一种支腿液压系统及工程机械的制作方法

本发明公开的实施例涉及工程机械领域，尤其涉及一种支腿液压系统及工程机械。

背景技术：

在工程机械领域，很多设备都需要用到辅助支腿，以轮式挖掘机为例，由于其作业时会产生较大的挖掘反力，这样使轮胎、车桥等行走装置受力很大，这不但影响行走装置的机械强度，而且轮胎的变形会使工作不稳定，水平反力很大，导致挖掘机向前窜动。为了使挖掘机能稳定工作，并使轮轴减载，通常都在车架两侧设有液压支腿。再比如起重机，为了减轻轮胎的受力以及保持作业时车体的稳定，也通常需要在四周设置支腿。这种支腿在车辆行走时收起，作业时放下，使挖掘机刚性地支撑在地面上。目前，大多数轮式挖掘机或起重机都采用四个伸缩支腿，用一套液压系统进行控制，作业时控制其同时伸出，作业完毕，再控制其同时收起。

这种支腿虽然能够解决车体的支撑力的问题，但是其对地面的要求较高，必须地面平整才能启用，如遇到狭窄、倾斜路面时，则无法进行作业。

为此，如何提高像轮式挖掘机之类的工程机械车辆的适应能力，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明的目的之一是提供一种支腿液压系统，通过该系统，可以实现对每个支腿的伸缩的自由控制，进而通过该系统可以使轮式挖掘机等工程机械可以不受路面的限制，适应能力更强。

本发明的另一目的是提供一种带有支腿的工程机械，该工程机械包括上述的一种支腿液压系统，由于使用了该支腿液压系统，所以该工程机械的适应能力将大大提高，不受路面的限制。

本发明是通过以下技术方案来实现的。

一种支腿液压系统，用于控制支腿的伸缩，包括主泵及与所述主泵管路连接的主阀，还包括：

两个及两个以上用于分别驱动所述支腿伸缩的液压缸，每个所述液压缸的有杆腔油口和无杆腔油口通过管路分别一一对应的接入所述主阀的两个工作油口；

在每个所述液压缸与所述主阀之间的管路上，均接入一个可单独控制的切换阀，通过分别控制每个所述切换阀，可分别控制与其对应的所述液压缸的有杆腔的工作油路的通断。

优选地，所述切换阀为两位两通电控通断阀，接入所述液压缸的有杆腔的接入管路上。

优选地，所述切换阀为常开式两位两通液控通断阀，接入所述液压缸的有杆腔的接入管路上。

优选地，所述支腿液压系统还包括伺服泵、电磁换向阀及电子控制单元，

所述电磁换向阀的数量与所述液控通断阀的数量相等，每个所述液控通断阀均通过一个所述电磁换向阀与所述伺服泵连接；

所述电子控制单元与每个所述电磁换向阀电路连接，用于控制每个所述电磁换向阀切换工作位，进而控制所述伺服泵与每个所述两位两通液控通断阀之间的油路通断。

优选地，所述电磁换向阀为二位三通电磁阀，当其处于得电状态时，所述伺服泵与所述液控通断阀之间油路导通，当其处于失电状态时，所述伺服泵与所述液控通断阀之间油路断开。

优选地，所述切换阀为两位四通换向阀，其中两个油口分别接入所述主阀的工作油口，另外两个油口分别接入所述液压缸的有杆腔油口和无杆腔油口；

所述两位四通换向阀的第一工作位接通时，所述液压缸的有杆腔和无杆腔与所述主阀的两个工作油口之间的油路均接通；第二工作位接通时，所述液压缸与所述主阀之间的无杆腔油路接通，有杆腔油路断开。

优选地，所述两位四通换向阀为液控换向阀，当液控端无液压油进入时，所述二位四通换向阀处于所述第一工作位状态，当液控端有液压油进入时，所述二位四通换向阀处于所述第二工作位状态。

优选地，所述支腿液压系统还包括伺服泵、电磁换向阀及电子控制单元，

所述电磁换向阀的数量与所述液控换向阀的数量相等，每个所述液控换向阀均通过一个所述电磁换向阀与所述伺服泵连接；

所述电子控制单元与每个所述电磁换向阀电路连接，用于控制每个所述电磁换向阀切换工作位，进而控制所述伺服泵与每个所述液控换向阀之间的油路通断。

优选地，所述电磁换向阀为二位三通电磁阀，当其处于得电状态时，所述伺服泵与所述液控换向阀之间油路导通，当其处于失电状态时，所述伺服泵与所述液控换向阀之间油路断开。

优选地，所述液压缸有四个，分别驱动一个所述支腿，

所述电子控制单元设有四个控制按钮，每个按钮对应控制一个所述支腿，当按下其中一个所述按钮时，控制其余三个液压缸对应的所述电磁换向阀得电。

优选地，每个所述液压缸与所述切换阀之间均设有液压锁。

本发明还提供了一种工程机械，包括支腿，还包括如上所述的一种支腿液压系统。

附图说明

图1为本发明公开的一种实施例的支腿液压系统示意图。

图中标号表示为：1、主泵，2、主阀，3、中央回转接头，4、第一油缸，5、第二油缸，6、第三油缸，7、第四油缸，8、第一切换阀，9、第二切换阀，10、第三切换阀，11、第四切换阀，12、液压锁，13、伺服泵，14、电子控制单元，8a、第一电磁阀，9a、第二电磁阀，10a、第三电磁阀，11a、第四电磁阀。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例一：

请参照图1，为本发明公开的一种实施例的支腿液压系统示意图。

在本发明公开的一种支腿液压系统的实施例中，可以用于挖掘机，如图1所示，包括主泵1、主阀2以及四个驱动油缸，其中，主阀2为三位八通电磁换向阀(也可以为三位四通或三位六通，根据需要而定，并不用于限定本发明)，四个驱动油缸分别为第一油缸4、第二油缸5、第三油缸6和第四油缸7，四个油缸可分别驱动一个支腿进行伸缩。

当油缸驱动支腿伸出后，需要对其进行保压以锁定油缸位置，在管路上还安装有液压锁12，四个油缸的主油路上各安装一个液压锁12。挖掘机上的双向液压锁12就是两个个液控单向阀并连起来使用起到保压和锁定油缸位置的作用，使支腿不会因为其它原因自动滑出。

由于挖掘机底盘需要与上部体做相对回转运动，为了保证做回转运动时候液压油路的供给。在管路上需要加装中央回转接头3，这样，当挖掘机回转动作时候，通过中央接头将液压油输送给四个油缸。

主阀2和第一油缸4之间连接有第一切换阀8，主阀2和第二油缸5之间连接有第二切换阀9，主阀2和第三油缸6之间连接有第三切换阀10，主阀2和第四油缸7之间连接有四个切换阀；四个切换阀均为二位四通液控换向阀，其中两个油口分别接入所述主阀2的工作油口，另外两个油口分别接入所述液压缸的有杆腔油口和无杆腔油口；所述两位四通换向阀的第一工作位接通时，所述液压缸的有杆腔和无杆腔与所述主阀2的两个工作油口之间的油路均接通；第二工作位接通时，所述液压缸与所述主阀2之间的无杆腔油路接通，有杆腔油路断开。

具体地，当四个切换阀的液控端无液压油进入时，所述二位四通换向阀处于所述第一工作位状态，当液控端有液压油进入时，所述二位四通换向阀处于所述第二工作位状态。

需要说明的是，四个切换阀也可以用电磁换向，但是对于挖掘机这类工程机械来说，其管路油压较高，在高压的情况下，用电磁换向需要的电磁力很大，成本也很高，安全性、稳定性都不如液控更优。

本实施例中，为了实现自由控制，还包括四个电磁阀、伺服泵13及电子控制单元14，四个电磁阀分别为第一电磁阀8a、第二电磁阀9a、第三电磁阀10a和第四电磁阀11a，四个电磁阀分别对应的与四个液控切换阀即第一切换阀8，第二切换阀9，第三切换阀10和第四切换阀11油路相接，以实现液控功能，四个电磁阀均与伺服泵13以并联的方式管路连接。此外，四个电磁阀还分别与电子控制单元14电路连接，由电子控制单元14对四个电磁阀进行电磁控制其换向。

为了方便操作，所述电子控制单元14设有四个控制按钮，每个按钮对应控制一个所述支腿，当按下其中一个所述按钮时，控制其余三个液压缸对应的所述电磁换向阀得电。

通过本实施例中的支腿液压系统，其控制原理如下。

同时控制：

来自主泵1的液压油经主阀2、中央回转接头3进入第一切换阀8、第二切换阀9、第三切换阀10和第四切换阀11，此时电子控制单元14控制第一电磁阀8a、第二电磁阀9a、第三电磁阀10a和第四电磁阀11a不工作，也即不给其通电，此时高压油同时进入四个切换阀，通过主阀2的换向，即可实现同时控制四个支腿伸缩。

单独控制：

为了清楚的说明问题，将第一油缸4、第二油缸5、第三油缸6和第四油缸7所驱动的支腿分别定义为左前、右前、右后、左后支腿。

(1)左前支腿控制

操作支腿控制手柄，当按下左前支腿控制按钮时，通过电子控制单元14控制第二电磁阀9a、第三电磁阀10a、第四电磁阀11a得电接通，使其换向，此时来自伺服泵13的控制油分别进入第二切换阀9、第三切换阀10、第四切换阀11的液控口，并将其换向，切断左后、右前、右后主油路，此时操作支腿控制手柄可单独控制左前支腿伸缩。

(2)右前支腿控制

操作支腿控制手柄，当按下右前支腿控制按钮时，通过电子控制单元14控制第一电磁阀8a、第三电磁阀10a、第四电磁阀11a得电接通，使其换向，此时来自伺服泵13的控制油分别进入第一切换阀8、第三切换阀10、第四切换阀11的液控口，并将其换向，切断左前、左后、右后主油路，此时操作支腿控制手柄可单独控制右前支腿伸缩。

(3)左后支腿控制

操作支腿控制手柄，当按下左后支腿控制按钮时，通过电子控制单元14控制第一电磁阀8a、第二电磁阀9a、第三电磁阀10a得电接通，使其换向，此时来自伺服泵13的控制油分别进入第一切换阀8、第二切换阀9、第三切换阀10的液控口，并将其换向，切断左前、右前、右后主油路，此时操作支腿控制手柄可单独控制左后支腿伸缩。

(4)右后支腿控制

操作支腿控制手柄，当按下右后支腿控制按钮时，通过电子控制单元14控制第一电磁阀8a、第二电磁阀9a、第四电磁阀11a得电接通，使其换向，此时来自伺服泵13的控制油分别进入第一切换阀8、第二切换阀9、第四切换阀11的液控口，并将其换向，切断左前、左后、右前主油路，此时操作支腿控制手柄可单独控制右后支腿伸缩。

实施例二

本实施例跟实施例一的区别在于，四个切换阀为常开式二位二通通断阀，可以为电磁阀，也可以为液控阀，优选液控阀，将四个通断阀分别接入四个油缸的主油路，优选接入四个油缸的有杆腔主油路上，无杆腔主油路直接接入通过中央回转接头3接入主阀2，其余元器件不变。

本实施例中，其控制原理与实施例一类似，在此不再赘述。

需要说明的是，上述具体实施例是以四个支腿的液压系统进行的原理性描述，利用本发明的原理，支腿的个数不受限制，根据需要，可以是两个及两个以上的任意数量。

通过上述实施例，本发明所提供的支腿液压系统不仅可以同时控制所有支腿伸缩，而且可以单独控制每一个支腿进行伸缩，提出一种全新的液压控制思路--组合控制模式。通过该系统，解决了像挖掘机之类的工程机械的狭窄、倾斜路面无法作业的问题，即正常作业环境下采用四支腿同时控制伸缩，特殊作业环境下采用统一油路单边控制方式，使得工程机械的适应能力大大提高。

另外，本发明还提供了一种工程机械，该工程机械不限于挖掘机、起重机，还包括其它任何需要采用支腿进行辅助作业的工程车辆，本发明提供的工程机械中，采用了上述任意一种支腿液压系统，由于上述支腿液压系统具有的有益技术效果已经阐述，再次对于该工程机械的有益效果不再重复。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。