背罐车支腿先行保护系统和背罐车支腿先行保护方法

摘要

本发明提供了一种背罐车支腿先行保护系统，包括：主油缸、支腿油缸、第一电控换向阀、第三电控换向阀、压力油源，还包括：第一压力传感器，用于检测支腿油缸的无杆腔的压力，在支腿油缸的无杆腔的压力大于等于设定值时，向第一电控换向阀发送控制信号；第一电控换向阀在接收到来自第一压力传感器的控制信号时，控制主油缸开始动作。本发明能确保当举升系统进行工作时，支腿已全部打开，避免发生倾翻危险。本发明还提供了一种背罐车支腿先行保护方法。

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体而言，涉及背罐车支腿先行保护系统 和背罐车支腿先行保护方法。

背景技术

目前，背罐车操作一般采用手动操作，整个液压系统比较简单，主要 包括举升液压系统、移动液压系统和支腿液压系统三部分，除了完成正常 的背罐、卸罐基本动作，很少考虑其它的安全措施。然而在实际应用中发 现，背罐车的液压系统存在很大的安全隐患：例如，对重型背罐车而言， 由于筒仓加粉料重量大，约为40吨，卸罐时必须先展开支腿，否则将会 在举升过程中出现翻车事故。而目前的背罐车没有支腿先行保护系统，容 易造成翻车事故。

因此，需要一种背罐车支腿先行保护技术，可以避免上述事故。

发明内容

考虑到上述背景技术，本发明的一个目的是提供一种背罐车支腿先行 保护系统，能够确保当主油缸动作时，支腿已打开，避免倾翻危险。

根据本发明的一个方面，提供了一种背罐车支腿先行保护系统，包 括：主油缸、支腿油缸、第一电控换向阀、第三电控换向阀、压力油源， 其中，所述第一电控换向阀和第三电控换向阀的进油口均连接至压力油源 的出油口，所述第一电控换向阀和第三电控换向阀的工作口分别连接至所 述主油缸和所述支腿油缸，所述第一电控换向阀和第三电控换向阀回油口 均与回油路连接，所述第一电控换向阀用于控制所述主油缸的动作，所述 第三电控换向阀用于控制支腿油缸的动作，所述主油缸用于举升背罐车的 举升臂，所述支腿油缸用于控制背罐车支腿收缩或伸展，还包括：第一压 力传感器和第一控制器，所述第一压力传感器用于检测所述支腿油缸的无 杆腔的压力；所述第一控制器在所述支腿油缸的无杆腔的压力大于等于设 定值时，向所述第一电控换向阀发送控制信号；所述第一电控换向阀在接 收到所述控制信号时，控制所述主油缸开始动作。

通过第一压力传感器可以检测支腿油缸的压力，当压力大于设定值 时，说明支腿已经打开，此时可通知第一电控换向阀进行换向，主油缸开 始动作，这样便可以确保在主油缸动作时，支腿已经打开，避免了倾翻的 危险。

在上述技术方案中，优选的，还可以包括：移动油缸，所述移动油缸 用于移动所述背罐车的筒仓；第二电控换向阀，所述第二电控换向阀的进 油口、出油口、回油口分别连接至所述压力油源的出油口、所述移动油缸 和回油路，所述第二电控换向阀用于控制所述移动油缸的动作。

在上述技术方案中，优选的，还可以包括：开关阀，设置所述移动油 缸的无杆腔与所述第二电控换向阀组成的油路上，在所述筒仓的重量超载 时，将所述移动油缸的无杆腔的压力油泄至回油路，以停止所述移动油缸 的动作。

移动油缸属于移动液压系统中的主要元件，用于移动背罐车所运送的 筒仓，筒仓中所装的粉料越多，则进入移动油缸的无杆腔的压力油越多， 当筒仓中的粉料超出额定负载时，开关阀打开，移动油缸中的无杆腔中的 压力油通过开关阀回油箱，移动油缸停止动作，这样就可有效避免负载超 重引起的其他故障。

在上述任一技术方案中，优选的，所述开关阀包括溢流阀或卸荷阀， 在所述筒仓的重量超载时，所述移动油缸的无杆腔的油路上的压力超出所 述溢流阀或所述卸荷阀的压力阈值，所述溢流阀或所述卸荷阀执行泄油动 作。

在上述任一技术方案中，优选的，在所述开关阀包括电控阀时，所述 背罐车支腿先行保护系统还包括第二压力传感器和第三控制器，所述第二 压力传感器用于在所述移动油缸移动所述筒仓时，检测所述移动油缸的压 力；所述第三控制器根据所述第二压力传感器采集的压力信号判断所述移 动油缸的压力是否超出压力阈值，在超出所述压力阈值时，向所述电控阀 发送控制信号，所述电控阀在接收到所述控制信号后进行换向，以将压力 油泄入回油路。

在开关阀是电控阀时，则需要增加相应的检测元件和相应的电控系 统，检测元件即第二压力传感器，电控系统即控制器，控制器根据压力信 号判断筒仓是否超载，在超载时，控制电控阀换向，同样可以起到卸荷的 作用，停止移动油缸动作，保护液压系统。

在上述任一技术方案中，优选的，所述第二压力传感器安装在所述移 动油缸的无杆腔处或无杆腔的油路上。

在上述任一技术方案中，优选的，还可以包括：单向阻尼阀、电磁 阀、速度传感器和第二控制器，所述单向阻尼阀与所述电磁阀并联设置于 所述主油缸无杆腔的油路上，所述速度传感器安装在所述背罐车的举升臂 上，用于检测所述举升臂的运动速度；所述第二控制器在根据所述速度传 感器的检测信号判断出所述举升臂的运动速度超出速度阈值时，向所述电 磁阀发送第一电信号，使所述主油缸的无杆腔的液压油通过所述单向阻尼 阀回油箱。

在背罐车的举升液压系统中，通过平衡阀可有效防止筒仓下放时失速 下降或冲击车架，若平衡阀出现故障，则筒仓还是会失速下降，并对机架 产生巨大冲击，引起机架或底盘的故障。为了避免该故障，增加了速度传 感器、单向阻尼阀、电磁阀，正常工作时，该电磁阀打开，当平衡阀出现 故障时，该电磁阀闭合，使主油缸的液压油通过单向阻尼阀回油箱，增加 回流阻力，进而减小举升臂的运动速度。

在上述任一技术方案中，优选的，所述第二控制器还用于向所述第一 电控换向阀发送第二电信号，以减小所述第一电控换向阀的开度。

同时减小用于控制主油缸换向的第二电控换向阀的开度，进一步增加 回油阻力，背压增大，筒仓的下降速度减缓，可以有效减轻举升臂对机架 的冲击。

根据本发明的另一方面，还提供了一种背罐车支腿先行保护方法，所 述背罐车包括主油缸、第一电控换向阀、第三电控换向阀、支腿油缸、主 油缸，所述支腿油缸用于控制支腿收缩或伸展，所述第一电控换向阀用于 控制所述主油缸换向，所述主油缸用于举升所述背罐车的举升臂，所述第 三电控换向阀用于控制支腿油缸的动作，包括以下步骤：检测所述支腿油 缸的无杆腔的压力；在所述支腿油缸的压力大于等于设定值时，向所述第 一电控换向阀发送控制信号，所述第一电控换向阀在接收到来自所述控制 信号时，控制所述主油缸开始动作。

通过压力传感器可以检测支腿油缸的压力，当压力大于设定值时，说 明支腿已经打开，此时可通知第一电控换向阀进行换向，主油缸开始动 作，这样便可以确保在主油缸动作时，支腿已经打开，避免了倾翻的危 险。

在上述技术方案中，优选的，所述背罐车还包括：移动油缸和第二电 控换向阀，所述移动油缸用于移动所述背罐车的筒仓，所述第二电控换向 阀用于控制所述移动油缸的动作；所述支腿先行保护方法还可以包括以下 步骤：检测所述移动油缸的无杆腔的油路上的压力，在所述压力超出压力 阈值时，将所述移动油缸的无杆腔中的液压油泄入回油路，以停止所述移 动油缸的动作。

移动油缸属于移动液压系统中的主要元件，用于移动背罐车所运送的 筒仓，筒仓中所装的粉料越多，则进入移动油缸的无杆腔的压力油越多， 当筒仓中的粉料超出额定负载时，开关阀打开，移动油缸中的无杆腔中的 压力油通过开关阀回油箱，移动油缸停止动作，这样就可有效避免负载超 重引起的其他故障。

在上述任一技术方案中，优选的，在所述移动油缸的无杆腔的油路上 设置溢流阀或卸荷阀，在所述移动油缸的无杆腔的油路上的压力超出所述 溢流阀或所述卸荷阀的压力阈值时，所述溢流阀或所述卸荷阀进行泄油。

在上述任一技术方案中，优选的，所述背罐车还可以包括：单向阻尼 阀和电磁阀，所述单向阻尼阀与所述电磁阀并联设置于所述主油缸无杆腔 的油路上；所述支腿先行保护方法还可以包括：检测所述背罐车的举升臂 的运动速度，在检测出举升臂的运动速度超出速度阈值时，控制所述电磁 阀换向，使主油缸的无杆腔的液压油通过所述单向阻尼阀回油箱。

在开关阀是电控阀时，则需要增加相应的检测元件和相应的电控系 统，检测元件即压力传感器，电控系统即控制器，控制器根据压力信号判 断筒仓是否超载，在超载时，控制电磁阀换向，同样可以起到卸荷的作 用，停止移动油缸动作，保护液压系统。

在上述任一技术方案中，优选的，在检测出所述举升臂的运动速度超 出速度阈值时，减小所述电控换向阀的开度。

同时减小用于控制主油缸换向的第二电控换向阀的开度，进一步增加 回油阻力，背压增大，筒仓的下降速度减缓，可以有效减轻举升臂对机架 的冲击。

因此，根据本发明的技术方案，液压系统工作时必须先展开支腿，支 腿油路的压力达到设定值时，压力传感器发出信号给主油缸换向阀，主油 缸方可动作；当筒仓中粉料超过额定负载时，移动油路中的溢流阀达到设 定压力打开，油液通过溢流阀回油箱，移动油缸停止动作，这样就可有效 避免负载超重所引起的故障。当系统中各元件正常工作时，主油缸油路中 的平衡阀可以有效防止筒仓下放时失速下降而冲击车架，若平衡阀出现故 障，筒仓失速下降时，安装在背罐车举升臂上的速度传感器检测到举升臂 的下降速度超过设定值时，速度传感器即发出信号给电磁阀，切换油路， 增大回油路的背压，减缓筒仓对机架的冲击。并且该装置结构简单，性能 稳定，可靠性好、易于实现。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的背罐车支腿先行保护系统的示意图；

图2是根据本发明的实施例的背罐车的示意图；

图3是根据本发明的实施例的背罐车支腿先行保护方法的流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附 图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是， 本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明 的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不 冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

首先请参看图1和图2，图1是根据本发明的实施例的背罐车支腿先 行保护系统的示意图，图2是根据本发明的实施例的背罐车的示意图。

如图1所示，根据本发明的实施例的背罐车支腿先行保护系统，主油 缸20、支腿油缸22、第一电控换向阀11、第三电控换向阀13、压力油 源，其中，第一电控换向阀11和第三电控换向阀13的进油口均连接至压 力油源的出油口，第一电控换向阀11和第三电控换向阀13的工作口分别 连接至主油缸20和支腿油缸22，第一电控换向阀11和第三电控换向阀 13的回油口均与回油路连接，该第一电控换向阀11用于控制主油缸20 的动作，该第三电控换向阀13用于控制支腿油缸22的动作，主油缸20 用于举升背罐车的举升臂，支腿油缸22用于控制支腿收缩或伸展，该背 罐车支腿先行保护系统还可以包括：第一压力传感器7和第一控制器，用 于检测支腿油缸22的无杆腔的压力；第一控制器接收来自第一压力传感 器7的压力信号，在支腿油缸22的无杆腔的压力大于等于设定值时，向 多路阀10中的第一电控换向阀11发送控制信号；第一电控换向阀11在 接收到该控制信号时，控制主油缸20开始动作。

通过第一压力传感器7可以检测支腿油缸22的压力，当压力大于设 定值时，说明支腿208已经打开，此时可通知第一电控换向阀11进行换 向，泵1泵送的压力油经第一电控换向阀11注入主油缸20，主油缸20 开始动作，这样便可以确保在主油缸20动作时，支腿208已经打开，避 免了倾翻的危险。

优选的，该背罐车支腿先行保护系统还可以包括移动油缸21，所述 移动油缸21用于移动所述背罐车的筒仓；第二电控换向阀12，所述第二 电控换向阀12的进油口、出油口、回油口分别连接至所述压力油源的出 油口、所述移动油缸21和回油路，所述第二电控换向阀12用于控制所述 移动油缸21的动作。

优选的，该背罐车支腿先行保护系统还可以包括：开关阀5，设置移 动油缸21的无杆腔的油路上，在筒仓210的重量超载时，将移动油缸21 的无杆腔的压力油泄至回油路，以停止移动油缸21的动作。

移动油缸21属于移动液压系统中的主要元件，用于移动背罐车所运 送的筒仓210，筒仓210中所装的粉料越多，则进入移动油缸21的无杆 腔的压力油越多，当筒仓210中的粉料超出额定负载时，开关阀5打开， 移动油缸21中的无杆腔中的压力油通过开关阀回油箱，移动油缸21停止 动作，这样就可有效避免负载超重引起的其他故障。

在上述任一技术方案中，优选的，该开关阀5可以包括溢流阀或卸荷 阀（属于液控阀），在筒仓210的重量超载时，移动油缸21的无杆腔的 与所述第二电控换向阀12组成油路上的压力超出溢流阀或卸荷阀的压力 阈值，溢流阀或卸荷阀执行泄油动作。

需说明的是，开关阀5还可以是电控阀（例如电磁阀），在这种情况 下，背罐车支腿先行保护系统还包括第二压力传感器和第三控制器（图中 未示出），第二压力传感器用于在移动油缸21移动筒仓210时，检测移 动油缸21的压力；第三控制器根据第二压力传感器采集的压力信号判断 移动油缸21的压力是否超出压力阈值，在超出压力阈值时，向电控阀发 送控制信号，电控阀在接收到控制信号后进行换向，以将压力油泄入回油 路。

在开关阀5是电控阀时，则需要增加相应的检测元件和相应的电控系 统，检测元件即第二压力传感器，电控系统即控制器，控制器根据压力信 号判断筒仓210是否超载，在超载时，控制电控阀换向，同样可以起到卸 荷的作用，停止移动油缸动作，保护液压系统。

在上述任一技术方案中，优选的，第二压力传感器安装在移动油缸的 无杆腔处或无杆腔的油路上。

如图1和图2所示，优选的，该背罐车支腿先行保护系统还可以包括 单向阻尼阀2、电磁阀3、速度传感器和第二控制器（图中未示出），所 述单向阻尼阀2与所述电磁阀3并联设置于所述主油缸20无杆腔的油路 上，速度传感器202安装在背罐车的举升臂206上，用于检测举升臂206 的运动速度；第二控制器连接至速度传感器202，在检测出举升臂206的 运动速度超出速度阈值时，向所述电磁阀3发送第一电信号，断开所述电 磁阀3，使所述主油缸20的无杆腔的液压油通过所述单向阻尼阀2回油 箱。

在背罐车的举升液压系统中，通过平衡阀4可有效防止筒仓210下放 时失速下降或冲击车架，若平衡阀4出现故障，则筒仓210还是会失速下 降，并对机架产生巨大冲击，引起机架或底盘的故障。为了避免该故障， 增加了速度传感器202、单向阻尼阀2、电磁阀3，正常工作时，该电磁 阀3打开，当平衡阀4出现故障时，该电磁阀3闭合，使主油缸20的液 压油通过单向阻尼阀2回油箱，增加回流阻力，进而减小举升臂206的运 动速度。

在上述任一技术方案中，优选的，所述第二控制器还用于向所述第一 电控换向阀11发送第二电信号，以减小所述第一电控换向阀11的开度。

同时减小用于控制主油缸20换向的第二电控换向阀的开度，进一步 增加回油阻力，背压增大，筒仓210的下降速度减缓，可以有效减轻举升 臂对机架的冲击。

应该理解，上述第一控制器、第二控制器和第三控制器可以是同一个 控制器，将其功能集成在一个处理器中。

图3是根据本发明的实施例的背罐车支腿先行保护方法的流程图。

如图3所示，根据本发明的实施例的背罐车支腿先行保护方法，所述 背罐车包括主油缸、第一电控换向阀、第三电控换向阀、支腿油缸、主油 缸，所述支腿油缸用于控制支腿收缩或伸展，该第一电控换向阀用于控制 主油缸换向，该主油缸用于举升背罐车的举升臂，所述第三电控换向阀用 于控制支腿油缸的动作，包括以下步骤：步骤302，检测支腿油缸的无杆 腔的压力；步骤304，在支腿油缸的压力大于等于设定值时，向第一电控 换向阀发送控制信号，该第一电控换向阀在接收到所述控制信号时，控制 主油缸开始动作。

通过压力传感器可以检测支腿油缸的压力，当压力大于设定值时，说 明支腿已经打开，此时可通知第一电控换向阀进行换向，主油缸开始动 作，这样便可以确保在主油缸动作时，支腿已经打开，避免了倾翻的危 险。

在上述技术方案中，优选的，所述背罐车还包括：移动油缸和第二电 控换向阀，所述移动油缸用于移动所述背罐车的筒仓，所述第二电控换向 阀用于控制所述移动油缸的动作；所述支腿先行保护方法还可以包括以下 步骤：检测所述移动油缸的无杆腔的油路上的压力，在压力超出压力阈值 时，将移动油缸的无杆腔中的液压油泄入回油路，以停止所述移动油缸的 动作。

移动油缸属于移动液压系统中的主要元件，用于移动背罐车所运送的 筒仓，筒仓中所装的粉料越多，则进入移动油缸的无杆腔的压力油越多， 当筒仓中的粉料超出额定负载时，开关阀打开，移动油缸中的无杆腔中的 压力油通过开关阀回油箱，移动油缸停止动作，这样就可有效避免负载超 重引起的其他故障。

在上述任一技术方案中，优选的，在移动油缸的无杆腔的油路上设置 溢流阀或卸荷阀，在移动油缸的无杆腔的油路上的压力超出所述溢流阀或 所述卸荷阀的压力阈值时，所述溢流阀或所述卸荷阀进行泄油。

在上述任一技术方案中，优选的，所述背罐车还可以包括：单向阻尼 阀和电磁阀，所述单向阻尼阀与所述电磁阀并联设置于所述主油缸无杆腔 的油路上；所述支腿先行保护方法还可以包括：采用速度传感器检测所述 背罐车的举升臂的运动速度，在检测出举升臂的运动速度超出速度阈值 时，控制电磁阀换向，使主油缸的无杆腔的液压油通过所述单向阻尼阀回 所述油箱。

在开关阀是电控阀时，则需要增加相应的检测元件和相应的电控系 统，检测元件即压力传感器，电控系统即控制器，控制器根据压力信号判 断筒仓是否超载，在超载时，控制电磁阀换向，同样可以起到卸荷的作 用，停止移动油缸动作，保护液压系统。

在上述任一技术方案中，优选的，在检测出举升臂的运动速度超出速 度阈值时，减小所述第一电控换向阀的开度。

同时减小用于控制主油缸换向的第一电控换向阀的开度，进一步增加 回油阻力，背压增大，筒仓的下降速度减缓，可以有效减轻举升臂对机架 的冲击。

因此，根据本发明的技术方案，液压系统工作时必须先展开支腿，支 腿油路的压力达到设定值时，压力传感器发出信号给主油缸换向阀，主油 缸方可动作；当筒仓中粉料超过额定负载时，移动油路中的溢流阀达到设 定压力打开，油液通过溢流阀回油箱，移动油缸停止动作，这样就可有效 避免负载超重所引起的故障。当系统中各元件正常工作时，主油缸油路中 的平衡阀可以有效防止筒仓下放时失速下降而冲击车架，若平衡阀出现故 障，筒仓失速下降时，安装在背罐车举升臂上的速度传感器检测到举升臂 的下降速度超过设定值时，速度传感器即发出信号给电磁阀，切换油路， 增大回油路的背压，减缓筒仓对机架的冲击。并且该装置结构简单，性能 稳定，可靠性好、易于实现。

在本发明中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解 为指示或暗示相对重要性。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于 本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精 神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明 的保护范围之内。