支腿油缸的伸縮控制系統、方法和機械設備

鄒發良

（長沙中聯消防機械有限公司，長沙 410200）

隨著科學技術的不斷創新與發展，伸縮油缸技術水平得到快速提升，為保證大噸位工程車輛及其他機械設備安全穩定地作業，需要在其底盤上安裝伸縮式支腿，從而為工程車輛提供輔助支撐功能。

1 支腿油缸的伸縮控制系統應用分析

1.1 支腿油缸的伸縮控制系統應用目的分析

為保證某些大噸位工程車輛（例如起重機、舉高類消防車等）及其他機械設備安全穩定地作業，例如，混凝土地泵等設備，需要在其底盤上安裝伸縮式支腿，從而為工程車輛提供輔助支撐功能。伸縮式支腿通常由支腿油缸驅動，涉及一種支腿油缸的伸縮控制系統，具體如圖1所示，包括具有豎直支腿油缸和水平支腿油缸的多個支腿油缸，各個支腿油缸上分別連接有第一工作油路和第二工作油路，以分別用于支腿油缸的有桿腔和無桿腔的進油及回油。伸縮控制系統液壓動力元件包括主油泵和應急泵，二者均能從油箱吸油并向支腿閥組的進油口泵送液壓油，并通過連接于第一工作油口的第一工作油路向支腿油缸的有桿腔供油以驅動支腿收縮，同時，無桿腔內的液壓油通過回油口T回油；或者通過連接于第二工作油口的第二工作油路向支腿油缸的無桿腔供油以驅動支腿伸出，同時，有桿腔內的液壓油通過回油口回油。設置在主油泵和應急泵的供油油路上的單向閥能夠避免二者相互影響。

2 支腿油缸的伸縮控制系統應用優勢

支腿油缸的伸縮控制系統能有效縮短具有不同阻力支腿油缸的動作時機時間差，以減小機械設備發生傾翻的可能性。包括多個豎直支腿油缸，涉及第一豎直支腿油缸和伸縮動作啟動速度慢于所述第一豎直支腿油缸的第二豎直支腿油缸，豎直支腿油缸的有桿腔分別連接有第一工作油路，豎直支腿油缸的無桿腔分別連接有第二工作油路，第一工作油路和第二工作油路經由各自對應的換向控制閥連接于共用的液壓供油元件，其中，第一工作油路或第二工作油路上設置有流量控制閥，以通過該流量控制閥的流量控制來調節第一豎直支腿油缸的液壓油輸送阻力。由于用于豎直支腿油缸的無桿腔或有桿腔的進回油的工作油路上設置有流量控制閥，隨著流經的油液流量不同，該流量控制閥能夠產生不同的阻力，以調節所在工作油路連接的豎直支腿油缸的進回油流量，從而使具有不同阻力的豎直支腿油缸的動作時機接近甚至相同，降低了機械設備發生傾翻的可能性。

圖1 支腿油缸的伸縮控制系統的示意圖

3 支腿油缸的伸縮控制系統分析

3.1 支腿油缸的伸縮控制系統分析

支腿油缸的伸縮控制系統，與現有技術類似，可以包括具有豎直支腿油缸和水平支腿油缸的多個支腿油缸，具體如圖2所示。多個豎直支腿油缸又包括第一豎直支腿油缸和伸縮動作啟動速度慢于第一豎直支腿油缸的第二豎直支腿油缸。各個豎直支腿油缸的有桿腔分別連接有第一工作油路，豎直支腿油缸的無桿腔分別連接有第二工作油路，第一工作油路和第二工作油路經由各個豎直支腿油缸各自對應的換向控制閥連接于共用的液壓供油元件，如主油泵或應急泵，以能夠通過第一工作油路和第二工作油路實現各個支腿油缸的進回油，從而實現伸縮支腿的伸縮動作。豎直支腿油缸各自對應的換向控制閥可以集成為由多路閥形成的支腿閥組。支腿油缸的伸縮控制系統中，第一豎直支腿油缸的第一工作油路或第二工作油路上設置有流量控制閥，該流量控制閥優選為調速閥或節流閥，以通過該流量控制閥的流量控制而調節第一豎直支腿油缸的液壓油輸送阻力，從而縮短該第一豎直支腿油缸與第二豎直支腿油缸的動作時機的時間差，降低了機械設備發生傾翻的可能性。

圖2 單個支腿油缸的伸縮控制回路的原理

3.2 支腿油缸的伸縮控制系統實施方法分析

在向豎直支腿油缸的有桿腔泵送液壓油時，由于阻力不同導致從第一豎直支腿油缸和第二豎直支腿油缸的無桿腔排出的液壓油量不同，使得流經節流閥的液壓油流速也不同，從而第一豎直支腿油缸的第二工作油路上的節流閥產生的液壓油輸送阻力，大于第二豎直支腿油缸的第二工作油路上的節流閥產生的液壓油輸送阻力，結果是第二豎直支腿油缸的無桿腔的回油流量減少量，大于第一豎直支腿油缸的無桿腔的回油流量減少量，以達到具有不同阻力的豎直支腿油缸的動作時機接近目的。

支腿油缸的伸縮控制系統中，流量控制閥可以僅設置在阻力較小的豎直支腿油缸對應的工作油路上，在各個豎直支腿油缸的第一工作油路或第二工作油路上均設置流量控制閥。當流量控制閥選擇為調速閥時，優先設置在第一工作油路上，以能夠通過豎直支腿油缸的負載作用對調速閥中的定差減壓閥產生壓力補償作用，在這種實施方式中，能夠利用調速閥的調速作用而使不同豎直支腿油缸動作速度一致；當流量控制閥選擇為節流閥時，優先設置在第二工作油路上，其有益效果在于能夠使伸縮支腿的收回動作更平穩。

3.3 支腿油缸的伸縮控制設備與特征

支腿油缸的伸縮控制系統提供一種機械設備，該機械設備包括由支腿油缸驅動的伸縮支腿以及所述支腿油缸的伸縮控制系統。其中，機械設備為起重機、泵車或消防車。工程機械包括多個豎直支腿油缸，在該多個豎直支腿油缸伸縮過程中，對其中伸縮動作啟動速度快的豎直支腿油缸的進油或回油施加液壓油輸送阻力。該輸送阻力可以通過在相應豎直支腿油缸的第一工作油路或第二工作油路上設置流量控制閥而獲得，但本支腿油缸的伸縮控制方法所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。

4 結語

支腿油缸的伸縮控制系統能有效縮短具有不同阻力支腿油缸的動作時機的時間差，以降低機械設備發生傾翻的可能性。因此，要充分發揮支腿油缸伸縮控制系統的優勢，保證工程車輛及其他機械設備安全穩定地作業，為操作人員的人身安全提供保障。