液壓缸、液壓迴路和消防車的製作方法

2023-09-15 16:58:35

本發明涉及液壓領域，具體地，涉及一種液壓缸、液壓迴路和消防車。

背景技術：

目前越來越多的火災發生在高處，例如高層建築上，因此對登高平臺消防車的使用越來越廣泛。登高平臺消防車用於輔助消防員完成登高撲救高層建築、高大設施、油罐等火災，營救被困人員，搶救貴重物資以及完成其他救援任務。通常地，登高平臺消防車上設置有工作鬥，該工作鬥通過液壓迴路進行控制，以輔助消防員實施救火或救援行動。為了救援方便，工作鬥需要能夠左右擺動，從而可以更好的接近起火建築物，以便被救工作可以更好的開展。

然而，在目前現有的登高平臺消防車上的工作鬥的液壓迴路中，由於系統背壓的存在以及換向閥中位的洩露，可能會引起工作鬥擺動的誤動作，因此可能會導致車輛處於不可控的狀態。如圖3所示，由於工作鬥擺動只要克服軸承的摩擦力，因此只需要很小的壓力，因此現有的液壓迴路中通常設置單向閥4』，當三位換向閥3在中位時，油缸1』本應該鎖止，但是減壓閥5存在洩露以及整個液壓系統背壓會導致單向閥4』後的系統背壓增大，且換向閥3本身會向鎖止閥2洩漏少量的液壓油，在二者的綜合作用下，會有液壓油通過三位換向閥3到達鎖止閥2，使得油缸1』形成差動缸，此時油缸1』向外伸出，從而引起工作鬥擺動的誤動作。

針對現有技術的不足之處，本領域的技術人員希望尋求一種能夠防止工作鬥擺動的誤動作的液壓缸、液壓迴路和消防車。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種能夠防止工作鬥擺動的誤動作的液壓缸、液壓迴路和消防車。

為了實現上述目的，本發明提供了一種液壓缸，所述液壓缸包括：缸體內腔，能夠往復作用於所述缸體內腔的第一活塞杆，所述第一活塞杆包括連接在一起的第一活塞和第一桿，所述第一桿內形成有與所述缸體內腔連通的空腔，和第二活塞杆，所述第二活塞杆包括與所述缸體內腔固定連接的第二桿和與所述第二桿相連的第二活塞。其中，所述第二桿延伸穿過所述第一活塞進入所述空腔，並且所述第二活塞在所述第一活塞運動時作用於所述空腔的腔壁。

優選地，第一活塞杆和所述第二活塞杆同軸設置。

優選地，第一活塞將所述缸體內腔分隔形成第一腔室和第二腔室，所述第二桿固定在第一腔室內，所述第一桿位於所述第二腔室內。其中，所述第一活塞在第一腔室內的作用面積等於所述第一活塞在第二腔室內的作用面積與第二活塞在空腔內的作用面積之和。

優選地，第一桿的空腔的腔壁中形成有用於連通所述空腔和所述第二腔室的連通通道，所述連通通道沿所述第一桿的長度方向延伸，並且所述連通通道的入口和出口分別形成在所述第一桿的兩端。

本發明還提出了一種液壓迴路，所述液壓迴路包括連接在一起的上述液壓缸和用於控制所述液壓缸運動的第一控制閥，所述第一控制閥包括與液壓迴路的工作進油口連通的進油口和與液壓迴路的工作出油口連通的回油口。其中，所述第一控制閥的工作進油口、回油口、所述液壓迴路的工作進油口和工作出油口之間設置有第二控制閥，所述第二控制閥具有將所述進油口與工作進油口、所述回油口與工作出油口同時連通的第一控制位和將所述進油口與工作進油口、所述回油口與工作出油口同時斷開的第二控制位。

優選地，第一控制閥為三位換向閥，所述三位換向閥位於中位時所述第二控制閥位於所述第二控制位，且所述三位換向閥位於非中位時所述第二控制閥位於所述第一控制位。

優選地，第二控制閥為二位換向閥。

優選地，第一控制閥還包括與所述液壓缸連通的第一工作油口和第二工作油口。其中，所述第一工作油口與所述液壓缸的第一腔室連通，所述第二工作油口與所述液壓缸的第二腔室連通。

優選地，第一控制閥的第一工作油口、第二工作油口與所述液壓缸之間設置有鎖止閥。

優選地，液壓迴路的工作進油口、工作出油口與所述第二控制閥之間設置有減壓閥。

本發明還提出了一種消防車，所述消防車包括工作鬥和與所述工作鬥相連的上述液壓迴路，其中所述工作鬥與所述液壓缸相連。

通過上述技術方案，本發明的液壓缸在工作時，由於第二活塞杆與缸體內腔固定連接，因此其始終保持不動，第一活塞受力後使得第一活塞杆在缸體內腔中往復運動。隨著第一活塞杆在缸體內腔中的往復運動，第一桿的空腔的腔壁與第二活塞之間發生相對運動。液壓缸在第一活塞杆和第二活塞杆的共同作用下實現其施力操作。與現有技術中的活塞杆相比，本發明通過在第一桿內設置空腔，並且該內腔內設置第二活塞，從而增加了第一桿所在腔室的作用面積，同時，第二桿的設置減小了第二桿所在腔室的作用面積，通過具體設置第一桿所示在腔室的作用面積和第二桿所在腔室的作用面積，可有效避免液壓缸在停止工作後的誤動作。

本發明的其它特徵和優點將在隨後的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用於解釋本發明，但並不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1是根據本發明的液壓迴路的結構示意圖；

圖2是根據本發明的液壓迴路中的液壓缸的結構示意圖；

圖3是現有技術中的液壓迴路的結構示意圖。

附圖標記說明

1 液壓缸 2 鎖止閥

3 第一控制閥 4 第二控制閥

5 減壓閥 11 第一活塞杆

12 第二活塞杆 111 第一活塞

112 第一桿 121 第二桿

122 第二活塞 113 空腔

13 第一腔室 14 第二腔室

15 連通通道 151 連通通道的入口

152 連通通道的出口 P 液壓迴路的工作進油口

T 液壓迴路的工作出油口 P1 第一控制閥的進油口

T1 第一控制閥的出油口 A 第一工作油口

B 第二工作油口 1』 油缸

4』 單向閥

具體實施方式

以下結合附圖對本發明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發明，並不用於限制本發明。

圖1和圖2均示出了根據本發明提供的液壓缸的結構示意圖。結合圖1和圖2所示，液壓缸1包括：缸體內腔，能夠往復作用於缸體內腔的第一活塞杆11(如圖2所示)，第一活塞杆11包括連接在一起的第一活塞111和第一桿112，第一桿112內形成有與缸體內腔連通的空腔113；第二活塞杆12(如圖2所示)，第二活塞杆12包括與缸體內腔固定連接的第二桿121和與第二桿121相連的第二活塞122。其中，第二桿121延伸穿過第一活塞111進入空腔113，並且第二活塞122在第一活塞111運動時作用於空腔113的腔壁。

通過上述技術方案，本發明的液壓缸1在工作時，由於第二活塞杆12與缸體內腔固定連接，因此其始終保持不動，第一活塞111受力後使得第一活塞杆11在缸體內腔中往復運動。隨著第一活塞杆11在缸體內腔中的往復運動，第一桿112的空腔的腔壁與第二活塞122之間發生相對運動。液壓缸在第一活塞杆11和第二活塞杆12的共同作用下實現其施力操作。與現有技術中的液壓缸1』(如圖3所示)相比，本發明通過在第一桿112內設置空腔113，並且該空腔113內設置第二活塞122，該第二活塞122的設置相當於增加了對第一桿112所在腔室的作用面積，從而增加了第一活塞111在第一桿112所在腔室的作用面積，同時，第二桿121的設置減小了第一活塞111在第二桿121所在腔室的作用面積，通過具體設置第一活塞111、第二活塞122在第一桿112所示在腔室的作用面積和第一活塞111在第二桿121所在腔室的作用面積，可有效避免液壓缸1在停止工作後的誤動作。

具體地，如圖1所示，第一活塞杆11和第二活塞杆12同軸設置。第一活塞111將缸體內腔分隔形成第一腔室13和第二腔室14，第二桿121固定在第一腔室13內，第一桿112位於第二腔室14內。其中，第一活塞111在第一腔室13內的作用面積(即在圖1所示的平面內第一腔室13的總面積A1與第二桿所佔面積A4之差)等於第一活塞111在第二腔室14內的作用面積A2與第二活塞122在空腔113內的作用面積A3之和。通過該設置，即便控制液壓缸1工作的液壓系統中存在背壓形成差動缸，該油缸1也能夠有效地鎖止，因此該油缸1不會產生誤動作，從而提高了液壓缸工作的可靠性。

在如圖1所示的優選地實施方式中，第一桿112的空腔113的腔壁中形成有用於連通空腔113和第二腔室14的連通通道15，連通通道15沿第一桿112的長度方向延伸，並且連通通道15的入口151和出口152分別形成在第一桿112的兩端。該連通通道15實現空腔113與第二腔室14的連通，從而當第一活塞向右運動時，油液可自連通通道15的入口151流向出口152並最終流入第二腔室14，而當第一活塞向左運動時，油液可自第二腔室14經連通通道15的出口152流至入口151並最終進入空腔113。

值得注意的是，由第一桿112、第一活塞111、第二活塞122形成的空間(即圖1所示的第一活塞111與第二活塞122之間的區域)與第一腔室13連通，由於該空間的作用面積較小，因此可忽略不計。

此外，本發明還提出了一種液壓迴路，如圖2所示，該液壓迴路包括連接在一起的上述液壓缸1和用於控制液壓缸1運動的第一控制閥3，第一控制閥3包括與液壓迴路的工作進油口P連通的進油口P1和與液壓迴路的工作出油口T連通的回油口T1，第一控制閥3的工作進油口P1、回油口T1、液壓迴路的工作進油口P和工作出油口T之間設置有第二控制閥4。其中，第二控制閥4具有將進油口P1與工作進油口P、回油口T1與工作出油口T同時連通的第一控制位和將進油口P1與工作進油口P、回油口T1與工作出油口T同時斷開的第二控制位。

通過該設置，當第二控制閥4位於第一控制位時，液壓迴路連通，此時液壓缸1開始進行施力操作，當第二控制閥4位於第二控制位時，液壓迴路斷開，此時液壓缸1停止施力操作。當第二控制閥4位於第二控制位時，可以將液壓迴路的工作出油口T形成的背壓完全隔離在系統之外，即避免了該背壓對第一控制閥3的影響；同時也可以將液壓迴路的工作進油口P處的壓力隔離在系統之外，即避免了液壓迴路的工作進油口P處的壓力對第一控制閥3的影響，第一控制閥3在該第二控制閥4的作用下得到了很好地保護，從而避免液壓油進一步通過第一控制閥3進入液壓缸1內而致使液壓缸1形成差動缸，即有效地防止了液壓缸發生誤動作，提高了油缸1的工作可靠性。

在如圖2所示的優選地實施方式中，第一控制閥3為三位換向閥，三位換向閥3位於中位時第二控制閥4位於第二控制位，且三位換向閥3位於非中位時第二控制閥4位於第一控制位。進一步優選地，第二控制閥4為二位換向閥。還優選地，該第一換向閥和第二換向閥也可以為氣動閥或液動閥。

根據本發明，第一控制閥3還包括與液壓缸1連通的第一工作油口A和第二工作油口B。其中，第一工作油口A與液壓缸1的第一腔室13連通，第二工作油口B與液壓缸1的第二腔室14連通。第一控制閥3的第一工作油口A、第二工作油口B與液壓缸1之間設置有鎖止閥2。該鎖止閥用於進一步保證當第一控制閥3位於中位、第二控制閥位於第二控制位時對液壓缸的鎖死。

如圖2所示，優選地，液壓迴路的工作進油口P、工作出油口T與第二控制閥4之間還可設置減壓閥5。該減壓閥5用於將液壓迴路中的壓力保持到所需要的合適壓力，從而保護第二控制閥4、第一控制閥3、鎖止閥2以及液壓缸1不被高壓所破壞，同時還可保證工作出油口T處壓力的穩定。

此外，本發明還提出了一種消防車，消防車包括工作鬥和與工作鬥相連的上述液壓迴路，其中工作鬥與液壓缸1相連。由於本發明的液壓迴路能夠有效地防止液壓缸1的操作誤動作，因此應用該液壓迴路的消防車的工作鬥在操作時更為穩定，以防止在救援時工作鬥擺動的誤動作致使消防車處於不可控的狀態。

以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明並不限於上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思範圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本發明的保護範圍。

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，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。