支腿油缸的伸缩控制系统、方法和机械设备

邹发良

（长沙中联消防机械有限公司，长沙 410200）

随着科学技术的不断创新与发展，伸缩油缸技术水平得到快速提升，为保证大吨位工程车辆及其他机械设备安全稳定地作业，需要在其底盘上安装伸缩式支腿，从而为工程车辆提供辅助支撑功能。

1 支腿油缸的伸缩控制系统应用分析

1.1 支腿油缸的伸缩控制系统应用目的分析

为保证某些大吨位工程车辆（例如起重机、举高类消防车等）及其他机械设备安全稳定地作业，例如，混凝土地泵等设备，需要在其底盘上安装伸缩式支腿，从而为工程车辆提供辅助支撑功能。伸缩式支腿通常由支腿油缸驱动，涉及一种支腿油缸的伸缩控制系统，具体如图1所示，包括具有竖直支腿油缸和水平支腿油缸的多个支腿油缸，各个支腿油缸上分别连接有第一工作油路和第二工作油路，以分别用于支腿油缸的有杆腔和无杆腔的进油及回油。伸缩控制系统液压动力元件包括主油泵和应急泵，二者均能从油箱吸油并向支腿阀组的进油口泵送液压油，并通过连接于第一工作油口的第一工作油路向支腿油缸的有杆腔供油以驱动支腿收缩，同时，无杆腔内的液压油通过回油口T回油；或者通过连接于第二工作油口的第二工作油路向支腿油缸的无杆腔供油以驱动支腿伸出，同时，有杆腔内的液压油通过回油口回油。设置在主油泵和应急泵的供油油路上的单向阀能够避免二者相互影响。

2 支腿油缸的伸缩控制系统应用优势

支腿油缸的伸缩控制系统能有效缩短具有不同阻力支腿油缸的动作时机时间差，以减小机械设备发生倾翻的可能性。包括多个竖直支腿油缸，涉及第一竖直支腿油缸和伸缩动作启动速度慢于所述第一竖直支腿油缸的第二竖直支腿油缸，竖直支腿油缸的有杆腔分别连接有第一工作油路，竖直支腿油缸的无杆腔分别连接有第二工作油路，第一工作油路和第二工作油路经由各自对应的换向控制阀连接于共用的液压供油元件，其中，第一工作油路或第二工作油路上设置有流量控制阀，以通过该流量控制阀的流量控制来调节第一竖直支腿油缸的液压油输送阻力。由于用于竖直支腿油缸的无杆腔或有杆腔的进回油的工作油路上设置有流量控制阀，随着流经的油液流量不同，该流量控制阀能够产生不同的阻力，以调节所在工作油路连接的竖直支腿油缸的进回油流量，从而使具有不同阻力的竖直支腿油缸的动作时机接近甚至相同，降低了机械设备发生倾翻的可能性。

图1 支腿油缸的伸缩控制系统的示意图

3 支腿油缸的伸缩控制系统分析

3.1 支腿油缸的伸缩控制系统分析

支腿油缸的伸缩控制系统，与现有技术类似，可以包括具有竖直支腿油缸和水平支腿油缸的多个支腿油缸，具体如图2所示。多个竖直支腿油缸又包括第一竖直支腿油缸和伸缩动作启动速度慢于第一竖直支腿油缸的第二竖直支腿油缸。各个竖直支腿油缸的有杆腔分别连接有第一工作油路，竖直支腿油缸的无杆腔分别连接有第二工作油路，第一工作油路和第二工作油路经由各个竖直支腿油缸各自对应的换向控制阀连接于共用的液压供油元件，如主油泵或应急泵，以能够通过第一工作油路和第二工作油路实现各个支腿油缸的进回油，从而实现伸缩支腿的伸缩动作。竖直支腿油缸各自对应的换向控制阀可以集成为由多路阀形成的支腿阀组。支腿油缸的伸缩控制系统中，第一竖直支腿油缸的第一工作油路或第二工作油路上设置有流量控制阀，该流量控制阀优选为调速阀或节流阀，以通过该流量控制阀的流量控制而调节第一竖直支腿油缸的液压油输送阻力，从而缩短该第一竖直支腿油缸与第二竖直支腿油缸的动作时机的时间差，降低了机械设备发生倾翻的可能性。

图2 单个支腿油缸的伸缩控制回路的原理

3.2 支腿油缸的伸缩控制系统实施方法分析

在向竖直支腿油缸的有杆腔泵送液压油时，由于阻力不同导致从第一竖直支腿油缸和第二竖直支腿油缸的无杆腔排出的液压油量不同，使得流经节流阀的液压油流速也不同，从而第一竖直支腿油缸的第二工作油路上的节流阀产生的液压油输送阻力，大于第二竖直支腿油缸的第二工作油路上的节流阀产生的液压油输送阻力，结果是第二竖直支腿油缸的无杆腔的回油流量减少量，大于第一竖直支腿油缸的无杆腔的回油流量减少量，以达到具有不同阻力的竖直支腿油缸的动作时机接近目的。

支腿油缸的伸缩控制系统中，流量控制阀可以仅设置在阻力较小的竖直支腿油缸对应的工作油路上，在各个竖直支腿油缸的第一工作油路或第二工作油路上均设置流量控制阀。当流量控制阀选择为调速阀时，优先设置在第一工作油路上，以能够通过竖直支腿油缸的负载作用对调速阀中的定差减压阀产生压力补偿作用，在这种实施方式中，能够利用调速阀的调速作用而使不同竖直支腿油缸动作速度一致；当流量控制阀选择为节流阀时，优先设置在第二工作油路上，其有益效果在于能够使伸缩支腿的收回动作更平稳。

3.3 支腿油缸的伸缩控制设备与特征

支腿油缸的伸缩控制系统提供一种机械设备，该机械设备包括由支腿油缸驱动的伸缩支腿以及所述支腿油缸的伸缩控制系统。其中，机械设备为起重机、泵车或消防车。工程机械包括多个竖直支腿油缸，在该多个竖直支腿油缸伸缩过程中，对其中伸缩动作启动速度快的竖直支腿油缸的进油或回油施加液压油输送阻力。该输送阻力可以通过在相应竖直支腿油缸的第一工作油路或第二工作油路上设置流量控制阀而获得，但本支腿油缸的伸缩控制方法所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。

4 结语

支腿油缸的伸缩控制系统能有效缩短具有不同阻力支腿油缸的动作时机的时间差，以降低机械设备发生倾翻的可能性。因此，要充分发挥支腿油缸伸缩控制系统的优势，保证工程车辆及其他机械设备安全稳定地作业，为操作人员的人身安全提供保障。