液压控制回路和工程机械的制作方法
【专利摘要】一种液压控制回路和工程机械，该液压控制回路包括：具有第一工作油口和第二工作油口的执行元件；通过第一油路和第二油路分别与第一工作油口和第二工作油口连接的主阀；以及第一液控锁止元件和第二液控锁止元件，第一液控锁止元件和第二液控锁止元件分别串联在第一油路和第二油路中，第一液控锁止元件和第二液控锁止元件的控制口分别与第二油路和第一油路连通；还包括第三锁止元件，该第三锁止元件串联在第一油路中并与第一液控锁止元件并联连接，第三锁止元件能够在第一液控锁止元件开启之前开启。当执行元件在启动时，系统液压油能够顺利地进入执行元件，而在回油时，通过设计回油路中锁止元件的不同开启顺序，以获得执行元件的稳定启动。
【专利说明】
液压控制回路和工程机械
【技术领域】
[0001]本发明涉及液压领域，更具体地，涉及液压控制回路和包括该液压控制回路的工程机械。
【背景技术】
[0002]液压马达和液压缸为液压领域常用的执行元件，并在各种领域中有着广泛的应用。
[0003]例如，在工程机械领域，通常利用液压缸来实现部件的举升、伸缩等动作。尤其是在如消防车或起重机中，臂架的动作常常是由控制液压缸来实现。同时，为了能够锁定液压缸和维持其平稳工作，通常配合有平衡阀，起到平稳和安全的作用。
[0004]然而，当臂架受到液压力的作用而移动时，首先需要克服内在的静摩擦力，当该液压力超过最大静摩擦力时，臂架开始移动，进而在在移动过程中受动摩擦力的作用。众所周知的是，最大静摩擦力大于动摩擦力的。因此，在臂架将动未动和刚进入移动时，由于臂架受力状态的急剧变化，会导致液压系统内压力的变化，从而导致臂架的抖动现象。
[0005]因此，如何消除或者从一定程度上减缓执行元件的抖动现象成为本领域需要解决的技术问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是在液压领域提供一种能够减缓执行元件抖动现象的技术方案。
[0007]为了实现上述目的，本发明提供一种液压控制回路，该液压控制回路包括:执行元件，该执行元件具有第一工作油口和第二工作油口 ；主阀，该主阀通过第一油路和第二油路分别与执行元件的第一工作油口和第二工作油口连接；和第一液控锁止元件和第二液控锁止元件，该第一液控锁止元件和第二液控锁止元件分别串联在所述第一油路和第二油路中，所述第一液控锁止元件的控制口与所述第二油路连通，所述第二液控锁止元件的控制口与所述第一油路连通；其中所述液压控制回路还包括第三锁止元件，该第三锁止元件串联在所述第一油路中并与所述第一液控锁止元件并联连接，所述第三锁止元件能够在所述第一液控锁止元件开启之前开启。
[0008]优选地，所述第三锁止元件为第三液控锁止元件，该第三液控锁止元件的控制口与所述第二油路连通并且所述第三液控锁止元件的开启压力小于所述第一液控锁止元件的开启压力。
[0009]优选地，所述液压控制回路还包括第四液控锁止元件，该第四液控锁止元件串联于所述第二油路中并与所述第二液控锁止元件并联连接，所述第四液控锁止元件的控制口与所述第一油路连通并且所述第四锁止元件的开启压力小于所述第二锁止元件的开启压力。
[0010]优选地，所述第一液控锁止元件、第二液控锁止元件、第三液控锁止元件和第四液控锁止元件分别为液控单向阀或平衡阀。
[0011]优选地，所述执行元件为液压缸，所述第一工作油口连通于该液压缸的无杆腔和有杆腔中的一者，所述第二工作油口连通于所述液压缸的无杆腔和有杆腔中的另一者。
[0012]优选地，所述执行元件为液压马达。
[0013]本发明还提供了一种工程机械，其中该工程车辆设置有本发明所提供的上述液压控制回路。
[0014]优选地，上述工程车辆为消防车。
[0015]通过上述技术方案，当执行元件在启动时，系统液压油能够顺利地进入执行元件，而在回油时，通过设计回油路中锁止元件的不同开启顺序，以获得执行元件的稳定启动。
[0016]本发明的其它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】
[0017]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:
[0018]图1是根据本发明一种实施方式的示意图。
【具体实施方式】
[0019]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。
[0020]如图1所示,本发明所提供的液压控制回路包括:执行元件103,该执行元件103具有第一工作油口 101和第二工作油口 102 ;主阀100，该主阀100通过第一油路104和第二油路105分别与执行元件103的第一工作油口 101和第二工作油口 102连接；以及第一液控锁止元件106和第二液控锁止元件107，该第一液控锁止元件106和第二液控锁止元件107分别串联在第一油路104和第二油路105中，第一液控锁止元件106的控制口与第二油路105连通，第二液控锁止元件107的控制口与第一油路104连通。
[0021]主阀100通常为换向阀，当主阀100的阀芯动作时，能够控制执行元件103的运行状态。例如，当执行元件103为液压缸时，能够控制其液压杆的伸出或缩回；当执行元件103为液压马达时，可以控制其正转或反转。
[0022]当主阀100的阀芯处于图1中的左位时，系统液压油通过第一油路104经过第一液控锁止元件106、第一工作油口 101流入执行元件103，同时由于第二液控锁止元件107的控制口与第一油路104连通，因此第二锁止元件107打开，从而允许完成液压油通过第二油口 102经第二油路105流回主阀100，进而实现回油。当主阀100的阀芯处于右位时，系统液压油通过第二油路105经第二液控锁止元件107、第二工作油口 102流入执行元件103，同时第一液控锁止元件106受第二油路105的作用打开，从而允许流出执行元件103的液压油经第一油口 101、第一锁止元件106而流回主阀100。在没有设置第二锁止元件108的情况下，如【背景技术】中所述，由于最大静摩擦力和动摩擦力的存在，会导致执行元件的抖动。
[0023]然而，在本发明的技术方案中，如图1所示，液压控制回路还包括第三锁止元件108，该第三锁止元件108串联在第一油路104中并与第一液控锁止元件106并联连接，第三锁止元件108能够在第一液控锁止元件106开启之前开启。
[0024]因此，根据本发明的技术方案，而当主阀100的阀芯处于右位时，系统液压油通过第二油路105到达第二液控锁止元件107以及第三锁止元件108和第一液控锁止元件106。在进油部分，液压油通过第二液控锁止元件107而进入执行元件103的第二工作油口 102。在回油部分，由于第三锁止元件108设置为能够早先于第一液控锁止元件106开启，随着系统压力的逐渐增高，因此第三锁止元件108首先开启，而第一液控锁止元件106依然处于截止状态，此时允许(少)部分系统液压油通过第一工作油口 101和第三锁止元件108回油，进而使执行元件开始慢速移动，即摩擦力从静摩擦力变为动摩擦力。同时，由于该摩擦力的变化，使执行元件上的负载变小，但是由于经过主阀100的系统流量相对于第三锁止元件108的流量较大且因第一液控锁止元件106尚未打开而致使执行元件103的背压较大(例如，当该执行元件103为液压缸109时，该液压缸109的无杆腔内的背压较大)，因此系统压力继续上升，从而随后致使第一液控锁止元件106再行开启，此时执行元件快速动作。
[0025]当主阀100的阀芯处于图1中的左位时，系统液压油通过第一油路104到达第一液控锁止元件106和第三锁止元件108以及第二液控锁止元件107。随着压力的逐渐增高。由于在该情况下，系统液压油通过第三锁止元件108和第一液控锁止元件106内的单向阀即可到达执行元件103的第一工作油口 101，因此第三锁止元件108和第一液控锁止元件106为基本上同时打开。同时，回油液压油通过第二液控锁止元件107回流至主阀100。因此，与主阀100的阀芯处于右位时执行元件103的动作相比，当主阀100的阀芯处于左位时，执行元件103的反向动作更为迅速一些。
[0026]通过上述描述可知，本发明的技术方案的关键点通过设置第三锁止元件108，能够在执行元件快速动作之前使执行元件已经受到液压油的驱动而有缓慢动作的过程，从而能够消除或者从一定程度上减缓执行元件的抖动现象，实现本发明的目的。
[0027]虽然在图1所示的技术方案中，第一液控锁止元件106和第二液控锁止元件107为液控平衡阀，但本发明并不限于此，其还可以为其他液控锁止元件，如液控单向阀或液压锁等。
[0028]为实现上述技术方案，第三锁止元件108可以具有多种形式。例如，第三锁止元件108可以为电控阀，该电控阀根据系统压力而打开或关闭，只要能够满足第三锁止元件108能够先于第一液控锁止元件106打开即可。
[0029]优选地，如图1所示，第三锁止元件108为第三液控锁止元件，该第三液控锁止元件的控制口与第二油路104连通并且第三液控锁止元件108的开启压力(略)小于第一液控锁止元件106的开启压力。如图1所示，当主阀100的阀芯处于右位时，除了流向第二液控锁止元件107之外，系统液压油能够在m处分流至第三液控锁止元件和第一液控锁止元件106，从而通过第二液控锁止元件107和第二工作油口 102向执行元件103的进油，以及先通过第三锁止元件108的缓慢回油，进而第三锁止元件108和第一液控锁止元件106的快速回油。
[0030]优选情况下，液压控制回路还包括第四液控锁止元件(未图示)，该第四液控锁止元件串联于所述第二油路105中并与所述第二液控锁止元件并联连接，所述第四液控锁止元件的控制口与所述第一油路连通并且所述第四锁止元件的开启压力小于所述第二锁止元件的开启压力。
[0031]利用第四液控锁止元件，当主阀100的阀芯处于左位时，也能够实现利用背压而实现更好的缓冲效果，从而更好地防止执行元件的抖动。关于背压的产生，与仅设置第三锁止元件的情形类似，在此不再详细描述。
[0032]第三液控锁止元件和第四液控锁止元件可以为多种形式，例如可以为液控单向阀、液压锁或平衡阀。
[0033]如上所述，执行元件103可以为液压缸或液压马达。如图1所示，执行元件103为液压缸109，所述第一工作油口 101连通于该液压缸的无杆腔和有杆腔中的一者，所述第二工作油口 102连通于所述液压缸的无杆腔和有杆腔中另一者。因此，可以根据具体工况来选择，如果液压缸的活塞杆在收缩时抖动较大，则可以将第一工作油口 101连接于无杆腔；反之，则可以将第一工作油口连接于有杆腔。当然，根据本发明设置有第三锁止元件和第四液控锁止元件的优选实施方式，无论是活塞杆在收缩还是在伸出时，均能够获得良好的抑制抖动的效果。
[0034]以上对本发明的液压回路进行了详细地描述。该液压回路可以应用于各种工程机械，并适用于多种执行元件的情形。根据本发明的另一方面，还提供了一种工程机械，该工程车辆包括本发明的上述液压控制回路。更优选地，上述工程机械为消防车。
[0035]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。
[0036]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。
[0037]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】
1.一种液压控制回路，该液压控制回路包括: 执行元件(103)，该执行元件(103)具有第一工作油口(101)和第二工作油口(102)； 主阀(100)，该主阀(100)通过第一油路(104)和第二油路(105)分别与所述执行元件(103)的第一工作油口(101)和第二工作油口(102)连接；和 第一液控锁止元件(106)和第二液控锁止元件(107)，该第一液控锁止元件(106)和第二液控锁止元件(107)分别串联在所述第一油路(104)和第二油路(105)中，所述第一液控锁止元件(106)的控制口与所述第二油路(105)连通，所述第二液控锁止元件(107)的控制口与所述第一油路(104)连通；其特征在于， 所述液压控制回路还包括第三锁止元件(108)，该第三锁止元件(108)串联在所述第一油路(104)中并与所述第一液控锁止元件并联连接，所述第三锁止元件(108)能够在所述第一液控锁止元件(106)开启之前开启。
2.根据权利要求1所述的液压控制回路，其特征在于，所述第三锁止元件(108)为第三液控锁止元件，该第三液控锁止元件的控制口与所述第二油路(104)连通并且所述第三液控锁止元件(108)的开启压力小于所述第一液控锁止元件(106)的开启压力。
3.根据权利要求2所述的液压控制回路，其特征在于，所述液压控制回路还包括第四液控锁止元件，该第四液控锁止元件串联于所述第二油路(105)中并与所述第二液控锁止元件并联连接，所述第四液控锁止元件的控制口与所述第一油路连通并且所述第四锁止元件的开启压力小于所述第二锁止元件的开启压力。
4.根据权利要求3所述的液压控制回路，其特征在于，所述第一液控锁止元件(106)、第二液控锁止元件(107)、第三液控锁止元件(108)和第四液控锁止元件分别为液控单向阀或平衡阀。
5.根据权利要求2或3所述的液压控制回路，其特征在于，所述执行元件(103)为液压缸(109)，所述第一工作油口(101)连通于该液压缸的无杆腔和有杆腔中的一者，所述第二工作油口(102)连通于所述液压缸的无杆腔和有杆腔中的另一者。
6.根据权利要求1所述的液压控制回路，其特征在于，所述执行元件(103)为液压马达。
7.—种工程机械，其特征在于，该工程车辆设置有权利要求1-6中任意一项所述的液压控制回路。
8.根据权利要求7所述的工程机械，其特征在于，该工程车辆为消防车。
【文档编号】F15B13/02GK104295547SQ201410497277
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年9月25日 优先权日:2014年9月25日
【发明者】欧涛 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