伸缩控制系统与工程机械的制作方法

伸缩控制系统与工程机械的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种伸缩控制系统与工程机械，该系统包括设置在主控制回路中的伸缩操作阀(1)和双向液压马达(3)以及设置在制动控制回路中的制动器(4)、行程开关阀(5)、第二制动换向阀(6)和第一制动换向阀(7)。其中采用了液压锁止的方式，在伸缩机构伸出至极点位置时，可通过操控行程开关阀，使得制动器的制动油腔泄压回油箱，从而制动器抱死双向液压马达，使之无法运行，从根本上提高了锁止可靠性。还通过增设第二制动换向阀，可使得在伸出极点位置，即使操纵行程开关阀使得制动器回油锁死，但在梯架需要换向回缩时，第二制动换向阀也可将制动控制回路导通，向制动油腔导入压力油，从而解除制动，起到自动液压解锁的功能。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本发明属于工程机械领域，具体地，涉及一种伸缩机构的伸缩控制系统以及具有 该伸缩机构与系统的工程机械。 伸缩控制系统与工程机械

【背景技术】
[0002] 在云梯消防车中，梯架的伸缩有两种常见方式。其一是针对伸缩长度相对较小的 云梯消防车，利用液压油缸带动钢丝绳滑轮组来实现梯架的伸缩，另一种是对于伸缩长度 较大的云梯消防车，利用卷扬机构带动钢丝绳滑轮组来实现梯架的伸缩。
[0003] 当采用卷扬机构来带动梯架伸缩时，梯架伸出到极点位置时必须有安全保护措 施，防止梯架伸出过多，甚至滑出。这种防范方法常见有两种：一种方法是通过电气接近开 关发出电气讯号，由电气系统控制液压系统中的电磁阀来切断主压力油路来实现；另一种 方法是采用机械限位以强制梯架停止。如图1所示，第二梯架13相对于第一梯架12依箭 头方向伸出，第一梯架12上设有第一挡块14和接近开关16,第二梯架13上设有第二挡块 15。第二梯架13伸出到末端位置时，为避免梯架伸出过多或滑出，必须对梯架进行锁止。其 中一种方法是采用电气接近开关16,通过发出电讯号来控制液压系统中的电磁阀，以对梯 架进行锁止。如图1所示，接近开关16与第二梯架13上的感应块（如第二挡块15)之间 有一个感应距离（例如接近开关16与第二挡块15之间的坚直方向的间距），这个感应距离 可以调节，但必须在合适的范围内，才能有效地感应并产生电气讯号，来控制液压阀，切断 压力油，从而使卷扬马达停止转动。但在实际使用中，感应距离可能发生变化，可能导致接 近开关16不能有效地感应并产生电气讯号；或者，接近开关16的感应面被污染，有雨水等 造成接近开关损坏，使电气控制梯架锁止失效。另外，当梯架及钢丝绳进行调整，或手动操 作液压阀，而不用电气系统时，电气控制梯架的锁止方式也失效。另一种方法就是采用机械 方法来对梯架锁止，第一挡块14被第二挡块15挡住，使梯架强行锁止，第二挡块15会对第 一挡块14产生较大的阻挡力。但是，当梯架及钢丝绳进行调整，或手动操作时，可能使第二 挡块15与第一挡块14之间产生过大的卡合力，进而导致梯架结构的变形。
[0004] 可见采用机械方式或电气方式锁止梯架均存在一定的缺点。采用电气控制时，接 近开关的感应可能因各种原因而失效，不能保证梯架锁止的准确性和可靠性；进行梯架和 钢丝绳的调整时，一般会取消电气控制的梯架锁止保护；在手动应急或手动强制操作液压 系统时，则电气控制的梯架锁止已然失效；消防车进行液压系统调试时，通常不用电气系 统，电气控制的梯架锁止也是失效的。而采用机械方式锁止时，锁止结构要承受较大的作用 力，长久而言会对锁止结构造成一定的破坏，导致锁止可靠性变差。


【发明内容】

[0005] 本发明的目的是提供一种伸缩控制系统，以及具有该伸缩控制系统的工程机械， 以可靠且方便地锁止工程机械的伸缩机构。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种伸缩控制系统，该系统包括设置在主控制回 路中的伸缩操作阀和双向液压马达以及设置在制动控制回路中的制动器、行程开关阀和第 一制动换向阀；
[0007] 所述制动控制回路中的制动压力油路连接至所述第一制动换向阀的进油口，制动 回油油路分别连接至所述第一制动换向阀的回油口和所述行程开关阀的回油口，所述第一 制动换向阀的出油口连通所述行程开关阀的进油口，所述行程开关阀的连接油口连通所述 制动器的制动油腔，该制动油腔通入压力油时所述制动器能够解除对所述双向液压马达的 制动；
[0008] 其中，所述伸缩操作阀用于切换控制所述双向液压马达的正转、反转或停止运行； 所述第一制动换向阀设置为在所述双向液压马达运行时导通该制动压力油路的进油口与 所述出油口，且在所述双向液压马达停止运行时切换导通所述制动压力油路的回油口与所 述出油口；所述行程开关阀的行程开关用于将所述连接油口切换连通至该行程开关阀的所 述进油口或回油口。
[0009] 优选地，该系统还包括第二制动换向阀，该第二制动换向阀的进油口连通所述第 一制动换向阀的所述出油口，所述第二制动换向阀的回油口连接所述制动回油油路，所述 第二制动换向阀包括两个切换油口，第一切换油口连通所述制动器的所述制动油腔，第二 切换油口连通所述行程开关阀的回油口。
[0010] 优选地，所述主控制回路中的主压力油路和主回油油路分别对应地连接至所述伸 缩操作阀的进油口和回油口，所述伸缩操作阀包括两个工作油口，第一工作油口通过第一 工作油路连接至所述双向液压马达的正向油口，第二工作油口通过第二工作油路连接至所 述双向液压马达的反向油口，在所述正向油口通入所述主压力油路的压力油时，所述双向 液压马达驱动伸缩机构执行伸出行程。
[0011] 优选地，所述制动压力油路与所述主压力油路相连。
[0012] 优选地，所述第二制动换向阀还包括换向控制油路，该换向控制油路与所述第二 工作油路相连，在所述换向控制油路中通入压力油时，所述第二制动换向阀的进油口能够 切换至连通所述第一切换油口，且所述第二制动换向阀的回油口与所述第二切换油口断开 连接。
[0013] 优选地，该系统还包括梭阀，所述第一制动换向阀还包括换向控制油口，该换向控 制油口油路连接所述梭阀的出油口，所述梭阀的两端油口分别连接所述第一工作油路和第 二工作油路。
[0014] 优选地，该系统还包括用于控制所述伸缩机构回转的回转操作阀，该回转操作阀 的进油口和回油口分别连接所述主压力油路和所述主回油油路；
[0015] 和/或，所述系统还包括用于控制所述伸缩机构变幅的变幅操作阀，该变幅操作 阀的进油口和回油口分别连接所述主压力油路和所述主回油油路。
[0016] 在上述基础上，本发明还提供了一种工程机械，包括伸缩机构，此外该工程机械还 包括根据本发明上述的伸缩控制系统，该伸缩控制系统至少控制所述伸缩机构的伸缩。
[0017] 优选地，所述工程机械为云梯消防车，所述伸缩机构为伸缩梯架。
[0018] 优选地，所述伸缩机构为伸缩臂架。
[0019] 根据上述技术方案，在本发明的伸缩控制系统中采用了液压锁止的方式。具体而 言，在制动控制回路中至少增设了行程开关阀，在伸缩机构伸出至极点位置时，可通过操控 行程开关阀，使得制动器的制动油腔泄压回液压油箱，从而制动器抱死双向液压马达，使之 无法运行，这就从根本上提高了梯架锁止的可靠性。进一步地，还可在制动控制回路中增设 第二制动换向阀，使得在伸出极点位置，即使操纵行程开关阀使得制动器回油锁死，在梯架 需要换向回缩时，通过第二制动换向阀也可将制动控制回路导通，向制动器的制动油腔导 入压力油，从而解除对双向液压马达的制动，使得梯架回缩行程顺利，第二制动换向阀可起 到自动液压解锁的作用。
[0020] 本发明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】
[0021] 附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具 体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
[0022] 图1为现有技术中的一种云梯消防车中的伸缩梯架的局部结构示意图；
[0023] 图2为现有技术中的一种云梯消防车的伸缩控制系统的液压原理图；
[0024] 图3为根据本发明的一种优选实施方式的伸缩控制系统的液压原理图，其中，伸 缩机构处于待伸出的初始状态；
[0025] 图4为图3所示的伸缩控制系统在伸缩机构处于伸出状态时的液压原理图，其中 的行程开关阀处于图中的右位；
[0026] 图5为图3所示的伸缩控制系统在伸缩机构处于伸出状态且行程开关阀进行液压 锁止时的液压原理图，其中的行程开关阀扳动到图中的左位；
[0027] 图6为图3所示的伸缩控制系统在伸缩机构处于伸缩停止状态，而进行回转和变 幅时的液压原理图，其中的第一制动换向阀处于图中的左位；
[0028] 图7与图6相同，不同的是其中的第一制动换向阀处于图中的右位；
[0029] 图8为图3所示的伸缩控制系统在伸缩机构待回缩时进行液压解锁的液压原理 图，其中的行程开关阀尚处于图中的左位；
[0030] 图9为图3所示的伸缩控制系统在伸缩机构处于回缩状态时的液压原理图，其中 的行程开关阀恢复至图中的右位。
[0031] 附图标记说明
[0032] 1 伸缩操作阀 2 双向平衡阀
[0033] 3 双向液压马达 4 制动器
[0034] 5 行程开关阀 6 第二制动换向阀
[0035] 7 第一制动换向阀 8 梭阀
[0036] 9 回转操作阀 10 变幅操作阀
[0037] 11 油箱 12 第一梯架
[0038] 13 第二梯架 14 第一挡块
[0039] 15 第二挡块 16 接近开关
[0040] L1 主回油油路 L2 制动回油油路
[0041] VI 第一工作油路 V2 第二工作油路
[0042] S 换向控制油路 P 主压力油路
[0043] A1 第一工作油口 A2 第二工作油口
[0044] B1 正向油口 B2 反向油口
[0045] D1 第一切换油口 D2 第二切换油口
[0046] C 连接油口 E 出油口

【具体实施方式】
[0047] 以下结合附图对本发明的【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发明，并不用于限制本发明。
[0048] 在本发明中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如"左、右"通常是针对附图 所示的沿纸面横向的左、右；"内、外"通常是指相对于各液压部件本身的轮廓的内、外，但上 述方位词并不用于限制本发明。
[0049] 如图3所示，本发明提供了一种伸缩控制系统，该系统包括设置在主控制回路中 的伸缩操作阀1和双向液压马达3以及设置在制动控制回路中的制动器4、行程开关阀5和 第一制动换向阀7 ;
[0050] 制动控制回路中的制动压力油路连接至第一制动换向阀7的进油口，制动回油油 路L2分别连接至第一制动换向阀7的回油口和行程开关阀5的回油口，第一制动换向阀7 的出油口 E连通行程开关阀5的进油口，行程开关阀5的连接油口 C连通制动器4的制动 油腔，该制动器在制动油腔通入源自制动压力油路或主压力油路P的压力油时能够解除对 双向液压马达3的制动；
[0051] 其中，伸缩操作阀1用于切换控制双向液压马达3的正转、反转或停止运行；第一 制动换向阀7设置为在双向液压马达3运行时导通该制动压力油路的进油口与出油口 E， 且在双向液压马达3停止运行时切换导通制动压力油路的回油口与出油口 E;行程开关阀5 的行程开关用于将连接油口 C切换连通至该行程开关阀5的进油口或回油口。
[0052] 在发明中，为了避免电控方式或者机械方式的不可靠性，相较于图2所示的现有 系统，增设了行程开关阀5。在伸出行程的极点位置时，可操作该行程开关阀5,使得制动器 4的制动油腔回油，制动器4抱死双向液压马达3,实现行程开关阀5对双向液压马达3的液 压锁止。行程开关为电磁铁或操作手柄，可方便地采用电控或手动控制方式。这样，通过在 制动控制回路中设置液压元件以实现对双向液压马达3的液压锁止，从而在根本上保障了 制动器4和伸缩机构的锁止可靠性，保障了伸缩机构的安全性和稳定性，以下将对比描述。 相较于采用机械锁止的方式，采用上述的液压锁止方式不会对伸缩机构造成结构上的较大 受力或承压，保护了伸缩机构。相较于设置电气接近开关的电控方式，即电气接近开关结合 在主控制回路中设置的电控开关阀，以从源头切断压力油供应，则显然本发明的可靠性和 可实施性更高。而且本发明通过在制动控制回路而非主控制回路中形成液压锁止，使得并 不影响伸缩机构的伸缩主控制回路的运行，更不影响依赖于主控制回路的伸缩机构的其它 例如回转或变幅操作的功能。
[0053] 相比较地，回溯现有技术，如图2所示，该系统中的制动控制回路中仅设置了第一 制动换向阀7,在双向液压马达3运行时，主控制回路中的压力油进入所述第一制动换向阀 7的换向控制油口，第一制动换向阀7切换至图2所示的右位，从而制动压力油路往制动油 腔通入压力油，通过制动器4解除对双向液压马达3的锁止，双向液压马达3自由运行。当 双向液压马达3不运行时，主控制回路中的伸缩操作阀1切换至图示的中位，即回油位置。 回油的油压低，通入制动换向阀7的换向控制油口后，制动换向阀7在弹簧力作用下切换至 左位，使得制动器4的制动油腔往油箱11回油，从而制动器4抱死（锁止）双向液压马达 3。此现有技术的液压控制系统存在的最大问题是在伸缩机构的伸出极点位置上时，不能使 制动器4直接泄压回油箱11，制动换向阀7的锁止可靠性差。因此，通过在制动控制回路中 设置行程开关阀5可实现对制动器4和双向液压马达3的液压锁止，从根本上保障对双向 液压马达3的锁止可靠性，确保伸缩机构的安全和稳定性。
[0054] 在增设行程开关阀5的基础上，本发明的系统还优选地包括了第二制动换向阀6， 该第二制动换向阀6的进油口连通第一制动换向阀7的出油口 E，第二制动换向阀6的回 油口连接制动回油油路L2,第二制动换向阀6包括两个切换油口，第一切换油口 D1连通制 动器4的制动油腔，第二切换油口 D2连通行程开关阀5的回油口。通过增设该第二制动换 向阀6,在伸缩机构的伸出行程的极点位置，且行程开关阀5使得制动器4锁止回油时，如 图3和图8所示，在后续的伸缩机构的回缩行程中，伸缩操作阀1切换至左位，使得第二工 作油路V2通入压力油，该压力油进入第二制动换向阀6的换向控制油路S，进而使得该第 二制动换向阀6产生换向，从而通入压力油的制动压力油路绕过行程开关阀5向制动阀4 供压力油，制动阀4解除对双向液压马达3的锁止。通过行程开关阀5和第二制动换向阀 6的组合使用，可使得操作人员在伸缩机构的伸出极点位置对行程开关进行单次操作即可， 而无需多次操作，也无需考虑在伸缩机构切换至回缩行程时对伸缩行程阀1和行程开关阀 5的组合操控。
[0055] 在本实施方式中，主控制回路中的主压力油路P和主回油油路L1分别对应地连接 至伸缩操作阀1的进油口和回油口，伸缩操作阀1包括两个工作油口，第一工作油口 A1通 过第一工作油路VI连接至双向液压马达3的正向油口 B1，第二工作油口 A2通过第二工作 油路V2连接至双向液压马达3的反向油口 B2,在正向油口 B1通入主压力油路P的压力油 时，双向液压马达3驱动伸缩机构执行伸出行程。另外，制动压力油路与主压力油路P相连， 实现压力油路的共享，即通过单一的主压力油路P为系统提供压力油，如图2或图3所示， 此时主回油油路L1和制动回油油路L2等均向油箱11回油，主压力油路P从油箱11中泵 吸液压油。
[0056] 在主控制回路中采用图3所示的伸缩操作阀1及其连接油路时，第二制动换向阀 6优选地采用液控方式，第二制动换向阀6的换向控制油路S与第二工作油路V2相连，在 换向控制油路S中通入压力油时，第二制动换向阀6的进油口能够切换至连通第一切换油 口 D1，且第二制动换向阀6的回油口与第二切换油口 D2断开连接。这样，在图3或图4所 示的伸缩机构停止或伸出的状态，第二工作油路V2均回油，换向控制油路S中的回油压力 低，第二制动换向阀6始终位于图示的左位，使得制动器4的制动油腔不能回油，双向液压 马达3处于解锁状态。而在伸缩机构从伸出极点位置通过行程开关使得制动器4和双向液 压马达3处于解锁状态后，伸缩机构从伸出极点位置切换至图8所示的回缩行程时，伸缩操 作阀1切换至左位，第二工作油路V2中通入压力油，进一步通过换向控制油路S使得制动 换向阀6切换至右位，制动器4中通入压力，双向液压马达3从锁止状态自动切换为通入压 力油的解锁状态。这样就实现了液压自动解锁。在行程开关阀5对制动器4和双向液压马 达3锁止后，伸缩机构需要进行回缩行程时，无需对行程开关阀5进行额外的切换控制。
[0057] 第一制动换向阀7同样可优选地米用液控方式，即系统还包括梭阀8,第一制动换 向阀7还包括换向控制油口，该换向控制油口油路连接梭阀8的出油口，梭阀8的两端油口 分别连接第一工作油路VI和第二工作油路V2。这样，无论双向液压马达2是正转还是反 转，第一工作油路VI和第二工作油路V2中的其中一者必然通入压力油，另一者则回油，此 时换向控制油口中必然通入压力油，使得第一制动换向阀7始终处于右位的导通位置。
[0058] 另外如图2或图3所示，本实施方式的系统还优选地包括双向平衡阀2,该双向平 衡阀2包括设置在第一工作油路VI中的第一平衡阀和设置在第二工作油路V2中的第二平 衡阀，第一平衡阀中的顺序阀的先导油路连接第二工作油路V2,第二平衡阀中的顺序阀的 先导油路连接第一工作油路VI。本领域技术人员能够理解的是，设置此双向平衡阀2可增 强使得双向液压马达3的运行更稳定，更安全可靠。
[0059] 另外，伸缩控制系统还可包括用于控制伸缩机构回转的回转操作阀9,该回转操作 阀9的进油口和回油口分别连接主压力油路P和主回油油路L1 ;和/或，该系统还包括用 于控制伸缩机构变幅的变幅操作阀10,该变幅操作阀10的进油口和回油口分别连接主压 力油路P和主回油油路L1。即伸缩控制可与回转或变幅控制系统集成使用，互不影响，以下 将具体述及。
[0060] 在以上的伸缩控制系统的基础上，本发明还相应提供了一种工程机械，该工程机 械包括伸缩机构和根据本发明上述的伸缩控制系统，该伸缩控制系统至少控制伸缩机构的 伸缩。这种工程机械可以是本实施方式中的云梯消防车，则伸缩机构为伸缩梯架。伸缩机 构还可以是其它工程机械例如泵送机械或起重机械中的伸缩臂架等。
[0061] 在以上的伸缩控制系统的液压原理的描述基础上，以下的实施方式中以云梯消防 车为例，结合图3至图9具体描述该云梯消防车的伸缩梯架的伸缩控制系统的运行过程及 其各个控制状态。其中，图中箭头表示了液压油的具体流向。
[0062] 其中，双向液压马达3驱动绕在卷扬上的钢丝绳来带动梯架伸缩。双向液压马达3 在初始状态被制动器4压紧而不能旋转，制动器4在压力油的作用下才能松开双向液压马 达3,使它可以旋转。行程开关阀5用来液压锁止，安全保护梯架。第二制动换向阀6用来 梯架液压锁止后，液压自动解锁。双向平衡阀2是使梯架伸缩平稳，其中的梭阀8引来开启 第一制动换向阀7的液动力。第一制动换向阀7用来引入制动器4松开双向液压马达3的 压力油。油箱11用来盛装液压油。伸缩操作阀1、回转操作阀9和变幅操作阀10分别是梯 架伸缩、回转、变幅的方向操纵阀。
[0063] 图3图示了伸缩机构处于待伸出的初始状态。图中的伸缩操作阀1处于中位，使 得第一制动换向阀7的换向控制油口处没有压力油作用，在另一侧弹簧力的作用下，第一 制动换向阀7处于图示的左位，行程开关阀5和第二制动换向阀6也在自身弹簧力作用下 处于图示的位置，由于双向液压马达3的制动器4处没有压力油作用，处于泄压状态，制动 器4将双向液压马达3压紧，使双向液压马达3不能旋转。
[0064] 图4为图3所示的伸缩控制系统在伸缩机构处于伸出状态时的液压原理图。结合 图3和图4可见，行程开关阀5处于右位；主压力油路P的压力油经伸缩操作阀1的进油口 和第一工作油口 A1到达双向液压马达3右侧的正向油口 B1处，同时，第一工作油路VI的 压力油经梭阀8后作用在第一制动换向阀7的换向控制油口处，它大于另一侧的弹簧力，使 第一制动换向阀7处于图示的右位位置，主压力油路P的压力油同时经第一制动换向阀7 的进油口和出油口以及行程开关阀5 (在自身弹簧力作用下处于图示的右位位置）的进油 口和连接油口 C作用在双向液压马达3的制动器4的制动油腔中，使制动器4松开双向液 压马达3,双向液压马达3在正向油口 B1处的压力油的作用下正向旋转，双向液压马达3驱 动卷扬上的钢丝绳带动梯架伸出。液压油从双向液压马达3左侧的反向油口 B1经双向平 衡阀2和伸缩操作阀1的第二工作油口 A2、回油口和主回油油路L1流回油箱11。
[0065] 图5为图3所示的伸缩控制系统在伸缩机构处于伸出状态且行程开关阀进行液压 锁止时的液压原理图。结合图5和图3可见，当梯架伸到极限位置时，行程开关阀5的行程 开关被压下，扳动到图中的左位。同时由于第二工作油路V2处的压力（为背压，一般小于 1. 5MPa)虽然作用在第二制动换向阀6的换向控制油路S中，但它小于第二制动换向阀6左 侧弹簧的设定力，例如3MPa，所以第二制动换向阀6仍处于图示的左位。在这种状态下，双 向液压马达3的制动器4的制动油腔中的压力油通过行程开关阀5、第二制动换向阀6和制 动回油油路L2泄压到油箱11，使制动器4压紧双向液压马达3,双向液压马达3不能旋转。 梯架不能再伸出，得到安全保护。
[0066] 图6为图3所示的伸缩控制系统在伸缩机构处于伸缩停止状态，而进行回转和变 幅时的液压原理图。结合图6和图3可见，其中的第一制动换向阀7处于图中的左位，伸缩 操作阀1处于中位。行程开关阀5的行程开关被压下，梯架被液压锁止得到安全保护。此 时，如果操纵梯架回转或梯架变幅，回转操作阀9或变幅操作阀10的回油口所产生的背压 (一般小于1. 5MPa)通过伸缩操作阀1和第二工作油路V2作用第二制动换向阀6的右侧， 由于它小于第二制动换向阀6左侧弹簧的设定力，如3MPa，所以第二制动换向阀6处于图示 左位，回转操作阀9或变幅操作阀10的回油口所产生的背压还可通过伸缩操作阀1和双向 平衡阀2作用在第一制动换向阀7的右侧，但这个力小于第一制动换向阀7左侧的弹簧力。 这种状态下，双向液压马达3的制动器4处的液压油通过行程开关阀5和第二制动换向阀 6泄压到油箱11，使制动器4压紧双向液压马达3,双向液压马达3不能旋转。梯架不能动 作，得到安全保护。这样，梯架回转或梯架变幅，不会影响梯架的液压锁止。
[0067] 图7与图6相同，不同的是其中的第一制动换向阀处于图中的右位。结合图7和 图3可见，即使作用在第一制动换向阀7右侧的背压能够大于第一制动换向阀7左侧的弹 簧力，使第一制动换向阀7处于图示的右位，通过第一制动换向阀7的压力油将被阻止在第 二制动换向阀6的进油口处和行程开关阀5的进油口处。这样，同理地，双向液压马达3的 制动器4处的液压油仍旧通过行程开关阀5和第二制动换向阀6泄压到油箱11，使制动器 4压紧双向液压马达3,双向液压马达3不能旋转。梯架不能动作，得到安全保护。这样，梯 架回转或梯架变幅，不会影响梯架的液压锁止。所以，梯架回转或梯架变幅，不会影响梯架 的液压锁止。
[0068] 图8为图3所示的伸缩控制系统在伸缩机构待回缩时进行液压解锁的液压原理 图，其中的行程开关阀5尚处于图中的左位。结合图8和图3可见，在梯架液压锁止状态下， 梯架需要缩回时，伸缩操作阀1中伸缩阀处于左位，主压力油路P的压力油经伸缩操作阀1 和双向平衡阀2到达双向液压马达3左侧的反向油口 B2处，同时，第二工作油路V2的压力 油通过经梭阀8作用在第一制动换向阀7的右侧，它大于另一侧的弹簧力，使第一制动换向 阀7处于图示的右位位置，第二工作油路V2的压力油还作用在第二制动换向阀6的右侧， 由于它大于第二制动换向阀6左侧的弹簧力，如设定为3MPa，第二制动换向阀6就处于图示 的右位位置，双向液压马达3的制动器4的制动油腔的液压油经行程开关阀5的泄油油路 也被阻止在第二制动换向阀6的第二切换油口 D2处。这样，主压力油路P的压力油经第一 制动换向阀7和第二制动换向阀6作用在双向液压马达3的制动器4处，使制动器4松开 双向液压马达3,双向液压马达3就在反向油口 B2的压力油的作用下旋转，双向液压马达3 上的钢丝绳带动梯架缩回。液压油从双向液压马达3右侧的正向油口 B1经双向平衡阀2、 伸缩操作阀1以及主回油油路L1流回油箱11。
[0069] 图9为图3所示的伸缩控制系统在伸缩机构处于回缩状态时的液压原理图。结合 图9和图3可见，当梯架液压锁止被液压解锁后，行程开关阀5可恢复至图中的右位，梯架 进行缩回时，其它液压阀液压原理同图8,主压力油路P的压力油经第一制动换向阀7和行 程开关阀5也作用在双向液压马达3的制动器4处，梯架可以缩回。
[0070] 本发明采用的是液压方法，当梯架伸到规定的极限位置时，直接使卷扬马达（双 向液压马达）的弹簧机构失去压力油，而将卷扬马达压紧，使卷扬马达不能旋转，从而使梯 架伸出得到可靠的安全保护。当梯架需要缩回时，可以通过系统内部的压力和各阀弹簧力 的设定，使液压锁止得到自动解锁，系统压力油克服卷扬马达弹簧机构力，卷扬马达不被压 紧而可以旋转，从而实现梯架的缩回。其中，第二制动换向阀6的弹簧力参数的设定较为关 键；梯架伸出时，第二制动换向阀6的弹簧力必须大于伸缩操作阀1通到第二制动换向阀6 右侧的液动力，也即伸缩操作阀1处的背压，这样它才能在弹簧力的作用下，保持原有工作 位；梯架缩回时，第二制动换向阀6的弹簧力必须小于伸缩操作阀1的工作压力，这样它才 能克服弹簧力使第二制动换向阀6产生换向，改变工作位。梯架液压锁止后，可以操作梯架 回转、梯架变幅，所产生的背压，不会影响梯架的液压锁止。这种梯架液压锁止方法，它可以 根据需要，用于比较精确的位置锁止。
[0071] 另外，本领域技术人员能够理解的是，本发明可进行其他变形、增加和改进。例如， 如果梯架换成臂架或其它的机构，可适应同样的梯架伸缩液压锁止液压原理。增加或减少 一些其它元器件，如增加主油泵、应急泵、平衡阀、单向阀、换向阀、管路滤油器、回油过滤器 等，均可适应同样的梯架伸缩液压锁止液压原理。当采用本梯架伸缩液压锁止液压原理时， 还可以设置电气方面的梯架伸缩安全保护措施，或者还可以有机械方面的梯架伸缩安全保 护措施；也还可以增加相应的缓冲功能。
[0072] 综上，本发明利用液压行程开关安装在梯架上，保证了梯架伸缩到位的可靠性；采 用专门液压元件进行液压锁止，保证了梯架锁止的稳定性和安全性；直接使双向液压马达 制动器泄压回油箱，从而将使制动器将双向液压马达压紧，从根本上保证了梯架锁止的安 全可靠性；完全采用了液压控制，液压锁止后，可方便地利用液压自动解锁，不需要手动； 梯架液压锁止时，不会对梯架结构产生大的受力，对梯架结构起到保护作用；这种液压行程 开关比电气接近开关的可靠性更高；当梯架及钢丝绳调整或采用手动操作或应急操作液压 系统时，梯架液压锁止仍能可靠性地实现。
[0073] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实 施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简 单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0074] 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，本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。
[0075] 此外，本发明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 发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【权利要求】
1. 一种伸缩控制系统，其特征在于，该系统包括设置在主控制回路中的伸缩操作阀 (1)和双向液压马达（3)以及设置在制动控制回路中的制动器（4)、行程开关阀（5)和第一 制动换向阀（7); 所述制动控制回路中的制动压力油路连接至所述第一制动换向阀（7)的进油口，制动 回油油路（L2)分别连接至所述第一制动换向阀（7)的回油口和所述行程开关阀（5)的回 油口，所述第一制动换向阀（7)的出油口（E)连通所述行程开关阀（5)的进油口，所述行程 开关阀（5)的连接油口（C)连通所述制动器（4)的制动油腔，该制动油腔通入压力油时所 述制动器能够解除对所述双向液压马达（3)的制动； 其中，所述伸缩操作阀（1)用于切换控制所述双向液压马达（3)的正转、反转或停止运 行；所述第一制动换向阀（7)设置为在所述双向液压马达（3)运行时导通该制动压力油路 的进油口与所述出油口（E)，且在所述双向液压马达（3)停止运行时切换导通所述制动压 力油路的回油口与所述出油口（E);所述行程开关阀（5)的行程开关用于将所述连接油口 (C)切换连通至该行程开关阀（5)的所述进油口或回油口。
2. 根据权利要求1所述的伸缩控制系统，其特征在于，该系统还包括第二制动换向阀 (6)，该第二制动换向阀（6)的进油口连通所述第一制动换向阀（7)的所述出油口（E)，所 述第二制动换向阀（6)的回油口连接所述制动回油油路（L2)，所述第二制动换向阀（6)包 括两个切换油口，第一切换油口（D1)连通所述制动器（4)的所述制动油腔，第二切换油口 (D2)连通所述行程开关阀（5)的回油口。
3. 根据权利要求2所述的伸缩控制系统，其特征在于，所述主控制回路中的主压力油 路⑵和主回油油路（L1)分别对应地连接至所述伸缩操作阀⑴的进油口和回油口，所述 伸缩操作阀（1)包括两个工作油口，第一工作油口（A1)通过第一工作油路（VI)连接至所 述双向液压马达（3)的正向油口（B1)，第二工作油口（A2)通过第二工作油路（V2)连接至 所述双向液压马达（3)的反向油口（B2)，在所述正向油口（B1)通入所述主压力油路（P)的 压力油时，所述双向液压马达（3)驱动伸缩机构执行伸出行程。
4. 根据权利要求3所述的伸缩控制系统，其特征在于，所述制动压力油路与所述主压 力油路⑵相连。
5. 根据权利要求3所述的伸缩控制系统，其特征在于，所述第二制动换向阀（6)还包括 换向控制油路（S)，该换向控制油路（S)与所述第二工作油路（V2)相连，在所述换向控制油 路（S)中通入压力油时，所述第二制动换向阀（6)的进油口能够切换至连通所述第一切换 油口（D1)，且所述第二制动换向阀（6)的回油口与所述第二切换油口（D2)断开连接。
6. 根据权利要求3所述的伸缩控制系统，其特征在于，该系统还包括梭阀（8)，所述第 一制动换向阀（7)还包括换向控制油口，该换向控制油口油路连接所述梭阀（8)的出油口， 所述梭阀（8)的两端油口分别连接所述第一工作油路（VI)和第二工作油路（V2)。
7. 根据权利要求3所述的伸缩控制系统，其特征在于，该系统还包括用于控制所述伸 缩机构回转的回转操作阀（9)，该回转操作阀（9)的进油口和回油口分别连接所述主压力 油路（P)和所述主回油油路（L1); 和/或，所述系统还包括用于控制所述伸缩机构变幅的变幅操作阀（10)，该变幅操作 阀（10)的进油口和回油口分别连接所述主压力油路（P)和所述主回油油路（L1)。
8. -种工程机械，包括伸缩机构，其特征在于，该工程机械还包括根据权利要求1-7中 任意一项所述的伸缩控制系统，该伸缩控制系统至少控制所述伸缩机构的伸缩。
9. 根据权利要求8所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械为云梯消防车，所述伸 缩机构为伸缩梯架。
10. 根据权利要求9所述的工程机械，其特征在于，所述伸缩机构为伸缩臂架。
【文档编号】F15B11/08GK104121242SQ201410292627
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月25日 优先权日:2014年6月25日
【发明者】邹发良, 熊炳榕, 肖敏 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