泵車及其臂架液壓系統的製作方法

2023-09-19 12:27:50 3

泵車及其臂架液壓系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種泵車及其臂架液壓系統，包括具有內部負載反饋油路（10b）和第一溢流油路（11）的多路換向閥（3），其中所述第一溢流油路上設有第一溢流閥（3a），其中，該泵車臂架液壓系統還包括控制裝置，該控制裝置能夠選擇性使得所述內部負載反饋油路（10b）發生或不發生作用，以能夠在所述液壓泵工作且多路換向閥的換向閥閥片（3b，3c）處於中位的情形下，通過所述控制裝置的控制而促使第一溢流閥溢流而對液壓油溢流加熱。本實用新型的泵車臂架液壓系統由於採用溢流加熱，使得液壓油能均勻加熱，不會出現局部溫度過高導致液壓油變質，同時本實用新型利用系統本身液壓元件進行加熱，不需要增加加熱器等大功率電器。
【專利說明】泵車及其臂架液壓系統
【技術領域】
[0001]本實用新型主要涉及工程機械領域中混凝土機械的泵車臂架液壓系統，尤其是泵車臂架液壓系統。
【背景技術】
[0002]在混凝土泵送設備中，泵車臂架液壓系統主要是用來控制臂架的迴轉及臂架每一節臂節的展收動作等。由於需要控制迴轉用液壓馬達和多個液壓缸的運動速度和方向，所以泵車臂架液壓系統一般採用多路換向閥形成換向控制迴路。目前在混凝土泵送設備中，泵車臂架液壓系統常見的型式可以參見圖1、圖2a和圖2b。
[0003]圖1為現有技術中採用負載敏感變量泵2a的泵車臂架液壓系統簡圖。多路換向閥3帶有第一溢流油路11 (其上設有第一溢流閥3a)和內部負載反饋油路10b，負載敏感變量泵2a能夠經由吸油過濾器I從油箱內吸油，進而通過外部主進油油路8a向多路換向閥3的內部主進油油路8b供油，外部主回油油路9a —端連接於多路換向閥3的內部主回油油路％，另一端連接於油箱，外部主回油油路9a上設有液壓油冷卻器4和回油過濾器5。內部主進油油路8b和內部主回油油路8b連接於多路換向閥3中的各聯換向閥閥片(圖1中示例性地顯示換向閥閥片3b，3c)，各聯換向閥閥片3b，3c分別液壓連接到對應的各個液壓執行元件(例如迴轉驅動用的液壓馬達6和用於驅動臂架的臂節伸展伸縮的液壓缸7)，從而通過多路換向閥3形成各個液壓執行元件的換向控制迴路。在圖1中，多路換向閥3的內部帶有內部負載反饋油路10b，其主要是通過梭閥比較出各個液壓執行元件的換向控制迴路上的最大工作負載壓力，該內部負載反饋油路IOb經由外部負載反饋油路IOa連接到負載敏感變量泵的負載反饋油口，從而能夠將泵車臂架液壓系統中的最大工作負載壓力反饋到負載敏感變量泵2a，使得負載敏感變量泵2a根據泵車臂架液壓系統中的最大負載壓力改變排量。有關多路換向閥、負載敏感變量泵以及相應的負載反饋油路屬於公知技術，對此不再贅述。
[0004]圖2a是現有技術中採用定量泵的泵車臂架液壓系統的液壓原理圖，該泵車臂架液壓系統的主體液壓結構與圖1類似，因此對於相似的部分不再重複描述。與圖1不同的是，該圖2a所示的泵車臂架液壓系統採用定量泵2b (其不具有變量機構)，因此多路換向閥3自帶的內部負載反饋油路IOb無需液壓連接到定量泵2b，替代地，該泵車臂架液壓系統的多路換向閥3中除了上述的設有第一溢流閥3a (主要作為安全閥)的第一溢流油路11，還具有設有第二溢流閥3d的第二溢流油路12，多路換向閥3的內部負載反饋油路IOb液壓連接於該第二溢流閥3d的彈簧腔，這樣內部主進油油路IOb上的進油壓力與內部負載反饋油路IOb上反饋的最大負載壓力存在一個動態的平衡，即內部主進油油路IOb上的進油壓力一般與最大負載壓力相適應，如果高於最大負載壓力加第二溢流閥3d的復位彈簧壓力，則第二溢流閥3d實現溢流，從而使得內部主進油油路IOb上的進油壓力與最大負載壓力動態適應，該第二溢流閥3d在採用定量泵的液壓系統中實際上兼具油壓調節和流量調節的功能，因此行業內也稱其為「三通流量控制閥」。當然，在內部主進油油路上的油壓達到第一溢流閥3a設定的溢流壓力時，為了防止損害液壓泵等液壓元件，第一溢流閥3a開啟溢流。
[0005]圖2b是現有技術中採用恆功率變量泵的泵車臂架液壓系統的液壓原理圖。對於本領域技術人員熟知地，恆功率變量泵2c —般具有變量控制閥和根據變量控制閥引入的泵出口液壓油進行變量的恆功率變量機構2ca，恆功率變量機構也屬於恆功率變量泵的公知機構，一般可以為變量油缸等，這在相關工程機械手冊或教科書中均有介紹，對此不再贅述。另外，有關變量控制閥和恆功率變量機構的液壓連接關係可以是各種公知形式，具體地，例如，在圖2b中的變量控制閥採用二位三通液控換向閥3cb，該二位三通換向閥3cb的一側液控口連接於外部負載反饋油路10a，該外部負載反饋油路10a連接於多路換向閥3的內部負載反饋油路10b，另一側液控口連接於外部主進油油路8a，從而能夠通過外部負載反饋油路10反饋的油壓和外部主進油油路8a上的油壓共同控制變量控制閥(即圖2b中的二位三通液控換向閥3cb)。此外，外部主進油油路8a連接於二位三通液控換向閥3cb的第一油口，恆功率變量機構2ca連接於二位三通液控換向閥3cb的第二油口和第三油口，該二位三通液控換向閥3cb的閥芯在第一工作位置時，第一油口和第二油口截止，且第二油口與第三油口連通；在第二工作位置時，第一油口與第二油口相互截止，第二油口與第三油口連通。這樣，外部主進油油路8a上的液壓油經由作為變量控制閥的二位三通液控換向閥3cb被引入到恆功率變量機構，恆功率變量機構動作以驅動恆功率變量泵進行變量,總體而言，無論變量控制閥採用何種類型或與恆功率變量機構採用何種具體形式的液壓連接關係，其主要原理是在液壓系統功率達到調定的功率值時，排量調節機構通過減小排量使系統的功率限制在調定功率值以下。
[0006]對於液壓領域的技術人員熟知地，在液壓系統工作時，如果環境溫度較低，則啟動油溫也較低，導致液壓油阻尼較大，液壓系統工作性能較差，但當液壓系統工作一段時間後，液壓系統油溫會逐漸升高。因此，當環境溫度較低時，如果能夠在以下兩種狀態下對油溫進行預熱，將可以使液壓系統能夠正常工作:(1)工程機械(例如混凝土設備)的液壓系統工作前對油溫進行預熱。(2)當工程機械(例如混凝土設備)待機時間較長，導致系統油溫較低，再次啟動前對油溫進行預熱。由於混凝土泵車一般均工作在露天場合，受環境溫度影響較大，因此其泵車臂架液壓系統在環境溫度較低的情形下啟動工作時常常無法正常工作，甚至無法啟動。
[0007]目前，有以下幾種方法來使液壓系統適應不同的環境溫度:(1)採用更換不同種類液壓油的方法來適應不同的環境溫度。當環境溫度較低時，採用低粘度、低傾點液壓油或低溫液壓油。當環境溫度較高時，採用較高粘度液壓油。(2)採用加熱器、冷卻器控制油液溫度。溫度較低時，用加熱器加熱，溫度較高時，用冷卻器冷卻。
[0008]目前，對於防止油溫過高的技術較為成熟，但對於低溫環境的措施，還存在一些缺陷。例如，上述更換不同種類的液壓油操作比較麻煩，需考慮不同種類液壓油的相容性，同時更換液壓油的成本也較高，更換下來的液壓油保存、處理都較麻煩，而且低溫液壓油一般價格比較高。再如，上述採用加熱器需要較大功率的電源，這對於柴油機驅動有時比較困難，另外，採用加熱器加熱有時會因局部過熱導致液壓油變質。
[0009]上述各種具體結構型式的臂架液壓系統由於應用要求，均具有液壓油的流量調節功能，例如在圖1中，通過負載敏感變量泵的排量調節而改變泵送流量，在圖2a中，通過恆功率變量泵的恆功率排量調節而改變泵送流量，在圖2b中，儘管採用了定量泵，但是通過第二溢流閥3d的溢流，而實現液壓油流量的調節。如何在確保上述臂架液壓系統的流量調節(以及油壓調節)的功能的基礎上，方便地實現液壓油的加熱，這構成了本領域的一個比較難於解決的技術難題。
[0010]有鑑於此，需要提供一種新型的泵車臂架液壓系統，以克服現有技術的上述缺陷。實用新型內容
[0011]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種泵車及其臂架液壓系統，該泵車臂架液壓系統不但能夠有效地實現泵車臂架的基本功能，而且能夠利用液壓元件將液壓能轉換為熱能，從而能夠在環境溫度較低時對液壓油進行加熱，確保液壓系統工作可靠。
[0012]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種泵車臂架液壓系統，包括具有內部負載反饋油路和第一溢流油路的多路換向閥，其中所述第一溢流油路上設有第一溢流閥，所述多路換向閥的進油口連接於設有液壓泵的外部主進油油路，回油口連接於外部主回油油路，所述進油口和回油口分別經由所述多路換向閥的內部主進油油路和內部主回油油路連接於該多路換向閥的各聯換向閥閥片，並且所述換向閥閥片中的至少兩聯換向閥閥片連接於不同的液壓執行元件，以對應地形成各個所述液壓執行元件的換向控制迴路，其中，所述泵車臂架液壓系統還包括控制裝置，該控制裝置能夠選擇性使得所述內部負載反饋油路發生或不發生作用，以能夠在所述液壓泵工作且所述各聯換向閥閥片處於中位的情形下，通過所述控制裝置的控制而促使所述第一溢流閥溢流而對液壓油溢流加熱。
[0013]作為一種【具體實施方式】，所述液壓泵為負載敏感變量泵，所述泵車臂架液壓系統還包括用作所述控制裝置的第一切換控制閥，該第一切換控制閥至少包括第一油口、第二油口和第三油口，所述負載敏感變量泵的負載反饋油口與所述第一油口之間連接有外部負載反饋油路第一段，所述第二油口通過外部負載反饋油路第二段連接於所述內部負載反饋油路，所述第三油口通過分支進油油路連接於所述外部主進油油路，其中所述第一切換控制閥至少具有第一工作位置和第二工作位置，在所述第一工作位置，所述第一油口與所述第二油口連通以使得所述外部負載反饋油路第一段與所述外部負載反饋油路第二段連通，且該第一油口與第三油口截止；在所述第二工作位置，所述第一油口與所述第二油口截止，且所述第一油口與第三油口連通以使得所述外部負載反饋油路第一段與所述分支進油油路連通。
[0014]具體選擇地，所述第一切換控制閥為二位三通電磁換向閥。
[0015]作為另一種【具體實施方式】，所述液壓泵為恆功率變量泵，該恆功率變量泵的變量控制閥為電磁比例換向閥，所述控制裝置包括所述電磁比例換向閥、第一油壓傳感器、第二油壓傳感器和控制器，所述第一油壓傳感器設置在所述多路換向閥的與所述內部負載反饋油路連通的負載反饋油口處，所述第二油壓傳感器設置在所述外部主進油油路上；所述電磁比例換向閥、第一油壓傳感器和第二油壓傳感器電連接於所述控制器，該控制器能夠接收所述第一油壓傳感器和第二油壓傳感器的油壓信號以比較所述內部負載反饋油路的油壓和所述外部負載反饋油路的油壓，並根據油壓比較結果控制所述電磁比例換向閥；以及所述控制器能夠直接控制所述電磁比例換向閥切換到使得所述恆功率變量泵的排量最大的工作位置，以使得所述恆功率變量泵不進行恆功率變量調節。
[0016]作為一種【具體實施方式】，，所述液壓泵為定量泵，所述控制裝置包括第二切換控制閥和第二溢流油路，該第二溢流油路上設有第二溢流閥，並且該第二溢流油路的一端連接於所述內部主進油油路，另一端連接於內部主回油油路；以及所述內部負載反饋油路包括內部負載反饋油路第一段和內部負載反饋油路第二段；所述第二溢流閥的液控油口與該第二溢流閥的進油口連通，並且該第二溢流閥具有與該第二溢流閥的復位彈簧腔連通的液控反饋油口 ；所述第二切換控制閥至少包括第一油口、第二油口和第三油口，其中所述第二切換控制閥的第一油口連接於所述內部負載反饋油路第一段，第二油口連接於所述內部主進油油路，第三油口連接於所述內部負載反饋油路第二段的一端，且該內部負載反饋油路第二段的另一端連接於所述第二溢流閥的液控反饋油口 ；所述第二切換控制閥至少具有第一工作位置和第二工作位置，其中在所述第一工作位置，所述第二切換控制閥的第一油口與第三油口連通以使得所述內部負載反饋油路第一段與內部負載反饋油路第二段連通，且該第二切換控制閥的第二油口與第三油口相互截止；在所述第二工作位置，所述第二切換控制閥的第一油口與第三油口相互截止，且該第二切換控制閥的第二油口與第三油口連通以使得所述內部主進油油路與所述內部負載反饋油路第二段相互連通。
[0017]具體選擇地，所述第二切換控制閥為二位三通電磁換向閥。
[0018]作為另一種【具體實施方式】，所述液壓泵為定量泵，所述控制裝置包括設置有第二溢流閥的第二溢流油路，該第二溢流油路的一端連接於所述內部主進油油路，另一端連接於內部主回油油路；以及所述第二溢流閥的液控油口與該第二溢流閥的進油口連通，以能夠通過該液控油口引入所述第二溢流閥的進油口的液壓油而驅動該第二溢流閥的閥芯向開啟溢流位置移動，該第二溢流閥設有用於控制該第二溢流閥的溢流開啟壓力的比例電磁鐵，並且該第二溢流閥還具有用於引入液控油以阻止該第二溢流閥開啟溢流的液控反饋油口 ；其中所述內部負載反饋油路連接於所述第二溢流閥的液控反饋油口，並且所述第二溢流閥的比例電磁鐵能夠將該第二溢流閥的溢流開啟壓力設置為大於所述第一溢流閥的溢流開啟壓力。
[0019]具體地，所述第一溢流油路的一端連接到所述內部主進油油路上，另一端連接到所述內部主回油油路上。
[0020]典型地，所述不同的液壓執行元件包括用於驅動迴轉臺的液壓馬達和用於驅動臂架的液壓缸。
[0021]優選地，所述外部主回油油路上設有液壓油冷卻器和回油濾油器，且所述外部主進油油路的位於所述液壓泵與油箱之間的油路部分上設有進油濾油器。
[0022]在本實用新型的上述泵車臂架液壓系統的技術方案的基礎上，本實用新型還提供一種泵車，其包括泵車臂架以及用於驅動該泵車臂架的泵車臂架液壓系統，其中，所述泵車臂架液壓系統為上述任一所述泵車臂架液壓系統。
[0023]通過上述技術方案，本實用新型的泵車臂架液壓系統基本保持了現有泵車臂架液壓系統的主體功能結構，從而能夠確保泵車臂架液壓系統的基本功能(例如不同液壓執行元件的驅動功能、換向功能、流量調節功能)。同時，本實用新型的泵車臂架液壓系統還獨創性地包括控制裝置，該控制裝置在不同具體形式的泵車臂架液壓系統中可以採用不同的具體形式，其能夠選擇性使得多路換向閥的內部負載反饋油路發生或不發生作用，從而在泵車臂架液壓系統開始工作時，可以通過控制裝置的控制而使得第一溢流閥溢流，對液壓油進行溢流加熱。本實用新型的泵車臂架液壓系統由於採用溢流加熱，使得液壓油能均勻加熱，不會出現局部溫度過高導致液壓油變質；溢流時，溫度較低的液壓油進入第一溢流閥，經溢流後，液壓能轉化為熱能，油被加熱後流回油箱。由於油液不斷流動，不會出現油液過熱現象。此外，本實用新型的泵車臂架液壓系統利用系統本身液壓元件進行加熱，不需要增加加熱器等大功率電器，更適合於發動機為動力的混凝土泵送設備。本實用新型的泵車包括所述泵車臂架液壓系統，因此同樣具有上述優點。[0024]本實用新型的其他特徵和優點將在隨後的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]下列附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，並且構成說明書的一部分，其與下述的【具體實施方式】一起用於解釋本實用新型，但本實用新型的保護範圍並不局限於下述附圖及【具體實施方式】。在附圖中:
[0026]圖1是現有技術中採用負載敏感變量泵的泵車臂架液壓系統的液壓原理圖。
[0027]圖2a是現有技術中採用定量泵的泵車臂架液壓系統的液壓原理圖。
[0028]圖2b是現有技術中採用恆功率變量泵的泵車臂架液壓系統的液壓原理圖。
[0029]圖3是本實用新型【具體實施方式】的採用負載敏感變量泵的泵車臂架液壓系統的液壓原理圖。
[0030]圖4是本實用新型【具體實施方式】的採用恆功率變量泵的泵車臂架液壓系統的液壓原理圖。
[0031]圖5和圖6分別是本實用新型兩種不同【具體實施方式】的採用定量泵的泵車臂架液壓系統的液壓原理圖。
[0032]附圖標記說明:
[0033]I吸油濾油器；2a負載敏感變量泵；
[0034]2b定量泵；2c恆功率變量泵；
[0035]2ca恆功率變量機構；2cb 二位三通液控換向閥；
[0036]2cc電磁比例換向閥；
[0037]3多路換向閥；3a第一溢流閥；
[0038]3b換向閥閥片；3c換向閥閥片；
[0039]3d第二溢流閥；4液壓油冷卻器；
[0040]5回油濾油器；6液壓馬達；
[0041]7液壓缸；8a外部主進油油路；
[0042]8b內部主進油油路；9a外部主回油油路；
[0043]9b內部主回油油路；IOa外部負載反饋油路；
[0044]IOb內部負載反饋油路；IOal外部負載反饋油路第一段；
[0045]10a2外部負載反饋油路第二段；11第一溢流油路；
[0046]12第二溢流油路；13 二位三通電磁換向閥；
[0047]14 二位三通電磁換向閥。
【具體實施方式】
[0048]以下結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明，應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用於說明和解釋本實用新型，本實用新型的保護範圍並不局限於下述的【具體實施方式】。
[0049]如上所述，當環境溫度較低時，泵車臂架液壓系統的啟動油溫也較低，這會影響到泵車臂架液壓系統的正常工作性能。為了確保泵車臂架液壓系統正常工作，可以在泵車作業前或者泵車停機後再次作業前對液壓油進行預熱。
[0050]本實用新型提供一種泵車臂架液壓系統，該泵車臂架液壓系統獨創性地採用溢流加熱的方法，即通過溢流使得液壓油的液壓能轉變為熱能，從而在環境溫度較低而需要對液壓油進行加熱時，可以選擇性地通過溢流加熱的方式對液壓油進行加熱。
[0051]參見圖3至圖6，概括而言，本實用新型的泵車臂架液壓系統包括具有內部負載反饋油路10b和第一溢流油路11的多路換向閥3，其中第一溢流油路11上設有第一溢流閥3a，多路換向閥3的進油口 P連接於設有液壓泵的外部主進油油路8a，回油口 T連接於外部主回油油路9a，進油口 P和回油口 T分別經由多路換向閥3的內部主進油油路8b和內部主回油油路9b連接於多路換向閥3的各聯換向閥閥片3b，3c，並且換向閥閥片3b，3c中的至少兩聯換向閥閥片連接於不同的液壓執行元件，以對應地形成各個所述液壓執行元件的換向控制迴路，其中，獨特地，本實用新型的泵車臂架液壓系統還包括控制裝置，該控制裝置能夠選擇性使得內部負載反饋油路10b發生或不發生作用，以能夠在所述液壓泵工作且所述各聯換向閥閥片3b，3c處於中位的情形下，通過所述控制裝置的控制而促使所述第一溢流閥3a溢流而對液壓油溢流加熱。
[0052]其中，第一溢流油路11的一端可以連接到內部主進油油路8b上，另一端可以連接到內部主回油油路9b上。
[0053]通過圖3至圖6可以看出，本實用新型的泵車臂架液壓系統的主體液壓結構與圖1至圖2b中的顯示的泵車臂架液壓系統類似，即主要包括臂架泵(例如負載敏感變量泵2a、定量泵2b或恆功率變量泵2c等)、多路換向閥3、用於驅動臂架迴轉的液壓馬達6 (即驅動迴轉臺迴轉的迴轉馬達)、以及用於驅動臂節伸展伸縮的液壓缸7(即臂架油缸)。此外，外部主進油油路8a的位於臂架泵與油箱之間的油路部分上可以設有吸油過濾器1，外部主回油油路8b上設有液壓油散熱器4和回油過濾器5等元件。在此需要說明的是，在本實用新型的圖3至圖6中，多路換向閥3僅示例性地顯示了兩聯換向閥閥片，在實際應用情形中，多路換向閥一般包括兩個以上的換向閥閥片，以對應地控制其中一個臂架油缸或液壓馬達。
[0054]就上述控制裝置而言，對於採用不同臂架泵的泵車臂架液壓系統，本實用新型的泵車臂架液壓系統具有不同的【具體實施方式】。
[0055]圖3為本實用新型【具體實施方式】的採用負載敏感變量泵2a的泵車臂架液壓系統，其中，多路換向閥3帶有第一溢流油路11 (其上設有第一溢流閥3a)和內部負載反饋油路10b，外部主進油油路8a—端連接於油箱，另一端連接於多路換向閥3的進油口 P (即與多路換向閥3的內部主進油油路8b連接)，外部主進油油路8a上設有負載敏感變量泵2a和吸油過濾器1，負載敏感變量泵2a經由吸油過濾器1從油箱內吸油，進而通過外部主進油油路8a向多路換向閥3的內部主進油油路8b供油，外部主回油油路9a —端連接於多路換向閥3的內部主回油油路9b (即連接到多路換向閥3的回油口 T)，另一端連接於油箱，夕卜部主回油油路9a上設有液壓油冷卻器4和回油過濾器5。內部主進油油路8a和內部主回油油路8b連接於多路換向閥3中的各聯換向閥閥片(圖1中示例性地顯示換向閥閥片3b，3c)，各聯換向閥閥片3b，3c分別液壓連接到對應的各個液壓執行元件(例如迴轉驅動用的液壓馬達6和用於驅動臂架的臂節伸展伸縮的液壓缸7)，從而通過多路換向閥3形成獨立控制各個液壓執行元件的多個換向控制迴路。在圖1中，多路換向閥3的內部帶有內部負載反饋油路10b，該內部負載反饋油路IOb經由外部負載反饋油路連接到負載敏感變量泵的負載反饋油口。
[0056]獨特地，所述泵車臂架液壓系統還包括用作上述控制裝置的第一切換控制閥，該第一切換控制閥至少包括第一油口、第二油口和第三油口，負載敏感變量泵2a的負載反饋油口與所述第一油口之間連接有外部負載反饋油路第一段10al，所述第二油口通過外部負載反饋油路第二段10a2連接於內部負載反饋油路10b，所述第三油口通過分支進油油路Sc連接於外部主進油油路8a，其中第一切換控制閥至少具有第一工作位置和第二工作位置，在第一工作位置，所述第一油口與所述第二油口連通以使得外部負載反饋油路第一段IOal與所述外部負載反饋油路第二段10a2連通，且該第一油口與第三油口截止；在第二工作位置，所述第一油口與所述第二油口截止，且第一油口與第三油口連通以使得外部負載反饋油路第一段IOal與分支進油油路Sc連通。
[0057]例如，在圖3所示【具體實施方式】的泵車臂架液壓系統中，上述第一切換控制閥為二位三通電磁換向閥14，具體地，所述外部負載反饋油路包括外部負載反饋油路第一段IOal和外部負載反饋油路第二段10a2，其中外部負載反饋油路第一段IOal的兩端分別連接於負載敏感變量泵2a的負載反饋液控口和二位三通電磁換向閥14的第一油口，外部負載反饋油路第二段10a2的兩端分別連接於二位三通電磁換向閥14的第二油口和多路換向閥3的內部負載反饋油路IOb (即連接到多路換向閥3的負載反饋油口 LS)上，同時該二位三通電磁換向閥14的第三油口通過分支進油油路8c連接於外部主進油油路8a。通過二位三通電磁換向閥14的切換,該二位三通電磁換向閥14的第一油口能夠選擇性地與第二油口或第三油口連通。在環境溫度較低、啟動泵車臂架液壓系統工作而需要對液壓油預熱時，二位三通電磁換向閥14得電，通過二位三通電磁換向閥14使得外部負載反饋油路第一段IOal與分支進油油路8c連通(即與外部主進油油路8a連通),這樣通過二位三通電磁換向閥14將泵車臂架液壓系統的外部主進油油路8a的油壓反饋到負載敏感變量泵2a的負載反饋油口，即此時負載敏感變量泵2a的出口油壓與其負載反饋油口接收的反饋油壓相同，此時負載敏感變量泵2a的負載敏感變量機構不起作用，負載敏感變量泵2a相當於定量泵。此時，由於負載敏感變量泵2a輸入到泵車臂架液壓系統的液壓油流量很大，但是由於處於預熱階段，多路換向閥3的各聯換向閥閥片3b，3c等均處於中位，導致泵車臂架液壓系統由於油路堵塞而壓力不斷升高，所以第一溢流油路11上的第一溢流閥3a開啟，負載敏感變量泵2a泵出的液壓油全部從第一溢流油路11上的第一溢流閥3a流回油箱，液壓能轉換為熱能，液壓油溫度升高。當然，在該採用負載敏感變量泵2a的泵車臂架液壓系統中，上述二位三通電磁換向閥14也可用二位三通手動換向閥、二位三通機動換向閥等代替，也可以採用其它類型的換向閥例如三位四通換向閥等代替，此時只需堵上一些油口並不採用換向閥的一些工作位置即可。總之，無論所述外部負載反饋油路上設置何種類型的換向閥，只要其包括上述液壓連接關係的第一至第三油口，並能夠選擇地切換為使得第一油口與第二油口連通且與第三油口截止或者切換為使得第一油口與第二油口截止且與第三油口連通即可。
[0058]圖4顯示本實用新型【具體實施方式】的採用恆功率變量泵2c的泵車臂架液壓系統，在該【具體實施方式】中，相對於圖2b的現有技術而言，變量控制閥採用電磁比例換向閥2cc(例如二位三通電磁比例換向閥)，上述控制裝置包括該電磁比例換向閥2cc。在這種【具體實施方式】中，為了在泵車臂架液壓系統正常工作情況下保證恆功率變量泵通過變量實現恆功率的功能，一般電磁比例換向閥2cc的電控制信號可以通過比較恆功率變量泵2cc的出口油壓與多路換向閥的負載反饋油口 LS反饋的油壓而進行控制，為此，一般可以在外部主進油油路8a設置第一油壓傳感器，在多路換向閥的負載反饋油口 LS設置第二油壓傳感器，上述電磁比例換向閥2cc、第一油壓傳感器和第二油壓傳感器可以連接於控制器，這樣第一油壓傳感器和第二油壓傳感器可以將檢測油壓信號傳送到控制器，控制器根據油壓比較結果控制電磁比例換向閥2cc動作，從而通過電磁比例換向閥2cc引入液壓油控制恆功率變量機構2ca動作，實現恆功率變量調節。當在環境溫度較低而需要對泵車臂架液壓系統中的液壓油進行加熱時，通過控制器輸入電控制信號，控制電磁比例換向閥2cc切換到使得恆功率變量泵2c的排量最大的工作位置，從而恆功率變量泵2c的恆功率變量機構不起作用，恆功率變量泵2c不再進行恆功率變量調節。此時，輸入到泵車臂架液壓系統的液壓油流量很大，但是由於多路換向閥的各個換向閥閥片均處於中位，導致泵車臂架液壓系統的壓力不斷升高，所以第一溢流油路11上的第一溢流閥3a開啟，恆功率變量泵2c泵出的液壓油全部從第一溢流閥3a流回油箱，液壓能轉換為熱量，液壓油溫度升高。
[0059]圖5顯示本實用新型採用定量泵的泵車臂架液壓系統的第一種【具體實施方式】，採用定量泵2b，所述控制裝置包括第二切換控制閥和第二溢流油路12，該第二溢流油路12上設有第二溢流閥3d，並且該第二溢流油路12的一端連接於所述內部主進油油路8b，另一端連接於內部主回油油路9b ;內部負載反饋油路10b包括內部負載反饋油路第一段10bl和內部負載反饋油路第二段10b2。
[0060]在該【具體實施方式】中，第二溢流閥3d的結構與圖2a中類似，具體地，第二溢流閥3d的液控油口 3dl與該第二溢流閥3d的進油口連通，並且該第二溢流閥3d具有與該第二溢流閥3d的復位彈簧腔連通的液控反饋油口 3d2。獨特地，上述第二切換控制閥至少包括第一油口、第二油口和第三油口，其中第二切換控制閥的第一油口連接於內部負載反饋油路第一段lobl，第二油口連接於內部主進油油路8b，第三油口連接於內部負載反饋油路第二段10b2的一端，且該內部負載反饋油路第二段10b2的另一端連接於第二溢流閥3d的液控反饋油口 3d2 ;所述第二切換控制閥至少具有第一工作位置和第二工作位置，其中在第一工作位置，第二切換控制閥的第一油口與第三油口連通以使得內部負載反饋油路第一段10bl與內部負載反饋油路第二段10b2連通，且該第二切換控制閥的第二油口與第三油口相互截止；在第二工作位置，第二切換控制閥的第一油口與第三油口相互截止，且該第二切換控制閥的第二油口與第三油口連通以使得內部主進油油路8b與內部負載反饋油路第二段10b2相互連通。
[0061]例如，在圖5中，上述第二切換控制閥為二位三通電磁換向閥13。當二位三通電磁換向閥13失電時系統正常工作。當需要加熱時，二位三通電磁換向閥13得電，將內部主進油油路8b上的壓力反饋到第二溢流閥3d上，使其關閉不能再打開。此時，輸入到泵車臂架液壓系統的流量很大，但是由於換向閥都處於中位，導致系統壓力不斷升高，所以第一溢流閥3a開啟，系統流量全部從溢流閥流回油箱，液壓能轉換為熱量，油液溫度升高。在本方案中，二位三通電磁換向閥13也可用手動換向閥等代替。[0062]圖6顯示本實用新型採用定量泵2b的泵車臂架液壓系統的第二種【具體實施方式】，相對於圖5所示的實施方式而言，所述液壓泵仍然採用定量泵2b，上述控制裝置包括設置有第二溢流閥3d的第二溢流油路12，該第二溢流油路12的一端連接於所述內部主進油油路8b，另一端連接於內部主回油油路9b。
[0063]其中，獨特地，在該實施方式中，第二溢流閥具有特殊結構，第二溢流閥3d的液控油口 3dl與該第二溢流閥3d的進油口連通，以能夠通過該液控油口 3dl引入所述第二溢流閥3d的進油口的液壓油而驅動該第二溢流閥3d的閥芯向開啟溢流位置移動，該第二溢流閥3d設有用於控制該第二溢流閥3b的溢流開啟壓力的比例電磁鐵，並且該第二溢流閥3d還具有用於引入液控油以阻止該第二溢流閥3d開啟溢流的液控反饋油口 3d2，其中內部負載反饋油路IOb連接於第二溢流閥的液控反饋油口 3d2，並且第二溢流閥3d的比例電磁鐵能夠將該第二溢流閥3d的溢流開啟壓力設置為大於所述第一溢流閥3a的溢流開啟壓力。
[0064]參見圖6所示，由於多路換向閥3中集成的第二溢流閥3d取消了復位彈簧而改為比例電磁鐵控制溢流開啟壓力。這樣，在正常工作情況下，可以通過控制比例電磁鐵的電流而使得該比例電磁鐵對第二溢流閥的閥芯的作用力相當於圖5中的復位彈簧。當需要加熱時，調節輸入到比例電磁鐵的電信號，使第二溢流閥3d的溢流開啟壓力大於第一溢流閥3a，這樣第二溢流閥3d會一直處於閉合狀態，同時由於各聯換向閥閥片也都處於閉合狀態，系統壓力不斷升高，第一溢流閥3a開啟，泵車臂架液壓系統的液壓油流量全部從第一溢流閥3a流回油箱，液壓能轉換為熱量，油液溫度升高。
[0065]參照上述圖3至圖6，通過本實用新型的泵車臂架液壓系統，當環境溫度較低時，在泵車臂架工作前或泵車待機時間較長而導致油溫較低時，可以先使泵車臂架液壓系統溢流，液壓能轉換為熱能，將油溫升高。當油溫升高到設定值時，系統停止溢流，此時可進行正常的泵送操作。
[0066]在上述泵車臂架液壓系統的技術方案基礎上，本實用新型還提供一種泵車，包括泵車臂架以及用於驅動該泵車臂架的泵車臂架液壓系統，其中，該泵車臂架液壓系統為上述泵車臂架液壓系統。
[0067]由上描述可以看出，本實用新型優點在於:所述泵車臂架液壓系統基本保持了現有泵車臂架液壓系統的主體功能結構，從而能夠確保泵車臂架液壓系統的基本功能(例如不同液壓執行元件的驅動功能、換向功能、流量調節功能)。此外，本實用新型的泵車臂架液壓系統還獨創性地包括控制裝置，該控制裝置在不同形式的泵車臂架液壓系統中可以採用不同的具體形式(例如上述圖3至圖6中分別採用負載敏感變量泵、恆功率變量泵以及定量泵的臂架系統均可以採用對應形式的控制裝置)，其能夠選擇性使得多路換向閥的內部負載反饋油路發生或不發生作用，從而在泵車臂架液壓系統開始工作時，可以通過控制裝置的控制而使得第一溢流閥溢流，對液壓油進行溢流加熱。本實用新型的泵車臂架系統具有獨特的優點，例如，第一，液壓油能均勻加熱，不會出現局部溫度過高導致液壓油變質；溢流時，溫度較低的液壓油進入溢流閥，經溢流後，液壓能轉化為熱能，油被加熱後流回油箱。由於油液不斷流動，不會出現油液過熱現象。第二，本實用新型利用系統本身液壓元件進行加熱，不需要增加加熱器等大功率電器，更適合於發動機為動力的混凝土泵送設備。
[0068]以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優選實施方式，但是，本實用新型並不限於上述實施方式中的具體細節，在本實用新型的技術構思範圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本實用新型的保護範圍。
[0069]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重複，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0070]此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。
【權利要求】
1.泵車臂架液壓系統，包括具有內部負載反饋油路(IOb)和第一溢流油路(11)的多路換向閥(3)，其中所述第一溢流油路(11)上設有第一溢流閥(3a)，所述多路換向閥(3)的進油口(P)連接於設有液壓泵的外部主進油油路(8a)，回油口(T)連接於外部主回油油路(9a)，所述進油口(P)和回油口(T)分別經由所述多路換向閥(3)的內部主進油油路(Sb)和內部主回油油路(9b)連接於該多路換向閥(3)的各聯換向閥閥片(3b，3c)，並且所述換向閥閥片(3b，3c)中的至少兩聯換向閥閥片連接於不同的液壓執行元件，以對應地形成各個所述液壓執行元件的換向控制迴路，其特徵在於，所述泵車臂架液壓系統還包括控制裝置，該控制裝置能夠選擇性使得所述內部負載反饋油路(IOb)發生或不發生作用，以能夠在所述液壓泵工作且所述各聯換向閥閥片(3b，3c)處於中位的情形下，通過所述控制裝置的控制而促使所述第一溢流閥(3a)溢流而對液壓油溢流加熱。
2.根據權利要求1所述的泵車臂架液壓系統，其特徵在於，所述液壓泵為負載敏感變量泵(2a)，所述泵車臂架液壓系統還包括用作所述控制裝置的第一切換控制閥，該第一切換控制閥至少包括第一油口、第二油口和第三油口，所述負載敏感變量泵(2a)的負載反饋油口與所述第一油口之間連接有外部負載反饋油路第一段(IOal )，所述第二油口通過外部負載反饋油路第二段(10a2)連接於所述內部負載反饋油路(10b)，所述第三油口通過分支進油油路(8c)連接於所述外部主進油油路(8a)，其中 所述第一切換控制閥至少具有第一工作位置和第二工作位置，在所述第一工作位置，所述第一油口與所述第二油口連通以使得所述外部負載反饋油路第一段(IOal)與所述外部負載反饋油路第二段(10a2)連通，且該第一油口與第三油口截止；在所述第二工作位置，所述第一油口與所述第二油口截止，且所述第一油口與第三油口連通以使得所述外部負載反饋油路第一段(IOal)與所述分支進油油路(Sc)連通。
3.根據權利要求2所述的泵車臂架液壓系統，其特徵在於，所述第一切換控制閥為二位三通電磁換向閥(14)。
4.根據權利要求1所述的泵車臂架液壓系統，其特徵在於，所述液壓泵為恆功率變量泵(2c )，該恆功率變量泵(2c )的變量控制閥為電磁比例換向閥(2cc )， 所述控制裝置包括所述電磁比例換向閥(2cc)、第一油壓傳感器、第二油壓傳感器和控制器，所述第一油壓傳感器設置在所述多路換向閥(3)的與所述內部負載反饋油路(IOb)連通的負載反饋油口(LS)處，所述第二油壓傳感器設置在所述外部主進油油路(8a)上； 所述電磁比例換向閥(2cc)、第一油壓傳感器和第二油壓傳感器電連接於所述控制器，該控制器能夠接收所述第一油壓傳感器和第二油壓傳感器的油壓信號以比較所述內部負載反饋油路(IOb)的油壓和所述外部負載反饋油路的油壓，並根據油壓比較結果控制所述電磁比例換向閥(2cc);以及所述控制器能夠直接控制所述電磁比例換向閥(2cc)切換到使得所述恆功率變量泵(2c)的排量最大的工作位置，以使得所述恆功率變量泵不進行恆功率變量調節。
5.根據權利要求1所述的泵車臂架液壓系統，其特徵在於，所述液壓泵為定量泵(2b)，所述控制裝置包括第二切換控制閥和第二溢流油路(12)，該第二溢流油路(12)上設有第二溢流閥(3d)，並且該第二溢流油路(12)的一端連接於所述內部主進油油路(Sb)，另一端連接於所述內部主回油油路(9b);以及 所述內部負載反饋油路(IOb)包括內部負載反饋油路第一段(IObl)和內部負載反饋油路第二段(10b2);所述第二溢流閥(3d)的液控油口(3dl)與該第二溢流閥(3d)的進油口連通，並且該第二溢流閥(3d)具有與該第二溢流閥(3d)的復位彈簧腔連通的液控反饋油口(3d2);所述第二切換控制閥至少包括第一油口、第二油口和第三油口，其中所述第二切換控制閥的第一油口連接於所述內部負載反饋油路第一段(10bl)，第二油口連接於所述內部主進油油路(8b)，第三油口連接於所述內部負載反饋油路第二段(10b2)的一端，且該內部負載反饋油路第二段(10b2)的另一端連接於所述第二溢流閥(3d)的液控反饋油口(3d2);所述第二切換控制閥至少具有第一工作位置和第二工作位置，其中在所述第一工作位置，所述第二切換控制閥的第一油口與第三油口連通以使得所述內部負載反饋油路第一段(10bl)與內部負載反饋油路第二段(10b2)連通，且該第二切換控制閥的第二油口與第三油口相互截止；在所述第二工作位置，所述第二切換控制閥的第一油口與第三油口相互截止，且該第二切換控制閥的第二油口與第三油口連通以使得所述內部主進油油路(8b)與所述內部負載反饋油路第二段(10b2)相互連通。
6.根據權利要求5所述的泵車臂架液壓系統，其特徵在於，所述第二切換控制閥為二位三通電磁換向閥(13)。
7.根據權利要求1所述的泵車臂架液壓系統，其特徵在於，所述液壓泵為定量泵(2b)，所述控制裝置包括設置有第二溢流閥(3d)的第二溢流油路(12)，該第二溢流油路(12)的一端連接於所述內部主進油油路(8b)，另一端連接於內部主回油油路(9b);以及所述第二溢流閥(3d)的液控油口(3dl)與該第二溢流閥(3d)的進油口連通，以能夠通過該液控油口(3dl)引入所述第二溢流閥(3d)的進油口的液壓油而驅動該第二溢流閥(3d)的閥 芯向開啟溢流位置移動，該第二溢流閥(3d)設有用於控制該第二溢流閥(3d)的溢流開啟壓力的比例電磁鐵，並且該第二溢流閥(3d)還具有用於引入液控油以阻止該第二溢流閥(3d)開啟溢流的液控反饋油口(3d2);其中所述內部負載反饋油路(10b)連接於所述第二溢流閥的液控反饋油口(3d2)，並且所述第二溢流閥(3d)的比例電磁鐵能夠將該第二溢流閥(3d)的溢流開啟壓力設置為大於所述第一溢流閥(3a)的溢流開啟壓力。
8.根據權利要求1所述的泵車臂架液壓系統，其特徵在於，所述第一溢流油路(11)的一端連接到所述內部主進油油路(8b)上，另一端連接到所述內部主回油油路(9b)上。
9.根據權利要求1所述的泵車臂架液壓系統，其特徵在於，所述不同的液壓執行元件包括用於驅動迴轉臺的液壓馬達(6)和用於驅動臂架的液壓缸(7)。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的泵車臂架液壓系統，其特徵在於，所述外部主回油油路(9a)上設有液壓油冷卻器(4)和回油濾油器(5)，且所述外部主進油油路(8a)的位於所述液壓泵與油箱之間的油路部分上設有進油濾油器(1)。
11.泵車，包括泵車臂架以及用於驅動該泵車臂架的泵車臂架液壓系統，其特徵在於，所述泵車臂架液壓系統為根據權利要求1至10中任一項所述泵車臂架液壓系統。
【文檔編號】F15B13/02GK203532386SQ201320686902
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年11月1日 優先權日:2013年11月1日
【發明者】李沛林, 田翠雲, 高榮芝, 秦曉峰 申請人:中聯重科股份有限公司