一种臂架变幅液压系统和起重机

摘要

本发明公开了一种臂架变幅液压系统，包括主泵、主阀、变幅油缸、第一油路、第二油路，第一油路与变幅油缸的第一腔油口连接，第二油路与变幅油缸的第二腔油口连接，第一油路与主阀的第一工作油口相连接，第二油路与主阀的第二工作油口相连接，主泵与主阀的进油口相连接，在第一油路中设置有压力控制阀。还包括伺服泵和伺服油路，伺服泵向伺服油路供油，伺服油路与压力控制阀的先导油口相连接，在伺服油路中设置有液压阀，液压阀控制压力控制阀的开度。本发明解决了以往平衡阀频繁开闭导致的臂架晃动，提高了臂架变幅操控平稳性及微动性。

权利要求

1.一种臂架变幅液压系统，包括主泵(5)、主阀(4)、变幅油缸(1)、第一油路、第二油路、控制器和压力传感器(6)，第一油路与变幅油缸(1)的第一腔油口连接，第二油路与变幅油缸(1)的第二腔油口连接，第一油路与主阀(4)的第一工作油口相连接，第二油路与主阀(4)的第二工作油口相连接，主泵(5)与主阀(4)的进油口相连接，在第一油路中设置有压力控制阀(2)，其特征在于，还包括伺服泵和伺服油路，伺服泵向伺服油路供油，伺服油路与压力控制阀(2)的先导油口相连接，在伺服油路中设置有液压阀(3)，液压阀(3)控制压力控制阀(2)的开度；

压力传感器(6)安装在变幅油缸(1)或者第二油路上，压力传感器(6)检测变幅油缸(1)的第二腔油口压力，控制器获取压力传感器(6)信号，控制主泵(5)排量；

压力控制阀(2)为平衡阀，平衡阀的先导油口与伺服油路相连接，平衡阀的进出油口与第一油路相连接；

液压阀(3)为电比例减压阀或者电比例溢流阀或者比例换向阀，液压阀(3)调节压力控制阀(2)的先导油口压力。

2.根据权利要求1所述的臂架变幅液压系统，其特征在于，如果压力传感器(6)检测第二腔油口压力小于设定值，控制器增加主泵(5)排量，如果压力传感器(6)检测第二腔油口压力大于设定值，控制器减少主泵(5)排量。

3.根据权利要求2所述的臂架变幅液压系统，其特征在于，在臂架下放过程中，第一油路为回油油路，第二油路为进油油路；在臂架向上举起过程中，第一油路为进油油路，第二油路为回油油路。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的臂架变幅液压系统，其特征在于，主阀(4)为三位四通换向阀，三位四通换向阀中位职能为Y型。

5.根据权利要求1至3任意一项所述的臂架变幅液压系统，其特征在于，包括油箱，油箱与主阀(4)的回油口相连接，变幅油缸(1)的第二腔为有杆腔，变幅油缸(1)的第一腔为无杆腔。

6.一种起重机，其特征在于，包括如权利要求1至5任意一项所述的臂架变幅液压系统。

7.根据权利要求6所述的起重机，其特征在于，包括本体和臂架，臂架与本体铰接，变幅油缸(1)的缸筒与本体铰接，变幅油缸(1)的活塞杆与臂架铰接。

说明书

一种臂架变幅液压系统和起重机

技术领域

[0001] 本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种臂架变幅液压系统和起重机。

背景技术

[0002] 在工程机械的臂架变幅作业中，例如在汽车起重机中，执行机构通常为变幅油缸，在进行落臂作业中，臂架下放一般采用液压闭环控制，即变幅油缸大腔安装的平衡阀开启油源来自小腔。但在实际应用中会发现，由于负载的不同及臂架角度不同，在臂架下放过程中经常会出现臂架猛烈晃动，微动性差等问题。究其原因，由于平衡阀开启油源来自小腔，在下放过程中，主泵输出流量到变幅油缸小腔及平衡阀先导腔，随着小腔压力升高，平衡阀开度增大，进而臂架下放速度加快，然而随着臂架下放速度加快，小腔压力又在减少，平衡阀开度进而减少，变幅油缸速度减慢，因此在整个臂架下放过程中，不断重复着平衡阀开闭的过程，进而导致臂架晃动，而主泵流量变化方式难以满足所有工况，因此严重影响操控平稳性及微动性。

发明内容

[0003] 有鉴于此，本发明提出一种臂架变幅液压系统和起重机，以解决在臂架下放过程中经常会出现臂架猛烈晃动，严重影响操控平稳性及微动性的问题。

[0004] 一方面，本发明提供了一种臂架变幅液压系统，包括主泵、主阀、变幅油缸、第一油路、第二油路，第一油路与变幅油缸的第一腔油口连接，第二油路与变幅油缸的第二腔油口连接，第一油路与主阀的第一工作油口相连接，第二油路与主阀的第二工作油口相连接，主泵与主阀的进油口相连接，在第一油路中设置有压力控制阀，还包括伺服泵和伺服油路，伺服泵向伺服油路供油，伺服油路与压力控制阀的先导油口相连接，在伺服油路中设置有液压阀，液压阀控制压力控制阀的开度。

[0005] 进一步地，为了防止变幅油缸第二腔，在臂架下方过程中吸空，包括控制器和压力传感器，压力传感器安装在变幅油缸或者第二油路上，压力传感器检测变幅油缸的第二腔油口压力，控制器获取压力传感器信号，控制主泵排量。

[0006] 进一步地，如果压力传感器检测第二腔油口压力小于设定值，控制器增加主泵排量，如果压力传感器检测第二腔油口压力大于设定值，控制器减少主泵排量。

[0007] 进一步地，在臂架下放过程中，第一油路为回油油路，第二油路为进油油路；在臂架向上举起过程中，第一油路为进油油路，第二油路为回油油路。

[0008] 进一步地，压力控制阀为平衡阀，平衡阀的先导油口与伺服油路相连接，平衡阀的进出油口与第一油路相连接。

[0009] 进一步地，液压阀为电比例减压阀或者电比例溢流阀或者比例换向阀，液压阀调节压力控制阀的先导油口压力。

[0010] 进一步地，主阀为三位四通换向阀，三位四通换向阀中位职能为Y型。

[0011] 进一步地，包括油箱，油箱与主阀的回油口相连接，变幅油缸的第二腔为有杆腔，变幅油缸的第一腔为无杆腔。

[0012] 另外，本发明还提供了一种起重机，包括上述的臂架变幅液压系统。

[0013] 进一步地，包括本体和臂架，臂架与本体铰接，变幅油缸的缸筒与本体铰接，变幅油缸的活塞杆与臂架铰接。

[0014] 本发明提出一种臂架变幅液压系统和起重机，解决了臂架下放过程中经常会出现臂架猛烈晃动，严重影响操控平稳性及微动性的问题。首先经过反复分析和实验找出了臂架猛烈晃动的原因，并提出解决臂架猛烈晃动的技术方案。本发明的解决方案是：通过伺服油路中的液压阀控制压力控制阀的开口大小。液压阀可以为电比例减压阀或者电比例溢流阀或者比例换向阀等，压力控制阀可以是先导式溢流阀、平衡阀、单向顺序阀、减压阀等压力控制阀。液压阀调节压力控制阀的先导油口压力。从而控制变幅油缸回油速度，避免了以往平衡阀频繁开闭导致的臂架晃动，提高了臂架变幅操控平稳性及微动性。

[0015] 另外，压力控制阀也可以同时设置在第一油路和第二油路中。每一个压力控制阀均采用一个伺服油路中的液压阀调节压力控制阀的先导油口压力。

[0016] 在进一步技术方案中，为了防止变幅油缸第二腔，在臂架下方过程中吸空。通过压力传感器检测变幅油缸第二腔压力，实时调节主泵输出流量，确保变幅油缸在不同速度臂架下放过程中，第二腔压力稳定不吸空。

[0017] 本发明的臂架变幅液压系统可以应用于起重机，也可以应用于其它机械中，例如：混凝土泵车、登高车、消防车等设备中。

附图说明

[0018] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0019] 图1为本发明臂架变幅液压系统原理示意图。

具体实施方式

[0020] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

[0021] 下面结合图1，对本发明的优选实施例作进一步详细说明，本优选实施例的臂架变幅液压系统，其一是以解决在臂架下放过程中经常会出现臂架猛烈晃动，严重影响操控平稳性及微动性的问题。

[0022] 如图1所示，臂架变幅液压系统具体包括：主泵5、主阀4、变幅油缸1、油箱、第一油路、第二油路，第一油路与变幅油缸1的第一腔油口连接，第二油路与变幅油缸1的第二腔油口连接，第一油路与主阀4的第一工作油口B相连接，第二油路与主阀4的第二工作油口A相连接，主泵5与主阀4的进油口P相连接，油箱与主阀4的回油口T相连接，在第一油路中设置有压力控制阀2，压力控制阀2进出油口A、B与第一油路相连接。在该液压系统中主泵5、主阀4、变幅油缸1、油箱、第一油路、第二油路构成开式液压系统。变幅油缸1的伸缩动作的液压源来自主泵5的液压油。

[0023] 在本实施例中，变幅油缸1的第二腔为有杆腔，变幅油缸1的第一腔为无杆腔。有杆腔是指有活塞杆的腔，无杆腔是指无活塞杆的腔。由于有杆腔容积小也称小腔，由于无杆腔容积大也称大腔。

[0024] 当主阀4处于右位，第一油路为回油油路，第二油路为进油油路，主泵5的液压油经过主阀4、第二油路进入第二腔中，变幅油缸1第一腔中的液压油通过第一油路、压力控制阀2、主阀4回油箱，此时臂架在自重的作用下进行下放。可以通过控制压力控制阀2开口大小，控制第一油路的回油背压。

[0025] 当主阀4处于左位时，第一油路为进油油路，第二油路为回油油路。主泵5的液压油经过主阀4、压力控制阀2、第一油路进入第一腔中，变幅油缸1第二腔中的液压油通过第二油路、主阀4回油箱，此时臂架向上举起，压力控制阀2处于单向导通状态。

[0026] 本发明的压力控制阀2为平衡阀，也可以是先导式溢流阀、单向顺序阀、减压阀等压力控制阀。压力控制阀2是控制进出口压力的阀总称。

[0027] 现有技术变幅油缸液压系统中，平衡阀的先导油口X的压力油来自于第二油路，第二油路中的压力随臂架下放速度变化而变化，造成平衡阀频繁开闭导致的臂架晃动。为了解决在臂架下放过程中经常会出现臂架猛烈晃动，严重影响操控平稳性及微动性的问题。本发明采用外部油路控制压力控制阀2开口大小。如图1所示，包括伺服泵(图中未示出)和伺服油路，伺服泵向伺服油路供油，伺服油路与压力控制阀2的先导油口X相连接，在伺服油路中设置有液压阀3，液压阀3控制压力控制阀2的开度。液压阀3可以为电比例减压阀或者电比例溢流阀或者比例换向阀，液压阀3调节压力控制阀2的先导油口X压力。液压阀3的进出油口与P、A伺服油路相连接，液压阀3的回油口T与油箱连接。

[0028] 臂架在下放过程中，也称落臂过程中，臂架落臂速度是由变幅电控手柄决定的，随着变幅电控手柄开度增大，液压阀3的电流增大，输出压力增大，进而压力控制阀2的开度增大，促使变幅油缸1第一腔回油流量增加，臂架下放速度加快。如果变幅电控手柄开度减少，液压阀3的电流减少，压力控制阀2的开度减少，促使变幅油缸1第一腔回油流量减少，臂架下放速度减慢。因此，臂架的下放速度完全由变幅电控手柄决定，液压阀3的电流大小。

[0029] 臂架在下放过程中，如果臂架下放速度过快，会造成变幅油缸1第二腔吸空，由于压力控制阀2采用液压开环控制，即平衡阀的开启油源来自液压阀3，整个过程靠臂架自重实现变幅油缸1下放。此时，变幅油缸1小腔只需主泵5补油保证不吸空即可，而大腔的回油速度(臂架下放速度)完全取决于平衡阀的开度。平衡阀起到安全锁死和节流调速的作用，避免了传统控制方式平衡阀频繁开闭的问题。

[0030] 为了解决变幅油缸1第二腔吸空的问题，本发明还包括控制器和压力传感器6，压力传感器6安装在变幅油缸1上，也可以安装在第二油路上。压力传感器6检测变幅油缸1的小腔油口压力，控制器获取压力传感器6信号，控制主泵5排量。如果压力传感器6检测第二腔油口压力小于设定值，也就是说，臂架下放速度过快，第二腔可能会吸空，控制器向主泵5发出增加主泵5排量指令，使主泵5排量增加。如果压力传感器6检测第二腔油口压力大于设定值，控制器向主泵5发出减少主泵5排量指令，使主泵5排量减少。

[0031] 本发明还提供了一种起重机：包括本体和臂架及上述的臂架变幅液压系统，臂架与本体铰接，变幅油缸1的缸筒与本体铰接，变幅油缸1的活塞杆与臂架铰接。

[0032] 本发明的臂架变幅液压系统也可以应用于其它机械中，例如：混凝土泵车、登高车、消防车等设备中。

[0033] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。