方式】，所述液压泵为恒功率变量泵，该恒功率变量泵的变量控制阀为电磁比例换向阀，所述控制装置包括所述电磁比例换向阀、第一油压传感器、第二油压传感器和控制器，所述第一油压传感器设置在所述多路换向阀的与所述内部负载反馈油路连通的负载反馈油口处，所述第二油压传感器设置在所述外部主进油油路上；所述电磁比例换向阀、第一油压传感器和第二油压传感器电连接于所述控制器，该控制器能够接收所述第一油压传感器和第二油压传感器的油压信号以比较所述内部负载反馈油路的油压和所述外部负载反馈油路的油压，并根据油压比较结果控制所述电磁比例换向阀；以及所述控制器能够直接控制所述电磁比例换向阀切换到使得所述恒功率变量泵的排量最大的工作位置，以使得所述恒功率变量泵不进行恒功率变量调节。
[0016]作为一种【具体实施方式】，，所述液压泵为定量泵，所述控制装置包括第二切换控制阀和第二溢流油路，该第二溢流油路上设有第二溢流阀，并且该第二溢流油路的一端连接于所述内部主进油油路，另一端连接于内部主回油油路；以及所述内部负载反馈油路包括内部负载反馈油路第一段和内部负载反馈油路第二段；所述第二溢流阀的液控油口与该第二溢流阀的进油口连通，并且该第二溢流阀具有与该第二溢流阀的复位弹簧腔连通的液控反馈油口 ；所述第二切换控制阀至少包括第一油口、第二油口和第三油口，其中所述第二切换控制阀的第一油口连接于所述内部负载反馈油路第一段，第二油口连接于所述内部主进油油路，第三油口连接于所述内部负载反馈油路第二段的一端，且该内部负载反馈油路第二段的另一端连接于所述第二溢流阀的液控反馈油口 ；所述第二切换控制阀至少具有第一工作位置和第二工作位置，其中在所述第一工作位置，所述第二切换控制阀的第一油口与第三油口连通以使得所述内部负载反馈油路第一段与内部负载反馈油路第二段连通，且该第二切换控制阀的第二油口与第三油口相互截止；在所述第二工作位置，所述第二切换控制阀的第一油口与第三油口相互截止，且该第二切换控制阀的第二油口与第三油口连通以使得所述内部主进油油路与所述内部负载反馈油路第二段相互连通。
[0017]具体选择地，所述第二切换控制阀为二位三通电磁换向阀。
[0018]作为另一种【具体实施方式】，所述液压泵为定量泵，所述控制装置包括设置有第二溢流阀的第二溢流油路，该第二溢流油路的一端连接于所述内部主进油油路，另一端连接于内部主回油油路；以及所述第二溢流阀的液控油口与该第二溢流阀的进油口连通，以能够通过该液控油口引入所述第二溢流阀的进油口的液压油而驱动该第二溢流阀的阀芯向开启溢流位置移动，该第二溢流阀设有用于控制该第二溢流阀的溢流开启压力的比例电磁铁，并且该第二溢流阀还具有用于引入液控油以阻止该第二溢流阀开启溢流的液控反馈油口 ；其中所述内部负载反馈油路连接于所述第二溢流阀的液控反馈油口，并且所述第二溢流阀的比例电磁铁能够将该第二溢流阀的溢流开启压力设置为大于所述第一溢流阀的溢流开启压力。
[0019]具体地，所述第一溢流油路的一端连接到所述内部主进油油路上，另一端连接到所述内部主回油油路上。
[0020]典型地，所述不同的液压执行元件包括用于驱动回转台的液压马达和用于驱动臂架的液压缸。
[0021]优选地，所述外部主回油油路上设有液压油冷却器和回油滤油器，且所述外部主进油油路的位于所述液压泵与油箱之间的油路部分上设有进油滤油器。
[0022]在本实用新型的上述泵车臂架液压系统的技术方案的基础上，本实用新型还提供一种泵车，其包括泵车臂架以及用于驱动该泵车臂架的泵车臂架液压系统，其中，所述泵车臂架液压系统为上述任一所述泵车臂架液压系统。
[0023]通过上述技术方案，本实用新型的泵车臂架液压系统基本保持了现有泵车臂架液压系统的主体功能结构，从而能够确保泵车臂架液压系统的基本功能(例如不同液压执行元件的驱动功能、换向功能、流量调节功能)。同时，本实用新型的泵车臂架液压系统还独创性地包括控制装置，该控制装置在不同具体形式的泵车臂架液压系统中可以采用不同的具体形式，其能够选择性使得多路换向阀的内部负载反馈油路发生或不发生作用，从而在泵车臂架液压系统开始工作时，可以通过控制装置的控制而使得第一溢流阀溢流，对液压油进行溢流加热。本实用新型的泵车臂架液压系统由于采用溢流加热，使得液压油能均匀加热，不会出现局部温度过高导致液压油变质；溢流时，温度较低的液压油进入第一溢流阀，经溢流后，液压能转化为热能，油被加热后流回油箱。由于油液不断流动，不会出现油液过热现象。此外，本实用新型的泵车臂架液压系统利用系统本身液压元件进行加热，不需要增加加热器等大功率电器，更适合于发动机为动力的混凝土泵送设备。本实用新型的泵车包括所述泵车臂架液压系统，因此同样具有上述优点。[0024]本实用新型的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]下列附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，其与下述的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但本实用新型的保护范围并不局限于下述附图及【具体实施方式】。在附图中:
[0026]图1是现有技术中采用负载敏感变量泵的泵车臂架液压系统的液压原理图。
[0027]图2a是现有技术中采用定量泵的泵车臂架液压系统的液压原理图。
[0028]图2b是现有技术中采用恒功率变量泵的泵车臂架液压系统的液压原理图。
[0029]图3是本实用新型【具体实施方式】的采用负载敏感变量泵的泵车臂架液压系统的液压原理图。
[0030]图4是本实用新型【具体实施方式】的采用恒功率变量泵的泵车臂架液压系统的液压原理图。
[0031]图5和图6分别是本实用新型两种不同【具体实施方式】的采用定量泵的泵车臂架液压系统的液压原理图。
[0032]附图标记说明:
[0033]I吸油滤油器；2a负载敏感变量泵；
[0034]2b定量泵；2c恒功率变量泵；
[0035]2ca恒功率变量机构；2cb 二位三通液控换向阀；
[0036]2cc电磁比例换向阀；
[0037]3多路换向阀；3a第一溢流阀；
[0038]3b换向阀阀片；3c换向阀阀片；
[0039]3d第二溢流阀；4液压油冷却器；
[0040]5回油滤油器；6液压马达；
[0041]7液压缸；8a外部主进油油路；
[0042]8b内部主进油油路；9a外部主回油油路；
[0043]9b内部主回油油路；IOa外部负载反馈油路；
[0044]IOb内部负载反馈油路；IOal外部负载反馈油路第一段；
[0045]10a2外部负载反馈油路第二段；11第一溢流油路；
[0046]12第二溢流油路；13 二位三通电磁换向阀；
[0047]14 二位三通电磁换向阀。
【具体实施方式】
[0048]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明，应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，本实用新型的保护范围并不局限于下述的【具体实施方式】。
[0049]如上所述，当环境温度较低时，泵车臂架液压系统的启动油温也较低，这会影响到泵车臂架液压系统的正常工作性能。为了确保泵车臂架液压系统正常工作，可以在泵车作业前或者泵车停机后再次作业前对液压油进行预热。
[0050]本实用新型提供一种泵车臂架液压系统，该泵车臂架液压系统独创性地采用溢流加热的方法，即通过溢流使得液压油的液压能转变为热能，从而在环境温度较低而需要对液压油进行加热时，可以选择性地通过溢流加热的方式对液压油进行加热。
[0051]参见图3至图6，概括而言，本实用新型的泵车臂架液压系统包括具有内部负载反馈油路10b和第一溢流油路11的多路换向阀3，其中第一溢流油路11上设有第一溢流阀3a，多路换向阀3的进油口 P连接于设有液压泵的外部主进油油路8a，回油口 T连接于外部主回油油路9a，进油口 P和回油口 T分别经由多路换向阀3的内部主进油油路8b和内部主回油油路9b连接于多路换向阀3的各联换向阀阀片3b，3c，并且换向阀阀片3b，3c中的至少两联换向阀阀片连接于不同的液压执行元件，以对应地形成各个所述液压执行元件的换向控制回路，其中，独特地，本实用新型的泵车臂架液压系统还包括控制装置，该控制装置能够选择性使得内部负载反馈油路10b发生或不发生作用，以能够在所述液压泵工作且所述各联换向阀阀片3b，3c处于中位的情形下，通过所述控制装置的控制而促使所述第一溢流阀3a溢流而对液压油溢流加热。
[0052]其中，第一溢流油路11的一端可以连接到内部主进油油路8b上，另一端可以连接到内部主回油油路9b上。
[0053]通过图3至图6可以看出，本实用新型的泵车臂架液压系统的主体液压结构与图1至图2b中的显示的泵车臂架液压系统类似，即主要包括臂架泵(例如负载敏感变量泵2a、定量泵2b或恒功率变量泵2c等)、多路换向阀3、用于驱动臂架回转的液压马达6 (即驱动回转台回转的回转马达)、以及用于驱动臂节伸展伸缩的液压缸7(即臂架油缸)。此外，外部主进油油路8a的位于臂架泵与油箱之间的油路部分上可以设有吸油过滤器1，外部主回油油路8b上设有液压油散热器4和回油过滤器5等元件。在此需要说明的是，在本实用新型的图3至图6中，多路换向阀3仅示例性地显示了两联换向阀阀片，在实际应用情形中，多路换向阀一般包括两个以上的换向阀阀片，以对应地控制其中一个臂架油缸或液压马达。
[0054]就上述控制装置而言，对于采用不同臂架泵的泵车臂架液压系统，本实用新型的泵车臂架液压系统具有不同的【具体实施方式】。
[0055]图3为本实用新型【具体实施方式】的采用负载敏感变量泵2a的泵车臂架液压系统，其中，多路换向阀3带有第一溢流油路11 (其上设有第一溢流阀3a)和内部负载反馈油路10b，外部主进油油路8a—端连接于油箱，另一端连接于多路换向阀3的进油口 P (即与多路换向阀3的内部主进油油路8b连接)，外部主进油油路8a上设有负载敏感变量泵2a和吸油过滤器1，负载敏感变量泵2a经由吸油过滤器1从油箱内吸油，进而通过外部主进油油路8a向多路换向阀3的内部主进油油路8b供油，外部主回油油路9a —端连接于多路换向阀3的内部主回油油路9b (即连接到多路换向阀3的回油口 T)，另一端连接于油箱，夕卜部主回油油路9a上设有液压油冷却器4和回油过滤器5。内部主进油油路8a和内部主回油油路8b连接于多路换向阀3中的各联换向阀阀片(图1中示例性地显示换向阀阀片3b，3c)，各联换向阀阀片3b，3c分别液压连接到对应的各个液压执行元件(例如回转驱动用的液压马达6和用于驱动臂架的臂节伸展伸缩的液压缸7)，从而通过多路换向阀3形成独立控制各个液压执行元件的多个换向控制回路。在图1中，多路换向阀3的内部带有内部负载反馈油路10b，该内部负载反馈油路IOb经由外部负载反馈油路连接到负载敏感变量泵的负载反馈油口。
[0056]独特地，所述泵车臂架液压系统还包括用作上述控制装置的第一切换控制阀，该第一切换控制阀至少包括第一油口、第二油口和第三油口，负载敏感变量泵2a的负载反馈油口与所述第一油口之间连接有外部负载反馈油路第一段10al，所述第二油口通过外部负载反馈油路第二段10a2连接于内部负载反馈油路10b，所述第三油口通过分支进油油路Sc连接于外部主进油油路8a，其中第一切换控制阀至少具有第一工作位置和第二工作位置，在第一工作位置，所述第一油口与所述第二油口连通以使得外部负载反馈油路第一段IOal与所述外部负载反馈油路第二段10a2连通，且该第一油口与第三油口截止；在第二工作位置，所述第一油口与所述第二油口截止，且第一油口与第三油口连通以使得外部负载反馈油路第一段IOal与分支进油油路Sc连通。
[0057]例如，在图3所示【具体实施方式】的泵车臂架液压系统中，上述第一切换控制阀为二位三通电磁换向阀14，具体地，所述外部负载反馈油路包括外部负载反馈油路第一段IOal和外部负载反馈油路第二段10a2，其中外部负载反馈油路第一段IOal的两端分别连接于负载敏感变量泵2a的负载反馈液控口和二位三通电磁换向阀14的第一油口，外部负载反馈油路第二段10a2的两端分别连接于二位三通电磁换向阀14的第二油口和多路换向阀3的内部负载反馈油路IOb (即连接到多路换向阀3的负载反馈油口 LS)上，同时该二位三通电磁换向阀14的第三油口通过分支进油油路8c连接于外部主进油油路8a。通过二位三通电磁换向阀14的切换,该二位三通电磁换向阀14的第一油口能够选择性地与第二油口或第三油口连通。在环境温度较低、启动泵车臂架液压系统工作而需要对液压油预热时，二位三通电磁换向阀14得电，通过二位三通电磁换向阀14使得外部负载反馈油路第一段IOal与分支进油油路8c连通(即与外部主进油油路8a连通),这样通过二位三通电磁换向阀14将泵车臂架液压系统的外部主进油油路8a的油压反馈到负载敏感变量泵2a的负载反馈油口，即此时负载敏感变量泵2a的出口油压与其负载反馈油口接收的反馈油压相同，此时负载敏感变量泵2a的负载敏感变量机构不起作用，负载敏感变量泵2a相当于定量泵。此时，由于负载敏感变量泵2a输入到泵车臂架液压系统的液压油流量很大，但是由于处于预热阶段，多路换向阀3的各联换向阀阀片3b，3c等均处于中位，导致泵车臂架液压系统由于油路堵塞而压力不断升高，所以第一溢流油路11上的第一溢流阀3a开启，负载敏感变量泵2a泵出的液压油全部从第一溢流油路11上的第一溢流阀3a流回油箱，液压能转换为热能，液压油温度升高。当然，在该采用负载敏感变量泵2a的泵车臂架液压系统中，上述二位三通电磁换向阀14也可用二位三通手动换向阀、二位三通机动换向阀等代替，也可以采用其它类型的换向阀例如三位四通换向阀等代替，此时只需堵上一些油口并不采用换向阀的一些工作位置即可。总之，无论所述外部负载反馈油路上设置何种类型的换向阀，只要其包括上述液压连接关系的第一至第三油口，并能够选择地切换为使得第一油口与第二油口连通且与第三油口截止或者切换为使得第一油口与第二油口截止且与第三油口连通即可。
[0058]图4显示本实用新型【具体实施方式】的采用恒功率变量泵2c的泵车臂架液压系统，在该【具体实施方式】中，相对于图2b的现有技术而言，变量控制阀采用电磁比例换向阀2cc(例如二位三通电磁比例换向阀)，上述控制装置包括该电磁比例换向阀2cc。在这种【具体实施方式】中，为了在泵车臂架液压系统正常工作情况下保证恒功率变量泵通过变量实现恒功率的功能，一般电磁比例换向阀2cc的电控制信号可以通过比较恒功率变量泵2cc的出口油压与多路换向阀的负载反馈油口 LS反馈的油压而进行控制，为此，一般可以在外部主进油油路8a设置第一油压传感器，在多路换向阀的负载反馈油口 LS设置第二油压传感器，上述电磁比例换向阀2cc、第一油压传感器和第二油压传感器可以连接于控制器，这样第一油压传感器和第二油压传感器可以将检测油压信号传送到控制器，控制器根据油压比较结果控制电磁比例换向阀2cc动作，从而通过电磁比例换向阀2cc引入液压油控制恒功率变量机构2ca动作，实现恒功率变量调节。当在环境温度较低而需要对泵车臂架液压系统中的液压油进行加热时，通过控制器输入电控制信号，控制电磁比例换向阀2cc切换到使得恒功率变量泵2c的排量最大的工作位置，从而恒功率变量泵2c的恒功率变量机构不起作用，恒功率变量泵2c不再进行恒功率变量调节。此时，输入到泵车臂架液压系统的液压油流量很大，但是由于多路换向阀的各个换向阀阀片均处于中位，导致泵车臂架液压系统的压力不断升高，所以第一溢流油路11上的第一溢流阀3a开启，恒功率变量泵2c泵出的液压油全部从第一溢流阀3a流回油箱，液压能转换为热量，液压油温度升高。
[0059]图5显示本实用新型采用定量泵的泵车臂架液压系统的第一种【具体实施方式】，采用定量泵2b，所述控制装置包括第二切换控制阀和第二溢流油路12，该第二溢流油路12上设有第二溢流阀3d，并且该第二溢流油路12的一端连接于所述内部主进油油路8b，另一端连接于内部主回油油路9b ;内部负载反馈油路10b包括内部负载反馈油路第一段10bl和内部负载反馈油路第二段10b2。
[0060]在该【具体实施方式】中，第二溢流阀3d的结构与图2a中类似，具体地，第二溢流阀3d的液控油口 3dl与该第二溢流阀3d的进油口连通，并且该第二溢流阀3d具有与该第二溢流阀3d的复位弹簧腔连通的液控反馈油口 3d2。独特地，上述第二切换控制阀至少包括第一油口、第二油口和第三油口，其中第二切换控制阀的第一油口连接于内部负载反馈油路第一段lobl，第二油口连接于内部主进油油路8b，第三油口连接于内部负载反馈油路第二段10b2的一端，且该内部负载反馈油路第二段10b2的另一端连接于第二溢流阀3d的液控反馈油口 3d2 ;所述第二切换控制阀至少具有第一工作位置和第二工作位置，其中在第一工作位置，第二切换控制阀的第一油口与第三油口连通以使得内部负载反馈油路第一段10bl与内部负载反馈油路第二段10b2连通，且该第二切换控制阀的第二油口与第三油口相互截止；在第二工作位置，第二切换控制阀的第一油口与第三油口相互截止，且该第二切换控制阀的第二油口与第三油口连通以使得内部主进油油路8b与内部负载反馈油路第二段10b2相互连通。
[0061]例如，在图5中，上述第二切换控制阀为二位三通电磁换向阀13。当二位三通电磁换向阀13失电时系统正常工作。当需要加热时，二位三通电磁换向阀13得电，将内部主进油油路8b上的压力反馈到第二溢流阀3d上，使其关闭不能再打开。此时，输入到泵车臂架液压系统的流量很大，但是由于换向阀都处于中位，导致系统压力不断升高，所以第一溢流阀3a开启，系统流量全部从溢流阀流回油箱，液压能转换为热量，油液温度升高。在本方案中，二位三通电磁换向阀13也可用手动换向阀等代替。[0062]图6显示本实用新型采用定量泵2b的泵车臂架液压系统的第二种【具体实施方式】，相对于图5所示的实施方式而言，所述液压泵仍然采用定量泵2b，上述控制装置包括设置有第二溢流阀3d的第二溢流油路12，该第二溢流油路12的一端连接于所述内部主进油油路8b，另一端连接于内部主回油油路9b。
[0063]其中，独特地，在该实施方式中，第二溢流阀具有特殊结构，第二溢流阀3d的液控油口 3dl与该第二溢流阀3d的进油口连通，以能够通过该液控油口 3dl引入所述第二溢流阀3d的进油口的液压油而驱动该第二溢流阀3d的阀芯向开启溢流位置移动，该第二溢流阀3d设有用于控制该第二溢流阀3b的溢流开启压力的比例电磁铁，并且该第二溢流阀3d还具有用于引入液控油以阻止该第二溢流阀3d开启溢流的液控反馈油口 3d2，其中内部负载反馈油路IOb连接于第二溢流阀的液控反馈油口 3d2，并且第二溢流阀3d的比例电磁铁能够将该第二溢流阀3d的溢流开启压力设置为大于所述第一溢流阀3a的溢流开启压力。
[0064]参见图6所示，由于多路换向阀3中集成的第二溢流阀3d取消了复位弹簧而改为比例电磁铁控制溢流开启压力。这样，在正常工作情况下，可以通过控制比例电磁铁的电流而使得该比例电磁铁对第二溢流阀的阀芯的作用力相当于图5中的复位弹簧。当需要加热时，调节输入到比例电磁铁的电信号，使第二溢流阀3d的溢流开启压力大于第一溢流阀3a，这样第二溢流阀3d会一直处于闭合状态，同时由于各联换向阀阀片也都处于闭合状态，系统压力不断升高，第一溢流阀3a开启，泵车臂架液压系统的液压油流量全部从第一溢流阀3a流回油箱，液压能转换为热量，油液温度升高。
[0065]参照上述图3至图6，通过本实用新型的泵车臂架液压系统，当环境温度较低时，在泵车臂架工作前或泵车待机时间较长而导致油温较低时，可以先使泵车臂架液压系统溢流，液压能转换为热能，将油温升高。当油温升高到设定值时，系统停止溢流，此时可进行正常的泵送操作。
[0066]在上述泵车臂架液压系统的技术方案基础上，本实用新型还提供一种泵车，包括泵车臂架以及用于驱动该泵车臂架的泵车臂架液压系统，其中，该泵车臂架液压系统为上述泵车臂架液压系统。
[0067]由上描述可以看出，本实用新型优点在于:所述泵车臂架液压系统基本保持了现有泵车臂架液压系统的主体功能结构，从而能够确保泵车臂架液压系统的基本功能(例如不同液压执行元件的驱动功能、换向功能、流量调节功能)。此外，本实用新型的泵车臂架液压系统还独创性地包括控制装置，该控制装置在不同形式的泵车臂架液压系统中可以采用不同的具体形式(例如上述图3至图6中分别采用负载敏感变量泵、恒功率变量泵以及定量泵的臂架系统均可以采用对应形式的控制装置)，其能够选择性使得多路换向阀的内部负载反馈油路发生或不发生作用，从而在泵车臂架液压系统开始工作时，可以通过控制装置的控制而使得第一溢流阀溢流，对液压油进行溢流加热。本实用新型的泵车臂架系统具有独特的优点，例如，第一，液压油能均匀加热，不会出现局部温度过高导致液压油变质；溢流时，温度较低的液压油进入溢流阀，经溢流后，液压能转化为热能，油被加热后流回油箱。由于油液不断流动，不会出现油液过热现象。第二，本实用新型利用系统本身液压元件进行加热，不需要增加加热器等大功率电器，更适合于发动机为动力的混凝土泵送设备。
[0068]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0069]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0070]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.泵车臂架液压系统，包括具有内部负载反馈油路(IOb)和第一溢流油路(11)的多路换向阀(3)，其中所述第一溢流油路(11)上设有第一溢流阀(3a)，所述多路换向阀(3)的进油口(P)连接于设有液压泵的外部主进油油路(8a)，回油口(T)连接于外部主回油油路(9a)，所述进油口(P)和回油口(T)分别经由所述多路换向阀(3)的内部主进油油路(Sb)和内部主回油油路(9b)连接于该多路换向阀(3)的各联换向阀阀片(3b，3c)，并且所述换向阀阀片(3b，3c)中的至少两联换向阀阀片连接于不同的液压执行元件，以对应地形成各个所述液压执行元件的换向控制回路，其特征在于，所述泵车臂架液压系统还包括控制装置，该控制装置能够选择性使得所述内部负载反馈油路(IOb)发生或不发生作用，以能够在所述液压泵工作且所述各联换向阀阀片(3b，3c)处于中位的情形下，通过所述控制装置的控制而促使所述第一溢流阀(3a)溢流而对液压油溢流加热。
2.根据权利要求1所述的泵车臂架液压系统，其特征在于，所述液压泵为负载敏感变量泵(2a)，所述泵车臂架液压系统还包括用作所述控制装置的第一切换控制阀，该第一切换控制阀至少包括第一油口、第二油口和第三油口，所述负载敏感变量泵(2a)的负载反馈油口与所述第一油口之间连接有外部负载反馈油路第一段(IOal )，所述第二油口通过外部负载反馈油路第二段(10a2)连接于所述内部负载反馈油路(10b)，所述第三油口通过分支进油油路(8c)连接于所述外部主进油油路(8a)，其中 所述第一切换控制阀至少具有第一工作位置和第二工作位置，在所述第一工作位置，所述第一油口与所述第二油口连通以使得所述外部负载反馈油路第一段(IOal)与所述外部负载反馈油路第二段(10a2)连通，且该第一油口与第三油口截止；在所述第二工作位置，所述第一油口与所述第二油口截止，且所述第一油口与第三油口连通以使得所述外部负载反馈油路第一段(IOal)与所述分支进油油路(Sc)连通。
3.根据权利要求2所述的泵车臂架液压系统，其特征在于，所述第一切换控制阀为二位三通电磁换向阀(14)。
4.根据权利要求1所述的泵车臂架液压系统，其特征在于，所述液压泵为恒功率变量泵(2c )，该恒功率变量泵(2c )的变量控制阀为电磁比例换向阀(2cc )， 所述控制装置包括所述电磁比例换向阀(2cc)、第一油压传感器、第二油压传感器和控制器，所述第一油压传感器设置在所述多路换向阀(3)的与所述内部负载反馈油路(IOb)连通的负载反馈油口(LS)处，所述第二油压传感器设置在所述外部主进油油路(8a)上； 所述电磁比例换向阀(2cc)、第一油压传感器和第二油压传感器电连接于所述控制器，该控制器能够接收所述第一油压传感器和第二油压传感器的油压信号以比较所述内部负载反馈油路(IOb)的油压和所述外部负载反馈油路的油压，并根据油压比较结果控制所述电磁比例换向阀(2cc);以及所述控制器能够直接控制所述电磁比例换向阀(2cc)切换到使得所述恒功率变量泵(2c)的排量最大的工作位置，以使得所述恒功率变量泵不进行恒功率变量调节。
5.根据权利要求1所述的泵车臂架液压系统，其特征在于，所述液压泵为定量泵(2b)，所述控制装置包括第二切换控制阀和第二溢流油路(12)，该第二溢流油路(12)上设有第二溢流阀(3d)，并且该第二溢流油路(12)的一端连接于所述内部主进油油路(Sb)，另一端连接于所述内部主回油油路(9b);以及 所述内部负载反馈油路(IOb)包括内部负载反馈油路第一段(IObl)和内部负载反馈油路第二段(10b2);所述第二溢流阀(3d)的液控油口(3dl)与该第二溢流阀(3d)的进油口连通，并且该第二溢流阀(3d)具有与该第二溢流阀(3d)的复位弹簧腔连通的液控反馈油口(3d2);所述第二切换控制阀至少包括第一油口、第二油口和第三油口，其中所述第二切换控制阀的第一油口连接于所述内部负载反馈油路第一段(10bl)，第二油口连接于所述内部主进油油路(8b)，第三油口连接于所述内部负载反馈油路第二段(10b2)的一端，且该内部负载反馈油路第二段(10b2)的另一端连接于所述第二溢流阀(3d)的液控反馈油口(3d2);所述第二切换控制阀至少具有第一工作位置和第二工作位置，其中在所述第一工作位置，所述第二切换控制阀的第一油口与第三油口连通以使得所述内部负载反馈油路第一段(10bl)与内部负载反馈油路第二段(10b2)连通，且该第二切换控制阀的第二油口与第三油口相互截止；在所述第二工作位置，所述第二切换控制阀的第一油口与第三油口相互截止，且该第二切换控制阀的第二油口与第三油口连通以使得所述内部主进油油路(8b)与所述内部负载反馈油路第二段(10b2)相互连通。
6.根据权利要求5所述的泵车臂架液压系统，其特征在于，所述第二切换控制阀为二位三通电磁换向阀(13)。
7.根据权利要求1所述的泵车臂架液压系统，其特征在于，所述液压泵为定量泵(2b)，所述控制装置包括设置有第二溢流阀(3d)的第二溢流油路(12)，该第二溢流油路(12)的一端连接于所述内部主进油油路(8b)，另一端连接于内部主回油油路(9b);以及所述第二溢流阀(3d)的液控油口(3dl)与该第二溢流阀(3d)的进油口连通，以能够通过该液控油口(3dl)引入所述第二溢流阀(3d)的进油口的液压油而驱动该第二溢流阀(3d)的阀 芯向开启溢流位置移动，该第二溢流阀(3d)设有用于控制该第二溢流阀(3d)的溢流开启压力的比例电磁铁，并且该第二溢流阀(3d)还具有用于引入液控油以阻止该第二溢流阀(3d)开启溢流的液控反馈油口(3d2);其中所述内部负载反馈油路(10b)连接于所述第二溢流阀的液控反馈油口(3d2)，并且所述第二溢流阀(3d)的比例电磁铁能够将该第二溢流阀(3d)的溢流开启压力设置为大于所述第一溢流阀(3a)的溢流开启压力。
8.根据权利要求1所述的泵车臂架液压系统，其特征在于，所述第一溢流油路(11)的一端连接到所述内部主进油油路(8b)上，另一端连接到所述内部主回油油路(9b)上。
9.根据权利要求1所述的泵车臂架液压系统，其特征在于，所述不同的液压执行元件包括用于驱动回转台的液压马达(6)和用于驱动臂架的液压缸(7)。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的泵车臂架液压系统，其特征在于，所述外部主回油油路(9a)上设有液压油冷却器(4)和回油滤油器(5)，且所述外部主进油油路(8a)的位于所述液压泵与油箱之间的油路部分上设有进油滤油器(1)。
11.泵车，包括泵车臂架以及用于驱动该泵车臂架的泵车臂架液压系统，其特征在于，所述泵车臂架液压系统为根据权利要求1至10中任一项所述泵车臂架液压系统。
【文档编号】F15B13/02GK203532386SQ201320686902
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年11月1日 优先权日:2013年11月1日
【发明者】李沛林, 田翠云, 高荣芝, 秦晓峰 申请人:中联重科股份有限公司