上车液压系统和工程机械的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种上车液压系统和工程机械，该上车液压系统包括主进油油路(4)、主回油油路(5)和至少两个液压执行元件，该至少两个液压执行元件各自连接有换向控制回路，其中，各个换向控制回路包括：第一换向阀(1)、第一和第二二通压力补偿阀(7，8)；其中，至少两个换向控制回路中的第一二通压力补偿阀反馈油口(71)彼此连接，至少两个换向控制回路中的第二二通压力补偿阀反馈油口(81)彼此连接，各个换向控制回路中的第一二通压力补偿阀反馈油口(71)和第二二通压力补偿阀反馈油口(81)通过各自的液控反馈分支油路彼此连接，且各个液控反馈分支油路相互连接。
【专利说明】上车液压系统和工程机械
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械领域，具体地，涉及一种上车液压系统和工程机械。
【背景技术】
[0002]高空作业设备不同于一般的工程机械，其特点是作业频率不高，负荷较小，但要求很高的安全性与可靠性。高空作业设备的液压系统由上车液压系统和下车液压系统组成。其中上车液压系统通常包括变幅系统、伸缩系统和回转系统三个基本系统。其该上车液压系统的液压油源可以将液压油供应至变幅系统、伸缩系统和回转系统中各自的执行元件，而实现上车的预定动作。
[0003]现有技术中的上车液压系统存在的主要缺陷在于，当上车液压系统出现复合动作时，变幅系统、伸缩系统和回转系统中的执行元件中的液压油流量分配不均，通常液压油向轻载去的流量多，向重载去的流量少，各执行元件联动性差。
[0004]鉴于此，有必要提供一种新型的上车液压系统，以克服或缓解上述缺陷。
【发明内容】
[0005]本发明的一个目的是提供一种上车液压系统，该上车液压系统能够保证多个液压执行元件运动时的联动性，即各个液压执行元件能够得到相同的流量分配，使得流量分配与负载无关。
[0006]本发明的另一个目的是提供一种工程机械，该工程机械使用本发明提供的上车液压系统。
[0007]为了实现上述目的，本发明提供一种上车液压系统，包括主进油油路、主回油油路和至少两个液压执行元件，该至少两个所述液压执行元件各自连接有换向控制回路，其中，各个所述换向控制回路包括:第一换向阀，其包括第一至第四工作油口，且该第一换向阀的进油口连接于所述主进油油路、回油口连接于所述主回油油路，其中所述第二工作油口和第三工作油口各自对应地经由第一工作油路和第二工作油路连接于对应的所述液压执行元件，所述第一换向阀至少能够切换至第一和第二工作状态，其中在第一工作状态，所述进油口与第一工作油口导通、所述回油口与第三工作油口导通、且所述进油口和回油口彼此截止并均与所述第二工作油口和第四工作油口截止；在第二工作状态，所述进油口与第四工作油口导通、所述回油口与第二工作油口导通、且所述进油口和回油口彼此截止并均与所述第一工作油口和第三工作油口截止；第一和第二二通压力补偿阀，所述第一二通压力补偿阀的输入油口连接于所述第一工作油口和该第一二通压力补偿阀的液控腔端口、且输出油口连接于所述第一工作油路；所述第二二通压力补偿阀的输入油口连接于所述第四工作油口和该第二二通压力补偿阀的液控腔端口、且输出油口连接于所述第二工作油路；所述第一和第二二通压力补偿阀还分别包括与各自的弹簧腔连接的反馈油口，其中所述第一和第二二通压力补偿阀在各自的所述输入油口与各自的输出油口导通的状态下能够使得各自的所述输入油口与各自的反馈油口同时导通；其中，至少两个所述换向控制回路中的所述第一二通压力补偿阀反馈油口彼此连接，至少两个所述换向控制回路中的所述第二二通压力补偿阀反馈油口彼此连接，各个所述换向控制回路中的所述第一二通压力补偿阀反馈油口和第二二通压力补偿阀反馈油口通过各自的液控反馈分支油路彼此连接，且各个所述液控反馈分支油路相互连接。
[0008]优选地，各个所述液控反馈分支油路经由节流元件与所述主回油油路或油箱连通。
[0009]优选地，各个所述换向控制回路中的所述液控反馈分支油路均连接于液控反馈主油路，该液控反馈主油路经由所述节流元件连接于所述主回油油路或油箱。
[0010]优选地，该上车液压系统还包括三通压力补偿阀，所述三通压力补偿阀的入油口连接至所述主进油油路、出油口连接至所述主回油油路，所述三通压力补偿阀的入油口还与该三通压力补偿阀的液控腔端口连接，该三通压力补偿阀的弹簧腔连接于所述液控反馈主油路。
[0011]优选地，所述液控反馈主油路还通过设有反馈油路溢流阀的反馈溢流油路连接于所述主回油油路或油箱。
[0012]优选地，所述第一换向阀还具有与该第一换向阀的阀位置相芯的中位对应的第三工作状态，在所述第三工作状态，所述进油口与第一至第四工作油口均截止、且所述回油口与所述第二和第三工作油口导通。
[0013]优选地，所述第一换向阀的进油口包括第一进油口和第二进油口、回油口包括第一回油口和第二回油口，其中所述第一进油口和第二进油口分别与所述主进油油路连接，所述第一回油口和第二回油口分别与所述主回油油路连接。
[0014]优选地，所述第一换向阀为电液比例换向阀。
[0015]优选地，在至少一个所述换向控制回路中，所述第一工作油路和第二工作油路上设置有双级微调平衡阀组，所述双级微调平衡阀组包括设置在所述第一工作油路上的第一初级顺序阀、第一次级顺序阀以及设置在所述第二工作油路上的第二初级顺序阀、第二次级顺序阀，其中所述第二工作油路分别连接至所述第一初级顺序阀的液控端和所述第一次级顺序阀的液控端，所述第一初级顺序阀的液控开启压力小于所述第一次级顺序阀的液控开启压力，所述第一次级顺序阀的进油口通过所述第一工作油路的第一工作油路段连接至对应的所述液压执行元件的第一油口，所述第一工作油路的第一工作油路段还分别与所述第一次级顺序阀的液控端和第一初级顺序阀的液控端连接，所述第一次级顺序阀的出油口连接于所述第一初级顺序阀的进油口，该第一初级顺序阀的出油口经由所述第一工作油路的第二工作油路段连接于所述第一换向阀的所述第二工作油口 ；所述第一工作油路分别连接至所述第二初级顺序阀的液控端和所述第二次级顺序阀的液控端，所述第二初级顺序阀的液控开启压力小于所述第二次级顺序阀的的液控开启压力，且所述第二次级顺序阀的进油口通过所述第二工作油路的第一工作油路段连接至对应的所述液压执行元件的第二油口，所述第二工作油路的第一工作油路段还分别与所述第二次级顺序阀的液控端和第二初级顺序阀的液控端连接，所述第二次级顺序阀的出油口连接于所述第二初级顺序阀的进油口，该第二初级顺序阀的出油口经由所述第二工作油路的第二工作油路段连接于所述第一换向阀的所述第三工作油口 ；所述双级微调平衡阀组还包括第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀的正向油口连接至所述第一工作油路的第二工作油路段，所述第一单向阀的反向油口连接至所述第一工作油路的第一工作油路段，所述第二单向阀的正向油口连接至所述第二工作油路的第二工作油路段，所述第二单向阀的反向油口连接至所述第二工作油路的第二工作油路段。
[0016]优选地，所述至少两个液压执行元件中的一个液压执行元件为臂架伸缩油缸，所述双级微调平衡阀组设置在该臂架伸缩油缸对应的换向控制回路中的第一工作油路和第二工作油路上。
[0017]优选地，所述第一工作油路和第二工作油路中的一者上设置有单向平衡阀，该单向平衡阀包括一级阀芯、二级阀芯和与所述二级阀芯的一端连接的复位弹簧，所述二级阀芯能够切换为使得该二级阀芯与该二级阀芯的阀体相配合而形成单向导通油路和节流油路，所述第一工作油路和第二工作油路中的另一者通过单向平衡阀第一中间油路连接至所述一级阀芯的液控端，所述单向平衡阀第一中间油路上设置有第一节流阀，该单向平衡阀第一中间油路的位于所述第一节流阀与所述一级阀芯的液控端之间的部分通过单向平衡阀第二中间油路连接至所述二级阀芯的液控端，且所述单向平衡阀第二中间油路上设置有第二节流阀，所述单向平衡阀的位于所述一级阀芯的液控端的位置设置有弹性限位力矩单元，以能够使液压油经过所述单向平衡阀第一中间油路作用于该弹性限位力矩单元而克服该弹性限位力矩单元的预设弹性力推动所述第一阀芯带动所述二级阀芯部分行程地切换动作，所述一级阀芯的液控端的能够克服所述弹性限位力矩单元的预设弹性力而推动该第一阀芯的所需最小油压小于所述二级阀芯的液控端的能够推动该二级阀芯的所需最小油压，当液压油通过所述弹性限位力矩单元推动所述第一阀芯或者通过所述单向平衡阀第二中间油路推动所述二级阀芯时，所述阀体与所述二级阀芯形成节流油路，以使得所述执行元件通过所述节流油路与所述第一工作油路和第二工作油路中的所述一者连接，当没有液压油通过所述弹性限位力矩单元推动所述第一阀芯或者通过所述单向平衡阀第二中间油路作用于所述二级阀芯时，所述阀体与所述二级阀芯在所述复位弹簧的作用下复位从而形成单向导通油路，以使得对应的所述液压执行元件通过所述单向导通油路与所述第一工作油路和第二工作油路中的所述一者连接，且所述单向导通油路设置为使液压油能够从所述第一工作油路和第二工作油路中的所述一者单向地流动至所述对应的液压执行元件。
[0018]优选地，所述弹性限位力矩单元包括彼此连接的拉伸弹簧和推球，该拉伸弹簧的两端分别连接于所述单向平衡阀的容纳所述一级阀芯的阀体和所述推球上，所述一级阀芯的阀体形成有止挡台，以使得当所述推球克服所述拉伸弹簧的弹性力而推动所述第一阀芯带动所述二级阀芯到达预定的部分行程时，所述推球被所述止挡台止挡，且所述推球与所述止挡台密封贴合以将所述第一阀芯密封在所述一级阀芯的阀体中。
[0019]优选地，所述单向平衡阀包括分别与所述第一工作油路和所述二级阀芯的液控端连接的单向平衡阀第三中间油路，该单向平衡阀第三中间油路上设置有单向平衡阀第三中间油路单向阀，所述单向平衡阀第三中间油路单向阀的正向端口连接至所述二级阀芯的液控端，反向端口连接至所述第一工作油路。
[0020]优选地，所述复位弹簧的弹簧腔连接至执行元件连接油路，该执行元件连接油路连接所述单向平衡阀和所述对应的液压执行元件。
[0021]优选地，所述至少两个所述液压执行元件中的一个液压执行元件为臂架变幅油缸，所述单向平衡阀设置在与所述臂架变幅油缸的无杆腔连接的所述第一工作油路上。
[0022]优选地，所述至少两个液压执行元件中的一个液压执行元件为转台回转马达，所述主进油油路和主回油油路通过先导阀、第二换向阀和单向阻尼阀连接至所述转台回转马达的制动油缸，所述先导阀能够将所述主进油油路的液压油的压力减小后供应至所述制动油缸。
[0023]优选地，所述第一工作油路和第二工作油路还分别通过溢流工作油路连接至油箱。
[0024]优选地，所述主进油油路分别连接有主供油泵和应急泵。
[0025]此外，本发明还提供一种工程机械，其中，该工程机械包括根据上述技术方案中所述的上车液压系统。
[0026]通过上述技术方案，由于本发明提供的上车液压系统中的至少两个所述换向控制回路中的所述第一二通压力补偿阀反馈油口彼此连接，至少两个所述换向控制回路中的所述第二二通压力补偿阀反馈油口彼此连接，各个所述换向控制回路中的所述第一二通压力补偿阀反馈油口和第二二通压力补偿阀反馈油口通过各自的液控反馈分支油路彼此连接，且各个所述液控反馈分支油路相互连接，所以在流量不足的情况下，相关联的的各个二通压力补偿阀通过自身调节而确保其弹簧腔与液控腔的压力达到动态平衡且相等，从而使得各个第一换向阀的阀后压力相等，且由于各个第一换向阀的进油口均连接于主进油油路，所以各个第一换向阀的阀前压力相等，这样，各个第一换向阀的前后压差相等，所以通过各个第一换向阀进入对应的液压执行元件的液压油的流量相等，使得流量分配与负载无关，保证了多个液压执行元件运动时的联动性。
[0027]本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0028]附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中:
[0029]图1是根据本发明的实施方式的上车液压系统的液压原理示意图。
[0030]图2是图1中的第一换向阀、第一二通压力补偿阀和第二二通压力补偿阀位置处的局部放大图。
[0031]图3是显示了根据本发明的实施方式的双级微调平衡阀组的放大示意图。
[0032]图4是显示了根据本发明的实施方式的单向平衡阀的放大示意图。
[0033]附图标记说明
[0034]I第一换向阀2第一工作油路
[0035]3第二工作油路4主进油油路
[0036]5主回油油路6三通压力补偿阀
[0037]7第一二通压力补偿阀8第二二通压力补偿阀
[0038]9双级微调平衡阀组10臂架伸缩油缸
[0039]11单向平衡阀12臂架变幅油缸
[0040]13转台回转马达14先导阀
[0041]15第二换向阀16单向阻尼阀
[0042]17溢流工作油路18主供油泵
[0043]19应急泵20液控反馈主油路
[0044]21流量调节输入油路22流量调节输出油路
[0045]23反馈油路溢流阀71第一二通压力补偿阀反馈油口
[0046]81第二二通压力补偿阀反馈油口91第一初级顺序阀
[0047]92第一次级顺序阀93第二初级顺序阀
[0048]94第二次级顺序阀95第一中间油路
[0049]96第二中间油路97第一工作油路的第一工作油路段
[0050]98第三中间油路99第四中间油路
[0051]100第二工作油路的第一工作油路段
[0052]101第一进油口102第二进油口
[0053]103第一回油口104第二回油口
[0054]105第一工作油口106第二工作油口
[0055]107第三工作油口108第四工作油口
[0056]111第一阀芯112第二阀芯
[0057]113单向平衡阀第一中间油路114单向平衡阀第二中间油路
[0058]115单向平衡阀第三中间油路116单向平衡阀第三中间油路单向阀
【具体实施方式】
[0059]以下结合附图对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0060]参见图1和图2，根据本发明的一个方面，提供一种上车液压系统，包括主进油油路4、主回油油路5和至少两个液压执行元件，该至少两个液压执行元件各自连接有换向控制回路，其中，各个换向控制回路包括:第一换向阀1，该第一换向阀包括第一工作油口105、第二工作油口 106、第三工作油口 107和第四工作油口 108，且该第一换向阀I的进油口连接于主进油油路4、回油口连接于主回油油路5，其中第二工作油口 106和第三工作油口 107各自对应地经由第一工作油路2和第二工作油路3连接于对应的液压执行元件，第一换向阀I至少能够切换至第一和第二工作状态，其中在第一工作状态，进油口与第一工作油口 105导通、回油口与第三工作油口 107导通、且进油口和回油口彼此截止并均与第二工作油口 106和第四工作油口 108截止；在第二工作状态，进油口与第四工作油口 108导通、回油口与第二工作油口 106导通、且进油口和回油口彼此截止并均与第一工作油口 105和第三工作油口 107截止；当然，第一换向阀I还可以具有与该第一换向阀I的阀芯的中位位置相对应的第三工作状态，在第三工作状态，第一换向阀I的进油口可以与第一工作油口 105、第二工作油口 106、第三工作油口 107和第四工作油口 108均截止、且第一换向阀I的回油口可以与第二工作油口 106和第三工作油口 106导通，具体地，第一换向阀I的进油口可以包括第一进油口 101和第二进油口 102、回油口可以包括第一回油口 103和第二回油口 104，其中第一进油口 101和第二进油口 102可以分别与主进油油路4连接，第一回油口103和第二回油口 104可以分别与主回油油路5连接，但本发明不限于此。各个换向控制回路还包括第一二通压力补偿阀7和第二二通压力补偿阀8，第一二通压力补偿阀7的输入油口连接于第一工作油口 105和该第一二通压力补偿阀7的液控腔端口、且第一二通压力补偿阀7的输出油口连接于第一工作油路2 ;第二二通压力补偿阀8的输入油口连接于第四工作油口 108和该第二二通压力补偿阀8的液控腔端口、且第二二通压力补偿阀8的输出油口连接于第二工作油路3 ;第一二通压力补偿阀7和第二二通压力补偿阀8还分别包括与各自的弹簧腔连接的一二通压力补偿阀反馈油口 71和第二二通压力补偿阀反馈油口81，其中第一二通压力补偿阀7在第一二通压力补偿阀7的输入油口与第一二通压力补偿阀7的输出油口导通的状态下能够使第一二通压力补偿阀7的输入油口与第一二通压力补偿阀反馈油口 71同时导通，第二二通压力补偿阀8在第二二通压力补偿阀8的输入油口与第二二通压力补偿阀8的输出油口导通的状态下能够使得第二二通压力补偿阀8的输入油口与第二二通压力补偿阀反馈油口 81同时导通；其中，至少两个换向控制回路中的第一二通压力补偿阀反馈油口 71彼此连接，至少两个换向控制回路中的第二二通压力补偿阀反馈油口 81彼此连接，各个换向控制回路中的第一二通压力补偿阀反馈油口 71和第二二通压力补偿阀反馈油口 81通过各自的液控反馈分支油路彼此连接，且各个液控反馈分支油路相互连接。其中，第一换向阀I优选为电液比例换向阀，但本发明不限于此。
[0061]如上所述，由于本发明提供的上车液压系统中的至少两个换向控制回路中的第一二通压力补偿阀反馈油口 71彼此连接，至少两个换向控制回路中的第二二通压力补偿阀反馈油口 81彼此连接，各个换向控制回路中的第一二通压力补偿阀反馈油口 71和第二二通压力补偿阀反馈油口 81通过各自的液控反馈分支油路彼此连接，且各个液控反馈分支油路相互连接，所以在流量不足的情况下，相关联的的各个二通压力补偿阀通过自身调节而确保其弹簧腔与液控腔的压力达到动态平衡且相等，从而使得各个第一换向阀I的阀后压力相等，且由于各个第一换向阀I的进油口均连接于主进油油路4，所以各个第一换向阀I的阀前压力相等，这样，各个第一换向阀I的前后压差相等，所以通过各个第一换向阀I进入对应的液压执行元件的液压油的流量相等，使得流量分配与负载无关，保证了多个液压执行元件运动时的联动性。
[0062]具体地，各个液控反馈分支油路可以经由节流元件与主回油油路5或油箱连通。各个换向控制回路中的液控反馈分支油路可以均连接于液控反馈主油路20，该液控反馈主油路20经由节流元件连接于主回油油路5或油箱。
[0063]此外，该上车液压系统还可以包括三通压力补偿阀6，三通压力补偿阀6的入油口可以通过流量调节输入油路21连接至主进油油路4、三通压力补偿阀6的出油口可以经由流量调节输出油路22连接至主回油油路5，三通压力补偿阀6的入油口还可以与该三通压力补偿阀6的液控腔端口连接，该三通压力补偿阀6的弹簧腔可以连接于液控反馈主油路20，这样的设置，可以通过三通压力补偿阀6的负载反馈作用保证第一换向阀I的阀前阀后压差恒定，从而通过第一换向阀I的液压油的流量不变，以使得连接于该第一换向阀I的液压执行元件的执行速度与负载无关。需要补充说明的是，该三通压力补偿阀6尤其适用于在上车液压系统中的单个执行元件进行动作时保证第一换向阀I的阀前阀后压差恒定，因为通常上车液压系统出现复合动作(即多个液压执行元件同时动作)时，上车液压系统提供的流量可能无法满足复合动作所需额定流量，此时三通压力补偿阀6会因流量不足而关闭，因此在上车液压系统出现复合动作时，一般是通过上述各个二通压力补偿阀来保证各个第一换向阀I的前后压差相等的，由于以上已经具体说明了各个二通压力补偿阀是如何保证各个第一换向阀I的前后压差相等，这里不再赘述。
[0064]根据本发明的优选实施方式，液控反馈主油路20还可以通过设有反馈油路溢流阀23的反馈溢流油路连接于主回油油路5或油箱。
[0065]从图1和图3中可以看出，在至少一个换向控制回路中，第一工作油路2和第二工作油路3上还可以设置有双级微调平衡阀组9，双级微调平衡阀组9可以包括设置在第一工作油路2上的第一初级顺序阀91、第一次级顺序阀92以及设置在第二工作油路3上的第二初级顺序阀93、第二次级顺序阀94，其中第二工作油路3可以通过第一中间油路95连接至第一初级顺序阀91的液控端，且第一中间油路95可以通过第二中间油路96连接至第一次级顺序阀92的液控端，第一初级顺序阀91的液控开启压力小于第一次级顺序阀92的液控开启压力，第一次级顺序阀92的进油口可以通过第一工作油路的第一工作油路段97连接至对应的液压执行元件的第一油口，第一工作油路的第一工作油路段97还可以分别与第一次级顺序阀92的液控端和第一初级顺序阀91的液控端连接，第一次级顺序阀92的出油口可以连接于第一初级顺序阀91的进油口，该第一初级顺序阀91的出油口可以经由第一工作油路2的第二工作油路段连接于第一换向阀的第二工作油口 106 ;第一工作油路2可以通过第三中间油路98连接至第二初级顺序阀93的液控端，且第三中间油路98可以通过第四中间油路99连接至第二次级顺序阀94的液控端，第二初级顺序阀93的液控开启压力小于第二次级顺序阀94的的液控开启压力，且第二次级顺序阀94的进油口可以通过第二工作油路的第一工作油路段100连接至对应的液压执行元件的第二油口，第二工作油路的第一工作油路段100还可以分别与第二次级顺序阀94的液控端和第二初级顺序阀93的液控端连接，第二次级顺序阀94的出油口可以连接于第二初级顺序阀93的进油口，该第二初级顺序阀93的出油口可以经由第二工作油路的第二工作油路段连接于第一换向阀的第三工作油口 107 ;双级微调平衡阀组9还可以包括第一单向阀和第二单向阀，第一单向阀的正向油口可以连接至第一工作油路2的第二工作油路段，第一单向阀的反向油口可以连接至第一工作油路的第一工作油路段97，第二单向阀的正向油口可以连接至第二工作油路3的第二工作油路段，第二单向阀的反向油口可以连接至第二工作油路的第二工作油路段100。
[0066]以上至少两个液压执行元件中的一个液压执行元件可以为臂架伸缩油缸10，双级微调平衡阀组9设置在该臂架伸缩油缸10对应的换向控制回路中的第一工作油路2和第二工作油路3上，且本发明不限于此。当臂架伸缩油缸10的换向控制回路中设置有双级微调平衡阀组9时，以臂架伸缩油缸10缩回工况为例说明双级微调平衡阀组9是如何工作的，具体而言，仍参见图1和图3，当臂架伸缩油缸10缩回时，液压油从第二工作油路3进入双级微调平衡阀组9后分为两路液压油，一路液压油途径第二单向阀进入臂架伸缩油缸10的有杆腔，另一路液压油进入第一中间油路95，然后进入第一中间油路95的液压油再分为两路液压油分别作用于一初级顺序阀91的液控端和第一次级顺序阀92的液控端，由于第一初级顺序阀91的液控开启压力小于第一次级顺序阀92的液控开启压力，所以使得一初级顺序阀91的阀芯和第一次级顺序阀92的阀芯按先后次序打开，在此过程中起到了一个抗衡力的作用，增加了负载的背压，使得双级微调平衡阀组9的开启更加平稳。
[0067]从图1和图4中可以看出，第一工作油路2和第二工作油路3中的一者上可以设置有单向平衡阀11，该单向平衡阀11可以包括一级阀芯111、二级阀芯112和与二级阀芯112的一端连接的复位弹簧，二级阀芯112能够切换为使得该二级阀芯112与该二级阀芯112的阀体相配合而形成单向导通油路和节流油路，第一工作油路2和第二工作油路3中的另一者可以通过单向平衡阀第一中间油路113连接至一级阀芯111的液控端，单向平衡阀第一中间油路113上可以设置有第一节流阀，该单向平衡阀第一中间油路113的位于第一节流阀与一级阀芯111的液控端之间的部分通过单向平衡阀第二中间油路114连接至二级阀芯112的液控端，且单向平衡阀第二中间油路114上可以设置有第二节流阀，单向平衡阀11的位于一级阀芯111的液控端的位置可以设置有弹性限位力矩单元，以能够使液压油经过单向平衡阀第一中间油路113作用于该弹性限位力矩单元而克服该弹性限位力矩单元的预设弹性力推动第一阀芯111带动二级阀芯112部分行程地切换动作，一级阀芯111的液控端的能够克服弹性限位力矩单元的预设弹性力而推动该第一阀芯111的所需最小油压小于二级阀芯112的液控端的能够推动该二级阀芯的所需最小油压，当液压油通过弹性限位力矩单元推动第一阀芯111或者通过单向平衡阀第二中间油路114推动二级阀芯112时，阀体与二级阀芯112形成节流油路，以使得执行元件通过节流油路与第一工作油路2和第二工作油路3中的一者连接，当没有液压油通过弹性限位力矩单元推动第一阀芯111或者通过单向平衡阀第二中间油路114作用于二级阀芯112时，阀体与二级阀芯112在复位弹簧的作用下复位从而形成单向导通油路，以使得对应的液压执行元件通过单向导通油路与第一工作油路2和第二工作油路3中的一者连接，且单向导通油路设置为使液压油能够从第一工作油路2和第二工作油路3中的一者单向地流动至对应的液压执行元件。
[0068]具体地，弹性限位力矩单元可以包括彼此连接的拉伸弹簧和推球，该拉伸弹簧的两端可以分别连接于单向平衡阀11的容纳一级阀芯111的阀体和推球上，一级阀芯111的阀体形成有止挡台，以使得当推球克服拉伸弹簧的弹性力而推动第一阀芯111带动二级阀芯112到达预定的部分行程时，推球被止挡台止挡，且推球与止挡台密封贴合以将第一阀芯111密封在一级阀芯111的阀体中。此外，单向平衡阀11还可以包括分别与第一工作油路2和二级阀芯112的液控端连接的单向平衡阀第三中间油路115，该单向平衡阀第三中间油路115上可以设置有单向平衡阀第三中间油路单向阀116，单向平衡阀第三中间油路单向阀116的正向端口连接至二级阀芯112的液控端，反向端口连接至第一工作油路2，复位弹簧的弹簧腔可以连接至执行元件连接油路，该执行元件连接油路可以连接单向平衡阀11和对应的液压执行元件，这样可以将复位弹簧的弹簧腔中的压力油通过连接单向平衡阀11及时排除。
[0069]以上至少两个液压执行元件中的一个液压执行元件可以为臂架变幅油缸12，单向平衡阀11可以设置在与臂架变幅油缸12的无杆腔连接的第一工作油路上。当臂架变幅油缸12的换向控制回路中设置有单向平衡阀11时，以臂架变幅油缸12的变幅下降工况为例说明单向平衡阀11是如何工作的，具体而言，仍参见图1和图4，图中示例性的显示了单向平衡阀11设置在第一工作油路2上，且第二工作油路3通过单向平衡阀第一中间油路113连接至一级阀芯111的液控端，当臂架变幅油缸12下降时，第二工作油路3中的一部分液压油进入臂架变幅油缸12的有杆腔中，另一部分液压油进入单向平衡阀第一中间油路113后到达一级阀芯111的液控端，然后通过弹性限位力矩单元推动第一阀芯111带动二级阀芯112运动至部分行程(该部分行程是二级阀芯112能够运动的完整行程中的一段行程，例如，当二级阀芯112可以从左位运动到右位时，二级阀芯112的所述部分行程对应的位置为该左位和右位之间的某一位置)，这时，一级阀芯111通过弹性限位力矩单元的限位作用而被限位(在本发明提供的优选实施方式中，由于推球被止挡台止挡，所以一级阀芯111不能被推球进一步推动而被限位)，然后液压油经过单向平衡阀第二中间油路114而到达二级阀芯112的液控端，从而推动二级阀芯112进一步运动，使得单向平衡阀11的阀芯完全打开(这时单向平衡阀11仍形成为节流油路)，从而使臂架变幅油缸12在节流油路的约束下匀速下降，在上述过程中，由于向平衡阀第二中间油路114中的液压油达到能够推动二级阀芯112的最小压力时需要一定的建压时间，从而使得单向平衡阀11能够更缓慢地打开，避免了传统的平衡阀在压力达到先导压力时突然全开而造成压力冲击的现象。此外，当无液压油作用于臂架变幅油缸12时，单向平衡阀11在复位弹簧的复位作用下回到形成单向导通油路的位置，以防止臂架变幅油缸12的无杆腔中的液压油发生泄漏。
[0070]从图1中可以看出，至少两个液压执行元件中的一个液压执行元件可以为转台回转马达13，主进油油路4和主回油油路5通过先导阀14、第二换向阀15和单向阻尼阀16连接至转台回转马达13的制动油缸，先导阀14能够将主进油油路4的液压油的压力减小后供应至制动油缸，当第二换向阀15控制转台回转马达13启动时，液压油可以通过单向阻尼阀16中的单向阀进入制动油缸，当第二换向阀15控制转台回转马达13制动停止时，制动油缸中的液压油可以通过单向阻尼阀16中的节流塞缓慢卸掉，从而可以对转台回转马达13实现快开慢关，达到平稳无冲击的目的。
[0071]此外，第一工作油路2和第二工作油路3还可以分别通过溢流工作油路17连接至油箱。主进油油路4可以分别连接有主供油泵18和应急泵19，从而使得该上车液压系统具有一定的应急补偿功能。
[0072]根据本发明的另一个方面，提供了一种工程机械，其中，该工程机械包括根据上述技术方案中所述的上车液压系统，正由于以上列出了该上车液压系统的诸多优点，这无疑提高了包括该上车液压系统的工程机械的整体性能与品质。
[0073]以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
[0074]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0075]此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。
【权利要求】
1.一种上车液压系统，包括主进油油路(4)、主回油油路(5)和至少两个液压执行元件，该至少两个所述液压执行元件各自连接有换向控制回路，其中，各个所述换向控制回路包括: 第一换向阀(I)，其包括第一至第四工作油口(105，106，107，108)，且该第一换向阀(I)的进油口连接于所述主进油油路(4)、回油口连接于所述主回油油路(5)，其中所述第二工作油口(106)和第三工作油口(107)各自对应地经由第一工作油路(2)和第二工作油路(3)连接于对应的所述液压执行元件，所述第一换向阀(I)至少能够切换至第一和第二工作状态，其中在第一工作状态，所述进油口与第一工作油口(105)导通、所述回油口与第三工作油口(107)导通、且所述进油口和回油口彼此截止并均与所述第二工作油口(106)和第四工作油口(108)截止；在第二工作状态，所述进油口与第四工作油口(108)导通、所述回油口与第二工作油口(106)导通、且所述进油口和回油口彼此截止并均与所述第一工作油口(105)和第三工作油口(107)截止； 第一和第二二通压力补偿阀(7，8)，所述第一二通压力补偿阀(7)的输入油口连接于所述第一工作油口(105)和该第一二通压力补偿阀(7)的液控腔端口、且输出油口连接于所述第一工作油路(2);所述第二二通压力补偿阀(8)的输入油口连接于所述第四工作油口(108)和该第二二通压力补偿阀(8)的液控腔端口、且输出油口连接于所述第二工作油路(3);所述第一和第二二通压力补偿阀(7，8)还分别包括与各自的弹簧腔连接的反馈油口(71，81)，其中所述第一和第二二通压力补偿阀(7，8)在各自的所述输入油口与各自的输出油口导通的状态下能够使得各自的所述输入油口与各自的反馈油口(71，81)同时导通； 其中，至少两个所述换向控制回路中的所述第一二通压力补偿阀反馈油口(71)彼此连接，至少两个所述换向控制回路中的所述第二二通压力补偿阀反馈油口(81)彼此连接，各个所述换向控制回路中的所述第一二通压力补偿阀反馈油口(71)和第二二通压力补偿阀反馈油口(81)通过各自的液控反馈分支油路彼此连接，且各个所述液控反馈分支油路相互连接。
2.根据权利要求1所述的上车液压系统，其特征在于，各个所述液控反馈分支油路经由节流元件与所述主回油油路(5)或油箱连通。
3.根据权利要求1所述的上车液压系统，其特征在于，各个所述换向控制回路中的所述液控反馈分支油路均连接于液控反馈主油路(20)，该液控反馈主油路(20)经由所述节流元件连接于所述主回油油路(5)或油箱。
4.根据权利要求3所述的上车液压系统，其特征在于，该上车液压系统还包括三通压力补偿阀(6)，所述三通压力补偿阀(6)的入油口连接至所述主进油油路(4)、出油口连接至所述主回油油路(5)，所述三通压力补偿阀(6)的入油口还与该三通压力补偿阀(6)的液控腔端口连接，该三通压力补偿阀￠)的弹簧腔连接于所述液控反馈主油路(20)。
5.根据权利要求4所述的上车液压系统，其特征在于，所述液控反馈主油路(20)还通过设有反馈油路溢流阀(23)的反馈溢流油路连接于所述主回油油路(5)或油箱。
6.根据权利要求1所述的上车液压系统，其特征在于，所述第一换向阀(I)还具有与该第一换向阀(I)的阀位置相芯的中位对应的第三工作状态，在所述第三工作状态，所述进油口与第一至第四工作油口(105，106，107，108)均截止、且所述回油口与所述第二和第三工作油口 (106,107)导通。
7.根据权利要求6所述的上车液压系统，其特征在于，所述第一换向阀(I)的进油口包括第一进油口(101)和第二进油口(102)、回油口包括第一回油口(103)和第二回油口(104)，其中所述第一进油口(101)和第二进油口(102)分别与所述主进油油路⑷连接，所述第一回油口(103)和第二回油口(104)分别与所述主回油油路(5)连接。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的上车液压系统，其特征在于，所述第一换向阀(I)为电液比例换向阀。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的上车液压系统，其特征在于，在至少一个所述换向控制回路中，所述第一工作油路(2)和第二工作油路(3)上设置有双级微调平衡阀组(9)，所述双级微调平衡阀组(9)包括设置在所述第一工作油路(2)上的第一初级顺序阀(91)、第一次级顺序阀(92)以及设置在所述第二工作油路(3)上的第二初级顺序阀(93)、第二次级顺序阀(94)，其中 所述第二工作油路(3)分别连接至所述第一初级顺序阀(91)的液控端和所述第一次级顺序阀(92)的液控端，所述第一初级顺序阀(91)的液控开启压力小于所述第一次级顺序阀(92)的液控开启压力，所述第一次级顺序阀(92)的进油口通过所述第一工作油路的第一工作油路段(97)连接至对应的所述液压执行元件的第一油口，所述第一工作油路的第一工作油路段(97)还分别与所述第一次级顺序阀(92)的液控端和第一初级顺序阀(91)的液控端连接，所述第一次级顺序阀(92)的出油口连接于所述第一初级顺序阀(91)的进油口，该第一初级顺序阀(91)的出油口经由所述第一工作油路(2)的第二工作油路段连接于所述第一换向阀的所述第二工作油口(106)； 所述第一工作油路(2)分别连接至所述第二初级顺序阀(93)的液控端和所述第二次级顺序阀(94)的液控端，所述第二初级顺序阀(93)的液控开启压力小于所述第二次级顺序阀(94)的的液控开启压力，且所述第二次级顺序阀(94)的进油口通过所述第二工作油路的第一工作油路段(100)连接至对应的所述液压执行元件的第二油口，所述第二工作油路的第一工作油路段(100)还分别与所述第二次级顺序阀(94)的液控端和第二初级顺序阀(93)的液控端连接，所述第二次级顺序阀(94)的出油口连接于所述第二初级顺序阀(93)的进油口，该第二初级顺序阀(93)的出油口经由所述第二工作油路的第二工作油路段连接于所述第一换向阀的所述第三工作油口(107)； 所述双级微调平衡阀组(9)还包括第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀的正向油口连接至所述第一工作油路(2)的第二工作油路段，所述第一单向阀的反向油口连接至所述第一工作油路的第一工作油路段(97)，所述第二单向阀的正向油口连接至所述第二工作油路(3)的第二工作油路段，所述第二单向阀的反向油口连接至所述第二工作油路的第二工作油路段(100)。
10.根据权利要求9所述的上车液压系统，其特征在于，所述至少两个液压执行元件中的一个液压执行元件为臂架伸缩油缸(10)，所述双级微调平衡阀组(9)设置在该臂架伸缩油缸(10)对应的换向控制回路中的第一工作油路⑵和第二工作油路(3)上。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的上车液压系统，其特征在于，所述第一工作油路(2)和第二工作油路(3)中的一者上设置有单向平衡阀(11)，该单向平衡阀(11)包括一级阀芯(111)、二级阀芯(112)和与所述二级阀芯(112)的一端连接的复位弹簧，所述二级阀芯(112)能够切换为使得该二级阀芯(112)与该二级阀芯(112)的阀体相配合而形成单向导通油路和节流油路，所述第一工作油路(2)和第二工作油路(3)中的另一者通过单向平衡阀第一中间油路(113)连接至所述一级阀芯(111)的液控端，所述单向平衡阀第一中间油路(113)上设置有第一节流阀，该单向平衡阀第一中间油路(113)的位于所述第一节流阀与所述一级阀芯(111)的液控端之间的部分通过单向平衡阀第二中间油路(114)连接至所述二级阀芯(112)的液控端，且所述单向平衡阀第二中间油路(114)上设置有第二节流阀，所述单向平衡阀(11)的位于所述一级阀芯(111)的液控端的位置设置有弹性限位力矩单元，以能够使液压油经过所述单向平衡阀第一中间油路(113)作用于该弹性限位力矩单元而克服该弹性限位力矩单元的预设弹性力推动所述第一阀芯(111)带动所述二级阀芯(112)部分行程地切换动作，所述一级阀芯(111)的液控端的能够克服所述弹性限位力矩单元的预设弹性力而推动该第一阀芯(111)的所需最小油压小于所述二级阀芯(112)的液控端的能够推动该二级阀芯的所需最小油压，当液压油通过所述弹性限位力矩单元推动所述第一阀芯(111)或者通过所述单向平衡阀第二中间油路(114)推动所述二级阀芯(112)时，所述阀体与所述二级阀芯(112)形成节流油路，以使得所述执行元件通过所述节流油路与所述第一工作油路(2)和第二工作油路(3)中的所述一者连接，当没有液压油通过所述弹性限位力矩单元推动所述第一阀芯(111)或者通过所述单向平衡阀第二中间油路(114)作用于所述二级阀芯(112)时，所述阀体与所述二级阀芯(112)在所述复位弹簧的作用下复位从而形成单向导通油路，以使得对应的所述液压执行元件通过所述单向导通油路与所述第一工作油路(2)和第二工作油路(3)中的所述一者连接，且所述单向导通油路设置为使液压油能够从所述第一工作油路(2)和第二工作油路(3)中的所述一者单向地流动至所述对应的液压执行元件。
12.根据权利要求11所述的上车液压系统，其特征在于，所述弹性限位力矩单元包括彼此连接的拉伸弹簧和推球，该拉伸弹簧的两端分别连接于所述单向平衡阀(11)的容纳所述一级阀芯(111)的阀体和所述推球上，所述一级阀芯(111)的阀体形成有止挡台，以使得当所述推球克服所述拉伸弹簧的弹性力而推动所述第一阀芯(111)带动所述二级阀芯(112)到达预定的部分行程时，所述推球被所述止挡台止挡，且所述推球与所述止挡台密封贴合以将所述第一阀芯(111)密封在所述一级阀芯(111)的阀体中。
13.根据权利要求11所述的上车液压系统，其特征在于，所述单向平衡阀(11)包括分别与所述第一工作油路(2)和所述二级阀芯(112)的液控端连接的单向平衡阀第三中间油路(115)，该单向平衡阀第三中间油路(115)上设置有单向平衡阀第三中间油路单向阀(116)，所述单向平衡阀第三中间油路单向阀(116)的正向端口连接至所述二级阀芯(112)的液控端，反向端口连接至所述第一工作油路(2)。
14.根据权利要求11所述的上车液压系统，其特征在于，所述复位弹簧的弹簧腔连接至执行元件连接油路，该执行元件连接油路连接所述单向平衡阀(11)和所述对应的液压执行元件。
15.根据权利要求11所述的上车液压系统，其特征在于，所述至少两个所述液压执行元件中的一个液压执行元件为臂架变幅油缸(12)，所述单向平衡阀(11)设置在与所述臂架变幅油缸(12)的无杆腔连接的所述第一工作油路上。
16.根据权利要求1至7中任一项所述的上车液压系统，其特征在于，所述至少两个液压执行元件中的一个液压执行元件为转台回转马达(13)，所述主进油油路(4)和主回油油路(5)通过先导阀(14)、第二换向阀(15)和单向阻尼阀(16)连接至所述转台回转马达(13)的制动油缸，所述先导阀(14)能够将所述主进油油路(4)的液压油的压力减小后供应至所述制动油缸。
17.根据权利要求1至7中任一项所述的上车液压系统，其特征在于，所述第一工作油路(2)和第二工作油路(3)还分别通过溢流工作油路(17)连接至油箱。
18.根据权利要求1至7中任意一项所述的上车液压系统，其特征在于，所述主进油油路(4)分别连接有主供油泵(18)和应急泵(19)。
19.一种工程机械，其特征在于，该工程机械包括根据权利要求1至18中任意一项所述的上车液压系统。
【文档编号】F15B13/02GK104235102SQ201410448213
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月4日 优先权日:2014年9月4日
【发明者】张全富, 李武, 刘荣 申请人:中联重科股份有限公司