液压系统与车辆的制作方法

本实用新型涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种液压系统与一种车辆。

背景技术：

随着我国城市化和机动化进程加快，地铁、轻轨等城市轨道交通得到大力发展，公铁两用隧道越来越流行，为此隧道施工自动化、智能化显得尤为重要。目前，公铁两用车大多为公铁两用牵引车，很少涉及到隧道锚栓钻孔。

现在国内设计的导轮式公铁两用车，当在轨道上行驶时，用导轮导向，橡胶轮在轨道上行驶，采用这种驱动形式的车辆。普遍存在着橡胶轮过度磨损，在运行中特别是在过道岔时易出现脱轨现象。为了延长橡胶轮的使用寿命，减少后橡胶轮在轨道上的负担，必须适当分配后橡胶轮胎驱动轮与后导向轮的载重，具体地，橡胶轮与轨道接触面积小，产生压强大，长期行驶容易受到过度磨损，降低寿命，甚至爆胎，导向轮仅起导向支撑作用，由于规格较小，在其下降的过程中受大冲击容易损坏。除此之外，大多数两用车在轨道行驶时采用导向轮驱动，橡胶轮悬起，公路行驶时采用橡胶轮驱动，导向轮悬起，采用两套驱动装置，液压系统复杂。

因此，设计一种既减少橡胶轮磨损又简单易行的公铁两用车的液压系统具有十分重要的意义。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少解决现有技术中公铁两用车存在的橡胶轮易磨损或采用多套驱动装置的技术问题。

为此，本实用新型的第一方面实施例提出了一种既能够减少橡胶轮的磨损又减少了驱动装置的液压系统。

本实用新型的第二方面实施例提出了一种采用上述液压系统的车辆。

有鉴于此，根据本实用新型的第一方面实施例，本实用新型提出了一种液压系统，包括：储油装置；液压泵，液压泵的吸油口与储油装置相连接；第一换向阀，第一换向阀的进油口与液压泵的出油口相连接；轨道轮升降系统，轨道轮升降系统与第一换向阀的一个工作口及储油装置相连接，轨道轮升降系统包括第一液压缸，第一液压缸与车辆的轨道轮连接；转向系统，转向系统与第一换向阀的另一个工作口及储油装置相连接，转向系统包括第二液压缸，第二液压缸与车辆的橡胶轮相连接。

本实用新型提出的液压系统，包括：储油装置、液压泵、第一换向阀、轨道轮升降系统与转向系统。其中，液压泵的吸油口与储油装置连接，为整个液压系统提供液压油，第一换向阀的进油口与液压泵的出油口相连接，第一换向阀的两个工作口分别与轨道轮升降系统和转向系统相连接，在第一换向阀控制轨道轮升降系统与液压泵导通时，第一液压缸工作，转向系统失效，车辆的轨道轮伸出以使车辆以轨道轮行进；在第一换向阀控制转向系统与液压泵导通时，第二液压缸工作，轨道轮升降系统失效，车辆的轨道轮回缩收起，车辆以橡胶轮行进。该设计可实现根据不同路况使用不同车轮，避免单用一组橡胶轮造成橡胶轮的磨损严重，并且，将控制轨道轮伸缩的轨道轮升降系统与控制橡胶轮转向的转向系统接入同一液压系统，减少了驱动装置，使得驱动装置的应用更合理，降低了生产成本，并在一定程度上减少了液压系统的总占用空间，更利于安装在车辆上。

另外，本实用新型提供的上述实施例中的液压系统还可以具有如下附加技术特征：

在上述技术方案中，优选地，轨道轮升降系统还包括：第二换向阀，连接第一液压缸、第一换向阀与储油装置，用于控制第一液压缸的伸缩。

在该技术方案中，第二换向阀为电磁两位四通换向阀，四个接口分别与第一液压缸的有杆腔、第一液压缸的无杆腔、第一换向阀及储油装置相连接，以控制第一液压缸的伸缩状态，该设计降低了轨道轮升降系统的操作难度。

在上述任一技术方案中，优选地，轨道轮升降系统还包括：单向阀，设置在第一换向阀与第二换向阀之间的流路上，使油路从第一换向阀至第二换向阀单向导通；蓄能器，连接在单向阀与第二换向阀之间的流路上。

在该技术方案中，在第一换向阀与第二换向阀之间的流路上设置单向阀，在单向阀与第二换向阀之间的流路上蓄能器，使第一液压缸实现保压，并且，避免液压油的倒流，以此确保第一液压缸的处于稳定的工作状态。

在上述任一技术方案中，优选地，轨道轮升降系统还包括：液控换向阀，液控换向阀的控制口连接在单向阀与第二换向阀之间的流路上，位于蓄能器与单向阀之间，液控换向阀的出油口与所述储油装置相连接；溢流阀，溢流阀的进油口连接在第一换向阀与单向阀之间的流路上，溢流阀的控制口与液控换向阀的进油口相连接，溢流阀的出油口与储油装置相连接。

在该技术方案中，在单向阀与第二换向阀之间的流路上连接液控换向阀，在第一换向阀与单向阀之间的流路上设置溢流阀，液控换向阀的出油口与储油装置相连接，溢流阀的出油口与所述储油装置相连接，在系统的压力值达到液控换向阀的换向压力值时，液控换向阀的控制端被触发，液控换向阀实现换向，溢流阀开启，实现液压泵的低压卸荷，系统更节能，此时，第一液压缸由蓄能器提供恒定的压力。

在上述任一技术方案中，优选地，所述轨道轮升降系统还包括：电磁球阀，电磁球阀的进油口连接在单向阀与第一液压缸之间的流路上，位于液控换向阀与第一液压缸之间，电磁球阀的出油口与储油装置相连接。

在该技术方案中，在单向阀与第一液压缸之间的流路连接电磁球阀的进油口，并将电磁球阀的出油口与储油装置相连接，以在需要控制第一液压缸回缩时，为蓄能器卸荷。

在上述任一技术方案中，优选地，所述轨道轮升降系统还包括：液压锁，液压锁的一端与第一液压缸相连接，液压锁的另一端与第二换向阀相连接，第二换向阀与液压锁的先导端相连接；单向节流阀，单向节流阀的进油口与第二换向阀相连接，单向节流阀的出油口与液压锁相连接。

在该技术方案中，通过在第一液压缸与第二换向阀之间设置液压锁与单向节流阀，单向节流阀以在第一液压缸伸展时控制调节其伸展速度，液压锁以在第一液压缸回缩到位时，锁住第一液压缸，避免第一液压缸异常的伸展，提高系统的安全性。

在上述任一技术方案中，优选地，转向系统还包括：转向阀，与第一换向阀的另一工作口、储油装置、第二液压缸相连接。

在该技术方案中，通过转向阀控制第二液压缸的工作状态，以实现对车辆橡胶轮的转向控制。

根据本实用新型的第二方面实施例，本实用新型提出了一种车辆，包括：车体；轨道轮，可转动地设置在车体上；橡胶轮，可转动地设置在车体上；如上述技术方案中任一项所述的液压系统，液压系统设置在车体上；其中，轨道轮与轨道轮升降系统的第一液压缸相连接；橡胶轮与转向系统的第二液压缸相连接。

本实用新型提出的车辆，包括：车体，轨道轮、橡胶轮与如上述技术方案中的任一项所述的液压系统，其中，液压系统设置在车体上，轨道轮与橡胶轮均可相对于车体转动，橡胶轮与转向系统相连接，轨道轮与轨道轮升降系统相连接，以轨道轮升降系统控制轨道轮的伸出或回缩，以此实现车辆的在两种不同路况的应用，并且，本实用新型提出的车辆包括如上述技术方案中的任一项所述的液压系统，因此，具有如上述技术方案中的任一项所述的液压系统所具有的全部有益效果，在此不再陈述。

在上述技术方案中，优选地，车辆还包括：传动机构，与橡胶轮传动连接，并在第一液压缸伸展的情况下，轨道轮与传动机构传动连接。

在该技术方案中，轨道轮由橡胶轮通过传动机构驱动，实现了一套驱动系统，驱动两组车轮，使得车辆的驱动系统结构简单，且降低了生产成本。

在上述任一技术方案中，优选地，车辆还包括：钻孔装置，设置在车体上。

在该技术方案中，在车体上设置有钻孔装置，以使车辆具有钻孔功能。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1示出本实用新型一个实施例提供的液压系统的结构示意图。

其中，图1中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

1液压系统，10储油装置，20液压泵，30第一换向阀，40轨道轮升降系统，402第一液压缸，404第二换向阀，406单向阀，408蓄能器，410液控换向阀，412溢流阀，414电磁球阀，416液压锁，418单向节流阀，50转向系统，502第二液压缸，504转向阀，60过滤器。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面参照图1描述根据本实用新型一些实施例提供的液压系统1与车辆。

如图1所示，根据本实用新型的第一方面实施例，本实用新型提供了一种液压系统1，包括：储油装置10；液压泵20，液压泵20的吸油口与储油装置10相连接；第一换向阀30，第一换向阀30的进油口与液压泵20的出油口相连接；轨道轮升降系统40，轨道轮升降系统40与第一换向阀30的一个工作口及储油装置10相连接，轨道轮升降系统40包括第一液压缸402，第一液压缸402与车辆的轨道轮连接；转向系统50，转向系统50与第一换向阀30的另一个工作口及储油装置10相连接，转向系统50包括第二液压缸502，第二液压缸502与车辆的橡胶轮相连接。其中，优选地，液压系统1用于车辆。

本实用新型提供的液压系统1用于车辆，液压系统1包括：储油装置10、液压泵20、第一换向阀30、轨道轮升降系统40与转向系统50，车辆包括：两组车轮，即公路用轮(橡胶轮)与轨道用轮(轨道轮)。其中，轨道轮升降系统40中的第一液压缸402与轨道用轮相连接，轨道用轮随着第一液压缸402的伸缩而移动，转向系统50中的第二液压缸502与公路用轮相连接，公路用轮随着第二液压缸502的伸缩而转向。液压系统1一方面可以控制第一换向阀30导通轨道轮升降系统40与液压泵20之间的流路，控制第一液压缸402伸展，使轨道用轮移动至预定位置，以在轨道上行驶，并且，在该状态下转向系统50与液压泵20之间的流路是截断的，转向系统50失效，避免公路用轮转向而影响车辆的行驶；另一方面可以控制第一换向阀30导通转向系统50与液压泵20之间的流路，控制第二液压缸502伸缩以实现，控制公路用轮的转向，并且，在该状态下轨道轮升降系统40与液压泵20之间的流路是截断的，轨道轮升降系统40失效，避免铁路用轮伸出而影响车辆的行驶。该设计基于车辆在的公路用轮与轨道用轮的择一使用，因此，可以通过第一换向阀30将系统分为轨道轮升降系统40与转向系统50两条支路，并在确保了车辆在公路与轨道均能行驶的同时，避免了公路用轮的过度磨损，且减少了整体驱动装置的数量，只用一套驱动装置就可以实现两种不同的驱动方式，节省设备空间，结构简单，简化整个液压系统1。

具体地，第一液压缸402的数量可以是任意个，优选地，第一液压缸402的数量为4个。

具体地，第一换向阀30为手动电磁换向阀。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1所示，轨道轮升降系统40还包括：第二换向阀404，连接第一液压缸402、第一换向阀30与储油装置10，用于控制第一液压缸402的伸缩。

在该实施例中，第二换向阀404为四通换向阀，四个接口分别与第一液压缸402的有杆腔、第一液压缸402的无杆腔、第一换向阀30及储油装置10相连接，以控制第一液压缸402的伸缩状态，该设计降低了轨道轮升降系统40的操作难度。

其中，第二换向阀404的数量可以根据第一液压缸402的数量对应设置，优选地，一个第二换向阀404连接两个第一液压缸402。

具体地，第二换向阀404为手动电磁换向阀。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1所示，轨道轮升降系统40还包括：单向阀406，设置在第一换向阀30与第二换向阀404之间的流路上，使第一换向阀30至第二换向阀404单向导通；蓄能器408，连接在单向阀406与第二换向阀404之间的流路上。

在该实施例中，在第一换向阀30与第二换向阀404之间的流路上设置单向阀406，在单向阀406与第二换向阀404之间的流路上蓄能器408，使第一液压缸402实现保压，为第一液压缸402提供恒定的压力，并且，避免液压油的倒流，以此确保第一液压缸402的处于稳定的工作状态。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1所示，轨道轮升降系统40还包括：液控换向阀410(液动换向阀)，液控换向阀410的控制口连接在单向阀406与第二换向阀404之间的流路上，位于蓄能器408与单向阀406之间，液控换向阀410的出油口与储油装置相连接；溢流阀412，溢流阀412的进油口连接在第一换向阀30与单向阀406之间的流路上，溢流阀412的控制口与液控换向阀410的进油口相连接，溢流阀412的出油口与储油装置10相连接。

在该实施例中，在单向阀406与第二换向阀404之间的流路上连接液控换向阀410，在第一换向阀30与单向阀406之间的流路上设置溢流阀412，液控换向阀410的出油口与储油装置10相连接，溢流阀412的出油口与所述储油装置相连接，在系统的压力值达到液控换向阀410的换向压力值时，液控换向阀410的控制端被触发，液控换向阀410实现换向，溢流阀412开启，实现液压泵20的低压卸荷，系统更节能，此时，第一液压缸402由蓄能器408提供恒定的压力。

其中，溢流阀412为先导式溢流阀。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1所示，轨道轮升降系统40还包括：电磁球阀414，电磁球阀414的进油口连接在单向阀406与第一液压缸402之间的流路上，位于液控换向阀410与第一液压缸402之间，电磁球阀414的出油口与储油装置10相连接。

在该实施例中，在单向阀406与第一液压缸402之间的流路连接电磁球阀414的进油口，并将电磁球阀414的出油口与储油装置10相连接，以在需要控制第一液压缸402回缩时，为蓄能器408卸荷。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1所示，轨道轮升降系统40还包括：液压锁416，液压锁416的一端与第一液压缸402的有杆腔相连接，液压锁416的另一端与第二换向阀404相连接，第二换向阀404与液压锁416的控制口相连接。

在该实施例中，通过在第一液压缸402与第二换向阀404之间设置液压锁416，并通过第二换向阀404提供的先导油路开启液压锁416，以在第一液压缸402伸展过程中，第一液压缸402有杆腔内油液回到储液装置中，当第一液压缸402回缩到位时，液压锁416锁定第一液压缸402，避免第一液压缸402异常的伸展，提升系统的安全性。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1所示，轨道轮升降系统40还包括：单向节流阀418，单向节流阀418的进油口与第二换向阀404相连接，单向节流阀418的出油口与第一液压缸402的无杆腔相连接。

在该实施例中，通过单向节流阀418控制液压缸的伸展速度，以保证液压缸的活塞能够平稳的伸出。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1所示，转向系统50还包括：转向阀504，与第一换向阀30的另一工作口、储油装置10、第二液压缸502相连接。

在该实施例中，通过转向阀504控制第二液压缸502的工作状态，以实现对车辆橡胶轮的转向控制。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，如图1所示，第二液压缸502的数量为两个。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，液压系统1还包括：第一液压集成块，第一液压集成块内开设有流路，第一换向阀30、液控换向阀410、溢流阀412与电磁球阀414设置在所述第一液压集成块上。

在该实施例中，通过液压集成块减小液压系统1的占用空间。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，液压系统1还包括：第二液压集成块，第一液压集成块内开设有流路，转向阀504设置在第二液压集成块上。

在该实施例中，通过液压集成块减小液压系统1的占用空间。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，液压系统1还包括：过滤器60，设置在储油装置的进油端与出油端。

在该实施例中，通过过滤器60去除液压油内的杂质，以保证液压系统1的正常运行。

如图1所示，本实用新型提供的液压系统1，包括：储油装置10，液压泵20，第一换向阀30，轨道轮升降系统40，第一液压缸402，第二换向阀404，单向阀406，蓄能器408，液控换向阀410，溢流阀412，电磁球阀414，液压锁416，单向节流阀418，转向系统50，第二液压缸502，转向阀504，过滤器60。

液压泵20的作用是为整个液压系统1提供液压油。

过滤器60的作用是过滤掉液压油中的杂质。

第一换向阀30的作用是连通或切断转向系统50，以及连通或切断轨道轮升降系统40。

溢流阀412的作用是保护系统安全。

液控换向阀410的作用是卸掉溢流阀412的先导腔的压力。

电磁球阀414的作用是使蓄能器408的压力卸荷。

蓄能器408的作用是在液压泵20卸荷后，为第一液压缸402的无杆腔提供恒定压力。

第二换向阀404的作用是控制第一液压缸402的伸展、回缩动作。

单向节流阀418的作用是控制第一液压缸402的活塞杆的伸出速度，使液压缸活塞平稳伸出。

液压锁416的作用是封闭第一液压缸402有杆腔液压油，保证活塞杆不会因外力作用伸出，使轨道轮保持在固定位置不变，起锁死作用。

第一液压缸402的作用是推动轨道轮接触钢轨，两个第一液压缸402组合，保证轨道轮下降时左右受力均匀。

转向阀504的作用是确保车辆在公路上行驶时，转动系统的顺利工作。

第二液压缸502的作用是驱动橡胶轮摆动，使车辆在公路行驶时可以利用方向盘正常转向。

根据本实用新型的第二方面实施例，本实用新型提供了一种车辆，包括：车体；轨道轮，可转动地设置在车体上；橡胶轮，可转动地设置在车体上；如上述任一实施例提供的液压系统1，液压系统1设置在车体上；其中，轨道轮与轨道轮升降系统40的第一液压缸402相连接；橡胶轮与转向系统50的第二液压缸502相连接。其中，优选地，轨道轮为轨道用轮，橡胶轮为公路用轮。

本实用新型提供的车辆，包括：车体，公路用轮、轨道用轮与如上述任一实施例提供的液压系统1，其中，液压系统1设置在车体上，公路用轮与轨道用轮均可相对于车体转动，以使车辆行进，公路用轮与转向系统50相连接，轨道用轮与轨道轮升降系统40相连接，以轨道轮升降系统40控制轨道用轮的伸出或回缩，以此实现车辆的公路、轨道双应用，并且，本实用新型提供的车辆包括如上述任一实施例提供的液压系统1，因此，具有如上述任一实施例提供的液压系统1所具有的全部有益效果。在此不再陈述。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，车辆还包括：传动机构，与公路用轮传动连接，并在第一液压缸402伸展的情况下，轨道用轮与传动机构传动连接。

在该实施例中，轨道用轮由公路用轮通过传动机构驱动，实现了一套驱动系统，驱动两种车轮，使得车辆的驱动系统结构简单，且降低了生产成本。其中，优选地，传动机构为减速机。

具体地，传动机构可以设置在公路用轮的转轴(驱动轴)上，或传动机构也可以设置在公路用轮的轮毂上。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，车辆还包括：钻孔装置，设置在车体上。

在该实施例中，由于隧道锚栓钻孔大多采用人工手持钻机在轨道上推进行走架钻孔，往往需要多人完成，由于预埋件较多，这样不仅钻孔效率低下，施工强度大，还存在严重的安全隐患，因此，本实用新型在车体上设置钻孔装置，同时兼顾隧道钻孔工作效率和钻孔安全性。

在本实用新型的一个实施例中，优选地，车辆还包括：液压驱动系统，用于驱动公路用轮。

在具体实施例中，车辆可以是前驱、后驱或四驱。

本实用新型提供的车辆的工作原理如下：

轨道运行工况：

在轨道行驶时，操作人员按下第一电控按钮后，第一换向阀30阀芯移动，转向系统50被切断，连接起轨道轮升降系统40，此时转向系统50失效；按下第二电控按钮，使第二换向阀404阀芯移动，此时，液压泵20输出的液压油经过第一换向阀30和第二换向阀404进入到连接轨道用轮的第一液压缸402的无杆腔中，第一液压缸402实现伸展动作，推动轨道用轮下降直至减速机与公路用轮贴合，公路用轮悬空，液压驱动系统驱动公路用轮转动，公路用轮带动减速机转动，从而带动轨道用轮在轨道上行驶；第一液压缸402提供的先导油打开液压锁416，第一液压缸402的有杆腔中的液压油经液压锁416、单向节流阀418与第二换向阀404回到储油装置10中，完成一个工作循环。

轨道用轮下降完成后，液压泵20泵入的液压油进入蓄能器408中，蓄能器408开始蓄能，实现保压作用；在蓄能器408达到饱和压力后，液压泵20继续供油，当压力达到液动换向阀的开启压力时，液动换向阀阀芯移动，将溢流阀412的先导油路与液压泵20接通，溢流阀412开启，此时，液压泵20开始低压卸荷；之后液压油缸的无杆腔由蓄能器408提供恒定压力，以保持轨道用轮对轨道支撑作用力的恒定；并能通过调节单向节流阀418的阀口大小，可以控制第一液压缸402的活塞杆的伸出速度，使油缸活塞平稳伸出。

公路运行工况：

当操作人员按下第三电控按钮后，电磁球阀414得电，阀芯移动，电磁球阀414开启，蓄能器408经电磁球阀414卸荷，保压结束；按动第四电控按钮使第二换向阀404换向工作，此时，液压泵20输出的液压油通过第二换向阀404、单向节流阀418和液压锁416进入到第一液压缸402的有杆腔，第一液压缸402的无杆腔内的液压油经过第二换向阀404流回储油装置10，实现活塞杆的缩回动作；缩回到位后，蓄能器408再次蓄能保压，压力升高至液控换向阀410的设定压力后并保持保压作用，液动换向阀换向，溢流阀412开启，液压泵20低压卸荷。液压锁416在此起到及其重要的作用，它的双向锁死作用能封闭第一液压缸402的有杆腔内的液压油，保证活塞杆不会因外力作用伸出，使轨道用轮保持在升起位置固定不变；当司机按下第五电控按钮，第一换向阀30的阀芯移动，液压泵20接通转向系统50，断开轨道轮升降系统40；液压泵20的液压油通过转向阀504进入第二液压缸502，来控制摆动角度，从而利用方向盘正常转向；并由液压驱动系统驱动公路用轮，使车辆在公路上行驶。

在具体实施例中，公路用轮为橡胶轮，轨道用轮为钢轮。

以上轨道用轮与公路用轮仅作为说明使用，在本实用新型的其他具体实施例中，可以采用其他类型的两组车轮。

在本实用新型中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。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。