一种具有减压阀失效保护的液压系统和农用机械的制作方法

本实用新型涉及液压领域，尤其涉及一种具有减压阀失效保护的液压系统和农用机械。

背景技术：

减压阀是一种使出口压力低于进口压力、并使出口压力基本保持恒定的阀门装置，减压阀广泛用于流体领域，其适用于各种类型的气压、液压设备上，现在使用的减压阀进口压力一般直接连接于高压系统，压力一般较高，目前使用的带减压阀的系统，只考虑减压阀减压后的压力是否稳定及在结构方面进行优化，减压阀一旦失效，只会报警提示，没有很好的应对方案对下游部件进行保护，减压阀的进口与出口直接连通，造成下游压力升高，直接损坏下游零部件，严重的可能造成人员伤害，减压阀的应用场合较多，针对减压阀失效造成的问题，没有很好的解决方案。

现有技术的缺点：

1)减压阀减压前的压力大于减压后的压力，减压前的压力一般较高，若减压阀失效，造成下游压力升高，直接损坏下游零部件。

2)减压阀失效后，只能提示报警，不能有效保护下游部件。

2)减压阀失效后，若下游部件压力耐压较低，直接造成零部件损坏，严重的造成人员伤害。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种具有减压阀失效保护的液压系统和农用机械，以解决上述技术问题的至少一种。

一方面，本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种具有减压阀失效保护的液压系统，包括：

减压阀，减压阀的进口连通高压油，减压阀的出口通过管道连接有执行元件；

失效保护阀，失效保护阀设置在减压阀与执行元件之间；

压力开关，压力开关设置在减压阀的出口管路上，且与失效保护阀电连接使失效保护阀在第一工作状态和第二工作状态切换；

失效保护阀处于第一工作状态时，减压阀的出口与执行元件的进口连通；失效保护阀处于第二工作状态时，减压阀的出口与油箱的回油口连通。

本实用新型的有益效果是：通过减压阀将减压阀进口的高压压力减压为减压阀出口的低压压力供下游的执行元件使用，以实现执行元件的正常工作；失效保护阀设置在减压阀与执行元件之间，当减压阀正常工作时，失效保护阀处于第一工作状态，减压阀的出口与执行元件的进口连通，当减压阀失效不能起到减压作用时，减压阀出口与减压阀的进口直接连通，减压阀出口下游的压力升高，此时，失效保护阀启动，切换至第二工作状态，减压阀下游的压力油直接回油箱，保护下游执行元件不受损坏；通过压力开关检测减压阀出口下游的压力，当压力超过设定值即报警提示，同时将启动失效保护阀，使失效保护阀从第一工作状态切换到第二工作状态；本实用新型通过设置压力开关和失效保护阀可以保护减压阀下游执行元件，避免下游压力升高后损坏零部件，进而避免造成人员伤害。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进。

进一步，失效保护阀为常闭式二位三通电磁阀，包括第一进口、第一出口和第二出口，第一进口与减压阀的出口连通，第一出口与执行元件连通，第二出口与油箱的回油口连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：在断电的情况下，第一进口与第一出口导通，此为二位三通电磁阀的第一工作状态，在第一工作状态时，减压阀的出口通过失效保护阀与执行元件连通，实现供油供压，此时失效保护阀充当管道通路；在通电的情况下，第一进口与第二出口导通，此为二位三通电磁阀的第二工作状态，在第二工作状态时，减压阀的出口与执行元件之间被失效保护阀截断，减压阀的出口通过失效保护阀与油箱导通，减压阀下游的压力油直接回油箱，保护下游执行元件不受损坏，本实用新型直接在原有管路上安装上二位三通电磁阀即可实现减压阀正常工作时的通路和减压阀失效时的保护，操作简单，便于实现。

进一步，执行元件为单杆双作用活塞缸，单杆双作用活塞缸的有杆腔与第一出口连通，单杆双作用活塞缸的无杆腔与油箱的回油口或所述单杆双作用活塞缸的有杆腔连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：单杆双作用活塞缸的有杆腔与第一出口始终连通，单杆双作用活塞缸的无杆腔与所述单杆双作用活塞缸的有杆腔连通时，实现差动连接，活塞实现快速运动；单杆双作用活塞缸的无杆腔与油箱的回油口连通时，有杆腔压力一直存在，实现油缸的快速复位。

进一步，执行元件的数量为两个且并联设置，分别为单杆双作用活塞缸和单杆单作用活塞缸，第一出口通过管道分别连接单杆双作用活塞缸的有杆腔和单杆单作用活塞缸的工作腔；单杆双作用活塞缸的无杆腔与油箱的回油口或所述单杆双作用活塞缸的有杆腔连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：单杆双作用活塞缸的有杆腔与第一出口始终连通，单杆双作用活塞缸的无杆腔与所述单杆双作用活塞缸的有杆腔连通时，实现差动连接，活塞实现快速运动；单杆双作用活塞缸的无杆腔与油箱的回油口连通时，有杆腔压力一直存在，实现油缸的快速复位；单杆单作用活塞缸单向液压驱动。

进一步，还包括开关阀，开关阀关闭时，单杆双作用活塞缸的无杆腔与油箱的回油口连通；开关阀开启时，单杆双作用活塞缸的无杆腔与单杆双作用活塞缸的有杆腔连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过开关阀实现单杆双作用活塞缸的动作和复位，开关阀开启时，单杆双作用活塞缸的无杆腔与单杆双作用活塞缸的有杆腔连通，实现差动连接，活塞实现快速运动；开关阀关闭时，无杆腔与油箱连接，有杆腔压力一直存在，实现油缸的快速复位。

进一步，开关阀为常开式二位三通电磁阀，开关阀包括第二进口、第三出口和第四出口，第二进口与单杆双作用活塞缸的无杆腔连通，第三出口与油箱的回油口连通，第四出口与单杆双作用活塞缸的有杆腔连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：断电时，第二进口与第三出口导通，有杆腔进油，无杆腔与油箱连通，有杆腔进油时有效作用面积小、推力小、速度快；通电时，第二进口与第四出口导通，有杆腔和无杆腔同时通以压力油，作用在活塞两端面上推力不等，产生推力差，在此推力差的作用下，活塞运动，这时，从有杆腔排出的油液也进入无杆腔，使活塞实现快速运动，实现差动连接。

进一步，执行元件为单杆单作用活塞缸，单杆单作用活塞缸的工作腔与第一出口连通。

采用上述进一步方案的有益效果是：单杆单作用活塞缸单向液压驱动。

进一步，执行元件为多个且并联设置。

采用上述进一步方案的有益效果是：可在减压阀的下游并联多个执行元件，在并联的总线上设置失效保护阀，当减压阀失效时，通过一个失效保护阀就可以保护下游多个执行元件，且执行元件之间相互并联，工作时互不影响。

进一步，压力开关包括压力传感器、报警器和控制开关，压力传感器设置减压阀的出口管道，报警器和控制开关分别与压力传感器连接，控制开关与失效保护阀电连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：报警器与压力传感器连接，在压力传感器检测到减压阀出口的压力超过预定值时，报警器启动报警给予提示；控制开关与压力传感器连接，在压力传感器检测到减压阀出口的压力超过预定值时，控制开关控制失效保护阀开启，由第一工作状态切换至第二工作状态，切断减压阀与执行元件之间的通路，保护下游执行元件。

另一方面，本实用新型还提供一种农用机械，包括上述具有减压阀失效保护的液压系统。

采用上述方案的有益效果是：本方案具有上述具有减压阀失效保护的液压系统的全部有益效果，在此就不再赘述。

附图说明

图1为本实用新型液压系统原理图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、单杆双作用活塞缸，2、单杆单作用活塞缸，3、压力开关，4、减压阀，5、失效保护阀，6、开关阀。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

实施例1

如图1所示，一种具有减压阀4失效保护的液压系统，包括：

减压阀4，减压阀4的进口连通高压油，减压阀4的出口通过管道连接有执行元件；

失效保护阀5，失效保护阀5设置在减压阀4与执行元件之间；

压力开关3，压力开关3设置在减压阀4的出口管路上，且与失效保护阀5电连接使失效保护阀5在第一工作状态和第二工作状态切换；

失效保护阀5处于第一工作状态时，减压阀4的出口与执行元件的进口连通；失效保护阀5处于第二工作状态时，减压阀4的出口与油箱的回油口连通。

本实施例的有益效果是：通过减压阀4将减压阀4进口的高压压力减压为减压阀4出口的低压压力供下游的执行元件使用，以实现执行元件的正常工作；失效保护阀5设置在减压阀4与执行元件之间，当减压阀4正常工作时，失效保护阀5处于第一工作状态，减压阀4的出口与执行元件的进口连通，当减压阀4失效不能起到减压作用时，减压阀4出口与减压阀4的进口直接连通，减压阀4出口下游的压力升高，此时，失效保护阀5启动，切换至第二工作状态，减压阀4下游的压力油直接回油箱，保护下游执行元件不受损坏；通过压力开关3检测减压阀4出口下游的压力，当压力超过设定值即报警提示，同时将启动失效保护阀5，使失效保护阀5从第一工作状态切换到第二工作状态；本实用新型通过设置压力开关3和失效保护阀5可以保护减压阀4下游执行元件，避免下游压力升高后损坏零部件，进而避免造成人员伤害。

实施例2

如图1所示，一种具有减压阀4失效保护的液压系统，包括：

减压阀4，减压阀4的进口连通高压油，减压阀4的出口通过管道连接有执行元件；

失效保护阀5，失效保护阀5设置在减压阀4与执行元件之间；

压力开关3，压力开关3设置在减压阀4的出口管路上，且与失效保护阀5电连接使失效保护阀5在第一工作状态和第二工作状态切换；

失效保护阀5处于第一工作状态时，减压阀4的出口与执行元件的进口连通；失效保护阀5处于第二工作状态时，减压阀4的出口与油箱的回油口连通。

通过减压阀4将减压阀4进口的高压压力减压为减压阀4出口的低压压力供下游的执行元件使用，以实现执行元件的正常工作；失效保护阀5设置在减压阀4与执行元件之间，当减压阀4正常工作时，失效保护阀5处于第一工作状态，减压阀4的出口与执行元件的进口连通，当减压阀4失效不能起到减压作用时，减压阀4出口与减压阀4的进口直接连通，减压阀4出口下游的压力升高，此时，失效保护阀5启动，切换至第二工作状态，减压阀4下游的压力油直接回油箱，保护下游执行元件不受损坏；通过压力开关3检测减压阀4出口下游的压力，当压力超过设定值即报警提示，同时将启动失效保护阀5，使失效保护阀5从第一工作状态切换到第二工作状态；本实用新型通过设置压力开关3和失效保护阀5可以保护减压阀4下游执行元件，避免下游压力升高后损坏零部件，进而避免造成人员伤害。

优选的，失效保护阀5为常闭式二位三通电磁阀，包括第一进口、第一出口和第二出口，第一进口与减压阀4的出口连通，第一出口与执行元件连通，第二出口与油箱的回油口连通。

在断电的情况下，第一进口与第一出口导通，此为二位三通电磁阀的第一工作状态，在第一工作状态时，减压阀4的出口通过失效保护阀5与执行元件连通，实现供油供压，此时失效保护阀5充当管道通路；在通电的情况下，第一进口与第二出口导通，此为二位三通电磁阀的第二工作状态，在第二工作状态时，减压阀4的出口与执行元件之间被失效保护阀5截断，减压阀4的出口通过失效保护阀5与油箱导通，减压阀4下游的压力油直接回油箱，保护下游执行元件不受损坏，本实用新型直接在原有管路上安装上二位三通电磁阀即可实现减压阀4正常工作时的通路和减压阀4失效时的保护，操作简单，便于实现。

在一些实施例中，执行元件为单杆双作用活塞缸1，单杆双作用活塞缸1的有杆腔与第一出口连通，单杆双作用活塞缸1的无杆腔与油箱的回油口或所述单杆双作用活塞缸1的有杆腔连通。

单杆双作用活塞缸1的有杆腔与第一出口始终连通，单杆双作用活塞缸1的无杆腔与所述单杆双作用活塞缸1的有杆腔连通时，实现差动连接，活塞实现快速运动；单杆双作用活塞缸1的无杆腔与油箱的回油口连通时，有杆腔压力一直存在，实现油缸的快速复位单杆双作用活塞缸1单杆双作用活塞缸1单杆双作用活塞缸1单杆双作用活塞缸1单杆双作用活塞缸1。

在本实施例中，如图1所示，执行元件的数量为两个且并联设置，分别为单杆双作用活塞缸1和单杆单作用活塞缸2，第一出口通过管道分别连接单杆双作用活塞缸1的有杆腔和单杆单作用活塞缸2的工作腔；单杆双作用活塞缸1的无杆腔与油箱的回油口或所述单杆双作用活塞缸1的有杆腔连通。

单杆双作用活塞缸1的有杆腔与第一出口始终连通，单杆双作用活塞缸1的无杆腔与所述单杆双作用活塞缸1的有杆腔连通时，实现差动连接，活塞实现快速运动；单杆双作用活塞缸1的无杆腔与油箱的回油口连通时，有杆腔压力一直存在，实现油缸的快速复位单杆双作用活塞缸1单杆双作用活塞缸1单杆双作用活塞缸1单杆双作用活塞缸1；单杆单作用活塞缸2单向液压驱动。

优选的，还包括开关阀6，开关阀6关闭时，单杆双作用活塞缸1的无杆腔与油箱的回油口连通；开关阀6开启时，单杆双作用活塞缸1的无杆腔与单杆双作用活塞缸1的有杆腔连通。

通过开关阀6实现单杆双作用活塞缸1的动作和复位，开关阀6开启时，单杆双作用活塞缸1的无杆腔与单杆双作用活塞缸1的有杆腔连通，实现差动连接，活塞实现快速运动；开关阀6关闭时，无杆腔与油箱连接，有杆腔压力一直存在，实现油缸的快速复位。

具体的，开关阀6为常开式二位三通电磁阀，开关阀6包括第二进口、第三出口和第四出口，第二进口与单杆双作用活塞缸1的无杆腔连通，第三出口与油箱的回油口连通，第四出口与单杆双作用活塞缸1的有杆腔连通。

断电时，第二进口与第三出口导通，有杆腔进油，无杆腔与油箱连通，有杆腔进油时有效作用面积小、推力小、速度快；通电时，第二进口与第四出口导通，有杆腔和无杆腔同时通以压力油，作用在活塞两端面上推力不等，产生推力差，在此推力差的作用下，活塞运动，这时，从有杆腔排出的油液也进入无杆腔，使活塞实现快速运动，实现差动连接。

需要说明的是，在开关阀6开启时，油液从第四出口进入，然后从第二进口流出；在开关阀6关闭时，油液从第二进口流入，从第三出口流出。

在另一些具体实施例中，执行元件为单杆单作用活塞缸2，单杆单作用活塞缸2的工作腔与第一出口连通。

单杆单作用活塞缸2单向液压驱动。

在又一些具体是实施例中，执行元件为多个且并联设置。

可在减压阀4的下游并联多个执行元件，在并联的总线上设置失效保护阀5，当减压阀4失效时，通过一个失效保护阀5就可以保护下游多个执行元件，且执行元件之间相互并联，工作时互不影响。需要说明的是，执行元件不限于本实施例中具体公开的单杆双作用活塞缸1和单杆单作用活塞缸2。

压力开关3包括压力传感器、报警器和控制开关，压力传感器设置减压阀4的出口管道，报警器和控制开关分别与压力传感器连接，控制开关与失效保护阀5电连接。

具体的，本实施例中，压力开关3与执行元件并联，设置在失效保护阀5的第一出口的下游管道，报警器与压力传感器连接，在压力传感器检测到减压阀4出口的压力超过预定值时，报警器启动报警给予提示；控制开关与压力传感器连接，在压力传感器检测到减压阀4出口的压力超过预定值时，控制开关控制失效保护阀5开启，由第一工作状态切换至第二工作状态，切断减压阀4与执行元件之间的通路，保护下游执行元件。

具体的，压力开关3采用高精度、高稳定性能的压力传感器和变送电路，再经专用cpu模块化信号处理技术，实现对介质压力信号的检测、显示、报警和控制信号输出。压力开关3可以广泛用于石油、化工、冶金、电力、供水等领域中对各种气体、液体的表压、绝压的测量控制，是工业现场理想的智能化测控仪表。压力开关3广泛用于航空航天和军工领域，如m1a1坦克、阿波罗飞船、波音747、空客a320、f22、f117等产品制造。

本实施例中，采用压力开关3为现有型号mhr01500bbpnmaba压力开关3。

如图1所示，本实施例包括单杆双作用活塞缸1、单杆单作用活塞缸2、压力开关3、减压阀4、失效保护阀5。首先，高压油从p口进入，经过减压阀4减压后，压力恒定在减压阀4的设定压力值，通过失效保护阀5将压力传递到单杆双作用活塞缸1的有杆腔，单杆单作用活塞缸2和压力开关3，单杆双作用活塞缸1和单杆单作用活塞缸2实现正常工作。

失效保护阀5在系统中压力正常情况下不需要动作，为确保减压阀4失效后，失效保护阀5能正常动作，在启机后将失效保护阀5通电，确保其能正常工作，3s后断电，恢复中位，确保下游零部件的正常使用。

当失效保护阀5失效后，若造成下游压力迅速升高，压力开关3检测到系统压力超过设定值，发出报警提示，同时将失效保护阀5通电，迅速切断下游压力，有效保护下游零部件不受损坏。

本实施例的有益效果是：本实施例具有实施例1的全部有益效果。

实施例3

一种农用机械，包括上述具有减压阀4失效保护的液压系统。

本实施例的有益效果是：本方案具有上述具有减压阀4失效保护的液压系统的全部有益效果，在此就不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“实施例一”、“实施例二”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体方法、装置或者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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、方法、装置或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，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。