互锁控制阀组、液压控制系统和方法以及工程机械的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及液压控制系统，具体地，涉及一种用于多执行元件的液压控制系统。此夕卜，本发明还涉及用于多执行元件的液压控制方法和具有所述液压控制系统的工程机械，以及用于多执行元件的互锁控制阀组
【背景技术】
[0002]工程机械的支腿通常需要在多个方向运动，以便良好地展开和收回。典型地，支腿需要摆动和/或水平展开，以在支撑于地面时避开车身部件，并在不需要支撑时尽量贴合于车身，保证机动性能。支腿还需要在竖直方向展开和收回，以能够在需要时支撑于地面上。支腿的上述运动通常由液压油缸驱动，并且，应当按照适当的顺序动作，以免损坏支腿部件。
[0003]具体地，在展开时，首先应摆动，使得水平油缸和垂直油缸的伸出端避开车身部件；然后水平伸展，在竖直方向避开车身部件对垂直油缸的影响；最后竖直伸展，以支撑在地面上。收回过程与上述展开过程恰好相反，不再赘述。若不按上述顺序进行，或者在一个方向动作的同时在另一个方向也发生运动，则有可能带来安全隐患。例如，若在摆动过程中通过水平油缸驱动水平支腿伸出，则有可能使得伸出端触碰到车身部件上，导致支腿断裂、无法支撑等问题。再如，在收回过程中，若在垂直支腿动作之前先驱动水平支腿收回，则垂直支腿可能会由于与地面摩擦或受地面其他凸起物的阻碍而发生弯曲等问题。为此，需要互锁地控制各类油缸的动作，即在驱动一类油缸动作时，保证其他类油缸不受驱动或被锁止。
[0004]图1所示为一种起重机支腿液压控制系统的原理图。图2为该液压控制系统安装于机架12上后的结构示意图。参照图1所示，该液压系统通过水平油缸la、垂直油缸3a和摆动油缸2a控制支腿的运动，并具有第一多路阀11a和第二多路阀lib。所述水平油缸la、垂直油缸3a和摆动油缸2a分别为四组，分别用于驱动左前、右前、左后、右后支腿。
[0005]第一多路阀11a中的伸缩换向阀13和第二多路阀lib中的摆动换向阀14均处于中位时，进油口 P通入的液压油通过该第一多路阀11a和第二多路阀lib输送至其他液压元件，如起重机上车的回转马达、空调马达等。
[0006]当需要驱动支腿摆动时，可以使得第一多路阀11a中的伸缩换向阀13仍保持中位，进油口 P通入的液压油将被直接输送至第二多路阀11b，并最终被输送至摆动油缸2a。当摆动换向阀14处于下位、摆动开关阀16处于上位时，摆动油缸2a伸出；当摆动换向阀14处于上位、摆动开关阀16处于上位时，摆动油缸2a缩回。
[0007]当需要驱动支腿水平伸出时，可以使得第一多路阀11a中的伸缩换向阀13换向至上位、伸缩开关阀15换向至下位，进油口 P通入的液压油将输送至水平油缸la的无杆腔，有杆腔内的液压油则通过回油口 T流回油箱，从而驱动支腿水平伸出。当需要驱动支腿水平缩回时，仅需将伸缩换向阀13换向至下位。
[0008]当需要驱动支腿竖直伸出时，可以使得第一多路阀11a中的伸缩换向阀13换向至上位、伸缩开关阀15换向至上位，进油口 P通入的液压油将输送至垂直油缸3a的无杆腔，有杆腔内的液压油则通过回油口 T流回油箱，从而驱动支腿竖直伸出。当需要驱动支腿垂直缩回时，仅需将伸缩换向阀13换向至下位。
[0009]上述过程中，通过伸缩换向阀13控制液压油流向水平油缸la和垂直油缸3a或摆动油缸2a，并通过伸缩开关阀15选择水平油缸la或垂直油缸3a动作，同时在一者动作时，不向其他油缸输送液压油或切断其他油缸的回油油路，从而实现互锁。
[0010]结合图2所示的结构示意图，其中，位于机架12两侧并由操纵连杆17连接的操纵手柄18分别对应各阀片的换向手柄，以便于在任意一侧操纵换向，可以看出，基于上述液压控制系统的支腿系统结构冗杂。控制四组支腿需要两个多路阀11(即第一多路阀11a和第二多路阀lib)、十根操纵连杆17、二十支操纵手柄18及大量的销、垫片等辅助件，物资成本和装配成本均较高。且这种控制系统需要占用较大的安装空间，结构不够紧凑；液压管路较多，容易发生漏油等故障。
[0011]有鉴于此，有必要提供一种新的液压控制系统，以解决上述现有技术中存在的至少部分问题。
【发明内容】
[0012]本发明实际要解决的技术问题是诸如支腿系统的现有多执行元件液压控制系统中存在的结构冗杂、安装空间需求较大、成本较高等问题。
[0013]为了解决上述技术问题，本发明的一个方面提供一种用于多执行元件的液压控制系统，所述执行元件包括第一类执行元件、第二类执行元件和第三类执行元件。所述液压控制系统包括:伸缩控制阀，该伸缩控制阀连接于主进油油路和主回油油路，以能够切换为使得该伸缩控制阀的第一工作油口和第二工作油口中的一者连通于所述主进油油路，另一者连通于所述主回油油路；第一工作油路，该第一工作油路的一端连接于所述第一工作油口，另一端连接于各个所述执行元件的第一油腔，并且该第一工作油路上设置有第一油腔选择阀，以能够切换为使得所述第一工作油口连通于所述第一类执行元件的第一油腔和所述第二类执行元件的第一油腔，或者连通于所述第三类执行元件的第一油腔；以及，第二工作油路，该第二工作油路的一端连接于所述第二工作油口，另一端连接于各个所述执行元件的第二油腔，并且该第二工作油路上设置有第二油腔选择阀，以能够切换为使得所述第二工作油口连通于所述第一类执行元件的第二油腔和所述第三类执行元件的第二油腔，或者连通于所述第二类执行元件的第二油腔。
[0014]优选地，所述第一类执行元件、第二类执行元件和第三类执行元件分别包括多个液压油缸或液压马达，所述第一工作油路具有分别对应各个所述液压油缸或液压马达的多条第一分支油路，各条所述第一分支油路上分别设置有所述第一油腔选择阀。
[0015]优选地，所述伸缩控制阀、第一油腔选择阀和第二油腔选择阀全部或部分地集成为多路阀。
[0016]优选地，所述伸缩控制阀、第一油腔选择阀和第二油腔选择阀分别为三位四通或三位六通换向阀。
[0017]优选地，所述执行元件还包括第四类执行元件，当所述第一油腔选择阀切换为使得所述第一工作油口连通于所述第三类执行元件的第一油腔时，该第一工作油口同时也连通于所述第四类执行元件的第一油腔；当所述第二油腔选择阀切换为使得所述第二工作油口连通于所述第二类执行元件的第二油腔时，该第二工作油口同时也连通于所述第四类执行元件的第二油腔。
[0018]优选地，所述第二工作油路上设置有支路选择阀并包括分别从该支路选择阀向各个所述执行元件的第二油腔延伸的多条第二分支油路，其中，至少部分所述第二分支油路上设置有所述第二油腔选择阀，以在所述支路选择阀切换为使得所述第二工作油口连通于该设置有所述第二油腔选择阀的所述第二分支油路时，该第二油腔选择阀能够切换为使得所述第二工作油口连通于所述第一类执行元件的第二油腔和所述第三类执行元件的第二油腔，或者连通于所述第二类执行元件的第二油腔。
[0019]本发明的另一个方面提供一种工程机械，该工程机械具有支腿及支腿控制系统，所述支腿控制系统为本发明提供的所述液压控制系统，其中，所述第一类执行元件为用于驱动所述支腿水平展开和收回的水平油缸，所述第二类执行元件为用于驱动所述支腿摆动的摆动油缸，所述第三类执行元件为用于驱动所述支腿竖直展开和收回的垂直油缸。
[0020]本发明的另一方面提供一种用于多执行元件的液压控制方法，所述执行元件包括第一类执行元件、第二类执行元件和第三类执行元件。所述液压控制方法包括:使得主进油油路和主回油油路中的一者连通于所述第一类执行元件的第一油腔和所述第二类执行元件的第一油腔，或者连通于所述第三类执行元件的第一油腔；并且，使得主进油油路和主回油油路中的另一者连通于所述第一类执行元件的第二油腔和所述第三类执行元件的第二油腔，或者连通于所述第二类执行元件的第二油腔。
[0021]本发明还提供一种用于多执行元件的互锁控制阀组，该互锁控制阀组包括伸缩控制阀、第一油腔选择阀和第二油腔选择阀，并具有用于连接主进油油路的进油口、用于连接主回油油路的回油口、用于连接于第一类执行元件的第一油腔和第二类执行元件的第一油腔的第一工作口、用于连接于第三类执行元件的第一油腔的第二工作口、用于连接于所述第一类执行元件的第二油腔和所述第三类执行元件的第二油腔的第三工作口以及用于连接于所述第二类执行元件的第二油腔的第四工作口，其中，所述伸缩控制阀、第一油腔选择阀和第二油腔选择阀能够切换为使得所述进油口和所述回油口中的一者连通于所述第一工作口或所述第二工作口，并使得所述进油口和所述回油口中的另一者连通于所述第三工作口或所述第四工作口。
[0022]优选地，所述伸缩控制阀、第一油腔选择阀和第二油腔选择阀分别为三位