專利名稱：一種工程機械、其液壓升降系統及換向閥的制作方法
技術領域：
本發明涉及工程設備技術領域，特別是涉及一種用于液壓升降系統的換向閥。本發明還涉及一種包括上述換向閥的液壓升降系統，及包括上述液壓升降系統的工程機械。
背景技術：
隨著我國經濟建設的發展，各種工程機械尤其是自卸式專用汽車越來越廣泛地應用于各種施工場合，市場對于這些專用汽車的性能要求也日益提高。 為了實現自卸式專用汽車的自卸功能，需要在底盤與車廂之間設置液壓升降系統，通過該液壓升降系統實現車廂相對于底盤的升高和下落。傳統的液壓升降系統包括油泵、單向閥、換向閥和液壓缸等，其中換向閥多為二位三通換向閥，在車廂上升的過程中，液壓油經油泵、單向閥、換向閥(此時換向閥處于進口與出口常開的狀態)進入液壓缸，液壓缸的缸桿伸出并驅動車廂向上抬起，當達到預定高度后，油泵停止工作，單向閥截止，液壓缸保持在停止狀態并使得車廂停在高位；完成卸貨后，由操縱閥控制換向閥打開，即令換向閥的進口、出口及回油口連通，液壓缸內的液壓油直接經換向閥回到油箱，液壓缸的缸桿縮回并帶動車廂下降至完全落在底盤上為止。但是，上述液壓升降系統在驅動車廂下降過程中，車廂下降的速度由換向閥的回油口最小截面積的大小決定，當回油口打開后，該最小截面積為定值，則車廂在整個下落過程中的下降速度是一致的；而對于自卸式專用車來講，車廂回落的最佳狀態是，下降時剛開始為提高工作效率速度能夠快點，而即將下降到位時為了防止其與底盤發生沖擊速度要慢一點；因此，在上述液壓升降系統中，如果按照下降初始時的速度要求設置較大的換向閥出油口截面，則在下降的行程后段速度過快，車廂會對大梁和底盤造成的較大的撞擊力，很容易造成車輛的損害；如果按照下降即將結束時的速度要求設置較小的換向閥出口截面，則車廂的下降速度過慢，降低工作效率。因此，如何使得液壓升降系統能夠在車廂下降的初始位置保持較快的下降速度，有能夠在靠近底盤時降低速度，避免對底盤造成沖擊，兼顧工作效率和工作安全性，就成為本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容
本發明的目的是提供一種用于液壓升降系統的換向閥，該換向閥的出油口截面大小能夠調整，從而使得車廂在下降過程中先快后慢，既保證了液壓升降系統較高的下降效率，又避免了車廂下降時與底盤的撞擊，提高了工作安全性。本發明的另一目的是提供一種包括上述換向閥的液壓升降系統和包括該液壓升降系統的工程機械。本發明所提供的一種用于液壓升降系統的換向閥，包括內設有閥芯的閥體，所述閥芯沿軸向相對于所述閥體往復運動，所述閥體開設有與油源連通第一油口、與液壓缸連通的第二油口和與油箱連通的回油口，所述閥芯的第一端設置于下降氣缸內，且與所述下降氣缸的第一活塞固定連接；還包括開設有氣口的慢降氣缸，所述慢降氣缸內設置有靠近或者遠離所述閥芯滑動的第二活塞，所述閥芯的第二端在預定位置與所述慢降氣缸的第二活塞相抵靠，且所述第二活塞推動所述閥芯向靠近所述下降油缸的方向運動，兩者的行程小于所述閥芯的回油端面與所述回油口遠離所述第二活塞一端的距離，大于所述回油端面與所述回油口靠近所述第二活塞一端的距離。優選地，所述慢降氣缸還包括用于調節所述第二活塞與所述閥芯距離的活塞調節機構，所述活塞調節機構的一端與所述第二活塞固定連接，其另一端位于所述慢降氣缸的外側。優選地，所述活塞調節機構沿所述閥芯的軸向穿過所述慢降氣缸的遠離所述閥芯
一端的端蓋。 優選地，所述活塞調節機構包括穿過所述端蓋的螺桿，所述螺桿的外端選有螺母。
優選地，所述預定位置為所述回油口全開時，所述閥芯的第二端所處的位置。優選地，所述慢降氣缸的氣口開設于遠離所述閥芯的一端。本發明還提供一種液壓升降系統，包括油泵、單向閥、換向閥和液壓缸，，所述換向閥為如上所述的換向閥。本發明還提供一種工程機械，包括底盤、車廂和驅動所述車廂升降的液壓升降系統，所述液壓控制系統為如上所述的液壓控制系統。本發明所提供的換向閥用于液壓升降系統，該換向閥包括內設有閥芯的閥體，閥芯沿軸向相對于閥體往復運動，閥體開設有與油源連通第一油口、與液壓缸連通的第二油口和與油箱連通的回油口，閥芯的第一端設置于下降氣缸內，且與下降氣缸的第一活塞固定連接；該換向閥還包括開設有氣口的慢降氣缸，所述慢降氣缸內設置有靠近或者遠離所述閥芯滑動的第二活塞，閥芯的第二端在預定位置與慢降氣缸的第二活塞相抵靠，且第二活塞推動閥芯向靠近下降油缸的方向運動，兩者的行程小于閥芯的回油端面與回油口遠離第二活塞一端的距離，大于回油端面與所述回油口靠近所述第二活塞一端的距離，以便保證回油口打開，且打開幅度小于其全開時的開度。在液壓升降系統驅動車廂上升時，換向閥處于貫通狀態，即第一油口與第二油口相連通，油源中的液壓油從油泵的出口經單向閥進入換向閥的第一油口，而后通過第二油口進入液壓缸，液壓缸的缸桿伸出，實現車廂的上升，當車廂上升至指定位置時，油泵停止泵送，沒有液壓油進入液壓缸，液壓缸保持當前位置，以實現車廂保證當前位置不動；卸貨完成后，在車廂下降的初始位置，下降氣缸進氣，下降氣缸的第一活塞推動閥芯及復位彈簧向遠離下降氣缸的方向運動，令第二油口與回油口逐漸貫通至回油口全開，油缸液壓油經回油口回到油箱，實現下降動作；當車廂下降至靠近底盤的指定位置時，慢降氣缸進氣，慢降氣缸的第二活塞推動閥芯向下降氣缸的方向反推閥芯，此時下降氣缸繼續保進氣狀態，當慢降氣缸的推力加上復位彈簧力的作用大于進氣氣缸活塞的推力時，閥芯與閥體之間的回油通道截面積變小，回油流量下降，油缸活塞下降速度放慢，以便控制車廂的回落速度。這樣，通過上述慢降氣缸的設置，使得換向閥在車廂下落的初始位置回油口實現全開，以便保證下落初始位置較快的下落速度，保證了較高的工作效率；同時，當車廂下降至靠近底盤的位置時，通過慢降氣缸降低其下落速度，從而使得車廂在下降過程中先快后慢，既保證了液壓升降系統較高的下降效率，又避免了車廂下降時與底盤的撞擊，提高了工作安全性。
在一種具體實施方式
中，本發明所提供的換向閥，其慢降氣缸還包括活塞調節機構，該活塞調節機構用于調節第二活塞與閥芯的距離，活塞調節機構的一端與第二活塞固定連接，其另一端位于慢降氣缸的外側；通過調節第二活塞與閥芯的距離能夠根據需要調整回油閥的開度，從而根據不同的使用需求調整車廂下降的速度，提高了液壓升降系統的適用性。在另一種具體實施方式
中，本發明所提供的活塞調節機構包括穿過端蓋的螺桿，螺桿的外端選有螺母；通過慢降氣缸活塞上的調節螺母調節活塞的行程，控制氣缸回推閥芯行程，從而改變回流截面積，該種結構較為簡單，且能夠實現較為精確的調整。


圖I為本發明所提供的換向閥處于上升、中停位置時的結構示意圖；圖2為圖I所示換向閥處于下降初始位置時的結構示意圖； 圖3為圖I所示換向閥處于慢降位置時的結構示意圖。
具體實施例方式本發明的核心是提供一種用于液壓升降系統的換向閥，該換向閥的出油口截面大小能夠調整，從而使得車廂在下降過程中先快后慢，既保證了液壓升降系統較高的下降效率，又避免了車廂下降時與底盤的撞擊，提高了工作安全性。本發明的另一核心是提供一種包括上述換向閥的液壓升降系統和包括該液壓升降系統的工程機械。為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的詳細說明。請參考圖I、圖2和圖3，圖I為本發明所提供的換向閥處于上升、中停位置時的結構示意圖；圖2為圖I所示換向閥處于下降初始位置時的結構示意圖；圖3為圖I所示換向閥處于慢降位置時的結構示意圖。本發明所提供的換向閥用于液壓升降系統，該換向閥包括內設有閥芯I的閥體2，閥芯I沿軸向相對于閥體2往復運動，閥體2開設有與油源連通第一油口 21、與液壓缸連通的第二油口 22和與油箱連通的回油口 23，閥芯I的第一端11設置于下降氣缸3內，且與下降氣缸3的第一活塞31固定連接；該換向閥還包括開設有氣口 41的慢降氣缸4，所述慢降氣缸4內設置有靠近或者遠離所述閥芯I滑動的第二活塞42，閥芯I的第二端12在預定位置與慢降氣缸4的第二活塞42相抵靠,且第二活塞42推動閥芯I向靠近下降油缸的方向運動，兩者的行程小于閥芯I的回油端面13與回油口 23遠離第二活塞42 —端的距離，大于回油端面13與所述回油口 23靠近所述第二活塞42 —端的距離，以便保證回油口 23打開，且打開幅度小于其全開時的開度。在液壓升降系統驅動車廂上升時，換向閥處于貫通狀態，即第一油口 21與第二油口 22相連通，油源中的液壓油從油泵的出口經單向閥進入換向閥的第一油口 21，而后通過第二油口 22進入液壓缸，液壓缸的缸桿伸出，實現車廂的上升，當車廂上升至指定位置時，油泵停止泵送，沒有液壓油進入液壓缸，液壓缸保持當前位置，以實現車廂保證當前位置不動；卸貨完成后，在車廂下降的初始位置，下降氣缸3進氣，下降氣缸3的第一活塞31推動閥芯I及復位彈簧向遠離下降氣缸3的方向運動，令第二油口 22與回油口 23逐漸貫通至回油口 23全開，油缸液壓油經回油口 23回到油箱，實現下降動作；當車廂下降至靠近底盤的指定位置時，慢降氣缸4進氣，慢降氣缸4的第二活塞42推動閥芯I向下降氣缸3的方向反推閥芯1，此時下降氣缸3繼續保進氣狀態，當慢降氣缸4的推力加上復位彈簧力的作用大于進氣氣缸活塞的推力時，閥芯I與閥體2之間的回油通道截面積變小，回油流量下降，油缸活塞下降速度放慢，以便控制車廂的回落速度。這樣，通過上述慢降氣缸4的設置，使得換向閥在車廂下落的初始位置回油口 23實現全開，以便保證下落初始位置較快的下落速度，保證了較高的工作效率；同時，當車廂下降至靠近底盤的位置時，通過慢降氣缸4降低其下落速度，從而使得車廂在下降過程中先快后慢，既保證了液壓升降系統較高的下降效率，又避免了車廂下降時與底盤的撞擊，提高了工作安全性。為了保證基本功能的實現，本發明所提供的液壓升降系統還包括油泵、單向閥和 液壓缸等零部件，油源中的液壓油通過油泵泵出后首先進入單向閥，通過單向閥進入換向閥的第一油口 21。上述預定位置可以為回油口 23全開時，閥芯I的第二端12所處的位置，這樣，即能夠實現使用目的，又能夠縮短閥芯I的運動行程。顯然地，預定位置也不局限于上述位置，也可以相對于上述位置，閥芯I更靠近慢降氣缸4的位置。慢降氣缸4的氣口 41可以開設于遠離閥芯I的一端，當第二活塞42推動閥芯I向下降氣缸3方向運動時，氣源中的壓力氣體通過氣口 41進入慢降氣缸4，為第二活塞42的運動提供動力。在上述具體實施方式
的基礎上，還可以對本發明所提供的換向閥進行進一步改進。請繼續參考圖I至圖3，在另一種具體實施方式
中，本發明所提供的換向閥，其慢降氣缸4還包括活塞調節機構5，該活塞調節機構5用于調節第二活塞42與閥芯I的距離，活塞調節機構5的一端與第二活塞42固定連接，其另一端位于慢降氣缸4的外側；通過調節第二活塞42與閥芯I的距離能夠根據需要調整回油閥的開度，從而根據不同的使用需求調整車廂下降的速度，提高了液壓升降系統的適用性。上述活塞調節機構5沿閥芯I的軸向穿過慢降氣缸4的遠離閥芯I 一端的端蓋43，由于活塞調節機構5調節的方向為慢降氣缸4的軸向，因此，活塞調節結構的該種設置方式結構較為簡單，且能夠實現直接調節；顯然地，從理論上來講，也不局限于上述安裝形式，只要能夠實現第二活塞42與閥芯I相對位置的調整即可，例如，活塞調節機構5也可以設置在第二活塞42的徑向，此時需要通過齒輪機構等改變傳力方向，在實際應用中存在難度。本發明所提供的活塞調節機構5包括穿過端蓋43的螺桿，螺桿的外端選有螺母；通過慢降氣缸4活塞上的調節螺母調節活塞的行程，控制氣缸回推閥芯I行程，從而改變回流截面積，該種結構較為簡單，且能夠實現較為精確的調整。除了上述換向閥，本發明還提供一種包括上述換向閥的液壓升降系統，該液壓升降系統的其他各部分結構請參考現有技術，在此不再贅述。本發明還提供一種包括上述液壓升降系統的工程機械，該工程機械的其他各部分結構請參考現有技術，在此不再贅述。具體地，該工程機械可以為自卸式專用汽車。
以上對本發明所提供的一種工程機械、其液壓升降系統及換向閥進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發明的方法及其核心思想。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以對本發明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發明權利要求的保護 范圍內。
權利要求
1.一種用于液壓升降系統的換向閥，包括內設有閥芯(I)的閥體(2)，所述閥芯(I)沿軸向相對于所述閥體(2)往復運動，所述閥體(2)開設有與油源連通第一油口(21)、與液壓缸連通的第二油口(22)和與油箱連通的回油口(23)，所述閥芯(I)的第一端(11)設置于下降氣缸(3)內，且與所述下降氣缸(3)的第一活塞(31)固定連接；其特征在于，還包括開設有氣口(41)的慢降氣缸(4)，所述慢降氣缸(4)內設置有靠近或者遠離所述閥芯(I)滑動的第二活塞(42)，所述閥芯(I)的第二端(12)在預定位置與所述慢降氣缸(4)的第二活塞(42)相抵靠，且所述第二活塞(42)推動所述閥芯(I)向靠近所述下降油缸的方向運動，兩者的行程小于所述閥芯(I)的回油端面(13)與所述回油口(23)遠離所述第二活塞(42)的端面的距離，大于所述回油端面(13)與所述回油口(23)靠近所述第二活塞(42)的端面的距離。
2.根據權利要求I所述的用于液壓升降系統的換向閥，其特征在于，所述慢降氣缸(4)還包括用于調節所述第二活塞(42)與所述閥芯(I)距離的活塞調節機構(5)，所述活塞調節機構(5)的一端與所述第二活塞(42)固定連接，其另一端位于所述慢降氣缸(4)的外側。
3.根據權利要求2所述的用于液壓升降系統的換向閥，其特征在于，所述活塞調節機構(5)沿所述閥芯(I)的軸向穿過所述慢降氣缸(4)的遠離所述閥芯(I) 一端的端蓋(43)。
4.根據權利要求3所述的用于液壓升降系統的換向閥，其特征在于，所述活塞調節機構(5)包括穿過所述端蓋(43)的螺桿，所述螺桿的外端選有螺母。
5.根據權利要求1-4任一項所述的用于液壓升降系統的換向閥，其特征在于，所述預定位置為所述回油口(23)全開時，所述閥芯(I)的第二端(12)所處的位置。
6.根據權利要求1-4任一項所述的用于液壓升降系統的換向閥，其特征在于，所述慢降氣缸(4)的氣口(41)開設于遠離所述閥芯(I)的一端。
7.一種液壓升降系統，包括油泵、單向閥、換向閥和液壓缸，其特征在于，所述換向閥為如權利要求1-6任一項所述的換向閥。
8.—種工程機械，包括底盤、車廂和驅動所述車廂升降的液壓升降系統，其特征在于，所述液壓控制系統為如權利要求7所述的液壓控制系統。
全文摘要
本發明公開了一種換向閥，該換向閥包括開設有氣口的慢降氣缸，慢降氣缸內設置有靠近或者遠離所述閥芯滑動的第二活塞，閥芯的第二端在預定位置與慢降氣缸的第二活塞相抵靠，且第二活塞推動閥芯向靠近下降油缸的方向運動，兩者的行程小于閥芯的回油端面與回油口遠離第二活塞的端面的距離，大于回油端面與回油口靠近第二活塞的端面的距離。這樣，通過慢降氣缸降低其下落速度，使得車廂在下降過程中先快后慢，既保證了液壓升降系統較高的下降效率，又避免了車廂下降時與底盤的撞擊，提高了工作安全性。本發明還公開了一種包括上述換向閥的液壓升降系統，以及包括該液壓升降系統的工程機械。
文檔編號F15B13/02GK102852876SQ20121036126
公開日2013年1月2日 申請日期2012年9月24日 優先權日2012年9月24日
發明者熊俊生, 羅運聰 申請人:安徽池州市駿力機械科技有限公司