專利名稱：一種雙缸同步控制液壓系統(tǒng)及工程機械的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液壓控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是工程機械的雙缸同步控制液壓系統(tǒng)。本發(fā)明還涉及設(shè)有所述雙缸同步控制液壓系統(tǒng)的工程機械。
背景技術(shù)：
隨著工程機械不斷的向大型化方向發(fā)展，其受カ部件所承受的負載也越來越大， 為滿足負載要求，一般會使用雙液壓缸結(jié)構(gòu)。例如消防車變幅系統(tǒng)所使用的雙缸變幅系統(tǒng),雙液壓缸的使用可以提升動力，確保變幅起落過程中的穩(wěn)定性和安全性。但是由于使用平衡閥自身的固有特性，變幅落時兩個變幅平衡閥的滯環(huán)不同，引起了左右變幅油缸無桿腔內(nèi)的油壓不對稱、左右負載ロ存在較大的壓差的問題；左右變幅油缸偏載向一側(cè)傾斜，臂架難以落入臂架支架內(nèi)，偏載嚴重時會發(fā)生油缸爆裂、翻車等一系列嚴重的事故。，請參考圖1，圖I為現(xiàn)有技術(shù)中ー種典型的雙缸同步控制液壓系統(tǒng)的液壓原理圖。如圖所示，目前實現(xiàn)雙缸變幅同步的方法是在左右變幅油缸無桿腔各安裝左變幅平衡閥10和右變幅平衡閥5用于控制無桿腔油液的通與斷，再將兩平衡閥與ー個主平衡閥8相連，主平衡閥8控制油液流通的速度。變幅落時，左右變幅油缸的有桿腔進油，當平衡閥主控制油路6進油到達左變幅油缸控制油ロ XI、右變幅油缸控制油ロ X2，在較小的控制壓力下左右變幅平衡閥全開ロ (因為主平衡閥8開啟壓カ較大，此時沒有開啟)，無桿腔內(nèi)的液壓油經(jīng)左變幅油缸出油ロ 11、右變幅油缸出油ロ 4、及左右變幅平衡閥到達主平衡閥8的進油管路9。當平衡閥主控制油路6內(nèi)油液壓カ達到其開啟壓カ值時，主平衡閥8隨控制壓カ的變動而控制閥ロ的開啟大小，進而控制變幅落時回油的流通速度，起到限速作用。此方法存在以下技術(shù)缺點I.相對于使用兩個平衡閥完成變幅落動作，選用三個平衡閥，成本較高，生產(chǎn)時裝配難度也加大；2.在變幅落的過程中，左右變幅平衡閥用于控制無桿腔油路的通斷，主平衡閥用于控制變幅落的速度。為完成規(guī)定功能，要求三個平衡閥之間進行合理有效的配合，因此， 在設(shè)計過程中平衡閥的選型、平衡閥之間的匹配、參數(shù)設(shè)定(尤其是平衡閥開啟壓力、全開壓カ等)較為困難；對整機調(diào)試也提出了較高的要求。因此，如何提高工程機械雙缸同步控制液壓系統(tǒng)的同步性能，是本領(lǐng)域技術(shù)人員目前需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的是提供一種雙缸同步控制液壓系統(tǒng)。該系統(tǒng)的雙液壓油缸不僅能夠同步運行，而且其液壓元件選型、參數(shù)設(shè)定較為容易，成本低，易于實現(xiàn)，整機調(diào)試比較簡單。
本發(fā)明的第二目的是提供一種設(shè)有所述雙缸同步控制液壓系統(tǒng)的工程機械。為了實現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明提供一種雙缸同步控制液壓系統(tǒng)，包括主換向閥、 第一油缸和第二油缸，所述第一油缸的無桿腔進油油路上設(shè)有第一平衡閥，所述第二油缸的無桿腔進油油路上設(shè)有第二平衡閥，所述第一平衡閥和第二平衡閥均為先導式外泄平衡閥，其控制油ロ與相應(yīng)油缸的有桿腔進油油路連通、泄油ロ與油箱連通；進ー步包括單向節(jié)流閥，其出油ロ與所述主換向閥連通、進油ロ與所述第一平衡閥和第二平衡閥的出油ロ連通。優(yōu)選地，所述主換向閥具有第一油ロ、第二油ロ、第三油口和第四油ロ，并具有三個工作位置在第一工作位置，其第一油ロ與第四油ロ連通、第二油ロ與第三油ロ連通；在第二工作位置，其第二油ロ與第三油口和第四油ロ連通；在第三工作位置，其第一油ロ與第三油 ロ連通，第二油ロ與第四油ロ連通；所述主換向閥的第三油ロ與所述單向節(jié)流閥的出油ロ連通、第四油ロ與所述第一油缸和第二油缸的有桿腔連通。優(yōu)選地，所述主換向閥為三位四通電磁換向閥。優(yōu)選地，所述第一油缸的有桿腔進油油路上設(shè)有第三平衡閥，所述第二油缸的有桿腔進油油路上設(shè)有第四平衡閥，所述第三平衡閥和第四平衡閥的控制油ロ與相應(yīng)油缸的無桿腔進油油路連通。為實現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明提供ー種工程機械，包括工程機械本體及雙缸同步控制液壓系統(tǒng)，所述雙缸同步控制液壓系統(tǒng)為上述任一項所述的雙缸同步控制液壓系統(tǒng)。優(yōu)選地，所述工程機械為消防車。優(yōu)選地，所述第一油缸和第二油缸為消防車的變幅油缸。本發(fā)明所提供的雙缸同步控制液壓系統(tǒng)選用先導式外泄平衡閥，同時在第一油缸、第二油缸與主換向閥之間安裝一個單向節(jié)流閥，所述先導式外泄平衡閥的進油ロ與油缸無桿腔連通，出油ロ與主換向閥連通，泄油ロ連通至油箱，控制油ロ與油缸的有桿腔進油油路連通，其開ロ度僅由有桿腔進油ロ壓カ決定。當?shù)谝挥透缀偷诙透讋幼魍Ｖ箷r，所述先導式外泄平衡閥鎖住無桿腔油液保持油缸不動；當?shù)谝挥透缀偷诙透椎臒o桿腔進油吋，兩先導式外泄平衡閥的調(diào)速功能減弱， 改由單向節(jié)流閥配合主換向閥實現(xiàn)調(diào)速，最終實現(xiàn)雙缸同步運行，即先導式外泄平衡閥只用于平衡負載保持負載壓カ對稱，不主要用于控制流量，而是利用單向節(jié)流閥的節(jié)流功能， 由主換向閥控制速度，解決了雙缸運行不同步的問題。此外，其液壓元件選型、參數(shù)設(shè)定較為容易，成本低，易于實現(xiàn)，且整機調(diào)試比較簡単。本發(fā)明所提供的工程機械設(shè)有上述雙缸同步控制液壓系統(tǒng)，由于上述雙缸同步控制液壓系統(tǒng)具有上述技術(shù)效果，設(shè)有該雙缸同步控制液壓系統(tǒng)的工程機械也應(yīng)具備相應(yīng)的技術(shù)效果。


圖I為現(xiàn)有技術(shù)中ー種典型的雙缸同步控制液壓系統(tǒng)的液壓原理圖；圖2為本發(fā)明所提供雙缸同步控制液壓系統(tǒng)的液壓原理圖3為圖2中所示先導式外泄平衡閥的液壓原理圖。圖 I 中I.小腔進油管路 2.變幅油缸小腔 3.變幅油缸大腔 4.右變幅油缸大腔出油ロ 5.右變幅平衡閥 6.平衡閥主控制油路 7.變幅落回油主油路 8.主平衡閥 9.主平衡閥進油管路 10.左變幅平衡閥 11.左變幅油缸大腔出油
n圖2、圖3中12.主換向閥 13.左變幅油缸14.右變幅油缸 15.第一平衡閥16.第 ニ平衡閥 17.單向節(jié)流閥18.第二平衡閥 19.第四平衡閥
具體實施例方式本發(fā)明的核心是提供一種雙缸同步控制液壓系統(tǒng)。該系統(tǒng)的雙液壓油缸不僅能夠同步運行，而且其液壓元件選型、參數(shù)設(shè)定較為容易，成本低，易于實現(xiàn)，整機調(diào)試比較簡單。本發(fā)明的另ー核心是提供一種設(shè)有所述雙缸同步控制液壓系統(tǒng)的工程機械。為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進ー步的詳細說明。請參考圖2、圖3，圖2為本發(fā)明所提供雙缸同步控制液壓系統(tǒng)的液壓原理圖；圖3 為圖2中所示先導式外泄平衡閥的液壓原理圖。在ー種具體實施方式
中，本發(fā)明提供的雙缸同步控制液壓系統(tǒng)為消防車的雙缸變幅液壓系統(tǒng)，主要由主換向閥12、左變幅油缸13和右變幅油缸14等液壓元件構(gòu)成。主換向閥12為三位四通電磁換向閥，具有第一油ロ P、第二油ロ T、第三油ロ C和第四油ロ D，并具有三個工作位置在左位，其第一油ロ P與第四油ロ D連通、第二油ロ T與第三油ロ C連通；在中位， 其第一油ロ P截止，第二油ロ T同時與第三油ロ C和第四油ロ D連通；在右位，其第一油ロ P與第三油ロ C連通，第二油ロ T與第四油ロ D連通。左變幅油缸13的無桿腔進油油路上設(shè)有第一平衡閥15，右變幅油缸14的無桿腔進油油路上設(shè)有第二平衡閥16，第一平衡閥15和第二平衡閥16均為先導式外泄平衡閥，其控制油ロ X與相應(yīng)油缸的有桿腔進油油路連通、泄油ロ L與油箱連通。左變幅油缸13、右變幅油缸14與主換向閥12之間設(shè)有單向節(jié)流閥17，主換向閥 12的第三油ロ C與單向節(jié)流閥的出油ロ連通、第四油ロ D與左變幅油缸13和右變幅油缸 14的有桿腔連通，單向節(jié)流閥17的進油ロ與第一平衡閥15和第二平衡閥16的出油ロ A連通。該雙缸同步控制液壓系統(tǒng)的工作原理如下先導式外泄平衡閥在變幅起的過程中，其單向機能起作用；變幅落的過程中，主換向閥12的左位機能起作用，兩變幅油缸的有桿腔進油。由于先導式外泄平衡閥的控制油ロ X與油缸的有桿腔進油ロ連通，當有桿腔進油 ロ壓カ達到其開啟壓カ值時，其內(nèi)部切換到節(jié)流機能，隨著控制油ロ X壓カ值的增加，先導式外泄平衡閥的開ロ逐漸増大；當控制油ロ X的壓カ值増加到全開壓カ值時，先導式外泄平衡閥的開ロ達到最大，此時不存在滯環(huán)；同時，控制油ロ X進入的油液經(jīng)泄油ロ L流入油箱內(nèi)。先導式外泄平衡閥的開ロ由控制油ロ X的壓カ大小控制，不受外界負載的影響， 只與控制油ロ的輸入壓力(即有桿腔進油ロ壓力)有關(guān)，根據(jù)不同的阻尼組合，其開啟壓力和全開ロ壓力不同，總體來講，先導式外泄平衡閥的開啟壓カ和全開ロ壓カ較低，控制壓力從開啟至全開的壓力范圍較小，該平衡閥在較小的控制壓力下閥ロ就可以全開。變幅落過程中，先導式外泄平衡閥開啟后，油缸無桿腔內(nèi)的油液從其內(nèi)部經(jīng)過后， 流入單向節(jié)流閥17的左位，最后經(jīng)主換向閥12的左位流入油箱內(nèi)。由于主換向閥12本身的節(jié)流能力較差，不能提供較大的背壓，單向節(jié)流閥17的左位具有節(jié)流功能，可協(xié)助主換向閥12提高回油油路的壓力，即提高背壓。在系統(tǒng)中加入單向節(jié)流閥，通過提高系統(tǒng)背壓，可快速提高先導式外泄平衡閥控制ロ壓力，使先導式外泄平衡閥能夠快速達到全開狀態(tài)，消弱左右變幅平衡閥滯環(huán)的影響， 解決了雙缸運行不同步的問題。由于先導式外泄平衡閥開啟速度快，因此其調(diào)速功能大大消弱，對此，單向節(jié)流閥能夠配合主換向閥一起控制變幅落速度。此外，其液壓元件選型、參數(shù)設(shè)定較為容易，成本低，易于實現(xiàn)，且整機調(diào)試比較簡単。為了進一步提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，可在左變幅油缸13的有桿腔進油油路上設(shè)置第三平衡閥18，同時在右變幅油缸14的有桿腔進油油路上設(shè)置第四平衡閥19，第三平衡閥18和第四平衡閥19均為先導式平衡閥，其控制油ロ與相應(yīng)油缸的無桿腔進油油路連通。上述雙缸同步控制液壓系統(tǒng)僅是本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，具體并不局限于此，在此基礎(chǔ)上可根據(jù)實際需要作出具有針對性的調(diào)整，從而得到不同的實施方式。例如，當變幅油缸倒置時，可以將先導式外泄平衡閥設(shè)置在變幅油缸的有桿腔進油油路上，等等。由于可能實現(xiàn)的方式較多，這里就不再一一舉例說明。除了上述雙缸同步控制液壓系統(tǒng)，本發(fā)明還提供ー種工程機械，包括工程機械本體及雙缸同步控制液壓系統(tǒng)，所述雙缸同步控制液壓系統(tǒng)為上文所述的雙缸同步控制液壓系統(tǒng)，其余結(jié)構(gòu)請參考現(xiàn)有技木，本文不再贅述。具體地，所述工程機械為消防車，第一油缸和第二油缸為消防車的變幅油缸。這里需要說明的是，上述雙缸同步控制液壓系統(tǒng)具有較強的技術(shù)通用性能，除了消防車之外，還可以用于解決其它工程機械的雙缸同步控制液壓系統(tǒng)的不同步問題，例如起重機的變幅油缸或配重油缸。以上對本發(fā)明所提供的雙缸同步控制液壓系統(tǒng)及工程機械進行了詳細介紹。本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的核心思想。應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種雙缸同步控制液壓系統(tǒng)，包括主換向閥、第一油缸和第二油缸，所述第一油缸的無桿腔進油油路上設(shè)有第一平衡閥，所述第二油缸的無桿腔進油油路上設(shè)有第二平衡閥， 其特征在于，所述第一平衡閥和第二平衡閥均為先導式外泄平衡閥，其控制油口與相應(yīng)油缸的有桿腔進油油路連通、泄油口與油箱連通；進一步包括單向節(jié)流閥，其出油口與所述主換向閥連通、進油口與所述第一平衡閥和第二平衡閥的出油口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的雙缸同步控制液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述主換向閥具有第一油口、第二油口、第三油口和第四油口，并具有三個工作位置在第一工作位置，其第一油口與第四油口連通、第二油口與第三油口連通；在第二工作位置，其第二油口與第三油口和第四油口連通；在第三工作位置，其第一油口與第三油口連通，第二油口與第四油口連通；所述主換向閥的第三油口與所述單向節(jié)流閥的出油口連通、第四油口與所述第一油缸和第二油缸的有桿腔連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙缸同步控制液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述主換向閥為三位四通電磁換向閥。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項所述的雙缸同步控制液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述第一油缸的有桿腔進油油路上設(shè)有第三平衡閥，所述第二油缸的有桿腔進油油路上設(shè)有第四平衡閥，所述第三平衡閥和第四平衡閥的控制油口與相應(yīng)油缸的無桿腔進油油路連通。
5.一種工程機械，包括工程機械本體及雙缸同步控制液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述雙缸同步控制液壓系統(tǒng)為上述權(quán)利要求I至4任一項所述的雙缸同步控制液壓系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的工程機械，其特征在于，所述工程機械為消防車。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的工程機械，其特征在于，所述第一油缸和第二油缸為消防車的變幅油缸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種雙缸同步控制液壓系統(tǒng)，包括主換向閥、第一油缸和第二油缸，所述第一油缸的無桿腔進油油路上設(shè)有第一平衡閥，所述第二油缸的無桿腔進油油路上設(shè)有第二平衡閥，所述第一平衡閥和第二平衡閥均為先導式外泄平衡閥，其控制油口與相應(yīng)油缸的有桿腔進油油路連通、泄油口與油箱連通；進一步包括單向節(jié)流閥，其進油口與所述主換向閥連通、出油口與所述第一平衡閥和第二平衡閥的進油口連通。該系統(tǒng)的雙液壓油缸不僅能夠同步運行，而且其液壓元件選型、參數(shù)設(shè)定較為容易，成本低，易于實現(xiàn)，整機調(diào)試比較簡單。本發(fā)明還公開了設(shè)有所述雙缸同步控制液壓系統(tǒng)的工程機械。
文檔編號A62C27/00GK102588365SQ20121006470
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月13日
發(fā)明者東權(quán), 劉楠楠, 向小強 申請人:徐州重型機械有限公司