集成阀和混凝土泵车的制作方法

1.本公开涉及工程机械领域，特别涉及一种集成阀和混凝土泵车。


背景技术：

2.混凝土泵车是一种高效的混凝土泵送设备，由于其布料灵活且容易转场等优点，在建筑施工中广泛应用。摆动控制系统是混凝土泵车液压系统的重要组成部分，配合主阀泵送控制系统，辅助完成混凝土泵车泵送施工作业。
3.发明人已知的相关技术中，混凝土泵车大多采用主阀总成和摆动阀总成一体式的结构形式。摆动阀采用国外标准换向阀，通径小，压力损失大；阀杆一端设置复位弹簧，弹簧易疲劳破坏，可靠性差；元件多，结构复杂，故障排除难度大；核心液压元件受制于国外，批量生产提升瓶颈大；同时摆动控制系统远离摆动油缸，液压油输送路径过长，沿程压力损失大，容易出现摆动油缸无力、摆不动现象；若加大摆动压力，则需要选用大排量油泵，增大软管或硬管物理强度，需要强度更大的蓄能器，进而增加研发、采购和制造成本，增加企业负担。


技术实现要素：

4.本公开的目的在于提供一种集成阀和混凝土泵车。
5.本公开的第一方面提供一种集成阀，包括彼此连接固定的多个模块，所述多个模块包括：
6.换向阀模块，包括换向阀阀体和阀芯，所述换向阀阀体内设置有阀腔，所述换向阀阀体上设置有连接于所述阀腔的进油口、第一工作油口、第二工作油口和回油口，所述阀芯位于所述阀腔内并沿所述阀芯的轴向与所述换向阀阀体滑动配合，所述阀芯被配置为可选择地使所述第一工作油口和所述第二工作油口之一连接所述换向阀阀体的进油口且另一连接所述换向阀阀体的回油口；
7.控制阀模块，包括控制阀阀体、溢流阀和测压接头，所述控制阀阀体上设置有进油口和回油口，所述控制阀阀体内设置有主油道、第一油道和第二油道，所述主油道的第一端与所述控制阀阀体的进油口连接，所述主油道的第二端与所述换向阀阀体的进油口连接，所述溢流阀设置于所述第一油道上，所述第一油道的第一端与所述主油道连通，所述第一油道的第二端与所述控制阀阀体的回油口连通，所述测压接头通过所述第二油道连接于所述第一油道的第一端与所述阀腔之间的所述主油道上；和
8.蓄能器模块，包括蓄能器和蓄能器接头，所述蓄能器接头为刚性接头，所述蓄能器通过所述蓄能器接头与所述主油道连通；。
9.根据本公开的一些实施例，
10.所述换向阀阀体具有平行于所述阀芯的轴线的第一侧面和与所述换向阀阀体的第一侧面相对间隔设置的第二侧面，所述第一工作油口和所述第二工作油口设置于所述换向阀阀体的第一侧面上；
11.所述控制阀阀体具有平行于所述阀芯的轴线的第一侧面、与所述控制阀阀体的第一侧面相对间隔设置的第二侧面和连接于所述控制阀阀体的第一侧面与所述控制阀阀体的第二侧面之间且平行于所述阀芯的轴线的第三侧面，所述换向阀阀体的第二侧面与所述控制阀阀体的第一侧面贴靠以使所述主油道的第二端与所述换向阀阀体的进油口对接，所述测压接头安装于所述控制阀阀体的第二侧面上；
12.所述蓄能器的轴线沿平行于所述换向阀阀体的第一侧面的方向设置且所述蓄能器接头安装于所述控制阀阀体的第三侧面上。
13.根据本公开的一些实施例，
14.所述换向阀模块还具有连接于所述换向阀阀体的第一侧面和所述换向阀阀体的第二侧面之间且平行于所述阀芯的轴线的间隔相对设置的第三侧面和第四侧面，所述换向阀阀体的第三侧面与所述控制阀阀体的第三侧面朝向相同，所述换向阀阀体的第四侧面上设置有用于与工程车辆的车架固定连接的第一连接部；
15.所述集成阀还包括固定支架，所述固定支架第一端与所述蓄能器固定连接，所述固定支架的第二端位于所述控制阀模块的远离所述换向阀模块的一侧且设置有用于与工程车辆的车架固定连接的第二连接部。
16.根据本公开的一些实施例，
17.所述控制阀阀体还具有与所述控制阀阀体的第三侧面相对间隔设置的第四侧面，所述控制阀阀体的第四侧面上设置有用于与工程车辆的车架连接的第三连接部。
18.根据本公开的一些实施例，所述换向阀模块还包括两个先导阀块，所述两个先导阀块分别安装于所述换向阀阀体沿所述阀腔的轴向的两端，所述先导阀块与所述换向阀阀体之间形成先导油腔，所述先导阀块设置有先导油口，所述先导油腔与所述先导油口连接，所述阀芯的轴向端部位于所述先导油腔内，所述先导油口被配置为向所述先导油腔提供使所述阀芯相对于所述换向阀阀体滑动的先导压力油。
19.根据本公开的一些实施例，所述先导油口的轴线绕所述阀芯的轴线可转动地设置。
20.根据本公开的一些实施例，所述换向阀阀体的通径≥40mm。
21.根据本公开的一些实施例，所述换向阀阀体通过铸造形成，所述阀腔与所述第一工作油口、所述第二工作油口、所述主油道和所述回油口均通过流线型流道连接。
22.根据本公开的一些实施例，还包括泄压阀，所述控制阀阀体上设置有第三油道，所述泄压阀的进油口通过所述第三油道与所述主油道连接，所述泄压阀的出油口被配置为与回油管路连接。
23.本公开的第二方面提供一种混凝土泵车，包括：
24.车架；
25.泵送油缸，设置于所述车架上且设置有混凝土进出口；
26.主阀，被配置为控制所述泵送油缸的活动部件的运动方向；
27.摆动油缸，设置于所述车架的一端且具有两个工作腔和分别连接于两个工作腔的第一进油口和第二进油口；
28.摆动部件，可动地设置于所述混凝土进出口上且与所述摆动油缸的活动部件驱动连接，所述摆动部件被配置为在所述摆动油缸的活动部件的驱动下，摆动至不同的工作位
置以开启或关闭所述混凝土进出口；和
29.本公开的第一方面所述的集成阀，与所述主阀分体设置且安装于所述车架上设置有所述摆动油缸的一端，所述控制阀模块的进油口与供油管路连接，所述换向阀阀体的回油口和所述控制阀阀体的回油口与回油管路连接，所述换向阀阀体的第一工作油口与所述摆动油缸的所述第一进油口连接，所述换向阀阀体的第二工作油口与所述摆动油缸的所述第二进油口连接，以通过向所述第一进油口和所述第二进油口交替供油控制所述摆动部件往复动作。
30.本公开的实施例的集成阀中，蓄能器连接于控制阀阀体上的主油道，可通过主油道、阀腔和换向阀阀体的两个工作油口之一向工程车辆的液压执行元件供油，从而驱动该液压执行元件。控制阀阀体上集成有溢流阀和测压接头，可以分别实现安全保护和系统压力监测的作用，控制阀阀体内的油道易于布置，复杂程度低，利于降低液压油在阀体内部的压力损失，降低采购、制造成本，降低故障排除的难度。并且蓄能器接头为刚性接头，可以省去连接于蓄能器和控制阀阀体之间的液压软管，减小50％左右的空间占用，降低沿程压力损失。
31.本公开的实施例的混凝土泵车具有前述集成阀所具有的优点。在此基础上，由于控制摆动油缸所需的集成阀和控制泵送油缸所需的主阀可以分散设置于车架的不同位置，利于合理利用车架空间，减小控制阀整体结构的复杂程度，降低制造成本，并且集成阀设置于靠近摆动油缸的位置，液压油由集成阀到摆动油缸的输送路径短，沿程压力损失小，利于从根本上解决摆动油缸的摆动部件因压力不足导致的摆不动现象。
32.通过以下参照附图对本公开的示例性实施例的详细描述，本公开的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
33.此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本技术的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中：
34.图1为本公开的一些实施例的集成阀的结构示意图。
35.图2为图1所示的集成阀的另一视角的结构示意图。
36.图3为本公开的另一些实施例的集成阀的结构示意图。
37.图4为本公开的一些实施例的换向阀模块的剖面结构示意图。
38.图5为本公开的一些实施例的摆动控制系统的液压原理示意图。
39.图1至图5中，各附图标记分别代表：
40.1、换向阀模块；1.1、换向阀阀体；1.2、阀杆；1.3、先导阀块；1.4、密封元件；1.5、第一工作油口；1.6、第二工作油口；c、阀腔；p2、换向阀模块的进油口；t1、换向阀模块的回油口；f1、第一连接部；
41.2、控制阀模块；2.1、控制阀阀体；2.2、溢流阀；2.3、测压接头；p2、控制阀模块的进油口；l、主油道；l1、第一油道；l2、第二油道；l3、第三油道；t2、控制阀模块的回油口；f3、第三连接部；
42.3、蓄能器模块；3.1、蓄能器；3.2、蓄能器接头；
43.4、单向阀；
44.5、泵送装置；
45.6、泄压阀；
46.7、左摆动油缸；7.1、摆动油缸的第一进油口；
47.8、右摆动油缸；8.1、摆动油缸的第二进油口；
48.9、固定支架；f2、第二连接部；
49.s、车架。
具体实施方式
50.下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
51.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、数字表达式和数值不限制本公开的范围。同时，应当明白，为了便于描述，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。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，这些技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
52.在本公开的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本公开保护范围的限制。
53.在本公开的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本公开和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
54.参考图1至图5，本公开的一些实施例提供一种集成阀，包括彼此连接固定的多个模块，多个模块包括换向阀模块1、控制阀模块2和蓄能器模块3。
55.换向阀模块1，包括换向阀阀体1.1和阀芯1.2，换向阀阀体1.1内设置有阀腔c，换向阀阀体1.1上设置有连接于阀腔c的进油口p1、第一工作油口1.5、第二工作油口1.6和回油口t1，阀芯1.2位于阀腔c内并沿阀芯1.2的轴向与换向阀阀体1.1滑动配合，阀芯1.2被配置为可选择地使第一工作油口1.5和第二工作油口1.6之一连接换向阀阀体1.1的进油口p1且另一连接换向阀阀体1.1的回油口t1。
56.控制阀模块2，包括控制阀阀体2.1、溢流阀2.2和测压接头2.3，控制阀阀体2.1上设置有进油口p2和回油口t2，控制阀阀体2.1内设置有主油道l、第一油道l1和第二油道l2，主油道l的第一端与控制阀阀体2.1的进油口p2连接，主油道l的第二端与换向阀阀体1.1的
进油口p1连接，溢流阀2.2设置于第一油道l1上，第一油道l1的第一端与主油道l连通，第一油道l2的第二端与控制阀阀体2.1的回油口t2连通，测压接头2.3通过第二油道l2连接于第一油道l1的第一端与阀腔c之间的主油道l上。
57.蓄能器模块3，包括蓄能器3.1和蓄能器接头3.2，蓄能器接头3.2为刚性接头，蓄能器3.1通过蓄能器接头3.2与主油道l连通。
58.本公开的实施例的集成阀中，蓄能器连接于控制阀阀体上的主油道，可通过主油道、阀腔和换向阀阀体的两个工作油口之一向液压执行元件供油，从而驱动该液压执行元件。控制阀阀体上集成有溢流阀和测压接头，可以分别实现安全保护和系统压力监测的作用，控制阀阀体内的油道易于布置，复杂程度低，利于降低液压油在阀体内部的压力损失，降低采购、制造成本，降低故障排除的难度。并且蓄能器接头为刚性接头，可以省去连接于蓄能器和控制阀阀体之间的液压软管，减小50％左右的空间占用，降低沿程压力损失。
59.在一些实施例中，换向阀阀体1.1具有平行于阀芯1.2的轴线的第一侧面和与换向阀阀体1.1的第一侧面相对间隔设置的第二侧面，第一工作油口1.5和第二工作油口1.6设置于换向阀阀体1.1的第一侧面上；控制阀阀体2.1具有平行于阀芯1.2的轴线的第一侧面、与控制阀阀体2.1的第一侧面相对间隔设置的第二侧面和连接于控制阀阀体2.1的第一侧面与控制阀阀体2.1的第二侧面之间且平行于阀芯1.2的轴线的第三侧面，换向阀阀体1.1的第二侧面与控制阀阀体2.1的第一侧面贴靠以使主油道l的第二端与换向阀阀体1.1的进油口p1对接，测压接头2.3安装于控制阀阀体2.1的第二侧面上；蓄能器3.1的轴线沿平行于换向阀阀体1.1的第一侧面的方向设置且蓄能器接头3.2安装于控制阀阀体2.1的第三侧面上。
60.上述实施例中，换向阀阀体、蓄能器和测压接头连接于控制阀阀体的不同方向的侧面，形成交错布置的结构，可以充分利用控制阀阀体表面的装配空间，从而利于将控制阀阀体的体积做得更小，利于降低控制阀体内油道的复杂程度，进一步降低制造和维护成本，且利于工程车辆轻量化。
61.集成阀用于控制工程车辆上的液压执行元件动作时，为了实现集成阀与工程车辆的车架的连接，可以采用在换向阀阀体的表面和控制阀阀体的表面设置连接结构，或者设置另外的连接部件等方式。
62.在一些实施例中，如图1和图2所示，换向阀模块1还具有连接于换向阀阀体1.1的第一侧面和换向阀阀体1.1的第二侧面之间且平行于阀芯1.2的轴线的间隔相对设置的第三侧面和第四侧面，换向阀阀体1.1的第三侧面与控制阀阀体2.1的第三侧面朝向相同，换向阀阀体1.1的第四侧面上设置有用于与工程车辆的车架s固定连接的第一连接部f1；集成阀还包括固定支架9，固定支架9第一端与蓄能器3.1固定连接，固定支架9的第二端位于控制阀模块2的远离换向阀模块1的一侧且设置有用于与工程车辆的车架s固定连接的第二连接部f2。
63.上述实施例中，考虑到蓄能器和换向阀阀体交错设置，在换向阀阀体上设置有第一连接部的基础上，在控制阀模块的远离换向阀模块的一侧设置固定支架可以起到平衡和加固作用。
64.在一些实施例中，如图3所示，控制阀阀体2.1还具有与控制阀阀体2.1的第三侧面相对间隔设置的第四侧面，控制阀阀体2.1的第四侧面上设置有用于与工程车辆的车架s的
第三连接部f3。
65.在上面所提到的第一连接部、第二连接部和第三连接部可以是连接孔以及与连接孔适配的螺纹连接件、密封件等部件。
66.在一些实施例中，如图4所示，换向阀模块1还包括两个先导阀块1.3，两个先导阀块1.3分别安装于换向阀阀体1.1沿阀腔c的轴向的两端，先导阀块1.3与换向阀阀体1.1之间形成先导油腔，先导阀块1.3设置有先导油口a，b，先导油腔与先导油口a，b连接，阀芯1.2的轴向端部位于先导油腔内，先导油口a，b被配置为向先导油腔提供使阀芯1.2相对于换向阀阀体1.1滑动的先导压力油。
67.相关技术中，混凝土泵车的摆动控制系统采用板式梭阀向换向阀的先导油口供油。然而，板式梭阀受自身结构所限容易出现卡滞和击穿现象，导致换向阀的阀芯失去压力油，摆动油缸无法换向。上述结构的换向阀模块，其先导油口a，b可以由工程车辆主阀上的电磁阀供油，可以省去板式梭阀，增强阀芯换向的可靠性。
68.上述结构的换向阀模块采用液控形式，阀芯1.2的轴向两端不必设置复位弹簧，只须在阀腔的轴向两端设置密封元件1.4，将阀腔内的高压油和先导油腔内的先导油隔开即可，避免了弹簧疲劳破坏的风险和电磁铁。如图3所示的实施例中，先导阀块1.3可以为长方体，先导油口a，b设置在长方体的其中一个平行于阀芯1.2的轴线的侧面上。
69.在一些实施例中，先导油口a，b的轴线绕阀芯1.2的轴线可转动地设置。
70.例如，可以将先导阀块设置为相对于换向阀阀体1.1绕阀芯1.2的轴线可转动的，并且，如图1至图3所示，控制阀阀体2.1沿阀芯1.2的轴线方向的尺寸小于换向阀阀体1.1的轴线方向的尺寸，且沿阀芯1.2的轴线方向，控制阀阀体2.1的轮廓不超过换向阀阀体1.1的轮廓，使先导油口a，b可在360
°
的范围内调整朝向。上述实施例中，通过将先导油口相对于阀芯的轴线可旋转地设置，便于集成阀与先导油的供油管路的连接，利于灵活满足管路连接需求，进一步优化工程车辆上的安装空间。
71.在一些实施例中，换向阀阀体1.1的通径≥40mm。
72.通过将换向阀阀体设置为上述取值范围的大通径阀体，可以摆脱电磁换向阀通径小的问题，降低阀芯在阀腔内卡滞的风险和电磁线圈损坏的风险，并且阀芯可以实现自制，利于大批量生产。
73.在一些实施例中，换向阀阀体1.1通过铸造形成，阀腔c与第一工作油口1.5、第二工作油口1.6、主油道l和回油口t1均通过流线型流道连接。
74.上述阀腔与各油口通过流线型油道连接的换向阀阀体可以减小液压油在换向阀模块内的压力损失，并且，相比于机加工方式，采用铸造方式更易于形成换向阀阀体内的流线型流道。
75.在一些实施例中，集成阀还包括泄压阀6，控制阀阀体2.1上设置有第三油道l3，泄压阀6的进油口通过第三油道l3与主油道l连接，泄压阀6的出油口被配置为与回油管路连接。
76.泄压阀可用于在工程车辆停机检修时释放集成阀内的压力，从而保证检修作业安全进行。泄压阀可以是球阀，也可以是能够起到泄压作用的其它结构的液压阀。如图1所示，泄压阀6可以设置于控制阀阀体2.1的连接于控制阀阀体2.1的第一侧面和第二侧面之间且垂直于阀芯1.2的轴线的侧面上。
77.本公开的一些实施例还提供一种混凝土泵车，包括车架s、泵送油缸、主阀、摆动油缸、摆动部件和本公开的实施例提供的集成阀。
78.泵送油缸，设置于车架s上且设置有混凝土进出口。
79.主阀被配置为控制泵送油缸的活动部件的运动方向。
80.摆动油缸设置于车架s的一端且具有两个工作腔和分别连接于两个工作腔的第一进油口7.1和第二进油口8.1。
81.摆动部件可动地设置于混凝土进出口上且与摆动油缸的活动部件驱动连接，摆动部件被配置为在摆动油缸的活动部件的驱动下，摆动至不同的工作位置以开启或关闭混凝土进出口。
82.集成阀与主阀分体设置且安装于车架s上设置有摆动油缸的一端，控制阀模块2的进油口p2与供油管路连接，换向阀阀体1.1的回油口t1和控制阀阀体的回油口t2与回油管路连接，换向阀阀体1.1的第一工作油口1.5与摆动油缸的第一进油口7.1连接，换向阀阀体1.1的第二工作油口1.6与摆动油缸的第二进油口8.1连接，以通过向第一进油口7.1和第二进油口8.1交替供油控制摆动部件往复动作。
83.本公开的实施例的混凝土泵车具有前述集成阀所具有的优点。在此基础上，由于控制摆动油缸所需的集成阀和控制泵送油缸所需的主阀可以分散设置于车架的不同位置，利于合理利用车架空间，减小控制阀整体结构的复杂程度，降低制造成本，并且集成阀设置于靠近摆动油缸的位置，液压油由集成阀到摆动油缸的输送路径短，沿程压力损失小，利于从根本上解决摆动油缸的摆动部件因压力不足导致的摆不动现象。
84.下面结合附图进一步说明本公开的一些实施例的集成阀在混凝土泵车中的工作原理及过程。控制摆动部件摆动的液压系统包括泵送装置5、单向阀4、前述集成阀和摆动油缸，其中泵送装置5的排量可调，单向阀4由泵送装置5向集成阀的控制阀阀体2.1的进油口p2单向导通。摆动油缸包括左摆动油缸7和右摆动油缸8，左摆动油缸7设有第一进油口7.1，右摆动油缸8设有第一进油口8.1。
85.启动泵送装置5，泵送装置5提供的高压油经供油管路和单向阀4先储存在蓄能器3中，当测压接头2.3检测到蓄能器3.1的压力达到规定值，泵送装置5将排量降到最小。控制阀模块2中的溢流阀2.2的溢流压力的设定值大于泵送装置5的出口压力设定值，在液压系统中起到安全保护作用。
86.当换向阀模块1的先导油口a收到换向信号时，蓄能器3.1内的液压油推动阀芯1.2向右运动，换向油路连通，高压油经摆动阀阀体1.1的第一工作油口1.5冲出，经液压管路由第一进油口7.1到达左摆动油缸7，左摆动油缸7的活塞杆伸出，右摆动油缸8的活塞杆缩回，驱动摆动部件摆动换向，液压油经回油管路返回液压油箱，进而使摆动部件完成一次换向动作。蓄能器3.1再次充能，为下一次换向所需的能量做准备。
87.当换向阀模块1的先导油口b收到换向信号时，蓄能器3.1内的液压油推动阀芯1.2向左运动，换向油路连通，高压油经摆动阀阀体1.1的第二工作油口1.6冲出，经液压管路由第二进油口8.1到达右摆动油缸8，右摆动油缸8的活塞杆伸出，左摆动油缸7的活塞杆缩回，推动摆动部件摆动换向，液压油经回油管路返回液压油箱，进而使摆动部件完成一次反方向的换向动作。蓄能器3.1再次充能，为下一次换向所需的能量做准备。
88.泄压阀6在液压系统工作过程中处于关闭状态，当混凝土泵车需要整机检修时，先
停机，再打开泄压阀6，释放蓄能器3的压力，保证检修作业安全。
89.最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本公开的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本公开进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本公开的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，其均应涵盖在本公开请求保护的技术方案范围当中。