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油缸安全保护系统、保护方法、液压系统及作业机械

文献发布时间:2024-04-18 19:59:31


油缸安全保护系统、保护方法、液压系统及作业机械

技术领域

本发明涉及液压系统技术领域,尤其涉及一种油缸安全保护系统、保护方法、液压系统及作业机械。

背景技术

随着作业机械多元化的应用发展,作业机械结构趋于精细化、人性化、方便运维等方面发展。例如,以微小型挖掘机为例,现阶段的微小型挖掘机的偏摆油缸,当在做回转动作时,由于惯性作用,偏摆油缸有一个向外伸出的趋势;当多路阀中位时,多路阀通常存在一定的泄露量,偏摆油缸就会自动往外伸出,实现误工作,进而影响机器的性能。

现有技术中,通常是在多路阀和油缸之间增加油缸锁止装置来避免以上现象的发生,但是增加油缸锁止装置后由于惯性依然存在,同时由于油缸锁止装置的存在导致油缸里的压力无法卸掉,从而导致油缸爆裂,发生危险。

发明内容

本发明提供一种油缸安全保护系统、保护方法、液压系统及作业机械,用以解决现有技术中多路阀和油缸之间增加油缸锁止装置避免油缸误工作时,由于油缸的压力无法卸掉容易导致油缸爆裂的缺陷,实现油缸油路的卸压,保证油缸的安全。

本发明提供一种油缸安全保护系统,包括:

液压泵;

多路阀,进油端与所述液压泵连通;

油缸,与所述多路阀的出油端连通;

油缸锁止装置,设置于所述多路阀与所述油缸之间;

卸压装置,设置于所述油缸和所述油缸锁止装置之间,所述卸压装置用于所述油缸锁止装置关闭时,对所述油缸内的压力卸压实现安全保护。

根据本发明提供的一种油缸安全保护系统,所述卸压装置包括:

第一压力检测装置,与所述油缸的无杆腔连通;

第一溢流阀,与所述第一压力检测装置连通;

第二压力检测装置,与所述油缸的有杆腔连通;

第二溢流阀,与所述第二压力检测装置连通;

控制器,与所述第一压力检测装置、所述第一溢流阀、所述第二压力检测装置和所述第二溢流阀均连接。

根据本发明提供的一种油缸安全保护系统,所述油缸锁止装置包括:

第一单向阀,与所述油缸的有杆腔连通;且所述第一单向阀用于所述油缸的有杆腔进油时导通,反向截止;

第二单向阀,与所述油缸的无杆腔连通,且所述第二单向阀用于所述油缸的无杆腔进油时导通,反向截止。

根据本发明提供的一种油缸安全保护系统,所述第一压力检测装置和所述第二压力检测装置均包括压力传感器。

本发明还提供一种油缸安全保护方法,包括:

预设油缸的安全压力;

当油缸油路内的实际压力大于所述安全压力时,控制所述油缸油路的压力卸压,以使所述实际压力降低至所述安全压力以下。

根据本发明提供的一种油缸安全保护方法,所述预设油缸的安全压力,包括:

通过控制器识别工况以控制第一溢流阀或第二溢流阀的溢流压力,从而实现所述安全压力自动可调。

根据本发明提供的一种油缸安全保护方法,所述当油缸油路内的实际压力大于所述安全压力时,控制所述油缸油路的压力卸压,以使所述实际压力降低至所述安全压力以下,包括:

通过第一压力检测装置检测到所述油缸的有杆腔压力大于所述安全压力时,控制器控制所述第一溢流阀开启将所述油缸的有杆腔压力卸压,以使所述实际压力降低至所述安全压力以下;

通过第二压力检测装置检测到所述油缸的无杆腔压力大于所述安全压力时,控制器控制所述第二溢流阀开启将所述油缸的无杆腔压力卸压,以使所述实际压力降低至所述安全压力以下。

根据本发明提供的一种油缸安全保护方法,在所述当油缸油路内的实际压力大于所述安全压力时,控制所述油缸油路的压力卸压,以使所述实际压力降低至所述安全压力以下,还包括:

所述油缸不工作时,通过油缸锁止装置将所述油缸的进油油路锁止,以避免因阀芯泄露导致所述油缸的误工作。

本发明还提供一种液压系统,包括如上任一项所述的油缸安全保护系统。

本发明还提供一种作业机械,包括如上任一项所述的油缸安全保护系统、或如上所述的液压系统。

本发明提供的油缸安全保护系统,通过液压泵提供液压油动力,通过多路阀控制油路的开启和关闭,液压油经多路阀进入油缸,供油缸工作;当油缸正常工作时,油缸锁止装置打开,油缸正常进油;当油缸不工作时,多路阀处于中位截止,虽然多路阀存在正常泄露,但是由于油缸锁止装置的关闭,油路断开,此时油缸闭锁,但在惯性作用下油缸油路的压力迅速升高,当油路的压力升高至超过安全压力时,卸压装置对油缸内的压力卸压实现安全保护,从而实现油缸中位闭锁及在安全压力下使用。

通过卸压装置包括第一压力检测装置、第二压力检测装置、第一溢流阀和第二溢流阀,且控制器与第一压力检测装置、第一溢流阀、第二压力检测装置和第二溢流阀均连接,控制器通过监测第一压力传感器、第二压力传感器与预设安全压力值先比较,当其值超过预设安全压力值时,控制器对应控制第一溢流阀或第二溢流阀开启,从而使油路压力卸压至安全压力值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的油缸安全保护系统的液压系统原理图;

图2是本发明提供的控制器的结构框图;

图3是本发明提供的油缸安全保护方法的流程示意图;

图4是本发明提供的电子设备的结构图。

附图标记:

1、液压泵;2、多路阀;3、油缸;4、油缸锁止装置;5、卸压装置;

51、第一压力检测装置;52、第一溢流阀;53、第二压力检测装置;54、第二溢流阀;55、控制器;551、工况模块;552、处理模块;553、压力预设模块;554、控制模块;

41、第一单向阀;42、第二单向阀;

410、处理器;420、通信接口;430、存储器;440、通信总线。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗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实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

下面结合图1和图2描述本发明的一种油缸安全保护系统,包括液压泵1、多路阀2、油缸3、油缸锁止装置4和卸压装置5。

其中,多路阀2进油端与液压泵1连接;多路阀2是将两个以上的阀块组合在一起,用以操纵多个执行元件的运动,因多路阀2可根据不同液压系统的要求,把各种阀组合在一起,所以结构紧凑,管路简单、压力损失小,而且安装方便。

油缸3与多路阀2的出油端连通,液压油在液压泵1的动力下经过多路阀2进入到油缸3中,供油缸3工作。油缸锁止装置4设置于多路阀2与油缸3之间,当油缸3正常工作时,油缸锁止装置4打开,油缸3能够正常工作;当油缸3不工作时,多路阀2处于中位,油缸锁止装置4关闭,虽然多路阀2存在正常泄露,但由于油缸锁止装置4关闭,能够截止所在油路,油路断开,此时油缸3闭锁,避免油缸3因液压油泄露误操作。当作业机械做甩方工作时,由于油缸锁止装置4关闭,作业机械在惯性作用下油路压力迅速升高,当油路压力升高至安全压力值时,卸压装置5设置于油缸3和油缸锁止装置4之间,卸压装置5打开开始工作,实现对油缸3内的压力卸压实现安全保护。

其中,甩方指的是将土方放到挖掘机工作臂旋转半径的范围以内,不用装车运输,将土方运输至指定的位置。当在甩方工况时,油缸通常指的是偏摆油缸。

本发明提供的油缸安全保护系统,不仅能保证油缸3中位闭锁,还能保证油缸3在安全压力下工作。

如图1所示,在本发明的一个实施例中,卸压装置包括第一压力检测装置51、第一溢流阀52、第二压力检测装置53、第二溢流阀54和控制器55,第一压力检测装置51与油缸3的无杆腔连通;第一溢流阀52与第一压力检测装置51连通;第二压力检测装置53与油缸3的有杆腔连通;第二溢流阀54一端与第二压力检测装置53连通;控制器55与第一压力检测装置51、第一溢流阀52、第二压力检测装置53和第二溢流阀54均连接。

第一压力检测装置51能够对其油缸无杆腔的所在油路的压力进行检测,并将检测的压力信号传输至控制器55,控制器55接收到实际压力信号,并将实际压力信号与控制器55内部预设的安全压力值进行对比,当实际压力信号超过安全压力值时,控制器55控制第一溢流阀52开启,以使油缸无杆腔的压力卸压至安全压力值以内。

同理,第二压力检测装置53能够对油缸有杆腔的所在油路的压力进行检测,并将检测的压力信号传输至控制器55,控制器55接收到实际压力信号,并将实际压力信号与控制器55内部预设的安全压力值进行对比,当实际压力信号超过当实际压力信号超过安全压力值时,控制器55控制第二溢流阀54开启,以使油缸有杆腔的压力卸压至安全压力值以内。因此,通过将卸压装置5设置成第一压力检测装置51、第一溢流阀52、第二压力检测装置53、第二溢流阀54和控制器55,能够实现油缸3始终在安全压力下使用。

如图2所示,具体的,控制器55可以包括工况模块551、处理模块552、压力预设模块553和控制模块554,工况模块551与处理模块552连接,工况模块551用于识别当前的工况情况,处理模块552与第一压力检测装置51和第二压力检测装置53均连接,第一压力检测装置51和第二压力检测装置53将压力电信号传递给处理模块552,处理模块552基于当前的工况情况与压力预设模块553匹配对应,以确定当前工况下的安全压力值,压力预设模块553与第一溢流阀52和第二溢流阀54连接,压力预设模块553的预设压力与第一溢流阀52和第二溢流阀54的开启压力相匹配。处理模块552将安全压力值和接收到的压力电信号进行对比,当压力电信号比安全压力值高时,产生第一对比结果,当压力电信号比安全压力值低时,产生第二对比结果;控制模块554与处理模块552连接,控制模块554接收到第一对比结果时,控制卸压装置5工作,实现对油缸油路的卸压;当控制模块554接收到第二对比结果时,无需控制卸压装置5工作。

再次参见图1所示,在本发明的一个实施例中,油缸锁止装置4包括第一单向阀41和第二单向阀42,第一单向阀41设置于油缸3的有杆腔油路上;且第一单向阀41用于油缸3的有杆腔进油时导通,反向截止;第二单向阀42设置于油缸3的无杆腔油路上,且第二单向阀42用于油缸3的无杆腔进油时导通,反向截止。通过油缸锁止装置4设置为第一单向阀41和第二单向阀42,能够解决当油缸3不工作时,由于多路阀2本身存在的正常泄露导致油缸3自动伸出的问题,即防止油缸3发生误工作。

在本发明的一个实施例中,第一压力检测装置51和第二压力检测装置53均可以包括压力传感器。压力传感器是能够感受压力信号,并能按照一定规律将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件或装置。其中,压力传感器可以选用压电传感器,也可以选用其他类型的压力传感器。当然,第一压力检测装置51和第二压力检测装置53还可以采用其他结构形式的压力检测装置,只要能实现将压力信号转换成可用的输出的电信号的器件均可。

如图1和图2所示,本发明提供的油缸安全保护系统,包括液压泵1、多路阀2、油缸3、油缸锁止装置4和卸压装置5,其中油缸锁止装置4包括第一单向阀41和第二单向阀42,卸压装置5包括第一压力检测装置51、第一溢流阀52、第二压力检测装置53、第二溢流阀54和控制器55。多路阀2的进油端与液压泵1连通,油缸3与多路阀2的出油端连通;第一单向阀41和第二单向阀42均设置于多路阀2和油缸3之间,且第一单向阀41设置于油缸3的有杆腔油路上,且油缸3的有杆腔工作状态为进油时,第一单向阀41导通,反之截止。第二单向阀42设置于油缸3的无杆腔油路上,且油缸3的无杆腔工作状态为进油时,第二单向阀42导通,反之截止。

第一压力检测装置51与油缸3的无杆腔连通;第一溢流阀52的一端与第一压力检测装置51连通;第二压力检测装置53与油缸3的有杆腔连通;第二溢流阀54一端与第二压力检测装置53连通;控制器55与第一压力检测装置51、第一溢流阀52、第二压力检测装置53和第二溢流阀54均连接。

第一压力检测装置51能够对其油缸无杆腔的所在油路的压力进行检测,并将检测的压力信号传输至控制器55,控制器55接收到实际压力信号,并将实际压力信号与控制器55内部预设的安全压力值进行对比,当实际压力信号超过安全压力值时,控制器55控制第一溢流阀52开启,以使油缸无杆腔的压力卸压至安全压力值以内。

同理,第二压力检测装置53能够对油缸有杆腔的所在油路的压力进行检测,并将检测的压力信号传输至控制器55,控制器55接收到实际压力信号,并将实际压力信号与控制器55内部预设的安全压力值进行对比,当实际压力信号超过当实际压力信号超过安全压力值时,控制器55控制第二溢流阀54开启,以使油缸有杆腔的压力卸压至安全压力值以内。因此,通过将卸压装置5设置成第一压力检测装置51、第一溢流阀52、第二压力检测装置53、第二溢流阀54和控制器55,能够实现油缸3始终在安全压力下使用。

而且,不同工况下油路安全压力不同,通过控制器中的工况模块对工况进行识别,从而自动对应调节当前工况下的安全压力,实现油缸中位闭锁及在安全压力下使用。

因此,本发明第一方面实施例提供的油缸安全保护系统,能够保证油缸3中位闭锁并确保油缸在安全压力下工作,同时,安全压力智能可调,可适用于不同工况。

如图3所示,本发明第二方面实施例在于提供一种油缸安全保护方法,包括步骤:

S110、预设油缸3的安全压力;

S120、当油缸油路内的实际压力大于所述安全压力时,控制油缸油路的压力卸压,以使实际压力降低至安全压力以下。

本发明提供的油缸安全保护方法,通过预设油缸3的安全压力,当油缸油路内的压力大于安全压力时,控制油缸油路的压力卸压至安全压力以下,能够确保油缸中位闭锁时保证油缸3在安全压力下工作。

在本发明的一个实施例中,预设油缸3的安全压力,包括通过控制器55识别工况以控制第一溢流阀52或第二溢流阀54的溢流压力,从而实现安全压力自动可调,即安全压力智能可调,可适用于不同工况。

具体包括:

控制器55对工况进行识别,基于工况确定安全压力值;

调节第一溢流阀52或第二溢流阀54的溢流压力,以使溢流压力与安全压力值相匹配,以实现适用于不同工况。

因此,本发明能够通过控制器识别工况,以调节第一溢流阀52或第二溢流阀54的溢流压力,从而保证作业机械的安全压力自动可调。

在本发明的实施例中,步骤S120当油缸油路内的实际压力大于所述安全压力时,控制油缸油路的压力卸压,以使实际压力降低至所述安全压力以下中,包括:通过第一压力检测装置51检测到油缸3的有杆腔压力大于安全压力时,控制器55控制第一溢流阀52开启将油缸3的有杆腔压力卸压至安全压力以下;通过第二压力检测装置53检测到油缸3的无杆腔压力大于安全压力时,控制器55控制第二溢流阀54开启将油缸3的无杆腔压力卸压至安全压力以下。油缸3在不工作时,保证油缸3中位闭锁并保证油缸3在安全压力下工作。

在本发明的一个可行的实施例中,在步骤S120之前,还包括:

油缸3不工作时,通过油缸锁止装置4将油缸3的进油油路锁止,以避免因阀芯泄露导致油缸3的误工作。

下面对本发明提供的液压系统进行描述,下文描述的液压系统与上文描述的油缸安全保护系统可相互对应参照。

本发明第三方面实施例在于提供一种液压系统,包括如上任一项实施例所述的油缸安全保护系统。

本发明提供的液压系统,由于包括如上所述的油缸安全保护系统,因此能够保证油缸3中位闭锁并保证油缸3在安全压力下工作;而且安全压力智能可调,能够适用于不同工况。

下面对本发明提供的作业机械进行描述,下文描述的作业机械与上文描述的油缸安全保护系统可相互对应参照。

本发明第四方面实施例在于提供一种作业机械,包括如上任一项实施例所述的油缸安全保护系统、或如上实施例所述的液压系统。

本发明提供的作业机械,由于包括如上所述的油缸安全保护系统、或如上实施例所述的液压系统,因此能够保证油缸3中位闭锁并保证油缸3在安全压力下工作;而且安全压力智能可调,能够适用于不同工况。

在本发明的实施例中,作业机械的种类并不构成限定,例如作业机械可以是挖掘机、起重机、装载机。换句话说,只要作业机械能够使用本发明中的油缸安全保护系统即可。

图4示例了一种电子设备的实体结构示意图,如图4所示,该电子设备可以包括:处理器(processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(memory)430和通信总线440,其中,处理器410,通信接口420,存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令,以执行油缸安全保护方法,该方法包括:

S110、预设油缸3的安全压力;

S120、当油缸油路内的实际压力大于所述安全压力时,控制油缸油路的压力卸压,以使实际压力降低至所述安全压力以下。

此外,上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

另一方面,本发明还提供一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序,所述计算机程序包括程序指令,当所述程序指令被计算机执行时,计算机能够执行上述各方法所提供的油缸安全保护方法,该方法包括:

S110、预设油缸3的安全压力;

S120、当油缸油路内的实际压力大于所述安全压力时,控制油缸油路的压力卸压,以使实际压力降低至所述安全压力以下。

又一方面,本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的油缸安全保护方法,该方法包括:

S110、预设油缸3的安全压力;

S120、当油缸油路内的实际压力大于安全压力时,控制油缸油路的压力卸压,以使实际压力降低至所述安全压力以下。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。

通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

在本发明实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“方式”、“具体方式”、或“一些方式”等的描述意指结合该实施例或方式描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或方式中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或方式。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或方式中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或方式以及不同实施例或方式的特征进行结合和组合。

最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术分类

06120116521362