燃油切换装置、燃油系统和工程机械的制作方法

1.本发明涉及作业机械技术领域，尤其涉及一种燃油切换装置、燃油系统和工程机械。


背景技术：

2.在重型卡车半挂车等工程机械作业过程中，为使得车辆续航里程更远，适应长距离物流运输的工况以及在不同工况下可以使用不同标号的燃油。往往设计有主油箱和副油箱两个燃油箱。汽车在行驶过程中，以及在面对不同工况时需要调整两个油箱的进油量为发动机提供燃油，利用双油箱燃油切换阀是实现两侧油箱燃油供给的可行方案。目前采用的燃油切换阀为双通道电控滑阀，通过电磁力切换滑阀位置实现油路的切换。
3.但现有的机械旋转驱动油路的电磁切换阀存在以下缺点：电磁切换阀对同轴度要求较高，在复杂工况下易使得阀芯与阀体产生位置偏差造成阀体漏油。


技术实现要素：

4.本发明提供一种燃油切换装置、燃油系统和工程机械，用以解决现有技术中电磁切换阀结构复杂，难以满足同轴度的要求。
5.本发明提供一种燃油切换装置，包括：
6.切换机构，包括：阀体和开关；所述阀体设有第一燃油口、第二燃油口和第三燃油口，所述第一燃油口用于与发动机连通，所述第二燃油口用于与主油箱连通，所述第三燃油口用于与副油箱连通；所述阀体内设有与所述第一燃油口、所述第二燃油口和所述第三燃油口连通的腔体，所述开关设置在所述腔体中；
7.驱动机构，与所述开关连接，用于驱动所述开关在所述腔体内移动和/或转动，使所述发动机与所述主油箱和/或所述副油箱连通。
8.在本发明提供的一实施例中，所述阀体内设有多个所述腔体；每个所述腔体与其相应的所述第一燃油口、所述第二燃油口、所述第三燃油口连通；每个所述腔体内设有一所述开关，所述驱动机构依次与各所述开关连接。
9.在本发明提供的一实施例中，多个所述腔体包括：进油腔体和出油腔体；
10.所述进油腔体设有与其间隙配合的第一开关，所述第一开关在所述进油腔体内移动；所述出油腔体设有与其间隙配合的第二开关，所述第二开关在所述出油腔体内移动；所述驱动机构依次与所述第一开关和所述第二开关连接。
11.在本发明提供的一实施例中，所述开关为球形阀芯，所述球形阀芯上设有燃油通道，所述燃油通道设有相互连通的三个油口，以使所述驱动机构驱动所述球形阀芯转动的过程中，用于通过所述燃油通道的两个油口将所述发动机与所述主油箱连通，或通过所述燃油通道的两个油口将所述发动机与所述副油箱连通，或通过所述燃油通道中的三个油口同时将所述发动机与所述主油箱和所述副油箱连通。
12.在本发明提供的一实施例中，所述燃油切换装置还包括：固定底板；所述固定底板
设置在所述阀体和所述驱动机构之间，所述阀体通过所述固定底板与所述驱动机构连接，所述驱动机构的控制端穿过所述固定底板与所述开关连接。
13.在本发明提供的一实施例中，所述驱动机构为摆动气缸，包括：气缸本体和摆动杆；
14.所述气缸本体设有转动腔以及与所述转动腔连通的第一进出气口和第二进出气口；所述摆动杆与所述开关连接，可转动地设置在所述转动腔中，将所述转动腔分隔成与所述第一进出气口连通的第一转动腔和与所述第二进出气口连通的第二转动腔。
15.在本发明提供的一实施例中，所述气缸本体包括：支撑环、气动摆缸体和气缸盖板；
16.所述气缸盖板设有与所述支撑环适配的安装槽，所述支撑环沿其轴向可转动地设置在所述安装槽中；所述气动摆缸体设有空腔，所述气动摆缸体或所述气缸盖板设有所述第一进出气口和所述第二进出气口；所述气动摆缸体与所述气缸盖板对接，所述安装槽和所述空腔构造出所述转动腔，所述摆动杆通过所述支撑环沿其轴向可转动地设置在所述转动腔中。
17.在本发明提供的一实施例中，所述摆动气缸还包括：转动杆；所述摆动杆通过所述转动杆与所述开关连接。
18.本发明还提供一种燃油系统，包括主油箱、副油箱、发动机和上述燃油切换装置。燃油切换装置，包括：切换机构，包括：阀体和开关；所述阀体设有第一燃油口、第二燃油口和第三燃油口，所述第一燃油口用于与发动机连通，所述第二燃油口用于与主油箱连通，所述第三燃油口用于与副油箱连通；所述阀体内设有与所述第一燃油口、所述第二燃油口和所述第三燃油口连通的腔体，所述开关设置在所述腔体中；驱动机构，与所述开关连接，用于驱动所述开关在所述腔体内移动，用于使所述发动机与所述主油箱连通，或所述发动机与所述副油箱连通，或所述发动机同时与所述主油箱和所述副油箱连通。
19.本发明还提供一种作业机械，上述燃油系统或上述燃油系统。燃油切换装置，包括：切换机构，包括：阀体和开关；所述阀体设有第一燃油口、第二燃油口和第三燃油口，所述第一燃油口用于与发动机连通，所述第二燃油口用于与主油箱连通，所述第三燃油口用于与副油箱连通；所述阀体内设有与所述第一燃油口、所述第二燃油口和所述第三燃油口连通的腔体，所述开关设置在所述腔体中；驱动机构，与所述开关连接，用于驱动所述开关在所述腔体内移动，用于使所述发动机与所述主油箱连通，或所述发动机与所述副油箱连通，或所述发动机同时与所述主油箱和所述副油箱连通。
20.本发明提供的燃油切换装置、燃油系统和工程机械，通过设置切换机构和驱动机构，该切换机构设有阀体和开关，通过在阀体内设置与多个燃油口连通的腔体，并配合驱动机构驱动开关在腔体内移动，以使与燃油口连通的发动机能够与主油箱或副油箱连通，在简化切换结构的基础上，有效实现油路的切换。
附图说明
21.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。
22.图1是本发明提供的燃油切换装置的爆炸图；
23.图2是本发明提供的切换机构的示意图；
24.图3是本发明提供的燃油切换装置的透视图；
25.图4是本发明提供的腔体的示意图；
26.附图标记：
27.1、切换机构；11、阀体；111、第一燃油口；
28.112、第二燃油口；113、第三燃油口；114、腔体；
29.12、开关；2、驱动机构；21、气缸本体；
30.211、第一进出气口；212、第二进出气口；213、支撑环；
31.214、气动摆缸体；215、气缸盖板；22、摆动杆；
32.23、转动杆；3、固定底板。
具体实施方式
33.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。
34.下面结合图1至图3描述本发明的提供的燃油切换装置。燃油切换装置包括：切换机构1和驱动机构2。
35.切换机构1用于切换油路，包括：阀体11和开关12。阀体11外设有第一燃油口111(图2中第一燃油口设置在背面未示出)、第二燃油口112和第三燃油口113(图3中第三燃油口设置在右侧未示出)。
36.为简化结构，本实施例在阀体11的第一端面设置第一燃油口111，阀体11的第二端面设置第二燃油口112，阀体11的第三端面设置第三燃油口113。燃油口可根据具体装机要求改变位置和通径大小。
37.第一燃油口111用于与发动机连通，第二燃油口112用于与主油箱连通，第三燃油口113用于与副油箱连通。阀体11内设有与第一燃油口111、第二燃油口112和第三燃油口113连通的腔体114。开关12设置在阀体中，通过改变开关12在腔体114中的位置，可用于实现发动机与主油箱的连通或实现发动机与副油箱的连通，根据用户需求甚至可将发动机同时与主油箱和副油箱连通。
38.驱动机构2与开关12连接，驱动机构2用于驱动开关12在腔体114内移动或转动，或同时在腔体114内移动和转动，可进行远程控制，用于使发动机与主油箱连通，或使得发动机与副油箱连通，甚至使得发动机与主油箱和副油箱同时连通。
39.例如，本实施例中，开关12具有第一工位和第二工位。在第一工位时，开关12将第一燃油口111和第二燃油口112连通，发动机与主油箱连通。开关12移动至第二工位时，开关12将第一燃油口111和第三燃油口113连通，发动机与副油箱连通。
40.本实施例提供的燃油切换装置用于重型运载车辆等工程机械在行驶和作业时进行燃油供油油路的切换。
41.正常工作时，驱动机构2控制开关12处在第一工位，开关12将副油箱断开，将主油箱与发动机连通，利用主油箱为发动机供油。
42.需要调整进油量为发动机提供燃油时，驱动机构2控制开关12旋转至第二工位，此时开关12将主油箱断开，并将副油箱与发动机连通，利用副油箱为发动机供油，实现两个燃油箱油路的切换。
43.根据用户需求，还可设置将发动机同时与主油箱和副油箱连通的第三工位，此时开关12将主油箱和副油箱同时与发动机连通，实现两个燃油箱的同时供油。
44.在主油箱和副油箱采用相同燃油时，甚至可通过开关12将主油箱和副油箱连通，即设置将主油箱和副油箱连通的第四工位，使得在加油时，能够通过单个油箱完成其它油箱的分油供给。
45.此外，若需要对供油量进行调整，则可在不同工位设置不同偏转角度，设计成带角度闭环反馈的结构，使用该油路切换时可以实时控制燃油供给量。
46.需要说明的是，若还需要增设副油箱，则还可在阀体11外新增燃油口，例如在阀体11的第四端面设置第四燃油口，并将新增的燃油口与腔体114连通，并配合开关12进行切换，以实现多个燃油箱的切换。
47.本发明提供的燃油切换装置，通过设置切换机构和驱动机构，该切换机构设有阀体和开关，通过在阀体内设置与多个燃油口连通的腔体，并配合驱动机构驱动开关在腔体内移动和/或转动，以使与燃油口连通的发动机能够与主油箱或副油箱连通，在简化切换结构的基础上，有效实现油路的切换。
48.电磁切换阀一般采用两组滑阀配合使用，需要两组电磁铁对两个阀芯进行位置控制实现燃油油路的切换。为简化这种结构，在本发明提供的一实施例中，如图1至图3所示，阀体11内设有多个腔体114，即第一燃油口111、第二燃油口112、第三燃油口113对应设有多个。
49.其中，每个腔体114与其对应的第一燃油口111、第二燃油口112、第三燃油口113连通；每个腔体114内设有一与其间隙配合的开关12，驱动机构2依次与各开关12连接，即各开关12相互串联，利用串联的开关12实现一个输入控制多条油路切换的功能。
50.多腔体114的燃油切换装置在正常工作时，驱动机构2可同时控制多个开关12处在第一工位，此时开关12将副油箱断开，通过多个燃油口将主油箱与发动机连通，利用主油箱为发动机供油。
51.若是各腔体114对应工位相同，在需要调整进油量为发动机提供燃油时，驱动机构2可同时控制开关12旋转至第二工位，此时开关12将主油箱断开，并将副油箱与发动机连通，利用副油箱为发动机供油，通过摆动实现一个角度输入控制多油路切换。
52.若是各腔体114对应工位不同，则驱动机构2可同时控制各开关12在第一工位和第二工位间相互切换，以满足用户不同油量的需求。
53.本实施例中，腔体114设有两个，分别为进油腔体和出油腔体。进油腔体设有相应的第一燃油口111、第二燃油口112、第三燃油口113。出油腔体设有相应的第一燃油口111、第二燃油口112、第三燃油口113。进油腔体设有与其间隙配合的第一开关，第一开关在进油腔体内移动或转动，或同时在出油腔体中移动和转动；出油腔体设有与其间隙配合的第二开关，第二开关在出油腔体内移动或转动，或同时在出油腔体中移动和转动；驱动机构2依
次与第一开关和第二开关连接。
54.本实施例提供的燃油切换装置在正常工作时，驱动机构2带动第一开关和第二开关移动，第一开关和第二开关均处在第一工位，第一开关和第二开关将副油箱断开，将主油箱与发动机连通，此时主油箱可通过进油腔体为发动机供油，并可通过出油腔体回油。
55.需要调整进油量为发动机提供燃油时，驱动机构2带动第一开关和第二开关移动，将第一开关和第二开关均调整至第二工位，第一开关和第二开关改变腔体114中连通部位，此时第一开关和第二开关将主油箱断开，并将副油箱与发动机连通，此时可利用副油箱通过进油腔体发动机供油，并可通过出油腔体回油，实现两个燃油箱油路的切换。
56.此外，根据用户需求，也可设置多个进油腔体甚至多个出油腔体，以满足用户的不同需求。
57.在本发明提供的一实施例中，如图1至图4所示，开关12为球形阀芯，球形阀芯上设有燃油通道，燃油通道设有相互连通的三个油口，采用燃油通道的球形阀芯可使得燃油的流道与阀体本身进行隔断，保证流道密封性，降低配合面漏油的风险，提高可靠性，还可使得驱动机构2驱动球形阀芯移动的过程中，通过燃油通道的两个油口将发动机与主油箱连通，或通过燃油通道的两个油口将发动机与副油箱连通，或通过燃油通道中的三个油口同时将发动机与主油箱和副油箱连通。
58.本实施例中，第一燃油口111、第二燃油口112和第三燃油口113相互设置在同一高度，球形阀芯上设有水平设置的t形通道，t形通道设有三个油口。球形阀芯的油口的形式和方向可以根据需求和阀体设计，仅需要保证其通断特性。利用球形阀芯在三个方向开设油口，对球形阀芯的旋转实现油路方向的切换。
59.球形阀芯在初始状态下，t形通道的一油口对准第一燃油口111，另一油口对准第二燃油口112，此时t形通道将副油箱断开，将主油箱与发动机连通，利用主油箱为发动机供油。
60.球形阀芯逆时针旋转90度至第二工位，如图4所示，t形通道的一油口对准第一燃油口111，另一油口对准第三燃油口113，此时t形通道将主油箱断开，并将副油箱与发动机连通，利用副油箱为发动机供油，实现两个燃油箱油路的切换。
61.若需要将主油箱和副油箱同时对发动机供油，则在初始角度下顺时针旋转90度或逆时针旋转270度，可将t形通道的三油口分别对准第一燃油口111、第二燃油口112和第三燃油口113，利用主油箱和副油箱同时为发动机供油。
62.若需要将主油箱和副油箱连通，则在初始角度下顺时针旋转180度或逆时针旋转180度，可将t形通道的两油口对准第二燃油口112和第三燃油口113。
63.在本发明提供的一实施例中，如图1至图4所示，燃油切换装置还包括：固定底板3，固定底板3设置在阀体11和驱动机构2之间，阀体11通过固定底板3与驱动机构2连接。驱动机构2的控制端穿过固定底板3与开关12连接。
64.为加强整体结构，固定底板3采用l型板，l型板包括：相互连接的水平板和竖直板。水平板设置在阀体11和驱动机构2之间，水平板的顶面与驱动机构2连接，水平板的底面与阀体11连接，竖直板的顶端连接在水平板的底面边沿，竖直板的一侧与阀体11连接。
65.为简化整体结构，也可将切换机构1和驱动机构2整体采用铸造形式，即切换机构1和驱动机构2采用同一结构。
66.在上述实施例基础上，如图1至图3所示，驱动机构2为摆动气缸，包括：气缸本体21和摆动杆22。气缸本体21设有转动腔以及与转动腔连通的第一进出气口211和第二进出气口212。摆动杆22与开关12连接，摆动杆22可转动地设置在转动腔中，摆动杆22将转动腔分隔成与第一进出气口连通的第一转动腔和与第二进出气口连通的第二转动腔。
67.其中，第一进出气口211处设置有第一气缸接头，第二进出气口212处设置有第二气缸接头。在第一气缸接头进气，第二气缸接头排气时，第一转动腔的体积增大，第二转动腔的体积减小，摆动杆22在气压的作用下在转动腔中正向转动。在第二气缸接头进气，第一气缸接头排气时，第二转动腔的体积增大，第一转动腔的体积减小，摆动杆22在气压的作用下在转动腔中反向转动。通过控制进气量和出气量，利用摆动杆22正反旋转可实现对燃油阀的通断控制。
68.摆动气缸还包括：转动杆23。摆动杆22通过转动杆23与开关12连接。本实施例中，转动杆23的一端穿过气缸本体21与摆动杆22连接，转动杆23的另一端穿过阀体11与开关12连接，由此在摆动杆22转动时，可通过转动转动杆23驱动开关12切换工位。
69.本实施例中，气缸本体21包括：支撑环213、气动摆缸体214和气缸盖板215。根据需要可在气动摆缸体214或气缸盖板215上设置第一进出气口211和第二进出气口212，气缸盖板215设有与支撑环213适配的安装槽，支撑环213沿其轴向可转动地设置在安装槽中。气动摆缸体214设有空腔。气动摆缸体214与气缸盖板215对接，安装槽和空腔构造出转动腔，支撑环213用于对摆动杆22进行限位，摆动杆22通过支撑环213沿其轴向可转动地设置在转动腔中。
70.由此在摆动杆22正向转动或反向转动过程中，支撑环213都可以限制摆动杆22的转动方向，使摆动杆22配合开关12沿其轴向转动。
71.正常工作时，摆动杆22带动转动杆23和开关12转动，开关12处在第一工位，开关12将副油箱断开，同时开关12将主油箱与发动机连通，此时利用主油箱为发动机供油。
72.需要调整进油量为发动机提供燃油时，摆动杆22带动转动杆23和开关12转动，开关12调整至第二工位，开关12改变腔体114中连通部位，此时开关12将主油箱断开，并将副油箱与发动机连通，利用副油箱为发动机供油，实现两个燃油箱油路的切换。
73.本发明还提供一种燃油系统，包括：主油箱、副油箱、发动机和燃油切换装置。如图1至图3所示，燃油切换装置包括：切换机构1和驱动机构2。
74.切换机构1用于切换油路，包括：阀体11和开关12。阀体11外设有第一燃油口111、第二燃油口112和第三燃油口113。燃油口可根据具体装机要求改变位置和通径大小。为简化结构，本实施例在阀体11的第一端面设置第一燃油口111，阀体11的第二端面设置第二燃油口112，阀体11的第三端面设置第三燃油口113。第一燃油口111用于与发动机连通，第二燃油口112用于与主油箱连通，第三燃油口113用于与副油箱连通。阀体11内设有与第一燃油口111、第二燃油口112和第三燃油口113连通的腔体114。开关12设置在腔体114中，开关12可移动地设置在腔体114中，通过改变开关12在腔体114中的位置，可用于实现发动机与主油箱的连通或实现发动机与副油箱的连通。
75.驱动机构2与开关12连接，驱动机构2用于驱动开关12在腔体114内移动，可进行远程控制，用于使发动机与主油箱连通，或使得发动机与副油箱连通。
76.例如，本实施例中，开关12具有第一工位和第二工位。在第一工位时，开关12将第
一燃油口111和第二燃油口112连通，发动机与主油箱连通。开关12移动至第二工位时，开关12将第一燃油口111和第三燃油口113连通，发动机与副油箱连通。
77.本实施例提供的燃油切换装置用于重型运载车辆等工程机械在行驶和作业时进行燃油供油油路的切换。
78.正常工作时，驱动机构2控制开关12处在第一工位，开关12将副油箱断开，将主油箱与发动机连通，利用主油箱为发动机供油。
79.需要调整进油量为发动机提供燃油时，驱动机构2控制开关12旋转至第二工位，此时开关12将主油箱断开，并将副油箱与发动机连通，利用副油箱为发动机供油，实现两个燃油箱油路的切换。
80.本发明提供的燃油系统，设有上述燃油切换装置，通过设置切换机构和驱动机构，该切换机构设有阀体和开关，通过在阀体内设置与多个燃油口连通的腔体，并配合驱动机构驱动开关在腔体内移动和/或转动，以使与燃油口连通的发动机能够与主油箱或副油箱连通，在简化切换结构的基础上，有效实现油路的切换。
81.本发明还提供一种作业机械，该作业机械可以是挖掘机、泵车或起重机等设备，该作业机械包括上述燃油系统或燃油切换装置。
82.本发明提供的工程机械，由于设有上述燃油切换装置，通过设置切换机构和驱动机构，该切换机构设有阀体和开关，通过在阀体内设置与多个燃油口连通的腔体，并配合驱动机构驱动开关在腔体内移动和/或转动，以使与燃油口连通的发动机能够与主油箱或副油箱连通，在简化切换结构的基础上，有效实现油路的切换。
83.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。
84.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。