本申请要求于 2012 年 02 月 06 日提交中国专利局、 申请号为 201210025311.4、发明名称为"一种泵送液压系统及 包括该系统的混凝土泵 送设备 "的中国专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域

本发明涉及工程机械技术领域， 尤其涉及一种用于混凝土泵送设备的 泵送液压系统。 此外， 本发明还涉及一种包括上述泵送液压系统的混 凝土 泵送设备。

背景技术

随着经济建设的快速发展， 我国各类大型工程逐渐增多， 混凝土泵车 也朝着高压大排量的方向发展， 特别是对泵送液压系统的工作平稳性提出 了更苛刻的要求。

请参考图 1 , 图 1为现有技术中一种泵送液压系统的工作原理� �； 下 面筒要介绍这种泵送液压系统在工作中存在的 缺陷。

如图 1所示， 该泵送液压系统包括第一主油缸 1、 第二主油缸 2和主 油泵 10, 主油泵 10与主油缸之间连接有主换向阀 11 ; 该图中还示出了泵 送机械系统的结构， 泵送机械系统包括第一输送缸 3、 第二输送缸 4 , 以及 设于主油缸和输送缸之间的水箱 7, 第一输送缸 3的第一砼活塞 5与第一 主油缸 1的活塞杆连接， 第二输送缸 4的第二砼活塞 6与第二主油缸 2的 活塞杆连接， 且两个输送缸的前端连接料斗 9。

工作过程中， 如图 1所示， 当主换向阀 11处于右位工作时， 主油泵 10向第一主油缸 1的无杆腔输送液压油，推动第一输送缸 3的砼活塞向分 配阀 8中排料，进而将混凝土输送至臂架的布料杆� �， 实现混凝土的泵送； 与此同时， 第一主油缸 1有杆腔的液压油通过油管 13输送至第二主油缸 2 的有杆腔， 带动第二输送缸 4的砼活塞向后移动， 进行吸料； 切换主换向 阀 11使其处于左位工作时， 主油泵 10向第二主油缸 2的无杆腔输送液压 油， 从而带动第二输送缸 4进行排料， 第一输送缸 3进行吸料。

由此可见， 上述泵送液压系统能通过切换主换向阀 11 的不同工作位 置， 使得第一输送缸 3的第一砼活塞 5和第二输送缸 4的第二砼活塞 6交 替往复运动， 从而实现混凝土的泵送。 请参考图 2, 图 2为图 1中的主油泵在泵送过程中的流量变化趋势图� � 如图 2所示， 现有泵送液压系统包括三个工作阶段：

①： 正常泵送阶段： 此时液压泵按照正常流量输出；

②： 换向阶段： 当泵送液压系统需要换向时， 通常将液压泵的排量调 至最小值， 从而减小液压泵的流量， 这样能够避免在换向过程中产生较大 的液压沖击；

③： 恢复正常阶段： 泵送液压系统换向后， 液压泵的排量逐渐增大， 直到恢复正常流量， 使得泵送液压系统重新恢复到正常泵送阶段， 实现混 凝土的稳定泵送。

在上述泵送液压系统换向后至恢复正常的过程 中， 例如图 1所示， 此 时第一输送缸 3即将完成低压吸料、 准备开始前进排料， 第二输送缸 4即 将完成高压排料、 准备开始后退吸料， 分配阀 8即将由与高压的第二输送 缸 4连通的状态切换至与低压的第一输送缸 3连通的状态； 混凝土主要靠 大气压和料斗 9中的搅拌装置辅助喂料， 进入第一输送缸 3 , 因此第一输 送缸 3的无杆腔内的混凝土不仅稀松， 还包含了许多空气， 具有很小的压 力 （小于 O.lMPa ); 而与高压的第二输送缸 4断开的分配阀 8内部还处于 高压（大约 18MPa ) 的状态， 由于第一输送缸 3的无杆腔与分配阀 8的压 力差较大， 常常会出现分配阀 8中的混凝土倒灌至第一输送缸 3的无杆腔 的现象， 因此第一输送缸 3的第一砼活塞 5需要首先快速压实这些稀松的 混凝土至分配阀 8中的高压状态， 才能推动混凝土进入分配阀 8, 从而防 止倒灌现象的发生， 保证泵送液压系统的工作稳定性。

然而， 由于泵送液压系统换向时将液压泵的排量减小 到最低， 换向后 液压泵的排量由最小逐渐增大的速度较慢， 需要一定的时间， 满足不了输 送缸的快速压实混凝土的需要， 则会因为混凝土压力不连续造成强烈的混 凝土沖击， 导致混凝土泵送设备的输送管、 臂架、 油缸等部件产生大幅振 动现象， 降低设备使用寿命、 影响施工效率， 并存在一定的安全隐患。

有鉴于此， 亟待针对现有技术中泵送液压系统在混凝土压 实阶段存在 的技术问题， 对现有泵送液压系统进行优化设计， 使其能够快速压实输送 缸中的混凝土， 避免在混凝土压实阶段产生混凝土沖击， 提高混凝土泵送 设备的工作稳定性。 发明内容

本发明要解决的技术问题为提供一种泵送液压 系统， 使其能够快速压 实输送缸中的混凝土， 避免在混凝土压实阶段产生混凝土沖击， 提高泵送 液压系统的工作稳定性。 本发明要解决的另一个技术问题为提供一种包 括 上述泵送液压系统的混凝土泵送设备。

为解决上述技术问题， 本发明提供一种用于混凝土泵送设备的泵送液 压系统， 包括第一主油缸、 第二主油缸和交替为所述第一主油缸、 第二主 油缸供油的主油泵； 还包括当所述泵送液压系统换向时， 为所述第一主油 缸或者所述第二主油缸提供高压液压油、实现 快速压实混凝土的稳压装置， 所述稳压装置的出油口与所述主油泵的供油路 连通。

优选地， 所述稳压装置包括蓄能器和为所述蓄能器供油 的动力部件， 所述蓄能器的出油口与所述主油泵的供油路连 接。

优选地， 所述稳压装置还包括单向阀， 所述单向阀设于所述动力部件 与所述蓄能器之间， 且所述单向阀的开口方向由所述动力部件指向 所述蓄 能器。

优选地， 所述稳压装置的动力部件为所述主油泵。

优选地， 所述稳压装置的动力部件为齿轮泵， 所述蓄能器、 所述齿轮 泵均通过辅助换向阀与所述第一主油缸、 所述第二主油缸连通， 且所述蓄 能器、 所述齿轮泵通过所述辅助换向阀的供油路与所 述主油泵的供油路连 通。

优选地， 所述稳压装置包括恒压泵， 所述恒压泵也通过辅助换向阀与 所述第一主油缸、 所述第二主油缸连通， 且所述恒压泵通过所述辅助换向 阀的供油路与所述主油泵的供油路连通。

优选地， 当所述泵送液压系统处于正常泵送阶段时， 所述稳压装置与 所述第一主油缸、 所述第二主油缸的供油路断开。

优选地， 所述主油泵为单向变量泵， 所述单向变量泵与所述第一主油 缸、 第二主油缸之间设有主换向阀；

当所述主换向阀处于第一工作位置时， 所述单向变量泵的供油路与所 述第一主油缸的无杆腔连通， 所述单向变量泵的回油路与所述第二主油缸 的无杆腔连通； 当所述主换向阀处于第二工作位置时， 所述供油路与所述 第二主油缸的无杆腔连通， 所述回油路与所述第一主油缸的无杆腔连通。 优选地， 所述主油泵为双向变量泵， 所述双向变量泵的供油路与第一 主油缸、 所述第二主油缸二者中的一者的无杆腔连通， 所述双向变量泵的 回油路与二者中的另一者的无杆腔连通。

优选地， 所述辅助换向阀为三位四通阀。

本发明所提供的泵送液压系统， 其包括当泵送液压系统换向时， 为第 一主油缸或者第二主油缸提供高压液压油、 实现快速压实混凝土的稳压装 置， 稳压装置的出油口与主油泵的供油路连通。

具体的方案中， 上述稳压装置可以包括蓄能器和为蓄能器供油 的动力 部件， 蓄能器的出油口与主油泵的供油路连接。 采用这种结构， 当泵送液 压系统的第二输送缸即将完成排料准备吸料， 第一输送缸即将完成吸料准 备排料， 由于混凝土主要靠大气压和料斗中的搅拌装置 辅助喂料， 从料斗 进入第一输送缸内， 使得第一输送缸内部的混凝土不仅稀松， 且混有很多 空气。 此时主油泵的排量尚处于很小的状态， 满足不了将第一输送缸中的 混凝土快速压实的需要， 由于蓄能器的出油口与主油泵的供油路连接， 即 泵送液压系统在换向时， 蓄能器出油口与主油泵的供油路之间存在较大 的 压差， 使得蓄能器迅速释放高压的液压油， 该高压液压油提供足够的压力 和流量， 能够迅速将第一输送缸中的第一砼活塞迅速向 前运动， 将第一输 送缸内的混凝土迅速压实， 避免分配阀中的高压混凝土倒灌入第一输送缸 中， 影响正常的泵送作业。

由此可见， 采用上述稳压装置之后的泵送液压系统， 能够将输送缸中 的混凝土快速压实， 避免分配阀中的高压混凝土倒灌入输送缸， 大大增强 了泵送液压系统的工作稳定性。

本发明还提供一种混凝土泵送设备， 包括泵送系统； 所述泵送系统包 括如上所述的泵送液压系统。

优选地， 具体为混凝土泵车。

由于上述泵送液压系统具有上述技术效果， 因此， 包括该泵送液压系 统的混凝土泵送设备也应当具有相应的技术效 果， 在此不再赘述。

附图说明

图 1为现有技术中一种泵送液压系统的工作原理� �； 图 2为图 1中的主油泵在泵送过程中的流量变化趋势图� � 图 3为本发明所提供的泵送液压系统的第一种具� �实施方式的结构示 意图；

图 4为本发明所提供的泵送液压系统的第二种具� �实施方式的结构示 意图；

图 5为本发明所提供的泵送液压系统的第三种具� �实施方式的结构示 意图；

图 6为本发明所提供的泵送液压系统的第四种具� �实施方式的结构示 意图；

图 7为本发明所提供的泵送液压系统的第五种具� �实施方式的结构示 意图；

图 8为本发明所提供的泵送液压系统的第六种具� �实施方式的结构示 意图。

其中， 图 1至图 8中的部件名称与附图标记之间的对应关系为� � 第一主油缸 1 ; 第二主油缸 2; 第一输送缸 3; 第二输送缸 4; 第一砼活塞 5; 第二砼活塞 6; 水箱 7; 分配阀 8; 料斗 9; 主油泵 10; 主换向阀 11 ; 稳压装置 12; 油管 13;

蓄能器 121 ;动力部件 122;单向阀 123;辅助换向阀 124;恒压泵 125。 具体实施方式

本发明的核心为提供一种泵送液压系统， 该液压系统能够快速压实输 送缸中的混凝土， 又能避免在混凝土压实阶段产生混凝土沖击， 提高泵送 系统的工作稳定性。 本发明的另一核心为提供一种包括上述泵送液 压系统 的混凝土泵送设备。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的 技术方案， 下面结合附 图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明 。

本发明提供一种用于混凝土泵送设备的泵送液 压系统， 该泵送液压系 统包括第一主油缸 1、第二主油缸 2和主油泵 10,主油泵 10交替为第一主 油缸 1、 第二主油缸 2供油。 当泵送液压系统换向时， 主油泵 10的排量可 以调至最小值，从而减小主油泵 10的流量，避免在换向过程中产生较大的 液压沖击； 该图还示出了泵送机械系统的结构， 泵送机械系统包括第一输 送缸 3、 第二输送缸 4 , 以及设于主油缸和输送缸之间的水箱 7 , 第一输送 缸 3的第一砼活塞 5与第一主油缸 1的活塞杆连接， 第二输送缸 4的第二 砼活塞 6与第二主油缸 2的活塞杆连接， 且第一输送缸 3、 第二输送缸 4 的前端连接料斗 9;

上述泵送液压系统还包括稳压装置 12, 稳压装置 12的出油口与主油 泵 10的供油路连通， 当泵送液压系统换向时， 该稳压装置 12能够为第一 主油缸 1或者第二主油缸 2提供高压液压油、 实现快速压实混凝土。

在一种具体实施方式中， 如图 3和图 4所示， 图 3为本发明所提供的 泵送液压系统的第一种具体实施方式的结构示 意图， 图 4为本发明所提供 的泵送液压系统的第二种具体实施方式的结构 示意图;上述稳压装置 12可 以包括蓄能器 121和为蓄能器 121供油的动力部件 122, 蓄能器 121的出 油口与主油泵 10的供油路连接。

采用这种结构， 当泵送液压系统的第二输送缸 4即将完成排料准备吸 料， 第一输送缸 3即将完成吸料准备排料， 由于混凝土依靠大气压和料斗 9中的搅拌装置辅助喂料， 从料斗的出料口进入第一输送缸 3 内， 使得第 一输送缸 3内部的混凝土不仅稀松，且混有 4艮多空气。此时主油泵 10的排 量尚处于很小的状态， 满足不了将第一输送缸 3中的混凝土快速压实的需 要， 由于蓄能器 121的出油口与主油泵 10的供油路连接， 即泵送液压系统 在换向时， 蓄能器 121出油口与主油泵 10的供油路之间存在较大的压差， 使得蓄能器 121迅速释放高压的液压油， 该高压液压油提供足够的压力和 流量， 能够迅速将第一输送缸 3中的第一砼活塞 5迅速向前运动， 将第一 输送缸 3内的混凝土迅速压实， 避免分配阀 8中的高压混凝土倒灌入第一 输送缸 3中， 影响正常的泵送作业。

由此可见，采用上述稳压装置 12之后的泵送液压系统， 能够将输送缸 中的混凝土快速压实， 避免分配阀中的高压混凝土倒灌入输送缸， 大大增 强了泵送液压系统的工作稳定性。

需要说明的是， 上文中的方位词"前"指的是图中从左至右的方� ��， 方 位词"后"指的是图中从右至左的方向， 应当理解， 这些方位词是以附图为 基准而设立的， 它们的出现不应当影响本发明的保护范围。

还可以进一步设置上述稳压装置 12的具体结构形式。 在进一步的方案中，如图 3所示，上述稳压装置 12还可以包括单向阀 123 ,单向阀 123设于动力部件 122与蓄能器 121之间，且单向阀 123的开 口方向由动力部件 122指向蓄能器 121。

采用这种结构， 在泵送作业过程中， 既能保证蓄能器 121的动力部件 122给蓄能器 121正常供油， 又能保证蓄能器 121的高压液压油不会反方 向作用于动力部件 122, 避免因此产生的压力沖击， 进一步保证了泵送液 压系统的工作稳定性。

更具体的方案中， 如图 3所示， 上述蓄能器 121的动力部件 122可以 为主油泵 10, 即蓄能器 121直接与主油泵 10的出油口连通， 由主油泵 10 直接为蓄能器 121供油，且单向阀 123设置于主油泵 10与蓄能器 121之间， 这种结构的泵送液压系统具有结构筒单的特点 。

当然， 上述蓄能器 121的动力部件 122并不仅限于主油泵 10, 如图 5 和图 6所示， 图 5为本发明所提供的泵送液压系统的第三种具� �实施方式 的结构示意图， 图 6为本发明所提供的泵送液压系统的第四种具� �实施方 式的结构示意图； 上述蓄能器 121的动力部件 122还可以为齿轮泵， 将蓄 能器 121与齿轮泵的出油口连通， 蓄能器 121、 齿轮泵均通过辅助换向阀 124与第一主油缸 1、 第二主油缸 2连通， 且蓄能器 121、 齿轮泵通过辅助 换向阀 124的供油路与主油泵 10的供油路连通。

采用这种结构， 在泵送液压系统的工作过程中， 当正常泵送时， 主油 泵 10为第一主油缸或第二主油缸供油，齿轮泵作� ��单独的辅助油源为蓄能 器 121供油， 不断增强蓄能器 121内部液压油的压力； 当泵送液压系统处 于换向阶段时， 蓄能器 121中的高压液压油迅速释放， 实现混凝土快速压 实后， 齿轮泵继续为释放压力后的蓄能器 121进行充油。 由此可见， 整个 泵送过程中， 主油泵 10的输出流量仅用于为第一主油缸 1或第二主油缸 2 的吸料、排料， 即主油泵 10无需向蓄能器 121中输送额外的液压油， 便于 通过对主油泵 10排量的调节实现对第一主油缸 1、 第二主油缸 2的稳定控 制，相对于采用主油泵 10同时为两个主油缸和蓄能器 121供油的泵送液压 系统（如图 3和图 4所示），这种结构的泵送液压系统能够实现� �为稳定的 泵送作业。 此外， 由于齿轮泵的结构筒单、 成本较低， 使得稳压装置 12 的工作安全、 可靠， 价格便宜。 当然， 上述稳压装置 12并不仅限于采用蓄能器 121的结构形式，在另 一种具体实施方式中， 如图 7和图 8所示， 图 7为本发明所提供的泵送液 压系统的第五种具体实施方式的结构示意图， 图 8为本发明所提供的泵送 液压系统的第六种具体实施方式的结构示意图 ；上述稳压装置 12还可以包 括恒压泵 125 , 恒压泵 125也通过辅助换向阀 124与第一主油缸 1、第二主 油缸 2连通，且恒压泵 125通过辅助换向阀 124的供油路与主油泵 10的供 油路连通。

采用这种结构形式， 当泵送液压系统处于换向阶段，主油泵 10的排量 减小时， 恒压泵 125可以输出高压液压油给正在排料的主油缸， 起到稳压 的作用， 实现混凝土的快速压实。

更进一步的方案中，对于上述利用恒压泵 125稳压或者采用蓄能器 121 与齿轮泵结合实现稳压的泵送液压系统， 当泵送液压系统处于正常泵送阶 段时， 稳压装置 12与第一主油缸 1、 第二主油缸 2的供油路断开。

采用这种结构， 当泵送液压系统正常泵送时， 恒压泵 125或者齿轮泵 均不会向主油缸输送压力油， 即主油泵 10与恒压泵 125、 主油泵 10与齿 轮泵的输出压力互不干涉， 以避免两个油源同时向第一主油缸 1或第二主 油缸 2输送液压油造成的资源浪费， 也避免了恒压泵 125或者齿轮泵输出 流量对主油泵 10输出流量造成干扰，进一步保证了泵送液压� ��统的工作稳 定性和可靠性。

总结而言， 如图 3、 图 5和图 7所示， 上述包括稳压装置 12的泵送液 压系统可以具体为开式液压系统， 即主油泵 10为单向变量泵，单向变量泵 与第一主油缸 1、 第二主油缸 2之间还设有主换向阀 11；

当主换向阀 11处于第一工作位置时，单向变量泵的供油路� ��第一主油 缸 1的无杆腔连通， 单向变量泵的回油路与第二主油缸 2的无杆腔连通； 当主换向阀 11处于第二工作位置时，供油路与第二主油缸 2的无杆腔连通， 回油路与第一主油缸 1的无杆腔连通。

当然， 上述包括稳压装置 12的泵送液压系统还可以为闭式液压系统， 如图 4、 图 6和图 8所示， 主油泵 10为双向变量泵， 双向变量泵的供油路 与第一主油缸 1、 第二主油缸 2二者中的一者的无杆腔连通， 双向变量泵 的回油路与二者中的另一者的无杆腔连通。 需要说明的是， 无论开式液压系统还是闭式液压系统， 凡是包括在换 向时能够对第一主油缸 1或第二主油缸 2输送高压液压油， 利用额外补充 流量实现快速压实混凝土的稳压装置的泵送液 压系统均应当属于本发明的 保护范围。

此外，上述具体实施方式均以主油泵 10的供油路、 回油路连通主油缸 的无杆腔， 两个主油缸的有杆腔通过油管 13连通为例，介绍了上述泵送液 压系统的工作过程和技术效果， 当然， 上述泵送液压系统并不仅限于上述 结构， 还可以采用主油泵 10的供油路、 回油路连通主油缸的有杆腔， 两个 主油缸的无杆腔通过油管 13连通的结构。

具体的方案中， 上述辅助换向阀 124为三位四通阀。 三位四通阀能够 筒单方便地实现稳压装置 12与主油泵 10的供油路、 回油路连接， 并且还 具有结构筒单、 成本较低的特点。 当然， 上述辅助换向阀 124还可以为其 他结构形式的换向阀。

此外， 本发明还提供一种混凝土泵送设备， 包括泵送系统和臂架等， 泵送系统包括泵送机械系统、 泵送电气系统和如上所述的泵送液压系统。

由于上述泵送液压系统具有上述技术效果， 因此包括该泵送液压系统 的混凝土泵送设备也应当具有相同的技术效果 ， 在此不再赘述。 具体地， 上述混凝土泵送设备可以具体为混凝土泵车， 当然，还可以为混凝土拖泵、 湿喷机等其他混凝土泵送设备， 凡是包括上述泵送液压系统的混凝土泵送 设备均应当属于发明的保护范围内。

以上对本发明所提供的一种泵送液压系统及包 括该系统的混凝土泵送 进行了阐述， 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的 方法及其核心 思想。 应当指出， 对于本技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明 原理的前提下， 还可以对本发明进行若干改进和修饰， 这些改进和修饰也 落入本发明权利要求的保护范围内。