集成阀组、液压驱动系统及混凝土泵的制作方法

文档序号:11128807
集成阀组、液压驱动系统及混凝土泵的制造方法与工艺

本发明涉及液压领域,特别涉及一种集成阀组、液压驱动系统及混凝土泵。



背景技术:

液压驱动系统作为工程机械中最重要的工作系统,是工程机械的“心脏”,其功能用途可通过集成阀组实现。现有技术中的集成阀组,仅能控制执行机构的运动状态,对其静止状态不具备保持功能。以控制混凝土泵车的臂架俯仰动作为例,当臂架在集成阀组的控制下,处于某一俯仰角度时,可能由于液压油泄漏,导致臂架在自身重力的作用下下落,造成误操作,损坏臂架或其悬吊的载物,甚至造成安全事故。又如,驱动混凝土泵送设备输送缸的主油缸,在混凝土泵送设备处于待机或停机状态,输送管中的混凝土可能反向作用于输送缸的砼活塞,从而带动主油缸动作,影响主油缸的换向。

因此,如何提供一种集成阀组,在执行机构静止时保持其静止状态,避免其误操作是目前亟待解决的一个技术问题。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明提出一种集成阀组,包括阀板和设置在所述阀板上的主进油口、先导进油口、回油口、第一工作油口、第二工作油口、第一主控制阀、副控制阀、第一保持阀、第二保持阀及四个单向阀;

所述第一主控制阀的P口、T口,分别与所述主进油口、所述回油口连通;所述第一主控制阀的A口、B口,分别与所述第一保持阀、所述第二保持阀的A口连通;所述第一保持阀、所述第二保持阀的B口分别与所述第一工作油口、所述第二工作油口连通;

所述四个单向阀的入口,分别与所述主进油口、所述先导进油口、所述第一工作油口和所述第二工作油口连通;所述四个单向阀的出口连通后,与所述副控制阀的P口连通;所述副控制阀的A口,与所述第一保持阀、所述第二保持阀的控制口连通;所述副控制阀的T口,与所述回油口连通。

进一步地,所述集成阀组,还包括第二主控制阀、第三工作油口和第四工作油口;

所述第二主控制阀的P口、T口、A口、B口,分别与所述主进油口、所述回油口、所述第三工作油口和所述第四工作油口连通。

进一步地,所述集成阀组,还包括第三保持阀;所述第三保持阀的A口、B口和控制口,分别与所述第三工作油口、所述第四工作油口和所述副控制阀的A口连通。

进一步地,所述第一主控制阀为三位四通液控阀;所述集成阀组还包括:第一左位换向阀、第一右位换向阀;所述第一左位换向阀和所述第一右位换向阀的P口,均与所述先导进油口连通;所述第一左位换向阀和所述第一右位换向阀的A口,分别与所述第一主控制阀的左液控口、右液控口连通;所述第一左位换向阀和所述第一右位换向阀的T口,与所述回油口连通;

或/和,所述第二主控制阀为三位四通液控阀;所述集成阀组还包括:第二左位换向阀、第二右位换向阀;所述第二左位换向阀和所述第二右位换向阀的P口,均与所述先导进油口连通;所述第二左位换向阀和所述第二右位换向阀的A口,分别与所述第二主控制阀的左液控口、右液控口连通;所述第二左位换向阀和所述第二右位换向阀的T口,与所述回油口连通;

或,所述第一主控制阀或/和所述第二主控制阀为三位四通电控阀。

进一步地,所述集成阀组,还包括溢流阀;所述溢流阀的入口、出口,分别与所述主进油口、所述回油口连通。

进一步地,所述集成阀组,还包括启动控制阀和第四保持阀;

所述启动控制阀的P口、A口、T口分别与所述四个单向阀的出口、所述第四保持阀的控制口、所述回油口连通;

所述第四保持阀的A口、B口,分别与所述主进油口、所述回油口连通。

进一步地,所述第一保持阀、所述第二保持阀为二通插装阀。

进一步地,所述第一主控制阀、所述第二主控制阀,上下并排的设置在所述阀板上;所述副控制阀,设置在所述阀板的四角的任意位置;所述第一保持阀、所述第二保持阀,设置在所述阀板的上方;所述单向阀,设置在所述阀板的中部。

进一步地,本发明还提供一种液压驱动系统,包括油箱、油泵、第一油缸、第二油缸和上述任意的集成阀组;

所述集成阀组包括所述第一工作油口和所述第二工作油口时,所述第一工作油口、所述第二工作油口分别与所述第一油缸、所述第二油缸的第一腔连通,所述第一油缸的第二腔与所述第二油缸的第二腔连通;

所述集成阀组包括所述第一工作油口、所述第二工作油口、所述第三工作油口和所述第四工作油口时,所述第一工作油口、所述第二工作油口分别与所述第一油缸、所述第二油缸的第一腔连通;所述第三工作油口、所述第四工作油口分别与所述第一油缸、所述第二油缸的第二腔连通;在第一工位下,所述第一油缸的第一腔与所述第二油缸的第一腔连通,在第二工位下,所述第一油缸的第一腔与所述第二油缸的第一腔断开。

另外,本发明还提供了一种混凝土泵,包括水箱、料斗及两个输送缸,所述水箱、料斗分别设置于所述两个输送缸的两端,还包括如上所述的液压驱动系统,所述液压驱动系统的第一油缸、第二油缸的活塞杆穿过所述水箱并分别与所述两个输送缸的砼活塞相连。

本发明提供的集成阀组、液压驱动系统及混凝土泵在工作中,一方面,能通过第一主控制阀的工位切换,控制第一工作油口、第二工作油口所连通的执行机构相应动作;另一方面,能通过副控制阀的工位切换和四个单向阀组成的两个梭阀,选择主进油口、先导进油口、第一工作油口和第二工作油口的最大油压,流入第一保持阀和第二保持阀的控制口,以锁死第一保持阀和第二保持阀的A口和B口,使其液压油压差稳定,防止停机后因液压油泄漏,导致执行机构在外部负载的作用下误操作。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1为本发明集成阀组的一个实施例的结构示意图;

图2为本发明集成阀组的另一个实施例的结构示意图;

图3-8为本发明集成阀组的一个实施例的主、右、左、仰、俯、后视图;

图9为本发明集成阀组的一个实施例的油路流向图;

图10为本发明液压驱动系统的一个实施例的供油装置的结构示意图;

图11为本发明液压驱动系统的一个实施例与执行机构的连通关系的示意图;

图12为本发明液压驱动系统的另一个实施例与执行机构的连通关系的示意图。

具体实施方式

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。另外,本说明书中阀的P口为进油口;A口、B口为进出油口(即工作油口),在阀的一种状态下可能进油,另一种状态下可能出油,对同时具备A口、B口的阀,A口、B口可以互换;T口为回油口。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示,显示了本发明提供的一种集成阀组,包括阀板100和设置在阀板100上的主进油口P1、先导进油口P2、回油口(如图1所示的主回油口T1、先导回油口T2)、第一工作油口A1、第二工作油口B1、第一主控制阀111、副控制阀121、第一保持阀131、第二保持阀132及四个单向阀140。具体的,第一主控制阀111的P口、T口,分别与主进油口P1、主回油口T1连通。第一主控制阀111的A口、B口,分别与第一保持阀131、第二保持阀132的A口连通。第一保持阀131、第二保持阀132的B口,分别与第一工作油口A1、第二工作油口B1连通。四个单向阀140的入口,分别与主进油口P1、先导进油口P2、第一工作油口A1和第二工作油口B1连通。四个单向阀140的出口连通后,与副控制阀121的P口连通。副控制阀121的A口,与第一保持阀131、第二保持阀132的控制口X连通。副控制阀121的T口,与先导回油口T2连通。

在该实施例中,给出了集成阀组的一个具体实施例。工作中,一方面,第一主控制阀111的工位切换,可控制第一工作油口A1、第二工作油口B1所连通的执行机构相应动作;另一方面,副控制阀121的工位切换,可通过四个单向阀140组成的两个梭阀,选择主进油口P1、先导进油口P2、第一工作油口A1和第二工作油口B1的最大油压,流入第一保持阀131和第二保持阀132的控制口,以锁死第一保持阀131和第二保持阀132的A口和B口,使其液压油压差稳定,防止停机后因液压油泄漏,导致执行机构在外部负载的作用下误操作。

优选的,以第一工作油口A1、第二工作油口B1,外接调节臂架俯仰的液压油缸为例,第一主控制阀111,即可通过工位切换,控制液压油由A1口流向B1口,或由B1口流向A1口,以控制臂架俯或仰;并通过控制副控制阀121的A口进油或A口回油,以控制第一保持阀131、第二保持阀132是否锁死,避免液压油回流,使臂架停留在某一俯仰角度,避免其在重力的作用下掉落。

更为优选的,第一主控制阀111,可选但不仅限于三位四通阀。更为优选的,第一主控制阀111,可选但不仅限于三位四通电控阀或三位四通液控阀。更为具体的,第一主控制阀111,选用三位四通电控阀时,即可通过控制其两端不得电、左端得电或右端得电,以切换其处于中位、左位或右位工作,进而控制液压油不流通、或由A1口流向B1口、或由B1口流向A1口,进而控制臂架不动作、上扬动作或下俯动作。更为具体的,如图1所示,第一主控制阀111,选用三位四通液控阀时,即可通过两个换向阀,如第一左位换向阀122、第一右位换向阀123切换其工位。更为具体的,第一左位换向阀122和第一右位换向阀123的P口,均与先导进油口P2连通;第一左位换向阀122和第一右位换向阀123的T口,与主回油口T1或先导回油口T2的任意一个连通;第一左位换向阀122和第一右位换向阀123的A口,分别与第一主控制阀111的左、右液控口连通。通过控制第一左位换向阀122和第一右位换向阀123,以控制第一主控制阀111的液压油流向和工位,以进一步控制通过第一工作油口A1、第二工作油口B1与其连通的执行机构。更为优选的,第一左位换向阀122和第一右位换向阀123,可选但不仅限于选用二位三通电控阀,通过控制二者均不得电或均得电、或仅第一左位换向阀122得电、或第一右位换向阀123得电,以控制第一主控制阀111的液压油不流动、或由左端流入右端、或由右端流入左端,进而控制第一主控制阀111的工作位在中位、或左位、或右位之间切换,进而控制通过第一工作油口A1、第二工作油口B1与其连通的执行机构。

更为优选的,副控制阀121,可选但不仅限于,为二位三通电控阀或二位四通电磁阀,通过控制其得失电状态,以控制四个单向阀140选择的最大液压油,是否流入第一保持阀131和第二保持阀132的控制口X,以控制其是否锁死。

更为优选的,如图2所示,集成阀组,还包括第二主控制阀112、第三工作油口A2和第四工作油口B2。其中,第二主控制阀112的P口、T口、A口、B口,分别与主进油口P1、主回油口T1、第三工作油口A2和第四工作油口B2连通。

在该实施例中,集成阀组增设了第二主控制阀112,可通过第三工作油口A2、第四工作油口B2增设执行机构,以扩大该集成阀组的功能。优选的,与第一主控制阀111类似的,第二主控制阀112,可选但不仅限于三位四通阀。更为优选的,第二主控制阀112,可选但不仅限于三位四通电控阀或三位四通液控阀。在选用三位四通电控阀时,也可通过其得失电状态,切换工位;在选用三位四通液控阀时,也可通过增设第二左位换向阀124、第二右位换向阀125以切换其工位。类似的,第二左位换向阀124和第二右位换向阀125的P口,均与先导进油口P2连通;第二左位换向阀124和第二右位换向阀125的T口,与主回油口T1或先导回油口T2的任意一个连通;第二左位换向阀124和第二右位换向阀125的A口,分别与第二主控制阀112的左、右液控口连通。其工作原理和控制方式,与第一主控制阀111类似,在此不再赘述。

更为优选的,如图2所示,集成阀组,还包括第三保持阀133。其中,第三保持阀133的A口、B口和控制口,分别与第三工作油口A2、第四工作油口B2和副控制阀121的A口连通。

在该实施例中,增设了第三保持阀133,其与第一保持阀131、第二保持阀132类似的,与副控制阀121连通,能通过副控制阀121,控制其是否锁死,避免第三工作油口A2、第四工作油口B2的液压油泄漏,使其液压油压差稳定,防止停机后因液压油泄漏,导致与其连通的执行机构在外部负载的作用下误操作。

更为优选的,集成阀组,还包括溢流阀150和溢流回油口T3。其中,溢流阀150的入口、出口,分别与主进油口P1、溢流回油口T3连通。

在该实施例中,增设了溢流阀150,在系统的油压超过某一阈值时,即可通过溢流阀150泄压,以提高该集成阀组的稳定性和安全性。值得注意的,主回油口T1、先导回油口T2和溢流回油口T3,可为同一个回油口,统一连通至油箱。

更为优选的,集成阀组,还包括启动控制阀126和第四保持阀134。其中,启动控制阀126的P口、A口、T口,分别与副控制阀121的P口、第四保持阀134的控制口、溢流回油口T3连通。第四保持阀134的A口、B口,分别与溢流阀150的入口和出口连通。

在该实施例中,增设了启动控制阀126和第四保持阀134。优选的,启动控制阀126,可选但不仅限于为电磁阀,尤其是三位二通电磁阀。当该集成阀组应用的液压系统不工作或处于怠速状态时,控制启动控制阀126不得电,第四保持阀134弹簧腔内的控制油即可通过启动控制阀126的T口泄回油箱,与此同时,第四保持阀134的阀芯将开启,系统主进油口P1的压力油也可通过第四保持阀134泄回油箱,实现系统卸荷,保持系统油压稳定。

更为优选的,第一保持阀131、第二保持阀132、第三保持阀133、第四保持阀134,为能将油路锁死,以防止因滑阀的泄漏,而导致执行机构在外部负载的作用下动作的控制阀,其可选但不仅限于为插装阀、液控换向阀等,示例为第一插装阀、第二插装阀、第三插装阀和第四插装阀。更为优选的,为二通插装阀或二通液控换向阀。单向阀140、溢流阀150、主控制阀111-112、副控制阀121、换向阀122-125,均为螺纹插装式,并集成于弹簧端盖上。相较于板式连通,该螺纹插装式的结构更加紧凑,体积较机加阀块可减小约33%,易于装配,便于后期维护,且可靠性高。

更为优选的,如图3-9所示,显示了本发明集成阀组的空间布局的一个较佳实施例。具体的,如图3所示,第一主控制阀111、第二主控制阀112,上下并排的设置在阀板100上;副控制阀121,设置在阀板100的四角的任意位置;第一保持阀131、第二保持阀132,设置在阀板100的上方;单向阀140,设置在阀板100的中部。如图8所示,主进油口P1设置于第一主控制阀111和第二主控制阀112之间,并位于阀组底面,可选但不仅限于直接用胶管连通,或依据不同主机管路连通的方式,采用法兰转换连通。如图3所示,第三保持阀133,设置在阀板100的下方。第一左位换向阀122、第二左位换向阀124,并列设置在阀板100的左侧;第一右位换向阀123、第二右位换向阀124,并列设置在阀板100的右侧。溢流阀150、启动控制阀126、第四保持阀134,均设置在阀板100的上部。如图3所示,第一主控制阀111和第二主控制阀112处于同一水平面,如图9所示,主进油口P1、第一工作油口A1、第二工作油口B1、第三工作油口A2、第四工作油口B2对向布置,工作油口分布在左右两侧,以最大限度地避免直角转向结构,使得油液流向呈流线型,有效避免其形成局部紊流。在该布局结构下,油路的最大通流量可达1200L/min,油液流经阀组的压损可控制在0.3Mpa以下。4个单向阀140集成于阀体内,布置在阀组顶面,组成两个压力油选择的梭阀,其进油口P连通主溢流阀150、第一主控制阀111、第二主控制阀112及单向阀140的其中一个进油口,第一主控制阀111和第二主控制阀112由第一左位换向阀122、第一右位换向阀123、第二左位换向阀124和第二右位换向阀125控制,其工作油口连通相关的执行机构。

更为优选的,本发明集成阀组的阀体、外形和油路,可选但不仅限于采用精密铸造成型,以最大限度的缩短响应时间,并降低油液流经阀组的压损,使整个系统更加高效节能。

更为优选的,第一工作油口A1、第二工作油口B1、第三工作油口A2、第四工作油口B2,均分别分成2个油口,以尽可能的降低压损。

另一方面,如图10-12所示,本发明还提供一种液压驱动系统,包括油箱10、油泵20、第一油缸30、第二油缸40和上述任意的集成阀组。其中,油箱10通过油泵20与主进油口P1、先导进油口P2连通,油箱10与主回油口T1、先导回油口T2、溢流回油口T3连通。

优选的,以应用图1所示例的集成阀组为例,该集成阀组仅包括第一工作油口A1和第二工作油口B1,工作人员可如图11所示,将第一工作油口A1、第二工作油口B1分别与第一油缸30、第二油缸40的第一腔(图示为有杠腔)连通,将第一油缸30的第二腔与第二油缸40的第二腔(图示为无杠腔)连通。值得说明的,图示仅为示例,第一腔还可为无杠腔,第二腔还可为对应的有缸腔。

在该实施例中,油泵20从油箱10泵送的压力油,一方面经主进油口P1进入到集成阀组的第一主控制阀111的P口,另一方面经先导进油口P2通过第一左换向阀122和第一右换向阀123的交替控制,使第一主控制阀111在中位、或左位、或右位之间任意切换,从而实现第一油缸30和第二油缸40的往复运动。而且,利用副控制阀121的工位切换,可通过四个单向阀140组成的两个梭阀,选择主进油口P1、先导进油口P2、第一工作油口A1和第二工作油口B1的最大油压,流入第一保持阀131和第二保持阀132的控制口,以锁死第一保持阀131和第二保持阀132的A口和B口,使其液压油压差稳定,防止停机后因液压油泄漏,导致执行机构在外部负载的作用下误操作。

更为优选的,以应用图2所示例的集成阀组为例,该集成阀组包括第一工作油口A1、第二工作油口B1、第三工作油口A2和第四工作油口B2,操作人员可如图12所示,将第一工作油口A1、第二工作油口B1分别与第一油缸30、第二油缸40的第一腔(图示为无杠腔)连通;第三工作油口A2、第四工作油口B2分别与第一油缸30、第二油缸40的第二腔(图示为有杠腔)连通;并在第一工位下,使第一油缸30的第一腔与第二油缸40的第一腔连通,在第二工位下,使第一油缸30的第一腔与第二油缸40的第一腔断开。值得说明的,不以图12所示为限,第一腔亦可为有杠腔;第二腔亦可对应为无杠腔。

在该实施例中,可通过控制第一主控制阀111、第二主控制阀112和副控制阀121,实现第一油缸30、第二油缸40的相应动作。以第一主控制阀111左位工作(P口与A口导通进油,B口与T口导通回油)、第二主控制阀112中位工作(不导通)、副控制阀121左位工作(第一-第三保持阀131-133导通)、第一油缸30的无杠腔与第二油缸40的无杠腔之间处于断开工位为例,经主进油口P1流入的液压油,由第一主控制阀111的P口流入A口,再经导通的第一保持阀131到达第一工作油口A1(第一油缸30的无杠腔),并推动第一油缸30的活塞缸伸出,使第一油缸30的有杠腔内的液压油流入第三工作油口A2,进而经导通的第三保持阀133流入第二工作油口B2(第二油缸30的有杠腔),并推动第二油缸40的活塞缸收缩,使第二油缸40的无杠腔内的液压油流入第四工作油口B2,最后经第一主控制阀111的B口和T口流回回油口T1,完成一次液压油缸的动作。另外以第一主控制阀111中位工作(不导通)、第二主控制阀112左位工作(P口与A口导通进油,B口与T口导通回油)、副控制阀121中位工作(第一-第三保持阀131-133锁死)、第一油缸30的无杠腔与第二油缸40的无杠腔之间处于连通工位为例,经主进油口P1流入的液压油,由第二主控制阀112的P口流入A口到达第三工作油口A2,并推动第一油缸30的活塞杆缩回,使第一油缸30的无杠腔内的液压油经连通工位到达第二工作油口B1,并推动第二油缸40的活塞杆伸出,使第二油缸40的有杠腔内的液压油经第四工作油口B2和第二主控制阀的B口和T口最终流回回油口,完成一次液压油缸的动作。值得说明的,上述工作过程仅为示例说明,第一主控制阀111、第二主控制阀112、副控制阀121还可控制为右位工作,第一油缸30的有杠腔与第二油缸30的有杠腔还可处于连通或断开工位,其工作过程可由本领域技术人员理解,在此不再赘述。

另外,本发明还提供了一种混凝土泵,包括水箱、料斗及两个输送缸,水箱、料斗分别设置于两个输送缸的两端,同时,还包括如上所述的液压驱动系统,液压驱动系统的第一油缸30、第二油缸(40)的活塞杆穿过水箱并分别与两个输送缸的砼活塞相连。由于采用了上述的液压系统,在混凝土泵送设备处于待机或停机状态,输送管中的混凝土不会反向作用于输送缸的砼活塞,从而不会带动主油缸动作,不会影响主油缸的换向。

上述液压驱动系统仅以图1、2所示例的集成阀组为例,进行示例性说明。由于其可包括上述任意的集成阀组,所以其实施例的组合形式和技术效果与上述集成阀组对应,在此不再赘述。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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