一种液压控制系统及混凝土泵送设备的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种液压控制系统及混凝土泵送设备，该液压控制系统包括：变量液压泵；具有两个腔室的液压回转马达，设置在两个腔室的外接油路上的开关控制阀；控制液压回转马达停止和换向的换向阀；检测第一腔室和第二腔室的压力差的压力传感器；与压力传感器和开关阀连接的控制器，在所述液压变量泵停止给所述液压回转马达供油，且压力力传感器检测的压力差值超出设定的压力差值时，控制开关阀打开。在上述技术方案中，通过设置在液压控制系统上的开关阀以及控制器来调整停止时液压回转马达内的两个腔室的液压差，从而改善了液压回转马达在停止转动时的回转情况，提高了液压回转马达停止时的稳定性。
【专利说明】一种液压控制系统及混凝土泵送设备
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液压系统的【技术领域】，尤其涉及到一种液压控制系统及混凝土泵送设备。
【背景技术】
[0002]臂架式混凝土泵车通过臂架的变幅或回转可方便地改变布料点，其中臂架的回转通常由液压回转马达或回转油缸来驱动，液压回转马达驱动方式最为常见。通常因混凝土泵车臂架重量大且力臂很长，其转动惯量很大。这给臂架回转精确控制带来较大难度。而在混凝土泵车臂架回转动作过程中，其回转制动的稳定性直接影响布料点的定位及操作安全。
[0003]如图1、图2和图3所示，图1、图2和图3分别示出了现有技术中臂架回转液压控制系统处于不同工作状态时的液压原理图，其中，发动机I驱动变量液压泵2，输出的压力油经过换向阀3 (通常带手动操作功能)的右位或左位后进入到回转平衡阀组4，并最终进入到液压回转马达4内，并驱动液压回转马达4的顺时针(如图2)或逆时针(如图3)回转，进而实现泵车臂架顺时针或逆时针的回转动作。当混凝土臂架回转停止时换向阀3工作在中位，如图1所示。
[0004]现假设混凝土泵车臂架顺时针回转，如图2所示，此时换向阀3工作在右位，液压回转马达4的A腔通高压油，B腔的液压油接回油箱。当臂架回转停止时，换向阀3由右位移动至中位，变量液压泵2的压力油直接回油箱卸荷，液压回转马达4的A腔与变量液压泵2间油路断开且B腔的油液不能流出只能流入。但由于泵车臂架的转动惯量很大，当换向阀3已经达到中位时，臂架仍在回转，但A腔无油液进入且B腔压力油无法排出，导致A腔压力减小而B腔压力增大，此种变化趋势持续一段时间后臂架顺时针回转停止。此时液压回转马达4的B腔因油液不能流出而被压缩积蓄了较高压力，该压力在臂架顺指针回转停止后会使液压回转马达4向相反方向即逆时针转动，因而液压回转马达4带动臂架逆时针转动。此时臂架的逆时针转动同样会经过“逆时针回转-停止-顺时针回转”过程。如此往复直至将混凝土臂架的回转动能以热量的形式消耗完毕。造成臂架在停止时出现抖动，稳定性较差。
实用新型内容
[0005]本实用新型提供一种液压控制系统及混凝土泵送设备，用以解决现有技术中存在混凝土泵送设备的回转臂架在回转时的抖动问题。
[0006]本实用新型提供了一种液压控制系统，该液压控制系统包括:
[0007]变量液压泵；
[0008]具有第一腔室和第二腔室的液压回转马达，且所述第一腔室和第二腔室通过外接油路连接；
[0009]设置在所述外接油路上的开关控制阀；[0010]设置在所述变量液压泵与液压回转马达连接的油路上并控制所述液压回转马达停止和换向的换向阀；其中，连接所述第一腔室与所述换向阀的油口的油路为第一油路，连接所述第二腔室与所述换向阀的另一油口的油路为第二油路；
[0011]回转平衡阀组，包括分别设置在第一油路和第二油路上的通断控制阀组，所述通断控制阀组包括并联的单向阀和开关控制阀，其中，单向阀的导通方向为液压回转马达进油方向，开关控制阀导通方向为液压回转马达的出油方向，且设置在第一油路上的开关控制阀的导通油口与所述第二油路连通，设置在第二油路上的开关控制阀的导通油口与所述第一油路连通；
[0012]设置在所述第一油路和所述第二油路上并用于检测所述第一腔室和所述第二腔室的压力差的压力传感器；
[0013]与所述压力传感器和所述开关阀连接的控制器，在所述液压变量泵停止给所述液压回转马达供油，且所述压力力传感器检测的压力差值超出设定的压力差值时，控制所述开关阀打开。
[0014]在上述技术方案中，通过设置在液压控制系统上的开关阀以及控制器来调整停止时液压回转马达内的两个腔室的液压差，从而改善了液压回转马达在停止转动时的回转情况，提高了液压回转马达停止时的稳定性。
[0015]优选的，所述开关阀为二位二通电磁阀，所述第一油口与所述第一腔室连通，所述第二油口与所述第二腔室连通；在所述二位二通电磁阀位于左位时，所述第一腔室和第二腔室连通。通过二位二通电磁阀控制第一腔室和第二腔室的通断，具有较高的控制能力。
[0016]优选的，所述换向阀为三位六通电磁阀，且所述三位六通电磁阀的第一油口与油箱连通，第二油口与所述第一腔室连通，第三油口与所述第二腔室连通，第四油口和第五油口与所述变量液压泵连通，第六油口与油箱连通；其中，在所述三位六通电磁阀位于左位时，所述变量液压泵与所述第一腔室连通；在所述三位六通电磁阀位于中位时，所述变量液压泵与所述油箱连通；在所述三位六通电磁阀位于右位时，所述变量液压泵与所述第二腔室连通。通过三位六通电磁阀控制液压回转马达停止和换向，具有较高的控制能力。
[0017]优选的，所述回转平衡阀组还包括梭阀，所述梭阀的第一控制油口与所述第一油路连通，所述梭阀的第二控制油口与第二油路连通；所述液压回转马达还包括制动器，所述制动器的控制油口与所述梭阀的出油口连通。通过制动器进一步改善了液压回转马达在停止时的回转情况，进而提高了液压回转马达在停止时的稳定形。
[0018]优选的，所述回转平衡阀组还包括设置在所述第一油路和第二油路之间的两个溢流阀，且所述两个溢流阀的导通方向相反。改善了液压元器件承受的压力，提高了液压元器件的使用寿命。
[0019]本实用新型还提供了一种混凝土泵送设备，该混凝土泵送设备包括上述任一种液压控制系统。
[0020]在上述技术方案中，通过设置在液压控制系统上的开关阀以及控制器来调整停止时液压回转马达内的两个腔室的液压差，从而改善了液压回转马达在停止转动时的回转情况，提高了液压回转马达停止时的稳定性，进而提高了回转臂架的稳定性。
【专利附图】
【附图说明】[0021]图1为现有技术中液压控制系统的结构图；
[0022]图2为现有技术中的液压控制系统中的液压回转马达顺时针转动的工作原理图；
[0023]图3为现有技术中的液压控制系统中的液压回转马达逆时针转动的工作原理图；
[0024]图4为本实用新型实施例提供的液压控制系统的结构图；
[0025]图5为本实用新型实施例提供的液压控制系统中的液压回转马达顺时针转动的工作原理图；
[0026]图6为本实用新型实施例提供的液压控制系统中的液压回转马达逆时针转动的工作原理图。
【具体实施方式】
[0027]以下结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细说明。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实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0028]图4示出了本实用新型实施例提供的液压控制系统的结构，如图4所示，
[0029]变量液压泵2 ；
[0030]具有第一腔室和第二腔室的液压回转马达6，且第一腔室和第二腔室通过外接油路连接；
[0031]设置在外接油路上的开关控制阀；
[0032]设置在变量液压泵2与液压回转马达6连接的油路上并控制液压回转马达6换向的换向阀3 ;其中，连接第一腔室与换向阀3的油口的油路为第一油路I，连接第二腔室与换向阀3的另一油口的油路为第二油路9 ;
[0033]回转平衡阀组4，包括分别设置在第一油路I和第二油路9上的通断控制阀组，通断控制阀组包括并联的单向阀和开关控制阀，其中，单向阀的导通方向为液压回转马达6进油方向，开关控制阀导通方向为液压回转马达6的出油方向，且设置在第一油路I上的开关控制阀的导通油口与第二油路9连通，设置在第二油路9上的开关控制阀的导通油口与第一油路I连通；
[0034]设置在第一油路I和第二油路9上并用于检测第一腔室和第二腔室的压力差的压力传感器5 ；
[0035]与压力传感器5和开关阀7连接的控制器，在所述液压变量泵停止给所述液压回转马达供油，且压力力传感器检测的压力差值超出设定的压力差值时，控制开关阀7打开。
[0036]在上述实施例中，在液压回转马达6转到到设定位置后，变量液压泵2停止给液压回转马达6提供动力，然而，液压回转马达6的输出轴在惯性作用下，仍会继续转动，造成液压回转马达6的两个腔室内的油压发生变化，此时，与第一油路I和第二油路9连通并用于检测第一腔室和第二腔室的液压差的压力传感器5实时检测第一腔室和第二腔室的液压差并将其传送给控制器，当控制器接收到的第一腔室和第二腔室的液压差超过设定的液压差值时，控制器控制开关控制阀打开，使得第一腔室和第二腔室连通，从而平衡第一腔室和第二腔室的油压，有效果的改善了惯性力造成的液压回转马达6的抖动，提高了液压回转马达6输出轴在停止转动时的平稳性。
[0037]其中的开关阀7为二位二通电磁阀，第一油口与第一腔室连通，第二油口与第二腔室连通；在所述二位二通电磁阀位于左位时，所述第一腔室和第二腔室连通。当压力传感器5检测的第一腔室和第二腔室之间的液压差超过控制器内设定的液压差时，控制器控制所述二位二通电磁阀位于左位，此时，第一腔室和第二腔室导通，两个腔室内的液压差开始下降直至平衡，控制器控制二位二通电磁阀的阀芯移动至右位，第一腔室和第二腔室断开。从而改善了液压回转马达6的抖动情况，提高了液压回转马达6的稳定性。其中控制器内设定的液压差是根据实际的工作情况实验测得的，具体为在输出轴在惯性转动时，其转速近似为零时的第一腔室和第二腔室的油压差。
[0038]其中的换向阀3为三位六通电磁阀，且三位六通电磁阀的第一油口与油箱连通，第二油口与第一腔室连通，第三油口与第二腔室连通，第四油口和第五油口与变量液压泵2连通，第六油口与油箱连通；其中，在三位六通电磁阀位于左位时，变量液压泵2与第一腔室连通；在三位六通电磁阀位于中位时，变量液压泵2与油箱连通；在三位六通电磁阀位于右位时，变量液压泵2与第二腔室连通。
[0039]下面结合图4、图5和图6所示的本实施例提供的液压控制系统处于不同工作状态的原理图对本实施提供的液压控制系统进行详细说明。
[0040]其中，设置在第一油路I上的单向阀和开关控制阀为第一单向阀11和第一开关控制阀12，设置在第二油路9上的单向阀和开关控制阀为第二单向阀14和第二开关控制阀13，液压回转马达6的第一腔室为A腔室，第二腔室为B腔室，在液压控制系统工作时，如图5所示，图5示出了液压回转马达6顺时针转动时的原理图，此时，三位六通电磁阀位于左位，变量液压泵2与液压回转马达6的A腔室连通，油箱与B腔室连通，此时，第一油路I为进油路，第二油路9为回油路，变量液压泵2在发动机I的驱动下开始供油，变量液压泵2供出的高压油进入到第一油路1，并通过第一油路I上的第一单向阀11后进入到A腔室，同时，第一油路I内的液压油进入到设置在第二油路9上的第二开关控制阀13的导通油口内，顶开第二开关控制阀13的弹簧，将第二开关控制阀13打开，使得第二油路9导通，此时，A腔室内的液压油的油压大于B腔室内的油压，进入到A腔室内的液压油推动液压回转马达6转动，使得B腔室内的液压油被排出，排出的液压油经第二开关控制阀13后回到油箱。当液压回转马达6转动到设定的位置时，三位六通电磁阀换向到中位，此时，变量液压泵2与油箱连通，第一油路I和第二油路9均与油箱连通，由于第一油路I的油压下降，第二开关控制阀13在弹簧的作用下关闭，此时，第一开关控制阀12和第二开关控制阀13均关闭，在三位六通电磁阀运动到中位后，A腔室内停止进油，液压回转马达6的输出轴在惯性的作用下继续顺时针转动，造成A腔室增大，B腔室降低，由于A腔室和B腔室均无法出油，从而使得A腔室内的油压开始下降，B腔室内的油压开始上升，设置在第一油路I和第二油路9之间的压力传感器5开始检测A腔室和B腔室的液压差，当检测的液压差高于设定的液压差时，控制器控制二位二通电磁阀打开，B腔室内的油进入到A腔室内，A腔室和B腔室的液压差开始降低直至两个腔室的油压相同，由上述描述可以看出，通过A腔室和B腔室的液压差来阻止液压回转马达6的输出轴的惯性转动，当A腔室和B腔室的液压差过大时，通过二位二通电磁阀的通断调整两者之前的液压差，从而改善了液压差过大而造成的B腔室的油压驱动输出轴回转的情况，进而改善了液压回转马达6在转动时的抖动情况，提高了液压回转马达6在停止时的稳定性。图6所示的液压回转马达6逆时针转动时，其工作原理与液压回转马达6顺时针转动时的工作原理相近似，在此不再一一赘述。
[0041]作为一种有选方案，回转平衡阀组4还包括梭阀15，梭阀15的第一控制油口与第一油路I连通，梭阀15的第二控制油口与第二油路9连通；液压回转马达6还包括制动器10，制动器10的控制油口与梭阀15的出油口连通。以图5所示的顺时针为例，第一油路I的高压油通过梭阀15后进入到制动器10内，压缩制动器10内的弹簧，使得制动器10分离，从而使得液压回转马达6能够转动，当三位六通电磁阀运动到中位时，第一油路I和第二油路9均与油箱连通，制动器10在其弹簧的作用下恢复到其初始状态，阻止液压回转马达6的输出轴转动，进一步增强了液压回转马达6在停止时的稳定性。在第二油路9为进油路时，其工作原理与第一油路I与进油路时相近似，在此不再一一赘述。
[0042]为了提高液压控制系统中的液压元器件的安全性，上述实施例中的回转平衡阀组4还包括设置在第一油路I和第二油路9之间的两个溢流阀，且两个溢流阀的导通方向相反。在第一油路I或第二油路9为进油口时，当供油的油压过大时，可以通过设置在对应油路上的溢流阀进行将卸载，以图5所示的图示为例，当第一油路I上的油压过高时，可以通过第一油路I上的溢流阀直接流入到第二油路9上，并返回到油箱，从而改善了液压元器件的承受的油压，提高了液压元器件的使用寿命。
[0043]本实用新型还提供了一种混凝土泵送设备，该混凝土泵送设备包括上述任一种液压控制系统。该液压控制系统中的液压回转马达驱动回转臂架转动，在停止时，通过设置在液压控制系统上的开关阀7以及控制器来调整停止时液压回转马达6内的两个腔室的液压差，从而改善了液压回转马达6停止时的回转情况，提高了液压回转马达6停止时的稳定性，进而提高了回转臂架的稳定性。
[0044]显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种液压控制系统,其特征在于,包括: 变量液压泵； 具有第一腔室和第二腔室的液压回转马达，且所述第一腔室和第二腔室通过外接油路连接； 设置在所述外接油路上的开关控制阀； 设置在所述变量液压泵与液压回转马达连接的油路上并控制所述液压回转马达停止和换向的换向阀；其中，连接所述第一腔室与所述换向阀的油口的油路为第一油路，连接所述第二腔室与所述换向阀的另一油口的油路为第二油路； 回转平衡阀组，包括分别设置在第一油路和第二油路上的通断控制阀组，所述通断控制阀组包括并联的单向阀和开关控制阀，其中，单向阀的导通方向为液压回转马达进油方向，开关控制阀导通方向为液压回转马达的出油方向，且设置在第一油路上的开关控制阀的导通油口与所述第二油路连通，设置在第二油路上的开关控制阀的导通油口与所述第一油路连通； 设置在所述第一油路和所述第二油路上并用于检测所述第一腔室和所述第二腔室的压力差的压力传感器； 与所述压力传感器和所述开关阀连接的控制器，在所述液压变量泵停止给所述液压回转马达供油，且所述压力力传感器检测的压力差值超出设定的压力差值时，控制所述开关阀打开。
2.如权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述开关阀为二位二通电磁阀，所述第一油口与所述第一腔室连通，所述第二油口与所述第二腔室连通；在所述二位二通电磁阀位于左位时，所述第一腔室和第二腔室连通。
3.如权利要求2所述的液压控制系统，其特征在于，所述换向阀为三位六通电磁阀，且所述三位六通电磁阀的第一油口与油箱连通，第二油口与所述第一腔室连通，第三油口与所述第二腔室连通，第四油口和第五油口与所述变量液压泵连通，第六油口与油箱连通；其中，在所述三位六通电磁阀位于左位时，所述变量液压泵与所述第一腔室连通；在所述三位六通电磁阀位于中位时，所述变量液压泵与所述油箱连通；在所述三位六通电磁阀位于右位时，所述变量液压泵与所述第二腔室连通。
4.如权利要求1?3任一项所述的液压控制系统，其特征在于，所述回转平衡阀组还包括梭阀，所述梭阀的第一控制油口与所述第一油路连通，所述梭阀的第二控制油口与第二油路连通；所述液压回转马达还包括制动器，所述制动器的控制油口与所述梭阀的出油口连通。
5.如权利要求4所述的液压控制系统，其特征在于，所述回转平衡阀组还包括设置在所述第一油路和第二油路之间的两个溢流阀，且所述两个溢流阀的导通方向相反。
6.一种混凝土泵送设备，其特征在于，包括如权利要求1?5任一项所述的液压控制系统。
【文档编号】E04G21/04GK203702701SQ201420074061
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年2月20日 优先权日:2014年2月20日
【发明者】秦晓峰, 刘如意, 刘慧琼 申请人:中联重科股份有限公司