CN103836021A - 一种平衡组阀、举升液压系统及消防车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种平衡组阀，用于举升液压系统，第一工作油口至第一作用油口具有第一通路，第二工作油口至第二作用油口具有第二通路，第三工作油口至所述第二作用油口具有第三通路；第一通路正向导通，反向可由所述第二工作油口控制导通；第二通路正向导通，反向可由所述第一工作油口控制导通；第三通路设有常态关闭的开关阀，第三工作油口单向连通第一工作油口。该平衡组阀能够实现举升液压系统的举升操作，能够在系统故障时防止液压缸突然回缩，并能够控制液压缸平稳回缩，该平衡组阀能够简化液压系统，优化液压系统管路布置，减少中间过渡连接，提高举升液压系统的可靠性，便于安装和维护。本发明还公开了一种举升液压系统和消防车。

Description

一种平衡组阀、举升液压系统及消防车

技术领域

本发明涉及液压技术领域，特别是涉及一种平衡组阀。此外，本发明还涉及一种具有上述平衡组阀的举升液压系统、消防车。

背景技术

举高类消防车具有专用底盘，底盘上设置转台，转台上安装举升臂架，由操作人员进行操作能够将消防队员输送到一定高度实现高空救援或消防作业。

消防车的举升臂架通常由举升液压系统的液压缸控制，液压缸的伸缩控制举升臂架的升降，改变消防队员的作业高度。为了使举升臂架的升降比较平稳，通常为液压缸设置平衡阀，平衡阀能够平衡其两侧的压力差和流量差，使液压缸的伸缩动作比较平稳，举升作业时，能够保证作业人员和设备的安全。

平衡阀工作时正向导通，平衡阀的控制油路通入液压油时，能够反向导通。液压缸的有杆腔和无杆腔各设置一个平衡阀，两个平衡阀中，一者入口处的管路连通另一者的控制油路。向无杆腔供油时，液压油通过平衡阀进入无杆腔，同时，进入另一个平衡阀的控制油路，另一个平衡阀反向开启，有杆腔通过反向开启的平衡阀回油；向有杆腔供油时与上述原理相似。

平衡阀的控制油路不通液压油时，反向截止。如果高空作业时动力源失效或液压系统出现故障，平衡阀能够锁止，防止液压缸突然回缩，避免举升臂架突然下降，能够保护高空作业人员的安全。但是，将被困在高空的作业人员送回地面，则需要排除系统故障，或借助其他的辅助设备。

因此，如何能够在系统故障时防止液压缸突然回缩，并能够控制液压缸平稳回缩，是本领域技术人员目前急需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种平衡组阀，该平衡组阀能够在系统故障时防止液压缸突然回缩，并能够控制液压缸平稳回缩。本发明的另一个目的是提供一种具有上述平衡组阀的举升液压系统。本发明的第三个目的是提供一种具有上述举升液压系统的消防车。

为了实现上述技术目的，本发明提供了一种平衡组阀，用于举升液压系统，包括阀体，所述阀体具有三个工作油口和两个作用油口，第一工作油口和第二工作油口用于连通压力油路，第三工作油口用于连通回油油路，第一作用油口和第二作用油口用于连通执行元件；

在所述阀体内，所述第一工作油口至所述第一作用油口具有第一通路，所述第二工作油口至所述第二作用油口具有第二通路，所述第三工作油口至所述第二作用油口具有第三通路；

所述第一通路正向导通，反向可由所述第二工作油口控制导通；所述第二通路正向导通，反向可由所述第一工作油口控制导通；所述第三通路设有常态关闭的开关阀，所述第三工作油口单向连通所述第一工作油口。

优选地，所述第三通路设有阻尼。

优选地，所述阻尼由设置在所述阀体内的阻尼孔形成。

优选地，所述阻尼由设置在所述第三工作油口的阻尼接头形成。

优选地，所述第一通路设置第一阀块，所述第二通路设置第二阀块，所述第三通路设置第三阀块；所述第一阀块和所述第二阀块正向导通、反向可控制导通，所述第三阀块形成所述常态关闭的开关阀。

优选地，所述阀体具有三个阀块安装孔，所述第一阀块、所述第二阀块和所述第三阀块分别设于三个所述阀块安装孔内。

优选地，所述阀体内部设置单向阀，所述单向阀单向连通所述第三工作油口和所述第一工作油口。

优选地，三个所述阀块安装孔位于所述阀体的下端面，三个所述工作油口和所述第一作用油口位于所述阀体的侧面，所述第二作用油口位于所述阀体的上端面，所述上端面还设有螺纹安装孔。

本发明还提供了一种举升液压系统，包括液压缸、压力油路和回油油路，还包括上述任一项所述的平衡组阀，所述第一作用油口连通所述液压缸的有杆腔，所述第二作用油口连通所述液压缸的无杆腔，所述第一工作油口和所述第二工作油口分别连通所述压力油路，所述第三工作油口连通所述回油油路。

本发明还提供了一种消防车、包括举升臂架和举升液压系统，所述举升液压系统控制所述举升臂架的升降，所述举升液压系统为上述举升液压系统。

本发明提供的平衡组阀，用于举升液压系统，在举升液压系统中，平衡组阀的第一工作油口和第二工作油口连通压力油路，第三工作油口连通回油油路，第一作用油口和第二作用油口分别连通液压缸的有杆腔和无杆腔。

举升液压系统控制液压缸的伸缩运动，液压缸处于缩回状态时，向第二工作油口通入液压油，液压油从第二通路进入无杆腔，同时，液压油通过第二工作油口控制第一通路反向开启，使有杆腔内的液压油回流，伸出液压杆；需要液压缸回缩时，向第一工作油口通入液压油，液压油从第一通路进入有杆腔，同时，液压油通过第一工作油口控制第二通路反向开启，使无杆腔内的液压油回流，液压杆回缩。

当动力源失效或液压系统故障时，第一通路和第二通路能够锁止，防止液压缸突然回缩，此时，开启第三通路的开关阀，液压杆能够在重力作用下回缩，并且能够通过第三工作油口和第一工作油口向有杆腔补油，使液压杆平稳回缩。

该平衡组阀能够实现举升液压系统的举升操作，能够在系统故障时防止液压缸突然回缩，同时，该平衡组阀在液压杆重力回缩时会对有杆腔补油，能够控制液压缸平稳回缩。另外，该平衡组阀能够简化举升液压系统，优化举升液压系统的管路布置，减少中间过渡连接，提高举升液压系统的可靠性，且便于安装和维护。

具体的，第三通路设置阻尼。液压杆重力回缩时，无杆腔内液压油通过第三通路流出，并能够通过第三工作油口和第一工作油口补给有杆腔，阻尼可以控制液压杆的回缩速度，从而保证举升液压系统的可靠性。阻尼可以由设置在阀体内的阻尼孔形成，也可以由设置在第二作用油口的阻尼接头形成。

本发明还提供了一种举升液压系统，包括液压缸、压力油路和回油油路，还包括上述任一项所述的平衡组阀，第一作用油口连通液压缸的有杆腔，第二作用油口连通液压缸的无杆腔，第一工作油口和第二工作油口分别连通压力油路，第三工作油口连通回油油路。

平衡组阀具有上述技术效果，故该举升液压系统也具有相应的技术效果，该举升液压系统可以用于消防车或高空作业平台。

本发明还提供了一种消防车，包括举升臂架和上述举升液压系统，举升液压系统控制举升臂架的升降，该消防车也具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本发明所提供的平衡组阀的一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1所示的平衡组阀的液压原理示意图；

图3为本发明所提供的举升液压系统的液压原理示意图。

其中，图1至图3中的附图标记和部件名称之间的对应关系如下：

平衡组阀100；液压缸200；

阀体1；工作油口11；第一工作油口111；第二工作油口112；第三工作油口113；作用油口12；第一作用油口121；第二作用油口122；螺纹安装孔13；

第一阀块2；第二阀块3；第三阀块4；单向阀5；阻尼6。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种平衡组阀，该平衡组阀能够在系统故障时防止液压缸突然回缩，并能够控制液压缸平稳回缩。本发明的另一个核心是提供一种具有上述平衡组阀的举升液压系统。本发明的第三个核心是提供一种具有上述举升液压系统的消防车。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

需要说明的是，本申请文件中用于表示方位的用语是以附图中所示的平衡组阀的结构为基准的，并不构成对其结构的限制。

请参考图1和图2，图1为本发明所提供的平衡组阀的一种具体实施方式的结构示意图，图2为图1所示的平衡组阀的液压原理示意图。

在一种具体的实施方式中，本发明提供了一种平衡组阀100，用于举升液压系统，包括阀体1，阀体1具有三个工作油口11和两个作用油口12，第一工作油口111和第二工作油口112用于连通压力油路，第三工作油口113用于连通回油油路，第一作用油口121和第二作用油口122用于连通执行元件；

在阀体1内，第一工作油口111至第一作用油口121具有第一通路，第二工作油口112至第二作用油口122具有第二通路，第三工作油口113至第二作用油口122具有第三通路；

第一通路正向导通，反向可由第二工作油口112控制导通；第二通路正向导通，反向可由第一工作油口111控制导通；第三通路设有常态关闭的开关阀，第三工作油口113单向连通第一工作油口111。

在举升液压系统中，平衡组阀100的第一工作油口111和第二工作油口112连通压力油路，第三工作油口113连通回油油路，第一作用油口121和第二作用油口122分别连通液压缸200的有杆腔和无杆腔。

举升液压系统控制液压缸200的伸缩运动，液压缸200处于缩回状态时，向第二工作油口112通入液压油，液压油从第二通路进入无杆腔，同时，液压油通过第二工作油口112控制第一通路反向开启，使有杆腔内的液压油回流，伸出液压杆；需要液压缸200回缩时，向第一工作油口111通入液压油，液压油从第一通路进入有杆腔，同时，液压油通过第一工作油口111控制第二通路反向开启，使无杆腔内的液压油回流，液压杆回缩。

当动力源失效或液压系统故障时，如果此时液压杆为伸出状态，第一通路和第二通路能够锁止，防止液压缸200突然回缩，保证举升液压系统的安全，此时，开启第三通路的开关阀，液压杆能够在重力作用下回缩，无杆腔内的液压油可以通过第三通路回油，并且由于第三工作油口113与第一工作油口111单向连通，从无杆腔回油的液压油可以通过第三工作油口113和第一工作油口111向有杆腔补油，形成补油回路，保证液压缸200的有杆腔不被吸真空，使液压杆的回缩更加平稳。

该平衡组阀100能够实现举升液压系统的举升操作，能够在系统故障时防止液压缸200突然回缩，并能够控制液压缸200平稳回缩，同时，该平衡组阀100设有补油回路，在液压杆重力回缩时会对有杆腔补油，使其回缩平稳。另外，该平衡组阀100还能够简化举升液压系统，优化举升液压系统的管路布置，减少中间过渡连接，提高举升液压系统的可靠性，且便于安装和维护。

一种优选的实施方式中，第三通路设置阻尼6。

此阻尼6可以为大小固定的阻尼6，使液压杆在重力作用下平稳的回缩；此阻尼6也可以为大小可控的阻尼6，通过控制阻尼6的大小控制液压杆的回缩速度。

在举升液压系统出现故障，液压杆重力回缩的过程中，无杆腔内的液压油通过第二作用油口122和第三通路回流时，将经过此通路上设置的阻尼6，阻尼6可以使液压杆的回缩更加平稳，同时，可以通过控制阻尼6的大小来控制液压杆回缩的速度。举升液压系统控制举升臂架或高空作业平台时，具有阻尼6的第三通路可以将高空作业人员安全的送回地面。

一种具体的实施方式中，阻尼6可以由设置在阀体1内的阻尼孔形成。

阻尼6可以集成在阀体1中，可以在阀体1内部设置阻尼孔，此阻尼孔的大小可以是固定的，也可以是可控的，液压杆重力回缩时，阀体1内阻尼孔形成的阻尼6作用在液压油回油的第三通路上，可以通过改变阻尼孔的大小控制回油的速度。

另一种具体的实施方式中，阻尼6还可以由设置在第三工作油口113的阻尼接头形成，该阻尼接头能够控制回油的第三通路上液压油的流速，控制液压杆的回缩速度。

上述各具体实施方式中，平衡组阀100内各通路的功能可以直接由阀体1内部的结构实现，也可以由设置在阀体1内的阀块实现。

具体的，第一通路设置第一阀块2，第二通路设置第二阀块3，第三通路设置第三阀块4；第一阀块2和第二阀块3正向导通、反向可控制导通，第三阀块4形成常态关闭的开关阀。

第一阀块2和第二阀块3具有平衡阀的功能，将二者设置在阀体1中，实现了平衡组阀100的第一通路和第二通路的功能；第三阀块4在第三通路中能够实现开关阀的功能，第三阀块4可以由电磁控制，也可以由其他方式控制。

在阀体1内设置阀块的方式可以简化平衡组阀100的制作方法，降低生产成本，同时，该平衡组阀100能够优化举升液压系统的管路布置，减少中间过渡连接，便于安装和维护，提高举升液压系统的可靠性。

进一步的实施方式中，阀体1具有三个阀块安装孔，第一阀块2、第二阀块3和第三阀块4分别设于三个阀块安装孔内，具体结构请参考附图1。

在另一种具体的实施方式中，三个阀块安装孔位于阀体1的下端面，三个工作油口11和第一作用油口121位于阀体1的侧面，第二作用油口122位于阀体1的上端面。

三个工作油口11和第一作用油口121可以位于阀体1的同一侧面上，也可以分别位于阀体1不同的侧面上。阀体1上各工作油口11和各作用油口12均位于特定的位置，便于区分各油口，进而便于平衡组阀100与液压缸200的连接。

进一步具体的实施方式中，阀体1的上端面还设有螺纹安装孔13，螺纹安装孔13便于固定阀体1，阀体1固定后，便于平衡组阀100与液压缸200相连，实现对液压缸200的控制。

当然，还可以采用其他的固定方式固定平衡组阀100。

在上述各具体实施方式中，第三工作油口113单向连通第一工作油口111，可以在阀体1内部设置单向阀5，单向阀5单向连通第三工作油口113和第一工作油口111。

液压杆在重力的作用下回缩时，无杆腔内的液压油可以通过单向阀5和第一阀块2向有杆腔补油，避免有杆腔被抽真空。可以在阀体1外侧单独设置单向阀5，也可以将单向阀5集成在阀体1内部，位于阀体1内部可以减少管路布置，优化平衡组阀100的结构。

请参考图3，图3为本发明所提供的举升液压系统的液压原理示意图。

除了上述平衡组阀，本发明还提供了一种举升液压系统，包括液压缸200、压力油路和回油油路，还包括上述平衡组阀100，第一作用油口121连通液压缸200的有杆腔，第二作用油口122连通液压缸200的无杆腔，第一工作油口111和第二工作油口112分别连通压力油路，第三工作油口113连通回油油路。

该平衡组阀100具有上述技术效果，具有该平衡组阀100的举升液压系统也具有相应的技术效果。该举升液压系统可以应用于消防车或高空作业平台。举升液压系统的其他结构请参考现有技术，本文不再赘述。

本发明还提供了一种消防车、包括举升臂架和上述举升液压系统，举升液压系统控制举升臂架的升降。

平衡组阀100和举升液压系统具有上述技术效果，故该消防车也具有相应的技术效果，该消防车的其他结构请参考现有技术，本文不再赘述。

以上对本发明所提供的平衡组阀、举升液压系统和消防车进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种平衡组阀，用于举升液压系统，其特征在于，包括阀体（1），所述阀体（1）具有三个工作油口（11）和两个作用油口（12），第一工作油口（111）和第二工作油口（112）用于连通压力油路，第三工作油口（113）用于连通回油油路，第一作用油口（121）和第二作用油口（122）用于连通执行元件；

在所述阀体（1）内，所述第一工作油口（111）至所述第一作用油口（121）具有第一通路，所述第二工作油口（112）至所述第二作用油口（122）具有第二通路，所述第三工作油口（113）至所述第二作用油口（122）具有第三通路；

所述第一通路正向导通，反向可由所述第二工作油口（112）控制导通；所述第二通路正向导通，反向可由所述第一工作油口（111）控制导通；所述第三通路设有常态关闭的开关阀，所述第三工作油口（113）单向连通所述第一工作油口（111）。

2.如权利要求1所述的平衡组阀，其特征在于，所述第三通路设有阻尼（6）。

3.如权利要求2所述的平衡组阀，其特征在于，所述阻尼（6）由设置在所述阀体（1）内的阻尼孔形成。

4.如权利要求2所述的平衡组阀，其特征在于，所述阻尼（6）由设置在所述第三工作油口（113）的阻尼接头形成。

5.如权利要求1至4任一项所述的平衡组阀，其特征在于，所述第一通路设置第一阀块（2），所述第二通路设置第二阀块（3），所述第三通路设置第三阀块（4）；所述第一阀块（2）和所述第二阀块（3）正向导通、反向可控制导通，所述第三阀块（4）形成所述常态关闭的开关阀。

6.如权利要求5所述的平衡组阀，其特征在于，所述阀体（1）具有三个阀块安装孔，所述第一阀块（2）、所述第二阀块（3）和所述第三阀块（4）分别设于三个所述阀块安装孔内。

7.如权利要求6所述的平衡组阀，其特征在于，所述阀体（1）内部设置单向阀（5），所述单向阀（5）单向连通所述第三工作油口（113）和所述第一工作油口（111）。

8.如权利要求7所述的平衡组阀，其特征在于，三个所述阀块安装孔位于所述阀体（1）的下端面，三个所述工作油口（11）和所述第一作用油口（121）位于所述阀体（1）的侧面，所述第二作用油口（122）位于所述阀体（1）的上端面，所述上端面还设有螺纹安装孔（13）。

9.一种举升液压系统，包括液压缸（200）、压力油路和回油油路，其特征在于，还包括权利要求1至8任一项所述的平衡组阀（100），所述第一作用油口（121）连通所述液压缸（200）的有杆腔，所述第二作用油口（122）连通所述液压缸（200）的无杆腔，所述第一工作油口（111）和所述第二工作油口（112）分别连通所述压力油路，所述第三工作油口（113）连通所述回油油路。

10.一种消防车、包括举升臂架和举升液压系统，所述举升液压系统控制所述举升臂架的升降，其特征在于，所述举升液压系统为权利要求9所述的举升液压系统。

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