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：
本實用新型涉及液壓控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是工程機械的雙缸同步控制液壓系統(tǒng)。本實用新型還涉及設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，其受力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、左右負載口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)中一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，再將兩平衡閥與一個主平衡閥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口 XI、右變幅油缸控制油口 X2，在較小的控制壓力下左右變幅平衡閥全開口(因為主平衡閥8開啟壓力較大，此時沒有開啟)，無桿腔內(nèi)的液壓油經(jīng)左變幅油缸出油口11、右變幅油缸出油口 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)油液壓力達到其開啟壓力值時，主平衡閥8隨控制壓力的變動而控制閥口的開啟大小，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，在設計過程中平衡閥的選型、平衡閥之間的匹配、參數(shù)設定(尤其是平衡閥開啟壓力、全開壓力等)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。

實用新型內(nèi)容本實用新型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)設定較為容易，成本低，易于實現(xiàn)，整機調(diào)試比較簡單。[0012]本實用新型的第二目的是提供一種設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，本實用新型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有第一平衡閥，所述第二油缸的無桿腔進油油路上設有第二平衡閥，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。優(yōu)選地，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。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有第三平衡閥，所述第二油缸的有桿腔進油油路上設有第四平衡閥，所述第三平衡閥和第四平衡閥的控制油口與相應油缸的無桿腔進油油路連通。為實現(xiàn)上述第二目的，本實用新型提供一種工程機械，包括工程機械本體及雙缸同步控制液壓系統(tǒng)，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。本實用新型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口與油缸無桿腔連通，出油口與主換向閥連通，泄油口連通至油箱，控制油口與油缸的有桿腔進油油路連通，其開口度僅由有桿腔進油口壓力決定。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桿腔進油時，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力對稱，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)設定較為容易，成本低，易于實現(xiàn)，且整機調(diào)試比較簡單。本實用新型所提供的工程機械設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，設有該雙缸同步控制液壓系統(tǒng)的工程機械也應具備相應的技術(shù)效果。

圖I為現(xiàn)有技術(shù)中一種典型的雙缸同步控制液壓系統(tǒng)的液壓原理圖；[0026]圖2為本實用新型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。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口 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口圖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.第二平衡閥17.單向節(jié)流閥18.第三平衡閥19.第四平衡閥
具體實施方式
本實用新型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)設定較為容易，成本低，易于實現(xiàn)，整機調(diào)試比較簡單。本實用新型的另一核心是提供一種設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實用新型方案，
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細說明。請參考圖2、圖3，圖2為本實用新型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。在一種具體實施方式
中，本實用新型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，具有第一油口 P、第二油口 T、第三油口 C和第四油口 D，并具有三個工作位置在左位，其第一油口 P與第四油口 D連通、第二油口 T與第三油口 C連通；在中位，其第一油口 P截止，第二油口 T同時與第三油口 C和第四油口 D連通；在右位，其第一油口P與第三油口 C連通，第二油口 T與第四油口 D連通。左變幅油缸13的無桿腔進油油路上設有第一平衡閥15，右變幅油缸14的無桿腔進油油路上設有第二平衡閥16，第一平衡閥15和第二平衡閥16均為先導式外泄平衡閥，其控制油口 X與相應油缸的有桿腔進油油路連通、泄油口 L與油箱連通。左變幅油缸13、右變幅油缸14與主換向閥12之間設有單向節(jié)流閥17，主換向閥12的第三油口 C與單向節(jié)流閥的出油口連通、第四油口 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的進油口與第一平衡閥15和第二平衡閥16的出油口 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口 X與油缸的有桿腔進油口連通，當有桿腔進油口壓力達到其開啟壓力值時，其內(nèi)部切換到節(jié)流機能，隨著控制油口 X壓力值的增加，先導式外泄平衡閥的開口逐漸增大；當控制油口 X的壓力值增加到全開壓力值時，先導式外泄平衡閥的開口達到最大，此時不存在滯環(huán)；同時，控制油口 X進入的油液經(jīng)泄油口 L流入油箱內(nèi)。先導式外泄平衡閥的開口由控制油口 X的壓力大小控制，不受外界負載的影響，只與控制油口的輸入壓力(即有桿腔進油口壓力)有關(guān)，根據(jù)不同的阻尼組合，其開啟壓力和全開口壓力不同，總體來講，先導式外泄平衡閥的開啟壓力和全開口壓力較低，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口就可以全開。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口壓力，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)設定較為容易，成本低，易于實現(xiàn)，且整機調(diào)試比較簡單。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，其控制油口與相應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)僅是本實用新型的一種優(yōu)選方案，具體并不局限于此，在此基礎上可根據(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)，本實用新型還提供一種工程機械，包括工程機械本體及雙缸同步控制液壓系統(tǒng)，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)有技術(shù)，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。以上對本實用新型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。本文中應用了具體個例對本實用新型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實用新型的核心思想。應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權(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有第一平衡閥，所述第二油缸的無桿腔進油油路上設有第二平衡閥，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，其控制油ロ與相應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。
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。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的雙缸同步控制液壓系統(tǒng)，其特征在干，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有第三平衡閥，所述第二油缸的有桿腔進油油路上設有第四平衡閥，所述第三平衡閥和第四平衡閥的控制油ロ與相應油缸的無桿腔進油油路連通。
5.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)，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。
專利摘要本實用新型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有第一平衡閥，所述第二油缸的無桿腔進油油路上設有第二平衡閥，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)設定較為容易，成本低，易于實現(xiàn)，整機調(diào)試比較簡單。本實用新型還公開了設有所述雙缸同步控制液壓系統(tǒng)的工程機械。
文檔編號A62C27/00GK202468502SQ20122009292
公開日2012年10月3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