专利名称：液压缸行走设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及液压缸应用技术领域，特别涉及一种液压缸行走设备。
背景技术：
目前，矿用轨道设备的行走部分，一般采用马达或者电机驱动。具体而言，采用马达驱动时，内燃机带动液压泵，液压泵输出高压油，高压油经过控制阀驱动低速液压马达，从而实现设备行走；采用电机驱动时，采用蓄电池为电动机供电，电机输出经减速机减速后驱动设备行走。然而，上述两种方案的缺陷和不足在于马达驱动部分和电机驱动部分的外形尺寸较大；另外，这两种驱动方式所需的系统结构复杂，成本较高；另外，对于采用电机驱动的方式，需要考虑煤安认证，较为繁琐。因此，如何针对现有的矿用轨道行走设备进行改进，以便适应使用需要，是本领域技术人员亟待解决的技术难题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种液压缸行走设备，采用液压缸实现设备的行走和制动，有效减少了驱动部分的外形尺寸，另外，液压缸驱动所需的成本较低，且便于通过全液压控制，无需考虑煤安。本发明的液压缸行走设备包括本体、第一行走缸、第一制动器、第一制动缸、第二行走缸、第二制动器和第二制动缸；本体可移动地设置于轨道上，第一制动器和第二制动器设置于轨道上，第一制动缸和第二制动缸的一端分别连接于本体，另一端分别连接于第一制动器和第二制动器；第一制动缸设置于第一制动器上，用于控制第一制动器的打开和关闭；第二制动缸设置于第二制动器上，用于控制第二制动器的打开和关闭。进一步地，所述液压缸行走设备还包括进油油路、回油油路、第一换向阀和第二换向阀；第一换向阀的进油口接于进油油路，回油口接于回油油路，第一工作油口接于第一行走缸的无杆腔，第二工作油口接于第二行走缸的无杆腔，第一行走缸的有杆腔接于第二行走缸的有杆腔；第二换向阀的进油口接于进油油路和回油油路中的一个，回油口接于进油油路和回油油路中的另一个，第一工作油口接于第一制动缸的无杆腔和第二制动缸的有杆腔，第二工作油口接于第一制动缸的有杆腔和第二制动缸的无杆腔。进一步地，所述液压缸行走设备还包括第三换向阀，第三换向阀的第一工作油口和第二工作油口分别接于第二换向阀的进油口和回油口，第三换向阀的进油口和回油口分别接于进油油路和回油油路。进一步地，第三换向阀为液控阀；所述液压缸行走设备还包括第四换向阀，第四换向阀的进油口和回油口分别接于进油油路和回油油路，第四换向阀的第一工作油口和第二工作油口分别接于第三换向阀的两个液控端。进一步地，第一换向阀和第四换向阀为液控阀；所述液压缸行走设备还包括第一单向顺序阀、第二单向顺序阀、第三单向顺序阀和第四单向顺序阀；第一单向顺序阀和第二单向顺序阀的自由出油端分别连通于第一换向阀的第一工作油口和第二工作油口，自由进油端分别连通于第四换向阀的两个液控端；第三单向顺序阀和第四单向顺序阀的自由出油端分别连通于第二换向阀的进油口和回油口，自由进油端分别连通于第一换向阀的两个液控端。进一步地，第二换向阀为液控阀，所述进油油路包括第一进油油路和第二进油油路，第二换向阀的两个液控端分别接连通于第一进油油路和第二进油油路。进一步地，所述液压缸行走设备还包括第五换向阀和梭阀，第五换向阀为单侧液控阀；第五液控阀的工作油口接于第一换向阀的回油口，第五换向阀的进油口和回油口分别接于进油油路和回油油路，第五换向阀的液控端接于梭阀的输出端，梭阀的两个输入端分别接于第一进油油路和第二进油油路。进一步地，第一换向阀的第一工作油口与第一行走缸的无杆腔之间的油路上以及在第一换向阀的第二工作油口与第二行走缸的无杆腔之间的油路上分别设置有第一平衡阀和第二平衡阀。进一步地，所述液压缸行走设备还包括第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀、第一顺序阀和第二顺序阀，第二开关阀和第一顺序阀并联，第三开关阀和第二顺序阀并联，第一行走缸的有杆腔接于第一开关阀的第一油口和第一顺序阀的出油口，第一行走缸的无杆腔接于第二顺序阀的进油口，第二行走缸的有杆腔接于第一开关阀的第二油口和第二顺序阀的进油口，第一换向阀的第一工作油口和第二工作油口分别接于第二顺序阀和第一顺序阀的进油口。进一步地，所述液压缸行走设备还包括试验进油油路和试验回油油路，试验进油油路和试验回油油路分别连通于第一顺序阀和第二顺序阀的进油口。在使用过程中，可使第一制动器(第二制动器)处于开启状态，通过第二制动缸(第一制动缸)控制第二制动器(第一制动器)处于制动状态，再通过控制第二行走缸(第一行走缸)伸出、第一行走缸(第二行走缸)缩回，即可实现制动缸行走设备的行走；与现有技术相t匕，采用液压缸实现驱动，能够有效减少驱动部分的外形尺寸，另外，液压缸驱动所需的成本较低，并且，便于采用全液压控制，无需考虑煤安。在一种更具体的方案中，采用多个换向阀控制两个行走缸和两个制动缸的配合动作，实现了两个行走缸和两个制动缸的动作协调性。在一种更具体的方案中，各个换向阀均为液控阀，实现了全液压控制。
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为本发明实施例提供的一种液压缸行走设备的结构示意图；图2为图1所示液压缸行走设备的液压控制原理示意图。主要元件符号说明I 轨道2 本体
3第一行走缸4第一制动器5第一制动缸6第二行走缸7第二制动器8第二制动缸9梭阀10过滤器11、12、13、14、15 单向阀16第一换向阀25第二换向阀26第三换向阀27第四换向阀17第五换向阀21第一单向顺序阀 22第二单向顺序阀23第三单向顺序阀24第四单向顺序阀32第一平衡阀31第二平衡阀33第一顺序阀34第二顺序阀41第一开关阀43第二开关阀42第三开关阀
具体实施例方式应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。此外，在不冲突的情形下，本部分中的实施例以及实施例中的特征可以相互组合。请同时参考图1和图2，下面将结合实施例对本发明作详细说明。结合图1所示，该实施例的液压缸行走设备的机械组成包括本体2、第一行走缸3、第一制动器4、第一制动缸5、第二行走缸6、第二制动器7、第二制动缸8。另外,为了描述的方便，同时便于公众理解，图中还示出轨道1，但应当说明的是，本发明实施例提供的液压缸行走设备可以不包括轨道I。其中，本体2可移动地设置于轨道I上，第一制动器4和第二制动器7设置于轨道I上，第一制动缸5和第二制动缸8的一端分别连接于本体2的第一位置和第二位置,第一制动缸5和第二制动缸8的另一端分别连接于第一制动器4和第二制动器7 ;第一制动缸5设置于第一制动器4上,用于控制第一制动器4的打开和关闭；第二制动缸8设置于第二制动器7上，用于控制第二制动器7的打开和关闭。具体实施时，第一制动器4和第二制动器7可采用常闭式弹簧制动器，当第一制动缸5和第二制动缸8缩回时，第一制动器4和第二制动器7处于打开状态，当第一制动缸5和第二制动缸8伸出时，第一制动器4和第二制动器7处于关闭状态(即制动状态)。在工作过程中，可使第一制动器4 (第二制动器7)处于关闭状态，通过第二制动缸8 (第一制动缸5)控制第二制动器7 (第一制动器4)处于制动状态，再通过控制第二行走缸6 (第一行走缸3)伸出、第一行走缸3 (第二行走缸6)缩回，往复循环，即可实现制动缸行走设备在轨道I上行走。结合图2所示，本实施例的液压缸行走设备的液压控制系统组成包括进油油路、回油油路、泄油油路、第一换向阀16、第二换向阀25、第三换向阀26、第四换向阀27、第一单向顺序阀21、第二单向顺序阀22、第三单向顺序阀23、第四单向顺序阀24、第一开关阀41、第二开关阀43、第三开关阀42、第一顺序阀33和第二顺序阀34。其中，进油油路包括第一进油油路和第二进油油路，第一进油油路和第二进油油路的入油端(对应于Pl 口和P2 口)用于外接压力油源，第一进油油路和第二进油油路的另一端(出油端)相连为各换向阀的进油口供油，回油油路的出油端(对应于T 口)用于外接油箱，泄油油路的出油端(对应于L 口)用于外接油箱。第二开关阀43和第一顺序阀33并联，第三开关阀42和第二顺序阀34并联，第一行走缸3的有杆腔接于第一开关阀41的第一油口和第一顺序阀33的出油口，第一行走缸3的无杆腔接于第二顺序阀34的进油口 ；第二行走缸6的有杆腔接于第一开关阀41的第二油口和第二顺序阀34的进油口，第二行走缸6的无杆腔接于第一顺序阀33的进油口。第一换向阀16、第二换向阀25、第三换向阀26和第四换向阀27均为液控阀；第一换向阀16的进油口接于进油油路，回油口接于回油油路，第一工作油口接于第二顺序阀34的进油口，第二工作油口接于第一顺序阀33的进油口。第二换向阀25的第一工作油口接于第一制动缸5的无杆腔和第二制动缸8的有杆腔,第二工作油口接于第一制动缸5的有杆腔和第二制动缸8的无杆腔；第二换向阀25的进油口和回油口分别接于第三换向阀26的第一工作油口和第二工作油口。第三换向阀26的进油口和回油口分别接于进油油路和回油油路。第四换向阀27的进油口和回油口分别接于进油油路和回油油路，第四换向阀27的第一工作油口和第二工作油口分别接于第三换向阀26的两个液控端。第一单向顺序阀21和第二单向顺序阀22的自由出油端分别连通于第一换向阀16的第一工作油口和第二工作油口，自由进油端分别连通于第四换向阀27的两个液控端；第三单向顺序阀23和第四单向顺序阀24的自由出油端分别连通于第二换向阀25的进油口和回油口，自由进油端分别连通于第一换向阀16的两个液控端。在本实施例中，第一顺序阀33和第二顺序阀34的设定压力大于第三单向顺序阀23和第四单向顺序阀24的设定压力，小于第一单向顺序阀21和第二单向顺序阀22的设定压力。在具体实施时，上述实施例的液压缸行走设备还可以作如下至少一种优化设计一、为了防止压力油倒流，可在第一进油油路和第二进油油路的出油端之前分别设置单向阀11和12，在第一换向阀16与进油油路之间的油路上设置单向阀15，在第四换向阀27与进油油路之间的油路上设置单向阀14，在第三换向阀26与进油油路之间的油路上设置有单向阀13。
二、在进油油路的出油端后连接一过滤器10，以便对输入的压力油进行过滤，提高压力油的清洁度。三、在第一换向阀16的第一工作油口和第二工作油口与第二顺序阀34和第一顺序阀33的进油口之间分别设置第一平衡阀32和第二平衡阀31，关于平衡阀在两个油路之间的连接关系可参见公知技术的描述或者图1中所示。四、为液压缸行走设备配置试验进油油路61和试验回油油油路62，并在该两个油路上连接有压力表51和52，实施时，可将试验进油油路61和试验回油油路62分别连通于第一顺序阀33和第二顺序阀34的进油口，从而便于进行初始状态的制动力测量实验。五、液压缸行走设备还包括第五换向阀17和梭阀9，第五换向阀17为单侧液控阀，第五换向阀17的进油口和回油口分别接于进油油路和回油油路，第五液控阀17的第一工作油口接于第一换向阀16的进油口，第五换向阀17的液控端接于梭阀9的输出端，梭阀9的两个输入端分别接于第一进油油路和第二进油油路，这样通过控制第五换向阀17的状态即可控制第一换向阀16的回油口状态。需要说明的是，上述各种实施例中，第一换向阀至少具有三个工作位置，在第一工作位置(图中所示为上位)，进油口与第二工作油口相通，回油口与第一工作油口相通，在第二工作位置(中位)，进油口截止，在回油口与第一工作油口和第二工作油口相通，在第三工作位置，进油口与第一工作油口相通，回油口与第二工作油口相通；此外，上述除第一换向阀外的其他换向阀，均至少具有两个工作位置，在第一工作位置，进油口与第一工作油口相通，回油口与第二工作油口相通，在第二工作位置，进油口与第二工作油口相通，回油口与第一工作油口相通。此外，上述各个顺序阀的泄油口分别接于泄油油路。下面结合上述其中较佳实施例和具体场景说明一下液压缸行走设备的工作原理1、制动器性能试验状态；在这种情形下，第一开关阀41和第二开关阀43关闭，第三开关阀42开启，试验进油油路61和试验回油油路62分别外接压力油源和油箱，第一进油油路和第二进油油路不外接压力油源；压力油将作用至第二行走缸6的无杆腔，而第二行走缸6的有杆腔将通过第三开关阀42连通于试验回油油路62，从而实现第二行走缸6的伸出动作，在这个过程中，通过压力表51和52的读数，即可得知第一制动器4和第二制动器7的初始制动力。2、正常工作状态；在这种情形下，试验进油油路61和试验回油油路62封闭，第一开关阀41开启，第二开关阀43和第三开关阀42关闭，进油油路的入油端(P 口)外接压力油源，T 口、L 口外接油箱；高压油进入P 口后，将分为六路；第一路压力油经梭阀9进入第五换向阀17的液控端，推动第五换向阀17的阀芯换向至下位；第二路压力油进入第二换向阀25的第一液控端，推动第二换向阀25的阀芯换向至上位；第三路压力油进入第四换向阀27进油口，此时，第四换向阀27处于下位，其进油口与第一工作油口相通；第四路压力油进入第一换向阀16的进油口，此时，第一换向阀16的两个液控端没有压力油作用，处于中位，其进油口截止；第五路压力油进入第四换向阀27的进油口，由于第四换向阀27工作于下位，压力油将作用至第三换向阀26的第一液控端,从而使第三换向阀26工作在上位；第六路压力油到达第三换向阀26的进油口，由于第三换向阀26处于上位，压力油到达第三单向顺序阀23的进油口和第二换向阀25的进油口，因第二换向阀25已被换向至上位，故该路压力油将进入第一制动缸5的有杆腔和第二制动缸8的无杆腔中。第一制动缸5缩回使第一制动器4关闭,第二制动缸8伸出使第二制动器7处于制动状态。当两制动缸都顶缸时，压力油压力上升，当压力上升至150bar时，第三单向顺序阀23开启，压力油由第三单向顺序阀23流过，到达第一换向阀16的第一液控端，使第一换向阀16换向至上位，此时，第四路压力油经第一换向阀16后到达第二单向顺序阀22的进油口以及第一平衡阀32和第二平衡阀31 (在流过第二平衡阀31时，第一平衡阀32开启)，然后，压力油经过第二平衡阀31后，到达第一顺序阀33的进油口和第二行走缸6的无杆腔，此时，第二行走缸6的有杆腔通过第一开关阀41连通于第一行走缸3的有杆腔，在压力油的作用下，第二行走缸6伸出，由于第一制动器4不处于制动状态而第二制动器处于制动状态，因此，在第二行走缸6的作用下，本体2在轨道I上前进。在第二行走缸6伸出的过程中，第一行走缸3缩回；当第二行走缸6顶缸时，压力油的压力上升，当压力达到165bar时，第一顺序阀33开启，压力油进入第一行走缸3和第二行走缸5的有杆腔，使两个行走缸都达到顶缸状态。此时压力油压力继续上升，当压力达到170bar时，第二单向顺序阀22开启，压力油进入第四换向阀27的第一液控端，将其换向至上位；然后，各阀动作顺序与前述类似，使第一行走缸3伸出、第二行走缸6缩回，从而推动本体2继续前进，实现第二次行走。按照上述方式，各阀依次重复动作，可以实现设备的连续行走。若将压力油源与第二进油油路的入油端(P2 口)连接，则可以实现本体2的后退。综上，与现有技术相比，上述各种实施例的液压缸行走设备采用液压缸实现驱动，能够有效减少驱动部分的外形尺寸，另外，液压缸驱动所需的成本较低，并且采用全液压控制，无需考虑煤安。需要说明的是，上述各种实施例中，采用全液控的方式实现，这样便于达到矿用标准，无需煤安验证，但在其他实施例中，若用于非矿用领域时，第一换向阀、第二换向阀等也可以采用电磁阀实现，由专门的控制电路控制第一换向阀和第二换向阀的状态。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。
权利要求
1.一种液压缸行走设备，其特征在于液压缸行走设备包括本体、第一行走缸、第一制动器、第一制动缸、第二行走缸、第二制动器和第二制动缸；本体可移动地设置于轨道上，第一制动器和第二制动器设置于轨道上，第一制动缸和第二制动缸的一端分别连接于本体，另一端分别连接于第一制动器和第二制动器；第一制动缸设置于第一制动器上，用于控制第一制动器的打开和关闭；第二制动缸设置于第二制动器上，用于控制第二制动器的打开和关闭。
2.如权利要求1所述的液压缸行走设备，其特征在于所述液压缸行走设备还包括进油油路、回油油路、第一换向阀和第二换向阀；第一换向阀的进油口接于进油油路，回油口接于回油油路，第一工作油口接于第一行走缸的无杆腔，第二工作油口接于第二行走缸的无杆腔，第一行走缸的有杆腔接于第二行走缸的有杆腔；第二换向阀的进油口接于进油油路和回油油路中的一个，回油口接于进油油路和回油油路中的另一个，第一工作油口接于第一制动缸的无杆腔和第二制动缸的有杆腔，第二工作油口接于第一制动缸的有杆腔和第二制动缸的无杆腔。
3.如权利要求2所述的液压缸行走设备，其特征在于，所述液压缸行走设备还包括第三换向阀，第三换向阀的第一工作油口和第二工作油口分别接于第二换向阀的进油口和回油口，第三换向阀的进油口和回油口分别接于进油油路和回油油路。
4.如权利要求3所述的液压缸行走设备，其特征在于，第三换向阀为液控阀；所述液压缸行走设备还包括第四换向阀，第四换向阀的进油口和回油口分别接于进油油路和回油油路，第四换向阀的第一工作油口和第二工作油口分别接于第三换向阀的两个液控端。
5.如权利要求4所述的液压缸行走设备，其特征在于，第一换向阀和第四换向阀为液控阀；所述液压缸行走设备还包括第一单向顺序阀、第二单向顺序阀、第三单向顺序阀和第四单向顺序阀；第一单向顺序阀和第二单向顺序阀的自由出油端分别连通于第一换向阀的第一工作油口和第二工作油口，自由进油端分别连通于第四换向阀的两个液控端；第三单向顺序阀和第四单向顺序阀的自由出油端分别连通于第二换向阀的进油口和回油口，自由进油端分别连通于第一换向阀的两个液控端。
6.如权利要求5所述的液压缸行走设备，其特征在于，第二换向阀为液控阀，所述进油油路包括第一进油油路和第二进油油路，第二换向阀的两个液控端分别接连通于第一进油油路和第二进油油路。
7.如权利要求6所述的液压缸行走设备，其特征在于，所述液压缸行走设备还包括第五换向阀和梭阀，第五换向阀为单侧液控阀；第五液控阀的第一工作油口接于第一换向阀的回油口，第五换向阀的进油口和回油口分别接于进油油路和回油油路，第五换向阀的液控端接于梭阀的输出端，梭阀的两个输入端分别接于第一进油油路和第二进油油路。
8.如权利要求2至7任一项所述的液压缸行走设备，其特征在于，第一换向阀的第一工作油口与第一行走缸的无杆腔之间的油路上以及在第一换向阀的第二工作油口与第二行走缸的无杆腔之间的油路上分别设置有第一平衡阀和第二平衡阀。
9.如权利要求2至7任一项所述的液压缸行走设备，其特征在于，所述液压缸行走设备还包括第一开关阀、第二开关阀、第三开关阀、第一顺序阀和第二顺序阀，第二开关阀和第一顺序阀并联，第三开关阀和第二顺序阀并联，第一行走缸的有杆腔接于第一开关阀的第一油口和第一顺序阀的出油口，第一行走缸的无杆腔接于第二顺序阀的进油口，第二行走缸的有杆腔接于第一开关阀的第二油口和第二顺序阀的进油口，第一换向阀的第一工作油口和第二工作油口分别接于第二顺序阀和第一顺序阀的进油口。
10.如权利要求9所述的液压缸行走设备，其特征在于，所述液压缸行走设备还包括试验进油油路和试验回油油路，试验进油油路和试验回油油路分别连通于第一顺序阀和第二顺序阀的进油口。
全文摘要
本发明公开了一种液压缸行走设备。液压缸行走设备包括本体、第一行走缸、第一制动器、第一制动缸、第二行走缸、第二制动器和第二制动缸；本体可移动地设置于轨道上，第一制动器和第二制动器设置于轨道上，第一制动缸和第二制动缸的一端分别连接于本体，另一端分别连接于第一制动器和第二制动器；第一制动缸设置于第一制动器上，用于控制第一制动器的打开和关闭；第二制动缸设置于第二制动器上，用于控制第二制动器的打开和关闭。本发明的液压缸行走设备采用液压缸实现驱动，能够有效减少驱动部分的外形尺寸，另外，液压缸驱动所需的成本较低，并且，便于采用全液压控制，无需考虑煤安。
文档编号B61C9/00GK103043058SQ201210578930
公开日2013年4月17日 申请日期2012年12月27日 优先权日2012年12月27日
发明者牟东, 邱国庆, 高明祥 申请人:三一重型装备有限公司