专利名称：工程机械及其泵送机构、泵送液压补油系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种泵送液压补油系统。本发明还涉及一种包括所述泵送液压补油系统的泵送机构和工程机械。
背景技术：
混凝土泵送机构中，具有两油缸和两混凝土缸,一油缸和一混凝土缸共用一活塞杆，两油缸内活塞作行程相反的运动，从而带动两混凝土缸内的砼活塞作行程相反的运动，则两混凝土缸完成混凝土交替吸进和泵出的动作。当然，该种结构形式也可以用于泵送其他介质。为实现两油缸作行程相反运动，两油缸的两无杆腔相连通或两有杆腔相连通，SP液压油的流动路径为自一油缸有杆腔进、另一油缸有杆腔出，两无杆腔形成连通腔；或自一油缸无杆腔进、另一油缸无杆腔出，两有杆腔形成连通腔。在压力油压强一定的情况下，自·有杆腔进油时，由于活塞杆的存在，活塞受力面积较小(相对于无杆腔)，则所受压力较小，此时液压系统的工作模式为低压模式；相对地，自无杆腔进油时，液压系统的工作模式为高压模式。由于液压系统在工作中存在液压油泄漏，油缸的行程会因连通腔中的液压油泄漏而不一致，因此需要进行补油。请参见图I和图2，图I为现有技术中低压模式补油方案的液压示意图；图2为现有技术中高压模式补油方案的液压示意图。如图I中，以图I方位为视角，当连通腔内的液压油产生泄漏后，第一油缸11的第一活塞111运行至无杆腔下端终点位置(下止点位置)时，第二油缸12的第二活塞121因液压油的泄漏而无法运行至有杆腔的上端终点位置(上止点位置)。为了解决两油缸因泄漏而导致的行程不一致问题，现有技术中采用了补油方案。如图I和图2所示，在两油缸的下端的侧面分别设置有补油口 al、b2，上端的侧面分别设置补油口 bl、a2。油缸的上端和下端补油口处均设有补油油路，补油油路由单向阀和节流孔组成。结合图I和图2，第一油缸11下端以及第二油缸12下端均设有单向阀131、第一节流孔151 ;第一油缸11上端以及第二油缸12上端的补油口处均设有单向阀132、第二节流孔152 (为便于理解，图I和图2采取省略方式，图I和图2合并于一体为现有技术的方案，即任一油缸的上下端均设有补油口和相应的补油油路)。结合图I和图2，低压模式液压油自第一油缸11的有杆腔进，第二油缸12的有杆腔出，当无杆连通腔内的液压油过少时，第一油缸11的第一活塞111运行至下端两补油口 al之间，第一油缸11的有杆腔的压力油有一部分流经单向阀131、第一节流孔151进入其无杆腔，再自其无杆腔流入第二油缸12无杆腔，达到为连通腔补油的目的；当无杆连通腔内液压油过多时，连通腔内多余的液压油又可以通过第二油缸12上端的单向阀132、第二节流孔152，进入第二油缸12的有杆腔，再回流至油箱，实现换油。第二油缸12的补油方式和第一油缸11的补油方式一致。高压模式与低压模式的原理相同，不再赘述。上述补油方式需要在油缸的缸筒上开设补油口，可以参见图3，图3为现有技术中油缸的结构示意图，第一油缸11缸筒的一端在活塞行程处设有补油口 al，另一端在活塞行程处设有补油口 bl。这样，当活塞通过补油口时，有可能被刮伤，导致活塞使用寿命降低，影响油缸的性能；而且补油口的开设也降低了油缸的强度。有鉴于此，如何改进泵送机构中液压补油系统，在满足补油功能的前提下，不影响油缸活塞的使用寿命，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的目的为提供一种泵送液压补油系统，该泵送液压补油系统中的补油口设于油缸的非活塞行程处，有效实现补油的同时，避免活塞与补油口之间的摩擦，可以提高活塞的使用寿命，且能够提高油缸的强度。本发明的另一目的为提供一种泵送机构和工程机械。为达到本发明的第一目的，本发明提供一种泵送液压补油系统，具有两个能够在有杆腔连通模式下工作的油缸，两所述油缸均具有活塞的两止点位置；还具有至少一个·所述油缸上与有杆腔对应的非活塞行程处设有有杆腔补油口 ；补油换向阀，所述有杆腔补油口通过所述补油换向阀与进油路和回油路实现通断；所述进油路和所述回油路上均设有节流结构；控制器和与其连接的止点位置检测元件，所述止点位置检测元件至少检测一个油缸的活塞到达一止点位置的信号；所述控制器设定补油时间，并根据止点位置检测元件的检测信号，控制所述补油换向阀在至少一活塞运行至止点位置后切换位置，以使所述有杆腔补油口连通进油路和回油路，在补油时间后切换位置以使所述有杆腔补油口与进油路和回油路断开。优选地，还包括压力传感器，所述压力传感器检测所述泵送液压补油系统中的压力，所述控制器根据所述压力传感器检测的压力信号，设定所述补油时间。优选地，还包括温度传感器，所述温度传感器检测所述泵送液压补油系统中的温度，所述控制器根据所述温度传感器检测的温度信号，设定所述补油时间。优选地，每一所述油缸上均设置一个所述止点位置检测元件，并且一所述油缸的止点位置检测元件检测该油缸的活塞到达上止点位置的信号，则另一所述油缸的止点位置检测元件检测该油缸的活塞到达下止点位置的信号；或者，每一油缸上均设置有两个所述止点位置检测元件，且每一油缸上的两个所述止点位置检测元件分别检测该油缸的活塞到达上止点位置、下止点位置的信号。优选地，两所述油缸上均设有所述有杆腔补油口，两所述有杆腔补油口通过所述补油换向阀分别与进油路和回油路连通或断开。优选地，所述补油换向阀为三位四通换向阀。优选地，所述补油换向阀的四个油口处均设有节流结构。为达到本发明的上述目的，本发明还提供一种泵送液压补油系统，具有两个能够在无杆腔连通模式下工作的油缸，两所述油缸均具有活塞的两止点位置；还具有至少一个所述油缸上与无杆腔对应的非活塞行程处设有无杆腔补油口 ；补油换向阀，所述无杆腔补油口通过所述补油换向阀与进油路和回油路实现通断；所述进油路和所述回油路上均设有节流结构；控制器和与其连接的止点位置检测元件，所述止点位置检测元件至少检测一个油缸的活塞到达一止点位置的信号；所述控制器设定补油时间，并根据止点位置检测元件的检测信号，控制对应的所述补油换向阀在至少一活塞运行至止点位置后切换位置，以使所述无杆腔补油口连通进油路和回油路，在补油时间后切换位置以使所述无杆腔补油口与进油路和回油路断开。优选地，还包括压力传感器，所述压力传感器检测所述泵送液压补油系统中的压力，所述控制器根据所述压力传感器检测的压力信号，设定所述补油时间。优选地，还包括温度传感器，所述温度传感器检测所述泵送液压补油系统中的温度，所述控制器根据所述温度传感器检测的温度信号，设定所述补油时间。优选地，每一所述油缸上均设置一个所述止点位置检测元件，并且一所述油缸的止点位置检测元件检测该油缸的活塞到达上止点位置的信号，则另一所述油缸的止点位置检测元件检测该油缸的活塞到达下止点位置的信号；或者，每一油缸上均设置有两个所述止点位置检测元件，且每一油缸上的两个所述止点位置检测元件分别检测该油缸的活塞到达上止点位置、下止点位置的信号。优选地，两所述油缸上均设有所述无杆腔补油口，两所述无杆腔补油口通过所述·补油换向阀分别与进油路和回油路连通或断开。优选地，所述补油换向阀为三位四通换向阀。优选地，所述补油换向阀的四个油口处均设有节流结构。本发明提供的上述两种泵送液压补油系统，通过均设有节流结构的进油路、回油路建立的液压半桥调节连通腔的压力，以实现正常换向的同时进行连通腔油液的交换，并自动补偿连通腔油量变化所导致的两油缸行程不一致的问题，即完成连通腔液压油的补油、泄油以及换油过程。在此基础之上，该发明将补油口设于油缸上的非活塞行程处，则活塞在运行过程中，不会与补油口产生刮擦，活塞的运行更为顺畅，相较于现有技术，磨损得以有效降低，使用寿命得以延长。此外，本发明在补油过程中，只需要检测任意一个油缸的活塞到达一止点位置的信号，控制较为简单。为达到本发明的另一目的，本发明还提供一种泵送机构和工程机械，泵送机构具有泵送液压系统和由所述泵送液压系统驱动的泵送缸，所述泵送液压系统中设有如上述任一方案所述的泵送液压补油系统，所述工程机械具有该泵送机构。由于上述泵送液压补油系统具有上述技术效果，具有该泵送液压补油系统的泵送机构和工程机械也具有相同的技术效果。
图I为现有技术中低压模式补油方案的液压示意图；图2为现有技术中高压模式补油方案的液压示意图；图3为现有技术中油缸的结构示意图；图4为本发明所提供一种无杆腔连通模式下的泵送液压补油系统的结构示意图；图5为本发明所提供另一种无杆腔连通模式下的泵送液压补油系统的结构示意图；图6为本发明所提供一种有杆腔连通模式下的泵送液压补油系统的结构示意图。图7为液压半桥原理图；图8为本发明所述提供又一种无杆腔连通模式下的泵送液压补油系统；
图9为本发明所述提供再一种无杆腔连通模式下的泵送液压补油系统。
具体实施例方式本发明的核心为提供一种泵送液压补油系统，该泵送液压补油系统中的补油口设于油缸的非活塞行程处，有效实现补油的同时，避免活塞与补油口的摩擦，可以提高活塞的使用寿命，且能够提高油缸的强度。本发明的另一核心为提供一种泵送机构。为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。请参考图4至图6，图4为本发明所提供一种无杆腔连通模式泵送液压补油系统的结构示意图；图5为本发明所提供另一种无杆腔连通模式泵送液压补油系统的结构示意图；图6为本发明所提供一种有杆腔连通模式泵送液压补油系统的结构示意图。需要说明的是，图4和图6将液压系统拆分表述无杆腔连通模式和有杆腔连通模式，主要为便于直观地理解，二者结合为既适用于无杆腔连通模式工作，也适用于有杆腔连通模式工作的泵送液压补油系统。
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与现有技术相同，该具体实施方式
中的泵送液压补油系统，具有两油缸，即图4中所示的第一油缸21和第二油缸22，分别具有第一活塞211和第二活塞221，且两油缸均具有活塞的两止点位置，即活塞运行至油缸两端的终点位置，两止点位置之间的距离决定了活塞的行程，为便于描述，以图4的方位为视角进行说明，第一油缸21和第二油缸22均具有上止点位置和下止点位置。图4显示的为无杆腔连通模式，有杆腔进油、回油，两油缸的无杆腔连通形成连通腔；图6显示的为有杆腔连通模式，无杆腔进油、回油，两有杆腔连通形成连通腔。本实施例中，无杆腔连通模式下的液压补油系统具有两个补油口，分别为第一无杆腔补油口 213、第二无杆腔补油口 223，有杆腔连通模式下的液压补油系统也具有两个补油口，分别为第一有杆腔补油口 214和第二有杆腔补油口 224(图4中仅示出第一无杆腔补油口 213和第二无杆腔补油口 223，对应两油缸在无杆腔连通模式下的连通腔，即无杆腔补油口 ；图6示出了第一有杆腔补油口 214和第二有杆腔补油口 224，对应两油缸在有杆腔连通模式下的连通腔，即有杆腔补油口)。液压系统处于无杆腔连通模式时(有杆腔进油或回油)，第一无杆腔补油口 213和第二无杆腔补油口 223工作，液压系统处于有杆腔连通模式时(无杆腔进油或回油)，第一有杆腔补油口 214和第二有杆腔补油口 224工作；第一无杆腔补油口 213和第一有杆腔补油口 214分别设于第一油缸21上与无杆腔、有杆腔对应的非活塞行程处，第二无杆腔补油口 223和第二有杆腔补油口 224分别设于第二油缸22上与无杆腔、有杆腔对应的非活塞行程处。此处所述的非活塞行程处，指的是油缸上不与活塞周面接触的位置，比如，上止点位置与上端盖之间的缸筒部分、下止点位置与下端盖之间的缸筒部分，或油缸的端盖部分。由上述内容可知，第一无杆腔补油口 213、第二无杆腔补油口 223分别为第一油缸21和第二油缸22的无杆腔补油口，第一有杆腔补油口 214和第二有杆腔补油口 224分别为第一油缸21和第二油缸22的有杆腔补油口，该实施方式中各油缸的有杆腔补油口和无杆腔补油口均为一个，实际上，也可以多于一个，当然，根据实际需要，按照该实施方式设置已经可以满足要求。如图4和图5所示，无杆腔连通模式下，第一油缸21和第二油缸22的有杆腔通过第一主换向阀231连通油泵和油箱。该泵送液压补油系统中设置了第一补油换向阀241、第一无杆腔补油口 213和第二无杆腔补油口 223，第一无杆腔补油口 213和第二无杆腔补油口223通过第一补油换向阀241连通或断开进油路或回油路。如图6所示，有杆腔连通模式下，第一油缸21和第二油缸22的有杆腔通过第二主换向阀232连通油泵和油箱。该泵送液压补油系统设置第二补油换向阀242，第一有杆腔补油口 214、第二有杆腔补油口 224和第二补油换向阀242的连接方式，与第一无杆腔补油口 213、第二无杆腔补油口 223、第一补油换向阀241的连接方式相同。第一补油换向阀241与进油路、回油路的通路上均设有节流结构，节流结构可为节流孔，如图4中所示的第一节流孔Φ ρ 和第二节流孔C>Dtl。请结合图7理解，图7为液压半桥原理图。节流孔Φ ρ和节流孔ODt分别位于进油路和回油路上，Pr表示进油路和回油路之间的连通处的压力，Px为进油路压力，节流孔的设置使该结构形成了液压半桥，使得Pr满足下述公式
权利要求
1.一种泵送液压补油系统，具有两个能够在有杆腔连通模式下工作的油缸，两所述油缸均具有活塞的两止点位置；其特征在于，还具有 至少一个所述油缸上与有杆腔对应的非活塞行程处设有有杆腔补油口； 补油换向阀，所述有杆腔补油口通过所述补油换向阀与进油路和回油路实现通断；所述进油路和所述回油路上均设有节流结构； 控制器和与其连接的止点位置检测元件，所述止点位置检测元件至少检测一个油缸的活塞到达一止点位置的信号；所述控制器设定补油时间，并根据止点位置检测元件的检测信号，控制所述补油换向阀在至少一活塞运行至止点位置后切换位置，以使所述有杆腔补油口连通进油路和回油路，在补油时间后切换位置以使所述有杆腔补油口与进油路和回油路断开。
2.根据权利要求I所述的泵送液压补油系统，其特征在于，还包括压力传感器，所述压 力传感器检测所述泵送液压补油系统中的压力，所述控制器根据所述压力传感器检测的压力信号，设定所述补油时间。
3.根据权利要求I所述的泵送液压补油系统，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器检测所述泵送液压补油系统中的温度，所述控制器根据所述温度传感器检测的温度信号，设定所述补油时间。
4.根据权利要求I所述的泵送液压补油系统，其特征在于，每一所述油缸上均设置一个所述止点位置检测元件，并且一所述油缸的止点位置检测元件检测该油缸的活塞到达上止点位置的信号，则另一所述油缸的止点位置检测元件检测该油缸的活塞到达下止点位置的信号；或者，每一油缸上均设置有两个所述止点位置检测元件，且每一油缸上的两个所述止点位置检测元件分别检测该油缸的活塞到达上止点位置、下止点位置的信号。
5.根据权利要求I至4中任一所述的泵送液压补油系统，其特征在于，两所述油缸上均设有所述有杆腔补油口，两所述有杆腔补油口通过所述补油换向阀分别与进油路和回油路连通或断开。
6.根据权利要求5所述的泵送液压补油系统，其特征在于，所述补油换向阀为三位四通换向阀。
7.根据权利要求6所述的泵送液压补油系统，其特征在于，所述补油换向阀的四个油口处均设有节流结构。
8.—种泵送液压补油系统，具有两个能够在无杆腔连通模式下工作的油缸，两所述油缸均具有活塞的两止点位置；其特征在于，还具有 至少一个所述油缸上与无杆腔对应的非活塞行程处设有无杆腔补油口 ； 补油换向阀，所述无杆腔补油口通过所述补油换向阀与进油路和回油路实现通断；所述进油路和所述回油路上均设有节流结构； 控制器和与其连接的止点位置检测元件，所述止点位置检测元件至少检测一个油缸的活塞到达一止点位置的信号；所述控制器设定补油时间，并根据止点位置检测元件的检测信号，控制对应的所述补油换向阀在至少一活塞运行至止点位置后切换位置，以使所述无杆腔补油口连通进油路和回油路，在补油时间后切换位置以使所述无杆腔补油口与进油路和回油路断开。
9.根据权利要求8所述的泵送液压补油系统，其特征在于，还包括压力传感器，所述压力传感器检测所述泵送液压补油系统中的压力，所述控制器根据所述压力传感器检测的压力信号，设定所述补油时间。
10.根据权利要求8所述的泵送液压补油系统，其特征在于，还包括温度传感器，所述温度传感器检测所述泵送液压补油系统中的温度，所述控制器根据所述温度传感器检测的温度信号，设定所述补油时间。
11.根据权利要求8所述的泵送液压补油系 统，其特征在于，每一所述油缸上均设置一个所述止点位置检测元件，并且一所述油缸的止点位置检测元件检测该油缸的活塞到达上止点位置的信号，则另一所述油缸的止点位置检测元件检测该油缸的活塞到达下止点位置的信号；或者，每一油缸上均设置有两个所述止点位置检测元件，且每一油缸上的两个所述止点位置检测元件分别检测该油缸的活塞到达上止点位置、下止点位置的信号。
12.根据权利要求8至11中任一项所述的泵送液压补油系统，其特征在于，两所述油缸上均设有所述无杆腔补油口，两所述无杆腔补油口通过所述补油换向阀分别与进油路和回油路连通或断开。
13.根据权利要求12所述的泵送液压补油系统，其特征在于，所述补油换向阀为三位四通换向阀。
14.根据权利要求13所述的泵送液压补油系统，其特征在于，所述补油换向阀的四个油口处均设有节流结构。
15.一种泵送机构，具有泵送液压系统和由所述泵送液压系统驱动的泵送缸，其特征在于，所述泵送液压系统中设有如权利要求I至14中任一项所述的泵送液压补油系统。
16.一种工程机械，其特征在于，具有如权利要求15所述的泵送机构。
全文摘要
本发明公开了一种泵送液压补油系统，具有有杆腔补油口，设于油缸上的非活塞行程处；补油换向阀，补油口均通过补油换向阀与进油路或回油路实现通断；补油换向阀与进油路、回油路的通路上均设有节流结构；控制器和与其连接的止点位置检测元件，控制器设定补油时间，根据止点位置检测信息，控制补油换向阀在至少一活塞运行至止点位置后切换至连通位置，在补油时间后切换至断开位置。该泵送液压补油系统，通过设置节流结构建立液压半桥调节连通腔的压力，完成连通腔液压油的补油、泄油以及换油；且补油口设于非活塞行程处，则活塞在运行过程中，不会与补油口产生刮擦，磨损得以有效降低，使用寿命得以延长。本发明还公开一种工程机械及泵送机构。
文档编号F15B15/28GK102734263SQ20121024391
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年2月17日
发明者刘永东, 易小刚, 贺电 申请人:三一重工股份有限公司