一种重型车辆的液压支腿调平系统

摘要

本发明公开了一种重型车辆的液压支腿调平系统，该系统包括油箱、泵源、流量方向控制阀、液压锁、回路锁紧液压缸及机械锁紧液压缸，泵源的入口与油箱连通，流量方向控制阀的进油口与泵源连接，流量方向控制阀的回油口与油箱连接，流量方向控制阀分别与回路锁紧液压缸、机械锁紧液压缸连接，流量方向控制阀与回路锁紧液压缸之间的油路上设有液压锁；机械锁紧液压缸还与泵源连接，机械锁紧液压缸为承载关键部位的液压支腿，回路锁紧液压缸为承载关键部位以外的其他部位的液压支腿。本发明创新地将回路锁紧液压缸与机械锁紧液压缸的结合用于液压支腿调平，在保证调平精度要求的前提下简化了液压系统，因此，本发明具有高可靠性和低成本等优点。

权利要求

1.一种重型车辆的液压支腿调平系统，该系统包括油箱(1)和泵源(2)，泵源(2)的入口与油箱(1)连通，其特征在于：该系统还包括流量方向控制阀(3)、液压锁(4)、回路锁紧液压缸(5)及机械锁紧液压缸(6)；所述流量方向控制阀(3)的进油口与泵源(2)连接，所述流量方向控制阀(3)的回油口与油箱(1)连接，所述流量方向控制阀(3)分别与回路锁紧液压缸(5)、机械锁紧液压缸(6)连接，所述流量方向控制阀(3)与回路锁紧液压缸(5)之间的油路上设有液压锁(4)；所述机械锁紧液压缸(6)还与泵源(2)连接，所述机械锁紧液压缸(6)为承载关键部位的液压支腿，所述回路锁紧液压缸(5)为承载关键部位以外的其他部位的液压支腿。

2.根据权利要求1所述的重型车辆的液压支腿调平系统，其特征在于：所有的回路锁紧液压缸(5)根据位置分布进行分组设置，同一组内的回路锁紧液压缸(5)之间相互并联、同步调平。

3.根据权利要求1或2所述的重型车辆的液压支腿调平系统，其特征在于：所述液压锁(4)包括第一液控单向阀(41)、第二液控单向阀(42)及安全溢流阀(43)，所述第一液控单向阀(41)设于回路锁紧液压缸(5)的回路正腔上，所述第二液控单向阀(42)设于回路锁紧液压缸(5)的回路反腔上，所述安全溢流阀(43)也设于回路锁紧液压缸(5)的回路反腔上。

4.根据权利要求3所述的重型车辆的液压支腿调平系统，其特征在于：所述回路锁紧液压缸(5)的回路反腔上和所述机械锁紧液压缸(6)的回路正腔上均设置有背压阀(7)。

5.根据权利要求4所述的重型车辆的液压支腿调平系统，其特征在于：所述泵源(2)包括主泵(21)、开锁泵(22)、比例调压阀(23)、开锁路控制阀(24)及单向阀(25)；主泵(21)的入口与油箱(1)连通，主泵(21)的出口与流量方向控制阀(3)连通，主泵(21)与流量方向控制阀(3)之间的油路上设有单向阀(25)，所述比例调压阀(23)与所述主泵(21)并联；开锁泵(22)的入口与油箱(1)连通，开锁泵(22)的出口与机械锁紧液压缸(6)连接，所述开锁路控制阀(24)与所述开锁泵(22)并联，所述开锁泵(22)与机械锁紧液压缸(6)之间的油路上也设有单向阀(25)。

6.根据权利要求1或5所述的重型车辆的液压支腿调平系统，其特征在于：所述流量方向控制阀(3)包括主油路安全阀(31)、主油路先导安全阀(32)、控制路减压阀(33)、控制路安全阀(34)、压力补偿阀(35)、主阀芯(36)、梭阀(37)、负载路限压阀(38)及补油阀(39)；所述主油路安全阀(31)两端分别与流量方向控制阀(3)的进油口、流量方向控制阀(3)的回油口连接，所述主油路先导安全阀(32)两端也分别与流量方向控制阀(3)的进油口、流量方向控制阀(3)的回油口连接；所述控制路减压阀(33)、控制路安全阀(34)依次串联于流量方向控制阀(3)的进油口和流量方向控制阀(3)的回油口之间；所述补油阀(39)单独串联于所述机械锁紧液压缸(6)与流量方向控制阀(3)的回油口之间，且所述补油阀(39)与所述主阀芯(36)并联；回路锁紧液压缸(5)的供油管路和回油管路上串联有主阀芯(36)，机械锁紧液压缸(6)的供油管路和回油管路上也串联有主阀芯(36)；其中，所述泵源(2)与每个主阀芯(36)之间均串联有压力补偿阀(35)，所述梭阀(37)与所述主阀芯(36)连接，所述梭阀(37)与所述油箱(1)之间串联有负载路限压阀(38)。

7.根据权利要求6所述的重型车辆的液压支腿调平系统，其特征在于：回路锁紧液压缸(5)的回路正腔上、回路锁紧液压缸(5)的回路反腔上、机械锁紧液压缸(6)的回路正腔上、机械锁紧液压缸(6)的回路反腔上均安装有压力传感器(8)。

8.根据权利要求1或7所述的重型车辆的液压支腿调平系统，其特征在于：液压锁(4)的密封结构为橡胶软密封结构。

9.根据权利要求8所述的重型车辆的液压支腿调平系统，其特征在于：在锁紧状态下的机械锁紧液压缸(6)的油缸活塞杆与缸筒配合面之间过盈配合。

10.根据权利要求6所述的重型车辆的液压支腿调平系统，其特征在于：与回路锁紧液压缸(5)连接的主阀芯采用Y型中位机能，与机械锁紧液压缸(6)连接的主阀芯采用O型中位机能。

说明书

一种重型车辆的液压支腿调平系统

技术领域

[0001] 本发明涉及特种车辆液压支腿技术领域，更为具体地，本发明为一种重型车辆的液压支腿调平系统。

背景技术

[0002] 重型车辆支腿需承受较大负载，其上的工作平台通常具有带载起竖及回转功能，对支腿调平精度和可靠性要求非常高。目前的重型车辆为满足承载力需求普遍采用液压支腿调平系统，通过液压锁实现支腿锁紧，这种方式容易因液压锁泄漏导致长时间工作时调平精度下降，影响支腿可靠性和稳定性，并可能存在安全隐患。虽然也有一些现有技术提供了其他支腿锁紧方式，但是这些技术的成本往往非常高。

[0003] 因此，鉴于现有技术无法兼顾重型车辆的液压支腿调平可靠性和成本的问题，如何在降低调平系统成本的前提下有效提高重型车辆的液压支腿调平的可靠性，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和始终研究的重点。

发明内容

[0004] 为解决现有技术无法兼顾重型车辆的液压支腿调平可靠性和成本的问题，本发明公开了一种重型车辆的液压支腿调平系统，该液压支腿调平系统创新地将基于不同锁紧原理的两类液压缸结合，根据重型车辆对支腿支撑的需求重点支撑部位采用机械锁紧液压缸，而其余重要性略低的支腿采用回路锁紧液压缸，从而本发明在极大降低投入成本的基础上，显著地提高了重型车辆的液压支腿调平的可靠性。

[0005] 为实现上述的技术目的，本发明公开了一种重型车辆的液压支腿调平系统，该系统包括油箱和泵源，泵源的入口与油箱连通，该系统还包括流量方向控制阀、液压锁、回路锁紧液压缸及机械锁紧液压缸；所述流量方向控制阀的进油口与泵源连接，所述流量方向控制阀的回油口与油箱连接，所述流量方向控制阀分别与回路锁紧液压缸、机械锁紧液压缸连接，所述流量方向控制阀与回路锁紧液压缸之间的油路上设有液压锁；所述机械锁紧液压缸还与泵源连接，所述机械锁紧液压缸为承载关键部位的液压支腿，所述回路锁紧液压缸为承载关键部位以外的其他部位的液压支腿。

[0006] 本发明创新地将回路锁紧液压缸与机械锁紧液压缸的结合用于液压支腿调平，在保证调平精度要求的前提下简化了液压系统，因此，本发明具有高可靠性和低成本等突出优点。

[0007] 进一步地，所有的回路锁紧液压缸根据位置分布进行分组设置，同一组内的回路锁紧液压缸之间相互并联、同步调平。

[0008] 通过同一组内相互并联的的回路锁紧液压缸，本发明能够更好地实现同步调平，提高本发明工作的可靠性。

[0009] 进一步地，所述液压锁包括第一液控单向阀、第二液控单向阀及安全溢流阀，所述第一液控单向阀设于回路锁紧液压缸的回路正腔上，所述第二液控单向阀设于回路锁紧液压缸的回路反腔上，所述安全溢流阀也设于回路锁紧液压缸的回路反腔上。

[0010] 在常规液压锁结构的基础上，本发明创新地在回路锁紧液压缸的回路反腔上设置安全溢流阀，从而避免因温度变化引起油缸憋压过高的问题，进一步地提高了本发明工作的可靠性。

[0011] 进一步地，所述回路锁紧液压缸的回路反腔上和所述机械锁紧液压缸的回路正腔上均设置有背压阀。

[0012] 本发明通过设置背压阀的方式实现正腔充压功能，从而避免了收支腿过程中车架突然下落的问题，保证伸收支腿过程动作的平稳性，进而有效提高了本发明工作的可靠性。

[0013] 进一步地，所述泵源包括主泵、开锁泵、比例调压阀、开锁路控制阀及单向阀；主泵的入口与油箱连通，主泵的出口与流量方向控制阀连通，主泵与流量方向控制阀之间的油路上设有单向阀，所述比例调压阀与所述主泵并联；开锁泵的入口与油箱连通，开锁泵的出口与机械锁紧液压缸连接，所述开锁路控制阀与所述开锁泵并联，所述开锁泵与机械锁紧液压缸之间的油路上也设有单向阀。

[0014] 进一步地，所述流量方向控制阀包括主油路安全阀、主油路先导安全阀、控制路减压阀、控制路安全阀、压力补偿阀、主阀芯、梭阀、负载路限压阀及补油阀；所述主油路安全阀两端分别与流量方向控制阀的进油口、流量方向控制阀的回油口连接，所述主油路先导安全阀两端也分别与流量方向控制阀的进油口、流量方向控制阀的回油口连接；所述控制路减压阀、控制路安全阀依次串联于流量方向控制阀的进油口和流量方向控制阀的回油口之间；所述补油阀单独串联于所述机械锁紧液压缸与流量方向控制阀的回油口之间，且所述补油阀与所述主阀芯并联；回路锁紧液压缸的供油管路和回油管路上串联有主阀芯，机械锁紧液压缸的供油管路和回油管路上也串联有主阀芯；其中，所述泵源与每个主阀芯之间均串联有压力补偿阀，所述梭阀与所述主阀芯连接，所述梭阀与所述油箱之间串联有负载路限压阀。

[0015] 进一步地，回路锁紧液压缸的回路正腔上、回路锁紧液压缸的回路反腔上、机械锁紧液压缸的回路正腔上、机械锁紧液压缸的回路反腔上均安装有压力传感器。

[0016] 进一步地，液压锁的密封结构为橡胶软密封结构。

[0017] 与常规的金属密封的液压锁相比，本发明通过橡胶软密封结构有效地提高了液压锁的抗泄露能力，本发明的液压锁密封效果更好，进而提高了回路锁紧液压缸的锁紧效果。

[0018] 进一步地，在锁紧状态下的机械锁紧液压缸的油缸活塞杆与缸筒配合面之间过盈配合。

[0019] 进一步地，与回路锁紧液压缸连接的主阀芯采用Y型中位机能，防止系统窜压对液压锁可靠入锁产生影响；与机械锁紧液压缸连接的主阀芯采用O型中位机能，调平过程中机械锁紧液压缸处于开锁状态，该方式能够保证调平过程中的临时锁紧。

[0020] 本发明的有益效果为：该液压支腿调平系统可应用于某重型特种车，实现了较高的调平精度及锁紧性能，支腿调平后实现了前后20′、左右10′以内的调平精度，连续工作48h调平精度下降不超过1′，另外，本发明通过优化设计降低了整个系统复杂程度并降低成本。

附图说明

[0021] 图1为本发明的重型车辆的液压支腿调平系统结构示意图。

[0022] 图2为液压锁与回路锁紧液压缸的连接结构示意图。

[0023] 图3为泵源结构示意图。

[0024] 图4为流量方向控制阀结构示意图。

[0025] 图中，

[0026] 1、油箱；2、泵源；21、主泵；22、开锁泵；23、比例调压阀；24、开锁路控制阀；25、单向阀；3、流量方向控制阀；31、主油路安全阀；32、主油路先导安全阀；33、控制路减压阀；34、控制路安全阀；35、压力补偿阀；36、主阀芯；37、梭阀；38、负载路限压阀；39、补油阀；4、液压锁；41、第一液控单向阀；42、第二液控单向阀；43、安全溢流阀；5、回路锁紧液压缸；6、机械锁紧液压缸；7、背压阀；8、压力传感器。

具体实施方式

[0027] 下面结合说明书附图对本发明的一种重型车辆的液压支腿调平系统进行详细的解释和说明。

[0028] 如图1、2、3、4所示，本发明公开了一种重型车辆的液压支腿调平系统，该系统根据车辆的载荷分布情况和调平精度要求，在承载关键部位采用机械锁紧支腿并采用独立调平，而其他承载部位采用普通锁紧支腿，并根据位置分布将多个普通锁紧支腿进行分组，临近的划分为一组并采用并联同步调平。该液压支腿调平系统具体说明如下。

[0029] 该系统包括油箱1和泵源2，泵源2的入口与油箱1连通，该系统还包括流量方向控制阀3、液压锁4、回路锁紧液压缸5及机械锁紧液压缸6；流量方向控制阀3的进油口与泵源2连接，泵源2为回路锁紧液压缸5和机械锁紧液压缸6的活塞杆的伸缩供油，泵源2为回路锁紧液压缸5锁紧供油，流量方向控制阀3的回油口与油箱1连接，流量方向控制阀3分别与回路锁紧液压缸5、机械锁紧液压缸6连接，流量方向控制阀3控制进入油缸内的油的流量和方向，从而控制各支腿油缸的伸收速度，从而实现支腿的精确调平，在本发明的启示下，可以通过流量阀与换向阀组合实现相同功能；流量方向控制阀3与回路锁紧液压缸5之间的油路上设有液压锁4，通过液压锁4实现回路锁紧液压缸5的可靠锁紧；而机械锁紧液压缸6还单独与泵源2连接，泵源2为机械锁紧液压缸6锁紧供油，在锁紧状态下的机械锁紧液压缸6的油缸活塞杆与缸筒配合面之间呈过盈配合状态，活塞杆内部有通往过盈配合面的开锁油路，当开锁油路通高压油时，过盈配合状态被开锁压力油解除，油缸处于开锁状态，当开锁油路处于低压时油缸恢复过盈锁紧状态。本发明创新地将回路锁紧液压缸5与机械锁紧液压缸6结合，根据重型车辆的载荷分布情况，机械锁紧液压缸6为承载关键部位的液压支腿，回路锁紧液压缸5为承载关键部位以外的其他部位的液压支腿。为提高调平过程的稳定性，本发明将所有回路锁紧液压缸5根据位置分布进行分组设置，同一组内的回路锁紧液压缸5之间相互并联、同步调平。

[0030] 应当理解，本发明涉及的“回路锁紧液压缸”为具有一般液压缸功能的普通液压缸，所以其必须要依靠液压锁才能实现锁紧。

[0031] 具体来说，如图1、2所示，本发明的液压锁4为双向软密封液压锁，其包括第一液控单向阀41、第二液控单向阀42及安全溢流阀43，第一液控单向阀41设于回路锁紧液压缸5的回路正腔上，第二液控单向阀42设于回路锁紧液压缸5的回路反腔上，从而实现回路锁紧液压缸5正腔和反腔的锁紧，安全溢流阀43也设置于回路锁紧液压缸5的回路反腔上，安全溢流阀43可以防止油缸超压，同时可以限制温度变化引起的油缸憋压。而回路锁紧液压缸5的回路反腔上和机械锁紧液压缸6的回路正腔上均设置有背压阀7，背压阀7用于调节同步动作的一组支腿的同步性，另外可增加双向运动的平稳性，比如，在回路锁紧液压缸5回收时提供适当的背压，防止回收过程中液压锁产生爬行的现象。机械锁紧液压缸6在开锁状态下，活塞杆会受到开锁压力产生的向外伸出的力，故需要在反腔设置背压阀，起到在支腿伸出过程中提供适当背压、提高正腔压力、避免正腔吸空的作用，同时避免了出现支腿伸出触地时正腔空虚、延时充满油液后才能进行调平的现象，保证调平过程的同步性。本实施例中，液压锁4的密封结构为橡胶软密封结构。

[0032] 更为具体来说，如图1、3所示，本发明涉及的泵源2包括主泵21、开锁泵22、比例调压阀23、开锁路控制阀24及单向阀25；而主泵21的入口与油箱1连通，通过主泵21为回路锁紧液压缸5和机械锁紧液压缸6供油，主泵21的出口与流量方向控制阀3连通，主泵21与流量方向控制阀3之间的油路上设有单向阀25，比例调压阀23与主泵21并联，通过比例调压阀23控制主泵21的压力，从而适应系统载荷变化，当不需动作时可以使主泵卸荷，提高系统能源利用率、减少发热；开锁泵22的入口与油箱1连通，开锁泵22的出口与机械锁紧液压缸6连接，开锁泵22为机械锁紧液压缸6的开锁供油，开锁路控制阀24与开锁泵22并联，开锁路控制阀24控制开锁泵输出压力油开锁或卸荷，开锁泵22默认为卸荷状态，开锁路控制阀24的电磁阀得电时油缸开锁，保证支腿锁紧安全性。开锁泵22与机械锁紧液压缸6之间的油路上也设有单向阀25；上述设置的多个单向阀25均是为了防止油倒流入泵。

[0033] 更为具体来说，如图1、4所示，流量方向控制阀3包括主油路安全阀31、主油路先导安全阀32、控制路减压阀33、控制路安全阀34、压力补偿阀35、主阀芯36、梭阀37、负载路限压阀38及补油阀39；主油路安全阀31两端分别与流量方向控制阀3的进油口、流量方向控制阀3的回油口连接，主油路先导安全阀32两端也分别与流量方向控制阀3的进油口、流量方向控制阀3的回油口连接，主油路安全阀31和主油路先导安全阀32用于限制主油路压力，防止超压对系统造成破坏，系统达到设定压力后，主油路先导安全阀32先打开，然后带动主油路安全阀31溢流开启，从而起到溢流保护的作用；控制路减压阀33、控制路安全阀34依次串联于流量方向控制阀3的进油口和流量方向控制阀3的回油口之间，控制路减压阀33将主油路压力油降低到适合主阀芯36控制油路工作的压力值，控制路安全阀34限制控制油路压力；补油阀39单独串联于机械锁紧液压缸6与流量方向控制阀3的回油口之间，且补油阀39与主阀芯36并联，补油阀39用于在执行机构快速动作时补充油；回路锁紧液压缸5的供油管路和回油管路上串联有主阀芯36，机械锁紧液压缸6的供油管路和回油管路上也串联有主阀芯36，主阀芯36用于控制流量的方向和大小，主阀芯36可以选用非对称阀芯多路阀匹配油缸面积比，为反腔提供适当背压，保证伸支腿过程的平稳性；其中泵源2与每个主阀芯36之间均串联有压力补偿阀35，压力补偿阀35用于维持主阀芯36阀口压力稳定、保证流量仅随主阀芯开口变化，压力补偿阀35还具有隔离各主阀芯36、使各自的工作互不干扰的作用，梭阀37与主阀芯36连接，梭阀37获得负载的最高压力并反馈给压力补偿阀35，梭阀37与油箱1之间串联有负载路限压阀38，负载路限压阀38用于限制负载压力。本实施例中，与回路锁紧液压缸5连接的主阀芯36采用Y型中位机能，与机械锁紧液压缸6连接的主阀芯36采用O型中位机能。本实施例中，通过一个主阀芯36与两个回路锁紧液压缸5配套使用，而通过一个主阀芯36与一个机械锁紧液压缸6配套使用，在本发明的技术启示下，实际应用时具体采用几个主阀芯控制液压缸供油量，可根据需要合理设置，具体实施时，重型车辆必然具有多个支腿，即重型车辆也必然具有多个回路锁紧液压缸5和多个机械锁紧液压缸6。

[0034] 另外，回路锁紧液压缸5的回路正腔上、回路锁紧液压缸5的回路反腔上、机械锁紧液压缸6的回路正腔上、机械锁紧液压缸6的回路反腔上均安装有压力传感器8。本发明实际工作时，压力传感器8用于检测支腿压力，反馈给用于调平的控制器，参与调平策略。在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员可根据需要而选择合适的控制方法或调平策略。

[0035] 由于重型车辆车体通常为矩形，车头至车尾方向的长度尺寸大于左右方向的宽度尺寸，因此对于车载工作平台需要回转或起竖的重型车辆，为防止质心偏离支撑区域而产生倾覆，左右方向的精度要高于前后方向调平精度。前后方向上离整车重心近的支撑对质心位置影响更大，为关键支撑，其调平精度要求高于其余支撑。为了保证调平系统的高可靠性，同时降低成本，本发明在关键支撑处采用机械锁紧液压缸，在其他支撑处采用带零泄漏液压锁的回路锁紧液压缸。为保证调平精度同时节约成本，关键支撑处各支腿采用独立调平，各油缸在调平时均为独立的控制节点，其余支撑处支腿采用并联同步调平，通过一路阀控制并联的几个油缸，各油缸之间因相互沟通，可以起到均载的作用，在调平时相当于一个控制节点，减少控制节点，简化调平策略。因此，本发明具有高可靠性、成本较低等突出优点。

[0036] 在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0037] 在本说明书的描述中，参考术语“本实施例”、“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

[0038] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

[0039] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明实质内容上所作的任何修改、等同替换和简单改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。