冲洗装置、液压泵、闭式液压系统和混凝土泵车的制作方法

1.本公开涉及液压领域，尤其涉及一种用于闭式液压系统的冲洗装置、液压泵、闭式液压系统和混凝土泵车。


背景技术：

2.混凝土泵车的液压动力系统有两种基本形式：开式液压系统和闭式液压系统。其中闭式液压系统由液压泵、液压油缸、散热器、过滤器等组成，整个系统结构紧凑、效率高、性能稳定，但是由于闭式液压系统中作为介质的液压油一直在系统中反复循环，使液压油的温度不断升高，进而影响了整个液压系统。为了解决此问题，现有技术中为液压泵设置冲洗阀，使得低压油路与冲洗阀相连通，通过冲洗阀将低压油路中的部分液压油回流到散热器，降低闭式液压系统内的温度，以达到散热的目的。
3.实践中，随着液压泵交替地在相反的油路输送方向之间转换，在闭式液压系统中会产生明显的压力波动，尤其是油路输送方向转换过程的初始时刻。因此，如何有效缓解或解决闭式液压系统在油路输送方向转换过程中产生的压力波动已成为业界亟待克服的技术问题。


技术实现要素：

4.本公开旨在克服或者减轻上述现有使技术中存在的至少一个或多个技术问题或者缺陷。
5.因此，本公开的至少一个目的在于提供一种用于闭式液压系统的冲洗装置，其能够以低成本的简单构造减少闭式液压系统在油路输送方向转换过程中产生的压力波动。
6.根据本公开的一个方面，提供了一种用于闭式液压系统的冲洗装置，所述闭式液压系统包括液压泵和液压负载，所述液压泵能够交替地在相反的第一输送方向和第二输送方向之间转换，所述冲洗装置包括：
7.梭阀，所述梭阀包括两个入口和一个出口，并且选择性地将两个入口中压力较低的一方连通至出口；
8.溢流阀，所述溢流阀连接至所述梭阀的出口，其中所述溢流阀在正常工作期间仅当来自所述梭阀的压力高于预定压力时打开；
9.其中，所述冲洗装置还包括逻辑阀，所述逻辑阀包括逻辑阀阀芯，所述逻辑阀连接至所述溢流阀，并且所述逻辑阀阀芯能够在第一位置和第二位置之间切换，在所述第一位置处，所述逻辑阀不影响所述溢流阀的正常工作；在所述第二位置处，所述逻辑阀使所述溢流阀保持关闭。
10.在一个实施例中，所述溢流阀包括溢流阀阀芯和阀座，所述溢流阀阀芯具有朝向阀座的受压端和远离阀座的背压端，所述冲洗装置包括将所述梭阀的出口连通至所述溢流阀的背压端的背压油路，所述逻辑阀设置在所述背压油路中，当所述逻辑阀处于所述第一位置时，阻断所述背压油路，而当所述逻辑阀处于所述第二位置时，所述背压油路连通。
11.在一个实施例中，所述逻辑阀仅在所述液压泵从所述第一输送方向和所述第二输送方向中的一个转换至所述第一输送方向和所述第二输送方向中的另一个的转换过程的初始时刻处于所述第二位置。
12.在一个实施例中，所述逻辑阀阀芯形成有连通部以及封堵部，其中当所述逻辑阀阀芯处于所述第一位置时，所述封堵部封堵位于所述逻辑阀的阀芯两侧的背压油路，当所述逻辑阀阀芯处于所述第二位置时，所述连通部使所述背压油路连通。
13.在一个实施例中，所述逻辑阀阀芯包括圆柱形部分，所述连通部包括形成在所述圆柱形部分上的环形切槽，所述封堵部包括所述圆柱形部分的圆柱面。
14.在示例性实施例中，所述逻辑阀阀芯形成有中间封堵部、形成在所述中间封堵部轴向两侧的两个连通部，以及位于所述两个连通部的与所述中间封堵部所在侧相反的一侧的两个端部封堵部。
15.在可替换实施例中，所述逻辑阀阀芯形成有连通部以及位于所述连通部的轴向两侧的两个封堵部。
16.在一个实施例中，所述梭阀具有中间位置，当所述梭阀处于所述中间位置时，来自两个入口的压力均经过节流后连通至出口。
17.在一个实施例中，当所述梭阀处于所述中间位置时，所述逻辑阀阀芯的所述中间封堵部阻断背压油路。
18.在一个实施例中，所述梭阀包括梭阀阀芯，所述梭阀阀芯包括位于中央的凹陷的梭阀连通部、位于所述梭阀连通部两侧的梭阀封堵部、以及位于所述梭阀连通部与所述梭阀封堵部之间的节流部，所述节流部的截面尺寸略小于所述梭阀封堵部的截面尺寸但是大于所述梭阀连通部的截面尺寸。
19.在一个实施例中，所述逻辑阀还包括分别设置在所述逻辑阀阀芯两端的弹簧。
20.在一个实施例中，所述逻辑阀的切换动作由施加到所述逻辑阀阀芯两侧的压力信号致动。
21.在一个实施例中，所述压力信号来自于使所述液压泵在所述第一输送方向和所述第二输送方向之间转换输送方向的控制压力。
22.根据本公开的另一个方面，提供了一种液压泵，所述液压泵能够交替地在相反的第一输送方向和第二输送方向之间转换，所述液压泵包括如任一前述实施例所述的冲洗装置。
23.根据本公开的又一个方面，提供了一种闭式液压系统，包括：如任一前述实施例所述的液压泵；和液压负载。
24.根据本公开的还一个方面，提供了一种混凝土泵车，包括：如任一前述实施例所述的闭式液压系统。
25.本公开提供的用于闭式液压系统的冲洗装置、液压泵、闭式液压系统和混凝土泵车，直接减少闭式液压系统在油路输送方向转换过程中产生的压力波动，从根本上减少因压力波动引起的损坏，以延长整个系统的使用寿命。
26.本公开能够实现的其它公开目的以及可以取得的其它技术效果将在下述的具体实施方式中结合对具体实施例的描述和附图的示意进行阐述。
附图说明
27.为了让本公开的上述和其它目的、特征及优点能更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本公开作进一步说明。
28.图1是根据本公开实施例的用于闭式液压系统的冲洗装置的结构示意图；
29.图2是根据本公开示例性实施例的冲洗装置沿着图1所示的g
‑
g剖开的剖视图，显示溢流阀和逻辑阀的内部构造；
30.图3是根据本公开可替换实施例的冲洗装置沿着图1所示的g
‑
g剖开的剖视图，显示溢流阀和逻辑阀的内部构造；
31.图4是根据本公开示例性实施例的冲洗装置沿着图1所示的j
‑
j剖开的剖视图，显示梭阀的内部构造；
32.图4a是图4中n处的局部放大图，显示节流部的构造；
33.图5是图2所示的示例性实施例的冲洗装置的原理示意图；以及
34.图6是图3所示的可替换实施例的冲洗装置的原理示意图。
具体实施方式
35.下面详细描述本公开的具体实施例，所述具体实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同的标号表示相同或相似的元件。下面参考附图描述的具体实施例是示例性的，旨在解释本公开，而不能解释为对本公开的一种限制。
36.本公开涉及闭式液压系统，主要由闭式液压泵、先导压力源、主油缸、冲洗溢流阀等构成。通过控制先导压力信号控制闭式液压泵的斜盘位置，进而控制液压泵中的液压油的输出方向和流量大小。由于是闭式系统，液压油发热较快，需要冲洗溢流阀将系统中的一部分液压油分离出来进行冷却。
37.本公开提供了一种用于闭式液压系统的冲洗装置。闭式液压系统包括液压泵、先导压力源、主油缸等，其中，通过控制先导压力信号控制液压泵中的斜盘位置，使得液压油的高压油路和低压油路能够交替地在相反的第一油路和第二油路之间转换。本公开提供的冲洗装置用于与低压油路相连通，将低压油路中的部分液压油回流到散热器。
38.如图1至图4所示，本公开提供的冲洗装置主要包括：阀体100，以及设置在阀体100内的溢流阀200、梭阀400和逻辑阀300。梭阀包括与液压泵连通的两个入口和一个出口，溢流阀则连接至梭阀的出口。梭阀被构造成选择性地将两个入口中压力较低的一方连通至出口，以将低压油引入溢流阀。也就是说，梭阀400的主要功能在于通过比较系统的高低压油路，将系统的低压油路与溢流阀200连通，用于液压油的冲洗冷却。溢流阀200的主要功能在于通过设定不同的开启压力调节输出的冷却液压油，同时也可以保持系统中的低压油路的压力稳定。溢流阀200在正常工作期间仅当来自梭阀300的压力高于预定压力时打开。逻辑阀300连接至溢流阀200。逻辑阀300的主要功能在于通过判断输入先导压力信号，选择性开启或屏蔽溢流阀200的功能。
39.具体而言，如图4和图4a所示，梭阀400包括两个梭阀入口400a、400b和一个梭阀出口400c，以及设置在梭阀阀腔中的梭阀阀芯410、分别设置在梭阀阀芯410两端的梭阀弹簧402和403、以及分别设置在梭阀弹簧402和403外端的梭阀螺堵404和405。来自两个梭阀入口400a、400b的压力分别被引导至相应一侧弹簧所在的弹簧腔。梭阀阀芯410进一步包括位
于中央的凹陷的梭阀连通部411、位于梭阀连通部411两侧的梭阀封堵部412、以及位于梭阀连通部411与梭阀封堵部412之间的节流部413(如图4a所示)，节流部413的截面尺寸略小于梭阀封堵部412的截面尺寸但是大于梭阀连通部411的截面尺寸。对应于如图2所示的本公开示例性实施例，梭阀400具有中间位置，当梭阀400处于中间位置时，来自两个入口400a、400b的压力均经过节流部413的节流后连通至出口400c。当来自一个梭阀入口(例如右侧入口400b)的压力大于来自另一个梭阀入口(如左侧入口400a)的压力时，右侧入口400b的压力被引导至右侧弹簧腔，在液压油压力的作用下，梭阀阀芯410向左侧移动，连通部411使得左侧入口400a(低压侧)与出口400c连通，进而使低压压力进入溢流阀。当来自左侧入口400a的压力大于来自右侧入口400b的压力时，情况类似，梭阀阀芯410向右侧移动，连通部411使得右侧入口400b(低压侧)与出口400c连通。由此，梭阀400总是将系统的低压油路与溢流阀200连通，用于液压油的冲洗冷却。
40.如图2所示，根据本公开示例性实施例，溢流阀200包括溢流阀阀芯206、溢流阀弹簧207、溢流阀阀帽210、密封螺帽211、调节螺杆212、连通弹簧腔与排放油口209的阻尼208等部件。溢流阀阀芯206具有朝向阀座215的受压端206a(图中左端)和远离阀座100的背压端206b(图中右端)。来自梭阀400的液压油通过油道h从溢流阀阀芯206的受压端206a进入溢流阀，当液压油的压力大于溢流阀弹簧207设定的压力时，溢流阀打开，使得来自梭阀400的液压油进入排放油口209。能够理解，以上结构仅作为溢流阀的示例，本领域技术人员能够采用其它结构的溢流阀。
41.根据本公开，冲洗装置还包括将梭阀400的出口连通至溢流阀200的背压端206b的背压油路，逻辑阀300设置在背压油路中，逻辑阀阀芯303能够在第一位置和第二位置之间切换，在第一位置处，逻辑阀300阻断背压油路，从而不影响溢流阀200的正常工作；在第二位置处，逻辑阀300使背压油路连通，液压油同时供给到溢流阀200的受压端206a和背压端206b，使溢流阀200保持关闭。事实上，液压泵能够交替地在相反的第一输送方向和第二输送方向之间转换，而逻辑阀300仅在液压泵从第一输送方向和第二输送方向中的一个转换至第一输送方向和第二输送方向中的另一个的转换过程的初始时刻处于第二位置，以使得溢流阀200在该初始时刻暂时地保持关闭，从而直接减少闭式液压系统在油路输送方向转换过程中产生的压力波动。
42.具体地，在如图2所示的本公开示例性实施例中，背压油路设置在阀体100的内部，并且依次包括连接于梭阀出口的油道h、油道x、油道y，和连接至溢流阀背压端206b弹簧腔的油道。逻辑阀300的逻辑阀腔设置在油道x和油道y之间。本领域技术人员能够理解，图中仅示出了背压油路的一部分，能够在阀体100中任何适当的地方布置背压油路，只要其将来自梭阀出口的油引入到溢流阀的背压端206b即可。
43.在逻辑阀腔中，设置有逻辑阀阀芯303、逻辑阀螺堵305、逻辑阀弹簧302和304等部件，逻辑阀弹簧302和304分别设置在逻辑阀阀芯303的两端。逻辑阀阀芯303形成有连通部310以及封堵部320，其中当逻辑阀阀芯303处于第一位置时，封堵部320封堵位于逻辑阀阀芯303两侧的背压油路，当逻辑阀阀芯303处于第二位置时，连通部310使位于逻辑阀阀芯303两侧的背压油路连通。更具体地，如图2所示，逻辑阀阀芯303包括圆柱形部分，连通部310包括形成在圆柱形部分上的环形切槽，封堵部320包括圆柱形部分的圆柱面。进一步地，在如图2所示的本公开示例性实施例中，逻辑阀阀芯303形成有中间封堵部320a、形成在中
间封堵部320a轴向两侧的两个连通部310a、310b，以及位于两个连通部310的与中间封堵部320a所在侧相反的一侧的两个端部封堵部320b、320c。也就是说，在如图2所示的本公开示例性实施例中，中间封堵部320a处于两个连通部310a、310b之间，位于中位位置。
44.图5是图2所示的示例性实施例的冲洗装置的原理示意图。根据本公开，逻辑阀300的切换动作由施加到逻辑阀阀芯两侧的先导压力信号致动。先导压力信号来自于使液压泵在第一输送方向和第二输送方向之间转换输送方向的控制压力。也就是说，在转换过程的初始时刻可以根据输入的先导压力信号暂时地屏蔽溢流阀200的功能。
45.具体地，当没有先导压力信号输入或输入的先导压力信号低于逻辑阀的压力设定值时，梭阀400处于中间位置，来自两个入口400a、400b的压力均经过节流部413的节流后连通至出口400c。逻辑阀300处于第一位置，中间封堵部320a封堵背压油路，没有压力被供给到溢流阀200的背压侧，溢流阀200仅有受压端206a受到来自梭阀400的压力的作用，此时逻辑阀300不会影响溢流阀200的功能。
46.当从逻辑阀300的一侧输入先导压力信号并且被输入的先导压力信号高于预定压力时(此时在先导压力作用下，液压泵处于第一输入方向或第二输入方向，在来自液压泵的压力的作用下，梭阀400变为第一位置或第二位置)，在先导压力信号的作用下，逻辑阀300向右移动至第二位置(例如图5中的右侧连通位置)，例如对应于图2中的阀芯向下移动，上侧的连通部310a使得油道x与油道y连通，进而使背压油路连通，此时来自梭阀400的压力既沿油道h作用于溢流阀阀芯的受压端206a，又经由背压油路作用于溢流阀阀芯的背压端206b，虽然溢流阀阀芯两侧所受到的压强相同，但由于溢流阀阀芯的背压端206b受力面积大于受压端206a受力面积，并且背压端206b还会受到弹簧的作用力，所以溢流阀阀芯被压靠在阀座上，无法打开。此时，无论来自梭阀的压力如何，溢流阀都将在两侧压力差和弹簧的作用下保持在关闭状态，即，溢流阀200的溢流功能暂时被屏蔽。
47.当逻辑阀300继续向右移动至第一位置，即，图2中阀芯继续向下移动时，逻辑阀阀芯的上侧封堵部320b使得油道x和油道y断开连通，背压油路再次被封堵，此时不再有液压油被供给到溢流阀阀芯的背压端206b，溢流阀200仅有受压端206a受到来自梭阀400的压力的作用，溢流阀200恢复正常工作。
48.随后，当先导压力信号被从逻辑阀300的另一侧输入并且被输入的先导压力信号高于预定压力时，逻辑阀300向左移动至第二位置(例如图5中的右侧连通位置)，对应在图2中，即逻辑阀阀芯从下向上移动至上侧连通部310a再次使得背压油路连通，来自梭阀的液压油压力同时被供给至溢流阀阀芯的两端，使溢流阀200保持关闭，此时溢流阀200的功能暂时被屏蔽。此后，逻辑阀300继续向左移动，即图2中，阀芯继续向上移动，在快速经过中间封堵部320a和下侧连通部310b后，下侧封堵部320c再次封堵背压油路，此时逻辑阀300不会影响溢流阀200的功能，使得溢流阀200恢复正常工作。
49.此外，当两侧均没有先导压力信号输入时，逻辑阀300在弹簧作用下，处于中位的第一位置，切断背压油路，此时逻辑阀300不会影响溢流阀200的功能，同时梭阀400亦处于其中位位置，通过节流部413将液压油引至溢流阀200的受压端206a。
50.在如图3所示的本公开替代性实施例中，梭阀400上没有设置节流部413，即，在梭阀400处于中间位置时，两个入口400a、400b均与出口400c断开连通。在这种情况下，逻辑阀阀芯303同样包括圆柱形部分，连通部310包括形成在圆柱形部分上的环形切槽，封堵部320
包括圆柱形部分的圆柱面。但是，逻辑阀阀芯303仅形成有一个连通部310以及位于该连通部310的轴向两侧的两个封堵部320。也就是说，在如图3所示的本公开可替换实施例中，一个连通部310位于两个封堵部320之间。
51.图6是图3所示的可替换实施例的冲洗装置的原理示意图。与图5不同的是，在逻辑阀300的运动过程中，中间位置为连通背压油路的第二位置，两侧均为封堵背压油路的第一位置。当没有先导压力控制液压泵时，例如当系统待机时，梭阀400处于中间位置，两个入口均与出口断开连通，此时逻辑阀阀芯也处于中间位置，连通部310使背压油路连通，从而溢流阀保持关闭。在液压泵工作过程中，每当先导压力控制液压泵切换输送方向时，先导压力同时控制逻辑阀改变方向，在逻辑阀阀芯的上下运动(图2所示)过程中，连通部310短暂地连通背压油路，从而短暂地使溢流阀保持关闭。其工作原理与图5所示的示例性实施例中的相似，在此不再赘述。
52.此外，本公开还提供了一种用于闭式液压系统的液压泵。该液压泵能够交替地在相反的第一输送方向和第二输送方向之间转换，其中液压泵包括如上文中的任一实施例所述的冲洗装置。
53.此外，本公开还提供了一种闭式液压系统。该闭式液压系统至少包括：如前面所述的液压泵，以及液压负载。
54.此外，本公开还提供了一种混凝土泵车。该混凝土泵车至少包括：如前面所述的闭式液压系统。
55.本公开提供的用于闭式液压系统的冲洗装置、液压泵、闭式液压系统和混凝土泵车，直接减少闭式液压系统在油路输送方向转换过程中产生的压力波动，从根本上减少因压力波动引起的损坏，以延长整个系统的使用寿命。
56.除非另外指明，否则本文所用的所有科技术语具有本领域中常用的含义。本文给出的定义有利于理解本文中频繁使用的某些术语，且并不意味着限制本公开的范围。
57.上述本公开的具体实施例仅例示性的说明了本公开的原理及其功效，而非用于限制本公开，熟知本领域的技术人员应明白，在不偏离本公开的精神和范围的情况下，对本公开所作的任何改变和改进都在本公开的范围内。本公开的权利保护范围，应如本技术的申请专利范围所界定的为准。