专利名称：一种液压系统的切换阀装置和履带起重机用液压系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及液压技术领域，尤其涉及一种液压系统的切换阀装置和履带起重机用液压系统。
背景技术：
随着履带起重机向超大吨位方向发展,工况越来越复杂,执行机构数量也越来越多，运行安全、平稳、可靠性要求更高。传统的履带起重机液压系统一般采用开式系统，对于履带起重机开式液压系统中平衡阀、多路阀、马达等的匹配是难点，若匹配不好就会有抖动、下滑、速度慢、效率低下、卷扬不同步等问题。国外一些履带起重机厂家一般采用较先进的闭式液压系统，闭式系统具有回路压力损失小，运行平稳、可控性强且结构紧凑等优点。通常闭式系统中用一油泵驱动一种执行机构，对泵的数量需求较高。如采用切换阀进行油路切换，则可以减少泵的使用数量。
目前履带起重机开式系统中采用的多路换向阀，可以实现一泵对多执行机构的驱动。首先，现有技术是应用于开式液压系统，依靠多路阀进行换向，但由于其滑阀结构，有泄漏、通流能力弱，压力损失大，发热量大，成本相对较高。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的一个技术问题是提供一种液压系统的切换阀装置，可以实现一泵驱动两个执行机构。一种液压系统的切换阀装置，包括第一控制阀组、第二控制阀组、泵进油口 AU、泵回油口 B11，第一进油口 A12，第一回油口 B12、第二进油口 A13、第二回油口 B13 ;所述第一控制阀组包括第一插装阀Cl、第二插装阀C2、第一电磁阀YlOl和第一逆流单向阀Dl ;所述第二控制阀组包括第三插装阀C3、第四插装阀C4、第二电磁阀Y102和第二逆流单向阀D5 ;所述泵进油口 All、所述第一插装阀Cl和所述第一进油口 A12形成第一进油通路；所述第一回油口 B12、所述第二插装阀(C2)和所述泵回油口 Bll形成第一回油通路；所述泵进油口 All、所述第三插装阀C3和第二进油口 A13形成第二进油通路；所述第二回油口 B13、所述第四插装阀C4和所述泵回油口 Bll形成第二回油通路；所述第一电磁阀YlOl分别与第一插装阀Cl、第二插装阀C2连接；所述第一逆流单向阀Dl的一端分别与第三插装阀C3、第四插装阀C4连接，另一端连接在所述第一进油通路上；所述第二电磁阀Y102分别与第三插装阀C3、第四插装阀C4连接；所述第二逆流单向阀D5的一端分别与第一插装阀Cl、第二插装阀C2连接，另一端连接在第二进油通路上；在驱动第一执行机构的状态下，所述第一电磁阀YlOl控制所述第一插装阀Cl和第二插装阀C2开通，使压力油进入所述第一进油通路输入第一执行机构，并且第一执行机构的回油通过所述第一回油通路返回；第一进油通路中的压力油通过所述第一逆流单向阀Dl进入第三插装阀C3和第四插装阀C4，控制所述第三插装阀C3和第四插装阀C4封闭，断开所述第二进油通路和第二回油通路；在驱动第二执行机构的状态下，所述第二电磁阀Y102控制所述第三插装阀C3和第四插装阀C4开通，使压力油进入所述第二进油通路输入第二执行机构；第二执行机构的回油通过所述第二回油通路返回；第二进油通路中的压力油通过所述第二逆流单向阀D5进入第一插装阀Cl和第二插装阀C2，控制第一插装阀Cl和第二插装阀C2封闭，断开所述第一进油通路和第一回油通路。根据本发明的切换阀装置的一个实施例，进一步的，在第一进油通路上设置第一溢流阀Yl ;在第二进油通路上设置第三溢流阀Y3。根据本发明的切换阀装置的一个实施例，进一步的，在第一回油通路上设置第二溢流阀Y2 ;在第二回油通路上设置第四溢流阀Y4。根据本发明的切换阀装置的一个实施例，进一步的，所述第一控制阀组还包括第三逆流单向阀D2 ;所述第三逆流单向阀D2的一端分别与第三插装阀C3和第四插装阀C4连接，另一端连接在所述第一回油通路上；在驱动第一执行机构的状态下，第一回油通路中的 压力油通过第三逆流单向阀D2进入第三插装阀(C3)和第四插装阀C4，控制所述第三插装阀C3和第四插装阀C4封闭，断开所述第二进油通路和第二回油通路。根据本发明的切换阀装置的一个实施例，进一步的，所述第二控制阀组还包括第四逆流单向阀D6 ;所述第四逆流单向阀D6的一端分别与第一插装阀Cl和第二插装阀C2连接，另一端连接在所述第二回油通路上；在驱动第二执行机构的状态下，第二回油通路中的压力油通过第四逆流单向阀D6进入第一插装阀Cl和第二插装阀C2，控制第一插装阀Cl和第二插装阀C2封闭，断开所述第一进油通路和第一回油通路。根据本发明的切换阀装置的一个实施例，进一步的，所述切换阀装置还包括第五逆流单向阀D3;所述第五逆流单向阀D3的一端与所述第一进油通路连接，另一端连接测压仪。根据本发明的切换阀装置的一个实施例，进一步的，在所述第一进油通路、第二进油通路、第一回油通路和第二回油通路上都设置测压点；在所述测压点上都设置测压传感器。根据本发明的切换阀装置的一个实施例，进一步的，所述切换阀装置还包括报警装置；当所述第一进油通路、第二进油通路、第一回油通路或第二回油通路中的油压大于设定的压力阈值时，则所述压力传感器向所述报警装置发送报警信号。一种履带起重机用液压系统，包括上述的液压系统的切换阀装置。本发明的液压系统的切换阀装置，可以实现一泵驱动两个执行机构，能够有效防止误动作，并且功率利用率较高，结构简单，工艺性好，可以满足对液压系统的大流量，高压力的需求。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为根据本发明的液压系统的切换阀装置的一个实施例的油路切换示意图；图2为根据本发明的液压系统的切换阀装置的一个实施例的示意图。
具体实施例方式下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。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。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。下面结合图和实施例对本发明的技术方案进行多方面的描述。图I为根据本发明的液压系统的切换阀装置的一个实施例的油路切换示意图；如图所示，泵I输出压力油需要驱动第一执行机构3和第二执行机构4，通过本发明的切换阀装置2实现一泵驱动两个执行机构。图2为根据本发明的液压系统的切换阀装置的一个实施例的示意图。如图所示，液压系统的切换阀装置包括第一控制阀组、第二控制阀组、泵进油口 AU、泵回油口 B11，第·一进油口 A12，第一回油口 B12、第二进油口 A13、第二回油口 B13。第一控制阀组包括第一插装阀Cl、第二插装阀C2、第一电磁阀YlOl和第一逆流单向阀Dl ;第二控制阀组包括第三插装阀C3、第四插装阀C4、第二电磁阀Y102和第二逆流单向阀D5 ;泵进油口 All、第一插装阀Cl和第一进油口 A12形成第一进油通路。第一回油口 B12、第二插装阀C2和泵回油口 Bll形成第一回油通路；泵进油口All、第三插装阀C3和第二进油口 A13形成第二进油通路；第二回油口 B13、第四插装阀C4和泵回油口 Bll形成第二回油通路。插装阀是一种具有控制功能的元件组成的组件，插入阀块而构成的阀，主要实现液路的通或断，与普通液压控制阀组合使用时，实现对系统油液方向、压力和流量的控制。电磁阀是用电磁控制的工业设备，用在工业控制系统中调整介质的方向、流量、速度和其他的参数。电磁阀可以配合不同的电路来实现预期的控制，而控制的精度和灵活性都能够保证。电磁阀有很多种，不同的电磁阀在控制系统的不同位置发挥作用。逆流单向阀是一种用于液压系统中防止油流反向流动的阀，通过的介质只能沿单一方向流出，如回流则阀门关闭。第一电磁阀YlOl分别与第一插装阀Cl、第二插装阀C2连接。第一逆流单向阀Dl的一端分别与第三插装阀C3、第四插装阀C4连接，另一端连接在第一进油通路上。第二电磁阀Y102分别与第三插装阀C3、第四插装阀C4连接。第二逆流单向阀D5的一端分别与第一插装阀Cl、第二插装阀C2连接，另一端连接在第二进油通路上。在驱动第一执行机构的状态下，第一电磁阀YlOl控制第一插装阀Cl和第二插装阀C2开通，使压力油进入第一进油通路输入第一执行机构，并且第一执行机构的回油通过第一回油通路返回；第一进油通路中的压力油通过第一逆流单向阀Dl进入第三插装阀C3和第四插装阀C4，控制第三插装阀C3和第四插装阀C4封闭，断开第二进油通路和第二回油通路。在驱动第二执行机构的状态下，第二电磁阀Y102控制第三插装阀C3和第四插装阀C4开通，使压力油进入第二进油通路输入第二执行机构；第二执行机构的回油通过第二回油通路返回；第二进油通路中的压力油通过第二逆流单向阀D5进入第一插装阀Cl和第二插装阀C2，控制第一插装阀Cl和第二插装阀C2封闭，断开第一进油通路和第一回油通路。根据本发明的一个实施例，在第一进油通路上设置第一溢流阀Yl ;在第二进油通路上设置第三溢流阀Y3。在第一回油通路上设置第二溢流阀Y2 ;在第二回油通路上设置第四溢流阀Y4。溢流阀在液压设备中主要起定压溢流作用，稳压，系统卸荷和安全保护作用。切换阀每个油路上都设置了溢流阀，消除系统峰值压力，确保系统安全可靠。一般设定，第一溢流阀Yl和第三溢流阀Y3的压力阈值为35MPa，第二溢流阀Y2和第四溢流阀Y4的压力阈值为lOMPa。根据本发明的一个实施例，第一控制阀组还包括第三逆流单向阀D2。第三逆流单向阀D2的一端分别与第三插装阀C3和第四插装阀C4连接，另一端连接在第一回油通路上。在驱动第一执行机构的状态下，第一回油通路中的压力油通过第三逆流单向阀D2进入第三插装阀(C3)和第四插装阀C4，控制第三插装阀C3和第四插装阀C4封闭，断开第二进油通路和第二回油通路。第二控制阀组还包括第四逆流单向阀D6 ;第四逆流单向阀D6的一端分别与第一 插装阀Cl和第二插装阀C2连接，另一端连接在第二回油通路上；在驱动第二执行机构的状态下，第二回油通路中的压力油通过第四逆流单向阀D6进入第一插装阀Cl和第二插装阀C2，控制第一插装阀Cl和第二插装阀C2封闭，断开第一进油通路和第一回油通路。根据本发明的一个实施例，切换阀装置还包括第五逆流单向阀D3;第五逆流单向阀D3的一端与第一进油通路连接，另一端连接测压仪。在第一进油通路、第二进油通路、第一回油通路和第二回油通路上都设置测压点；在测压点上都设置测压传感器(在图2中未画出)。切换阀装置还包括报警装置(在图2中为画出)。当第一进油通路、第二进油通路、第一回油通路或第二回油通路中的油压大于设定的压力阈值时，则压力传感器向报警装置发送报警信号。根据本发明的一个实施例，所使用的泵为液压泵与液压马达。所使用的插装阀为一种具有弹簧腔和位于弹簧腔上部的上腔的插装阀，通过弹簧腔中弹簧的伸缩控制上腔的闭合，从而控制插装阀的开通和闭合。当油路切换至第一执行机构时，泵的压力油出口连接All 口，泵的吸油口连接Bll口。电磁阀Yioi得电，插装阀C1、C2弹簧腔直接通过电磁阀YlOl左位回位，泵的出口压力油直接进入插装阀Cl上腔克服很小的弹簧力将插装阀打开，此时压力油将直接通过A12 口进入执行机构工作油口，回油将进入B12 口和打开的插装阀C2，通过Bll连接至泵吸油口。压力油通过逆流单向阀Dl进入右侧插装阀C3、C4弹簧腔，弹簧的伸长，将上腔锁死，防止第二控制阀组打开而产生的误操作。当油路切换至第二执行机构时，电磁阀Y102得电，插装阀C3、C4弹簧腔直接通过电磁阀Y102左位回位，泵的出口压力油直接进入插装阀C3上腔克服很小的弹簧力将插装阀打开，此时压力油将直接通过A13 口进入执行机构工作油口，回油将进入B13 口和打开的插装阀C4，通过Bll连接至泵吸油口。压力油通过逆流单向阀D5进入插装阀Cl、C2弹簧腔，弹簧的伸长，将上腔锁死，防止第一控制阀组打开而产生的误操作。在各个油路上设置了 M11、M12A、M12B、M13A、M13B测压点，用于随时监测各个油路压力。逆流单向阀D4的作用是从与AlUBll连接的油路中选择具有较大压力的油路，提供控制油源。T 口是切换阀装置内部的泄漏通道。
根据本发明的一个实施例，履带起重机用液压系统包括上述的液压系统的切换阀
>J-U ρ α装直。闭式液压系统，即液压泵与液压马达通过管路进行对接，形成封闭的循环系统，对泵的需求数量较多，泵组布置较困难，且成本较高。本发明可以实现大吨位履带起重机多执行机构的操作控制，用较少数量的闭式泵驱动较多数量的执行机构，发动机功率利用率较高。另外本发明采用的切换阀装置，结构简单，阀芯动作灵敏，应用灵活，工艺性好，压力损失小，无泄漏，可以满足大流量，高压力的需求。
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。
权利要求
1.一种液压系统的切换阀装置，其特征在于，包括第一控制阀组、第二控制阀组、泵进油口(All)、泵回油口(B11)，第一进油口(A12)，第一回油口(B12)、第二进油口(A13)、第二回油口(B13)； 所述第一控制阀组包括第一插装阀(Cl)、第二插装阀(C2)、第一电磁阀(YlOl)和第一逆流单向阀(Dl);所述第二控制阀组包括第三插装阀(C3)、第四插装阀(C4)、第二电磁阀(Y102)和第二逆流单向阀(D5)； 所述泵进油口(All)、所述第一插装阀(Cl)和所述第一进油口(A12)形成第一进油通路；所述第一回油口(B12)、所述第二插装阀(C2)和所述泵回油口(Bll)形成第一回油通路；所述泵进油口(All)、所述第三插装阀(C3)和第二进油口(A13)形成第二进油通路；所述第二回油口(B13)、所述第四插装阀(C4)和所述泵回油口(Bll)形成第二回油通路； 所述第一电磁阀(YlOl)分别与第一插装阀(Cl)、第二插装阀(C2)连接；所述第一逆流单向阀(Dl)的一端分别与第三插装阀(C3)、第四插装阀(C4)连接，另一端连接在所述第一进油通路上；所述第二电磁阀(Y102)分别与第三插装阀(C 3)、第四插装阀(C4)连接；所述第二逆流单向阀(D5)的一端分别与第一插装阀(Cl)、第二插装阀(C2)连接，另一端连接在第二进油通路上； 在驱动第一执行机构的状态下，所述第一电磁阀(YlOl)控制所述第一插装阀(Cl)和第二插装阀(C2)开通，使压力油进入所述第一进油通路输入第一执行机构，并且第一执行机构的回油通过所述第一回油通路返回；第一进油通路中的压力油通过所述第一逆流单向阀(Dl)进入第三插装阀(C3)和第四插装阀(C4)，控制所述第三插装阀(C3)和第四插装阀(C4)封闭，断开所述第二进油通路和第二回油通路； 在驱动第二执行机构的状态下，所述第二电磁阀(Y102)控制所述第三插装阀(C3)和第四插装阀(C4)开通，使压力油进入所述第二进油通路输入第二执行机构；第二执行机构的回油通过所述第二回油通路返回；第二进油通路中的压力油通过所述第二逆流单向阀(D5)进入第一插装阀(Cl)和第二插装阀(C2)，控制第一插装阀(Cl)和第二插装阀(C2)封闭，断开所述第一进油通路和第一回油通路。
2.如权利要求I所述的切换阀装置，其特征在于 在第一进油通路上设置第一溢流阀(Yl);在第二进油通路上设置第三溢流阀(Y3)。
3.如权利要求2所述的切换阀装置，其特征在于 在第一回油通路上设置第二溢流阀(Y2);在第二回油通路上设置第四溢流阀(Y4)。
4.如权利要求I所述的切换阀装置，其特征在于 所述第一控制阀组还包括第三逆流单向阀(D2);所述第三逆流单向阀(D2)的一端分别与第三插装阀(C3)和第四插装阀(C4)连接，另一端连接在所述第一回油通路上； 在驱动第一执行机构的状态下，第一回油通路中的压力油通过第三逆流单向阀(D2)进入第三插装阀(C3)和第四插装阀(C4)，控制所述第三插装阀(C3)和第四插装阀(C4)封闭，断开所述第二进油通路和第二回油通路。
5.如权利要求4所述的切换阀装置，其特征在于 所述第二控制阀组还包括第四逆流单向阀(D6);所述第四逆流单向阀(6)的一端分别与第一插装阀(Cl)和第二插装阀(C2)连接，另一端连接在所述第二回油通路上； 在驱动第二执行机构的状态下，第二回油通路中的压力油通过第四逆流单向阀(D6 )进入第一插装阀(Cl)和第二插装阀(C2)，控制第一插装阀(Cl)和第二插装阀(C2)封闭，断开所述第一进油通路和第一回油通路。
6.如权利要求I所述的切换阀装置，其特征在于，所述切换阀装置还包括第五逆流单向阀(D3); 所述第五逆流单向阀(D3)的一端与所述第一进油通路连接，另一端连接测压仪。
7.如权利要求I所述的切换阀装置，其特征在于， 在所述第一进油通路、第二进油通路、第一回油通路和第二回油通路上都设置测压点；在所述测压点上都设置测压传感器。
8.如权利要求7所示的切换阀装置，其特征在于，所述切换阀装置还包括报警装置； 当所述第一进油通路、第二进油通路、第一回油通路或第二回油通路中的油压大于设定的压力阈值时，则所述压力传感器向所述报警装置发送报警信号。
9.一种履带起重机用液压系统，其特征在于，包括如权利要求I至8任意一项所述的液压系统的切换阀装置。
全文摘要
本发明提供了一种液压系统的切换阀装置和履带起重机用液压系统，在驱动第一执行机构的状态下，第一电磁阀(Y101)控制第一插装阀(C1)和第二插装阀(C2)开通，使压力油输入第一执行机构；第一逆流单向阀(D1)控制第三插装阀(C3)和第四插装阀(C4)封闭。在驱动第二执行机构的状态下，第二电磁阀(Y102)控制第三插装阀(C3)和第四插装阀(C4)开通，使压力油进入第二执行机构；第二逆流单向阀(D5)控制第一插装阀(C1)和第二插装阀(C2)封闭。本发明的液压系统的切换阀装置和履带起重机用液压系统，可以实现一泵驱动两个执行机构，能够有效防止误动作，并且功率利用率较高，结构简单，工艺性好，可以满足对液压系统的大流量，高压力的需求。
文档编号F15B11/16GK102900718SQ20121037039
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月28日 优先权日2012年9月28日
发明者刘可, 李德芳, 李候清 申请人:徐工集团工程机械股份有限公司