專利名稱：制動閥組、具有該制動閥組的液壓系統(tǒng)和混凝土布料機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種制動閥組，本發(fā)明還涉及一種具有該制動閥組的液壓系統(tǒng)和混凝土布料設備。
背景技術：
目前，混凝土泵車、布料機的臂架通過液壓回轉減速機、回轉支撐進行回轉運動。 液壓回轉減速機由液壓馬達驅動。液壓回轉減速機自身帶有制動器。根據(jù)停機時制動器是否處于制動狀態(tài)，制動器可分為兩種類型，即常開式和常閉式。常開式制動器的工作原理是彈簧釋放和液壓加載制動。機器不工作時，依靠彈簧力，制動器是釋放的，臂架可以在外力干擾的作用下自由轉動，如風載。若制動器制動，則需要液壓系統(tǒng)提供壓力油進入制動器，以克服彈簧力，使制動器制動。常閉式制動器的工作原理是彈簧加載制動和液壓釋放。機器不工作時，依靠彈簧力，制動器是制動的，臂架不能轉動。若制動器釋放，則需要液壓系統(tǒng)提供壓力油進入制動器，以克服彈簧力，使制動器釋放?；炷帘密嚢惭b的液壓回轉減速機，其制動器都是常閉式。絕大多數(shù)混凝土布料機使用的液壓回轉減速機制動器也是常閉式。但是對于高空作業(yè)的布料機(如塔式布料機)，由于受風載的影響很大，根據(jù)安全規(guī)范的要求，停機時須保證臂架能夠隨風自由轉動， 這就需要安裝常開式制動器的回轉減速機。這樣，當風速大到一定程度時，布料機的臂架可以隨風轉動，以保護布料機的塔身(或其立柱)免受因風載所產(chǎn)生的扭矩的不利影響，否則塔身(或者立柱)會因扭轉變形過度而損壞。嚴重時(如遭遇臺風)，可能會使布料機從高空塌落，引發(fā)重大安全事故。若布料機使用常開式的液壓回轉減速機，那么作業(yè)時，只要液壓回轉減速機不回轉，就需要液壓系統(tǒng)提供壓力油液進行制動，圖1是現(xiàn)有技術的塔式混凝土布料機1的結構示意圖。如圖1所示，液壓執(zhí)行器包括一個爬升油缸8、一個液壓回轉減速機10、三個臂架油缸2、4、6。圖2是現(xiàn)有技術的塔式混凝土布料機的液壓系統(tǒng)原理圖，圖中省略了一些負載保持與運動控制閥(如平衡閥，安裝在油缸和馬達的工作油路上)和其它液壓輔助元件，這不影響對系統(tǒng)的分析。如圖2所示，液壓回轉減速機10包含液壓馬達12和常開式制動器14。 由于塔式混凝土布料機是高空作業(yè)機械，故配置了常開式的液壓回轉減速機，這樣停機后， 臂架可以隨風轉動。在圖2中，使用一個油泵16來實現(xiàn)布料機各油缸的伸縮運動、回轉減速機液壓馬達12的轉動和回轉減速機常開式制動器14的制動。該解決方案依靠回油路上一個節(jié)流閥 22所產(chǎn)生的背壓來實現(xiàn)回轉減速機制動所需要的油液壓力。該布料機工作時，有如下三種工況(1)當布料機的所有執(zhí)行器(油缸和液壓馬達)不運動時，電磁換向閥18和電磁換向閥20斷電，來自油泵16的壓力油經(jīng)過電磁換向閥18、節(jié)流閥22流回油箱，調節(jié)回油路上節(jié)流閥22閥口的大小，使節(jié)流閥22產(chǎn)生足夠的背壓，該背壓再通過電磁換向閥20作用在常開式制動器14上，克服彈簧力，實現(xiàn)制動。(2)當布料機的臂架需要伸縮運動或者當布料機爬升時，電磁換向閥18和電磁換向閥20得電，制動器的油口被電磁換向閥20封閉，以便鎖住制動器14中的壓力油液，使制動器14繼續(xù)保持制動狀態(tài)，同時電磁換向閥沈、28、30、32中的一個得電，以實現(xiàn)布料機各油缸相應的運動，如臂架伸縮或布料機爬升。(3)當布料機的臂架需要回轉時，電磁換向閥18得電，電磁換向閥20斷電，制動器 14的油口通過電磁換向閥20和節(jié)流閥22，連通油箱，使制動器14中的壓力油液卸荷，制動器14在自身彈簧力的作用下釋放。同時電磁換向閥M得電，使回轉減速機10內(nèi)的液壓馬達12轉動，從而實現(xiàn)布料機臂架的左、右回轉?，F(xiàn)有技術的解決方案存在如下缺陷(a)布料機各油缸的伸縮運動和回轉減速機的制動會互相干擾、不能相互獨立工作，來自油泵的壓力油液不能同時供給各油缸和回轉減速機的制動器使用；(b)當臂架油缸長時間地伸縮運動時，由于任何液壓元件都會存在泄漏，回轉減速機制動器中的油液壓力會緩慢下降，不能實現(xiàn)可靠的制動，這存在潛在的安全隱患；(c)由于節(jié)流閥背壓的存在，系統(tǒng)能量消耗大，油液發(fā)熱量大，這影響液壓元件的壽命；(d)若機器停機后還需要制動，該系統(tǒng)無法提供制動所需要的壓力油液。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種制動閥組，以克服上述現(xiàn)有技術中的一個或多個缺陷，其不僅可用于常開式制動器的制動，還可以用于夾緊、壓力保持等其它用途。本發(fā)明的目的還在于提供一種具有該制動閥組的液壓系統(tǒng)及其作業(yè)機械——混凝土布料機設備。為實現(xiàn)上述目的，一方面，本發(fā)明提供了一種制動閥組，包括蓄能器，用于存儲油液；壓力檢測器，用于檢測蓄能器中油液的壓力；充液閥，設置在蓄能器的充液油路上，用于蓄能器的充液；單向閥，用于鎖住充液油路內(nèi)的油液，防止油液回流；以及工作閥，設置在蓄能器的工作油路上，用于控制蓄能器的油液釋放。進一步地，上述制動閥組還包括控制模塊，用于根據(jù)壓力檢測器的檢測信號控制充液閥，將蓄能器中油液的壓力控制在設定壓力范圍之內(nèi)。進一步地，上述壓力檢測器包括第一壓力開關和第二壓力開關，其中，控制模塊用于將蓄能器中油液的壓力控制在第一、第二壓力開關的設定壓力范圍之內(nèi)。第一、第二壓力開關檢測蓄能器中油液的壓力，并把檢測信號發(fā)送給控制模塊，控制模塊對檢測信號進行邏輯判斷，再控制充液閥的通斷，以決定是否給蓄能器充液。進一步地，上述制動閥組還包括閥塊，其中，閥塊內(nèi)包括油源通道、充液通道、負載壓力反饋通道、壓力通道、工作通道、油箱通道，其中，負載壓力反饋通道與充液通道連通， 單向閥位于充液通道與壓力通道之間。進一步地，上述閥塊還包括多個油口 ACC、PSU PS2，與壓力通道連通，分別用于安裝蓄能器、壓力檢測器；油源油口 P，與油源通道連通；回油油口 T，與油箱通道連通；工作油口 C，與工作通道連通；負載反饋油口 LS，與負載壓力反饋通道連通；多個測壓油口 Ml、 M2、M3，與壓力通道或工作通道連通。進一步地，上述閥塊的充液通道通過充液閥，與油源通道和油箱通道擇一連通。
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進一步地，上述閥塊的工作通道通過工作閥，與壓力通道和油箱通道擇一連通。進一步地，上述充液閥的進油口前設有節(jié)流孔，優(yōu)先地，節(jié)流孔安裝在閥塊的油源油口 P內(nèi)。利用液壓負載敏感系統(tǒng)的原理，通過更換不同孔徑大小的節(jié)流孔，可以調節(jié)蓄能器充液時的流量大小，防止壓力沖擊和超調。進一步地，上述制動閥組還包括限壓閥，用于限制蓄能器中油液的壓力，保護蓄能器。限壓閥位于閥塊的壓力通道與油箱通道之間。進一步地，上述制動閥組還包括卸荷閥，使蓄能器中的壓力油液卸荷。進一步地，上述充液閥為常閉式電磁換向閥或常開式電磁換向閥。進一步地，上述工作閥為常閉式電磁換向閥或常開式電磁換向閥或電比例減壓泄壓閥或常開式液控換向閥。進一步地，上述卸荷閥為手動卸荷閥，如球閥；或者為電控卸荷閥，如常開式電磁換向閥、常閉式電磁換向閥。進一步地，上述工作閥和卸荷閥均為螺紋插裝閥。另一方面，本發(fā)明還提供了一種液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)包括油泵、液壓制動器和多個執(zhí)行器(如油缸、液壓馬達)，此外，還包括制動閥組，其中，制動閥組的工作油路與液壓制動器連通；負載敏感多路換向閥，用于控制多個執(zhí)行器的運動，其中，負載敏感多路換向閥的負載感應油口 Y與制動閥組的負載感應油口 LS與連通；控制器，用于控制負載敏感多路換向閥。進一步地，油泵為1個定量泵，負載敏感多路換向閥為1個LS型負載敏感多路換向閥；或者，油泵為1個變量泵，負載敏感多路換向閥為1個LS型或1個LUDV型負載敏感多路換向閥。進一步地，控制器還包括制動閥組的控制模塊。此外，本發(fā)明還提供了一種混凝土布料設備，包括液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)包括用于布料臂伸展的多個臂架油缸；用于布料臂回轉的液壓馬達；用于向多個臂架油缸和液壓馬達提供壓力油液的油泵；用于布料臂回轉制動的液壓制動器；控制多個臂架油缸和液壓馬達運動的負載敏感多路換向閥，其中，還包括制動閥組，其中，制動閥組的工作油路與液壓制動器連通，制動閥組的閥塊的負載壓力反饋通道的負載反饋油口 LS與負載敏感多路換向閥的負載感應油口 Y連通；控制器，用于控制負載敏感多路換向閥的運動，其中，控制器包括制動閥組的控制模塊。進一步地，油泵為1個定量泵，負載敏感多路換向閥為1個LS型負載敏感多路換向閥；或者，油泵為1個變量泵，負載敏感多路換向閥為1個LS型負載敏感多路換向閥或1 個LUDV型負載敏感多路換向閥。進一步地，混凝土布料設備為塔式混凝土布料機或混凝土泵車。進一步地，的混凝土布料設備，還包括與控制器通過射頻信號連接的遙控器。根據(jù)工作原理，負載敏感多路換向閥有兩種類型LS型和LUDV型。LS型和LUDV型負載敏感多路換向閥的區(qū)別在于=(I)LS型負載敏感多路換向閥是節(jié)流前進行壓力補償， 而LUDV型負載敏感多路換向閥是節(jié)流后進行壓力補償；( 流量不足時，LS型負載敏感多路換向閥與負載無關的流量控制特性失效，而LUDV型負載敏感多路換向閥則不會。在本發(fā)明中，混凝土泵車和布料機使用LS型負載敏感多路換向閥。LS型負載敏感多路換向閥既可以用于定量油泵供油系統(tǒng)，也可以用于變量油泵供油系統(tǒng)，用于定量油泵和變量油泵供油系統(tǒng)的LS型負載敏感多路換向閥的流量調節(jié)方式不同。LUDV型負載敏感多路換向閥則用于變量油泵供油系統(tǒng)。本發(fā)明的液壓系統(tǒng)，有三種方案可供選擇，即(1)定量油泵+LS負載敏感多路換向閥+制動閥組；⑵變量油泵+LS負載敏感多路換向閥+制動閥組；(3)變量泵+LUDV負載敏感多路換向閥+制動閥組。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提出的制動閥組內(nèi)存在兩個相互獨立工作的油路，即蓄能器的充液油路和制動器的工作油路。蓄能器充液油路的工作原理是壓力檢測器O個壓力開關)檢測蓄能器中油液的壓力，并把檢測信號發(fā)送給控制模塊，控制模塊對檢測信號進行邏輯判斷，再控制充液閥的通斷，以決定是否給蓄能器充液，其目的就是將蓄能器中油液的壓力控制在2個壓力開關的設定范圍之內(nèi)。制動器工作油路的工作原理是閥塊內(nèi)的工作通道通過工作閥，與壓力通道和油箱通道擇一連通，而蓄能器又與壓力通道連通，通過控制工作閥的通斷，以決定是否向制動器提供壓力油液。根據(jù)本發(fā)明的制動閥組，蓄能器中油液的壓力位于在2個壓力開關的設定值(一高一低)之間時，系統(tǒng)就不會給蓄能器充液，這就避免了充液閥的頻繁動作，延長其使用壽命。蓄能器可以長時間地為制動器制動提供所需要的壓力油液，使得制動可靠，解決了現(xiàn)有技術中節(jié)流閥背壓的存在所帶來的油液發(fā)熱量大的問題，并且在機器停機后還可以繼續(xù)提供制動所需要的壓力油液。制動閥組與負載敏感多路換向閥配合使用時，操縱負載敏感多路換向閥使其它執(zhí)行器動作時，蓄能器充液不受影響，且能保證蓄能器充液優(yōu)先。而蓄能器又為制動器提供壓力油液，這也就優(yōu)先保證了制動器的壓力油液供應。本發(fā)明提出的用于混凝土布料設備的液壓系統(tǒng)，使用了一個油泵(定量泵或變量泵)、一個負載敏感多路換向閥(LS或LUDV型)、一個制動閥組就實現(xiàn)了所有執(zhí)行器的動作，節(jié)能、系統(tǒng)集成度高、體積小，便于液壓管路布置。除了上面所描述的目的、特征、優(yōu)點之外，本發(fā)明具有的其它目的、特征、優(yōu)點，將結合附圖作進一步詳細的說明。


構成本說明書的一部分、用于進一步理解本發(fā)明的附圖示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并與說明書一起用來說明本發(fā)明的原理。圖中圖1是現(xiàn)有技術的塔式混凝土布料機的結構示意圖；圖2是現(xiàn)有技術的塔式混凝土布料機的液壓系統(tǒng)原理圖；圖3是制動閥組第一實施例的液壓原理圖；圖4是制動閥組第二實施例的液壓原理圖；圖5是制動閥組第三實施例的液壓原理圖；圖6是制動閥組第四實施例的液壓原理圖；圖7是制動閥組第五實施例的液壓原理圖；圖至圖他是不同類型的充液閥、工作閥、卸荷閥的液壓原理圖9是制動閥組第一實施例的立體示意圖；圖10是塔式混凝土布料機的液壓系統(tǒng)第一實施例的液壓原理圖；以及圖11是塔式混凝土布料機的液壓系統(tǒng)第二實施例的液壓原理圖。附圖標記說明1塔式混凝土布料機4 二臂油紅8爬升油缸12液壓馬達16定量泵20電磁換向閥24電磁換向閥28電磁換向閥32電磁換向閥36 閥塊40a常閉式電磁換向閥42單向閥46a常開式電磁換向閥48 球閥50b常開式電磁換向閥50d常開式液控換向閥M第一壓力開關58油源通道62充液通道66壓力通道70控制模塊72LS型負載敏感多路換向閥(適用于定量泵)74控制器76遙控器78液壓系統(tǒng)80變量泵82LS型負載敏感多路換向閥(適用于變量泵)84液壓系統(tǒng)86梭閥。
具體實施例方式以下結合附圖對本發(fā)明的實施例進行詳細說明，但是本發(fā)明可以由權利要求限定和覆蓋的多種不同方式實施。圖3是本發(fā)明的制動閥組第一實施例的液壓原理圖。如圖3所示，本實施例的制動閥組34包括蓄能器52，限壓閥44，第一壓力開關M和第二壓力開關56，電磁換向閥40a， 單向閥42，電磁換向閥50a，球閥48，電磁換向閥46a，節(jié)流孔38，閥塊36，以及控制模塊70。注意，圖3中回轉減速機10及其內(nèi)的液壓馬達12和制動器14不屬于制動閥組 34，在此示出，是為了說明制動閥組34的工作原理，對于圖5、圖6、圖7和圖8也是同樣目
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2 一臂油缸 6三臂油缸 10回轉減速機 14常開式制動器 18電磁換向閥 22節(jié)流閥 26電磁換向閥 30電磁換向閥 34制動閥組 38節(jié)流孔
40b常開式電磁換向閥 44限壓閥
46b常閉式電磁換向閥 50a常閉式電磁換向閥 50c電比例減壓泄壓閥 52蓄能器 56第二壓力開關 60負載壓力反饋通道 64油箱通道 68工作通道的。閥塊36內(nèi)存在油源通道58、充液通道62、負載壓力反饋通道60、壓力通道66、工作通道68、油箱通道64，其中，負載壓力反饋通道60與充液通道62連通。閥塊36還包括油口 ACC、PSU PS2，并與壓力通道66連通，分別用于安裝蓄能器 52、第一壓力開關M、第二壓力開關56 ；油源油口 P，與油源通道58連通；回油油口 T，與油箱通道64連通；工作油口 C，與工作通道68連通；負載反饋油口 LS，與負載壓力反饋通道 60連通；若干測壓油口機、112、10、114，與壓力通道66或工作通道68連通。蓄能器52安裝在油口 ACC處，用于存儲油液。限壓閥44位于壓力通道66和油箱通道64之間，用于限制蓄能器52中油液的壓力，保護蓄能器52。單向閥42位于壓力通道 66和充液通道62之間，用作止回閥，當蓄能器52充液完畢后，防止蓄能器52中的壓力油液流回油箱。本發(fā)明使用了 2個卸荷閥球閥48和電磁換向閥46a，均位于壓力通道66和油箱通道64之間，使蓄能器52中的壓力油液卸荷。球閥48用于手動卸荷，例如蓄能器檢修和更換蓄能器皮囊時，首先需要使蓄能器52中的壓力油液卸荷，以確保操縱安全。電磁換向閥46a是常開式，失電打開，得電關閉，用于自動卸荷。例如機器停機后，整機電源切斷，電磁換向閥46a失電，壓力通道66與油箱通道64連通，蓄能器52中的壓力油液卸荷。工作閥50a是常閉式電磁換向閥，失電關閉，得電打開，用于控制制動器14的制動或釋放。工作通道68通過電磁換向閥50a，與壓力通道66和油箱通道64擇一連通，而工作通道68又通過工作油口 C與制動器14連通。工作時，若電磁換向閥50a得電，則工作通道68與壓力通道66連通，蓄能器52中的壓力油液通過壓力通道66、電磁換向閥50a、工作通道68，最后到達常開式制動器14，以克服彈簧力，使制動器14制動；若電磁換向閥50a失電，則工作通道68與油箱通道64連通，制動器14中的壓力油液通過工作通道68、電磁換向閥50a、油箱通道64，最后流回油箱，實現(xiàn)卸荷，使制動器14釋放。工作閥50a采用常閉式電磁換向閥的優(yōu)點在于若機器意外停電，則電磁換向閥 50a失電，壓力通道68與油箱通道64連通，可確保制動器14中的壓力油液卸荷，使制動器 14釋放，這樣布料設備的臂架可以隨風自由轉動。充液閥40a是常閉式電磁換向閥，失電關閉，得電打開，用于蓄能器充液。充液通道62通過電磁換向閥40a，與油源通道58和油箱通道64擇一連通。工作時，若電磁換向閥 40a得電，則充液通道62與油源通道58連通，來自油源油口 P的油液通過充液通道58、電磁換向閥40a、充液通道62、單向閥42、壓力通道66、油口 ACC，最后進入蓄能器52，給蓄能器充液。蓄能器充液完畢后，電磁換向閥40a失電，充液通道62與油箱通道64連通?？刂颇K70，用于將蓄能器52中油液的壓力控制在2個壓力開關M和56的設定壓力范圍之內(nèi)。第二壓力開關56的設定壓力大于第一壓力開關M的設定壓力。2個壓力開關M和56檢測蓄能器52中油液的壓力，并把檢測信號發(fā)送給控制模塊70，控制模塊 70對檢測信號進行邏輯判斷，再控制充液閥，即電磁換向閥40a的通斷，以決定是否給蓄能器52充液?？刂颇K70的判斷邏輯如下(i)若蓄能器52中油液的壓力位于2個壓力開關M和56的設定壓力范圍內(nèi)，則電磁換向閥40a保持其原先的狀態(tài)不變，即若電磁換向閥40a得電，則繼續(xù)得電，蓄能器繼續(xù)充液；若電磁換向閥40a失電，則繼續(xù)失電，蓄能器不充液。(ii)若蓄能器52中油液的壓力低于某一極限值(即第一壓力開關M的設定壓力)時，則控制模塊70使電磁換向閥40a得電，蓄能器開始充液。(iii)若蓄能器52中油液的壓力高于某一極限值(即第二壓力開關56的設定壓力)時，則控制模塊70使電磁換向閥40a失電，蓄能器停止充液。油源通道58上設有節(jié)流孔38，利用液壓負載敏感原理，通過更換不同孔徑大小的節(jié)流孔，可以調節(jié)蓄能器52充液時的流量大小，防止壓力沖擊和超調，使蓄能器52平穩(wěn)充液。其工作原理是蓄能器充液時，電磁換向閥40a得電，油源通道58與充液通道62連通， 來自油源油口 P的油液經(jīng)過節(jié)流孔38、電磁換向閥40a、單向閥42，進入蓄能器52 ；油液流過節(jié)流孔38的前、后會產(chǎn)生一個壓降Δ P，設節(jié)流孔38前、后的油液壓力分別為PI、Ρ2，則 ΔΡ = Ρ1-Ρ2 ；進入蓄能器52的油液的壓力(即Ρ2)通過負載壓力反饋通道60、負載反饋油口 LS，反饋給LS負載敏感多路換向閥72(在圖10和圖11中詳細描述)內(nèi)的流量調節(jié)閥或者變量泵80內(nèi)的排量控制機構，節(jié)流孔38前、后的壓降ΔΡ便由LS負載敏感多路換向閥 72內(nèi)的流量調節(jié)器或者變量泵80內(nèi)的排量控制機構設定；根據(jù)小孔流量公式Q = f (ΔΡ， d)，ΔΡ已定，那么通過改變節(jié)流孔38的孔徑d的大小，就可以改變流過節(jié)流孔38的油液流量Q的大小，也就是蓄能器52充液時流量的大小。節(jié)流孔38的孔徑d大小可根據(jù)蓄能器52的容量、節(jié)流孔38前、后的壓降、油液溫度和黏度來加以確定。優(yōu)先地，節(jié)流孔38做成可更換的形式，如節(jié)流螺塞，安裝在閥塊36的油源油口 P 內(nèi)。蓄能器52的耐壓等級和容量大小視使用情況而定，如制動器14的數(shù)量和規(guī)格。需要指出的是，本發(fā)明的閥雖然是基于常開式液壓回轉減速機的制動而做出了， 但是其用途不僅限于此，還可以用于夾緊、壓力保持等其它用途。蓄能器52是否充液由控制模塊70來實現(xiàn)，該控制模塊可以不包括在制動閥組34 內(nèi)，當構建整機的液壓控制系統(tǒng)時，可以用整機的控制器來實現(xiàn)。圖4是本發(fā)明的制動閥組第二實施例的液壓原理圖。本實施例與第一實施例區(qū)別在于本實施例中的自動卸荷閥是常閉式電磁換向閥46b(失電關閉，得電打開)和工作閥是常開式電磁換向閥50b(失電打開，得電關閉)。這樣，當機器切斷電源或者系統(tǒng)意外斷電時，電磁換向閥46b和50b均失電，常閉式電磁換向閥46b可以鎖定蓄能器52中的壓力油液，防止蓄能器52中的壓力油液卸荷；同時，常開式的電磁換向閥50b使得工作通道68與壓力通道66連通，蓄能器52中的壓力油液由此進入制動器14，克服彈簧力，使制動器14制動。故本實施例適用于機器停機(或者停電)后，制動器需要保持制動的情況。圖5是本發(fā)明的制動閥組第三實施例的液壓原理圖。本實施例與第一實施例的區(qū)別在于本實施例省略了常開式電磁換向閥(也稱為電控卸荷閥)46a。圖6是本發(fā)明的制動閥組第四實施例的液壓原理圖。本實施例與第一實施例的區(qū)別在于本實施例的工作閥是電比例減壓泄壓閥50c，并省略了電控卸荷閥46a。電比例減壓泄壓閥50c可以為制動器14或者其它執(zhí)行器提供恒定的工作壓力，這特別適用于夾緊、 壓力保持的情況。圖7是本發(fā)明的制動閥組第五實施例的液壓原理圖。本實施例與第一實施例的區(qū)別在于本實施例的工作閥是常開式液控換向閥50d?？梢酝ㄟ^控制油口 X(外接控制壓力)，來操縱液控換向閥50d，控制制動器14的制動或釋放。如圖7所示，采用常開式液控換向閥50d是因為由混凝土布料設備的使用特性可知，液壓回轉減速機的制動與液壓回轉減速機的轉動是互鎖的，即若臂架轉動，則制動器必須釋放；若臂架不轉動，則制動器必須制動。當臂架需要回轉時，回轉減速機10中的液壓馬達12的A、B兩個工作油口必有一個是高壓，而另一個是低壓，使用一個梭閥86 (未包括在制動閥組34內(nèi))，就可以獲得液壓馬達12兩個油口中的高壓油液，該高壓油液通過液壓管路進入油口 X并推動常開式液控換向閥50d，使工作通道68與油箱通道64連通，于是制動器14中的壓力油液卸荷，制動器14釋放；當臂架不回轉時，回轉減速機10中的液壓馬達 12的A、B兩個油口均為低壓，這時從梭閥出來的油液也是低壓，該低壓油液不能推動液控換向閥50c，在彈簧力的作用下，液控換向閥50d的閥芯位于初始位置，則工作通道68與壓力通道66連通，蓄能器52中的壓力油液進入制動器14，克服彈簧力，使制動器14制動。在圖7中，采用常開式電磁換向閥46a是因為當機器切斷電源或系統(tǒng)意外斷電時，液控換向閥50d和電磁換向閥46a的閥芯均位于初始位置，此時工作通道68與壓力通道66連通，壓力通道66又與油箱通道64連通，制動器14和蓄能器52中壓力油液均卸荷， 制動器14釋放，布料設備的臂架可以隨風自由轉動。如圖3、圖4、圖5、圖6、圖7所示的制動閥組的實施例，優(yōu)先用于負載敏感液壓系統(tǒng)中，否則，負載反饋油口 LS需要堵住，此時蓄能器充液時的流量不可以調節(jié)。圖8是不同類型的充液閥、工作閥、卸荷閥的液壓原理圖，其中，40a和40b用作充液閥；46a和46b用作卸荷閥；50a、50b、50c和50d用作工作閥。圖9是制動閥組第一實施例的立體示意圖。結合參照圖3和圖4，除控制模塊70 外，制動閥組；34的元件均安裝在閥塊36上，其中節(jié)流孔38和單向閥42安裝在閥塊36內(nèi)， 未在圖9中示出。電磁換向閥46a、46b、50a、50b優(yōu)先選擇螺紋插裝閥，這是因為常開式和常閉式的電磁換向插裝閥插裝孔尺寸相同，可以根據(jù)具體的使用工況要求，在常開式和常開式電磁換向插裝閥之間進行更換，而不用重新設計閥塊36。例如若把本發(fā)明制動閥組的第一實施例更改為第二實施例時，只需要把閥46a和50a分別更換為46b和50b，再修改控制模塊70 中的控制邏輯即可。在其它具體應用中，本發(fā)明的制動閥組34可以由兩個或兩個以上的閥組組合而成，或者由液壓元件通過管路連接而成。圖10是塔式混凝土布料機的第一實施例的液壓系統(tǒng)78的液壓原理圖，圖11是混凝土布料機的第二實施例的液壓系統(tǒng)84的液壓原理圖。注意，為簡化起見，圖10和圖11中省略了一些負載保持與運動控制閥(如平衡閥，安裝在油缸和馬達的工作油路上)和其它液壓輔助元件，這不影響對系統(tǒng)工作原理的闡述。如圖10所示，本實施例的液壓系統(tǒng)78主要包括用于布料臂伸縮的3個臂架油缸2、4、6 ；用于布料機爬升的爬升油缸8 ；用于布料臂回轉的液壓回轉減速機10、提供壓力油液的定量油泵16 ；控制所述3個臂架油缸2、4、6、爬升油缸10和所述液壓回轉減速機10 中液壓馬達12運動的LS型負載敏感多路換向閥72(適用于定量泵)；用于液壓回轉減速機10中常開式制動器14的制動閥組34、整機控制器74、與控制器74通過射頻信號連接的遙控器76，其中，制動閥組34的工作油口 C與制動器14連通，制動閥組34的負載反饋油口 LS與LS型負載敏感多路換向閥72的負載感應油口 Y連通；制動閥組34和LS型負載敏感多路換向閥72與控制器70信號連接；整機控制器74包括制動閥組34的控制模塊70。如圖11所示，本實施例84的液壓系統(tǒng)與圖10中第一實施例78的區(qū)別在于本實施例采用變量油泵80和適用于變量油泵的LS型負載敏感多路換向閥82，LS型負載敏感多路換向閥82的負載反饋油口 LS與變量泵80的控制油口連通。在LS型負載敏感多路換向閥72和82中，閥片的操縱方式均為電液比例操縱。在本發(fā)明的塔式混凝土布料機的第一實施例的液壓系統(tǒng)78和第二實施例的液壓系統(tǒng)84中，負載敏感多路換向閥72或82中有五個閥片，其中，閥片一用于布料臂爬升、閥片二用于布料臂回轉，閥片三用于臂架一臂油缸的伸縮，閥片四用于臂架二臂油缸的伸縮， 閥片五用于臂架三臂油缸的伸縮。在其它實施例中，可以根據(jù)執(zhí)行器的數(shù)量，增加或減少負載敏感多路換向閥中閥片的數(shù)量。當布料臂需要回轉時，操作員會操縱遙控器76的相應搖桿，向制動閥組34中的電磁換向閥50a發(fā)送一個信號，使電磁換向閥50a失電，工作通道68與油箱通道64連通，制動器14中的壓力油液卸荷，依靠彈簧力，制動器14釋放；同時負載敏感多路換向閥72或82 中的回轉閥片也會接收到一個與搖桿傾斜角度的大小相關的電液比例信號，使閥片動作， 回轉減速機10中的液壓馬達12轉動，繼而通過回轉減速機、回轉支撐，使布料臂轉動。改變搖桿的傾斜角度，即可以實現(xiàn)回轉運動的無級調速。若布料臂不需要回轉，操作員松開遙控器70的相應搖桿，則制動閥組34中的電磁換向閥50a得電，工作通道68與壓力通道66連通，蓄能器52中的壓力油液進入制動器14， 克服彈簧力，使制動器14制動，布料臂不能轉動；同時負載敏感多路換向閥72或82中的回轉閥片也回到中位，閥口無油液流出，回轉減速機10中的液壓馬達14停止轉動。制動閥組與負載敏感多路換向閥配合使用時，根據(jù)負載敏感液壓系統(tǒng)的原理，操縱負載敏感多路換向閥使其它執(zhí)行器動作時，蓄能器充液不受影響，可同時動作，且能保證蓄能器充液優(yōu)先。而蓄能器又為制動器提供壓力油液，這也就優(yōu)先保證了制動器的壓力油液供應，這符合安全操縱規(guī)范的要求。由于制動器制動，僅依靠蓄能器提供壓力油液，所以制動器的制動與各個臂架油缸的伸縮運動之間也相互獨立，互不干擾。本發(fā)明的制動閥組高度集成，當和負載敏感多路換向閥配合使用時，只需一個 (定量或者變量)油泵，即可實現(xiàn)所有執(zhí)行器的動作，如臂架油缸的伸縮、布料臂回轉、制動器制動。這樣以少量的液壓元件，即可構建復雜的液壓系統(tǒng)，便于液壓管路布置。本發(fā)明的制動閥組和液壓系統(tǒng)典型應用為塔式混凝土布料機等布料設備(其回轉減速機制動器是常開式)。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明。對于本領域的技術人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種制動閥組，其特征在于，包括 蓄能器，用于存儲油液；壓力檢測器，用于檢測所述蓄能器中油液的壓力；充液閥，設置在所述蓄能器的充液油路上，用于所述蓄能器的充液；單向閥，用于鎖住所述充液油路內(nèi)的油液，防止油液回流；以及工作閥，設置在所述蓄能器的工作油路上，用于控制所述蓄能器的油液釋放。
2.根據(jù)權利要求1所述的制動閥組，其特征在于，還包括控制模塊，用于根據(jù)所述壓力檢測器的檢測信號，控制所述充液閥，將所述蓄能器中油液的壓力控制在設定壓力范圍之內(nèi)。
3.根據(jù)權利要求2所述的制動閥組，其特征在于，所述壓力檢測器包括第一壓力開關和第二壓力開關，其中，所述控制模塊用于將所述蓄能器的壓力控制在所述第一壓力開關的設定壓力和第二壓力開關的設定壓力之間。
4.根據(jù)權利要求1所述的制動閥組，其特征在于，所述制動閥組還包括閥塊，其中，所述閥塊設置有油源通道、充液通道、負載壓力反饋通道、壓力通道、工作通道、以及油箱通道，其中，所述負載壓力反饋通道與所述充液通道連通，所述單向閥位于所述充液通道與所述壓力通道之間。
5.根據(jù)權利要求4所述的制動閥組，其特征在于，所述閥塊還包括多個油口，與所述壓力通道連通，分別用于安裝所述蓄能器和所述壓力檢測器；油源油口，與所述油源通道連通；回油油口，與所述油箱通道連通；工作油口，與所述工作通道連通；負載反饋油口，與所述負載壓力反饋通道連通；以及多個測壓油口，與所述壓力通道或工作通道連通。
6.根據(jù)權利要求4所述的制動閥組，其特征在于，所述閥塊的充液通道通過所述充液閥與所述油源通道和油箱通道擇一連通。
7.根據(jù)權利要求4所述的制動閥組，其特征在于，所述閥塊的工作通道通過所述工作閥與所述壓力通道和油箱通道擇一連通。
8.根據(jù)權利要求4所述的制動閥組，其特征在于，還包括位于所述壓力通道和油箱通道之間的限壓閥，用于限制所述蓄能器中油液的壓力，保護所述蓄能器。
9.根據(jù)權利要求4所述的制動閥組，其特征在于，還包括位于所述壓力通道和油箱通道之間的卸荷閥，使所述蓄能器中的壓力油液卸荷，所述卸荷閥選自手動卸荷閥和/或電控卸荷閥。
10.根據(jù)權利要求4所述的制動閥組，其特征在于，所述充液閥的進油口前設有節(jié)流孔。
11.根據(jù)權利要求4所述的制動閥組，其特征在于，所述充液閥為常閉式電磁換向閥或常開式電磁換向閥。
12.根據(jù)權利要求4所述的制動閥組，其特征在于，所述工作閥為常閉式電磁換向閥或常開式電磁換向閥或電比例減壓泄壓閥或常開式液控換向閥。
13.根據(jù)權利要求9所述的制動閥組，其特征在于，所述工作閥和卸荷閥均為螺紋插裝閥。
14.一種液壓系統(tǒng)，包括油泵、液壓制動器和多個執(zhí)行器，其特征在于，還包括 根據(jù)權利要求1至13中任一項所述的制動閥組，其中，所述制動閥組中的工作油路與液壓制動器連通；負載敏感多路換向閥，用于控制所述多個執(zhí)行器的運動；以及控制器，用于控制所述負載敏感多路換向閥。
15.根據(jù)權利要求14所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述制動閥組的負載感應油口 (LS)與所述負載敏感多路換向閥的負載感應油口(Y)連通。
16.根據(jù)權利要求14所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述油泵為1個定量泵，所述負載敏感多路換向閥為1個LS型負載敏感多路換向閥。
17.根據(jù)權利要求14所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述油泵為1個變量泵，所述負載敏感多路換向閥為1個LS型或1個LUDV型負載敏感多路換向閥。
18.根據(jù)權利要求14所述的液壓系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還包括所述制動閥組的控制模塊。
19.一種混凝土布料設備，包括液壓系統(tǒng)，所述液壓系統(tǒng)包括用于布料臂伸展的多個臂架油缸、用于布料臂回轉的液壓馬達、用于向所述多個臂架油缸和液壓馬達提供壓力油液的油泵、以及用于布料臂回轉制動的液壓制動器，其特征在于，還包括用于控制所述多個臂架油缸和所述液壓馬達運動的負載敏感多路換向閥；根據(jù)權利要求4至13中任一項所述的制動閥組，其中，所述制動閥組的工作油路與所述液壓制動器連通，所述制動閥組的閥塊的負載壓力反饋通道的負載反饋油口與所述負載敏感多路換向閥的負載感應油口連通；以及用于控制所述負載敏感多路換向閥的控制器，其中，所述控制器包括所述制動閥組的控制模塊。
20.根據(jù)權利要求19所述的混凝土布料設備，其特征在于，所述油泵為1個定量泵，所述負載敏感多路換向閥為1個LS型負載敏感多路換向閥。
21.根據(jù)權利要求19所述的混凝土布料設備，其特征在于，所述油泵為1個變量泵，所述負載敏感多路換向閥為1個LS型負載敏感多路換向閥或1個LUDV型負載敏感多路換向閥。
22.根據(jù)權利要求19所述的混凝土布料設備，其特征在于，所述混凝土布料設備為塔式混凝土布料機或混凝土泵車。
23.根據(jù)權利要求19所述的混凝土布料設備，其特征在于，還包括與所述控制器通過射頻信號連接的遙控器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種制動閥組，包括蓄能器，用于存儲油液；壓力檢測器，用于檢測蓄能器中油液的壓力；充液閥，設置在蓄能器的充液油路上，用于蓄能器的充液；單向閥，用于鎖住充液油路內(nèi)的油液，防止油液回流；以及工作閥，設置在蓄能器的工作油路上，用于控制蓄能器的油液釋放。制動閥組內(nèi)存在兩個相互獨立的油路，即蓄能器的充液油路和制動器的工作油路。本發(fā)明還公開了具有該制動閥組的液壓系統(tǒng)和具有該液壓系統(tǒng)的典型作業(yè)機械——塔式混凝土布料機。本發(fā)明的制動閥組可以用于制動、夾緊和壓力保持等用途。
文檔編號F15B13/02GK102425580SQ20111023503
公開日2012年4月25日 申請日期2011年8月16日 優(yōu)先權日2011年8月16日
發(fā)明者丁雪峰, 郭嘉博, 郭崗 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司