一種高背壓下液壓鎖開啟系統、及開啟方法和液壓系統的製作方法

2023-10-11 14:22:24 1

一種高背壓下液壓鎖開啟系統、及開啟方法和液壓系統的製作方法
【專利摘要】本發明提供一種高背壓下液壓鎖開啟系統、及開啟方法和液壓系統，該高背壓下液壓鎖開啟系統，通過液壓鎖的第一進油口進油，並通過其第一出油口連接工作油缸的進油口，在工作油缸的出油口與液壓鎖之間連接有溢流閥，通過溢流閥能夠將高回油背壓消除，特別是瞬時壓力峰值的消除，消除瞬時壓力峰值的回油通過液壓鎖的第二進油口進油然後通過第二出油口出油，將油液回流到回油油箱。充分解決了高背壓系統下液壓鎖開啟困難，導致出現壓力峰值衝擊等問題。
【專利說明】一種高背壓下液壓鎖開啟系統、及開啟方法和液壓系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種液壓鎖，具體涉及一種高背壓下液壓鎖開啟系統、以及該高背壓系統下液壓鎖的開啟方法及設置有該聞背壓下液壓鎖開啟系統的液壓系統。
【背景技術】
[0002]目前，工程機械中的液壓鎖通常用在當系統停止供油時，要求執行元件仍保持鎖緊的場合。當油液流經液控單向閥時正嚮導通，反向開啟時需要提供一定的控制壓力。當液壓鎖用於高背壓液壓系統中時，因為其控制面積比(液壓鎖的控制面積比指差動滑閥芯與閥座的橫截面積比)有限(一般有1:3，1:5，1:10等)，控制壓力無法達到反向打開液控單向閥的程度，控制油無法將液壓鎖回油路中液控單向閥打開，系統回油無法流通，從而導致系統憋壓，出現壓力峰值衝擊，引起系統故障。
[0003]目前解決此問題的辦法大部分是選用控制面積比較大的液壓鎖，或者在背壓油路上增加節流閥，讓液壓鎖回油背壓上升速度變慢，便於控制油先將液壓鎖開啟。
[0004]採用上述兩種解決辦法，存在以下缺點:
[0005]I)選取控制比較大的液壓鎖，雖然能解決部分問題，但是在一些特殊工況下，大控制比的液壓鎖仍然可能無法滿足反向打開液控單向閥的程度。且大控制比的液壓鎖成本較聞。
[0006]2)在回油路上增加節流作用也能解決部分問題，但是對油缸或其他執行元件仍有損壞隱患。且在此工況下，節流一直起作用，導致系統發熱嚴重；油缸有杆腔進油時，節流還會嚴重影響油缸工作速度。
[0007]因此，對於現有高背壓液壓系統下液壓鎖開啟困難，導致出現壓力峰值衝擊，引起系統故障等問題，是本領域亟待解決的技術問題。

【發明內容】

[0008]有鑑於此，本發明旨在提出一種高背壓下液壓鎖開啟系統及開啟方法和液壓系統，以解決現有高背壓液壓系統下液壓鎖開啟困難，導致出現壓力峰值衝擊，引起系統故障等問題。
[0009]本發明提供了一種高背壓下液壓鎖開啟系統，包括液壓鎖，
[0010]所述液壓鎖的第一進油口連接進油油路；
[0011]所述液壓鎖的第一出油口連接工作油缸的進油口 ；
[0012]所述工作油缸的回油口連接所述液壓鎖的第二進油口 ；
[0013]所述液壓鎖的第二出油口通過回油油路連接回油油箱；其中，
[0014]所述工作油缸的回油口與所述液壓鎖的第二進油口連接的油路上連接有溢流閥。
[0015]進一步地,所述溢流閥為卸荷溢流閥。
[0016]進一步地，所述液壓鎖包括與所述第一進油口連通的第一工作腔；
[0017]所述液壓鎖一側設置有第一彈簧腔；[0018]所述第一彈簧腔內安裝有第一彈簧以及滑動設置的第一彈簧塞；
[0019]所述第一彈簧塞一端連接所述第一彈簧，另一端靠在所述液壓鎖內壁上構成所述第一工作腔的部分側壁；
[0020]所述第一彈簧腔內設置有供所述第一彈簧塞滑動的第一滑道，所述第一滑道在靠近所述第一工作腔的一側面上開設有與所述第一出油口連通的第一通道。
[0021]進一步地，所述第一彈簧塞上設置有伸入所述第一工作腔內的第一塞柱；
[0022]所述第一塞柱滑動設置在所述第一彈簧塞端部；
[0023]所述第一塞柱一端伸入所述第一工作腔內，另一端固定所述第一彈簧並通過所述第一彈簧密封壓靠在所述第一彈簧塞內壁上。
[0024]進一步地，所述液壓鎖包括與所述第二出油口連通的第二工作腔；
[0025]所述液壓鎖另一側設置有第二彈簧腔；
[0026]所述第二彈簧腔內安裝有第二彈簧以及滑動設置的第二彈簧塞；
[0027]所述第二彈簧塞一端連接第二彈簧，另一端靠在所述液壓鎖內壁上構成所述第二工作腔的部分側壁；
[0028]所述第二彈簧腔內設置有供所述第二彈簧塞滑動的第二滑道，所述第二滑道在靠近所述第二工作腔的一側面上開設有與所述第二進油口連通的第二通道。
[0029]進一步地，所述第二彈簧塞上設置有伸入所述第二工作腔內的第二塞柱；
[0030]所述第二塞柱滑動設置在所述第二彈簧塞端部；
[0031]所述第二塞柱一端伸入所述第二工作腔內，另一端固定所述第二彈簧並通過所述第二彈簧密封壓靠在所述第二彈簧塞內壁上。
[0032]進一步地，所述第一工作腔和第二工作腔之間設置有可在所述液壓鎖內壁滑動的滑動塊；
[0033]所述滑動塊一端設置有與所述第一塞柱對應的第一凸起；
[0034]所述滑動塊另一端設置有與所述第二柱塞對應的第二凸起。
[0035]本發明還提供一種高背壓下液壓鎖開啟系統的開啟方法，包括:
[0036]通過液壓鎖的第一進油口進油，並通過其第一出油口為工作油缸供油；
[0037]所述工作油缸的高背壓回油通過溢流閥洩壓後回流到所述液壓鎖的第二進油口，並經所述液壓鎖的第二出油口流回回油油箱。
[0038]本發明還提供一種液壓系統，所述液壓系統設置有上述的高背壓下液壓鎖開啟系統。
[0039]進一步地，所述進油油路上設置有油源泵，所述油源泵的進油口通過管路連接進油油箱；
[0040]所述進油油路和所述回油油路上設置有系統溢流閥；
[0041 ] 所述進油油路和回油油路上還設置有三位四通換向閥。
[0042]與現有技術相比，本發明的有益效果
[0043]本發明提供的一種高背壓下液壓鎖開啟系統，通過液壓鎖的第一進油口進油，並通過其第一出油口連接工作油缸的進油口，在工作油缸的出油口與液壓鎖之間連接有溢流閥，通過溢流閥能夠將高回油背壓消除，特別是瞬時壓力峰值的消除，消除瞬時壓力峰值的回油通過液壓鎖的第二進油口進油然後通過第二出油口出油，將油液回流到回油油箱。 充分解決了高背壓系統下液壓鎖開啟困難，導致出現壓力峰值衝擊等問題。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0044]圖1為本發明實施例中液壓鎖應用在液壓系統中的結構示意圖；
[0045]圖2為本發明實施例中液壓鎖的結構原理示意圖。
[0046]附圖標記說明:1、油源泵；2、工作油缸；3、洩荷溢流閥；4、液壓鎖；41、第一工作腔；42、第一彈簧腔；43、第一彈簧塞；44、第一彈簧；45、第一通道；46、第一塞柱；47、第二工作腔；48、第二彈簧腔；49、第二彈簧塞；410、第二彈簧；411、第二通道；412、第二塞柱；413、滑動塊；414、第一凸起；415、第二凸起；5、系統溢流閥；6、換向閥；。
【具體實施方式】
[0047]為了使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案，下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。應當指出，本部分中的對具體結構的描述及描述順序僅是對具體實施例的說明，不應視為對本發明的保護範圍有任何限制作用。
[0048]本發明實施例提供一種主要應用於高背壓下的液壓鎖，如圖1所示，該液壓鎖包括液壓鎖4，該液壓鎖4的第一進油口 a連接液壓系統的進油油路；其第一出油口 b連接工作油缸2的進油口 ；該工作油缸2的回油口連接液壓鎖4的第二進油口 c ;液壓鎖4的第二出油口 d通過回油油路連接回油油箱；在工作油缸2的回油口與所述液壓鎖4的第二進油口 c連接的油路上連接有溢流閥。該溢流閥為卸荷溢流閥3。通過該卸荷溢流閥3可以使該液壓鎖4在任何高壓情況下都可以順利開啟，而且使整個液壓系統更節能安全。系統簡單實用，不會造成額外的發熱等功率損耗。
[0049]本發明實施例中的液壓鎖4具體結構為，如圖2所示，該液壓鎖4包括與第一進油口 a連通的第一工作腔41 ;液壓鎖4左側(為便於說明，左右側以圖中所示說明)設置有第一彈簧腔42 ;第一彈簧腔42內安裝有第一彈簧44以及滑動設置的第一彈簧塞43 ;第一彈簧塞43—端連接第一彈簧44,另一端靠在液壓鎖4內壁上構成第一工作腔41的部分側壁；第一彈簧腔42內設置有供第一彈簧塞43滑動的第一滑道，第一滑道在靠近第一工作腔41的一側面上開設有與第一出油口 b連通的第一通道45。
[0050]通過上述結構，使第一進油口 a和第一出油口 b構成簡單的單向閥結構，液壓油通過第一進油口 a流入第一工作腔41，在第一工作腔41內的液壓油通過其壓力推動第一彈簧44收縮，使第一工作腔41與第一通道45連通，第一通道45與第一出油口 b連通，液壓油流出第一出油口 b。
[0051]為了便於控制第一工作腔41和第一通道45的連通，本發明實施例優選第一彈簧塞43上設置有伸入第一工作腔41內的第一塞柱46 ;第一塞柱46滑動設置在第一彈簧塞43端部；第一塞柱46 —端伸入第一工作腔41內，另一端連接第一彈簧44並通過第一彈簧44密封壓靠在所述第一彈簧塞42內壁上。通過液壓油或者其他推力推動第一塞柱46,在第一塞柱46運動一定距離後可以使第一工作腔41和第一通道45連通，控制更方便，使用效果好。
[0052]在液壓鎖4右側的結構為，如圖2所示，該液壓鎖4還包括與第二出油口 d連通的第二工作腔47，液壓鎖4右側設置有第二彈簧腔48 ;第二彈簧腔48內安裝有第二彈簧410以及滑動設置的第二彈簧塞49 ;第二彈簧塞49 一端連接第二彈簧410，另一端靠在液壓鎖4內壁上構成第二工作腔47的部分側壁；第二彈簧腔48內設置有供第二彈簧塞49滑動的第二滑道，第二滑道在靠近第二工作腔47的一側面上開設有與第二進油口 c連通的第二通道 411。
[0053]通過上述結構能夠使第二進油口 c與第二出油口 d構成一個反向設置的單向閥結構，在通過其他外力將第二彈簧410打開的情況下，液壓油流經第二進油口 C，然後可以通過第二通道411和第二工作腔47流出第二出油口。其具體控制第二彈簧410打開的結構在下面將展開說明。
[0054]如圖2所示，第二彈簧塞49上設置有伸入第二工作腔47內的第二塞柱412 ;第二塞柱412密封滑動設置在第二彈簧塞49端部；第二塞柱412滑動設置在第二彈簧塞49端部；第二塞柱412 —端伸入第二工作腔47內，另一端固定第二彈簧410並通過第二彈簧410密封壓靠在第二彈簧塞49內壁上。在第二塞柱412運動一定距離後可以使第二工作腔47和第二通道411的連通，控制更方便，使用效果好。
[0055]控制第二彈簧410打開的結構具體為，如圖2所示，第一工作腔41和第二工作腔47之間設置有可在液壓鎖4內壁滑動的滑動塊413 ;滑動塊413 —端設置有與第一塞柱46對應的第一凸起414 ;滑動塊413另一端設置有與第二柱塞412對應的第二凸起415。在左側的第一工作腔41內有液壓油時，通過其液壓力推動滑動塊413向右滑動，滑動塊413向右滑動一段距離後，第二凸起415推動第二柱塞412運動，第二柱塞412壓縮第二彈簧410，並使第二通道411和第二工作腔47連通。
[0056]該液壓鎖4的左右結構可以在液壓系統油路換向時滿足同樣的液壓鎖功能。
[0057]本發明實施例 還提供一種高背壓系統下液壓鎖的開啟方法，包括:
[0058]步驟一，通過液壓鎖4的第一進油口 a進油，並通過其第一出油口 b為工作油缸2供油；
[0059]步驟二，工作油缸2的高壓回油通過溢流閥3洩壓後回流到液壓鎖4的第二進油口 C，並經液壓鎖4的第二出油口 d流回回油油箱。
[0060]具體工作原理為:如圖1和圖2所示，在該液壓油路中，液壓油通過油源泵I從進油油箱內泵出並進入進油油路，進油油路上設置有系統溢流閥5，系統溢流閥5設定系統工作壓力P，液壓油通過進油油路連接換向閥6，然後，液壓油流入液壓鎖4的第一進油口 a，經液壓鎖4的第一出油口 b流入工作油缸，工作油缸2的出油口連接液壓鎖的第二進油口 C，在工作油缸2的出油口和液壓鎖4的第二進油口 c之間設置有卸荷溢流閥3，洩荷溢流閥3設定壓力為P3 (P3大小設定為稍大於工作油缸2有杆腔工作時需要的最大壓力)；液壓鎖4的第二出油口 d連接換向閥6，換向閥的出油口通過回油油路連接回油箱，在該回油油路上也連接系統溢流閥5。
[0061]其中，液壓鎖4控制面積比設定為K ;當換向閥6得電時，工作油缸2無杆腔壓力為由O上升至Pl，若工作油缸2的有杆腔有效面積A2遠小於工作油缸2的無杆腔Al時，工作油缸2的有杆腔壓力P2會瞬時上升，當P2 +液壓鎖設定壓力≥K*P1時，假設沒有洩荷溢流閥3，液壓鎖將無法開啟。設置卸荷溢流閥3後，當Ρ2上升至溢流閥3設定壓力Ρ3時，洩荷溢流閥3打開，此時，工作油缸2的有杆腔壓力Ρ2 = Ρ3 +液壓鎖設定壓力< Κ*Ρ1，工作油缸2的有杆腔壓力Ρ2瞬時壓力峰值被消除，液壓鎖也可以順利開啟。當液壓鎖開啟之後，P2大小取決於油缸有杆腔工作時的負載大小PO，若此負載壓力PO ( P3，洩荷溢流閥3關閉，系統無額外發熱等現象，也不會影響油缸正常工作狀態。
[0062]本發明其他實施例還提供一種液壓系統，該液壓系統設置有上述的高背壓下液壓鎖開啟系統3。
[0063]其中，該液壓系統的進油油路上設置有油源泵1，所述油源泵I的進油口通過管路連接進油油箱；所述進油油路和所述回油油路上設置有系統溢流閥5 ;所述進油油路和回油油路上還設置有三位四通換向閥6。通過系統溢流閥可以保護系統部分位置的壓力過載，通過三位四通換向閥6可以調整整個油路的開關及換向。
[0064]由於上述的高背壓下液壓鎖開啟系統3具有上述技術效果，因此，設置有該高背壓下液壓鎖開啟系統3的液壓系統也應具備相應的技術效果，其具體實施過程與上述實施例類似，茲不贅述。
[0065]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種高背壓下液壓鎖開啟系統，包括液壓鎖(4)，其特徵在於， 所述液壓鎖(4)的第一進油口(a)連接進油油路； 所述液壓鎖(4)的第一出油口(b)連接工作油缸(2)的進油口 ； 所述工作油缸(2)的回油口連接所述液壓鎖(4)的第二進油口(c)； 所述液壓鎖(4)的第二出油口(d)通過回油油路連接回油油箱；其中， 所述工作油缸(2)的回油口與所述液壓鎖(4)的第二進油口(c)連接的油路上連接有溢流閥。
2.如權利要求1所述的高背壓下液壓鎖開啟系統，其特徵在於:所述溢流閥為卸荷溢流閥(3)。
3.如權利要求1或2所述的高背壓下液壓鎖開啟系統，其特徵在於:所述液壓鎖(4)包括與所述第一進油口(a)連通的第一工作腔(41)； 所述液壓鎖(4) 一側設置有第一彈簧腔(42)； 所述第一彈簧腔(42)內安裝有第一彈簧(44)以及滑動設置的第一彈簧塞(43)； 所述第一彈簧塞(43) —端連接所述第一彈簧(44)，另一端靠在所述液壓鎖(4)內壁上構成所述第一工作腔(41)的部分側壁； 所述第一彈簧腔(42)內設置有供所述第一彈簧塞(43)滑動的第一滑道，所述第一滑道在靠近所述第一工作腔(41)的一側面上開設有與所述第一出油口(b)連通的第一通道(45)。
4.如權利要求3所述的高背壓下液壓鎖開啟系統，其特徵在於:所述第一彈簧塞(43)上設置有伸入所述第一工作腔(41)內的第一塞柱(46)； 所述第一塞柱(46)滑動設置在所述第一彈簧塞(43)端部； 所述第一塞柱(46) —端伸入所述第一工作腔(41)內，另一端固定所述第一彈簧(44)並通過所述第一彈簧(44 )密封壓靠在所述第一彈簧塞(42 )內壁上。
5.如權利要求4所述的高背壓下液壓鎖開啟系統，其特徵在於:所述液壓鎖(4)包括與所述第二出油口(d)連通的第二工作腔(47)； 所述液壓鎖(4)另一側設置有第二彈簧腔(48)； 所述第二彈簧腔(48)內安裝有第二彈簧(410)以及滑動設置的第二彈簧塞(49)； 所述第二彈簧塞(49) 一端連接第二彈簧(410)，另一端靠在所述液壓鎖(4)內壁上構成所述第二工作腔(47)的部分側壁； 所述第二彈簧腔(48)內設置有供所述第二彈簧塞(49)滑動的第二滑道，所述第二滑道在靠近所述第二工作腔(47)的一側面上開設有與所述第二進油口(c)連通的第二通道(411)。
6.如權利要求5所述的高背壓下液壓鎖開啟系統，其特徵在於:所述第二彈簧塞(49)上設置有伸入所述第二工作腔(47)內的第二塞柱(412)； 所述第二塞柱(412)滑動設置在所述第二彈簧塞(49)端部； 所述第二塞柱(412) —端伸入所述第二工作腔(47)內，另一端固定所述第二彈簧(410)並通過所述第二彈簧(410)密封壓靠在所述第二彈簧塞(49)內壁上。
7.如權利要求6所述的高背壓下液壓鎖開啟系統，其特徵在於: 所述第一工作腔(41)和第二工作腔(47)之間設置有可在所述液壓鎖(4)內壁密封滑動的滑動塊(413)； 所述滑動塊(413)—端設置有與所述第一塞柱(46)對應的第一凸起(414)； 所述滑動塊(413)另一端設置有與所述第二柱塞(412)對應的第二凸起(415)。
8.一種高背壓下液壓鎖開啟系統的開啟方法，其特徵在於，包括: 通過液壓鎖(4)的第一進油口(a)進油，並通過其第一出油口(b)為工作油缸(2)供油； 所述工作油缸(2)的高背壓回油通過溢流閥洩壓後回流到所述液壓鎖(4)的第二進油口(C)，並經所述液壓鎖(4)的第二出油口(d)流回回油油箱。
9.一種液壓系統，其特徵在於:所述液壓系統設置有如權利要求1-7任一項所述的高背壓下液壓鎖開啟系統(3)。
10.如權利要求9所述的液壓系統，其特徵在於:所述進油油路上設置有油源泵(I)，所述油源泵(I)的進油口通過管路連接進油油箱； 所述進油油路和所述回油油路上設置有系統溢流閥(5)； 所述進油油路和回油油路上還設置`有三位四通換向閥(6 )。
【文檔編號】F15B13/01GK103758804SQ201310489568
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2013年10月18日 優先權日:2013年10月18日
【發明者】蔣志輝, 張秋陽, 紀軍剛 申請人:三一汽車製造有限公司