清洗搅拌集成阀、清洗搅拌液压系统及混凝土泵送设备的制作方法

本公开涉及液压领域，尤其涉及一种清洗搅拌集成阀、清洗搅拌液压系统及混凝土泵送设备。

背景技术：

混凝土泵送设备（例如泵车）是一种利用压力将混凝土沿管道输送到指定位置的工程机械。在一些相关技术中，混凝土泵送设备具有清洗和搅拌功能，即使用高压水对设备进行清洗，并通过搅拌轴对料斗中混凝土进行搅拌，以辅助吸料过程。

混凝土泵送设备的清洗系统可及时地将洒落在混凝土泵送设备外的混凝土清洗干净。具体地，采用清洗马达驱动柱塞水泵，通过水枪输出高压水进行清洗。而在搅拌系统工作时，搅拌马达通过联轴器驱动安装在料斗中的搅拌轴，对料斗中将要被吸入输送缸的混凝土进行搅拌，以保证混凝土的均匀，同时不断地将离吸入口较远的混凝土向吸入口附近输送，防止料斗中积料。

在混凝土泵送设备中，清洗马达和搅拌马达的动作的集中控制和自动保护非常重要。在一些相关技术中，混凝土泵送设备的液压系统中的清洗油路和搅拌油路串联，在同时开启时执行元件容易出现问题，即工作相互干扰，不能满足正常使用工况，导致搅拌无力、水泵出水量小、压力低、齿轮轴超载断裂等问题。在一些相关技术中，混凝土泵送设备的液压系统采用板式溢流阀及管式单向阀，导致组合阀故障高、管路及阀体布置繁琐，整个清洗搅拌组合阀体积大、重量大、成本高、集成化程度低。

技术实现要素：

有鉴于此，本公开实施例提供一种清洗搅拌集成阀、清洗搅拌液压系统及混凝土泵送设备，能够提高清洗油路和搅拌油路中所使用的控制阀的集成度。

在本公开的一个方面，提供一种清洗搅拌集成阀，包括：

阀块，具有外法线方向不同的第一端面和第二端面，所述阀块还具有阀块进油口、阀块回油口、水泵工作油口和两个搅拌工作油口；

第一电磁切换阀，固定设置在所述第一端面，并通过所述第一端面上开设的油口与所述阀块的内部流道连通；和

第二电磁切换阀，固定设置在所述第二端面，并通过所述第二端面上开设的油口与所述内部流道连通，

其中，所述第一电磁切换阀具有第一进油口、第一回油口、第一工作油口和第二工作油口，所述第二电磁切换阀具有第二进油口和第二回油口、第三工作油口和第四工作油口，所述第一进油口与所述阀块进油口通过所述内部流道连通，所述第一回油口和所述第二回油口均通过所述内部流道与所述阀块回油口连通，所述第一工作油口与所述第二进油口通过所述内部流道连通，所述第二工作油口通过所述内部流道与所述水泵工作油口连通，所述第三工作油口和所述第四工作油口分别通过所述内部流道与所述两个搅拌工作油口连通。

在一些实施例中，所述第一电磁切换阀为三位四通阀，且中位机能为m型。

在一些实施例中，所述阀块还具有与所述第一端面和所述第二端面的外法线方向均不同的第三端面；所述清洗搅拌集成阀还包括：

螺纹插装式溢流阀，插装在所述第三端面的第一安装孔内，且进油口和回油口分别与所述阀块进油口和所述阀块回油口通过所述内部流道连通；和

螺纹插装式单向阀，插装在所述第三端面的第二安装孔内，且进油口和出油口分别与所述第一回油口和所述第二回油口通过所述内部流道连通。

在一些实施例中，所述阀块回油口位于所述第三端面。

在一些实施例中，所述第一端面、所述第二端面和所述第三端面的外法线方向均相互垂直。

在一些实施例中，所述第一电磁切换阀和第二电磁切换阀采用的工作电压满足：v>vmax/(1+a%)；其中，vmax为所述清洗搅拌集成阀所安装的工程车辆的底盘电压的浮动范围的最大值，a%是所述第一电磁切换阀和所述第二电磁切换阀的工作电压的正偏差百分比。

在一些实施例中，所述阀块的材料为7075航空铝。

在本公开的一个方面，提供一种清洗搅拌液压系统，包括：

前述清洗搅拌集成阀；

水泵马达，具有与所述水泵工作油口连通的马达进油口和与所述回油油路连通的马达出油口；

搅拌马达，具有与所述两个搅拌工作油口分别连通的两个马达油口；

液压泵，与所述阀块进油口连通；和

回油油路，与所述阀块回油口连通。

在本公开的一个方面，提供一种混凝土泵送设备，包括：前述清洗搅拌液压系统。

因此，根据本公开实施例，通过在阀块的不同外法线方向的端面设置第一电磁切换阀和第二电磁切换阀，并使第一电磁切换阀、第二电磁切换阀以及阀块的不同油口分别通过阀块的内部油路进行连通，这样可在完成所需清洗搅拌功能的同时，提高清洗油路和搅拌油路中所使用的控制阀的集成度；并且通过对应于水泵工作油口的第一电磁切换阀在对应于搅拌工作油口的第二电磁切换阀之前进行切换，利用第一电磁切换阀的不同工作位来实现工作油流向水泵马达或搅拌马达的引导，从而确保水泵马达和搅拌马达均可在工作时达到较高的工作压力，避免两者之间的相互干扰，从而实现良好的性能。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本公开的实施例，并且连同说明书一起用于解释本公开的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本公开，其中：

图1是根据本公开清洗搅拌液压系统的一些实施例的液压原理示意图；

图2是根据本公开清洗搅拌集成阀的一些实施例的结构示意图；

图3是根据本公开清洗搅拌集成阀的一些实施例在正视角度下的结构示意图；

图4和图5分别是图3在a方向视角和b方向视角下的结构示意图。

应当明白，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。此外，相同或类似的参考标号表示相同或类似的构件。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。

本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

在本公开中，当描述到特定器件位于第一器件和第二器件之间时，在该特定器件与第一器件或第二器件之间可以存在居间器件，也可以不存在居间器件。当描述到特定器件连接其它器件时，该特定器件可以与所述其它器件直接连接而不具有居间器件，也可以不与所述其它器件直接连接而具有居间器件。

本公开使用的所有术语（包括技术术语或者科学术语）与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

参考图1-图5，本公开提供了一种清洗搅拌集成阀、清洗搅拌液压系统及混凝土泵送设备，能够提高清洗油路和搅拌油路中所使用的控制阀的集成度。

参考图1-图5，在一些实施例中，清洗搅拌集成阀20包括：阀块21、第一电磁切换阀22和第二电磁切换阀23。阀块21，具有外法线方向不同的第一端面21a和第二端面21b，所述阀块21还具有阀块进油口p0、阀块回油口t0、水泵工作油口w0和两个搅拌工作油口w1、w2。第一电磁切换阀22，固定设置在所述第一端面21a，并通过所述第一端面21a上开设的油口与所述阀块21的内部流道连通。第二电磁切换阀23固定设置在所述第二端面21b，并通过所述第二端面21b上开设的油口与所述内部流道连通。

在图2中，阀块21可被制造成具有多个较大的平表面的长方体，以满足提供两个外法线方向不同的第一端面和第二端面来实现第一电磁切换阀和第二电磁切换阀的安装。由于第一电磁切换阀和第二电磁切换阀被安装在外法线方向不同的端面，不存在相互之间的干涉，方便相关外部管线的连接。

在图1中，第一电磁切换阀22具有第一进油口p1、第一回油口t1、第一工作油口o1和第二工作油口o2。所述第二电磁切换阀23具有第二进油口p2和第二回油口t2、第三工作油口o3和第四工作油口o4。所述第一进油口p1与所述阀块进油口p0通过所述内部流道连通。所述第一回油口t1和所述第二回油口t2均通过所述内部流道与所述阀块回油口t0连通。所述第一工作油口o1与所述第二进油口p2通过所述内部流道连通。所述第二工作油口o2通过所述内部流道与所述水泵工作油口w0连通。所述第三工作油口o3和所述第四工作油口o4分别通过所述内部流道与所述两个搅拌工作油口w1、w2连通。

本实施例通过第一电磁切换阀和第二电磁切换阀在阀块外部的安装，并使得第一电磁切换阀、第二电磁切换阀以及阀块的不同油口分别通过阀块的内部油路进行连通，这样可在完成所需清洗搅拌功能的同时，提高清洗油路和搅拌油路中所使用的控制阀的集成度。

本实施例还通过对应于水泵工作油口的第一电磁切换阀在对应于搅拌工作油口的第二电磁切换阀之前进行切换，利用第一电磁切换阀的不同工作位来实现工作油流向水泵马达或搅拌马达的引导，从而确保水泵马达和搅拌马达均可在工作时达到较高的工作压力，避免两者之间的相互干扰，从而实现良好的性能。

参考图1、图2和图4，在一些实施例中，所述阀块21还具有与所述第一端面21a和所述第二端面21b的外法线方向均不同的第三端面21c。清洗搅拌集成阀20还包括：螺纹插装式溢流阀24和螺纹插装式单向阀25。螺纹插装式溢流阀24插装在所述第三端面21c的第一安装孔内，且进油口和回油口分别与所述阀块进油口p0和所述阀块回油口t0通过所述内部流道连通。通过溢流阀对调定压力范围的设定，可限定系统最高工作压力，避免因调定压力太高出现齿轮轴超载断裂的现象。

螺纹插装式单向阀25插装在所述第三端面21c的第二安装孔内，且进油口和出油口分别与所述第一回油口t1和所述第二回油口t2通过所述内部流道连通。这样可避免搅拌马达的回油进入清洗马达，从而避免背压引起清洗马达低速转动。

采用螺纹插装方式的单向阀和溢流阀，可实现更低的泄漏、更小的集成体积，而且在制造成本、安装维护方面的成本上也可以更低。另外，通过将螺纹插装式溢流阀24和螺纹插装式单向阀25插装在第三端面，一方面与位于第一端面的第一电磁切换阀和位于第二端面的第二电磁切换阀互不干涉，另一方面能够实现系统压力限定、水泵马达和搅拌马达控制以及防止回油背压引起马达异常转动的功能，从而更进一步地提高了阀集成度。

参考图2-图5，在一些实施例中，所述阀块回油口t0位于所述第三端面21c，以免其外接油路与第一电磁切换阀22和第二电磁切换阀23相互干涉。两个搅拌工作油口w1和w2可设置在第三端面21c的对侧，即第四端面21d，在该端面还可以设置测试油口m，以连接用于测试油压的压力传感器。测试油口m可与连通第二电磁切换阀23的第三工作油口o3和搅拌工作油口w1的内部油路连接，以便对此处油压进行检测。

为了使位于第一端面21a、所述第二端面21b和所述第三端面21c的器件或油口最大程度地避免相互干涉，在一些实施例中，所述第一端面21a、所述第二端面21b和所述第三端面21c的外法线方向均相互垂直。

为了降低集成阀的种类，提高耐用性，在一些实施例中，阀块21的材料为7075航空铝。这种材料属于冷处理锻压合金，强度较高，且结构紧密，耐腐蚀效果较强。材料中的细小晶粒使得深度钻孔性能更好，增强了耐磨性。

参考图1，在一些实施例中，所述第一电磁切换阀22为三位四通阀，且中位机能为m型。采用这种中位机能，第一电磁切换阀22的第一进油口p1和第一回油口t1直接连通，以使得进入阀块进油口p0的工作油经由第一电磁切换阀22流向阀块回油口t0，实现卸荷。而第一工作油口o1通过第二电磁切换阀23连通两个搅拌工作油口中的一个，第二工作油口o2直接连接水泵工作油口w0。这种中位机能可封闭对应的两个油路，防止水泵马达和搅拌马达在管路的压差作用下继续转动，从而实现马达的严格制动。

在一些实施例中，所述第一电磁切换阀22和第二电磁切换阀23采用的工作电压v满足：v>vmax/(1+a%)。vmax为清洗搅拌集成阀所安装的工程车辆的底盘电压的浮动范围的最大值，a%是第一电磁切换阀22和第二电磁切换阀23的工作电压的正偏差百分比。例如底盘电压的浮动范围为24~28v，在选择第一电磁切换阀22和第二电磁切换阀23的工作电压时，假设第一电磁切换阀22和第二电磁切换阀23的正偏差百分比为10%，则该工作电压应大于28v/1.1=25.45v。相应地，可选择工作电压为26v或27v的电磁切换阀。这样可提高电磁切换阀的线圈耐压，防止线圈由于底盘电压波动及超压出现的线圈烧坏现象。另外，考虑到清洗搅拌集成阀可能存在水枪冲洗及水坑浸泡等工况，在一些实施例中，可采用防护等级更高的德驰标准插头或增加对于集成阀的防护装置，以提高整体的防水性能。

参考图1，本公开还提供了一种清洗搅拌液压系统，包括前述任一种清洗搅拌集成阀20。清洗搅拌液压系统还可包括水泵马达30、搅拌马达40、液压泵10（例如齿轮泵）和回油油路。水泵马达30具有与所述水泵工作油口w0连通的马达进油口和与所述回油油路连通的马达出油口。搅拌马达40具有与所述两个搅拌工作油口w1、w2分别连通的两个马达油口。液压泵10与所述阀块进油口p0连通。回油油路与所述阀块回油口t0连通。在图1中，液压泵10的吸油口与油箱80之间可设置吸油过滤器70。水泵马达30和搅拌马达40的泄油口可直接连接到油箱80。

当清洗搅拌液压系统进行搅拌时，第一电磁切换阀22的上侧电磁铁得电接通，液压泵10的工作油进入清洗搅拌集成阀20，并通过第一电磁切换阀22的平行位和第二电磁切换阀23（两位四通阀）的平行位进入搅拌马达40，实现搅拌正转功能。当第一电磁切换阀22的上侧电磁铁和第二电磁切换阀23的电磁体均得电接通时，工作油进入搅拌马达40的另一侧完成搅拌反转。由于螺纹插装式单向阀25的存在，搅拌马达40的回油不能经由第一电磁切换阀22进入水泵马达30，进而防止水泵马达30异常转动。

当清洗搅拌液压系统进行清洗时，第一电磁切换阀22的下侧电磁铁得电接通，液压泵10的工作油进入清洗搅拌集成阀20，并通过第一电磁切换阀22的交叉位进入水泵马达30，实现清洗功能，水泵马达30的回油直接接入油箱80。工作油不会经第二电磁切换阀23进入搅拌马达40，进而防止搅拌马达40异常转动。

上述清洗搅拌液压系统可用于各类需要搅拌和清洗工作的作业设备，例如泵车等混凝土泵送设备。相应地，本公开还提供了一种混凝土泵送设备，包括前述任一种清洗搅拌液压系统的实施例。

至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。