一种混凝土泵的液压系统及混凝土泵的制作方法

专利名称：一种混凝土泵的液压系统及混凝土泵的制作方法
技术领域：
一种混凝土泵的液压系统及混凝土泵 技术领域[0001]本实用新型涉及工程机械领域，特别涉及一种混凝土泵的液压系统及具有该液压 系统的混凝土泵。
背景技术：
[0002]混凝土泵的主油缸用于推动输送缸中的混凝土，摆动油缸用于使混凝土料斗中的 S阀或C阀换向。主油缸中液压油的压力大小取决于泵送混凝土的类型和泵送高度；摆动 油缸动作所需的液压油压力则主要取决于混凝土的类型。目前，混凝土泵的摆动油缸压力 大小大多由摆动油缸油路的溢流阀设定压力决定，不论泵送混凝土的类型如何，设定的溢 流压力为定值。为了使S阀或C阀摆动的迅速且到位，溢流阀设定的压力值常取泵送粘度 最高的混凝土时需要的压力值。这通常导致混凝土泵功率损失，浪费能源，而且会产生很大 的冲击和噪声，并加速S阀处结构件的磨损。[0003]现有的混凝土泵厂家对混凝土泵用的液压系统进行改进，通过检测主油缸的压 力，并据此使用控制系统控制安装在蓄能器处的减压阀达到控制蓄能器压力的目的。然而， 一方面，这种液压系统不适用于开式液压系统，因为开式液压系统中液压冲击较大，压力波 动大，压力数据准确性低，系统可靠性差；另一方面，这种液压系统结构复杂，混凝土泵的成 本较高。实用新型内容[0004]有鉴于此，本实用新型提出一种混凝土泵的液压系统及混凝土泵，其能够在主油 缸的液压油路的压力大于摆动油缸的液压油路的压力时，根据主油缸的液压油路的压力调 节摆动油缸液压油路的压力，节约能源，并且结构简单可靠，成本较低。[0005]一方面，本实用新型提供了一种混凝土泵的液压系统，包括向主油缸供油的主液 压系统和向摆动油缸供油的辅液压系统，其特征在于，所述主液压系统与所述辅液压系统 连通。[0006]进一步地，所述主液压系统包括主油泵、第一换向阀和主油缸，其中，所述主油泵 的出油口与所述第一换向阀的进油口连接，所述第一换向阀的工作油口与所述主油缸连 接，所述第一换向阀的回油口连接至油箱；[0007]所述辅液压系统包括辅油泵、第二换向阀和摆动油缸，其中，所述辅油泵的出油口 与所述第二换向阀的进油口连接，所述第二换向阀的工作油口与所述摆动油缸连接，所述 第二换向阀的回油口连接至所述油箱；并且[0008]所述主油泵的出油口还通过第一单向阀与所述第二换向阀的进油口连接。[0009]进一步地，还包括减压阀，所述减压阀的进油口同时与所述主油泵的出油口和所 述第一换向阀的进油口连接；所述减压阀的出油口与所述第一单向阀的进油口连接。[0010]进一步地，所述减压阀包括定比减压阀、定差减压阀或定值减压阀。[0011]进一步地，所述辅液压系统还包括蓄能器，所述蓄能器同时与所述辅油泵的出油口、所述第二换向阀的进油口连接、所述第一单向阀的出油口连接。[0012]进一步地，所述辅液压系统还包括第三换向阀，所述第三换向阀的进油口与所述辅油泵的出油口连接，[0013]所述第三换向阀的工作油口同时与所述第二换向阀的进油口、所述蓄能器连接，[0014]所述第三换向阀的回油口连接至所述油箱；[0015]所述第三换向阀具有第一工作状态和第二工作状态，其中，[0016]在所述第一工作状态下，所述第三换向阀的进油口与工作油口连通；在所述第二工作状态下，所述第三换向阀的进油口与回油口连通。[0017]进一步地，所述辅液压系统还包括检测所述蓄能器的压力，并根据所述蓄能器的压力控制所述第三换向阀换向的压力控制器，所述压力控制器与所述蓄能器连接。[0018]进一步地，所述第三换向阀为电磁换向阀，所述压力控制器包括压力继电器或压力传感器；[0019]或者，所述第三换向阀为液压换向阀，所述压力控制器为先导式压力控制阀。[0020]进一步地，所述辅液压系统还包括第二单向阀，[0021]所述第二单向阀的进油口与所述第三换向阀的工作油口连接，所述第二单向阀的出油口同时与所述第二换向阀的进油口、所述蓄能器以及所述第一单向阀的出油口连接。[0022]进一步地，所述主油泵和所述辅油泵均连接有溢流阀。[0023]本实用新型的另一方面还提供了一种混凝土泵，具有如上所述的任意一种混凝土泵的液压系统。本实用新型的主液压系统(即主油缸的液压油路)与辅液压系统(即摆动油缸的液压油路)连通，当主油缸的液压油路中的压力升高时，能够向摆动油缸的液压油路供油，驱动摆动油缸摆动。本实用新型的液压系统，一方面，在主油缸的液压油路的压力大于摆动油缸的液压油路的压力时，摆动油缸的液压油路压力能够随主油缸液压油路的压力变化而实时变化，实现可调，避免功率损失；另一方面，由主油缸的液压油路直接为摆动油缸提供压力油，使辅液压油路压力调控更准确、直接，结构简单可靠，成本较低。


[0025]构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中[0026]图1为本实用新型提供一种混凝土泵的液压系统实施例的结构示意图。[0027]附图标记说明[0028]I第一换向阀[0029]2减压阀[0030]3蓄能器[0031]4第二换向阀[0032]5摆动油缸[0033]6主油缸[0034]7主油泵[0035]8辅油泵[0036]9电磁换向阀[0037]10压力传感器[0038]11第一单向阀[0039]12第二单向阀具体实施方式
[0040]需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。[0041]本实用新型的基本思想在于将主油缸的液压油路与摆动油缸中(蓄能器处)液压油路连通，一方面，使摆动油缸的液压油路压力，随主油缸液压油路的压力变化而实时变化，实现可调，避免功率损失；另一方面，由主油缸的液压油路直接为摆动油缸提供压力油， 更准确直接，且结构简单可靠，成本低。[0042]
以下结合附图，对本实用新型的优选实施例作进一步详细说明[0043]如图1所示，本实用新型提供一种混凝土泵的液压系统实施例，其包括向主油缸6 供油的主液压系统和向摆动油缸5供油的辅液压系统，所述主液压系统与所述辅液压系统连通。[0044]本实用新型的主液压系统(即主油缸的液压油路)与辅液压系统(即摆动油缸的液压油路 )连通，当主油缸的液压油路中的压力升高时，能够向摆动油缸的液压油路供油，驱动摆动油缸摆动。本实用新型的液压系统一方面，在主油缸的液压油路的压力大于摆动油缸的液压油路的压力时，摆动油缸的液压油路压力能够随主油缸液压油路的压力变化而实时变化，实现可调，避免功率损失，节约能源；另一方面，由主油缸的液压油路直接为摆动油缸提供压力油，更准确直接，且该液压系统结构简单可靠，成本较低。[0045]作为本实用新型的一个优选的实施例，如图1所示，该液压系统包括主液压系统和辅液压系统。其中，主液压系统包括主油泵7、第一换向阀I和主油缸6 ;主油泵7的进油口与油箱连接，主油泵7的出油口连接至第一换向阀I的进油口，第一换向阀I的回油口与油箱连接；第一换向阀I优选三位四通阀，主油缸6包括两个液压油缸，第一换向阀I的两个工作油口分别连接至主油缸6的两个液压油缸，并且优选分别连接至两个液压油缸的无杆腔，两个液压油缸的有杆腔相互连通；主油泵7还连接有溢流阀。[0046]其中，第一换向阀I有三种工作状态，中位时，主液压系统无负载，液压油直接回流至油箱；左位时，压力油推动右侧的主油缸6伸出，右侧主油缸6的有杆腔中的液压油进入左侧主油缸6中的液压油中，驱使左侧的主油缸6收缩；右位时，主油缸6运动相反，左侧油缸伸出，右侧油缸收缩。第一换向阀I的换向，使得两个主油缸6交替伸缩，实现轮流泵送混凝土的目的。[0047]该第一换向阀I优选采用三位四通的电液换向阀或液控换向阀，也可以采用其他类型的换向阀。两个主油缸6的连接方式属于本领域的现有公知技术，也可以采用无杆腔相连，有杆腔与第一换向阀I的工作油口连接。[0048]辅液压系统包括辅油泵8、电磁换向阀9、第二单向阀12、压力传感器10、蓄能器3、 第二换向阀4、摆动油缸5。其中，辅油泵8的进油口与油箱连接，辅油泵8的出油口与电磁换向阀9的进油口连接，图示的电磁换向阀9优选为两位四通阀，该电磁换向阀9的工作油口与第二单向阀12的进油口连接，第二单向阀12的出油口同时与蓄能器3和第二换向阀 4的进油口连接；第二换向阀4优选为三位四通阀，摆动油缸5优选包括两个活塞杆相连的液压油缸，摆动油缸5的有杆腔均连接至油箱，第二换向阀4的两个工作油口分别连接至摆动油缸5的无杆腔；电磁换向阀9的回油口和第二换向阀4的回油口均连接至油箱；辅油泵 8还连接有溢流阀，蓄能器3还通过手动泄压油路连接至油箱。[0049]如主液压系统中的第一换向阀I的作用，该第二换向阀4优选三位四通电液换向阀或液控换向阀，能够实现两个摆动油缸5交替伸缩。同样，第二换向阀4可以采用其他类型换向阀。[0050]对于辅液压系统中的电磁换向阀9，其优选为两位四通阀，有第一、第二两种工作状态，如图1所示，处于左位时，辅油泵8为蓄能器3补油，对应其第一工作状态；处于右位时，辅油泵8通过电磁换向阀9直接连通油箱，对应其第二工作状态。压力传感器10能够检测蓄能器3中的压力，并根据蓄能器3中的压力向混凝土泵的总控制器发送信号，控制电磁换向阀9得电或失电，使其在左位和右位之间的转换。[0051]此外，如图1所示，主液压系统与辅液压系统之间通过减压阀2和第一单向阀11 直接连通，其中，减压阀2的进油口同时与主液压系统中的主油泵7的出油口、第一换向阀 I的进油口连接，减压阀2的出油口与第一单向阀11的进油口连接，第一单向阀11的出油口进而与辅液压系统中的蓄能器3、第二换向阀4的进油口以及第二单向阀12的出油口同时连接。[0052]根据上述对本实用新型的液压系统实施例的结构及连接关系进行了介绍，下面就上述实施例的工作过程进行讨论。[0053]首先，假设主液压系统的压力为Pl，Pl的值取决于泵送的混凝土的类型，其为变量；蓄能器压力为P2 ;辅液压系统压力P3，由辅液压系统中溢流阀设定，本实施例中设定为保证摆动油缸5正常换向的最小压力；其中减压阀2优选为定值减压阀，其输出压力可根据在最 恶劣工况下正常摆动换向所需要的压力值来设定，假定为P4，P4>P3。泵送混凝土的类型不同时，系统的工作状态如下[0054]1、泵送的混凝土粘度较低时[0055]泵送的混凝土粘度低，主油缸中液压油压力低，所以主液压系统的压力Pl较小， 满足P1〈P3，虽然主液压系统与辅液压系统之间连接有第一单向阀11，但是此时主液压系统压力较低，其无法也不需要向蓄能器3中补油，蓄能器3里的压力油来自辅油泵8，此时 P2=P3。[0056]2、泵送的混凝土粘度较高时[0057]随着泵送的混凝土粘度的升高，主油缸6中液压油压力升高，而摆动油缸5所需的摆动压力也逐渐升高。当主液压系统的压力Pl升高至P4 > Pl > P3时，此时摆动油缸5 需要更大的压力才能正常摆动，主液压系统开始向蓄能器3中补油。主液压系统中的压力油通过定值减压阀2和第一单向阀11进入蓄能器3，蓄能器3的压力P2=P1 > P3，因此可以使摆动油缸5获得更大的压力，从而驱动摆动油缸5。当主液压系统的压力继续升高到 Pl ^ P4时，主系统通过定值减压阀2与单向阀11向蓄能器3补油的压力始终为P4，限制了蓄能器压力的继续升高，既满足摆缸换向要求，又能保护系统安全并减少冲击与噪声。[0058]3、当P2彡卩3时[0059]当主液压系统向辅液压系统补油过程中，或者当泵送的混凝土粘度降低，而蓄能器3压力仍保留较高的压力时，即P2 ^ P3，压力传感器10检测到较大压力信号，并发送至混凝土泵的控制器，控制电磁换向阀9失电，使辅液压系统的压力油通过电磁换向阀9直接泄压，避免辅油泵8能量损失。而当压力传感器10检测到蓄能器3压力下降到某一值时， 也向混凝土泵控制器发送信号，控制电磁换向阀9得电，以继续补充蓄能器3压力。[0060]根据上述讨论，本实用新型允许将辅液压系统的初始压力P3设定为保证摆动油缸5正常换向的最小压力，由于主液压系统会在摆动油缸5所需摆动压力升高时，及时向辅液压系统补充高压力液压油，实现辅液压系统的压力随主液压系统的压力可调，避免辅液压系统始终保持最大压力，至少具有以下几个优点[0061]1、辅液压系统的压力可调，与现有的将辅液压系统压力固定配置为最大摆动压力的系统相比，避免了不必要的功率损失；[0062]2、能够有效防止摆动油缸5因始终存在的最大摆动压力，而产生巨大冲击，避免震动和噪声，延长摆动部件的使用寿命；[0063]3、通过主液压系统直接向辅液压系统(蓄能器)补油，辅液压系统的压力调控直接简单；[0064]4、不借助与其他压力检测系统和控制系统实现辅液压系统的可调，结构简单，成本较低。[0065]本领域技术人员应当理解的是，虽然，上述实施例为本实用新型提供的一种混凝土泵的液压系统的较佳实施例，但是，根据液压系统的不同设计需求和限制，上述实施中的技术方案是可替代的，例如[0066]1、上述实施例的定值减压阀2是为了使主液压系统向辅液压系统输送的压力油的压力降低到驱动摆动油缸 5所需的压力，避免主液压系统输送的压力过大时，给辅液压油路或摆动油缸5带来冲击。据此，在设计需求允许的条件下，该定值减压阀2可以替换为定差减压阀、定比减压阀。进一步地，对于特定类型的泵车，该减压阀也可以取消，同时不会对系统造成负面影响，实现相同效果。[0067]2、电磁换向阀9和压力传感器10的组合，是为了实现在蓄能器3的压力P2彡P3 时，阻断辅油泵8向蓄能器3补油，避免功率损失；该压力传感器10可以替换为压力继电器；在实现上述功能的基础上，电磁换向阀9可以替换为液压换向阀，相应地压力继电器10 可以替换为先导式压力控制阀，该液压换向阀与先导式压力控制阀可以一体式设计。[0068]本实用新型还提供一种混凝土泵，其设置有上述的一种混凝土泵的液压系统。[0069]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种混凝土泵的液压系统，其特征在于，包括向主油缸(6)供油的主液压系统和向摆动油缸(5)供油的辅液压系统，所述主液压系统与所述辅液压系统连通。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土泵的液压系统，其特征在于，所述主液压系统包括主油泵(7)、第一换向阀(I)和主油缸(6)，其中，所述主油泵(7)的出油口与所述第一换向阀(I)的进油口连接，所述第一换向阀(I)的工作油口与所述主油缸(6)连接，所述第一换向阀(I)的回油口连接至油箱；所述辅液压系统包括辅油泵(8)、第二换向阀(4)和摆动油缸(5)，其中，所述辅油泵 (8)的出油口与所述第二换向阀(4)的进油口连接，所述第二换向阀(4)的工作油口与所述摆动油缸(5)连接，所述第二换向阀(4)的回油口连接至所述油箱；并且所述主油泵(7)的出油口还通过第一单向阀(11)与所述第二换向阀(4)的进油口连接。
3.根据权利要求2所述的一种混凝土泵的液压系统，其特征在于，还包括减压阀(2)， 所述减压阀(2)的进油口同时与所述主油泵(7)的出油口和所述第一换向阀(I)的进油口连接；所述减压阀(2)的出油口与所述第一单向阀(11)的进油口连接。
4.根据权利要求3所述的一种混凝土泵的液压系统，其特征在于，所述减压阀(2)包括定比减压阀、定差减压阀或定值减压阀。
5.根据权利要求2-4中任意一项权利要求所述的一种混凝土泵的液压系统，其特征在于，所述辅液压系统还包括蓄能器(3)，所述蓄能器(3)同时与所述辅油泵(8)的出油口、所述第二换向阀(4)的进油口连接、所述第一单向阀(11)的出油口连接。
6.根据权利要求5所述的一种混凝土泵的液压系统，其特征在于，所述辅液压系统还包括第三换向阀，所述第三换向阀的进油口与所述辅油泵(8)的出油口连接，所述第三换向阀的工作油口同时与所述第二换向阀(4)的进油口、所述蓄能器(3)连接，所述第三换向阀的回油口连接至所述油箱；所述第三换向阀具有第一工作状态和第二工作状态，其中，在所述第一工作状态下，所述第三换向阀的进油口与工作油口连通；在所述第二工作状态下，所述第三换向阀的进油口与回油口连通。
7.根据权利要求6所述的一种混凝土泵的液压系统，其特征在于，所述辅液压系统还包括检测所述蓄能器(3)的压力，并根据所述蓄能器(3)的压力控制所述第三换向阀换向的压力控制器，所述压力控制器与所述蓄能器(3)连接。
8.根据权利要求7所述的一种混凝土泵的液压系统，其特征在于，所述第三换向阀为电磁换向阀(9)，所述压力控制器包括压力继电器或压力传感器(10)；或者，所述第三换向阀为液压换向阀，所述压力控制器为先导式压力控制阀。
9.根据权利要求8所述的一种混凝土泵的液压系统，其特征在于，所述辅液压系统还包括第二单向阀(12)，所述第二单向阀(12)的进油口与所述第三换向阀的工作油口连接，所述第二单向阀 (12)的出油口同时与所述第二换向阀(4)的进油口、所述蓄能器(3)以及所述第一单向阀(11)的出油口连接。
10.根据权利要求9所述的一种混凝土泵的液压系统，其特征在于，所述主油泵(7)和所述辅油泵(8 )均连接有溢流阀。
11.一种混凝土泵，其特征在于，具有如权利要求1-10任意一项所述的一种混凝土泵的液压系统。
专利摘要本实用新型公开了一种混凝土泵的液压系统及混凝土泵，该液压系统包括向主油缸供油的主液压系统和向摆动油缸供油的辅液压系统，所述主液压系统与所述辅液压系统连通。本实用新型的主液压系统与辅液压系统连通，当主油缸的液压油路中的压力升高时，能够向摆动油缸的液压油路供油，驱动摆动油缸摆动。本实用新型的液压系统，一方面，在主油缸的液压油路的压力大于摆动油缸的液压油路的压力时，摆动油缸的液压油路压力能够随主油缸液压油路的压力变化而实时变化，实现可调，避免功率损失；另一方面，由主油缸的液压油路直接为摆动油缸提供压力油，使辅液压油路压力调控更准确、直接，结构简单可靠，成本较低。
文档编号F15B11/16GK202833008SQ201220479570
公开日2013年3月27日 申请日期2012年9月19日 优先权日2012年9月19日
发明者王术冬, 刘江明, 叶玉全 申请人:三一重工股份有限公司