一種液壓閥、液壓系統及混凝土泵送設備的製作方法

2023-08-06 10:05:01

專利名稱：一種液壓閥、液壓系統及混凝土泵送設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及工程機械技術領域，特別是涉及一種液壓閥以及設有該液壓閥的液壓系統。本發明還涉及一種設有上述液壓系統的混凝土泵送設備。
背景技術：
隨著經濟建設的快速發展，市場對於建築工程機械尤其是混凝土泵車的需求日益增大。混凝土泵送設備一般包括行走裝置、泵送裝置和臂架裝置，行走裝置主要用於泵送設備工作地點的轉移，泵送裝置和臂架裝置用於將混凝土輸送至施工過程中需要混凝土的地點ο混凝土泵車的泵送液壓系統與臂架液壓系統是兩個獨立的系統，泵送系統的液壓油由主油泵提供；臂架液壓系統的液壓油由臂架泵提供。泵車在施工過程中，當臂架泵出現故障時，常常需要等待故障排除後才能收回臂架；當主油泵發生故障時，常導致澆注任務中斷，影響了混凝土的澆注質量，嚴重時甚至會導致堵管現象發生。在現有的一種具有應急補油功能的液壓系統中，當臂架泵出現故障時，能通過泵送液壓系統的液壓油來驅動臂架動作，從而使澆築工作順利完成。在上述方案中，只能實現泵送液壓系統為臂架液壓系統應急補油，當泵送液壓系統的主油泵產生故障時，無法進行應急泵送，會導致堵管現象發生。

發明內容
有鑑於此，為了實現泵送液壓系統與臂架液壓系統具有相互補油的功能，亟需一種液壓閥來控制油路的通斷，一方面，本發明提供了一種液壓閥。該液壓閥包括閥體、設於閥體內的閥腔、設於閥腔內的閥杆以及驅動閥杆在閥腔內移動的驅動部，其中所述閥腔設有第一進油口、第二進油口、第一出油口和第二出油口， 所述閥杆可在所述驅動部的驅動下使所述液壓閥具有三種工作狀態，在第一種工作狀態下，第一進油口與第一出油口相通，第二進油口與第二出油口相通，在第二種工作狀態下， 第一進油口和第二進油口均與第一出油口相通，第二出油口封閉，在第三種工作狀態下，第一進油口與第二進油口均與第二出油口相通，第一出油口封閉。進一步地，所述閥腔包括依次相鄰的第一腔室、第二腔室、第三腔室和第四腔室， 所述第一腔室設有第一出油口，所述第二腔室設有第一進油口，所述第三腔室設有第二進油口，所述第四腔室設有第二出油口，所述閥杆上設有依次相互間隔的第一閥塞、第二閥塞和第三閥塞，所述第一腔室與所述第二腔室通過所述第一閥塞選擇性地相通或者斷開，所述第二腔室與所述第三腔室通過所述第二閥塞選擇性地相通或者斷開，所述第三腔室與所述第四腔室通過所述第三閥塞選擇性地相通或者斷開。進一步地，所述閥腔還包括第五腔室，所述第五腔室設於所述閥杆兩端的延伸方向，所述第五腔室設有洩油口。進一步地，所述閥杆的兩端設有壓縮彈簧。
進一步地，所述驅動部為設於所述閥杆兩端的電磁操作部。另一方面，為了實現混凝凝土泵送設備在主油泵或者臂架泵出現故障時，能進行應急供油，避免影響工程進度或者堵管現象發生，本發明還提供了一種液壓系統。該液壓系統包括第一油泵、第二油泵、泵送液壓系統和臂架液壓系統，還包括上述任一項所述的液壓閥，所述第一油泵的出油口分別通過第一支路和第二支路與所述泵送液壓系統的進油口和所述液壓閥的第一進油口相通，所述第二油泵的出油口通過第三支路與所述液壓閥的第二進油口相通，所述液壓閥的第一出油口和第二出油口分別通過第四支路和第五支路與所述泵送液壓系統和所述臂架液壓系統的進油口相通。進一步地，所述第一油泵的出油口通過第一單向閥與所述第一支路及所述第二支路相連，所述第二油泵的出油口通過第二單向閥與所述第三支路相連。進一步地，所述第一油泵為變量泵。進一步地，所述泵送液壓系統的進油口通過第一過濾器與所述第一支路及所述第四支路相連，所述臂架液壓系統的進油口通過第二過濾器與所述第五支路相連。再一方面，本發明還提供了一種混凝土泵送設備，該混凝土泵送設備設有上述任一項所述的液壓系統。本發明提供的液壓系統及混凝土泵送設備，通過採用具有上述三種工作狀態的液壓閥，由該液壓閥控制各個油路的通斷，可通過控制切換該液壓閥的工作狀態，使泵送液壓系統與臂架液壓系統具有相互補油或應急供油的功能，具體而言，當第一油泵發生故障時， 可通過第二油泵為泵送液壓系統應急供油，從而及時清理輸送缸、料鬥或輸送管內的殘餘混凝土，避免堵管現象發生，當第二油泵發生故障時，可通過第一油泵為臂架液壓系統應急供油，實現臂架應急布料，並將臂架收回，此外，當第一油泵正常工作時，還可以通過第二油泵為泵送液壓系統增加供油，以提高混凝土的排量。


圖1為本發明實施例所提供的一種液壓閥在第一工作狀態時的結構示意圖；圖2為圖1所示液壓閥在第二工作狀態時的結構示意圖；圖3為圖1和2所示液壓閥在第三工作狀態時的結構示意圖；圖4為圖1至圖3所示液壓閥具有雙作用彈簧和雙作用電磁操作部時的液壓圖形符號；圖5為本發明實施例所提供的一種液壓系統的組成示意圖。
具體實施例方式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。請參考圖1至圖4，其中，圖1為本發明實施例所提供的一種液壓閥在第一工作狀態時的結構示意圖，圖2為圖1所示液壓閥在第二工作狀態時的結構示意圖，圖3為圖1和 2所示液壓閥在第三工作狀態時的結構示意圖，圖4為圖1至圖3所示液壓閥具有雙作用彈簧和雙作用電磁操作部時的液壓圖形符號，下面同時結合圖1至圖4對本發明實施例的液壓閥進行詳細說明。如圖所示，該液壓閥包括閥體81，設於閥體81內的閥腔82，以及設於閥腔82內的閥杆83。閥腔82在閥體81內形成多個可相連通的通道，具體而言，閥腔82包括依次相鄰的第一腔室821、第二腔室822、第三腔室823和第四腔室824，第一腔室821設有第一出油口 A，第二腔室822設有第一進油口 Pl，第三腔室823設有第二進油口 P2，第四腔室擬4設有第二出油口 B ；此外，閥腔82還包括第五腔室825，第五腔室825設於閥杆83兩端的延伸方向處，第五腔室825設有洩油口 T，用於將閥內的洩漏油排入油箱。相應地，為了控制閥腔82各腔室的通斷，閥杆82上設有依次相互間隔的第一閥塞 84、第二閥塞85和第三閥塞86，第一閥塞84與第三閥塞86大體對稱設置於第二閥塞85的兩側，第一腔室821與第二腔室822通過第一閥塞84選擇性地相通或者斷開，第二腔室822 與第三腔室823通過第二閥塞85選擇性地相通或者斷開，第三腔室823與第四腔室擬4通過第三閥塞86選擇性地相通或者斷開。閥杆83可在驅動部(圖未示出)的驅動下在閥腔82內來回移動，以改變閥腔82 中的通道以及設於通道上的油口之間的連通狀態，從而實現對液壓油流動方向的控制，閥杆83的兩端與第五腔室825的內壁之間設有壓縮彈簧(圖未示出)，驅動部可以是手動操作部(利用手動槓桿操縱閥杆運動)、機動操作部(利用擋鐵或凸輪使閥杆運動)或者電磁操作部(利用電磁鐵的通斷電推動閥杆)等類似機構，在本實施例中，以電磁操作部作舉例說明，在閥杆83的兩端分別設有第一電磁操作部和第二電磁操作部，當第一電磁操作部得電時，閥杆83向第一側移動，第二電磁操作部得電時，閥杆83向第二側移動。如下表所示，可通過改變第一電磁操作部和第二電磁操作部的得失電狀態(得電用「 + 」表示，失電用「_」表示)使液壓閥具有三種工作狀態，其中，圖1為第一種工作狀態， 圖2為第二種工作狀態，圖3為第三種工作狀態i、當第一電磁操作部和第二電磁操作部均失電時，液壓閥處於第一工作狀態，此時，第一閥塞84未封閉第一腔室821和第二腔室822之間的油路，第二閥塞85封閉第二腔室822和第三腔室823之間的油路，第三閥塞86未封閉第三腔室823和第四腔室擬4之間的油路，因此，第一腔室821與第二腔室822相通，第三腔室823與第四腔室擬4相通，從而使第一進油口 Pl與第一出油口 A相通，第二進油口 P2與第二出油口 B相通；ii、當第一電磁操作部得電且第二電磁操作部失電時，液壓閥處於第二種工作狀態，此時，第一閥塞84未封閉第一腔室821和第二腔室822之間的油路，第二閥塞85未封閉第二腔室822和第三腔室823之間的油路，第三閥塞86封閉第三腔室823和第四腔室擬4 之間的油路，因此，第一腔室821與第二腔室822相通，第二腔室822與第三腔室823相通， 從而使第一進油口 Pl和第二進油口 P2均與第一出油口 A相通，第二出油口 B封閉；iii、當第一電磁操作部失電且第二電磁操作部得電時，液壓閥處於第三種工作狀態，此時，第一閥塞84封閉第一腔室821和第二腔室822之間的油路，第二閥塞85未封閉第二腔室822和第三腔室823之間的油路，第三閥塞86未封閉第三腔室823和第四腔室擬4 之間的油路，因此，第二腔室822與第三腔室823相通，第三腔室823與第四腔室擬4相通， 從而使第一進油口 Pl與第二進油口 P2均與第二出油口 B相通，第一出油口 A封閉。表1液壓閥工作狀態表第一電磁操作部第二電磁操作部狀態
Pl與A相通，P2與B相通 Pl及P2均與A相通，B封閉 Pl及P2均與B相通，A封閉圖4所示為上述液壓閥具有雙作用壓縮彈簧和雙作用電磁操作部時的液壓圖形符號。需要說明的是，上述實施例所述的液壓閥，是為了控制泵送液壓系統及臂架液壓系統連接油路的通斷而提出，從而使泵送液壓系統與臂架液壓系統具有相互補油的功能， 但該液壓閥的應用並不局限於此。請參考圖5，圖5為本發明實施例所提供的一種液壓系統的組成示意圖。如圖所示，該液壓系統主要包括泵送液壓系統1、臂架液壓系統2、第一油泵3、第二油泵4、第一單向閥5、第二單向閥6、第一過濾器7、第二過濾器9以及上述實施例所述的液壓閥8。其中，第一油泵3為主油泵，第二油泵4為臂架泵，第一油泵3的出油口接第一單向閥5，接著分別通過第一支路bl和第二支路與泵送液壓系統1的進油口和液壓閥8的第一進油口 Pl相通，第二油泵4的出油口接第二單向閥6，接著通過第三支路b3與液壓閥的第二進油口 P2相通，液壓閥8的第一出油口 A和第二出油口 B分別通過第四支路b4和第五支路沾與泵送液壓系統1和臂架液壓系統2的進油口相通，為了提高液壓油的清潔度， 泵送液壓系統1的進油口通過第一過濾器7與第一支路bl及第四支路b4相連，臂架液壓系統2的進油口通過第二過濾器9與第五支路沾相連。需要說明的是，本領域技術人員應當知曉，為了保證上述液壓系統正常工作，泵送液壓系統1或臂架液壓系統2中具有卸荷電磁閥或類似裝置，以便為系統建立系統壓力，因此在本實施例中，不再對泵送液壓系統1和臂架液壓系統2的內部結構進行描述。該液壓系統的主要工作過程如下，為了更加直觀，請參考表2 i、當第一油泵3和第二油泵4各自正常工作時，控制第一電磁操作部和第二電磁操作部均處於失電狀態，使液壓閥8處於中位(第一工作狀態)，第一進油口 Pl和第一出油口 A相通，第二進油口 P2和第二出油口 B相通，從而使第一油泵3通過第一支路bl或者通過第二支路1^2、液壓閥8與第四支路b4單獨為泵送液壓系統1供油，第二油泵4通過第三支路b3、液壓閥8與第五支路沾為臂架液壓系統2供油，保證了泵送液壓系統和臂架液壓系統各自的正常工作；i i、當第一油泵3和第二油泵4各自正常工作，但泵送液壓系統1中的混凝土排量不足時，此時，控制第一電磁操作部處於得電狀態，第二電磁操作部處於失電狀態，使液壓閥8處於左位(第二工作狀態)，第一進油口 Pl和第二進油口 P2均與第一出油口 A相通， 第二出油口 B關閉，第一油泵3和第二油泵4的液壓油都供向泵送液壓系統1 (即bl、b2b4、 b3b4均處於連通狀態)，泵送液壓系統1中的卸荷電磁閥建立系統壓力，實現了增大泵送液壓系統1混凝土排量的目的；iii、當第一油泵3出現故障而第二油泵4正常工作時，控制第一電磁操作部處於
6得電狀態，第二電磁操作部處於失電狀態，使液壓閥8處於左位(第二工作狀態)，第一進油口 Pl和第二進油口 P2均與第一出油口 A連通，第二出油口 B關閉，泵送液壓系統1中的卸荷電磁閥建立系統壓力，第二油泵4供油到泵送液壓系統1中，保證輸送管、料鬥、攪拌車內的餘料能泵送完畢，不至於浪費與堵管。iv、當第二油泵4出現故障而第一油泵3正常工作時，為便於將臂架緊急收回或緊急布料，可使第一電磁操作部失電，第二電磁操作部得電，使液壓閥8處於右位(第三工作狀態)，第一進油口 Pl和第二進油口 P2均與第二出油口 B相通，第一出油口 A關閉。泵送液壓系統1中的卸荷電磁閥建立油泵3壓力，油泵3暫停對泵送液壓系統1進行正常供油， 而對臂架液壓系統2進行應急供油，以便通過操作臂架多路閥實現臂架的緊急布料與緊急收回。應當指出，由於臂架液壓系統2所需的液壓油流量通常低於泵送液壓系統1所需的液壓油流量，在發動機轉速相同的情形下，可將油泵3的排量調小至適當值，以符合臂架液壓系統2的需要。表2液壓系統工作狀態表
條件第--電磁操作部第二二電磁操作部狀態正常工作——系統1和系統2各自工作系統1排量不足+—油泵4向系統1補油油泵3故障+—油泵4向系統1供油油泵4故障—+油泵3向系統2供油本發明實施例的一種液壓系統，通過應用上述實施例所述的液壓閥，使泵送液壓系統與臂架液壓系統之間具有相互補油或應急供油的功能，具體而言，當臂架泵向泵送液壓系統補油時，可以增加泵送的排量，當主油泵發送故障時，可通過臂架泵作應急泵送，清理輸送缸、料鬥或者輸送管內的殘餘混凝土，避免堵管現象發生，當臂架泵發生故障時，可通過主油泵實現臂架系統應急布料，並將臂架收回。本發明實施例還提供了一種混凝土泵送設備(如混凝土泵車)，該混凝土泵送設備設有上述的液壓系統，由於上述的液壓系統具有上述技術效果，因此，設有該液壓系統的混凝土泵送設備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。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
1.一種液壓閥(8)，包括閥體(81)、設於閥體(81)內的閥腔(82)、設於閥腔(82)內的閥杆(8 以及驅動閥杆(8 在閥腔(8 內移動的驅動部，其特徵在於所述閥腔(82)設有第一進油口(P1)、第二進油口(P2)、第一出油口(A)和第二出油口(B)，所述閥杆(83)可在所述驅動部的驅動下使所述液壓閥(8)具有三種工作狀態，在第一種工作狀態下，第一進油口(Pl)與第一出油口(A)相通，第二進油口(P2)與第二出油口(B)相通，在第二種工作狀態下，第一進油口(Pl)和第二進油口(P2)均與第一出油口(A)相通，第二出油口(B) 封閉，在第三種工作狀態下，第一進油口(Pl)與第二進油口(P2)均與第二出油口(B)相通，第一出油口㈧封閉。
2.如權利要求1所述的液壓閥，其特徵在於所述閥腔(82)包括依次相鄰的第一腔室(821)、第二腔室(822)、第三腔室(823)和第四腔室(824)，所述第一腔室(821)設有第一出油口(A)，所述第二腔室(82 設有第一進油口(Pl)，所述第三腔室(82 設有第二進油口(P2)，所述第四腔室(824)設有第二出油口(B)，所述閥杆(8 上設有依次相互間隔的第一閥塞(84)、第二閥塞(8 和第三閥塞(86)，所述第一腔室(821)與所述第二腔室(822)通過所述第一閥塞(84)選擇性地相通或者斷開，所述第二腔室(82 與所述第三腔室(82 通過所述第二閥塞(8 選擇性地相通或者斷開，所述第三腔室(82 與所述第四腔室(824)通過所述第三閥塞(86)選擇性地相通或者斷開。
3.如權利要求2所述的液壓閥，其特徵在於所述閥腔(82)還包括第五腔室(825)，所述第五腔室(82 設於所述閥杆(8 兩端的延伸方向，所述第五腔室(82 設有洩油口 ⑴。
4.如權利要求1至3任一項所述的液壓閥(8)，其特徵在於所述閥杆(83)的兩端設有壓縮彈簧。
5.如權利要求1至3任一項所述的液壓閥(8)，其特徵在於所述驅動部為設於所述閥杆(83)兩端的電磁操作部。
6.一種液壓系統，包括泵送液壓系統(1)、臂架液壓系統(2)、第一油泵(3)和第二油泵 ，其特徵在於所述液壓系統還包括權利要求1至5任一項所述的液壓閥(8)，所述第一油泵(3)的出油口分別通過第一支路(bl)和第二支路( )與所述泵送液壓系統(1)的進油口和所述液壓閥(8)的第一進油口(Pl)相通，所述第二油泵(4)的出油口通過第三支路 (b3)與所述液壓閥(8)的第二進油口(P2)相通，所述液壓閥(8)的第一出油口(A)和第二出油口(B)分別通過第四支路(b4)和第五支路( )與所述泵送液壓系統(1)和所述臂架液壓系統O)的進油口相通。
7.如權利要求6所述的液壓系統，其特徵在於所述第一油泵(3)的出油口通過第一單向閥(5)與所述第一支路(bl)及所述第二支路( )相連，所述第二油泵的出油口通過第二單向閥(6)與所述第三支路(b!3)相連。
8.如權利要求6或7所述的液壓系統，其特徵在於所述第一油泵(3)為變量泵。
9.如權利要求6或7所述的液壓系統，其特徵在於所述泵送液壓系統(1)的進油口通過第一過濾器(7)與所述第一支路(bl)及所述第四支路(b4)相連，所述臂架液壓系統 ⑵的進油口通過第二過濾器(9)與所述第五支路(b5)相連。
10.一種混凝土泵送設備，其特徵在於所述混凝土泵送設備設有權利要求6至9任一項所述的液壓系統。
全文摘要
本發明涉及工程機械技術領域，公開了一種液壓閥、液壓系統及混凝土泵送設備。該液壓閥包括設有閥腔的閥體、設於閥腔內的閥杆以及驅動閥杆在閥腔中移動的驅動部，其中，閥腔設有第一進油口、第二進油口、第一出油口和第二出油口，在第一種工作狀態下，第一進油口與第一出油口相通，第二進油口與第二出油口相通，在第二種工作狀態下，第一進油口和第二進油口均與第一出油口相通，第二出油口封閉，在第三種工作狀態下，第一進油口與第二進油口均與第二出油口相通，第一出油口封閉。本發明實施例提供的一種應用該液壓閥的液壓系統，使泵送液壓系統與臂架液壓系統之間具有相互補油或應急供油的功能，有效避免影響工程進度或者堵管現象發生。
文檔編號F15B13/02GK102400968SQ20111036873
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月18日 優先權日2011年11月18日
發明者劉江明, 王術冬, 黃勃 申請人:三一重工股份有限公司