一種起重機及其吊臂變幅控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種起重機的其吊臂變幅控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括主換向閥和變幅油缸，所述主換向閥的第一油口、第二油口分別與所述變幅油缸的有桿腔、無桿腔連通；還包括負載小于預設值時不發(fā)生溢流、負載大于所述預設值時發(fā)生溢流的溢流閥組，所述溢流閥組連接于變幅下落時的供油路上。這種結(jié)構(gòu)的吊臂變幅控制系統(tǒng)整合了現(xiàn)有技術(shù)中動力變幅控制和重力變幅控制的優(yōu)點，通過對溢流閥組的控制，能夠在輕載時增大供油路的油壓、實現(xiàn)高效下落，在重載時卸載供油路的油壓、實現(xiàn)穩(wěn)定下降。本發(fā)明還提供一種包括上述吊臂變幅控制系統(tǒng)的起重機，具有相同的技術(shù)效果。
【專利說明】一種起重機及其吊臂變幅控制系統(tǒng)
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機械【技術(shù)領域】，尤其涉及一種起重機及其吊臂變幅控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]起重機上車主要功能包括回轉(zhuǎn)、上升、伸縮、變幅等動作，起重機的變幅是指吊臂在油缸的帶動作用下繞轉(zhuǎn)臺后鉸點軸旋轉(zhuǎn)，做變幅上升和變幅下落動作，從而實現(xiàn)吊臂角度的變化。
[0003]變幅油缸的伸縮是由液壓系統(tǒng)控制來實現(xiàn)的，變幅控制系統(tǒng)主要包括主換向閥、平衡閥和變幅油缸，主換向閥用于控制油缸的進油和回油，平衡閥用于控制變幅下落速度、并在靜止時保持負載，變幅油缸利用其伸縮帶動吊臂上升或下落。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，吊臂變幅控制系統(tǒng)有動力下落變幅控制系統(tǒng)和重力下落變幅控制系統(tǒng):
[0005]第一種，如圖1所示，該圖為現(xiàn)有技術(shù)中的動力下落變幅控制系統(tǒng)的液壓原理圖。
[0006]當做變幅下落動作時，主換向閥-的閥芯在外控油源的控制下向左移動切換至右位，主換向閥P的供油口 P連接至變幅油缸2'的有桿腔，回油口 T連接至平衡閥3'，有桿腔內(nèi)壓力在泵的作用下不斷升高。平衡閥3'控制口直接通過管路連接至有桿腔，當有桿腔壓力值升高到能夠推動平衡閥3'換向時，油缸做下落動作，直至有桿腔壓力、平衡閥3'開口大小、無桿腔回油流量三者處于平衡時，實現(xiàn)穩(wěn)定下落。
[0007]這種控制方式能夠自適應外部負載，根據(jù)負載的變化自動調(diào)整平衡閥3'開口大小，使變幅下落速度穩(wěn)定在一定 范圍之內(nèi)。但該控制方式對負載變化反應敏感，對于平衡閥3'元件可靠性、響應特性及與系統(tǒng)之間的匹配性能要求較高，任何小的偏差都有可能造成變幅下落控制性能不穩(wěn)定，導致變幅下落抖動。
[0008]第二種，如圖2所示，該圖為現(xiàn)有技術(shù)中的重力下落變幅控制系統(tǒng)的液壓原理圖。
[0009]當做變幅下落動作時，主換向閥-的閥芯在外控油源的控制下向左移動切換至右位，主換向閥P的供油口 P封死，變幅油缸2'的無桿腔、有桿腔均連接至回油口 T ;外控先導油源直接連接至平衡閥3'控制口，外控先導油源的壓力由手柄開口大小決定，外控先導油源壓力大小決定平衡閥3'開口大小，即決定了變幅下落速度的大小。當平衡閥3'打開后，吊臂在自身重力及重物的重力作用下做變幅下落動作。
[0010]這種控制方式由于采用穩(wěn)定的外部油源來控制平衡閥3'開口大小，可以有效的避免外部負載變化引起的閥芯開口大小的變化，保證下落過程平順性。但由于平衡閥3'開口大小只與控制油源壓力有關(guān)，當控制油源壓力一定時，變幅下落速度由變幅缸無桿腔中的壓力決定，因此吊臂角度、重物重量大小對變幅下落速度有很大影響。同時在空載變幅下落的時候由于吊臂自身所產(chǎn)生的壓力較小，變幅速度較慢，對于高效率的裝卸工況適用性不強。
[0011]有鑒于此，亟待針對上述技術(shù)問題，對現(xiàn)有技術(shù)中的能量分配裝置做進一步優(yōu)化設計，既保證變幅下落時的可靠性，又能提高變幅速度和工作效率。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的目的為提供一種起重機及其吊臂變幅控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)既能夠保證變幅下落時的穩(wěn)定性和可靠性，又能夠提高變幅下落的速度，提高工作效率。
[0013]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種起重機的吊臂變幅控制系統(tǒng)，包括主換向閥和變幅油缸；所述主換向閥的第一油口、第二油口分別與所述變幅油缸的有桿腔、無桿腔連通；還包括負載小于預設值時不發(fā)生溢流、負載大于所述預設值時發(fā)生溢流的溢流閥組，所述溢流閥組連接于變幅下落時的供油路上。
[0014]優(yōu)選地，所述溢流閥組包括溢流閥和開關(guān)閥，所述溢流閥的第一控制油口與所述變幅下落時的供油路連通、第二控制油口與所述開關(guān)閥的第一油口連通，所述開關(guān)閥的第二油口與外控油源連通；所述開關(guān)閥的第一油口和第二油口在負載小于所述預設值時斷開，在負載大于所述預設值時連通。
[0015]采用這種結(jié)構(gòu)，在變幅下落過程中，將主換向閥切換至右位，以使主換向閥的供油口經(jīng)第一油口向變幅油缸的有桿腔供油，變幅油缸的無桿腔經(jīng)第二油口與回油口 T連通。
[0016]當變幅油缸的負載小于預設值，即處于輕載工況下，由于開關(guān)閥的第一油口和第二油口斷開，因此，溢流閥的第二油口被封死，此時溢流閥未打開、不發(fā)生溢流，變幅油缸的有桿腔在泵的作用下產(chǎn)生一定的壓力，該壓力逐漸增大、作用到無桿腔之后，會加快變幅下落的速度，因此能夠?qū)崿F(xiàn)在輕載時變幅快速下降。
[0017]當變幅油缸的負載大于預設值時，即變幅油缸處于重載工況下，由于開關(guān)閥的第一油口和第二油口連通，因此溢流閥的第一控制油口和第二控制油口存在一定的壓力差，隨著變幅油缸的有桿腔的壓力逐漸增大，當溢流閥的第一控制油口和第二控制油口的壓力差值大于該溢流閥設定的開啟壓力時，溢流閥發(fā)生溢流，變幅油缸的有桿腔無壓力，此時吊臂開始僅依靠其自身重力和重物重量平穩(wěn)下降。
[0018]由此可見，上述結(jié)構(gòu)的吊臂變幅控制系統(tǒng)整合了現(xiàn)有技術(shù)中動力變幅控制和重力變幅控制的優(yōu)點，通過對溢流閥組的控制，在輕載時實現(xiàn)了高效下落，重載時實現(xiàn)了穩(wěn)定下降。
[0019]優(yōu)選地，所述開關(guān)閥為兩位兩通換向閥，處于第一工作位置時，其第一油口與第二油口連通；處于第二工作位置時，其第一油口與第二油口斷開。
[0020]優(yōu)選地，所述溢流閥組為電比例溢流閥。
[0021]優(yōu)選地，所述主換向閥為三位四通換向閥，處于第一位置時，其供油口與第一油口連通，其回油口與第二油口連通；處于第二位置時，其供油口與第一油口、第二油口均斷開；處于第三位置時，其供油口與第二油口連通，其回油口與第一油口連通。
[0022]優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)的變幅下落的回油路上連接有平衡閥，所述平衡閥的控制油口與外控油源連通。
[0023]本發(fā)明還提供一種起重機，包括吊臂和與所述吊臂連接的吊臂變幅控制系統(tǒng)；所述吊臂變幅控制系統(tǒng)采用如上所述的結(jié)構(gòu)。
[0024]由于上述變幅控制系統(tǒng)具有如上所述的技術(shù)效果，因此，包括上述吊臂變幅控制系統(tǒng)的起重機也應當具有相同的技術(shù)效果，在此不再贅述?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0025]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的動力下落變幅控制系統(tǒng)的液壓原理圖；
[0026]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的重力下落變幅控制系統(tǒng)的液壓原理圖；
[0027]圖3為本發(fā)明所提供變幅控制系統(tǒng)的一種【具體實施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]其中，圖1和圖2中的附圖標記與部件名稱之間的對應關(guān)系為:
[0029]主換向閥I';變幅油缸2';平衡閥3'；
[0030]圖3中的附圖標記與部件名稱之間的對應關(guān)系為:
[0031]主換向閥I ;變幅油缸2 ;平衡閥3 ;溢流閥組4 ;溢流閥41 ;開關(guān)閥42。
【具體實施方式】
[0032]本發(fā)明的核心為提供一種起重機及其吊臂變幅控制系統(tǒng)，通過在變幅下落的供油路上連接溢流閥組，實現(xiàn)輕載不溢流、重載溢流，從而達到輕載時加快下落速度、重載穩(wěn)定下落的效果。
[0033]為了使本領域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。
[0034]請參考圖3，圖3為本發(fā)明所提供變幅控制系統(tǒng)的一種【具體實施方式】的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]在一種【具體實施方式】中，如圖3所示，本發(fā)明提供一種起重機的吊臂變幅控制系統(tǒng)，包括主換向閥I和變幅油缸2。主換向閥I的第一油口 A、第二油口 B分別與變幅油缸2的有桿腔、無桿腔連通。該吊臂變幅控制系統(tǒng)還包括負載小于預設值時不發(fā)生溢流、負載大于預設值時發(fā)生溢流的溢流閥組4，溢流閥組4連接于變幅下落時的供油路上。
[0036]具體的方案中，上述溢流閥組4可以包括溢流閥41和開關(guān)閥42，溢流閥41的第一控制油口與變幅下落時的供油路連通、第二控制油口與開關(guān)閥42的第一油口連通，開關(guān)閥42的第二油口與外控油源連通；開關(guān)閥42的第一油口和第二油口在負載小于預設值時斷開，在負載大于預設值時連通。
[0037]采用這種結(jié)構(gòu)，在變幅下落過程中，如圖3所示，將主換向閥I切換至右位，以使主換向閥I的供油口 P經(jīng)第一油口 A向變幅油缸2的有桿腔供油，變幅油缸2的無桿腔經(jīng)第二油口 B與回油口 T連通。
[0038]當變幅油缸2的負載小于預設值，即處于輕載工況下，由于開關(guān)閥42的第一油口和第二油口斷開，因此，溢流閥41的第二油口被封死，此時溢流閥41未打開、不發(fā)生溢流，變幅油缸2的有桿腔在泵的作用下產(chǎn)生一定的壓力，該壓力逐漸增大、作用到無桿腔之后，會加快變幅下落的速度，因此能夠?qū)崿F(xiàn)在輕載時變幅快速下降。
[0039]當變幅油缸2的負載大于預設值時，即變幅油缸2處于重載工況下，由于開關(guān)閥42的第一油口和第二油口連通，因此溢流閥41的第一控制油口和第二控制油口存在一定的壓力差，隨著變幅油缸2的有桿腔的壓力逐漸增大，當溢流閥41的第一控制油口和第二控制油口的壓力差值大于該溢流閥41設定的開啟壓力時，溢流閥41發(fā)生溢流，變幅油缸2的有桿腔無壓力，此時吊臂開始僅依靠其自身重力和重物重量平穩(wěn)下降。
[0040]由此可見，上述結(jié)構(gòu)的吊臂變幅控制系統(tǒng)整合了現(xiàn)有技術(shù)中動力變幅控制和重力變幅控制的優(yōu)點，通過對溢流閥組4的控制，在輕載時實現(xiàn)了高效下落，重載時實現(xiàn)了穩(wěn)定下降。
[0041]更具體的方案中，上述開關(guān)閥42可以為兩位兩通換向閥，處于第一工作位置時，其第一油口與第二油口連通；處于第二工作位置時，其第一油口與第二油口斷開。
[0042]這樣，能夠通過工作位置的切換，簡單、方便地實現(xiàn)開關(guān)閥42的兩個油口的連通或斷開，進而實現(xiàn)對溢流閥41的溢流動作的控制。當然，上述開關(guān)閥42并不僅限兩位兩通換向閥，還可以采用其他結(jié)構(gòu)的換向閥。
[0043]上述兩位兩通換向閥可以采用電磁閥，通過電磁鐵的的得電或失電實現(xiàn)兩位工作位置的切換，當然，該兩位兩通換向閥也可以采用液控閥。
[0044]可以想到，上述溢流閥組4并不僅限于開關(guān)閥42和溢流閥41的組合，在另一種【具體實施方式】中，上述溢流閥組4還可以為電比例溢流閥。
[0045]采用這種結(jié)構(gòu)，可以通過電流精確控制電比例溢流閥41的開口大小。當變幅油缸2輕載時保持電比例溢流閥41的開口為零，以使有桿腔的壓力逐漸增大，實現(xiàn)快速變幅下落；當變幅油缸2重載時將電比例溢流閥41的開口調(diào)整為最大，以使有桿腔的壓力為零，實現(xiàn)吊臂在其自身重力和重物重量作用下平穩(wěn)下降。更為重要的是，電比例溢流閥41能夠?qū)ζ溟_口大小進行無極調(diào)節(jié)，進而對變幅油缸2的有桿腔的壓力進行無極調(diào)節(jié)，因此能夠更加精確地控制吊臂下降的速度，保證吊臂下降的可靠性和穩(wěn)定性。
[0046]在另一種【具體實施方式】中，如圖3所示，上述主換向閥I可以為三位四通換向閥，處于第一位置時，其供油口與第一油口連通，其回油口與第二油口連通；處于第二位置時，其供油口與第一油口、第二油口均斷開；處于第三位置時，其供油口與第二油口連通，其回油口與第一油口連通。
[0047]采用這種結(jié)構(gòu)，當控制閥處于第二位置時，變幅控制系統(tǒng)處于非工作狀態(tài)。當控制閥處于第一位置時，油源提供的油液經(jīng)供油口 P、第一出油口 A和液壓管路充入油缸2的有桿腔，驅(qū)動油缸2的活塞桿向無桿腔移動，無桿腔內(nèi)油液經(jīng)液壓管路、第二出油口 B和回油口 T流回油箱，實現(xiàn)吊臂的變幅下落。當控制閥處于第三位置時，油源提供的油液經(jīng)供油口P、第二出油口 B和液壓管路充入油缸2的無桿腔，驅(qū)動油缸2的活塞桿向有桿腔移動，有桿腔內(nèi)油液經(jīng)液壓管路、第一出油口 A和回油口 T流回油箱，實現(xiàn)吊臂的變幅上升。
[0048]由此可見，采用上述三位四通換向閥作為主換向閥1，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個油缸2不同方向的運動，進而實現(xiàn)固定副臂的上升或下落。當然，上述控制閥并不僅限上述三位四通換向閥，還可以為其他結(jié)構(gòu)。
[0049]在另一種【具體實施方式】中，上述控制系統(tǒng)的變幅下落的回油路上連接有平衡閥3，該平衡閥3的控制油口與外控油源連通。
[0050]采用這種結(jié)構(gòu)，在變幅下落過程中，控制外控油源以使平衡閥3打開，變幅油缸2的無桿腔的液壓油能夠通過平衡閥3實現(xiàn)穩(wěn)定回流。通過控制平衡閥3的開口大小能夠控制變幅下落速度、并且可以在靜止時保持負載。
[0051]本發(fā)明還提供一種起重機，包括吊臂和與所述吊臂連接的吊臂變幅控制系統(tǒng)；所述吊臂變幅控制系統(tǒng)采用如上所述的結(jié)構(gòu)。
[0052]由于上述吊臂變幅控制系統(tǒng)具有如上所述的技術(shù)效果，因此，包括該吊臂變幅控制系統(tǒng)的起重機也應當具有相同的技術(shù)效果，在此不再贅述。
[0053]以上對本發(fā)明所提供的一種起重機及其吊臂變幅控制系統(tǒng)進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本發(fā)明的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應當指出，對于本【技術(shù)領域】的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對本發(fā)明進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種起重機的吊臂變幅控制系統(tǒng)，包括主換向閥(I)和變幅油缸(2);所述主換向閥(I)的第一油口、第二油口分別與所述變幅油缸(2)的有桿腔、無桿腔連通；其特征在于，還包括負載小于預設值時不發(fā)生溢流、負載大于所述預設值時發(fā)生溢流的溢流閥組(4)，所述溢流閥組(4)連接于變幅下落時的供油路上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機的吊臂變幅控制系統(tǒng)，其特征在于，所述溢流閥組(4)包括溢流閥(41)和開關(guān)閥(42)，所述溢流閥(41)的第一控制油口與所述變幅下落時的供油路連通、第二控制油口與所述開關(guān)閥(42)的第一油口連通，所述開關(guān)閥(42)的第二油口與外控油源連通；所述開關(guān)閥(42)的第一油口和第二油口在負載小于所述預設值時斷開，在負載大于所述預設值時連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的起重機的吊臂變幅控制系統(tǒng)，其特征在于，所述開關(guān)閥(42)為兩位兩通換向閥，處于第一工作位置時，其第一油口與第二油口連通；處于第二工作位置時，其第一油口與第二油口斷開。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機的吊臂變幅控制系統(tǒng)，其特征在于，所述溢流閥組(4)為電比例溢流閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的起重機的吊臂變幅控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主換向閥(I)為三位四通換向閥， 處于第一位置時，其供油口與第一油口連通，其回油口與第二油口連通； 處于第二位置時，其供油口與第一油口、第二油口均斷開； 處于第三位置時，其供油口與第二油口連通，其回油口與第一油口連通。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的起重機的吊具變幅控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)的變幅下落的回油路上連接有平衡閥(3)，所述平衡閥(3)的控制油口與外控油源連通。
7.—種起重機，包括吊臂和與所述吊臂連接的吊臂變幅控制系統(tǒng)；其特征在于，所述吊臂變幅控制系統(tǒng)采用如權(quán)利要求1-6任一項所述的結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】B66C13/20GK103482502SQ201310460953
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月30日
【發(fā)明者】史先信, 胡小冬, 李增彬 申請人:徐州重型機械有限公司