同步液压系统及工程机械的制作方法

1.本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种同步液压系统及工程机械。


背景技术：

2.在工程机械领域，存在很多需要使用双缸同步运动的作业场合及工况，如双缸变幅、配重同步运动等。在起重机中，针对不同工况需要拆装配重，现有使用的配重升降机构主要包括配重提升和顶升两种。两种方法均是通过液压换向元件来控制配重油缸的伸缩动作，通过流量控制元件实现配重油缸动作的同步性。现有的双缸同步运动相关方案，大多数是通过同步阀来完成双缸的流量控制，以此来达到同步效果。
3.起重机配重顶升系统相关方案，有通过支腿控制阀完成油缸运动的换向，油缸的同步性则利用配重顶升阀来实现。配重顶升阀的工作原理是通过在不同油缸的无杆腔油路设置相同尺寸的节流阻尼实现流量相同，保证油缸同步伸出与缩回。由于制造和安装误差，实际两个配重油缸所承受的负载不完全相同，造成节流阻尼前后压差也不相同，并不能保证同步性。因此，配重油缸在实际工作过程中同步性较差，造成配重倾斜不稳，容易对油缸造成损伤，同时还存在安全隐患。
4.鉴于此，有必要提供一种新的同步液压系统及工程机械，以解决或至少缓解上述技术缺陷。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的是提供一种同步液压系统及工程机械，旨在解决现有技术中液压系统同步性较差和易损伤油缸的技术问题。
6.为实现上述目的，根据本发明的一方面，本发明提供一种同步液压系统，包括：
7.第一连通口；
8.第二连通口；
9.油缸组件，包括至少两个油缸，所述油缸的无杆腔与所述第一连通口连通，所述油缸的有杆腔与所述第二连通口连通；
10.同步机构，包括同步组件，所述同步组件的数量与所述油缸的数量相同，所述同步组件包括串联设置于所述油缸的无杆腔和所述第一连通口之间的压力补偿件和油路控制件，所述压力补偿件分别与所述油路控制件的两端的连通，各组所述同步组件的压力补偿件的预设压差相同。
11.在一实施例中，所述油路控制件包括单向节流阀，所述压力补偿件和所述单向节流阀串联设置，且所述压力补偿件分别与所述单向节流阀的前端和后端的油路连通。
12.在一实施例中，所述油路控制件还包括无杆腔阻尼，所述无杆腔阻尼与所述单向节流阀并联设置。
13.在一实施例中，所述压力补偿件包括主体和调节件，所述主体形成有第一内腔、第一压力控制口和第二压力控制口，所述调节件设置于所述第一内腔内，且所述调节件位于
所述第一压力控制口和所述第二压力控制口之间，所述第一压力控制口连通所述油路控制件的后端和所述第一内腔，所述第二压力控制口连通所述油路控制件的前端和所述第一内腔，所述调节件用于调节所述第一内腔的流通截面积。
14.在一实施例中，所述调节件包括预紧弹簧和阀芯，所述预紧弹簧的两端分别与所述阀芯和所述主体的内壁面抵接。
15.在一实施例中，所述同步液压系统还包括第三连通口，所述第三连通口与所述第一连通口连通，所述第三连通口与所述第一连通口的油路中设置有第一液控单向阀，所述第一液控单向阀的第一控制油路与所述第二连通口连通。
16.在一实施例中，所述同步液压系统还包括第四连通口，所述第四连通口与所述第一连通口连通，所述第四连通口与所述第一连通口的油路中设置有第二液控单向阀，所述第二液控单向阀的第二控制油路与所述第二连通口连通。
17.在一实施例中，所述油缸组件包括第一油缸和第二油缸，所述同步机构还包括第一有杆腔阻尼和第二有杆腔阻尼，所述第一有杆腔阻尼设置于所述第一油缸的有杆腔与所述第二连通口连通的第三油路中，所述第二有杆腔阻尼设置于所述第二油缸的有杆腔与所述第二连通口连通的第四油路中。
18.根据本发明的另一方面，本发明还提供一种工程机械，工程机械包括工程机械本体和如上所述的同步液压系统。
19.在一实施例中，所述工程机械为起重机。
20.在一实施例中，所述油缸组件为起重机的配重油缸。
21.本发明技术方案中，以油缸组件包括第一油缸和第二油缸为例，第一连通口和第二连通口可以分别连通压力油或油箱；当第一连通口与压力油连通，第二连通口与油箱连通时，压力油从第一油路和第二油路分别进入第一油缸和第二油缸的无杆腔内，第一油缸和第二油缸的有杆腔内的压力油从第二连通口流入油箱，实现油缸杆的伸出；当第一连通口与油箱连通，第二连通口与压力油连通时，压力油分别进入第一油缸和第二油缸的有杆腔内，第一油缸和第二油缸的无杆腔内的压力油分别通过第一油路和第二油路汇合至第一连通口并流入油箱中。预设压差是指第一压力补偿件或第二压力补偿件预先设定的压力差，从而保证第一油路控制件或第二油路控制件的前后油路的压力差与预设压差相同，当后端油路的压力升高时，在压力补偿件的作用下，前端油路的压力也会相应地升高，从而保持一个较为稳定的压力差值；而第一油路控制件的前后油路压力差与第二油路控制件的前后油路压力差相同时，能够很轻松地保证从第一油路流入到第一油缸的无杆腔内的压力油与从第二油路流入到第二油缸的无杆腔内的压力油流量相同，实现第一油缸和第二油缸的同步伸出，不会造成起重机或其它工程设备在配重过程中倾斜等异常，致使损坏油缸。本发明第一油缸和第二油缸的流入流量相互独立，并能够分别根据第一压力补偿件和第二压力补偿件进行反馈调节，实时保证流入第一油缸和第二油缸的无杆腔内的压力油流量相同，具有同步性好、不易损坏油缸和安全性强的优点。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施条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，下面描述中的附图仅仅是
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示出的结构获得其他的附图。
23.图1为本发明一实施例同步液压系统的结构示意图；
24.图2为本发明一实施例第一同步组件和第二同步组件的结构示意图；
25.图3为本发明一实施例第一压力补偿件的内部结构示意图。
26.附图标号说明：
27.标号名称标号名称100同步液压系统31第一同步组件110第一油路32第二同步组件120第二油路33第一有杆腔阻尼130第三油路34第二有杆腔阻尼140第四油路311第一压力补偿件11第一连通口312第一油路控制件12第二连通口321第二压力补偿件13第三连通口322第二油路控制件14第四连通口3111第一主体21第一油缸3112第一调节件22第二油缸3113第一压力控制口131第一液控单向阀3114第二压力控制口141第二液控单向阀316第一单向节流阀326第二单向节流阀317第一无杆腔阻尼132第一控制油路327第二无杆腔阻尼142第二控制油路3211第二主体3115第一内腔3212第二调节件3213第三压力控制口3214第四压力控制口3116预紧弹簧3117阀芯3同步机构
ꢀꢀ
28.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
29.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施条例仅仅是本发明的一部分实施例，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。
30.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
31.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两组，例如两组，三个等，除非另有明确具体的限定。
32.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两组元件内部的连通或两组元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
33.另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
34.请参照图1和图2，根据本发明的一方面，本发明提供一种同步液压系统100，同步液压系统100包括第一连通口11、第二连通口12、油缸组件和同步机构3；油缸组件包括至少两个油缸，以油缸组件包括第一油缸21和第二油缸22为例，第一油缸21的无杆腔通过第一油路110与第一连通口11连通，第二油缸22的无杆腔通过第二油路120与第一连通口11连通，第一油缸21的有杆腔和第二油缸22的有杆腔分别与第二连通口12连通；同步机构3包括第一同步组件31和第二同步组件32，第一同步组件31包括串联设置于第一油路110上的第一压力补偿件311和第一油路控制件312，第二同步组件32包括串联设置于第二油路120上的第二压力补偿件321和第二油路控制件322；且第一压力补偿件311分别与第一油路控制件312的前端和后端的第一油路110连通，第二压力补偿件321分别与第二油路控制件322的前端和后端的第二油路120连通，第一压力补偿件311的预设压差与第二压力补偿件321的预设压差相同。
35.上述实施例中，第一连通口11和第二连通口12可以分别连通压力油或油箱；当第一连通口11与压力油连通，第二连通口12与油箱连通时，压力油从第一油路110和第二油路120分别进入第一油缸21和第二油缸22的无杆腔内，第一油缸21和第二油缸22的有杆腔内的压力油从第二连通口12流入油箱，实现油缸杆的伸出；当第一连通口11与油箱连通，第二连通口12与压力油连通时，压力油分别进入第一油缸21和第二油缸22的有杆腔内，第一油缸21和第二油缸22的无杆腔内的压力油分别通过第一油路110和第二油路120汇合至第一连通口11并流入油箱中。
36.预设压差是指第一压力补偿件311或第二压力补偿件321预先设定的压力差，从而保证第一油路控制件312或第二油路控制件322的前后油路的压力差与预设压差相同，当后端油路的压力升高时，在压力补偿件的作用下，前端油路的压力也会相应地升高，从而保持一个较为稳定的压力差值；而第一油路控制件312的前后油路压力差与第二油路控制件322的前后油路压力差相同时，能够很轻松地保证从第一油路110流入到第一油缸21的无杆腔内的压力油与从第二油路120流入到第二油缸22的无杆腔内的压力油流量相同，实现第一油缸21和第二油缸22的同步伸出，不会造成起重机或其它工程设备在配重过程中倾斜等异常，致使损坏油缸。在第一流通口11流入的流量满足需求的情况下，本实施例第一油缸21和第二油缸22的流入流量相互独立，并能够分别根据第一压力补偿件311和第二压力补偿件321进行反馈调节，实时保证流入第一油缸21和第二油缸22的无杆腔内的压力油流量相同，具有同步性好、不易损坏油缸和安全性强的优点。
37.其中，图1中同步机构3所指示的虚线框代表其内的结构可以整合在一个阀体中，第一压力补偿件311设置于第一油路控制件312与第一连通口11之间，第二压力补偿件321设置于第二油路控制件322与第二连通口12之间。
38.应理解的是，为了保持同步液压系统100的同步性，第一油缸21和第二油缸22、第一压力补偿阀和第二压力补偿阀、以及第一油路110和第二油路120的节流口等结构，其规格或尺寸应设置相同，从而方便保持第一油缸21和第二油缸22运动的一致。
39.具体地，第一油路控制件312包括并联设置的第一单向节流阀316和第一无杆腔阻尼317。单向节流阀应用于液压控制系统中，其既可以作单向阀使用，又可以作节流阀使用，在第一油缸21伸出时，压力油从第一单向节流阀316通过进入第一油缸21的无杆腔，保证油缸的锁止；在第一油缸21缩回时，压力油从第一无杆腔阻尼317流入油箱，第一无杆腔阻尼317提供背压，限制第一油缸21缩回的速度，保证运动的平稳。
40.同样的，第二油路控制件322包括并联设置的第二单向节流阀326和第二无杆腔阻尼327。与第一油路控制件312的结构和原理相同，在此不再赘述。
41.在一实施例中，参照图2和图3，第一压力补偿件311包括第一主体3111和第一调节件3112，第一主体3111形成有第一内腔3115、第一压力控制口3113和第二压力控制口3114，第一调节件3112设置于第一内腔3115内，且第一调节件3112位于第一压力控制口3113和第二压力控制口3114之间，第一内腔3115与第一油路110连通，第一压力控制口3113连通第一油路控制件312的后端和第一内腔3115，第二压力控制口3114连通第一油路控制件312的前端和第一内腔3115，第一调节件3112用于调节第一内腔3115的流通截面积。第二压力控制口3114和第二压力控制口3114分别通过油路连通第一油路控制件312的前后油路，具体是连通第一单向节流阀316的前后油路，根据第一单向节流阀316的前后油路的压力变化，实时反馈调节第一调节件3112在第一内腔3115的位置，改变第一内腔3115的开度从而调节第一内腔3115的流通截面积，进而保持第一单向节流阀316的前后油路压力差与预设压差相同。具体地，后端油路压力增加时，会通过第一压力控制口3113反馈到第一调节件3112，驱动第一调节件3112朝靠近第二压力控制口3114方向移动，第一内腔3115的流通截面积增大，从而使得前端油路的压力同样增加，直至前后压差保持与预设压差一致；前端压力增加时，会通过第二压力控制口3114反馈到第一调节件3112，驱动第一调节件3112朝靠近第一压力控制口3113方向移动，第一内腔3115的流通截面积减小，从而使得前端油路的压力减小，直至前后压差保持与预设压差一致。其中，第一内腔3115的流通截面积是指第一内腔3115与第一油路110连通处最小的可流通面积，其随着第一调节件3112的移动会相应地改变。
42.如图3所示，第一调节件3112具体包括预紧弹簧3116和阀芯3117，预紧弹簧3116的两端分别与阀芯3117和第一主体3111的内壁面抵接，预紧弹簧3116用于提供预设压力，阀芯3117可滑动的设置于第一内腔3115中，用于调节第一内腔3115的开度，第一油路控制件312的后端的压力加上预紧弹簧3116的预设压力等于第一油路控制件312的前端的压力；即预设压差主要通过预紧弹簧3116的预设压力确定。
43.同样的，在一实施例中，第二压力补偿件321包括第二主体3211和第二调节件3212，第二主体3211形成有第二内腔、第三压力控制口3213和第四压力控制口3214，第二内腔与第二油路120连通，第二调节件3212设置于第二内腔内，且第二调节件3212位于第三压
力控制口3213和第四压力控制口3214之间，第三压力控制口3213连通第二油路控制件322的后端和第二内腔，第四压力控制口3214连通第二油路控制件322的前端和第二内腔，第二调节件3212用于调节第二内腔的流通截面积。第二压力补偿件321与第一压力补偿件311的结构和原理相同，此处不再赘述。
44.在一实施例中，同步液压系统100还包括第三连通口13，第三连通口13与第一连通口11连通，第三连通口13与第一连通口11的油路中设置有第一液控单向阀131，第一液控单向阀131的第一控制油路132与第二连通口12连通。第一液控单向阀131设置于第一油缸21和第二油缸22的无杆腔与第三连通口13中，保证在压力油连通第三连通口13往两个油缸的无杆腔注油时，油缸锁止不会缩回。压力油先从第三连通口13至第一连通口11，再分别从第一油路110和第二油路120进入第一油缸21和第二油缸22的无杆腔内。当第二连通口12连接压力油、第三连通口13连接油箱时，第一控制油路132会驱动第一液控单向阀131打开，两个油缸无杆腔内的压力油可经过第一液控单向阀131反向流入到油箱中。
45.如果在油缸卸荷时，第三连通口13会从与压力油连通会切换成与油箱连通，如若第三连通口13堵死，油缸内出现内泄异常时，会造成油缸杆的异常伸出，严重的甚至会造成事故，例如在起重机回转过程中造成干涉事故；为了避免上述情况发生，在一实施例中，同步液压系统100还包括第四连通口14，第四连通口14与第一连通口11连通，第四连通口14与第一连通口11的油路中设置有第二液控单向阀141，第二液控单向阀141的第二控制油路142与第二连通口12连通。当第二连通口12连接压力油、第三连通口13堵死时，第二控制油路142会驱动第二液控单向阀141打开，第四连通口14与油箱连通，实现油缸无杆腔卸荷。
46.应理解的是，第四连通口14作为油缸卸荷的辅助路径，其与第三连通口13可以同时卸荷，压力油从第二连通口12进入时，第一液控单向阀131和第二液控单向阀141均会打开。
47.在一实施例中，同步机构3还包括第一有杆腔阻尼33和第二有杆腔阻尼34，第一有杆腔阻尼33设置于第一油缸21的有杆腔与第二连通口12连通的第三油路130中，第二有杆腔阻尼34设置于第二油缸22的有杆腔与第二连通口12连通的第四油路140中。第一有杆腔阻尼33和第二有杆腔阻尼34能提供背压、实现第一油缸21和第二油缸22的稳定伸出。
48.根据本发明的另一方面，本发明还提供一种工程机械，工程机械包括工程机械本体和如上的同步液压系统100。该同步液压系统100的具体结构参照上述实施例，由于工程机械采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。需要说明的是，上述同步控制液压系统具有较强的技术通用性能，可以应用于挖掘机、装载机、推土机、自卸汽车和起重机械等。
49.具体地，该工程机械可以为起重机。
50.更具体地，第一油缸21和第二油缸22可以为起重机的双配重油缸。另外，第一油缸21和第二油缸22也可以为起重机的变幅油缸。
51.以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种同步液压系统(100)，其特征在于，包括：第一连通口(11)；第二连通口(12)；油缸组件，包括至少两个油缸，所述油缸的无杆腔与所述第一连通口(11)连通，所述油缸的有杆腔与所述第二连通口(12)连通；同步机构(3)，包括同步组件，所述同步组件的数量与所述油缸的数量相同，所述同步组件包括串联设置于所述油缸的无杆腔和所述第一连通口(11)之间的压力补偿件和油路控制件，所述压力补偿件分别与所述油路控制件的两端的连通，各组所述同步组件的压力补偿件的预设压差相同。2.如权利要求1所述的同步液压系统(100)，其特征在于，所述油路控制件包括单向节流阀，所述压力补偿件和所述单向节流阀串联设置，且所述压力补偿件分别与所述单向节流阀的前端和后端的油路连通。3.如权利要求2所述的同步液压系统(100)，其特征在于，所述油路控制件还包括无杆腔阻尼，所述无杆腔阻尼与所述单向节流阀并联设置。4.如权利要求1所述的同步液压系统(100)，其特征在于，所述压力补偿件包括主体和调节件，所述主体形成有第一内腔(3115)、第一压力控制口(3113)和第二压力控制口(3114)，所述调节件设置于所述第一内腔(3115)内，且所述调节件位于所述第一压力控制口(3113)和所述第二压力控制口(3114)之间，所述第一压力控制口(3113)连通所述油路控制件的后端和所述第一内腔(3115)，所述第二压力控制口(3114)连通所述油路控制件的前端和所述第一内腔(3115)，所述调节件用于调节所述第一内腔(3115)的流通截面积。5.如权利要求4所述的同步液压系统(100)，其特征在于，所述调节件包括预紧弹簧(3116)和阀芯(3117)，所述预紧弹簧(3116)的两端分别与所述阀芯(3117)和所述主体的内壁面抵接。6.如权利要求1所述的同步液压系统(100)，其特征在于，所述同步液压系统(100)还包括第三连通口(13)，所述第三连通口(13)与所述第一连通口(11)连通，所述第三连通口(13)与所述第一连通口(11)的油路中设置有第一液控单向阀(131)，所述第一液控单向阀(131)的第一控制油路(132)与所述第二连通口(12)连通。7.如权利要求6所述的同步液压系统(100)，其特征在于，所述同步液压系统(100)还包括第四连通口(14)，所述第四连通口(14)与所述第一连通口(11)连通，所述第四连通口(14)与所述第一连通口(11)的油路中设置有第二液控单向阀(141)，所述第二液控单向阀(141)的第二控制油路(142)与所述第二连通口(12)连通。8.如权利要求1所述的同步液压系统(100)，其特征在于，所述油缸组件包括第一油缸(21)和第二油缸(22)，所述同步机构(3)还包括第一有杆腔阻尼(33)和第二有杆腔阻尼(34)，所述第一有杆腔阻尼(33)设置于所述第一油缸(21)的有杆腔与所述第二连通口(12)连通的第三油路(130)中，所述第二有杆腔阻尼(34)设置于所述第二油缸(22)的有杆腔与所述第二连通口(12)连通的第四油路(140)中。9.一种工程机械，其特征在于，包括工程机械本体和如权利要求1至8中任意一项所述的同步液压系统(100)。10.如权利要求9所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械为起重机，所述油缸组件
为起重机的配重油缸。

技术总结
本发明公开一种同步液压系统及工程机械，同步液压系统包括第一连通口、第二连通口、油缸组件和同步机构；油缸组件包括至少两个油缸，油缸的无杆腔与第一连通口连通，油缸的有杆腔与第二连通口连通；同步机构，包括同步组件，同步组件的数量与油缸的数量相同，同步组件包括串联设置于油缸的无杆腔和第一连通口之间的压力补偿件和油路控制件，压力补偿件分别与油路控制件的两端的连通，各组同步组件的压力补偿件的预设压差相同。该同步液压系统具有同步性好、不易损坏油缸和安全性强的优点。不易损坏油缸和安全性强的优点。不易损坏油缸和安全性强的优点。


技术研发人员：尧新亮 杨耀祥 马宁
受保护的技术使用者：三一汽车起重机械有限公司
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/9/14