專利名稱：具有電磁插裝閥控制結(jié)構(gòu)的電動液壓抓斗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種抓卸貨物的機械設(shè)備，屬起重機用于港口、碼頭、鋼廠、生物 質(zhì)發(fā)電(垃圾發(fā)電、秸桿發(fā)電等)、船舶、儲運等行業(yè)，具體涉及一種具有電磁插裝閥控制結(jié) 構(gòu)的電動液壓抓斗。
背景技術(shù)：
電動液壓抓斗是一種自帶動力裝置的抓斗，吊掛在起重機上，用以抓取散狀物料。 目前國內(nèi)現(xiàn)有的電動液壓抓斗，大部分是依靠電動機正反轉(zhuǎn)的方式來控制抓斗的開啟與閉 合。但近幾年，引進了國外半自動或全自動的起重機，用于抓取垃圾及其他生物質(zhì)物料的場 所，其使用的大都是電磁閥控制方式的電動液壓抓斗。電磁閥控制的液壓抓斗，具有控制性 能好，電機不容易過熱及機械損壞的優(yōu)點，目前國內(nèi)正在逐漸推廣。國產(chǎn)用于半自動或全自動起重機上的與進口抓斗同等水平的新型電磁閥控制液 壓抓斗正處在研制階段，尚無定型產(chǎn)品推向市場。進口半自動起重機使用的原裝進口電磁閥控制的液壓抓斗，其液壓系統(tǒng)的控制方 式有三種結(jié)構(gòu)形式一種是通用板式電液方向閥控制的結(jié)構(gòu)，如國外MRS公司的液壓抓斗 (其系統(tǒng)控制原理見圖1)。另一種是電磁先導(dǎo)閥與插裝閥混合式的結(jié)構(gòu)，如PEINER公司變 量泵LS控制的液壓抓斗(其系統(tǒng)控制原理見圖2)。第三種是KONE公司的純電磁插裝閥結(jié) 構(gòu)的液壓抓斗(其控制閥塊原理見圖3)。出于節(jié)能和減少抓斗液壓系統(tǒng)發(fā)熱的目的，無論采用何種控制方式，在抓斗爪瓣 完全閉合或開啟后都采用了卸荷保壓的控制技術(shù)。圖1和圖3使用的是定量泵，依靠卸荷 閥將泵的出口壓力降低，通過單向閥保持油缸的壓力不變的方式實現(xiàn)自動節(jié)能控制的。圖 2使用的是變量泵，是依靠LS壓力控制，變量泵對油缸的供油流量降到零來實現(xiàn)的。圖1中的換向閥使用的是板式結(jié)構(gòu)22通徑的電液換向閥4WEH22，閥的中位具有 卸荷功能。在先導(dǎo)電磁閥換向后，電液換向閥的主閥芯必須要有一定的先導(dǎo)油壓力來推動。 為此，這種閥的進油口 P內(nèi)必需內(nèi)置一個預(yù)壓閥，產(chǎn)生不小于4. 5bar的壓差，來提供主閥的 操作壓力。這一壓差在液壓泵PUMP輸出的91. 4 Ipm流量下，產(chǎn)生0.69KW的發(fā)熱功率，也 是造成系統(tǒng)發(fā)熱的原因之一。由于液壓系統(tǒng)其他方面的原因，實際上在卸荷時的發(fā)熱功率 還遠(yuǎn)大于此值。另外，該控制系統(tǒng)的液壓抓斗，只有一個受A 口控制的帶卸荷功能的壓力 閥，抓斗的閉合壓力與開啟壓力不能分別可調(diào)，油缸的受力不合理，再有油泵最高壓力缺少 安全保護等都是不足之處。圖2是一種LS控制方式的變量泵系統(tǒng)，實現(xiàn)了保壓時變量泵PUMP對液壓缸CL 供油流量為零的控制目標(biāo)，但存在著LS控制系統(tǒng)本身需要一定的控制油流來維持變量泵 變量PUMP的功能。按照PARKER公司PV63變量泵LS控制方式提供的技術(shù)資料，230bar工 作壓力時的控制油流量與變量泵內(nèi)泄漏量的總流量約在61pm，此時系統(tǒng)的發(fā)熱功率約為 2. 3KW。該系統(tǒng)的工作壓力分別由DVl與DV2調(diào)節(jié)，可以實現(xiàn)抓斗的閉合壓力與開啟壓力分 別可調(diào)?？刂崎y塊中，WVl與WV2為板式安裝的先導(dǎo)電磁閥，其余均為分立元件的插裝閥。[0008]圖3采用的是電磁插裝閥結(jié)構(gòu)的控制系統(tǒng)，其系統(tǒng)發(fā)熱量少，元件便于更換且維 修成本低，是其顯著的優(yōu)點。但其也存在著與圖1相似的只有一個先導(dǎo)卸荷溢流閥13，兩 位兩通電磁閥14是在抓斗處于待機狀態(tài)時的先導(dǎo)閥，將泵的壓力卸載。閥13、14與邏輯閥 15組成了定量油泵的卸荷閥。由于只有一個卸荷閥，抓斗的閉合壓力與開啟壓力不能分別 可調(diào)，油缸的受力不合理。如果先導(dǎo)卸荷溢流閥13失效，則油泵和液壓系統(tǒng)的最高壓力缺 少安全保護。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供了一種具有閉合壓力、 開啟壓力分別可調(diào)，油泵有最高壓力保護等液壓控制功能齊全的具有電磁插裝閥控制結(jié)構(gòu) 的電動液壓抓斗。本實用新型目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成一種具有電磁插裝閥控制結(jié)構(gòu)的電動液壓抓斗，用于起重機，該抓斗包括抓斗結(jié) 構(gòu)件和電動液壓裝置，所述電動液壓裝置包括有液壓缸、定量液壓泵、電動機和控制閥塊， 所述液壓泵依靠與其連接的電動機提供動力，并通過設(shè)置于所述控制閥塊內(nèi)的閥件連接、 驅(qū)動所述液壓缸，其特征在于所述閥件包括有兩個卸荷溢流閥CT7、CT8，所述卸荷溢流閥 CT7、CT8通過兩個電磁換向閥CT9、CTlO分別接入到一邏輯閥的控制油路。所述控制閥塊內(nèi)設(shè)置有先導(dǎo)溢流閥來控制所述邏輯閥，以限定所述液壓泵的最高 壓力。所述閥件還包括兩個主電磁閥、兩個單向閥及兩個平衡閥，所述邏輯閥及兩個主 電磁閥的進油口與所述定量液壓泵連通，所述主電磁閥出油口分別與一單向閥進油口、一 平衡閥控制口連通，所述單向閥的出油口分別連通有液壓缸及一平衡閥進油口，所述平衡 閥出油口分別連通有所述邏輯閥出油口和一回油濾油器，所述邏輯閥控制口分別連通有卸 荷溢流閥進油口 CT7和電磁換向閥CT9的進油口，電磁換向閥CT9出油口分別連通電磁換 向閥CTlO進油口、卸荷溢流閥CT7出油口及卸荷溢流閥CT8進油口，電磁換向閥CTlO出油 口與卸荷溢流閥CT8出油口連通，所述卸荷溢流閥CT7、CT8的控制口連通有液壓缸。所述閥件包括一先導(dǎo)溢流閥，所述先導(dǎo)溢流閥進油口連通有所述邏輯閥的出油 口，其出油口連通有兩個平衡閥的出油口。所述至少一個電磁換向閥可以采用梭閥替代。所述至少一個平衡閥可以采用液控單向閥替代。所述閥件通過螺紋密封插裝于所述控制閥件上。本實用新型的優(yōu)點是抓斗的開啟、閉合到位時，使用了各自獨立的兩個卸荷溢流 先導(dǎo)閥，可以分別控制抓斗閉合與開啟的壓力，同時自動實現(xiàn)卸荷功能。當(dāng)上述卸荷溢流閥 出現(xiàn)失效時，由一個單獨的先導(dǎo)溢流閥限定了液壓泵的最高壓力，對液壓系統(tǒng)和油泵起到 了安全保護的作用。當(dāng)抓斗不工作時，通過電磁閥的控制，液壓系統(tǒng)自動卸荷，減少了發(fā)熱。 控制閥塊還可以安裝液壓油缸最高工作壓力的平衡閥，對油缸及相關(guān)機械零件進行安全保 護。合理選用各種插裝閥后，液壓系統(tǒng)的發(fā)熱量降到了最低的水平，提高了液壓系統(tǒng)的壽命 與可靠性。

圖1MRS板式電磁閥控制的液壓抓斗系統(tǒng)；圖2PEINER混合結(jié)構(gòu)的電磁閥控制的液壓抓斗系統(tǒng)；圖3KONE插裝閥結(jié)構(gòu)電磁閥控制液壓抓斗的閥塊；圖4本實用新型一種實施例的液壓抓斗系統(tǒng)；圖5本實用新型一種簡化變更后實施例的液壓抓斗系統(tǒng)；圖6本實用新型一種實施例控制閥塊的結(jié)構(gòu)外形。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖通過實施例對本實用新型特征及其它相關(guān)特征作進一步詳細(xì)說明， 以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解如圖1一6所示，標(biāo)號分別表示電液換向閥4TOH22、先導(dǎo)電磁閥WV1、WV2，插裝閥 DV1、DV2、DV3、SV1、SV2、RV1、RV2，先導(dǎo)卸荷溢流閥13、兩位兩通電磁閥14、邏輯閥15、電動 機M、定量液壓泵PUMP、液壓缸CL、邏輯閥CTO，先導(dǎo)溢流閥CTOO，先導(dǎo)卸荷溢流閥CT7、CT8， 主電磁閥CT1、CT2，先導(dǎo)電磁閥CT9、CT10，單向閥CT3、CT4，平衡閥CT5、CT6，液控單向閥 CT51、CT61、油泵出油管P，油缸無桿腔油管A，油缸有桿腔油管B，回油管T、控制油泄漏管Y， 回油濾油器F、節(jié)流孔tl、t2，測壓點MP、MA、MB。參見圖4，以下將詳細(xì)描述本實施例中控制閥塊結(jié)構(gòu)及其工作原理。當(dāng)接通電源，電動機M按規(guī)定方向轉(zhuǎn)動時，定量液壓泵PUMP通過泵的出油管P向 控制閥體內(nèi)供油。如果此時各電磁閥均不通電，則如圖4所示的狀態(tài)，抓斗處于待機狀態(tài)。 由于邏輯閥CTO的控制油口先后通過CT9、CT10與控制油泄漏管Y相通，閥CTO的控制油流 沒有壓力，直接回到油箱。在此控制油流的作用下，當(dāng)邏輯閥CTO主閥芯兩則的壓差達到設(shè) 定值(一般低于2bar)，邏輯閥開通，泵的流量以數(shù)bar的壓力，通過油管T和回油濾油器F 回到油箱，起到待機時低壓卸荷的作用。在電氣控制中，電磁閥CTl和CT9是同時接通與斷電的，通電時，抓斗閉合。電磁 閥CT2和CTlO也是同時接通與斷電的，通電時，抓斗開啟。當(dāng)電磁閥CTl與CT9通電時，操作抓斗閉合。由于CT9的換向，邏輯閥CTO的控 制油流通向Y管的油路被切斷。CTO主閥芯關(guān)閉，泵出口壓力上升，P管的液壓油經(jīng)電磁閥 CTl、單向閥CT3通過油管A流向油缸CL的無桿腔。此時P管的壓力通過CTl與CT3之間 控制油道，到達平衡閥CT6 (或液控單向閥CT61)的控制口，使CT6 (或CT61)打開，此時液 壓缸CL有桿腔的油由油管B可以通過閥CT6 (或CT61)流向回油管T，再經(jīng)過回油濾油器F 回到油箱內(nèi)。實現(xiàn)了液壓缸CL活塞桿的外伸，帶動了爪瓣運動，使抓斗閉合。由于CT9通 電后換向，切斷了邏輯閥CTO控制油流直接通過Y管回油箱的通道，抓斗閉合時液壓泵的最 高輸出壓力必須由先導(dǎo)卸荷溢流閥CT7來確定。當(dāng)泵的出口管P中的壓力達到閥CT7設(shè)定 的最高閉合壓力時，CT7溢流，邏輯閥CTO的控制油流經(jīng)CT7和CTlO流向油管Y回到油箱， CTO便產(chǎn)生溢流。當(dāng)油管A達到設(shè)定壓力時，在A管控制壓力的作用下，先導(dǎo)卸荷閥CT7打 開卸荷，CTO通過同樣的控制油流途徑，使P管的液壓油通過CTO經(jīng)過T管直接流向油箱， 液壓泵卸荷。此時油管P的壓力同樣很低，減少了液壓系統(tǒng)的發(fā)熱。同理，當(dāng)電磁閥CT2與CTlO通電時，操作抓斗開啟。由于CTlO的換向，邏輯閥CTO
5的控制油流通向Y管的油路被切斷。CTO主閥芯關(guān)閉，泵出口壓力上升，P管的液壓油經(jīng)電 磁閥CT2、單向閥CT4通過油管B流向油缸CL的有桿腔。此時P管的壓力通過CT2與CT4 之間控制油道，到達平衡閥CT5 (或液控單向閥CT51)的控制口，使CT5 (或CT51)打開，此 時液壓缸CL無桿腔的油由油管A可以通過閥CT5 (或CT51)流向回油管T，再經(jīng)過回油濾 油器F回到油箱內(nèi)。實現(xiàn)了液壓缸CL活塞桿的縮回，帶動了爪瓣運動，使抓斗開啟。由于 CTlO通電后換向，切斷了邏輯閥CTO控制油流直接通過Y管回油箱的通道，抓斗開啟時液 壓泵的最高輸出壓力必須由先導(dǎo)卸荷溢流閥CT8來確定。當(dāng)泵的出口管P中的壓力達到閥 CT8設(shè)定的最高開啟壓力時，CT8開通溢流，邏輯閥CTO的控制油流經(jīng)CT9和CT8流向油管 Y回到油箱，CTO便產(chǎn)生溢流。當(dāng)油管B達到設(shè)定壓力時，在B管控制壓力的作用下，先導(dǎo)卸 荷閥CT8打開卸荷，CTO通過同樣的控制油流途徑，使P管的液壓油通過CTO經(jīng)過T管直接 流向油箱，液壓泵卸荷。由于先導(dǎo)卸荷溢流閥CT7、CT8的特性，當(dāng)油管CL的油管內(nèi)的壓力降低了 CT7或 CT8設(shè)定壓力的15%左右(由閥的技術(shù)參數(shù)中的壓差率決定的)時，先導(dǎo)卸荷溢流閥CT7或 CT8自動關(guān)閉，液壓泵再次對油管A或B供油，實現(xiàn)了液壓系統(tǒng)自動充壓保壓的功能。本實用新型的控制閥塊中的兩個先導(dǎo)卸荷閥CT7、CT8是通過電磁換向閥CT9、 CTlO的控制，分別接入到邏輯閥CTO的控制油路中，達到了分別調(diào)節(jié)與控制液壓系統(tǒng)在兩 個工況下的卸荷壓力的作用，同時克服了原有國外樣機一個卸荷閥在兩種工況切換時出現(xiàn) 的互相干涉的現(xiàn)象。本實用新型的控制閥中的11、t2兩個內(nèi)置式節(jié)流孔，用以防止液壓油缸在抓斗爪 瓣重量等外力的作用下，控制系統(tǒng)發(fā)生顫動而設(shè)的。其孔徑由工廠設(shè)定。防止了圖1中的 MK20、圖3中閥43等節(jié)流閥因用戶調(diào)節(jié)不當(dāng)而產(chǎn)生液壓系統(tǒng)過熱的現(xiàn)象。測壓點MP、MA、MB用于對液壓系統(tǒng)進行監(jiān)控與故障診斷用，分別測量油泵PUMP的 出口壓力、油缸兩個油腔的工作壓力用。以上結(jié)合圖4，描述了本實用新型功能最完整的，也是較優(yōu)的一個實施方式。但是 也可以根據(jù)使用情況，在減少其中的個別閥件的情況下，刪減部分控制功能，以降低系統(tǒng)的 成本，參見圖5，圖中去掉了先導(dǎo)溢流閥CT00，該閥塊所具有的限定液壓泵最高壓力的功能 也無法實現(xiàn)。同時對于某些閥件的功能進行替換，如平衡閥簡化壓力功能后可采用液控單向 閥替代。上述實施例中兩個平衡閥可以替換為一個平衡閥一個液控單向閥、或兩個液控單 向閥(同樣參見圖5)。本實用新型的控制閥塊，可以完全采用螺紋插裝閥裝在閥體上，通過閥體內(nèi)相應(yīng) 的油道，形成一個完整的控制系統(tǒng)。參見圖6，圖中所示的控制閥塊即是其中一種控制閥塊 的一個外形圖。
權(quán)利要求一種具有電磁插裝閥控制結(jié)構(gòu)的電動液壓抓斗，用于起重機，該抓斗包括抓斗結(jié)構(gòu)件和電動液壓裝置，所述電動液壓裝置包括有液壓缸、定量液壓泵、電動機和控制閥塊，所述液壓泵依靠與其連接的電動機提供動力，并通過設(shè)置于所述控制閥塊內(nèi)的閥件連接、驅(qū)動所述液壓缸，其特征在于所述閥件包括有兩個卸荷溢流閥CT7、CT8，所述卸荷溢流閥CT7、CT8通過兩個電磁換向閥CT9、CT10分別接入到一邏輯閥的控制油路。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有電磁插裝閥控制結(jié)構(gòu)的電動液壓抓斗，其特征在于 所述控制閥塊內(nèi)設(shè)置有先導(dǎo)溢流閥來控制所述邏輯閥，以限定所述液壓泵的最高壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有電磁插裝閥控制結(jié)構(gòu)的電動液壓抓斗，其特征在于 所述閥件還包括兩個主電磁閥、兩個單向閥及兩個平衡閥，所述邏輯閥及兩個主電磁閥的 進油口與所述定量液壓泵連通，所述主電磁閥出油口分別與一單向閥進油口、一平衡閥控 制口連通，所述單向閥的出油口分別連通有液壓缸及一平衡閥進油口，所述平衡閥出油口 分別連通有所述邏輯閥出油口和一回油濾油器，所述邏輯閥控制口分別連通有卸荷溢流閥 進油口 CT7和電磁換向閥CT9的進油口，電磁換向閥CT9出油口分別連通電磁換向閥CTlO 進油口、卸荷溢流閥CT7出油口及卸荷溢流閥CT8進油口，電磁換向閥CTlO出油口與卸荷 溢流閥CT8出油口連通，所述卸荷溢流閥CT7、CT8的控制口連通有液壓缸。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種具有電磁插裝閥控制結(jié)構(gòu)的電動液壓抓斗，其特征在于 所述閥件包括一先導(dǎo)溢流閥，所述先導(dǎo)溢流閥進油口連通有所述邏輯閥的出油口，其出油 口連通有兩個平衡閥的出油口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3或4所述的一種具有電磁插裝閥控制結(jié)構(gòu)的電動液壓抓斗，其 特征在于所述至少一個電磁換向閥可以采用梭閥替代。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種具有電磁插裝閥控制結(jié)構(gòu)的電動液壓抓斗，其特征 在于所述至少一個平衡閥可以采用液控單向閥替代。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的一種具有電磁插裝閥控制結(jié)構(gòu)的電動液壓抓斗，其特征 在于所述閥件通過螺紋密封插裝于所述控制閥件上。
專利摘要本實用新型涉及一種抓卸貨物的機械設(shè)備，屬起重機用于港口、碼頭、鋼廠、生物質(zhì)發(fā)電(垃圾發(fā)電、秸稈發(fā)電等)、船舶、儲運等行業(yè)，具體涉及一種具有電磁插裝閥控制結(jié)構(gòu)的電動液壓抓斗。用于起重機，該抓斗包括抓斗結(jié)構(gòu)件和電動液壓裝置，所述電動液壓裝置包括有液壓缸、定量液壓泵、電動機和控制閥塊，所述液壓泵依靠與其連接的電動機提供動力，并通過設(shè)置于所述控制閥塊內(nèi)的閥件連接、驅(qū)動所述液壓缸，其特征在于所述閥件包括有兩個卸荷溢流閥CT7、CT8，所述卸荷溢流閥CT7、CT8通過兩個電磁換向閥CT9、CT10分別接入到一邏輯閥的控制油路。本實用新型的優(yōu)點是具有閉合壓力、開啟壓力分別可調(diào)，油泵有最高壓力保護。
文檔編號F15B13/044GK201678367SQ20102015701
公開日2010年12月22日 申請日期2010年4月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月13日
發(fā)明者朱宏敏, 錢鳴 申請人:上海昂豐礦機科技有限公司