模式控制阀、行走动力站液压系统及行走动力站的制作方法

本发明属于工程机械领域，具体涉及一种模式控制阀、行走动力站液压系统及行走动力站。

背景技术：

露天钻机一般应用于露天矿的爆破孔钻孔作业。目前的露天钻机按动力源可分为两大类：由电动机驱动的电动钻机、由柴油机驱动的柴动钻机。

电动钻机依靠六千伏以上的高压电提供能源，在行走时需要时刻连接高压电缆，长距离行走时非常不便。由于钻机上的高压电缆长度有限，行驶一段时间后需要停机并重新连接高压电接口，这样走走停停，效率非常低下；同时，频繁断开、连接高压电接口危险性极高。而柴动钻机在矿区现场，偶尔会发生停电、电动机故障、发动机故障、辅助泵故障等问题，导致钻机失去动力，此时急需提供额外动力给钻机，实现将钻机立刻转移的目的。若遇到极端低温、雨雪天气，不允许钻机露天停机过夜，则移机需求更加迫切。液压行走动力站是一种可为电动钻机或柴动钻机提供额外动力的特殊设备。当钻机无法移动时，可用液压行走动力站驱动钻机转移场地。

由于液压行走动力站为露天钻机的辅助设备，设计尺寸越小越好，因此内部空间很小，如何利用较小空间合理布置各液压控制阀、液压管路、电气线路、加油通道、放油通道，成为行走动力站设计时的一个难点。

技术实现要素：

技术问题：针对液压行走动力站内部空间狭小，难以布置各液压控制阀、液压管路、电气线路、加油通道、放油通道的问题，本发明提供一种模式控制阀，通过多个功能阀集成，能够通过一个阀解决上述的问题，从而减少液压系统的占用空间；进一步地，提供一种行走动力站的液压系统及配置有该系统的行走动力站。

技术方案：本发明一方面，提供一种模式控制阀，包括阀体，其特征在于，所述阀体上设置有油口b1-1、油口b1-2、油口a1-1、油口a1-2、油口t1、油口b2-1、油口b2-2、油口a2-1、油口a2-2、油口t2、油口p、油口s、油口pt、油口st、油口hd-1、油口hd-2、油口sr、油口pr、油口c、油口br1、油口br2、油口k1、油口k2、油口hf-1、油口hf-2；

在阀体中，所述油口b1-1和油口b1-2连通，形成第一油道；所述油口a1-1和油口a1-2连通，形成第二油道；所述油口b2-1和油口b2-2连通，形成第三油道；所述油口a2-1和油口a2-2连通，形成第四油道；所述油口hd-1和油口hd-2连通，形成第五油道；所述油口hf-1和油口hf-2连通，形成第六油道；

所述阀体中集成有第一热油梭阀、第一冲洗溢流阀、第二热油梭阀、第二冲洗溢流阀、第一换向阀、至少一个第二换向阀、第三换向阀、第四换向阀、第五换向阀；

所述第一热油梭阀的p口与第二油道连接，t口与第一油道连接，a口与第一冲洗溢流阀的进口连接，第一冲洗溢流阀的出口与油口t1连接；

所述第二热油梭阀的p口与第四油道连接，第二热油梭阀的t口与第三油道连接，第二热油梭阀的a口与第二冲洗溢流阀的进口连接，第二冲洗溢流阀的出口与油口t2连接；

所述第一换向阀的a口与油口p连接，第一换向阀的t口与油口pt连接，第一换向阀的p口与油口pr连接；

所述第二换向阀的a口与油口s连接，第二换向阀的t口与油口st连接，第二换向阀的p口与油口sr连接；

所述第三换向阀的p口、第四换向阀的p口、第五换向阀的p口均与油口c连接，第三换向阀的a口分别与油口br1和油口br2连接，第四换向阀的a口分别与油口k1和油口k2连接，第五换向阀的a口分别与油口x1和油口x2连接。

进一步地，所述第二换向阀为两个，两个第二换向阀并联。

进一步地，所述第一换向阀、第二换向阀均为液控换向阀，所述阀体中还集成有第六换向阀，所述第六换向阀的p口与油口c连接，a口分别与第一换向阀和第二换向阀的阀芯连接，从而控制第一换向阀、第二换向阀进行换向控制。

进一步地，所述第三换向阀、第四换向阀、第五换向阀、第六换向阀均为电磁换向阀。

进一步地，所述阀体中还集成有安全溢流阀，所述安全溢流阀的进口与油口p连接，出口与油口st连接。

进一步地，所述油口p与第一换向阀的a口之间设置有第一单向阀。

进一步地，所述阀体中还集成有减压阀，所述减压阀的进口与油口c连接，出口与所述第三换向阀的p口、第四换向阀的p口、第五换向阀的p口和第六换向阀的p口连接。

进一步地，所述减压阀与第三换向阀、第四换向阀、第五换向阀和第六换向阀之间设置有第二单向阀。

进一步地，所述阀体上还设置有电气接口e-1和电气接口e-2，所述电气接口e-1和电气接口e-2连接，形成电气通道，所述电气通道集成在阀体中。

进一步地，所述阀体上还设置有油口ed-1和油口ed-2，所述油口ed-1和油口ed-2连通，形成第七油道，所述第七油道集成在阀体中。

进一步地，所述阀体上还设置有油口gd-1和油口gd-2，所述油口gd-1和油口gd-2连通，形成第八油道，所述第八油道集成在阀体中。

进一步地，所述油口hd-2和油口hf-2上均安装有第一球阀。

进一步地，所述油口hd2和油口hf1均安装有快换接头。

进一步地，所述阀体上还设置有油口d1-1、油口d1-2、油口d2-1和油口d2-2，所述油口d1-1和油口d1-2连通，形成第九油道，所述油口d2-1和油口d2-2连通，形成第十油道，所述第九油道和第十油道集成在阀体中。

另一方面，本发明提供一种行走动力站液压系统，包括第一液压泵、第二液压泵、风扇泵、辅助泵、油箱、回油过滤器、泄油过滤器、回油集成块、泄油集成块、风扇马达、风扇、散热器以及所述的模式控制阀；

第一液压泵的a口与模式控制阀的油口a2连接，第一液压泵的b口与模式控制阀的油口b2连接，第一液压泵的p口与模式控制阀的油口c连接，第一液压泵的s口通过第二球阀与油箱连接；

第二液压泵的a口与模式控制阀的油口a1连接，第二液压泵的b口与模式控制阀的油口b1连接，第二液压泵的s口通过第三球阀与油箱连接；

风扇泵的b口依次连接有风扇马达和散热器，散热器的出口通过回油集成块与回油散热器连接，回油散热器的出口连接油箱，风扇泵的a口通过第四球阀与油箱连接，所述风扇设置在风扇泵的输出端；

辅助泵的s口与模式控制阀的油口s连接，辅助泵的p口与模式控制阀的油口p连接；

油箱与模式控制阀的油口hd1连接，并通过第五球阀与模式控制阀的油口st连接；

模式控制阀的油口hf1依次通过泄油集成块和泄油过滤器与油箱连接。

进一步地，还包括液压油加热器，所述液压油加热器与油箱连接。

此外，本发明还提供一种行走动力站，该行走动力站采用所提出的行走动力站液压系统。

有益效果：本发明的一个或多个方案与现有技术相比，具有以下优点：

(1)本发明实施例中的模式控制阀，集成了液压动力站的液压控制阀、液压管路、电气线路、加油通道、放油通道等多种功能，从而可以利用较小的空间完成以上需求的合理布置，因此能够减少液压系统的占用空间，从而能够减少液压动力站的设计尺寸。

(2)本发明的实施例中的行走动力站的液压系统，能够在露天钻机远距离行走、液压救援时提供液压动力，并且具有较好的散热性能，该液压系统利用了本发明的实施例中所提出的模式控制阀，从而在实现上述液压系统需求的情况下，占用的空间较小，从而有效减少了行走动力站的设计尺寸。

(3)本发明的实施例中所提出的行走动力站，利用了本发明所提出的液压系统，因此具有较小的体积。

附图说明

图1为本发明的实施例中模式控制阀的内部原理图；

图2为本发明的实施例中模式控制阀的立体结构图(正面视角)；

图3为本发明的实施例中模式控制阀的正面视图；

图4为本发明的实施例中模式控制阀的立体结构图(反面视角)；

图5为本发明的实施例中模式控制阀的背面视图；

图6为本发明的实施例中行走动力站的液压系统的原理图。

图中有：100、阀体；101、第一油道；102、第二油道；103、第三油道；104、第四油道；105、第一热油梭阀；106、第一冲洗溢流阀；107、第二热油梭阀；108、第二冲洗溢流阀；109、第一换向阀；110、第二换向阀；111、第三换向阀；112、第四换向阀；113、第五换向阀；114、第六换向阀；115、安全溢流阀；116、第一单向阀；117、减压阀；118、第二单向阀；119、电气通道；120、第五油道；121、第六油道；122、第七油道；123、第八油道；124、第一球阀；125、快换接头；126、第九油道；127、第十油道；200、第一液压泵；201、第二液压泵；202、风扇泵；203、辅助泵；204、油箱；205、回油过滤器；206、泄油过滤器；207、回油集成块；208、泄油集成块；209、风扇马达；210、风扇；211、散热器；212、第二球阀；213、第三球阀；214、第四球阀；215、第五球阀。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步的说明。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

并且，对于术语“第一”、“第二”等仅是为了便于描述，并不能理解为对数量等的限制，并且所提到的“连接”作广义的定义，既可以表示“机械连接”，也可表示“电连接”等。

图1示出了本发明的一个实施例中模式控制阀的内部原理图，图2-5示出了本发明的一个实施例中模式控制阀的结构图。结合图1-5，模式控制阀包括阀体100，所述阀体100上设置有油口b1-1、油口b1-2、油口a1-1、油口a1-2、油口t1、油口b2-1、油口b2-2、油口a2-1、油口a2-2、油口t2、油口p、油口s、油口pt、油口st、油口hd-1、油口hd-2、油口sr、油口pr、油口c、油口br1、油口br2、油口k1、油口k2、油口hf-1、油口hf-2。

在阀体100中，油口b1-1和油口b1-2连通，形成第一油道101；油口a1-1和油口a1-2连通，形成第二油道102；所述油口b2-1和油口b2-2连通，形成第三油道103；油口a2-1和油口a2-2连通，形成第四油道104；油口hd-1和油口hd-2连通，形成第五油道120；油口hf-1和油口hf-2连通，形成第六油道121。

其中，第一至第四油道，为行走动力站为露天钻机远距离行走提供液压动力时的供油时的液压油通道；第五油道120为液压油放油通道；第六油道121为液压油加油通道。

阀体100中集成有第一热油梭阀105、第一冲洗溢流阀106、第二热油梭阀107、第二冲洗溢流阀108、第一换向阀109、至少一个第二换向阀110、第三换向阀111、第四换向阀112、第五换向阀113。其中，第一热油梭阀105的p口与第二油道102连接，第一热油梭阀105的t口与第一油道101连接，第一热油梭阀105的a口与第一冲洗溢流阀106的进口连接，第一冲洗溢流阀106的出口与油口t1连接。第二热油梭阀107的p口与第四油道104连接，第二热油梭阀107的t口与第三油道103连接，第二热油梭阀107的a口与第二冲洗溢流阀108的进口连接，第二冲洗溢流阀108的出口与油口t2连接。第一换向阀109的a口与油口p连接，第一换向阀109的t口与油口pt连接，第一换向阀109的p口与油口pr连接。第二换向阀110的a口与油口s连接，第二换向阀110的t口与油口st连接，第二换向阀110的p口与油口sr连接。第三换向阀111的p口、第四换向阀112的p口、第五换向阀113的p口均与油口c连接，第三换向阀111的a口分别与油口br1和油口br2连接，第四换向阀112的a口分别与油口k1和油口k2连接，第五换向阀113的a口分别与油口x1和油口x2连接。

在本发明的一个实施例中，第二换向阀110为两个，两个第二换向阀110并联，即两个第二换向阀110的a口均与油口s连接，t口均与油口sr连接，p口均与油口st连接。设置两个第二换向阀110，可以增加过油量。

进一步地，在本发明的一个实施例中，第一换向阀109、第二换向阀110均为液控换向阀，因此，阀体100中还集成有第六换向阀114，所述第六换向阀114的p口与油口c连接，a口分别与第一换向阀109和第二换向阀110的阀芯连接，从而控制第一换向阀109、第二换向阀110进行换向控制。

在本发明的实施中，第三换向阀111、第四换向阀112、第五换向阀113、第六换向阀114优选的是电磁换向阀。

进一步地，阀体100中还集成有安全溢流阀115，所述安全溢流阀115的进口与油口p连接，出口与油口st连接。

此外，油口p与第一换向阀109的a口之间设置有第一单向阀116。

在本发明的一个实施例中，阀体100中还集成有减压阀117，其中，减压阀117的进口与油口c连接，出口与第三换向阀111的p口、第四换向阀112的p口、第五换向阀113的p口和第六换向阀114的p口连接。

在本发明的一个实施例中，减压阀117与第三换向阀111、第四换向阀112、第五换向阀113和第六换向阀114之间设置有第二单向阀118。

在本发明的一个实施例中，在阀体100上还设置有电气接口e-1和电气接口e-2，其中电气接口e-1和电气接口e-2连接，形成电气通道119，所述电气通道119集成在阀体100中。

在本发明的一个实施例中，阀体100上还设置有油口ed-1和油口ed-2，其中，油口ed-1和油口ed-2连通，形成第七油道122，所述第七油道122集成在阀体100中，第七油道122为发动机油放油通道。

在本发明的一个实施例中，阀体100上还设置有油口gd-1和油口gd-2，所述油口gd-1和油口gd-2连通，形成第八油道123，所述第八油道123集成在阀体100中，第八油道123为齿轮箱油放油通道。

在本发明的一个实施例中，油口hd-2和油口hf-2上均安装有第一球阀124。

在本发明的一个实施例中，所述油口hd2和油口hf1均安装有快换接头125。

在本发明的一个实施例中，阀体100上还设置有油口d1-1、油口d1-2、油口d2-1和油口d2-2，其中，油口d1-1和油口d1-2连通，形成第九油道126；油口d2-1和油口d2-2连通，形成第十油道127，所述第九油道126和第十油道127集成在阀体100中。第三换向阀111的t口、第四换向阀112的t口、第五换向阀113的t口、第六换向阀114的t口与第十油道127连接。第九油道126可以作为备用的油道，第十油道可以用做泄油油道。

本发明实施例中的模式控制阀，集成了液压动力站的液压系统中，液压控制阀、液压管路、电气线路、加油通道、放油通道等多种功能，从而可以利用较小的空间完成以上需求的合理布置，因此能够减少液压系统的占用空间，从而能够减少液压动力站的设计尺寸。

对于模式控制阀的原理及相应功能，结合行走动力站的液压系统进行说明。

行走动力站是为露天钻机提供外接动力的一种装置，对于露天钻机，在进行作业时，会遇到如下问题：

(1)露天钻机在远距离转移的时候，由于钻机上的高压电缆长度有限，行驶一段时间后需要停机并重新连接高压电接口，这样走走停停，效率非常低下；同时，频繁断开、连接高压电接口危险性极高；

(2)在矿区现场，偶尔会发生停电、电动机故障、发动机故障、辅助泵故障等问题，导致钻机失去动力，此时急需提供额外动力给钻机，实现将钻机立刻转移的目的。若遇到极端低温、雨雪天气，不允许钻机露天停机过夜，则移机需求更加迫切。

行走动力站要能够解决上述问题，因此行走动力站的液压系统必须能够提供以下功能：

(1)当露天钻机需要远距离行走时，为露天钻机提供远距离行走所需液压动力；

(2)露天钻机的液压救援，即在露天钻机因停电或故障时，为露天钻机提供动力，使得露天钻机能够顺利收回各工作机构，准备好移机状态，快速移机。

此外，由于行走动力站在工作时，会产生大量的热量，因此，行走动力站必须具有良好的散热性，为此，基于所提出的模式控制阀，如图6所示，本发明的液压系统包括第一液压泵200、第二液压泵201、风扇泵202、辅助泵203、油箱204、回油过滤器205、泄油过滤器206、回油集成块207、泄油集成块208、风扇马达209、风扇210、散热器211以及本发明的实施例中的模式控制阀。

其中，第一液压泵200的a口与模式控制阀的油口a2连接，第一液压泵200的b口与模式控制阀的油口b2连接，第一液压泵200的p口与模式控制阀的油口c连接，第一液压泵200的s口通过第二球阀212与油箱204连接。

第二液压泵201的a口与模式控制阀的油口a1连接，第二液压泵201的b口与模式控制阀的油口b1连接，第二液压泵201的s口通过第三球阀213与油箱204连接。

风扇泵202的b口依次连接有风扇马达209和散热器211，散热器211的出口通过回油集成块207与回油散热器211连接，回油散热器211的出口连接油箱204，风扇泵202的a口通过第四球阀214与油箱204连接；风扇210设置在风扇泵202的输出端。

辅助泵203的s口与模式控制阀的油口s连接，辅助泵203的p口与模式控制阀的油口p连接；油箱204与模式控制阀的油口hd1连接，并通过第五球阀215与模式控制阀的油口st连接；模式控制阀的油口hf1依次通过泄油集成块208和泄油过滤器206与油箱204连接。

在本发明的实施例中，回油集成块207和泄油集成块208可以是多条液压管路的连接接头，使得多条管路可以连接在一处。第一液压泵200和第二液压泵201采用的是闭式液压泵，可以构成闭合液压回路。

在液压动力站使用时，将露天钻机的液压系统与模式控制阀的相应接口连接。

在露天钻机远距离行走时，通过逻辑阀组将露天钻机原来的液压泵的液压动力切断，避免行走动力站的液压动力进入电动钻机原来的液压系统。当启动行走动力站的发动机，则行走动力站上的第一液压泵200和第二液压泵201将输出的液压油分别送入左行走马达和右行走马达，驱动两个液压马达工作，从而驱动电动钻机进行远距离转移。

当电动钻机不需要远距离行走时，通过控制逻辑阀组，将露天钻机原来的液压泵的液压动力与两个行走马达接通，并将行走动力站液压动力系统与钻机液压执行机构切断，此时，电动钻机依靠原有的高压电提供动力给自身的液压泵，驱动行走马达工作，从而驱动电动钻机移动。

在电动钻机远距离行走时，由于行走动力站能够持续为电动钻机持续提供动力，因此可以将高压电缆收起，不会因为高压电缆长度不足而停机，从而提高了电动钻机的效率。并且，无需频繁的断开、连接高压电缆，降低了危险性；此外，因为不用人工挪动电缆，从而省时省力。

第三换向阀111可以在露天钻机远距离行走时，控制露天钻机上的逻辑阀组；第四换向阀112可以用于控制左行走马达和右行走马达的制动解锁；第五换向阀113可以用于控制左行走马达和右行走马达进行双速控制。

在进行露天钻机远距离行走时，第一热油梭阀105、第一冲洗溢流阀106可以用于从第一油道101和第二油道102的液压油进行冷却冲洗；第二热油梭阀107、第一冲洗溢流阀106可以用于从第三油道103和第四油道104的液压油进行冷却冲洗。

并且，当模式控制阀中设置有减压阀117时，第一液压泵200的p口的压力超过减压阀117的额定压力时，液压油能够泄油，避免对第一液压泵200造成损坏。

当模式控制阀中设置有第二单向阀118时，可以防止高压油回流到第一液压泵200中，对第一液压泵200造成损坏。

当为露天钻机提供液压救援时，将露天钻机的油箱与模式控制阀的油口sr连接，露天钻机自身的液压系统与油口pr连接。辅助泵203运转，并控制第二换向阀110到左工作位，开始从露天钻机的油箱中吸油，液压油经过第二换向阀110进入辅助泵203，然后在辅助泵203的作用下，辅助泵203的p口的高压油经过第一换向阀109传递至钻机的液压系统中，从而将液压动力输送到露天钻机的液压系统中，并经露天钻机的液压系统中的多路阀进入各个执行机构。当操作人员进入钻机的驾驶室，通过操作手柄即可驱动与多路阀连接的各执行机构动作，从而完成钻机转移前的准备工作。利用本发明的液压系统，为钻机的液压系统供油，实现钻机在由于停电、电动机故障、发动机故障、辅助泵故障等原因而失去动力、无法进行转移的情况下，能够为露天钻机的液压系统提供动力，从而实现露天钻机的快速移动。

在本发明的一个实施例中，第一换向阀109和第二换向阀110均采用的是液控换向阀，那么此时，第一液压泵200会工作，从第一液压泵200的p口出来的液压油通过模式控制阀的第六换向阀114，第六换向阀114切换到左工作位，此时液压油经第六换向阀114进入第一换向阀109和第二换向阀110的阀芯，从而控制第一换向阀109和第二换向阀110进行切换。第一换向阀109和第二换向阀110采用液控换向阀，会使得在液压救援时，可靠性更高。

当包括两个第二换向阀110时，可以保证从露天钻机的油箱中吸油的流量，从而在液压救援时，满足液压油流量需求。

设置第一单向阀116可以防止高压油对辅助泵203的冲击，从而造成辅助泵203的损坏。

利用本发明的实施例中的液压系统，当电动钻机需要远距离行走时，将露天钻机的左行走马达的进油口连接在油口b1-2上，左行走马达的出油口连接在油口a1-2上，将露天钻机的右行走马达的进油口连接在油口b2-2上，右行走马达的进油口连接在油口a2-2上。并且将模式控制阀的油口br1和油口br2与露天钻机上用于控制左行走马达和右行走马达的逻辑阀组连接，模式控制阀的油口k1和k2分别与左行走马达和右行走马达的进油口连接，模式控制阀的油口x1和x2分别与左行走马达和右行走马达的出油口连接。

在行走动力站散热时，在利用本发明的实施例中的散热系统进行液压行走动力站的散热时，发动机启动后，带动风扇泵202和辅助泵203旋转，风扇泵202输出高压油至风扇马达209，风扇马达209在高压油的作用下驱动风扇210旋转，输出风量吹向散热器211，实现散热功能。风扇马达209出油口的低压油进入散热器211，然后进入回油过滤器205，最后进入油箱204。同时，辅助泵203输出的液压油直接进入散热器211，与风扇泵202输出的液压油一起实现液压系统的散热，利用本发明实施例中的液压系统，通过辅助泵203辅助风扇泵202进行散热，从而能够对实现液压行走动力站液压系统的高效可靠散热。

在本发明的实施例中，行走动力站上配置有一台柴油发动机，可以为各个液压泵提供动力。

本发明的实施例中的行走动力站的液压系统，能够在露天钻机远距离行走、液压救援时提供液压动力，并且具有较好的散热性能，该液压系统利用了本发明的实施例中所提出的模式控制阀，从而在实现上述液压系统需求的情况下，占用的空间较小，从而有效减少了行走动力站的设计尺寸。

进一步地，在本发明的实施例中，行走动力站液压系统，还包括液压油加热器216，液压油加热器216与油箱204连接，从而可以在较为寒冷的工况环境下为液压油加热，使得液压系统可以正常工作。

此外，本发明提供一种行走动力站，该行走动力站配置有本发明的实施例中的液压系统，因此具有较小的体积。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。