工程机械及其吊臂的落臂安全控制系统

摘要

一种吊臂的落臂安全控制系统，包括变幅平衡阀、变幅油缸、换向阀、及液控手柄，所述变幅平衡阀连接在所述变幅油缸与所述换向阀之间，所述液控手柄与所述变幅平衡阀连接，所述变幅平衡阀的阀芯开度由所述液控手柄提供的开启压力控制，还包括电比例溢流阀和车辆检测系统，所述电比例溢流阀旁通安装在开启压力的控制支路上，所述车辆检测系统对吊臂的伸出长度进行检测，当所述车辆检测系统检测到吊臂在伸出到一定长度的危险长度工况下进行落臂时，所述车辆检测系统提供电信号给所述电比例溢流阀，所述电比例溢流阀自动将作用在所述变幅平衡阀上的开启压力减小到一个较安全的压力值。

权利要求

1.一种吊臂的落臂安全控制系统，包括变幅平衡阀、变幅油缸、换向阀、及液控手柄，所述变幅平衡阀连接在所述变幅油缸与所述换向阀之间，所述液控手柄与所述变幅平衡阀连接，所述变幅平衡阀的阀芯开度由所述液控手柄提供的开启压力控制，其特征在于：还包括电比例溢流阀和车辆检测系统，所述电比例溢流阀旁通安装在开启压力的控制支路上，所述车辆检测系统对吊臂的伸出长度进行检测，当所述车辆检测系统检测到吊臂在伸出到一定长度的危险长度工况下进行落臂时，所述车辆检测系统提供电信号给所述电比例溢流阀，所述电比例溢流阀自动将作用在所述变幅平衡阀上的开启压力减小到一个较安全的压力值。

2.如权利要求1所述的吊臂的落臂安全控制系统，其特征在于：当所述车辆检测系统检测到吊臂在伸出长度较短的安全工况下进行落臂时，所述车辆检测系统不提供电信号给电比例溢流阀，所述电比例溢流阀不起作用。

3.如权利要求1所述的吊臂的落臂安全控制系统，其特征在于：所述换向阀为三位四通换向阀。

4.如权利要求1所述的吊臂的落臂安全控制系统，其特征在于：所述变幅平衡阀连接在所述变幅油缸的无杆腔与所述换向阀的第一通油口之间。

5.如权利要求1所述的吊臂的落臂安全控制系统，其特征在于：所述变幅平衡阀连接在所述变幅油缸的有杆腔与所述换向阀的第二通油口之间。

6.如权利要求1所述的吊臂的落臂安全控制系统，其特征在于：开启所述变幅平衡阀的压力大小由所述液控手柄的开口决定，所述液控手柄的开口越大则作用在所述变幅平衡阀上的开启压力越大。

7.一种工程机械，其特征在于：包括权利要求1至6任一项所述的吊臂的落臂安全控制系统。

说明书

工程机械及其吊臂的落臂安全控制系统

技术领域

[0001] 本发明涉及工程机械，特别是涉及一种工程机械及其吊臂的落臂安全控制系统，进一步保证了工程机械在吊臂落臂时的安全性。

背景技术

[0002] 在工程机械中，特别是起重机机械中，吊臂的落臂属于一个危险工况，特别是在中长臂、全伸臂、以及全伸臂加副臂工况中，吊臂落臂是非常危险的工况，因为吊臂很长，变幅油缸下放一点，吊臂头部就会移动非常大的距离。所以在以上三种工况中吊臂落臂需要特别注意，必须缓慢落臂。但是在起重机机械中，特别是大吨位产品，如果控制系统为液控系统，以上三种工况操作人员必须特别注意，防止手柄开启过大导致吊臂下放过快出现所吊物体移动速度过快。如果操作人员疏忽了，或者操作人员经验不足没有控制好手柄，很有可能导致安装的物体砸坏安装座，碰坏所吊物体，伤害地面安装人员，出现很严重的吊装事故。

[0003] 现有的液控工程机械，特别是大吨位起重机吊臂的落臂系统，在以上三个工况工作时操作人员需要非常小心控制手柄，以防止手柄开启过大，一旦开启过大很有可能产生安全事故。为了防止这些事故发生都必须靠操作人员自己根据经验把握，操作困难，一旦新手操作很有可能出事故。另外，现有技术在吊臂中长臂、全伸臂、以及全伸臂加副臂工况中系统不能够根据吊臂的实际长度工况做出安全的防护措施，不利于吊装安全，并且对操作人员的经验要求较高。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题在于提供一种工程机械及其吊臂的落臂安全控制系统，以提高现有工程机械的吊臂在落臂时的安全性及减少对操作人员的经验依赖。

[0005] 本发明提供一种吊臂的落臂安全控制系统，包括变幅平衡阀、变幅油缸、换向阀、及液控手柄，所述变幅平衡阀连接在所述变幅油缸与所述换向阀之间，所述液控手柄与所述变幅平衡阀连接，所述变幅平衡阀的阀芯开度由所述液控手柄提供的开启压力控制，还包括电比例溢流阀和车辆检测系统，所述电比例溢流阀旁通安装在开启压力的控制支路上，所述车辆检测系统对吊臂的伸出长度进行检测，当所述车辆检测系统检测到吊臂在伸出到一定长度的危险长度工况下进行落臂时，所述车辆检测系统提供电信号给所述电比例溢流阀，所述电比例溢流阀自动将作用在所述变幅平衡阀上的开启压力减小到一个较安全的压力值。

[0006] 作为本发明的进一步改进，当所述车辆检测系统检测到吊臂在伸出长度较短的安全工况下进行落臂时，所述车辆检测系统不提供电信号给电比例溢流阀，所述电比例溢流阀不起作用。

[0007] 作为本发明的进一步改进，所述换向阀为三位四通换向阀。

[0008] 作为本发明的进一步改进，所述变幅平衡阀连接在所述变幅油缸的无杆腔与所述换向阀的第一通油口之间。

[0009] 作为本发明的进一步改进，所述变幅平衡阀连接在所述变幅油缸的有杆腔与所述换向阀的第二通油口之间。

[0010] 作为本发明的进一步改进，开启所述变幅平衡阀的压力大小由所述液控手柄的开口决定，所述液控手柄的开口越大则作用在所述变幅平衡阀上的开启压力越大。

[0011] 本发明还提供一种工程机械，其包括上述的吊臂的落臂安全控制系统。

[0012] 本发明的有益效果是：本发明的吊臂的落臂安全控制系统中，在打开变幅平衡阀的开启压力上旁通一个电比例溢流阀，然后根据吊臂的伸出长度控制电比例溢流阀将变幅平衡阀的开启压力控制在安全范围内，可以根据吊臂的伸出长度全自动完成安全防护措施，即便是操作人员疏忽，或者新手同样可以全自动的在中长臂、全伸臂、以及全伸臂加副臂落臂危险工况中做出安全保护措施，防止发生安全事故，以解决工程机械特别是起重机系统中吊臂中长臂、全伸臂、以及全伸臂带副臂工况中落臂的安全性。

[0013] 上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

[0014] 图1为吊臂利用变幅油缸进行落臂时的结构示意简图。

[0015] 图2为本发明较佳实施例中吊臂的落臂安全控制系统于吊臂落臂前静止时的状态示意图。

[0016] 图3为本发明较佳实施例中吊臂的落臂安全控制系统于吊臂落臂时的状态示意图。

[0017] 图4为本发明较佳实施例中吊臂的落臂安全控制系统于吊臂落臂时的控制流程图。

[0018] 图5为本发明另一实施例中吊臂的落臂安全控制系统于吊臂落臂前静止时的状态示意图。

具体实施方式

[0019] 为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明提出的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

[0020] 请参照图1，为吊臂利用变幅油缸进行变幅时的结构示意简图，包括吊臂10和变幅油缸22，吊臂10在变幅油缸22的驱动作用下进行起臂和落臂的变幅动作。当变幅油缸22伸出时，吊臂10进行起臂变幅，当变幅油缸22回缩时，吊臂10进行落臂变幅。但落臂属于一个危险工况，特别是在中长臂、全伸臂、以及全伸臂加副臂工况中，吊臂10的落臂是非常危险的工况，因为吊臂10很长，变幅油缸22下放一点，吊臂10头部就会移动非常大的距离，因此有必要对吊臂10在伸出较长时的落臂进行安全性控制。

[0021] 图2为吊臂10落臂前静止时控制系统的状态示意图，图3为吊臂10落臂时安全控制系统的状态示意图。请同时参照图2与图3，安全控制系统包括变幅平衡阀21、变幅油缸22、换向阀23、电比例溢流阀24、及液控手柄25。

[0022] 变幅平衡阀21连接在变幅油缸22与换向阀23之间，在本实施例中，变幅平衡阀21连接在变幅油缸22的无杆腔与换向阀23的第一通油口A之间。吊臂10起臂时，变幅平衡阀21中的换向阀不导通，油液经变幅平衡阀21中的单向阀进入变幅油缸22的无杆腔。
吊臂10落臂时，变幅平衡阀21中的换向阀导通，且变幅平衡阀21的阀芯开度由作用在平衡阀上的开启压力控制，开启压力的大小由操作人员对液控手柄25的开口决定，进一步作用在变幅平衡阀21上的开启压力可以由电比例溢流阀24来限制大小。变幅平衡阀21用于在吊臂10落臂时控制吊臂10下放的快慢，防止吊臂10快速落下，使运动平稳。在其他实施例中，变幅平衡阀21也可以由液控顺序阀和单向阀并联组成。

[0023] 在本实施例中，换向阀23为三位四通换向阀。吊臂10起臂时，换向阀23切换至左位，油液从换向阀23的P口导通至第一通油口A，并再经由变幅平衡阀21中的单向阀进入变幅油缸22的无杆腔，推动变幅油缸22的活塞杆伸出对吊臂10进行变幅起臂动作，同时变幅油缸22的有杆腔中的油液经换向阀23的第一通油口B连通至回油口T。吊臂10落臂时，换向阀23切换至右位，油液从P口导通至第一通油口B，再进入变幅油缸22的有杆腔，推动变幅油缸22的活塞杆回缩对吊臂10进行变幅落臂动作，同时变幅油缸22的无杆腔中的油液经变幅平衡阀21控制后，再经换向阀23的第一通油口A连通至回油口T。

[0024] 当需要进行吊臂落臂时，换向阀23由图2位置移动到图3位置，同时变幅平衡阀21由图2位置移动到图3位置，落臂过程为由操作人员操作液控手柄25，液控手柄25提供的压力首先逐渐打开变幅平衡阀21的阀芯，吊臂10开始落臂。吊臂10的落臂快慢由手柄提供的压力的大小决定，手柄提供压力的大小由液控手柄25的开口决定，液控手柄25的开口越大则开启变幅平衡阀21的压力越大，开启变幅平衡阀21的压力越大则吊臂10的落臂速度越快。所以在中长臂、全伸臂、以及全伸臂加副臂工况中一旦没有控制好液控手柄25的开口大小，那么落臂将会很快，很容易产生安全事故，在实际吊装工作中主要靠操作者的经验以及小心翼翼的控制液控手柄25为小开口才行。

[0025] 本发明中，电比例溢流阀24旁通安装在开启压力的控制支路上。请结合图4，控制系统还包括车辆检测系统30，通过车辆检测系统30对吊臂10伸展的长度进行检测，并提供电信号给电比例溢流阀24。

[0026] 当车辆检测系统30检测到吊臂10在伸出长度较短的安全工况下进行落臂时，车辆检测系统30不提供电信号至电比例溢流阀24，电比例溢流阀24不起作用，变幅平衡阀21的阀芯开度完全由开启压力控制。当车辆检测系统30检测到吊臂10的伸出长度较长，吊臂10在伸出到一定长度的危险长度工况下进行落臂时，车辆检测系统30提供一个电信号给电比例溢流阀24，旁通在开启变幅平衡阀21油路上的电比例溢流阀24自动将作用在变幅平衡阀21上的开启压力减小到一个较安全的压力值，当开启变幅平衡阀21的压力减小后，即便操作人员将液控手柄25大开口，实际开启变幅平衡阀21的阀芯的开启压力是在一个较安全的压力值内，相当于操作者小心翼翼的把液控手柄25小开口，这样降低了对操作者经验的要求，同时保证了操作安全，且随着吊臂10的伸出长度越长，车辆检测系统30通过检测吊臂10的长度，提供给电比例溢流阀24的电信号将开启压力进一步减小，确保吊臂10在伸出长度越长时落臂的速度越缓慢。

[0027] 本发明在吊臂的落臂安全控制系统中，在打开变幅平衡阀21的开启压力上旁通一个电比例溢流阀24，然后根据吊臂10的伸出长度控制电比例溢流阀24将开启变幅平衡阀21的压力控制在安全范围内，可以根据吊臂10的伸出长度全自动完成安全防护措施，即便是操作人员疏忽，或者新手同样可以全自动的在中长臂、全伸臂、以及全伸臂加副臂落臂危险工况中做出安全保护措施，防止发生安全事故，以解决工程机械特别是起重机系统中吊臂中长臂、全伸臂、以及全伸臂带副臂工况中落臂的安全性。

[0028] 在本发明的另一实施例中，请参图5，变幅平衡阀21连接在变幅油缸22的有杆腔与换向阀23的第二通油口B之间，且此时变幅平衡阀21中单向阀的安装方向与图2所示实施例正好相反，其余结构及原理均与上述相同，在此不赘述。

[0029] 以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。