液压系统及消防车的制作方法

本发明涉及抢险救援装备技术领域，具体地涉及一种液压系统和消防车。

背景技术：

消防车在实际使用中要实现多种功能，在消防车上会配置各类救援设备,如吊机、发电机、升降照明灯、绞盘、液压破拆工具等，在地震、车祸等场所为救援需要对车辆、建筑物等实现破拆功能，需要配置液压剪扩钳、液压顶杆、液压剪切钳等液压破拆工具，目前，这些工具的驱动是采用的不同的动力源，造成了一台消防车上存在多种动力源，多种动力源就会占用更多的空间，这样会降低消防车上的存储空间，不利于救援器材的装载，降低了消防车的使用功能，同时也给操作以及维护等带来诸多不便以及增加多余的开支。

技术实现要素：

本发明的目的是为了克服现有技术存在的在为实现不同的抢险救援功能在消防车上采取配置多种动力源，多种动力源要占用更大的空间，从而导致减小了消防车上的存储救援器材的空间，进而降低了消防车的使用功能，同时采用多种动力源也给操作以及维护等带来诸多不便以及增加多余的开支的问题，提供一种液压系统，该液压系统具有只利用一个动力源就能驱动多种救援设备的功能。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种液压系统，所述液压系统包括动力单元、控制单元和执行单元；所述控制单元设置在所述动力单元和所述控制单元之间的油路上；所述执行单元包括多个不同的执行机构；所述液压系统采用一个动力单元能够驱动至少两个不同的执行机构。

进一步的，所述控制单元包括具有增压功能的第二控制阀；所述执行机构包括具有破拆功能的第一执行机构；所述第一执行机构通过所述第二控制阀连通所述动力单元。

进一步的，所述控制单元包括用于控制所述执行机构的供油方向的多个方向控制阀；所述方向控制阀包括设置在所述第一执行机构和所述动力单元之间的用于控制所述第一执行机构的供油方向的第一控制阀；所述第二控制阀连接在所述第一控制阀和所述第一执行机构之间的油路上。

进一步的，所述执行单元包括第二执行机构；所述方向控制阀还包括用于控制所述连接在所述第二执行机构的供油方向的和所述动力单元之间用于控制所述第二执行机构动作的第六控制阀。

进一步的，所述执行单元包括第四执行机构；所述方向控制阀还包括连接在所述第四执行机构和所述动力单元之间用于控制通往所述第四执行机构的供油方向的第八控制阀。

进一步的，所述液压系统还包括用于限压使通往所述执行单元的油压符合要求的第三控制阀；所述第三控制阀的进油口连接在从所述动力单元出来的主油路上；所述第三控制阀的出油口连通油缸。

进一步的，所述液压系统还包括从所述第一控制阀的工作油口通往所述第二控制阀的a油路和b油路；所述控制单元包括连接在所述a油路和所述b油路之间用于引出所述a油路和所述b油路二者中一者的第四控制阀。

进一步的，所述液压系统还包括用于限制所述第一执行机构的工作压力的第五控制阀；所述第五控制阀的进油口连通所述第四控制阀的出油口，所述第五控制阀的出油口连通油缸。

进一步的，所述第八控制阀、所述第一控制阀和所述第六控制阀采用相同的方向控制阀并且并联在所述动力单元和所述执行单元之间。

进一步的，所述执行单元包括第三执行机构；所述方向控制阀还包括用于控制连接在所述第三执行机构和所述动力单元之间用于控制所述第三执行机构的供油方向的第七控制阀。

进一步的，所述第七控制阀、所述第八控制阀、所述第一控制阀和所述第六控制阀均采用相同结构的六位三通换向阀，所述第七控制阀、所述第八控制阀、所述第一控制阀和所述第六控制阀的中位均接通时，从所述动力单元的出油口排出的压力油能够通过所述六位三通换向阀的中位直接回油至油箱。

进一步的，所述液压系统还包括节流阀，所述节流阀连接在所述动力单元的出油口和所述第七控制阀的进油口之间的油路上；所述动力单元包括反馈油口，所述第七控制阀的出油口连通所述动力单元的反馈油口。

进一步的，所述液压系统包括多个用于逐级比较并引出高压油路的梭阀；所述多个梭阀中的一个梭阀的出油口连接所述动力单元的反馈油口。

本发明第二方面提供一种消防车，所述消防车包括以上所述的液压系统。

通过上述技术方案，通过在一个动力单元和包括多个执行机构的执行单元之间设置控制单元达到采用一个动力单元驱动至少两个不同的执行机构的目的；通过这种液压系统克服了现有技术中存在的采用多种动力源来驱动多种执行机构存在的给操作及维护等带来的不便以及增加多余开支的问题并同时节约了空间。

附图说明

图1是本申请一种具体实施方式的液压系统图；

图2是本申请第二种具体实施方式的液压系统图。

附图标记说明

1-动力单元；2-控制单元；3-执行单元；31-第一执行机构；32-第二执行机构；33-第三执行机构；34-第四执行机构；35-液压发电机；21-第一控制阀；22-第二控制阀；23-第三控制阀；24-第四控制阀；25-第五控制阀；26-第六控制阀；27-第七控制阀；28-第八控制阀；29-节流阀；210-第九控制阀；313-液压剪切钳；312-液压顶杆；311-液压剪扩钳。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

在本发明中，需要理解的是，术语“背离”、“朝向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系与实际使用的方位或位置关系相对应；“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外；仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指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的限制。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。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。

如图1所示，本申请公开一种液压系统，所述液压系统包括动力单元1、控制单元2和执行单元3；所述控制单元2设置在所述动力单元1和所述控制单元2之间的油路上；所述执行单元3包括多个不同的执行机构；所述液压系统采用一个动力单元1能够驱动至少两个不同的执行机构。通过在一个动力单元1和包括多个执行机构的执行单元3之间设置控制单元2达到采用一个动力单元1驱动至少两个不同的执行机构的目的；通过这种液压系统克服了现有技术中存在的采用多种动力源来驱动多种执行机构存在的给操作及维护等带来的不便以及增加多余开支的问题并同时节约了空间。

优选地，所述控制单元2包括具有增压功能的第二控制阀22；所述执行机构包括具有破拆功能的第一执行机构31；所述第一执行机构31通过所述第二控制阀22连通所述动力单元1。其中，所述第二控制阀22可采用例如增压器,为从所述第一控制阀21出来的压力油进一步增压，以满足第一执行机构31在执行破拆的时候所需要的工作压力。所述第一执行机构31可包括例如液压剪扩钳311、液压顶杆312和液压剪切钳313等需要更高工作压力的一个或者多个不同的个体。其中，所述液压剪扩钳311是集剪切与扩张两种功能于一体的抢险救援作业设备。特别是对于在例如地震倒塌的房子，发生车祸的汽车等狭小空间进行抢险救援时发挥巨大的作用。液压顶杆312撑顶力大、重量轻，可以满足抢险救援中的撑顶动作。液压剪切钳313剪切能力强，张开闭合耗时短，主要用于剪切抢险救援过程中需要破拆的障碍物，加速抢险救援进程。

为了不频繁启动动力单元1来控制执行单元3的启动和停止，这样不仅麻烦而且严重损坏所述动力单元1的寿命。

优选地，所述控制单元2包括用于控制所述执行机构的供油方向的多个方向控制阀；所述方向控制阀包括设置在所述第一执行机构31和所述动力单元1之间的用于控制所述第一执行机构31的供油方向的第一控制阀21；所述第二控制阀22连接在所述第一控制阀21和所述第一执行机构31之间的油路上。通过操纵第一控制阀21可以控制通往第一执行机构31的压力油的供油方向，进而控制所述第一执行机构31的动作。

第一执行机构31工作的时候需要较高的压力，因此设置为增压器的所述第二控制阀22，从所述第一控制阀21流过来的压力油经过所述增压器的进一步加压供给所述第一执行机构31以满足破拆工作的要求。

进一步优选地，所述控制单元2能够保证在所述执行单元3停止工作的时候所述动力单元1正常工作以避免控制单元2在变换工作位的时候频繁启动和关闭动力单元1，这样，有利于延长动力单元1的寿命。

执行单元3可包括多个不同的执行机构，用于在例如抢险救援及消防过程中执行不同的工作。

优选地，所述执行单元3包括第二执行机构32；所述方向控制阀还包括用于控制所述连接在所述第二执行机构32的供油方向的和所述动力单元1之间用于控制所述第二执行机构32动作的第六控制阀26。

其中，所述第二执行机构32可为吊机，用于接送高处的人或物，例如在救援的时候，通过该吊机可以将高处的人或物取下，也可以将救援人员送往高处开展救援工作。

优选地，所述执行单元3包括第四执行机构34；所述方向控制阀还包括连接在所述第四执行机构34和所述动力单元1之间用于控制通往所述第四执行机构34的供油方向的第八控制阀28。所述第四执行机构34可为液压绞盘，通过液压绞盘能救开展例如清障、拖拉物品、安装设施等拖拽的作业。

优选地，所述液压系统还包括用于限压使通往所述执行单元3的油压符合要求的第三控制阀23；所述第三控制阀23的进油口连接在从所述动力单元1出来的主油路上；所述第三控制阀23的出油口连通油缸。通过设置所述第三控制阀23可以限制所述动力单元1的输出压力，起到保护液压系统的作用。

优选地，所述液压系统还包括从所述第一控制阀21的工作油口通往所述第二控制阀22的a油路和b油路；所述控制单元2包括连接在所述a油路和所述b油路之间用于引出所述a油路和所述b油路二者中一者的第四控制阀24。所述第四控制阀24采用梭阀；通过所述梭阀能够将所述a油路和所述b油路二者中的压力较高的一者引出。这样，有利于控制通往所述第一执行机构31的最高压力。所述第一执行机构31包括例如液压剪扩钳311、液压顶杆312和液压剪切钳313；当所述液压剪扩钳311、所述液压顶杆312和所述液压剪切钳313三者同时关闭的时候，由于该梭阀的存在，可以引出所述a油路和所述b油路二者中的高压油路并进行泄压，从而保护所述液压系统。

进一步优选地，所述液压剪扩钳311、所述液压顶杆312和所述液压剪切钳313自带开关结构，这样，能够使例如救援人员根据实际工作情况决定开启或关闭三者中的一种或多种。

优选地，所述液压系统还包括用于限制所述第一执行机构31的工作压力的第五控制阀25；所述第五控制阀25的进油口连通所述第四控制阀24的出油口，所述第五控制阀25的出油口连通油缸。通过该溢流阀能够控制所述a油路和所述b油路二者中的最高工作压力，从而限制通往第二控制阀22的最高压力，进而保护所述第一执行机构31。

优选地，所述第八控制阀28、所述第一控制阀21和所述第六控制阀26采用相同的方向控制阀并且并联在所述动力单元1和所述执行单元3之间。所述第八控制阀28、所述第一控制阀21和所述第六控制阀26分别相连的各个执行机构，均可以从不同的方向进油，这样设置有利于控制阀的选型及维护。

优选地，所述执行单元3包括第三执行机构33；所述方向控制阀还包括用于控制连接在所述第三执行机构33和所述动力单元1之间用于控制所述第三执行机构33的供油方向的第七控制阀27。

所述第七控制阀27根据与其连接的执行机构的工作情况，可采用与所述第八控制阀28、所述第一控制阀21和所述第六控制阀26结构相同或结构不同的方向控制阀。

例如，所述第三执行机构33采用有利于在黑暗场所中开展工作利用如图1-2中的液压发电机35发电的照明工具，液压发电机35发电所以，此时连接液压发电机35可以采用一个方向旋转进行发电，此时第七控制阀27可以采用具有开关功能的两位两通阀。

优选地，所述第七控制阀27、所述第八控制阀28、所述第一控制阀21和所述第六控制阀26均采用相同结构的六位三通换向阀，所述第七控制阀27、所述第八控制阀28、所述第一控制阀21和所述第六控制阀26的中位均接通时，从所述动力单元1的出油口排出的压力油能够通过所述六位三通换向阀的中位直接回油至油箱。这样，在动力单元1启动后，无论执行单元3中的不同执行机构是否工作，或者是在工作状态下进行切换工作状态时不会对动力单元1产生较大的冲击。其中，所述七控制阀27、所述第八控制阀28、所述第一控制阀21和所述第六控制阀26、第三控制阀23可做成分别独立的个体，也可以做成一个模块，形成一体的换向控制阀组。进一步优选地，所述七控制阀27、所述第八控制阀28、所述第一控制阀21和所述第六控制阀26以及第三控制阀23组成一体的换向控制阀组，所述执行单元3的不同执行机构连接在该换向控制阀组的不同工作油口上，所述执行单元3的出油口连通该换向控制阀组的进油口，该换向控制阀组的回油口直接连通油箱。此时，对应的所述动力单元1可采用输出流量不变的定量泵，使用定量泵，有利于保持液压系统的压力平稳。

在如图1所示的液压系统中，所述第六控制阀26的进油口连通所述动力单元1；所述第六控制阀26的回油口连通油箱；所述第六控制阀26的工作油口通往所述第二执行机构32；所述第七控制阀27的进油口连通所述动力单元1；所述第七控制阀27的回油口连通油箱；所述第七控制阀27的工作油口通往所述第三执行机构33；所述第八控制阀28的进油口连通所述动力单元1；所述第八控制阀28的回油口连通油箱；所述第八控制阀28的工作油口通往所述第四执行机构34。

为了更好的节能并尽可能的降低成本，如图2所示，所述动力单元1可采用变量泵。该变量泵的输出流量可以根据所述执行单元3的工作阻力的大小自动地调节动力单元1的输出流量。

其中，所述第七控制阀27、所述第八控制阀28、所述第一控制阀21和所述第六控制阀26可采用不同结构的换向阀，例如，所述第一控制阀21、所述第六控制阀26、所述第八控制阀28采用相同结构的并联的三位四通换向阀，三位四通换向阀适用于工作完毕后还存在需要恢复原始状态的执行机构，例如，液压顶杆312在顶升的时候需要液压顶杆312的顶杆伸出，当工作结束后，所述液压顶杆312的顶杆需要缩回原来的位置，此时压力油的流动方向需要与液压顶杆312的顶杆伸出时的方向相反。

所述第七控制阀27采用两位两通换向阀，其中，与所述第七控制阀27连接的第三执行机构33可以是仅仅需要开关，不需要改变压力油的流通方向的个体。

优选地，所述液压系统还包括节流阀29，所述节流阀29连接在所述动力单元1的出油口和所述第七控制阀27的进油口之间的油路上；所述动力单元1包括反馈油口，所述第七控制阀27的出油口连通所述动力单元1的反馈油口。其中，节流阀29采用拥有较大节流口的节流阀以在所述动力单元1的出口和所述第七控制阀27的进油口之间形成微小的压差，这样，所述第七控制阀27和所述节流阀29组成的负载敏感回路能够将所述液压系统中的压力变化反馈给所述动力单元1。所述液压系统还包括设置为溢流阀的第九控制阀210，所述第九控制阀210的高压油口连通所述第七控制阀27的出油口。其中，所述节流阀29、第九控制阀210以及第七控制阀27可以选择通过外部油管连接的分别独立的个体，也可以做成一体结构，进一步优选地，所述节流阀29、第九控制阀210以及第七控制阀27设置为一体结构，形成压力敏感控制阀组，这样，一方面方便安装和维护，另一方面结构更紧凑，有利于节约空间。

为了进步一优化所述液压系统的节能效果。

优选地，所述液压系统包括多个用于逐级比较并引出高压油路的梭阀；所述多个梭阀中的一个梭阀的出油口连接所述动力单元1的反馈油口。其中，通往所述第四执行机构34的两支工作油路中连接有用于比较并引出该两支工作油路中较高的一支工作油路的一号梭阀；

通往所述第二执行机构32的两支工作油路中连接有用于比较并引出该两支工作油路中较高的一支工作油路的二号梭阀；

通往所述第一执行机构31的两支工作油路中连接的第四控制阀24为三号梭阀；

连接在所述一号梭阀的出油口和所述二号梭阀的出油口之间的四号梭阀，所述四号梭阀用于比较并引出所述一号梭阀的出油口和所述二号梭阀的出油口中压力较高的一者；

连接在所述四号梭阀的出油口和所述三号梭阀的出油口间的五号梭阀所述五号梭阀用于比较并引出所述四号梭阀的出油口和所述三号梭阀的出油口中压力较高的一者；

连接在所述五号梭阀的出油口和所述压力敏感控制阀组的反馈油口之间并引出其中的高压者的六号梭阀；

所述六号梭阀的出油口连通所述变量泵的反馈油口。这样，通过逐级比较引出所述执行机构中负荷最大的一路反馈给所述变量泵，变量泵根据该反馈信号改变流量，达到节能的效果。

在上述液压系统中，控制单元2可采用将第二控制阀22和其他的控制阀做成一个一体的模块，该模块的进油口连通动力单元1，执行单元3中的不同执行机构通过连接该模块上对应的工作油口，这样，结构就更集中。

本发明第二方面提供一种消防车，所述抢险救援消防车包括以上所述的液压系统。

所述消防车包括以上所述的液压系统。，所述消防车所具备的的技术优势通所述液压系统，在此不在赘述。

第一种具体实施方式中，如图1所示，所述动力单元1采用定量泵，所述第一控制阀21、第六控制阀26第七控制阀27第八控制阀28采用相同的三位六通换向阀，其中，第一执行机构31包括液压剪扩钳311和液压顶杆312以及液压剪切钳313以适应抢险救援中的剪切、扩张以及边剪切边扩张等操作；所述第一控制阀21用于控制通往液压剪扩钳311和液压顶杆312以及液压剪切钳313的压力油的流向。其中，所述液压剪扩钳311和液压顶杆312以及液压剪切钳313各自带有开关，这样，在抢险救援的时候，救援者和操纵所述消防车的司机为不同的人，通过司机来控制所述消防车上的执行单元3是否供油及供油方向，通过救援者来决定执行单元3是否工作。所述第三控制阀23的进油口连接在从所述该定量泵出来的主油路上；所述第三控制阀23的出油口连通油缸，所述第三控制阀23采用溢流阀。该溢流阀和第一控制阀21、第六控制阀26第七控制阀27第八控制阀28组成结构更紧凑，安装和维护方便，有利于节约空间压力敏感控制阀组。由于执行单元3中的执行机构不同，每个执行机构的工作压力不同，其中，第一执行机构31需要的压力较高，这样，为了满足第一执行机构31的压力要求，在所述压力敏感控制阀组和第一执行机构31之间设置为增压器的第二控制阀22来为第一执行机构31提供足够的工作压力。在第一控制阀21通往该增压器的工作油a油路和b油路之间连接有为梭阀的第四控制阀24，通过该梭阀引出工作油a油路和b油路中的的压力较高者，在所述梭阀的出油口和油缸之间连接有为溢流阀的第五控制阀25，通过该溢流阀能够限制通往该增压器的压力油的最高压力，从而保护第一执行机构31。在本消防车中，其中，所述第二执行机构32为吊机，用于接送高处的人或物。所述第三执行机构33为照明工具，所述照明工具包括升降照明灯和利用压力油为所述升降照明灯发电的液压发电机35，通过设置照明工具，有利于在夜间或者在黑暗场所中开展工作。该液压发电机35除了为升降照明灯供电还可以带动需要电驱动的其他设备。所述第四执行机构34为液压绞盘，通过液压绞盘能够开展例如清障、拖拉物品、安装设施等拖拽的作业。

在第二种具体实施方式中，如图2所示，所述执行单元3与第一种具体实施方式中的执行单元3相同。

不同的是，所述动力单元1采用具有反馈油口的变量泵，该变量泵的输出流量可以根据所述执行单元3的工作阻力的大小自动地调节该变量泵的输出流量。

所述液压系统包括所述第一控制阀21、所述第二控制阀22、第三控制阀23、所述第四控制阀24、第五控制阀25、所述第六控制阀26第七控制阀27、所述第八控制阀28。

其中，所述第一控制阀21、所述第六控制阀26、所述第八控制阀28采用相同结构的并联的三位四通换向阀。

所述第七控制阀27采用两位两通换向阀，与所述第七控制阀27连接的液压发电机35可以从一个方向输入压力油进行发电，当不需要发电的时候停止输入压力油则可。

所述液压系统还包括节流阀29，所述节流阀29连接在所述该变量泵的出油口和所述第七控制阀27的进油口之间的油路上；所述第七控制阀27的出油口连通所述该变量泵的反馈油口。其中，节流阀29采用拥有较大节流口的节流阀以在所述该变量泵的出口和所述第七控制阀27的进油口之间形成微小的压差，所述液压系统还包括设置为溢流阀的第九控制阀210，所述第九控制阀210的高压油口连通所述第七控制阀27的出油口。其中，所述节流阀29、第九控制阀210以及第七控制阀27设置为一体结构，形成压力敏感控制阀组。

所述液压系统还包括通往所述第四执行机构34的两支工作油路中连接有用于比较并引出该两支工作油路中较高的一支工作油路的一号梭阀；

通往所述第二执行机构32的两支工作油路中连接有用于比较并引出该两支工作油路中较高的一支工作油路的二号梭阀；

通往所述第一执行机构31的两支工作油路中连接的第四控制阀24为三号梭阀；

所述一号梭阀的出油口和所述二号梭阀的出油口之间连接有四号梭阀，以比较并引出所述一号梭阀的出油口和所述二号梭阀的出油口中压力较高的一者；所述四号梭阀的出油口和所述三号梭阀的出油口间连接有五号梭阀用于比较并引出所述四号梭阀的出油口和所述三号梭阀的出油口中压力较高的一者；所述六号梭阀连接在所述五号梭阀的出油口和所述压力敏感控制阀组的反馈油口之间并引出其中的高压者，

所述六号梭阀的出油口连通所述变量泵的反馈油口，这样，通过逐级比较引出所述执行机构中负荷最大的一路反馈给该变量泵，该变量泵根据该反馈信号改变流量，从而达到节能的效果。

其中，所述第三控制阀23、第五控制阀25、第一控制阀21、第六控制阀26、第八控制阀28、为三号梭阀的第四控制阀24以及以一号梭阀、二号梭阀、四号梭阀、五号梭阀组成一体的换向控制阀组。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。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，例如，可以将液压系统改变为改为气动系统，对应的液压元器件改为气压元器件。包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合，例如第一执行机构可以包括除液压剪扩钳、液压顶杆和液压剪切钳之外的更多工具，当然也可只包括这三者中的至少一者。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。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。