一種雙油缸順序伸縮的液壓控制系統(tǒng)、吊臂機構(gòu)及起重的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種雙油缸順序伸縮的液壓控制系統(tǒng)、吊臂機構(gòu)及起重機，伸縮控制聯(lián)的第一工作油口與行程換向閥的第一工作油口連通，行程換向閥的第二工作油口與第一伸縮油缸的無桿腔連通；伸縮控制聯(lián)的第二工作油口與第一伸縮油缸的有桿腔連通，第二伸縮油缸的有桿腔與第一伸縮油缸的有桿腔連通，第二伸縮油缸的無桿腔連通伸縮控制聯(lián)與行程換向閥之間的油路；行程換向閥設(shè)置在第二伸縮油缸的活塞桿上，觸發(fā)機構(gòu)設(shè)置在第二伸縮油缸的缸體上。本發(fā)明的液壓控制系統(tǒng)、吊臂機構(gòu)及起重機，能夠提高雙油缸運動的平穩(wěn)性，滿足空載縮回的壓力需求，雙缸的順序伸縮依靠機械控制，可靠性高，并具有工藝性好、可靠性高、成本低、易于布置等特點。
【專利說明】—種雙油缸順序伸縮的液壓控制系統(tǒng)、吊臂機構(gòu)及起重機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機械【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種雙油缸順序伸縮的液壓控制系統(tǒng)、吊臂機構(gòu)及起重機。
【背景技術(shù)】
[0002]隨車起重機是在一種安裝在汽車底盤上，集裝卸與運輸于一體的多動作起重機械。吊臂作為隨車起重機最主要的機構(gòu)，其作用是支撐載荷，并通過伸縮機構(gòu)改變臂架長度，以獲得需要的作用幅度、起升高度或起重重量。吊臂的伸縮順序直接影響起重機的吊臂自重、吊臂重心位置及作用效率，進(jìn)而影響整機性能。隨車起重機的吊臂具有負(fù)載多變、工作速度變化頻繁、沖擊振動大、工作時間長及帶載伸縮等作業(yè)特點。同時，直臂隨車起重機吊臂的截面尺寸較小，伸縮機構(gòu)的布置與維修是不可忽略的問題，要求簡單、緊湊、可靠。因此，吊臂伸縮技術(shù)是決定隨車起重機發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)。目前，市場上的隨車起重機的吊臂伸縮多為同步伸縮，各節(jié)伸縮臂按一定順序完成伸出與縮回動作。直臂隨車起重機臂體截面較小，為滿足市場隨車起重機帶載伸縮需求，可在較重負(fù)載工況下伸縮的直臂隨車起重機伸縮液壓缸數(shù)目一般為兩個。
[0003]專利CN201020513227.3、CN201020513260.6 及 CN201110088610.8 提出了 隨車起
重機單缸帶多套拉索的吊臂同步伸縮系統(tǒng)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、臂架輕、工作效率高等優(yōu)點，但是在帶載伸縮時拉索受力惡劣，易發(fā)生斷裂，不適用于大噸位、多節(jié)臂的直臂隨車起重機。
[0004]專利CN201110047816.6提出的大噸位直臂隨車起重機雙缸拉索臂體伸縮裝置，其工作原理是:第一伸縮油缸帶動二節(jié)臂伸縮，第二伸縮油缸通過拉索結(jié)構(gòu)帶動三、四、五、六節(jié)臂同步伸縮。該專利可滿足多變的起重重量及工作速度的要求，但是只提出了機械結(jié)構(gòu)的實現(xiàn)方法，沒有給出雙缸順序伸縮的實現(xiàn)方法。
[0005]專利CN201010605795.0提出的吊臂順序伸縮液壓系統(tǒng)，其工作原理是:順序伸依靠機液換向閥的液控功能，只有當(dāng)臂體伸到位后，壓力上升，打開機液換向閥，壓力油進(jìn)入下一級油缸；順序縮依靠的是機液換向閥的機控功能，當(dāng)臂體縮回后，撞塊撞擊機液換向閥上的行程開關(guān)，壓力油進(jìn)入上一級油缸。該專利采用了特制的機液換向閥，有液控壓力和行程開關(guān)兩種開啟方法，分別用于控制伸出及縮回。該機液換向閥存在很多缺點，如結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、可靠性低等，特別是其液控功能限制了該專利的應(yīng)用范圍:下一級吊臂用的機液換向閥的控制壓力必須比上一級的高，為避免系統(tǒng)壓力過高，因此不適用于吊臂節(jié)數(shù)過多的隨車起重機；當(dāng)起重重量較大時，負(fù)載產(chǎn)生的壓力可能會超過換向閥的開啟壓力，導(dǎo)致?lián)Q向閥意外開啟，從而連通各級油缸油路，因此不適用于大噸位或具有帶載伸縮要求的隨車起重機。該帶芯管的油缸的活塞桿內(nèi)設(shè)三條油道，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、尺寸大、可靠性低及成本高的確定。此外，在順序伸的最初一段行程范圍，各級油缸大腔聯(lián)通，伸出順序不可控。
[0006]專利US5501346及專利ES2085045T3提出的多節(jié)臂順序伸縮系統(tǒng)，采用了特制的油缸，順序伸時，當(dāng)活塞運動到頂部時，利用液壓缸芯管端部周向開有對稱的通油口，液壓缸大腔方能與活塞桿油道連通，壓力油進(jìn)入下一級液壓缸；順序縮時，當(dāng)活塞運動到底部時，觸發(fā)行程開關(guān)，液壓缸大腔方能通過機控單向閥進(jìn)入上一級液壓缸。由于順序伸縮的切換全部依靠機械觸發(fā)，因此動作可靠。但是采用了特殊制造的液壓缸，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、通用性差、成本高、可維護性低，不適用于液壓缸內(nèi)置的直臂隨車起重機。
[0007]專利US5518129A提出的多節(jié)臂順序伸縮系統(tǒng)，其順序伸是依靠機動換向閥的觸發(fā)，其順序縮是依靠液壓缸底部的機動單向閥的觸發(fā)。與專利US5501346相比，取消了芯管，重新設(shè)計了油缸底部的機控單向閥，大大簡化了液壓缸結(jié)構(gòu)，但是液壓缸仍需專門制造，并且需要增加軟管卷筒用于最后一級液壓缸大腔回油管的安置，較適用于安裝空間大的折臂隨車起重機。
[0008]專利DE3806390A1提出的多節(jié)臂伸縮技術(shù)，采用的電控插裝閥分別控制每個液壓缸大腔油道的通斷，可通過設(shè)置電磁閥的通斷順序來實現(xiàn)順序伸縮，但是也存在液壓缸需特制、電磁閥可靠性地、需要附加線路卷筒等缺點。
[0009]專利CN201818571U提出的一種控制兩個油缸順序伸縮的液壓系統(tǒng)，其特點是兩個換向閥及兩個平衡閥，分別控制兩個液壓缸，原理簡單，但是操作復(fù)雜，元件數(shù)量較多，通用性較差，如應(yīng)用于直臂隨車起重機，需要額外增加軟管卷筒或軟管導(dǎo)鏈，安裝尺寸大，導(dǎo)致吊臂截面增大。
[0010]隨著市場、技術(shù)的發(fā)展，雙缸完成吊臂伸縮技術(shù)成為發(fā)展的趨勢，但是，現(xiàn)有的雙油缸順序伸縮的液壓控制系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、可靠性低、通用性差、可維護性低等缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]有鑒于此，本發(fā)明要解決的一個技術(shù)問題是提供一種雙油缸順序伸縮的液壓控制系統(tǒng)，能夠控制吊臂機構(gòu)順序伸縮。
[0012]一種雙油缸順序伸縮的液壓控制系統(tǒng)，包括:用于切換壓力油方向的伸縮控制聯(lián)、第一伸縮油缸、第二伸縮油缸、行程換向閥和觸發(fā)機構(gòu)；所述伸縮控制聯(lián)的第一工作油口與所述行程換向閥的第一工作油口連通，所述行程換向閥的第二工作油口與所述第一伸縮油缸的無桿腔連通；所述伸縮控制聯(lián)的第二工作油口與所述第一伸縮油缸的有桿腔連通，所述第二伸縮油缸的有桿腔與所述第一伸縮油缸的有桿腔連通，所述第二伸縮油缸的無桿腔連通所述伸縮控制聯(lián)與所述行程換向閥之間的油路；所述行程換向閥設(shè)置在第二伸縮油缸的活塞桿上，所述觸發(fā)機構(gòu)設(shè)置在所述第二伸縮油缸的缸體上；所述行程換向閥通過與所述觸發(fā)機構(gòu)接觸實現(xiàn)工作位切換。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進(jìn)一步的，所述第一伸縮油缸包括:芯管、第一活塞桿和第一缸體；所述第一活塞桿包括桿段和密封段，在所述第一活塞桿的桿段內(nèi)設(shè)置有一空腔；所述芯管的一端固定設(shè)置在所述第一缸體的缸底，且與所述行程換向閥的第一工作油口連通；所述芯管的另一端穿過所述第一活塞桿的密封段，位于所述第一活塞桿的桿段的空腔內(nèi)并與所述伸縮控制聯(lián)的第一工作油口連通；所述第一活塞桿的桿段上設(shè)置有第一有桿腔油道，所述第一有桿腔油道的一端與所述伸縮控制聯(lián)的第二工作油口連通，所述第一有桿腔油道的另一端與所述第一伸縮油缸的有桿腔連通。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進(jìn)一步的，所述第二伸縮油缸包括:第二活塞桿和第二缸體；所述第二活塞桿包括桿段和密封段；所述第二活塞桿的桿段內(nèi)設(shè)置有第二有桿腔油道，所述第二有桿腔油道的一端通過油管與所述第一伸縮油缸的有桿腔連通，所述第二有桿腔油道的另一端與所述第二伸縮油缸的有桿腔連通；所述第二活塞桿內(nèi)設(shè)置有第二無桿腔油道，所述第二無桿腔油道的一端通過油管連通所述芯管與所述行程換向閥之間的油路，所述第二無桿腔油道的另一端與所述第二伸縮油缸的無桿腔連通。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進(jìn)一步的，所述伸縮控制聯(lián)包括:換向閥；所述換向閥包括壓力油口、回油口、第一工作油口、第二工作油口和中位回油口，所述換向閥具有第一工作位、第二工作位和第三工作位；所述換向閥在第一工作位時，所述換向閥的壓力油口、回油口、第一工作油口、第二工作油口相互之間均不連通，通過所述換向閥的壓力油口進(jìn)入的壓力油通過所述換向閥的中位回油口回油箱；所述換向閥在第二工作位時，所述換向閥的壓力油口與所述換向閥的第一工作油口連通，所述換向閥的回油口與所述換向閥的第二工作油口連通；所述換向閥在第三工作位時，所述換向閥的壓力油口與所述換向閥的第二工作油口連通，所述換向閥的回油口與所述換向閥的第一工作油口連通；所述換向閥的壓力油口與進(jìn)油管路連通，所述換向閥的回油口與油箱連通，所述換向閥的第一工作油口與所述第一伸縮油缸內(nèi)置的所述芯管連通，所述換向閥的第二工作油口與所述第一伸縮油缸的有桿腔連通。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進(jìn)一步的，在所述換向閥的第一工作油口與所述芯管連通的油路上旁接有第一次級溢流閥，所述第一次級溢流閥的出油口與油箱連通。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進(jìn)一步的，在所述換向閥的第二工作油口與所述第一伸縮油缸的有桿腔連通的油路上旁接有第二次級溢流閥，所述第二次級溢流閥的出油口與油箱連通。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進(jìn)一步的，所述伸縮控制聯(lián)與所述第一伸縮油缸之間的油路上設(shè)置平衡閥。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，進(jìn)一步的，所述平衡閥包括第一工作油口、第二工作油口、第三工作油口、第四工作油口 ；所述平衡閥的第一工作油口與所述伸縮控制聯(lián)的第一工作油口連通，所述平衡閥的第二工作油口與所述伸縮控制聯(lián)的第二工作油口連通，所述平衡閥的第三工作油口與所述第一伸縮油缸內(nèi)置的所述芯管連通，所述平衡閥的第四工作油口與第一伸縮油缸的有桿腔連通。
[0020]一種吊臂機構(gòu)，包括固定臂和至少兩節(jié)伸縮臂，還包括:如上所述的雙油缸順序伸縮的液壓控制系統(tǒng)；所述雙油缸順序伸縮的液壓控制系統(tǒng)的第一伸縮油缸的活塞桿與所述固定臂固定連接，所述第一伸縮油缸的缸體與第一節(jié)伸縮臂固定連接，所述雙油缸順序伸縮的液壓控制系統(tǒng)的第二伸縮油缸的活塞桿與所述第一節(jié)伸縮臂固定連接，所述第二伸縮油缸的缸體與第二節(jié)伸縮臂固定連接；所述第一伸縮油缸帶動所述第一節(jié)伸縮臂伸出和縮回；所述第二伸縮油缸通過多組伸出拉索機構(gòu)和回縮拉索機構(gòu)帶動所述第二節(jié)伸縮臂以及所述第二節(jié)伸縮臂以上的伸縮臂伸出和縮回。
[0021]一種起重機，包括如上所述的吊臂機構(gòu)。
[0022]本發(fā)明的雙油缸順序伸縮的液壓控制系統(tǒng)、吊臂機構(gòu)及起重機，能夠提高雙油缸運動的平穩(wěn)性，降低能耗，同時又能夠滿足空載縮回的壓力需求，雙缸的順序伸縮依靠機械控制，原理簡單、可靠性高，從而保證了起重機性能更好地發(fā)揮，并具有工藝性好、可靠性高、成本低、易于布置等特點?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為根據(jù)本發(fā)明的雙油缸順序伸縮的液壓控制系統(tǒng)的一個實施例的示意圖；
[0025]圖2為根據(jù)本發(fā)明的吊臂結(jié)構(gòu)的一個實施例的示意圖；
[0026]其中:1 一伸縮控制聯(lián)；11 一單向閥；12 —吊臂換向閥；13 — A側(cè)次級溢流閥；14 - B側(cè)次級溢流閥；
[0027]2 一單向平衡閥；21 —第一順序閥；22 —第二單向閥；23 —節(jié)流閥；
[0028]3 —第一伸縮油缸；31 —第一活塞桿；32 —第一有桿腔油道；33 —芯管；34 —芯管油道；35 —第一有桿腔；36 —第一無桿腔；37 —第一缸體；
[0029]4 一第二伸縮油缸；41 一第二活塞桿；42 —第二有桿腔；43 —第二有桿腔油道；44 一第二無桿腔油道；45 —第二無桿腔；46 —第二缸體；
[0030]5-行程換向閥；6 —觸發(fā)機構(gòu)；7 —回縮拉索；8 —第一組伸出拉索；9 一第二組伸出拉索；
[0031]I 一第一節(jié)臂；II 一第二節(jié)臂；III一第三節(jié)臂；IV—第四節(jié)臂；V—第五節(jié)臂；
[0032]P —壓力油口；T —回油口；A、B —工作油口；
[0033]Al、BI —第一活塞桿的端部油口 ；A2—芯管油口 ；B2—第一活塞桿的有桿腔油口 ；A3、B3 —第一缸體的油口 ；
[0034]B4、A4、A6 一第二活塞桿的端部油口 ；A5 —第二活塞桿的無桿腔油口 ；B5 —第二活塞桿的有桿腔油口 ； A7、A8 —行程換向閥的油口。
【具體實施方式】
[0035]下面參照附圖對本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述，其中說明本發(fā)明的示例性實施例。下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0036]本發(fā)明中的“第一”、“第二”等為描述上相區(qū)別，并沒有其它特殊的含義。
[0037]如圖1所示，雙油缸順序伸縮的液壓控制系統(tǒng)包括:用于切換壓力油方向的伸縮控制聯(lián)1、第一伸縮油缸3、第二伸縮油缸4、行程換向閥5和觸發(fā)機構(gòu)6。
[0038]伸縮控制聯(lián)I具有第一工作油口和第二工作油口，伸縮控制聯(lián)I的第一工作油口與行程換向閥5的第一工作油口連通，行程換向閥5的第二工作油口與第一伸縮油缸3的無桿腔連通。伸縮控制聯(lián)I的第二工作油口與第一伸縮油缸3的有桿腔連通，第二伸縮油缸4的有桿腔與第一伸縮油缸3的有桿腔連通,第二伸縮油缸4的無桿腔連通第一伸縮油缸3與行程換向閥5之間的油路。
[0039]行程換向閥5設(shè)置在第二伸縮油缸4的活塞桿上，觸發(fā)機構(gòu)6設(shè)置在第二伸縮油缸4的缸體上。行程換向閥5通過與觸發(fā)機構(gòu)接觸實現(xiàn)工作位切換。
[0040]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第一伸縮油缸3包括:芯管33、第一活塞桿31和第一缸體37。第一活塞桿31包括桿段和密封段,在第一活塞桿31的桿段內(nèi)設(shè)置有一空腔。芯管33的一端固定設(shè)置在第一缸體37的缸底，且與行程換向閥5的第一工作油口連通。芯管33的另一端穿過第一活塞桿31的密封段，位于第一活塞桿的桿段的空腔內(nèi)并與伸縮控制聯(lián)I的第一工作油口連通。第一活塞桿31的桿段上設(shè)置有第一有桿腔油道32，第一有桿腔油道32的一端與伸縮控制聯(lián)I的第二工作油口連通，第一有桿腔油道32的另一端與第一伸縮油缸31的有桿腔連通。
[0041]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，第二伸縮油缸4包括:第二活塞桿41和第二缸體46。第二活塞桿41包括桿段和密封段，第二活塞桿的桿段內(nèi)設(shè)置有第二有桿腔油道43，第二有桿腔油道43的一端通過油管與第一伸縮油缸的第一有桿腔35連通，第二有桿腔油道43的另一端與第二伸縮油缸的第二有桿腔42連通；第二活塞桿41內(nèi)設(shè)置有第二無桿腔油道44，第二無桿腔油道44的一端通過油管連通芯管33與行程換向閥5之間的油路，第二無桿腔油道44的另一端與第二伸縮油缸的第二無桿腔45連通。
[0042]本發(fā)明的雙油缸順序伸縮的液壓控制系統(tǒng)，包括帶兩個次級溢流閥的伸縮控制聯(lián)、平衡閥、內(nèi)置芯管的第一伸縮油缸、第二伸縮油缸、行程換向閥和觸發(fā)機構(gòu)。行程換向閥用螺釘固定在第二伸縮油缸的第二活塞桿端部，觸發(fā)結(jié)構(gòu)固定在第二伸縮油缸的第二缸體的端部，行程換向閥與觸發(fā)機構(gòu)相對應(yīng)設(shè)置。
[0043]如圖1所示，第一伸縮油缸3為帶芯管的結(jié)構(gòu)形式，并設(shè)有油口 A1、B1、A2、B2、A3、B3及第一有桿腔油道32、芯管油道34。第一活塞桿31套裝在第一缸體37內(nèi)，將缸體37的內(nèi)腔分割成第一有桿腔35及第一無桿腔36兩部分。
[0044]芯管33可以由無縫鋼管制成，其一端套裝在第一活塞桿31內(nèi)部的空腔中，另一端固定在第一缸體37的底部。芯管33可跟隨第一缸體37的伸縮運動在第一活塞桿31內(nèi)自由滑動。由于芯管33的端面始終承受油液的縱向壓力，為避免油液壓力過大導(dǎo)致芯管33縱向彎曲損壞，在伸縮控制聯(lián)I設(shè)置A側(cè)次級溢流閥13，對芯管33中的油液最高壓力進(jìn)行限制。
[0045]油口 B1、A1設(shè)置在第一活塞桿31的端部,油口 B2設(shè)置在第一活塞桿31的有桿腔一端，油口 B3設(shè)置在第一缸體37的端部，油口 A2設(shè)置在芯管33與缸體37的連接處，油口A3設(shè)置在第一缸體37的底部。BI與B2之間形成第一有桿腔油道32，A1與A2之間形成芯管油道34。為防止芯管油道34與第一無桿腔36之間串油，在芯管33與第一活塞桿31的接觸處設(shè)置有密封裝置。
[0046]第二伸縮油缸4設(shè)有油口 A4、A5、A6、B4、B5及第二有桿腔油道43、第二無桿腔油道44。第二活塞桿42套裝在第二缸體47內(nèi)，將缸體47的內(nèi)腔分割成第二有桿腔43及第二無桿腔46兩部分。第二活塞桿41的端部側(cè)面安裝有行程換向閥5。第二缸體46的端部安裝有觸發(fā)機構(gòu)6。
[0047]油口 B4、A4及A6設(shè)置在第二活塞桿41的端部側(cè)面，B5設(shè)置在第二活塞桿41的有桿腔一端，A5設(shè)置在第二活塞桿41的底部。B4與B5之間形成第二有桿腔油道43。A4與A6直接連通，然后與A5之間形成第二無桿腔油道44。
[0048]行程換向閥5為板式連接的行程換向閥，直接安裝在第二活塞桿41的端部側(cè)面，并設(shè)有油口 A7、A8。A7設(shè)置在行程換向閥5底部，直接與A6連通，因此，行程換向閥5與第二伸縮油缸4之間的管路無需管道。AS設(shè)置在行程換向閥5的頂部，通過管道與A3連通。
[0049]觸發(fā)機構(gòu)6安裝于第二缸體47的端部。行程換向閥5的工作位切換是通過觸發(fā)機構(gòu)6對行程換向閥5的機械碰撞來實現(xiàn)。行程換向閥5固定在第二活塞桿41的端部，觸發(fā)機構(gòu)6固定在第二缸體46的端部,行程換向閥5與觸發(fā)機構(gòu)6相對應(yīng)。隨著第二伸縮油缸4伸縮運動時，行程換向閥5與觸發(fā)機構(gòu)6的相對位置相應(yīng)改變。
[0050]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，行程換向閥又可以稱為機動換向閥，它是用擋鐵或凸輪推動閥芯實現(xiàn)換向。例如，行程換向閥5為一種二位二通的行程換向閥，在第二活塞桿41收縮的過程中，行程換向閥5的擋鐵或凸輪51與觸發(fā)機構(gòu)6接觸，推動行程換向閥5閥芯實現(xiàn)行程換向閥5的換向。觸發(fā)機構(gòu)6可以根據(jù)行程換向閥5具體的換向需求設(shè)計，在第二活塞桿41收縮的過程中并在需要進(jìn)行換向的狀態(tài)下，使觸發(fā)機構(gòu)6的某部分與行程換向閥5的擋鐵或凸輪51接觸，實現(xiàn)換向。
[0051]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，伸縮控制聯(lián)I用于切換壓力油方向，實現(xiàn)對油缸伸縮動作的控制。伸縮控制聯(lián)I包括換向閥12。換向閥12包括壓力油口 P、回油口 T、第一工作油口 A、第二工作油口 B和中位回油口，換向閥12具有第一工作位、第二工作位和第三工作位.[0052]換向閥在第一工作位時，換向閥的壓力油口 P、回油口 T、第一工作油口 A、第二工作油口 B相互之間均不連通，通過換向閥12的壓力油口 9進(jìn)入的壓力油通過換向閥的中位回油口回油箱。換向閥12在第二工作位時，換向閥的壓力油口 P與換向閥的第一工作油口A連通，換向閥的回油口 T與換向閥的第二工作油口 B連通。換向閥在第三工作位時，換向閥的壓力油口 P與換向閥的第二工作油口 B連通，換向閥的回油口 T與換向閥的第一工作油口 A連通。
[0053]換向閥的壓力油口與進(jìn)油管路連通，換向閥的回油口 T與油箱連通，換向閥的第一工作油口 A與第一伸縮油缸內(nèi)置的芯管33連通，換向閥的第二工作油口 B與第一伸縮油缸的第一有桿腔35連通。
[0054]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，伸縮控制聯(lián)I包括第一單向閥11、A側(cè)次級溢流閥13、B側(cè)次級溢流閥14。換向閥12可以為“O”型中位機能的三位六通換向閥，有a、b、c三個工作位，分別對應(yīng)油缸伸出、縮回及停止三種動作。為避免油液壓力過大導(dǎo)致芯管33發(fā)生縱向彎曲破壞，又需要保證油液壓力足夠大以實現(xiàn)帶載伸出，因此在工作油口 A及回油口 T之間設(shè)置A側(cè)次級溢流閥13。為通過溢流增大液壓系統(tǒng)阻尼降低縮回時的壓力波動以及利用負(fù)載自重實現(xiàn)吊臂縮回，從而提高運動平穩(wěn)性、降低能耗，又需要保證油液壓力足夠大以實現(xiàn)空載縮回，因此在工作油口 B及回油口 T之間設(shè)置B側(cè)次級溢流閥14。
[0055]換向閥12的壓力油口 P與進(jìn)油管路連通，第一單向閥11設(shè)置在進(jìn)油管路上，第一單向閥11的出油口與換向閥12的壓力油口 P連通，以防止油液倒流。換向閥12的回油口T與油箱連通。換向閥12的第一工作油口 A與平衡閥2的第一工作油口 Cl連通，換向閥12的第二工作油口 B與平衡閥2的第二工作油口 C2連通。
[0056]在換向閥12的第一工作油口 A與平衡閥2的第一工作油口連通的油路上優(yōu)選旁接A側(cè)次級溢流閥13，A側(cè)次級溢流閥13的出油口與油箱連通，在換向閥12的第二工作油口 B與平衡閥2的第二工作油口連通的油路上優(yōu)選旁接B側(cè)次級溢流閥14，B側(cè)次級溢流閥14的出油口與油箱連通。旁接的A側(cè)次級溢流閥13和優(yōu)選旁接的B側(cè)次級溢流閥14與一般的溢流閥相比具有尺寸規(guī)格更小，壓力流量梯度更大的優(yōu)點。
[0057]平衡閥2安裝在第一活塞桿31的端部，可以保證吊臂在載荷下平穩(wěn)縮回。平衡閥2的第一工作油口與換向閥12的第一工作油口 A連通，平衡閥2的第二工作油口與換向閥12的第二工作油口 B連通。平衡閥2的第三工作油口與第一伸縮油缸3的第一工作油口Al直接連通，無須管路連接。平衡閥2的第四工作油口與第一伸縮油缸3的第二工作油口BI直接連通，無須管路連接，可以防止因漏損或管道破壞而造成吊臂回縮。
[0058]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，平衡閥2的第一工作油口與第三工作油口之間設(shè)置有第一順序閥21和第二單向閥22，第一順序閥21的進(jìn)油口與平衡閥2的第三工作油口連通，第一順序閥21的出油口與平衡閥2的第一工作油口連通。第二單向閥22的進(jìn)油口與平衡閥2的第一工作油口連通，第二單向閥22的出油口與平衡閥2的第三工作油口連通，平衡閥2的第二工作油口與第四工作油口 C4連通，第一順序閥21上旁接節(jié)流閥23，節(jié)流閥23的另一端連通平衡閥2的第二工作油口與第四工作油口之間的油路。
[0059]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，采用該液控系統(tǒng)的吊臂機構(gòu)，液控系統(tǒng)的第一伸縮油缸的活塞桿與固定臂固定連接，第一伸縮油缸的缸體與第一節(jié)伸縮臂固定連接，液控系統(tǒng)的第二伸縮油缸的活塞桿與第一節(jié)伸縮臂固定連接，第二伸縮油缸的缸體與第二節(jié)伸縮臂固定連接；第一伸縮油缸帶動第一節(jié)伸縮臂伸出和縮回。第二伸縮油缸通過多組伸出拉索機構(gòu)和回縮拉索機構(gòu)帶動第二節(jié)伸縮臂以及第二節(jié)伸縮臂以上的伸縮臂伸出和縮回。
[0060]如圖2所示，本發(fā)明的液控系統(tǒng)應(yīng)用于五節(jié)臂的吊臂伸縮機構(gòu)，吊臂伸縮機構(gòu)包括第一節(jié)臂1、第二節(jié)臂I1、第三節(jié)臂II1、第四節(jié)臂IV、第五節(jié)臂V、第一伸縮油缸3、第二伸縮油缸4、回縮拉索7、第一組伸出拉索8及第二組伸出拉索9。
[0061]第一伸縮油缸的安裝為:第一活塞桿31與第一節(jié)臂I固定連接，第一缸體37與第二節(jié)臂II固定連接。第二伸縮油缸的安裝為:第二活塞桿41與第二節(jié)臂II固定連接，第二缸體46與第三節(jié)臂III固定連接?；乜s拉索7通過第一伸縮油缸3、第二伸縮油缸4將第三節(jié)臂III與第五節(jié)臂V連接，結(jié)合第一組伸出拉索結(jié)構(gòu)8與第二組伸出拉索機構(gòu)9，用于第三節(jié)臂III縮回時帶動第四節(jié)臂IV、第五節(jié)臂V同步縮回。
[0062]第一組伸出拉索8將第二節(jié)臂I1、第三節(jié)臂III及第四節(jié)臂IV連接，用于第三節(jié)臂III伸出時帶動第四節(jié)臂IV同步伸出。第二組伸出拉索9將第三節(jié)臂II1、第四節(jié)臂IV及第五節(jié)臂V連接，用于第四節(jié)臂IV伸出時帶動第五節(jié)臂V同步伸出。
[0063]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，如圖1和2所示，需要管路連接的油口或部件(即A與平衡閥2、B與平衡閥2、平衡閥2與Al、平衡閥2與BI，B2與B4、A2與A4、A3與A8)都兩兩相對靜止。因此，伸縮控制聯(lián)1、平衡閥2、第一伸縮油缸3、第二伸縮油缸4與行程換向閥5之間無管道伸縮問題，平衡閥2與第一伸縮油缸3之間(平衡閥2與Al之間、平衡閥2與BI之間)、第一伸縮油缸3與二伸縮油缸4之間(B2與B4之間、A2與A4之間、A3與A8之間)的連接管路均使用硬管，而無須使用卷筒或拖鏈等輸送油液，具有易于布置、占用空間小、可靠性高等特點，適用于直臂隨車起重機臂內(nèi)部安裝空間小、維修裝卸工作量大的結(jié)構(gòu)特點。
[0064]本發(fā)明的雙油缸順序伸縮的液壓控制系統(tǒng)的工作原理如圖1及圖2所示，具體如下:[0065]1、伸出動作:伸縮控制聯(lián)I切換到工作位a，P 口進(jìn)油，壓力油經(jīng)伸縮控制聯(lián)1、A、平衡閥2、A1、芯管油道34、A2、A4進(jìn)入第二活塞桿41，在第二活塞桿41處分成兩條并聯(lián)油路:一條經(jīng)A6、A7、行程換向閥5、A8、A3進(jìn)入第一無桿腔36 ;另一條經(jīng)第二無桿腔油道45、A5進(jìn)入第二無桿腔46。
[0066]雙缸的伸出順序?qū)⑷Q于各缸的伸出阻力。根據(jù)圖2中的伸縮機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖，第一伸縮油缸3直接帶動第二節(jié)臂II伸出，第二伸縮油缸4通過第一組伸出拉索機構(gòu)8及第二組伸出拉索機構(gòu)9帶動第三節(jié)臂II1、第四節(jié)臂IV及第五節(jié)臂V共三節(jié)臂同步伸出?；谑芰Ψ治隹芍?，第一伸縮油缸3伸出的運動阻力為負(fù)載、除第一節(jié)臂I外的吊臂自重及第一節(jié)臂I與第二節(jié)臂II之間的摩擦力的和。而第一組伸出拉索機構(gòu)8與第二組伸出拉索機構(gòu)9具有將各自受力放大一倍的效果，第二伸縮油缸4伸出的運動阻力為三倍的負(fù)載、相應(yīng)放大的各節(jié)吊臂自重與相應(yīng)放大的各節(jié)臂之間的摩擦力的和。顯然，伸出阻力大第二伸縮油缸4的不動,伸出阻力小第一伸縮油缸3的先動。
[0067]依靠機械負(fù)載的不同，第一缸體37首先伸出，第一有桿腔35的回油經(jīng)B2、第一有桿腔油道32、B1、平衡閥2、B、伸縮控制聯(lián)及T回油箱。當(dāng)?shù)谝簧炜s油缸3達(dá)到行程后若伸縮控制聯(lián)I仍在工作位a，油液壓力繼續(xù)升高，克服第二伸縮油缸4的伸出阻力，使第二缸體46伸出，第二有桿腔42的回油經(jīng)B5、第二有桿腔油道43、B4、B3、第一有桿腔35、B2、第一有桿腔油道32、B1、平衡閥2、B、伸縮控制聯(lián)I及T回油箱。在整個伸出過程中，通過A側(cè)次級限壓閥13實現(xiàn)壓力限定功能。這樣，雙缸依次伸出，帶動各節(jié)臂相應(yīng)伸出，就完成了順序伸。
[0068]2、縮回動作:伸縮控制聯(lián)I切換到工作位b，P 口進(jìn)油，壓力油經(jīng)伸縮控制聯(lián)1、B、平衡閥2、B1、第一有桿腔油道32、B2、第一有桿腔35、B3、B4、第二有桿腔油道43、B5進(jìn)入第二有桿腔42，第二無桿腔45的回油經(jīng)A5、第二無桿腔油道44、A4、A2、芯管油道34、A1、平衡閥2、A、伸縮控制聯(lián)I及T回油箱，第二缸體47在壓力油的作用下縮回；第二缸體47縮回到位后，固定在第二缸體47上的觸發(fā)機構(gòu)6撞擊行程換向閥5，行程換向閥5切換到右位，打開第一伸縮油缸3的回油通道，若伸縮控制聯(lián)I仍在工作位b，壓力油經(jīng)伸縮控制聯(lián)1、B、平衡閥2、B1、第一有桿腔油道32、B2進(jìn)入第一有桿腔35，第一無桿腔36的回油經(jīng)A3、AS、行程換向閥5、A7、A6、A4、A2、芯管油道34、A1、平衡閥2、A、伸縮控制聯(lián)I及T回油箱，第一缸體37在壓力油的作用下縮回，直到回縮到位為止；在整個伸出過程中，通過B側(cè)次級限壓閥14實現(xiàn)壓力限定功能；這樣，雙缸依次縮回，帶動各節(jié)臂相應(yīng)縮回，就完成了順序縮。
[0069]3、靜止承載:伸縮控制聯(lián)I切換到工作位C，P 口進(jìn)油，油液通過伸縮控制聯(lián)I及T回油箱，系統(tǒng)卸荷；第一伸縮油缸3在行程換向閥5的作用下鎖定，第二伸縮油缸4在平衡閥2的作用下鎖定。
[0070]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，一種起重機，包括如上的吊臂機構(gòu)。該起重機不僅僅包括隨車起重機，還包括其它類型的起重機。
[0071]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種安裝空間小、能夠帶載伸縮、并且使伸縮順序可靠的基于機械控制的雙油缸順序伸縮的液壓控制系統(tǒng)、吊臂結(jié)構(gòu)及起重機。在本發(fā)明的液壓控制系統(tǒng)應(yīng)用于多節(jié)臂體伸縮時，第一伸縮油缸只帶動第二節(jié)臂，第二伸縮油缸結(jié)合多組伸出拉索帶動第三節(jié)以上臂(包括第三節(jié)臂)的同步伸出，第二伸縮油缸結(jié)合回縮拉索、多組伸出拉索帶動第三節(jié)以上臂(包括第三節(jié)臂)的同步縮回。[0072]本發(fā)明的雙油缸順序伸縮的液壓控制系統(tǒng)、吊臂結(jié)構(gòu)及起重機，具有的以下有益效果:
[0073]1、在伸縮控制聯(lián)設(shè)置A側(cè)次級溢流閥，有效地保護了第一伸縮油缸，避免了芯管在過高的油液壓力作用下縱向彎曲破壞，同時又能夠滿足帶載伸縮的壓力需求。
[0074]2、在伸縮控制聯(lián)設(shè)置B側(cè)次級溢流閥，能夠提高運動平穩(wěn)性、降低能耗，同時又能夠滿足空載縮回的壓力需求。
[0075]3、運用了雙缸順序伸縮帶多節(jié)臂混合伸縮的方式:伸出時，第一伸縮油缸受力小，第二伸縮油缸受力大，保證了雙缸的順序伸；縮回時，通過行程換向閥的控制可靠地保證了只有第二伸縮油缸完全縮回后第一伸縮油缸方能縮回。因此，雙缸的順序伸縮全是依靠機械控制，原理簡單、可靠高，從而保證了起重機性能更好地發(fā)揮。
[0076]4、第一伸縮油缸為帶芯管的結(jié)構(gòu)形式，第一活塞桿上僅開有兩條油道，與開有三條油道的油缸相比，結(jié)構(gòu)簡單、工藝性好、可靠性高、成本低。
[0077]5、第一伸縮油缸特有的芯管結(jié)構(gòu)結(jié)合行程換向閥，使所有需要連接的油口之間兩兩相對靜止，從而避免了管道伸縮的問題。因此，無須使用卷筒或拖鏈等輸送油液，具有易于布置、占用空間小、可靠性高等特點，可廣泛應(yīng)用于吊臂內(nèi)部安裝空間小、維修裝卸工作量大的直臂隨車起重機的結(jié)構(gòu)特點。
[0078]上述本發(fā)明所公開的任一技術(shù)方案除另有聲明外，如果其公開了數(shù)值范圍，那么公開的數(shù)值范圍均為優(yōu)選的數(shù)值范圍，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解:優(yōu)選的數(shù)值范圍僅僅是諸多可實施的數(shù)值中技術(shù)效果比較明顯或具有代表性的數(shù)值。由于數(shù)值較多，無法窮舉，所以本發(fā)明才公開部分?jǐn)?shù)值以舉例說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并且，上述列舉的數(shù)值不應(yīng)構(gòu)成對本發(fā)明創(chuàng)造保護范圍的限制。
[0079]同時，上述本發(fā)明如果公開或涉及了互相固定連接的零部件或結(jié)構(gòu)件，那么，除另有聲明外，固定連接可以理解為:能夠拆卸地固定連接(例如使用螺栓或螺釘連接)，也可以理解為:不可拆卸的固定連接(例如鉚接、焊接)，當(dāng)然，互相固定連接也可以為一體式結(jié)構(gòu)(例如使用鑄造工藝一體成形制造出來)所取代(明顯無法采用一體成形工藝除外)。
[0080]另外，上述本發(fā)明公開的任一技術(shù)方案中所應(yīng)用的用于表示位置關(guān)系或形狀的術(shù)語除另有聲明外其含義包括與其近似、類似或接近的狀態(tài)或形狀。本發(fā)明提供的任一部件既可以是由多個單獨的組成部分組裝而成，也可以為一體成形工藝制造出來的單獨部件。
[0081]最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本發(fā)明的【具體實施方式】進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明請求保護的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種雙油缸順序伸縮的液壓控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 具有切換壓力油方向作用的伸縮控制聯(lián)、第一伸縮油缸、第二伸縮油缸、行程換向閥和觸發(fā)機構(gòu)； 所述伸縮控制聯(lián)的第一工作油口與所述行程換向閥的第一工作油口連通，所述行程換向閥的第二工作油口與所述第一伸縮油缸的無桿腔連通；所述伸縮控制聯(lián)的第二工作油口與所述第一伸縮油缸的有桿腔連通，所述第二伸縮油缸的有桿腔與所述第一伸縮油缸的有桿腔連通；所述第二伸縮油缸的無桿腔連通所述伸縮控制聯(lián)與所述行程換向閥之間的油路；所述行程換向閥設(shè)置在所述第二伸縮油缸的活塞桿上，所述觸發(fā)機構(gòu)設(shè)置在所述第二伸縮油缸的缸體上，所述行程換向閥通過與所述觸發(fā)機構(gòu)接觸實現(xiàn)工作位切換。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于: 所述第一伸縮油缸包括:芯管、第一活塞桿和第一缸體； 所述第一活塞桿包括桿段和密封段；在所述第一活塞桿的桿段內(nèi)設(shè)置有一空腔；所述芯管的一端固定設(shè)置在所述第一缸體的缸底、且與所述行程換向閥的第一工作油口連通；所述芯管的另一端穿過所述第一活塞桿的密封段，位于所述第一活塞桿的桿段的空腔內(nèi)并與所述伸縮控制聯(lián)的第一工作油口連通； 所述第一活塞桿的桿段上設(shè)置有第一有桿腔油道，所述第一有桿腔油道的一端與所述伸縮控制聯(lián)的第二工作油口連通，所述第一有桿腔油道的另一端與所述第一伸縮油缸的有桿腔連通。
3.如權(quán)利要求2 所述的系統(tǒng)，其特征在于: 所述第二伸縮油缸包括:第二活塞桿和第二缸體； 所述第二活塞桿包括桿段和密封段；所述第二活塞桿的桿段內(nèi)設(shè)置有第二有桿腔油道，所述第二有桿腔油道的一端通過油管與所述第一伸縮油缸的有桿腔連通，所述第二有桿腔油道的另一端與所述第二伸縮油缸的有桿腔連通；所述第二活塞桿內(nèi)設(shè)置有第二無桿腔油道，所述第二無桿腔油道的一端通過油管連通所述芯管與所述行程換向閥之間的油路，所述第二無桿腔油道的另一端與所述第二伸縮油缸的無桿腔連通。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于: 所述伸縮控制聯(lián)包括:換向閥；所述換向閥包括壓力油口、回油口、第一工作油口、第二工作油口和中位回油口，所述換向閥具有第一工作位、第二工作位和第三工作位； 所述換向閥在第一工作位時，所述換向閥的壓力油口、回油口、第一工作油口、第二工作油口相互之間均不連通，通過所述換向閥的壓力油口進(jìn)入的壓力油通過所述換向閥的中位回油口回油箱； 所述換向閥在第二工作位時，所述換向閥的壓力油口與所述換向閥的第一工作油口連通，所述換向閥的回油口與所述換向閥的第二工作油口連通； 所述換向閥在第三工作位時，所述換向閥的壓力油口與所述換向閥的第二工作油口連通，所述換向閥的回油口與所述換向閥的第一工作油口連通； 所述換向閥的壓力油口與進(jìn)油管路連通，所述換向閥的回油口與油箱連通，所述換向閥的第一工作油口與所述第一伸縮油缸內(nèi)置的所述芯管連通，所述換向閥的第二工作油口與所述第一伸縮油缸的有桿腔連通。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于:在所述換向閥的第一工作油口與所述芯管連通的油路上旁接有第一次級溢流閥，所述第一次級溢流閥的出油口與油箱連通。
6.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng) ，其特征在于: 在所述換向閥的第二工作油口與所述第一伸縮油缸的有桿腔連通的油路上旁接有第二次級溢流閥，所述第二次級溢流閥的出油口與油箱連通。
7.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于: 所述伸縮控制聯(lián)與所述第一伸縮油缸之間的油路上設(shè)置平衡閥。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其特征在于: 所述平衡閥包括第一工作油口、第二工作油口、第三工作油口、第四工作油口 ； 所述平衡閥的第一工作油口與所述伸縮控制聯(lián)的第一工作油口連通，所述平衡閥的第二工作油口與所述伸縮控制聯(lián)的第二工作油口連通，所述平衡閥的第三工作油口與所述第一伸縮油缸內(nèi)置的所述芯管連通，所述平衡閥的第四工作油口與第一伸縮油缸的有桿腔連通。
9.一種吊臂機構(gòu)，包括固定臂和至少兩節(jié)伸縮臂，其特征在于，還包括:如權(quán)利要求1-8任一項所述的雙油缸順序伸縮的液壓控制系統(tǒng)； 所述雙油缸順序伸縮的液壓控制系統(tǒng)的第一伸縮油缸的活塞桿與所述固定臂固定連接，所述第一伸縮油缸的缸體與第一節(jié)伸縮臂固定連接，所述雙油缸順序伸縮的液壓控制系統(tǒng)的第二伸縮油缸的活塞桿與所述第一節(jié)伸縮臂固定連接，所述第二伸縮油缸的缸體與第二節(jié)伸縮臂固定連接；所述第一伸縮油缸帶動所述第一節(jié)伸縮臂伸出和縮回；所述第二伸縮油缸通過多組伸出拉索機構(gòu)和回縮拉索機構(gòu)帶動所述第二節(jié)伸縮臂以及所述第二節(jié)伸縮臂以上的伸縮臂伸出和縮回。
10.一種起重機，其特征在于:包括如權(quán)利要求9所述的吊臂機構(gòu)。
【文檔編號】F15B13/07GK103899585SQ201410075934
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】程磊, 滿軍, 韓文超, 陳志偉, 陳磊, 林小波, 商曉恒 申請人:徐州徐工隨車起重機有限公司