[发明专利]互锁控制阀组、液压控制系统和方法以及工程机械

说明书

技术领域

本发明涉及液压控制系统，具体地，涉及一种用于多执行元件的液压控制系统。此外，本发明还涉及用于多执行元件的液压控制方法和具有所述液压控制系统的工程机械，以及用于多执行元件的互锁控制阀组

背景技术

工程机械的支腿通常需要在多个方向运动，以便良好地展开和收回。典型地，支腿需要摆动和/或水平展开，以在支撑于地面时避开车身部件，并在不需要支撑时尽量贴合于车身，保证机动性能。支腿还需要在竖直方向展开和收回，以能够在需要时支撑于地面上。支腿的上述运动通常由液压油缸驱动，并且，应当按照适当的顺序动作，以免损坏支腿部件。

具体地，在展开时，首先应摆动，使得水平油缸和垂直油缸的伸出端避开车身部件；然后水平伸展，在竖直方向避开车身部件对垂直油缸的影响；最后竖直伸展，以支撑在地面上。收回过程与上述展开过程恰好相反，不再赘述。若不按上述顺序进行，或者在一个方向动作的同时在另一个方向也发生运动，则有可能带来安全隐患。例如，若在摆动过程中通过水平油缸驱动水平支腿伸出，则有可能使得伸出端触碰到车身部件上，导致支腿断裂、无法支撑等问题。再如，在收回过程中，若在垂直支腿动作之前先驱动水平支腿收回，则垂直支腿可能会由于与地面摩擦或受地面其他凸起物的阻碍而发生弯曲等问题。为此，需要互锁地控制各类油缸的动作，即在驱动一类油缸动作时，保证其他类油缸不受驱动或被锁止。

图1所示为一种起重机支腿液压控制系统的原理图。图2为该液压控制系统安装于机架12上后的结构示意图。参照图1所示，该液压系统通过水平油缸1a、垂直油缸3a和摆动油缸2a控制支腿的运动，并具有第一多路阀11a和第二多路阀11b。所述水平油缸1a、垂直油缸3a和摆动油缸2a分别为四组，分别用于驱动左前、右前、左后、右后支腿。

第一多路阀11a中的伸缩换向阀13和第二多路阀11b中的摆动换向阀14均处于中位时，进油口P通入的液压油通过该第一多路阀11a和第二多路阀11b输送至其他液压元件，如起重机上车的回转马达、空调马达等。

当需要驱动支腿摆动时，可以使得第一多路阀11a中的伸缩换向阀13仍保持中位，进油口P通入的液压油将被直接输送至第二多路阀11b，并最终被输送至摆动油缸2a。当摆动换向阀14处于下位、摆动开关阀16处于上位时，摆动油缸2a伸出；当摆动换向阀14处于上位、摆动开关阀16处于上位时，摆动油缸2a缩回。

当需要驱动支腿水平伸出时，可以使得第一多路阀11a中的伸缩换向阀13换向至上位、伸缩开关阀15换向至下位，进油口P通入的液压油将输送至水平油缸1a的无杆腔，有杆腔内的液压油则通过回油口T流回油箱，从而驱动支腿水平伸出。当需要驱动支腿水平缩回时，仅需将伸缩换向阀13换向至下位。

当需要驱动支腿竖直伸出时，可以使得第一多路阀11a中的伸缩换向阀13换向至上位、伸缩开关阀15换向至上位，进油口P通入的液压油将输送至垂直油缸3a的无杆腔，有杆腔内的液压油则通过回油口T流回油箱，从而驱动支腿竖直伸出。当需要驱动支腿垂直缩回时，仅需将伸缩换向阀13换向至下位。

上述过程中，通过伸缩换向阀13控制液压油流向水平油缸1a和垂直油缸3a或摆动油缸2a，并通过伸缩开关阀15选择水平油缸1a或垂直油缸3a动作，同时在一者动作时，不向其他油缸输送液压油或切断其他油缸的回油油路，从而实现互锁。

结合图2所示的结构示意图，其中，位于机架12两侧并由操纵连杆17连接的操纵手柄18分别对应各阀片的换向手柄，以便于在任意一侧操纵换向，可以看出，基于上述液压控制系统的支腿系统结构冗杂。控制四组支腿需要两个多路阀11(即第一多路阀11a和第二多路阀11b)、十根操纵连杆17、二十支操纵手柄18及大量的销、垫片等辅助件，物资成本和装配成本均较高。且这种控制系统需要占用较大的安装空间，结构不够紧凑；液压管路较多，容易发生漏油等故障。

有鉴于此，有必要提供一种新的液压控制系统，以解决上述现有技术中存在的至少部分问题。

发明内容

本发明实际要解决的技术问题是诸如支腿系统的现有多执行元件液压控制系统中存在的结构冗杂、安装空间需求较大、成本较高等问题。