[发明专利]制动阀组、具有该制动阀组的液压系统和混凝土布料机

说明书

技术领域

本发明涉及一种制动阀组，本发明还涉及一种具有该制动阀组的液压系统和混凝土布料设备。

背景技术

目前，混凝土泵车、布料机的臂架通过液压回转减速机、回转支撑进行回转运动。液压回转减速机由液压马达驱动。液压回转减速机自身带有制动器。根据停机时制动器是否处于制动状态，制动器可分为两种类型，即常开式和常闭式。

常开式制动器的工作原理是弹簧释放和液压加载制动。机器不工作时，依靠弹簧力，制动器是释放的，臂架可以在外力干扰的作用下自由转动，如风载。若制动器制动，则需要液压系统提供压力油进入制动器，以克服弹簧力，使制动器制动。

常闭式制动器的工作原理是弹簧加载制动和液压释放。机器不工作时，依靠弹簧力，制动器是制动的，臂架不能转动。若制动器释放，则需要液压系统提供压力油进入制动器，以克服弹簧力，使制动器释放。

混凝土泵车安装的液压回转减速机，其制动器都是常闭式。绝大多数混凝土布料机使用的液压回转减速机制动器也是常闭式。但是对于高空作业的布料机(如塔式布料机)，由于受风载的影响很大，根据安全规范的要求，停机时须保证臂架能够随风自由转动，这就需要安装常开式制动器的回转减速机。这样，当风速大到一定程度时，布料机的臂架可以随风转动，以保护布料机的塔身(或其立柱)免受因风载所产生的扭矩的不利影响，否则塔身(或者立柱)会因扭转变形过度而损坏。严重时(如遭遇台风)，可能会使布料机从高空塌落，引发重大安全事故。

若布料机使用常开式的液压回转减速机，那么作业时，只要液压回转减速机不回转，就需要液压系统提供压力油液进行制动，图1是现有技术的塔式混凝土布料机1的结构示意图。如图1所示，液压执行器包括一个爬升油缸8、一个液压回转减速机10、三个臂架油缸2、4、6。

图2是现有技术的塔式混凝土布料机的液压系统原理图，图中省略了一些负载保持与运动控制阀(如平衡阀，安装在油缸和马达的工作油路上)和其它液压辅助元件，这不影响对系统的分析。如图2所示，液压回转减速机10包含液压马达12和常开式制动器14。由于塔式混凝土布料机是高空作业机械，故配置了常开式的液压回转减速机，这样停机后，臂架可以随风转动。

在图2中，使用一个油泵16来实现布料机各油缸的伸缩运动、回转减速机液压马达12的转动和回转减速机常开式制动器14的制动。该解决方案依靠回油路上一个节流阀22所产生的背压来实现回转减速机制动所需要的油液压力。

该布料机工作时，有如下三种工况：

(1)当布料机的所有执行器(油缸和液压马达)不运动时，电磁换向阀18和电磁换向阀20断电，来自油泵16的压力油经过电磁换向阀18、节流阀22流回油箱，调节回油路上节流阀22阀口的大小，使节流阀22产生足够的背压，该背压再通过电磁换向阀20作用在常开式制动器14上，克服弹簧力，实现制动。

(2)当布料机的臂架需要伸缩运动或者当布料机爬升时，电磁换向阀18和电磁换向阀20得电，制动器的油口被电磁换向阀20封闭，以便锁住制动器14中的压力油液，使制动器14继续保持制动状态，同时电磁换向阀26、28、30、32中的一个得电，以实现布料机各油缸相应的运动，如臂架伸缩或布料机爬升。

(3)当布料机的臂架需要回转时，电磁换向阀18得电，电磁换向阀20断电，制动器14的油口通过电磁换向阀20和节流阀22，连通油箱，使制动器14中的压力油液卸荷，制动器14在自身弹簧力的作用下释放。同时电磁换向阀24得电，使回转减速机10内的液压马达12转动，从而实现布料机臂架的左、右回转。

现有技术的解决方案存在如下缺陷：(a)布料机各油缸的伸缩运动和回转减速机的制动会互相干扰、不能相互独立工作，来自油泵的压力油液不能同时供给各油缸和回转减速机的制动器使用；(b)当臂架油缸长时间地伸缩运动时，由于任何液压元件都会存在泄漏，回转减速机制动器中的油液压力会缓慢下降，不能实现可靠的制动，这存在潜在的安全隐患；(c)由于节流阀背压的存在，系统能量消耗大，油液发热量大，这影响液压元件的寿命；(d)若机器停机后还需要制动，该系统无法提供制动所需要的压力油液。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制动阀组，以克服上述现有技术中的一个或多个缺陷，其不仅可用于常开式制动器的制动，还可以用于夹紧、压力保持等其它用途。本发明的目的还在于提供一种具有该制动阀组的液压系统及其作业机械——混凝土布料机设备。