[发明专利]防失压的液压控制回路及其方法

说明书

技术领域

本发明属于机械工程技术领域，特别是涉及冶金设备、工程机械、重型车辆的举升过程中防止液压缸失压的液压控制回路及其方法。

背景技术

液压控制回路由若干个液压元件(液压泵站或液压动力源、液压管道、控制阀台及液压缸)组成，用来控制完成特定功能的油路结构，被广泛用于在冶金设备、工程机械、重型车辆等机械工程技术领域。在这些设备的液压控制回路中存在着大量液压缸举升控制回路，其特点为载荷较大、工作环境恶劣，导致液压控制元件或液压缸外部管道特别是软管容易老化爆裂，造成系统意外失压，容易发生重大坠落事故。为了避免坠落事故发生，液压系统通常需要设置相应的失压保护措施。

然而，现有的液压缸设置的失压保护方案多采用防爆阀，即通过在液压缸和软管之间安装防爆阀，当进防爆阀的管路发生爆破时，通过设置的防爆阀封闭液压缸的油液，从而防止因失压时造成的安全事故。防爆阀正向即为正常流通，反向即为非正常流通，当其非正常流通时防爆阀两端的压力差不能大于防爆阀内设的弹簧压力，否则就不能反向流动。防爆阀的工作原理决定了防爆阀的弹簧压力设置必须合理，如果设置不合理，就可能出现液压缸下降速度较慢或者故障发生时无法迅速切断油路，从而加重事故严重性。另外，防爆阀是由两腔的压力差来锁定液压缸，较适合用于有垂直负载的场合，对于水平负载或无外部负载的液压缸失压时，无法有效锁定液压缸位置。同时，通过压力差来控制开闭的方式也存在误动作的可能性。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种防失压的液压控制回路及其方法，除了能包含现有防爆阀失压控制回路的范围，还用于解决现有技术中液压控制回路，在水平负载或无外部负载的液压缸失压时，无法有效锁定液压缸位置的问题；另外，当控制系统意外停电时，液压缸将处于安全的锁定状态并能与外部压力监控联合实现系统事故的预测性控制。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种防失压的液压控制回路，包括：

所述液压控制回路至少包括集成液压缸与油路切断液压回路，所述集成液压缸包括液压缸与液压缸集成阀块，所述液压缸集成阀块安装于所述液压缸上用于控制液压缸启停与系统失压时锁定液压缸，所述液压缸集成阀块和所述油路切断液压回路相连用于液压失常时切断所述液压缸的油路。

优选地，所述液压缸集成阀块包括第一控制阀、第一液控单向阀与第二液控单向阀，所述第一控制阀的第一油口连接所述第一液控单向阀的一端，所述第一液控单向阀的另一端连接所述液压缸的无杆腔；所述第一控制阀的第二油口连接所述第二液控单向阀的一端，所述第二液控单向阀的另一端连接所述液压缸的有杆腔。

优选地，所述油路切断液压回路包括第二控制阀，所述第二控制阀的第一油口连接外部动力源的第一油口，所述第二控制阀的第二油口连接所述外部动力源的第二油口，所述第二控制阀的第三油口连接所述第一控制阀的第三油口，所述第一控制阀的第四油口连接所述外部动力源的第二油口。

优选地，所述第一控制阀为电磁换向阀、电液换向阀、插装阀、比例阀或伺服阀中的任意一种。

优选地，所述第二控制阀为电磁座阀、电磁换向阀、电液换向阀或插装阀中的任意一种。

优选地，所述液压缸集成阀块还包括溢流阀与单向阀，所述溢流阀用于泄压安装于所述第一液控单向阀与所述液压缸的无杆腔之间，所述单向阀用于补油安装于所述第二液控单向阀与所述液压缸的有杆腔之间；或者，所述单向阀用于补油安装于所述第一液控单向阀与所述液压缸的无杆腔之间，所述溢流阀用于泄压安装于所述第二液控单向阀与所述液压缸的有杆腔之间。

优选地，所述第一控制阀、所述第二控制阀与所述液压缸在其油口连接处均设有测量压力的测压点。

本发明的另一目的在于提供一种防失压的液压控制回路的工作方法，包括：

检测液压控制回路是否压力异常；

当软管爆裂或系统失压时，液压控制回路中压力异常，所述第一、二液控单向阀自动锁定液压缸；

当外部动力源设置的测压点检测液压控制回路中压力异常时，启动油路切断液压回路中第二控制阀关闭液压缸的油路；

检测液压控制回路中压力正常时，则无操作。

如上所述，本发明的防失压的液压控制回路及其方法，具有以下有益效果：

(1)本发明提供一种简单可靠的液压缸防失压的液压控制回路，具有结构简单、安全可靠、事故响应快的特点，并能与外部压力监控联合实现系统事故的预测性控制，且当控制系统意外停电时，液压缸将处于安全的锁定状态。适用于液压缸失压时对液压缸停位状态有较高要求的场合。