用于电液执行器阀门控制的液压桥路的制作方法

1.本实用新型涉及液压桥路技术领域，尤其是涉及一种用于电液执行器阀门控制的液压桥路。


背景技术：

2.电液执行器作为一种自动化动力装置，已经广泛的应用于各种阀门的驱动、控制中，而且也正在被更多的用户应用在几乎任何需要动力驱动的部位。
3.在快速切断的工况条件下通常有中故障(断电、断信号及火灾)或联锁(esd)信号时，可根据要求对阀门进行快速开启、关闭、保位等要求，其中在故障或联锁信号时，目前在电液执行器机构控制方式基于止回阀、电磁换向阀、电磁补压阀、电磁快速排放阀和蓄能器结构，通过电机驱动油泵向油路内充高压液压油。系统内安装有蓄能器和电磁补压阀以及压力检测保护装置。通常油泵启动后。电磁补压阀打开，优先向蓄能器内充压力油，蓄能器内压力补充到设定压力时。通过压力传感器检测，此时电磁补压阀关闭蓄能器完成补压后，可通过电机驱动油泵完成对阀门的正常开关控制。通过电磁阀的换向实行对阀门的开或关。系统内通常会设置液压保压阀。保证阀门在正常的动作过程中。阀位不发生漂移。当dcs发出故障信号时。通过控制系统发出故障信号。此时电磁快速排放阀打开。蓄能器内快速向油路内排高压油，通过油路的设定完成对阀门的快速关闭或打开。
4.本技术人发现现有技术至少存在以下技术问题：由于阀门的故障保护切断功能分为故障信号-阀门关闭/故障信号-阀门打开/断电故障-阀门开/断电故障-阀门关等控制要求。且现有技术中通过电磁阀的换向实行对阀门的开或关，当断电时，换向阀难以换向，导致油路控制困难。现有的控制的方式和结构只能满足单一功能要求，无法满足通过模块化结构和控制方式实现不同的控制要求，间接造成成本提高，油路控制繁琐，造成油路上控制阀种类较多对现场维护增加困难。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种用于电液执行器阀门控制的液压桥路，以解决现有技术中存在的液压桥路结构复杂、油路控制繁琐的技术问题；本实用新型提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
6.为实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
7.本实用新型提供的用于电液执行器阀门控制的液压桥路，包括供油主路、回油主路、第一支路、第二支路、第三支路、第四支路，以及分别与执行机构两个油腔连通的第一油路和第二油路，其中：
8.所述供油主路和所述回油主路均与油箱连通，所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路和所述第四支路并联设置，该四条支路的一端均与所述供油主路之间存在有连通状态和阻断状态，且该四条支路的另一端均与所述第一油路、所述第二油路之间存在有连通状态和阻断状态；
9.所述供油主路仅与所述第一支路、所述第一油路之间处于连通状态，且所述回油主路仅与所述第二油路、所述第三支路之间处于连通状态时，所述执行机构执行开动作；所述供油主路仅与所述第二支路、所述第二油路之间处于连通状态，且所述回油主路仅与所述第一油路、所述第四支路之间处于连通状态时，所述执行机构执行关动作。
10.优选的，所述第一支路、第二支路、第三支路和第四支路上分别设置有第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀。
11.优选的，所述液压桥路还包括蓄能器和第五支路，其中：
12.所述第五支路与所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路和所述第四支路均并联设置；所述第五支路的一端与所述供油主路、所述第一油路、所述第二油路之间均存在有连通状态和阻断状态，其另一端与所述蓄能器之间存在有连通状态和阻断状态。
13.优选的，所述第五支路上设置有第五电磁阀。
14.优选的，所述蓄能器与所述第五支路之间的管路上设置有第一球阀。
15.优选的，所述蓄能器还连接有直通油路，所述直通油路与所述油箱连接，所述直通油路上设置有第二球阀。
16.优选的，所述第一油路上设置有第一手动阀，所述第二油路上设置有第二手动阀。
17.优选的，所述供油主路上设置有吸油滤芯、液压泵、电机和单向阀，所述电机与所述液压泵驱动连接，所述单向阀仅允许油从所述油箱中流出。
18.优选的，所述执行机构包括角行程摆动油缸。
19.本实用新型提供的用于电液执行器阀门控制的液压桥路，与现有技术相比，具有如下有益效果：利用仅第一支路和第一油路与供油主路处于连通状态，且回油主路仅与第二油路、第三支路之间处于连通状态，实现执行机构执行开动作；利用供油主路仅与第二支路、第二油路之间处于连通状态，且回油主路仅与第一油路、第四支路之间处于连通状态，实现执行机构执行关动作。不再使用换向阀结构控制油路的开关，通过设置并联的支路，并控制对应支路与供油主路、第一油路、第二油路的通断，实现执行机构的开关动作；对应管路之间的连通和阻断以及电液执行器阀门便于控制，且能够满足不同应用工况的控制要求。
附图说明
20.为了更清楚地说明本实用新型实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
21.图1是该液压桥路向蓄能器内补压时的结构示意图；
22.图2是该液压桥路执行机构开动作时的结构示意图；
23.图3是该液压桥路执行机构关动作时的结构示意图；
24.图4是该液压桥路在故障信号时快开动作的结构示意图；
25.图5是该液压桥路在故障信号时快关动作的结构示意图。
26.图中100、供油主路；200、第一油路；300、第二油路；400、回油主路；500、直通油路；1、第一电磁阀；2、第二电磁阀；3、第三电磁阀；4、第四电磁阀；5、第五电磁阀；6、执行机构；
7、第一手动阀；8、第二手动阀；9、蓄能器；10、第一球阀；11、第二球阀；12、吸油滤芯；13、液压泵；14、电机；15、单向阀；16、油箱。
具体实施方式
27.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。
28.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
29.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
30.本实用新型实施例提供了一种用于电液执行器阀门控制的液压桥路，电液执行器阀门便于控制，且能够满足不同应用工况的控制要求。
31.下面结合图1-图5对本实用新型提供的技术方案进行更为详细的阐述。
32.如图1-图5所示，本实施例提供了一种用于电液执行器阀门控制的液压桥路，包括供油主路100、回油主路400、第一支路、第二支路、第三支路、第四支路，以及分别与执行机构6两个油腔(进油腔和回油腔)连通的第一油路200和第二油路300，其中：第一油路和第二油路两者中，其中之一为进油油路，其中另一为出油油路；供油主路100和回油主路400均与油箱16连通，第一支路、第二支路、第三支路和第四支路并联设置，该四条支路的一端均与供油主路100之间存在有连通状态和阻断状态，且该四条支路的另一端均与第一油路200、第二油路300之间存在有连通状态和阻断状态；供油主路100仅与第一支路、第一油路200之间处于连通状态，且回油主路400仅与第二油路300、第三支路之间处于连通状态时，执行机构6执行开动作；供油主路100仅与第二支路、第二油路300之间处于连通状态，且回油主路400仅与第一油路200、第四支路之间处于连通状态时，执行机构6执行关动作。
33.本实施例的用于电液执行器阀门控制的液压桥路，利用仅第一支路和第一油路200与供油主路100处于连通状态，且回油主路400仅与第二油路300、第三支路之间处于连通状态，实现执行机构6执行开动作；利用供油主路100仅与第二支路、第二油路300之间处于连通状态，且回油主路400仅与第一油路200、第四支路之间处于连通状态，实现执行机构6执行关动作。不再使用换向阀结构控制油路的开关，通过设置并联的支路，并控制支路与供油主路100、第一油路200、第二油路300的通断，实现执行机构6的开关动作；对应管路之间的连通和阻断以及电液执行器阀门便于控制，且能够满足不同应用工况的控制要求。
34.作为可选的实施方式，执行机构6包括角行程摆动油缸。本实施例中以角行程摆动油缸作为执行机构6进行说明。参见图1-图5所示，第一油路200与角行程摆动油缸的第一油腔连通，第二油路300与角行程摆动油缸的第二油腔连通。如图1-图5所示，当第一油腔(图中左侧油腔)进油时，执行机构6执行开动作；当第二油腔(图中右侧油腔)进油时，执行机构6执行关动作。该结构为现有的成熟技术，在此不做赘述。
35.作为可选的实施方式，参见图1-图5，第一支路、第二支路、第三支路和第四支路上分别设置有第一电磁阀1、第二电磁阀2、第三电磁阀3和第四电磁阀4。上述第一电磁阀1、第二电磁阀2、第三电磁阀3和第四电磁阀4无需换向，便于控制。
36.其中，参见图1-图5所示，上述第一支路指的是第一电磁阀1所在的支路，第二支路指的是第二电磁阀2所在的支路，第三支路指的是第三电磁阀3所在的支路，第四支路指的是第四电磁阀4所在的支路。
37.当存在故障信号时，执行机构6需要执行快开、快关动作。参见图1、图4和图5所示，液压桥路还包括蓄能器9和第五支路，其中：第五支路与第一支路、第二支路、第三支路和第四支路均并联设置；第五支路的一端与供油主路100、第一油路200、第二油路300之间均存在有连通状态和阻断状态，其另一端与蓄能器9之间存在有连通状态和阻断状态。其中，上述第五支路指的是第五电磁阀5所在的支路。
38.参见图1所示，当供油主路100仅与第五支路连通，且第五支路与蓄能器9处于连通状态时，油箱16内的油进入蓄能器9，向蓄能器9内补压。参见图4所示，当蓄能器9仅与第五支路(第五电磁阀5所在的支路)、第一支路(第一电磁阀1所在的支路)、第一油路200之间处于连通状态，且回油主路400仅与第二油路300、第三支路(第三电磁阀3所在的支路)之间处于连通状态时，执行机构6在故障信号时执行快开动作。参见图5所示，当蓄能器9仅与第五支路(第五电磁阀5所在的支路)、第二支路(第二电磁阀2所在的支路)、第二油路300之间处于连通状态，且回油主路400仅与第一油路200、第四支路(第四电磁阀4所在的支路)之间处于连通状态时，执行机构6在故障信号时执行快关动作。
39.作为可选的实施方式，第五支路上设置有第五电磁阀5。通过控制第五电磁阀5的开启或关闭，实现第五支路与其余油路的连通或阻断。
40.作为可选的实施方式，参见图1-图5所示，蓄能器9与第五支路之间的管路上设置有第一球阀10。开启第一球阀10和第五电磁阀5时，蓄能器9与第五支路连通；关闭第一球阀10和第五电磁阀5时，蓄能器9与第五支路阻断。
41.本实施例的用于电液执行器阀门控制的液压桥路，为一种多功能液压桥路，满足现有功能状态下省去了原有的液压止回阀(保压功能)以及电磁快速排放阀，通过液压桥路将原有的电磁补压阀和电磁快速排放阀优化为第五电磁阀5，简化了液压油路。通过第一电磁阀1、第三电磁阀3组合控制执行机构6开动作；第二电磁阀2、第四电磁阀4组合控制执行机构6关动作；第五电磁阀5控制往蓄能器9内补压，且控制执行机构6快速动作时控制蓄能器9内液压油快速冲入执行机构6。通过液压桥路内第一电磁阀1、第二电磁阀2、第三电磁阀3、第四电磁阀4和第五电磁阀5的结构控制相应油路的通断，可满足不用应用工况的控制要求，可满足故障关，故障开，断电关，断电开功能。
42.作为可选的实施方式，参见图1所示，蓄能器9还连接有直通油路500，直通油路500与油箱16连接，直通油路500上设置有第二球阀11。开启第二球阀11时，蓄能器9内的油能直
接回流至油箱16中。
43.作为可选的实施方式，参见图1-图5所示，第一油路200上设置有第一手动阀7，第二油路300上设置有第二手动阀8。开启第一手动阀7时，第一油路200能够将执行机构6的第一(图中左侧油腔)与对应支路连通，关闭第一手动阀7时，第一油路200能够将执行机构6的第一油腔(图中左侧油腔)与对应支路阻断。开启第二手动阀8时，第二油路300能够将执行机构6的第二油腔(图中右侧油腔)与对应支路连通，关闭第二手动阀8时，第二油路300能够将执行机构6的第二油腔(图中右侧油腔)与对应支路阻断。便于控制。
44.作为可选的实施方式，参见图1-图5所示，供油主路100上设置有吸油滤芯12、液压泵13、电机14和单向阀15，吸油滤芯12能够对油箱16中的油进行初步过滤，电机14与液压泵13驱动连接，单向阀15仅允许油从油箱16中流出。
45.本实施例的用于电液执行器阀门控制的液压桥路，在不同工况时的控制方式如下：
46.参见图1，向蓄能器9内补压时，电机14驱动液压泵13，油箱16中的油通过单向阀15，向蓄能器9内补压，此时第五电磁阀5处于打开状态，蓄能器9内压力通过压力传感器检测，当达到设定压力值时，第五电磁阀5关闭，液压泵13停止运转。此时，第一球阀10处于开启状态，第二球阀11处于关闭状态。
47.参见图2，执行机构6开动作：电机14驱动液压泵13，油箱16中的油通过供油主路100及其上的单向阀15、第一电磁阀1所在的第一支路、第一油路200向执行机构6进油，执行机构6中的油通过第二油路300、第三电磁阀3所在的第三支路、回油主路400回到油箱16，此时，第一电磁阀1、第三电磁阀3开启，第二电磁阀2、第四电磁阀4关闭，第一油路200上的第一手动阀7、第二油路300上的第二手动阀8均开启，通过该油路控制状态完成执行机构6开动作。
48.参见图3，执行机构6关动作：电机14驱动液压泵13，油箱16中的油通过供油主路100及其上的单向阀15、第二电磁阀2所在的第二支路、第二油路300向执行机构6进油，执行机构6中的油通过第一油路200、第四电磁阀4所在的第四支路、回油主路400回到油箱16，此时，第一电磁阀1、第三电磁阀3关闭，第二电磁阀2、第四电磁阀4开启，第一油路200上的第一手动阀7、第二油路300上的第二手动阀8均开启，通过该油路控制状态完成执行机构6开动作。
49.参见图4，故障信号快速开动作：第一手动阀7开启、第五电磁阀5开启、第一电磁阀1开启，蓄能器9内的储存的压力油通过第一手动阀7、第五支路、第一支路，经第一油路200向执行机构6开方向进油腔快速充油；此时，第二手动阀8开始、第三电磁阀3开启，执行机构6内回油腔的液压油通过第二手动阀8所在的第二油路300、第三支路、回油主路400快速回油箱16，完成快速开动作。
50.参见图5，故障信号快速关动作：第二手动阀8开启、第五电磁阀5开启、第二电磁阀2开启，蓄能器9内的储存的压力油通过第一手动阀7、第五支路、第二支路，经第二油路300向执行机构6开方向进油腔快速充油；此时，第一手动阀7开启、第四电磁阀4开启，执行机构6内回油腔的液压油通过第一手动阀7所在的第一油路200、第四支路、回油主路400快速回油箱16，完成快速开动作。
51.断电故障快速开动作：只需要将液压桥路内第一电磁阀1、第三电磁阀3、第五电磁
阀5换为常开阀，即可完成在断电故障状态下执行机构6快速打开动作。
52.断电故障快速关动作：只需要将液压桥路内第二电磁阀2、第四电磁阀4、第五电磁阀5换为常开阀，即可完成在断电故障状态下执行机构6快速关闭动作。
53.本实施例中，通过液压桥路内第一电磁阀1、第二电磁阀2、第三电磁阀3、第四电磁阀4和第五电磁阀5的结构控制相应油路的通断，可满足不用应用工况的控制要求，可满足故障关，故障开，断电关，断电开功能。
54.在本说明书的描述，具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
55.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
56.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种用于电液执行器阀门控制的液压桥路，其特征在于，包括供油主路、回油主路、第一支路、第二支路、第三支路、第四支路，以及分别与执行机构两个油腔连通的第一油路和第二油路，其中：所述供油主路和所述回油主路均与油箱连通，所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路和所述第四支路并联设置，该四条支路的一端均与所述供油主路之间存在有连通状态和阻断状态，且该四条支路的另一端均与所述第一油路、所述第二油路之间存在有连通状态和阻断状态；所述供油主路仅与所述第一支路、所述第一油路之间处于连通状态，且所述回油主路仅与所述第二油路、所述第三支路之间处于连通状态时，所述执行机构执行开动作；所述供油主路仅与所述第二支路、所述第二油路之间处于连通状态，且所述回油主路仅与所述第一油路、所述第四支路之间处于连通状态时，所述执行机构执行关动作。2.根据权利要求1所述的用于电液执行器阀门控制的液压桥路，其特征在于，所述第一支路、第二支路、第三支路和第四支路上分别设置有第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀。3.根据权利要求1所述的用于电液执行器阀门控制的液压桥路，其特征在于，所述液压桥路还包括蓄能器和第五支路，其中：所述第五支路与所述第一支路、所述第二支路、所述第三支路和所述第四支路均并联设置；所述第五支路的一端与所述供油主路、所述第一油路、所述第二油路之间均存在有连通状态和阻断状态，其另一端与所述蓄能器之间存在有连通状态和阻断状态。4.根据权利要求3所述的用于电液执行器阀门控制的液压桥路，其特征在于，所述第五支路上设置有第五电磁阀。5.根据权利要求3所述的用于电液执行器阀门控制的液压桥路，其特征在于，所述蓄能器与所述第五支路之间的管路上设置有第一球阀。6.根据权利要求3所述的用于电液执行器阀门控制的液压桥路，其特征在于，所述蓄能器还连接有直通油路，所述直通油路与所述油箱连接，所述直通油路上设置有第二球阀。7.根据权利要求1所述的用于电液执行器阀门控制的液压桥路，其特征在于，所述第一油路上设置有第一手动阀，所述第二油路上设置有第二手动阀。8.根据权利要求1所述的用于电液执行器阀门控制的液压桥路，其特征在于，所述供油主路上设置有吸油滤芯、液压泵、电机和单向阀，所述电机与所述液压泵驱动连接，所述单向阀仅允许油从所述油箱中流出。9.根据权利要求1所述的用于电液执行器阀门控制的液压桥路，其特征在于，所述执行机构包括角行程摆动油缸。

技术总结
本实用新型提供了一种用于电液执行器阀门控制的液压桥路，涉及液压桥路技术领域，解决了液压桥路结构复杂、油路控制繁琐的技术问题；该液压桥路包括供油主路、回油主路、第一支路、第二支路、第三支路、第四支路，以及分别与执行机构两个油腔连通的第一油路和第二油路，供油主路和回油主路均与油箱连通，第一支路、第二支路、第三支路和第四支路并联设置，该四条支路的一端均与供油主路之间存在有连通状态和阻断状态，且该四条支路的另一端均与第一油路、第二油路之间存在有连通状态和阻断状态；不再使用换向阀结构控制油路的开关，对应管路之间的连通和阻断以及电液执行器阀门便于控制，且能够满足不同应用工况的控制要求。且能够满足不同应用工况的控制要求。且能够满足不同应用工况的控制要求。


技术研发人员：陆辉 沈茂燕 杨家勇
受保护的技术使用者：张家港赫斯曼液压设备有限公司
技术研发日：2023.03.08
技术公布日：2023/7/28