起重机转向轴锁定的液压控制阀组、转向系统及起重的制造方法

起重机转向轴锁定的液压控制阀组、转向系统及起重的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种起重机转向轴锁定的液压控制阀组、转向系统及起重机，具有进油口和回油口；包括第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、保压溢流阀和压力传感器，液压控制阀组的进油口与第一电磁换向阀和保压溢流阀的进油口连接；液压控制阀组的回油口与第一电磁换向阀的回油口连接；液压控制阀组的回油口还用于与起重机转向轴锁定油缸的中间腔连接；第一电磁换向阀的出油口与第二电磁换向阀的进油口连接；第二电磁换向阀的出油口用于与起重机转向轴锁定油缸的左腔和右腔相连通；压力传感器设置在第二电磁换向阀的进油口或出油口。本发明安装方便，使用安全、可靠，并且能够为多轴起重机转向情况下，实现对转向轮有效控制其锁定与解除锁定。
【专利说明】起重机转向轴锁定的液压控制阀组、转向系统及起重机
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种工程机械领域，尤其涉及一种起重机转向轴锁定的液压控制阀组、设置有该起重机转向轴锁定的液压控制阀组的转向系统及起重机。
【背景技术】
[0002]目前，多轴起重机在转向过程中，一般有多个轴参与转向，甚至是全轮转向。为兼顾安全及灵活性，多轴转向起重机一般是通过对后轮进行锁定和参与转向控制。为了解决现有起重机转向系统布置困难的问题。同时给用户带来驾驶的安全性、方便性及机动灵活性等性能。当车辆高速行驶时，特别是在避让和紧急并线的情况下，系统对后轴主动锁止，以提高车辆行驶的安全性和稳定性；当车辆低速行驶时，系统对后轴进行主动解锁，以提高车辆转向的灵活性。
[0003]图1示出的是多轴起重机转向系统的一种结构示意图。如图1所示，该多轴起重机转向系统包括转向轴I’、与转向轴I’相连的转向轮2’和车轮转臂3’、转向助力油缸4’、控制转向助力油缸4’的转向油路5’以及限制转向轮2’转向的锁定装置。其中的锁定装置包括液压中位锁定油缸6’以及控制锁定油缸6’中液流通断的控制阀7’，锁定油缸6’的一端与转向轴I’连接，另外一端与车轮转臂3’连接。控制阀7’具有第一油口 A’、第二油口 B’和第三油口 C’，与液压泵(图中未示出)相连。
[0004]当锁定装置处于锁定状态的时候，控制阀V关闭，第一油口 A’、第二油口 B’和第三油口 C’均由液压泵提供的高压油源进行封闭，锁定油缸6’中的液压油不流动，其活塞不能移动，活塞杆不做伸缩运动，锁定油缸6’的整体长度将保持不变。由于锁定油缸6’一端与转向轴I’连接，另一端与车轮转臂3’连接，两个连接点之间的长度距离也不变化，因此车轮转臂3’相对于转向轴I’不能转动，转向轴I’和转向轮2’之间的角度保持不变，此时，转向轮2’被锁定，不能向两侧自由转动，整个锁定装置起到刚性拉杆作用。此时的转向轴I’被锁定处于不转向的状态。
[0005]当需要解除锁定的时候，控制阀7’开启，第一油口 A’、第二油口 B’和第三油口 C’与回油路相通，整个锁定装置成为柔性杆。转向油路5’会转向助力油缸4’中提供高压油，转向轮2’和转向轴I’之间的角度产生变化，此时锁定油缸6’处于被解除锁定的状态，锁定油缸6’的长度会被车轮转臂3’推动可以伸出和缩短，转向轴I’即被转向助力油缸4’推动，从而实现转向轴的转向功能。
[0006]图2示出的是多轴起重机转向系统的另一种结构示意图。如图2所示，与图1中示出的多轴起重机转向系统相同，也包括转向轴I’、与转向轴I’相连的转向轮2’和车轮转臂3’、转向助力油缸4’以及限制转向轮2’转向的锁定装置。锁定装置包括锁定油缸6’和液压控制阀组8’，该液压控制阀组8，主要实现锁止和解除锁定的两种功能，锁定时具有零泄漏以及解除锁止快速、顺畅的特点。
[0007]液压控制阀组8，由单向阀81’和溢流保压阀82’组成，当车辆在低速行驶过程中，此时液压控制阀组8’的N 口与回油路相通，液压控制阀组8’的X 口与高压油源相通，单向阀81’处于双向导通状态，锁定油缸6’处于解锁状态，转向轴I’可以实现转向。当车辆在高速行驶过程中，此时液压控制阀组的N 口与液压泵提供的高压油源相通，液压控制阀组8，的X 口与回油路相通，锁定油缸6’的活塞两端处于高压保压状态，其压力值为溢流保压阀82’提供，锁定油缸6’处于锁止状态，转向轴I’无法转向实现锁止。
[0008]图1中的控制阀V和图2中的液压控制阀组8，在使用过程存在不足之处:锁止状态下，为使锁定油缸6’保持刚性状态，由液压泵不断对锁定油缸6’的活塞两腔不断进行加压，此时锁定油缸6’始终处于高压溢流状态，这种动态的锁止方式势必会带来以下三点问题:
[0009]1、液压系统一直处于高压溢流状态，系统持续发热，温升不断上升。
[0010]2、液压系统效率势必下降较快。
[0011]3、由于高压溢流长期存在，对于各种液压元件寿命也会带来不良影响。

【发明内容】

[0012]本发明的目的是提出一种起重机转向轴锁定的液压控制阀组、转向系统及起重机，其能够避免长时间高压溢流产生的系统发热、效率下降及稳定性差的问题，有效控制转向轮的锁定与解除锁定。
[0013]为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案:
[0014]一种起重机转向轴锁定的液压控制阀组，具有进油口(P)和回油口(T);其包括第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、保压溢流阀和压力传感器，其中:所述液压控制阀组的进油口(P)与所述第一电磁换向阀和保压溢流阀的进油口连接；所述液压控制阀组的回油口(T)与所述第一电磁换向阀的回油口连接；所述液压控制阀组的回油口(T)还用于与起重机转向轴锁定油缸的中间腔连接；所述第一电磁换向阀的出油口与所述第二电磁换向阀的进油口连接；所述第二电磁换向阀的出油口用于与起重机转向轴锁定油缸的左腔和右腔相连通；所述压力传感器设置在所述第二电磁换向阀的进油口或出油口。
[0015]进一步地，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀都得电的状态下，从所述液压控制阀组的进油口(P)进入的一路液压油依次进入所述第一电磁换向阀、第二电磁换向阀中，并从所述第二电磁换向阀流出；从所述液压控制阀组的进油口(P)进入的另一路液压油流入所述保压溢流阀中；当所述压力传感器检测到的压力值达到预设压力值的时候，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀同时处于失电状态，所述第二电磁换向阀的进油口和出油口均与外界油路断开。
[0016]进一步地，所述第一电磁换向阀继续保持失电状态且所述第二电磁换向阀处于得电状态，所述第二电磁换向阀的进油口通过所述第一电磁换向阀与所述液压控制阀组的回油口(T)相连通。
[0017]进一步地,所述第一电磁换向阀为两位三通阀。
[0018]进一步地，所述第二电磁换向阀为两位两通阀。
[0019]本发明还提供一种转向系统，包括转向轴、与转向轴相连的转向轮和车轮转臂、转向助力油缸以及限制转向轮转向的锁定装置，其中:所述锁定装置包括起重机转向轴锁定油缸以及控制所述起重机转向轴锁定油缸中液流通断的控制阀；所述起重机转向轴锁定油缸的一端与所述转向轴连接，另外一端与所述车轮转臂连接；所述起重机转向轴锁定油缸具有第一油口、第二油口和第三油口 ；所述第一油口与所述起重机转向轴锁定油缸左腔相连通；所述第二油口与所述起重机转向轴锁定油缸中腔相连通；所述第三油口与所述起重机转向轴锁定油缸右腔相连通；所述控制阀为上述各实施例中的起重机转向轴锁定的液压控制阀组；所述起重机转向轴锁定的液压控制阀组中的第二电磁换向阀的出油口同时与所述第一油口和第三油口相连通；所述液压控制阀组的回油口(T)与所述第二油口相连通。
[0020]进一步地，所述转向轴进入锁定状态前，所述起重机转向轴锁定的液压控制阀组中的第一电磁换向阀和第二电磁换向阀同时得电，从所述进油口(P)进入的一路液压油依次经由所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀同时进入所述起重机转向轴锁定油缸的左腔和右腔；从所述进油口(P)进入的另一路液压油经所述起重机转向轴锁定的液压控制阀组中的保压溢流阀流入起重机转向轴锁定油缸的中间腔；当所述起重机转向轴锁定的液压控制阀组中的压力传感器检测到的压力值达到预设压力值的时候，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀同时失电，所述起重机转向轴锁定油缸的左腔和右腔的液压油由所述第二电磁阀封闭，所述转向轴进入锁定状态。
[0021]进一步地，所述转向轴需要解锁时，所述第一电磁换向阀不得电，所述第二电磁换向阀得电，所述起重机转向轴锁定油缸的左腔和右腔均依次通过所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀与所述液压控制阀组的回油口(T)相连通。
[0022]本发明还提供一种起重机，其包括上述各实施例中的转向系统。
[0023]基于上述技术方案中的任一技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果:
[0024]由于本发明设置了第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、保压溢流阀和压力传感器，液压控制阀组的进油口与第一电磁换向阀和保压溢流阀的进油口连接，液压控制阀组的回油口与第一电磁换向阀的回油口连接，第一电磁换向阀的出油口与第二电磁换向阀的进油口连接，压力传感器设置在所述第二电磁换向阀的进油口或出油口，在第二电磁换向阀的进油口或者出油口的油压值达到预设的压力大小的时候，第二电磁换向阀的进油口和出油口均与外界油路断开而无法进油和出油，而实现一个静态的保压的状态，而现有技术中转向系统中所使用到的控制阀在转向轴处于锁定状态的同时，一直利用液压泵通过控制阀往起重机转向轴锁定油缸输送高压的液压油，使得起重机转向轴锁定油缸处于一个动态的高压溢流状态，如果长时间持续这种动态的高压溢流状态，必然会造成液压油泵送的终端，即起重机转向轴锁定油缸发热，从而出现效率下降及稳定性差的问题，因此本发明的静态的保压状态可以避免长时间高压溢流产生的系统发热、效率下降及稳定性差的问题，有效控制转向轮的锁定与解除锁定，使用更加安全、可靠，而且安装方便。
【专利附图】

【附图说明】
[0025]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0026]图1为现有技术中多轴起重机转向系统的一种结构示意图；
[0027]图2为现有技术中多轴起重机转向系统的另一种结构示意图；
[0028]图3为本发明中转向系统的一实施例的结构示意图。【具体实施方式】
[0029]为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
[0030]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的
方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
[0031]如图3所示，本发明所提供的起重机转向轴锁定的液压控制阀组具有进油口 P和回油口 T，进油口 P与液压泵(图中未示出)相连，回油口 T与油箱(图中未示出)相连。起重机转向轴锁定的液压控制阀组包括第一电磁换向阀1、第二电磁换向阀2、保压溢流阀3和压力传感器(图中未示出)，其中:液压控制阀组的进油口 P与第一电磁换向阀I和保压溢流阀3的进油口连接，通过液压控制阀组的进油口 P液压油可以同时进入第一电磁换向阀I和保压溢流阀3。
[0032]液压控制阀组的回油口 T与第一电磁换向阀I的回油口连接，液压控制阀组的回油口 T还用于与起重机转向轴锁定油缸的中间腔连接。第一电磁换向阀I的出油口与第二电磁换向阀2的进油口连接，第二电磁换向阀2的出油口用于与起重机转向轴锁定油缸的左腔和右腔相连通。
[0033]压力传感器可以设置在第二电磁换向阀2的进油口(图3中的M点)，也可以设置在第二电磁换向阀2的出油口(图3中的Ml点)，用于测量其所在位置的油压大小。
[0034]当第一电磁换向阀I和第二电磁换向阀2都得电的情况下，从液压控制阀组的进油口 P进入的一路液压油进入第一电磁换向阀I中，然后进入第二电磁换向阀2，并从第二电磁换向阀2流出；从液压控制阀组的进油口 P进入的另一路液压油流入保压溢流阀3中，由保压溢流阀3进行保压。这种情形适用于起重机转向轴进入锁定状态前，准备锁定的状态。
[0035]当压力传感器检测到的压力值达到预设压力值的时候，第一电磁换向阀I和第二电磁换向阀2同时失电，此时，第二电磁换向阀2的进油口和出油口均与外界油路断开，也就是说，第二电磁换向阀2的进油口不进油，出油口也无法出油。这种情形适用于起重机转向轴进入锁定的状态。
[0036]基于第一电磁换向阀I和第二电磁换向阀2同时失电的状态，第一电磁换向阀I继续保持失电状态，第二电磁换向阀2得电，此时，第二电磁换向阀2的进油口和出油口均与外界油路连通，即第二电磁换向阀2的进油口通过第一电磁换向阀I与液压控制阀组的回油口 T相连通。此种情形适用于需要起重机转向轴解除锁定的状态。
[0037]由此可知，采用本发明所提供的起重机转向轴锁定的液压控制阀组可以用于对起重机转向轴锁定油缸进行锁止和解锁，由于在第二电磁换向阀2的进油口(图3中的M点)或者出油口的油压值达到预设的压力大小的时候，第二电磁换向阀2的进油口和出油口均与外界油路断开而无法进油和出油，而实现一个静态的保压的状态。现有技术中转向系统中所使用到的控制阀在转向轴处于锁定状态的同时，一直利用液压泵通过控制阀往起重机转向轴锁定油缸输送高压的液压油，使得起重机转向轴锁定油缸处于一个动态的高压溢流状态，如果长时间持续这种动态的高压溢流状态，必然会造成液压油泵送的终端，即起重机转向轴锁定油缸发热，从而出现效率下降及稳定性差的问题。综上所述，本发明的静态的保压状态可以避免长时间高压溢流产生的系统发热、效率下降及稳定性差的问题，有效控制转向轮的锁定与解除锁定，使用更加安全、可靠，而且安装方便。
[0038]上述实施例中，第一电磁换向阀I采用的是两位三通阀，第二电磁换向阀2采用的是两位两通阀。
[0039]本发明还提供一种转向系统，包括转向轴4、与转向轴4相连的转向轮5和车轮转臂6、转向助力油缸7以及限制转向轮5转向的锁定装置，其中:所述锁定装置包括起重机转向轴锁定油缸8以及控制起重机转向轴锁定油缸8中液流通断的控制阀。起重机转向轴锁定油缸8的一端与转向轴4铰接，另外一端与车轮转臂6铰接。
[0040]起重机转向轴锁定油缸8具有第一油口 9、第二油口 10和第三油口 11，并且，第一油口 9与起重机转向轴锁定油缸8左腔相连通，第二油口 10与起重机转向轴锁定油缸8中腔相连通，第三油口 11与起重机转向轴锁定油缸8右腔相连通。
[0041]所述控制阀为上述各实施例中的起重机转向轴锁定的液压控制阀组。所述起重机转向轴锁定的液压控制阀组中的第二电磁换向阀2的出油口同时与第一油口 9和第三油口11相连通，所述液压控制阀组的回油口 T与第二油口 10相连通。
[0042]当起重机在高速行驶过程中，转向轴4需要处于锁止状态的时候，转向轴4进入锁定状态前，所述起重机转向轴锁定的液压控制阀组中的第一电磁换向阀I和第二电磁换向阀2同时得电，从所述起重机转向轴锁定的液压控制阀组的进油口 P进入的一路液压油依次经由第一电磁换向阀I和第二电磁换向阀2同时进入起重机转向轴锁定油缸8的左腔和右腔；从所述起重机转向轴锁定的液压控制阀组的进油口 P进入的另一路液压油经所述起重机转向轴锁定的液压控制阀组中的保压溢流阀3进入起重机转向轴锁定油缸的中间腔。当所述起重机转向轴锁定的液压控制阀组中的压力传感器检测到的压力值达到预设压力值的时候，第一电磁换向阀I和第二电磁换向阀2同时失电,所述起重机转向轴锁定油缸8的左腔和右腔的液压油由第二电磁阀2封闭，此时，起重机转向轴锁定油缸8中的液压油不流动，其活塞不能移动，活塞杆不做伸缩运动，起重机转向轴锁定油缸8的整体长度将保持不变。由于起重机转向轴锁定油缸8 —端与转向轴4连接，另一端与车轮转臂6连接，两个连接点之间的长度距离也不变化，因此车轮转臂6相对于转向轴4不能转动，转向轴4和转向轮5之间的角度保持不变，此时，转向轮5被锁定，不能向两侧自由转动，整个起重机转向轴锁定油缸8起到刚性拉杆作用。此时的转向轴4被锁定处于不转向的状态。
[0043]当起重机在低速行驶过程中，转向轴4需要解锁时，第一电磁换向阀I不得电，第二电磁换向阀2得电，起重机转向轴锁定油缸8的左腔和右腔均依次通过第一电磁换向阀I和第二电磁换向阀2与所述液压控制阀组的回油口 T相连通，整个起重机转向轴锁定油缸8成为柔性杆。转向油路(图中未示出)会转向助力油缸7中提供高压油，转向轮5和转向轴4之间的角度产生变化，此时起重机转向轴锁定油缸8处于被解除锁定的状态，起重机转向轴锁定油缸8的长度会被车轮转臂6推动可以伸出和缩短，转向轴4即被转向助力油缸7推动，从而实现转向轴4的转向功能。
[0044]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
【权利要求】
1.一种起重机转向轴锁定的液压控制阀组， 具有进油口(P)和回油口(T)； 其特征在于: 包括第一电磁换向阀、第二电磁换向阀、保压溢流阀和压力传感器，其中: 所述液压控制阀组的进油口(P)与所述第一电磁换向阀和保压溢流阀的进油口连接； 所述液压控制阀组的回油口(T)与所述第一电磁换向阀的回油口连接； 所述液压控制阀组的回油口(T)还用于与起重机转向轴锁定油缸的中间腔连接； 所述第一电磁换向阀的出油口与所述第二电磁换向阀的进油口连接； 所述第二电磁换向阀的出油口用于与起重机转向轴锁定油缸的左腔和右腔相连通； 所述压力传感器设置在所述第二电磁换向阀的进油口或出油口。
2.如权利要求1所述的起重机转向轴锁定的液压控制阀组， 其特征在于: 所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀都得电的状态下，从所述液压控制阀组的进油口(P)进入的一路液压油依次进入所述第一电磁换向阀、第二电磁换向阀中，并从所述第二电磁换向阀流出； 从所述液压控制阀组的进油口(P)进入的另一路液压油流入所述保压溢流阀中； 当所述压力传感器检测到 的压力值达到预设压力值的时候，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀同时处于失电状态，所述第二电磁换向阀的进油口和出油口均与外界油路断开。
3.如权利要求2所述的起重机转向轴锁定的液压控制阀组， 其特征在于: 所述第一电磁换向阀继续保持失电状态且所述第二电磁换向阀处于得电状态，所述第二电磁换向阀的进油口通过所述第一电磁换向阀与所述液压控制阀组的回油口(T)相连通。
4.如权利要求3所述的起重机转向轴锁定的液压控制阀组， 其特征在于: 所述第一电磁换向阀为两位三通阀。
5.如权利要求3所述的起重机转向轴锁定的液压控制阀组， 其特征在于: 所述第二电磁换向阀为两位两通阀。
6.一种转向系统， 包括转向轴、与转向轴相连的转向轮和车轮转臂、转向助力油缸以及限制转向轮转向的锁定装置，其中: 所述锁定装置包括起重机转向轴锁定油缸以及控制所述起重机转向轴锁定油缸中液流通断的控制阀； 所述起重机转向轴锁定油缸的一端与所述转向轴连接，另外一端与所述车轮转臂连接； 所述起重机转向轴锁定油缸具有第一油口、第二油口和第三油口 ； 所述第一油口与所述起重机转向轴锁定油缸左腔相连通；所述第二油口与所述起重机转向轴锁定油缸中腔相连通； 所述第三油口与所述起重机转向轴锁定油缸右腔相连通； 其特征在于: 所述控制阀为如权利要求1-5中任一项所述的起重机转向轴锁定的液压控制阀组；所述起重机转向轴锁定的液压控制阀组中的第二电磁换向阀的出油口同时与所述第一油口和第三油口相连通； 所述液压控制阀组的回油口(T)与所述第二油口相连通。
7.如权利要求6所述的转向系统， 其特征在于: 所述转向轴进入锁定状态前，所述起重机转向轴锁定的液压控制阀组中的第一电磁换向阀和第二电磁换向阀同时得电，从所述进油口(P)进入的一路液压油依次经由所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀同时进入所述起重机转向轴锁定油缸的左腔和右腔；从所述进油口(P)进入的另一路液压油经所述起重机转向轴锁定的液压控制阀组中的保压溢流阀流入起重机转向轴锁定油缸的中间腔； 当所述起重机转向轴锁定的液压控制阀组中的压力传感器检测到的压力值达到预设压力值的时候，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀同时失电，所述起重机转向轴锁定油缸的左腔和右腔的液压油 由所述第二电磁阀封闭，所述转向轴进入锁定状态。
8.如权利要求7所述的转向系统， 其特征在于: 所述转向轴需要解锁时，所述第一电磁换向阀不得电，所述第二电磁换向阀得电，所述起重机转向轴锁定油缸的左腔和右腔均依次通过所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀与所述液压控制阀组的回油口(T)相连通。
9.一种起重机， 其特征在于: 包括如权利要求6-8中任一项所述的转向系统。
【文档编号】B62D5/06GK103465955SQ201310438179
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月24日 优先权日:2013年9月24日
【发明者】曹培雷, 张永亮 申请人:徐州重型机械有限公司