切换阀、切换液压系统以及起重机的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种切换阀、切换液压系统以及起重机。
【背景技术】
[0002]在工程机械领域中，起重机是一种常用的吊装工程机械设备，随着技术的不断进步，起重机朝着轻量化、智能化的方向快速发展，因此需要要求技术人员在设计过程中时刻秉承轻量化的设计理念。液压系统作为起重机的核心部件之一，也要求液压系统力求简洁，所用元件数量少、重量轻。
[0003]起重机液压系统从作用上分为上车液压系统和下车液压系统。上车液压系统主要在起重机作业时使用，包括变幅系统、伸缩系统、卷扬系统、回转系统、辅助系统等；下车液压系统主要是行驶状态使用，主要包括支腿系统、悬挂系统、转向系统、散热系统等。
[0004]起重机液压系统从原理上分为开式系统和闭式系统两种，开式系统的油路是液压泵从油箱吸油，经控制阀到执行元件，执行元件排出的油液返回油箱，油液可以在油箱中冷却，是液压系统常用的方式。闭式系统的油路是液压泵将油液输入执行元件进油口，执行元件排出的油液直接供给液压泵的吸油口，多采用变量泵换向，该回路机构紧凑，但散热条件差，需设补油回路以补充回路中的泄漏。百吨级以下的起重机主要采用的是开式系统，即一个或多个主泵供伸缩、变幅、卷扬、回转等系统动作。而百吨级以上的产品主要采用开式系统与闭式系统并存的方式，开式系统主要用在伸缩、变幅及辅助回路中，而闭式系统主要应用在回转系统、卷扬系统(包括主卷扬系统、副卷扬系统、塔臂卷扬系统)。然而闭式系统一般是一个泵对应一个动作，这样就导致整个液压系统中泵的数量较多，以某吨位为例，上车液压系统多达9个泵。
[0005]现有的起重机卷扬和回转系统如图1所示，分别采用独立的闭式系统。其中，为保证卷扬系统有更宽的调速范围，卷扬马达大部分为变量马达，而回转系统因为需要有更好地微动性则主要是定量马达。在图1中，al、a2均为闭式泵，a3为卷扬马达、a4为回转马达，a5、a6均为制动器，a7为制动器控制阀，a8为缓冲阀、a9为滑转阀。闭式泵I直接驱动卷扬马达a3，从而实现副卷(塔臂卷扬)动作，且闭式泵al不参与其它系统工作。而闭式泵a2则单独直接驱动回转马达a4，从而实现回转动作，闭式泵a2同样不参与其它系统工作。
[0006]因此现有的起重机液压系统至少存在以下技术缺陷:
[0007](I)回转和副卷(塔臂卷扬)分别采用不同的泵驱动，泵数量多、体积大，导致整车重量重。
[0008](2)泵组处泵的数量较多，泵组附件的管路连接困难较大，连接管路复杂，导致液压系统成本高。
【发明内容】
[0009]为克服以上技术缺陷，本发明解决的技术问题是提供一种切换阀，该切换阀能够使得一个闭式泵在起重机至少两个闭式系统之间切换，减少液压系统泵的数量，降低液压系统的成本和整车重量。
[0010]为解决上述技术问题，本发明提供了一种切换阀，具有工作进油口和工作回油口，该切换阀包括至少两组成对的阀门油口，每组成对的阀门油口与工作进油口和工作回油口之间设有成对的插装阀，通过控制插装阀的启闭，使得工作进油口和工作回油口能够在与至少两组成对的阀门油口的连通之间切换。
[0011 ] 在该基本的技术方案中，通过控制设置在每组成对的阀门油口与工作进油口和工作回油口之间的插装阀，利用插装阀的启闭来通断工作进油口和工作回油口与至少两组成对的阀门油口的连通，实现了一个系统液压泵在与至少两个闭式系统的连通之间平稳地切换，相较于现有的通过对不同的闭式系统设置各自对应的液压系统泵的供油方式，减少了液压系统泵的数量，大大降低了液压系统的成本和整车重量。而且插装阀通断油路的稳定性高，使得切换阀具有较高的可靠性。
[0012]进一步地，切换阀还包括用于控制插装阀启闭的控制油路和用于改变控制油路走向的换向阀，通过换向阀来改变控制油路的走向以实现控制插装阀的启闭。
[0013]在该改进的技术方案中，利用换向阀来改变控制油路的走向继而实现控制不同插装阀的启闭，便捷地实现了工作进油口和工作回油口在与至少两组成对的阀门油口的连通之间切换。
[0014]进一步地，控制油路包括用于在切换过程中对插装阀的控制口分别进行供油和泄压的供油油路和泄压油路。
[0015]在该改进的技术方案中，供油油路对插装阀的控制口供油以关闭插装阀使得油路断开，泄压油路对插装阀的控制口泄压以使得压力油能够开启插装阀，继而使得油路开通。
[0016]进一步地，工作进油口与供油油路相通，通过工作进油口供油和换向阀换向以实现控制插装阀的启闭。
[0017]在该改进的技术方案中，通过工作进油口与供油油路相通，使得进入工作进油口的压力油来提供控制油路的油压，减少了设置外控油路来控制插装阀的启闭，简化了切换阀的结构。
[0018]进一步地，切换阀还包括进油单向阀和回油单向阀，工作进油口和工作回油口分别与进油单向阀和回油单向阀的进油口相通，供油油路与进油单向阀和回油单向阀的回油口相通。
[0019]在该改进的技术方案中，通过在工作进油口和工作回油口分别设置进油单向阀和回油单向阀，实现了工作进油口和工作回油口能够互换，大大提升了切换阀的适用性。
[0020]优选地，供油油路通过分流点向成对的插装阀对应的控制油路供油，分流点位于换向阀之前或之后。
[0021]在该优选的技术方案中，通过在换向阀之前的控制油路上设置分流点，能够满足不同的切换需求；通过在换向阀之后的控制油路上设置分流点，能够减少换向阀的数量，进一步简化了切换阀的结构。
[0022]进一步地，切换阀还包括设置在插装阀的控制口上的控制阻尼。
[0023]在该改进的技术方案中，控制阻尼能够改善插装阀启闭的动态特性，使得插装阀动作平稳，进一步提高了切换阀的可靠稳定性。
[0024]本发明还提供了一种切换液压系统，该切换液压系统具有上述的切换阀。
[0025]在该基本的技术方案中，具有上述的切换阀的切换液压系统相应地具有上述有益的技术效果。
[0026]优选地，切换液压系统包括闭式泵、卷扬马达以及回转马达，卷扬马达和回转马达的马达进油口和马达回油口分别与切换阀的两组成对的阀门油口相通。
[0027]在该优选的技术方案中，切换阀的两组成对的阀门油口分别与卷扬马达和回转马达的马达进油口和马达回油口相通，使得一个闭式泵能够分别对卷扬马达和回转马达供油，减少了闭式泵的数量，使得液压系统的成本大大降低。
[0028]本发明还进一步地提供了一种起重机，该起重机具有上述的切换液压系统。
[0029]在该基本的技术方案中，具有上述的切换液压系统的起重机相应地也具有上述有益的技术效果。
[0030]由此，基于上述技术方案，本发明提供了一种切换阀，该切换阀通过控制插装阀的启闭来通断工作进油口和工作回油口与至少两组成对的阀门油口的连通，平稳地实现了一个系统液压泵在与至少两个闭式系统的连通之间切换，减少了液压系统泵的数量，大大降低了液压系统的成本和整车重量，具有较高的可靠性。进一步地，通过工作进油口与供油油路相通，使得工作进油口能够给控制油路供油，优化了插装阀启闭的控制方式，进一步地简化了切换阀的结构。本发明提供的切换液压系统和起重机相应地也具有上述有益效果。
【附图说明】
[0031]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明仅用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0032]图1为现有的现有起重机卷扬和回转系统的结构示意图；
[0033]图2为本发明切换阀一实施例在第一切换模式下的结构不意图；
[0034]图3为本发明切换阀一实施例在第二切换模式下的结构示意图；
[0035]图4为本发明切换阀另一实施例在换向阀不得电时的结构示意图；
[0036]图5为本发明切换阀另一实施例在换向阀得电时的结构示意图；
[0037]图6为本发明切换阀再一实施例在换向阀不得电时的结构示意图；
[0038]图7为本发明切换阀再一实施例在换向阀得电时的结构示意图；
[0039]图8为本发明切换阀一改进实施例在换向阀不得电时的结构示意图；
[0040]图9为本发明切换阀一改进实施例在换向阀得电时的结构示意图；
[0041]图10为本发明切换液压系统实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0042]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
[0043]本发明的【具体实施方式】是为了便于对本发明的构思、所解决的技术问题、构成技术方案的技术特征和带来的技术效果有更进一步的说明。需要说明的是，对于这些实施方式的说明并不构成对本发明的限定。此外，下面所述的本发明的实施方式中涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0044]由于现有的起重机液压系统分别采用不同的泵驱动，泵数量多、体积大，导致液压系统成本高，整车重量重，本发明设计了一种切换阀，该切换阀通过控制插装阀的启闭来通断工作进油口和工作回油口与至少两组成对的阀门油口的连通，平稳地实现了一个系统液压泵在与至少两个闭式系统的连通之间切换，减少了液压系统泵的数量，大大降低了液压系统的成本和整车重量，具有较高的可靠性。
[0045]在本发明的一个示意性的实施例中，如图2和图3所示，切换阀具有工作进油口 P和工作回油口 T，其包括第一组阀门油口 [Al，A2]和第二组阀门油口 [BI，B2]两组成对的阀门油口以及分别与工作进油口 P和工作回油口 T连通的进油测压口 Mp和回油测压口 Μτ，第一组阀门油口 [Al，A2]具有第一阀门进油口 Al和第一阀门回油口 A2，第二组阀门油口[BLB2]具有第二阀门进油口 BI和第二阀门回油口 B2，工作进油口 P分别与第二阀门进油口 BI和第一阀门进油口 Al之间设有第一插装阀Cl和第二插装阀C2，工作回油口 T分别与第二阀门回油口 B2和第一阀门回油口 A2之间设有第三插装阀C3和第四插装阀C4，如图2所示，通过对控制口供油使得第一插装阀Cl和第三插装阀C3关闭，第二插