回转控制装置及液压控制系统转让专利
申请号 : CN201610657059.7
文献号 : CN106015201B
文献日 : 2018-04-17
发明人 : 崔向坡 , 李亚朋 , 李涛 , 仝猛 , 史海峰 , 陈龙 , 房燕涛
申请人 : 徐州重型机械有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种回转控制装置,其特征在于,包括制动器(1)、马达(2)和控制阀(3),所述制动器(1)用于控制所述马达(2)的开启或关闭,所述控制阀(3)与所述马达(2)的两个油腔中压力相对较大的高压腔连接,所述控制阀(3)能够在所述马达(2)开启或关闭时通过与所述控制阀(3)连接的泄压油路对所述高压腔进行泄压;
所述回转控制装置还包括比例换向控制阀组,所述马达(2)的两个油腔分别连接有与供油口连通的第一油路和与回油口连通的第二油路,所述比例换向控制阀组设置在所述第一油路和所述第二油路上,所述比例换向控制阀组能够调节进入所述马达(2)的液体流量,并用于控制所述第一油路和所述第二油路之间的换向;
所述比例换向控制阀组包括换向阀(13)和比例控制阀(11),所述比例控制阀(11)连接在所述换向阀(13)的进油口与所述供油口之间,所述换向阀(13)的出油口与所述回油口连通,所述换向阀(13)的两个工作油口分别与所述马达(2)的两个油腔一一对应连通。
2.根据权利要求1所述的回转控制装置,其特征在于,所述控制阀(3)连接在所述马达(2)的两个油腔之间。
3.根据权利要求1所述的回转控制装置,其特征在于,还包括第一梭阀(17),所述第一梭阀(17)的两个进油口分别与所述马达(2)的两个油腔一一对应连接,所述第一梭阀(17)的出油口与油箱连通,所述控制阀(3)连接在所述油箱与所述第一梭阀(17)的出油口之间。
4.根据权利要求1所述的回转控制装置,其特征在于,所述控制阀(3)包括节流阀,所述节流阀能够将所述马达的两个油腔相互贯通。
5.根据权利要求1所述的回转控制装置,其特征在于,所述控制阀(3)包括可操作控制阀,通过对所述可操作控制阀的操作来实现对所述马达(2)的所述高压腔的泄压作用。
6.根据权利要求5所述的回转控制装置,其特征在于,所述可操作控制阀包括开关阀或者比例阀。
7.根据权利要求1所述的回转控制装置,其特征在于,所述制动器(1)包括弹簧腔和液压油腔,所述液压油腔与制动器通油油路连通,以使所述液压油腔通过所述制动器通油油路的回油来实现对所述马达(2)的制动,所述制动器通油油路上设有节流装置,所述节流装置能够降低所述制动器(1)的关闭速度。
8.根据权利要求7所述的回转控制装置,其特征在于,所述节流装置为阻尼孔(8)。
9.根据权利要求7所述的回转控制装置,其特征在于,还包括第二梭阀(18),所述第二梭阀(18)的两个进油口分别一一对应连接在与所述马达(2)的两个油腔连通的两个通油油路上,所述第二梭阀(18)的出油口与所述制动器(1)的液压油腔连通,所述节流装置连接在所述第二梭阀(18)的出油口与所述制动器(1)的液压油腔之间的所述制动器通油油路上。
10.根据权利要求9所述的回转控制装置,其特征在于,所述节流装置的两端并联设置有第一单向阀(9),所述第一单向阀(9)的进油口与所述第二梭阀(18)的出油口连通,所述第一单向阀(9)的出油口与所述制动器(1)的液压油腔连通,以使所述制动器(1)能够快速开启。
11.根据权利要求1所述的回转控制装置,其特征在于,所述比例换向控制阀组还包括压力补偿阀(10),所述压力补偿阀(10)设置在所述比例控制阀(11)与所述换向阀(13)的进油口之间,以维持所述比例控制阀(11)两端的压力差恒定。
12.根据权利要求1所述的回转控制装置,其特征在于,所述控制阀(3)为电磁控制阀,所述控制阀(3)与所述比例换向控制阀组信号连接,以通过所述比例换向控制阀组的比例控制信号来控制所述控制阀(3)的开闭或者开口大小。
13.根据权利要求1所述的回转控制装置,其特征在于,还包括传感器和控制器(14),所述控制阀(3)为比例控制阀,所述传感器用于检测所述马达(2)的运行状态或与所述马达(2)连接的执行机构的运动状态,所述传感器与所述控制器(14)连接,所述控制器(14)设置在所述控制阀(3)的控制端与所述比例换向控制阀组的控制端之间,所述控制器(14)能够接收所述传感器所检测的状态信号,并根据所述状态信号控制所述比例换向控制阀组的输入电流大小和/或所述控制阀(3)的开口大小。
14.根据权利要求13所述的回转控制装置,其特征在于,所述控制器(14)内预先储存有预设阈值,所述控制器(14)能够在所述输入电流小于预设阈值时,控制所述控制阀(3)的开口增大;并在所述输入电流大于预设阈值时,控制所述控制阀(3)的开口减小。
15.根据权利要求1所述的回转控制装置,其特征在于,还包括第三梭阀(19),所述第三梭阀(19)的两个进油口分别一一对应连接在与所述马达(2)的两个油腔连通的两个通油油路上,所述第三梭阀(19)的出油口与油箱连通,所述油箱与所述第三梭阀(19)的出油口之间设有溢流阀。
16.一种液压控制系统,其特征在于,包括如权利要求1~15任一项所述的回转控制装置。
说明书 :
回转控制装置及液压控制系统
技术领域
背景技术
以及缓冲阀等组成液压回路。在实际使用过程中,由于工程机械产品的作业环境比较复杂,
转动惯量大,在回转机构回转过程中受外界干扰或结构件制作精度、装配误差等自身因素
的影响而产生晃动,从而引起负载压力的波动。
使系统内瞬时形成很高的峰值压力,引起很大的液压冲击,液压回转系统运行的平稳性得
不到保证,液压元件的使用寿命也会受到严重影响。
当高压腔压力达到溢流阀设定值时,该阀开启通流;如果马达某一腔瞬间出现压力过低的
情况,低压腔通过单向阀进行补油。此时,溢流阀消减了回转起动过程中的压力冲击、同时
起到了过载保护的作用,回转动作平稳起动。
流,通过压力控制阀实现回转系统过载溢流。
低压腔转变为高压腔。
作,则操作时很容易出现危险情况。
易出现回转不稳、回转冲击较大,重物摆动等较为严重现象。在负载较大时,如何选择合适
的手柄倾角变得比较困难。尤其在回转动作停止时,由于机构较大的惯性,系统的回转缓冲
功能在此情况下作用不明显,存在局限性。
知的现有技术。
发明内容
对较大的高压腔连接,所述控制阀能够在所述马达开启或关闭时通过与所述控制阀连接的
泄压油路对所述高压腔进行泄压。
述第一梭阀的出油口之间。
制动器通油油路上设有节流装置,所述节流装置能够降低所述制动器的关闭速度。
油腔连通,所述节流装置连接在所述第二梭阀的出油口与所述制动器的液压油腔之间的所
述制动器通油油路上。
通,以使所述制动器能够快速开启。
和所述第二油路上,所述比例换向控制阀组能够调节进入所述马达的液体流量,并用于控
制所述第一油路和所述第二油路之间的换向。
述换向阀的两个工作油口分别与所述马达的两个油腔一一对应连通。
作油口分别与所述马达的两个油腔一一对应连通。
比例换向阀的进油口和其中一个工作油口之间的连接油路连接,所述减压阀的控制油口与
所述中间油口连通,以维持所述比例换向阀的进油口与其中一个工作油口之间的压力差恒
定。
小。
器连接,所述控制器设置在所述控制阀的控制端与所述比例换向控制阀组的控制端之间,
所述控制器能够接收所述传感器所检测的状态信号,并根据所述状态信号控制所述比例换
向控制阀组的输入电流大小和/或所述控制阀的开口大小。
述控制阀的开口减小。
箱与所述第三梭阀的出油口之间设有溢流阀。
系统启动或关停所造成的液压冲击,减少对马达以及系统其他相关部件的不利影响。
附图说明
14-控制器,15-比例换向阀,16-减压阀,17-第一梭阀,18-第二梭阀,19-第三梭阀。
具体实施方式
明的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施
例,都属于本发明保护的范围。
本发明保护范围的限制。
动器1包括弹簧腔和液压油腔,当液压油腔中的液压油逐渐增多时,油压克服弹簧腔中弹簧
的阻力,脱离对马达2的束缚,使马达2启动;当液压油腔中的液压油逐渐减少时,弹簧腔中
的弹簧复位,制动器1恢复对马达2的束缚,使马达2关停。
腔之间产生压力差,马达2反转。所述控制阀3与所述马达2的两个油腔中压力相对较大的高
压腔连接,所述控制阀3能够在所述马达2开启或关闭时,通过与所述控制阀3连接的泄压油
路对所述高压腔进行泄压。其中,控制阀3连接在马达2的高压腔与泄压油路之间。
或关停所造成的液压冲击,减少对马达以及系统其他相关部件的不利影响。
另一个腔中的油压时,可以通过控制阀3使得马达2的两个油腔相互贯通,高压腔中的一部
分液压油可以流向低压腔,减缓由于一侧压力过大而造成的液压冲击,减少对马达2以及其
他相关部件的损坏。在该实施例中,马达2两端的连接油路即为泄压油路。
所述第一梭阀17的出油口与油箱连通,第一梭阀17可以筛选出马达2中较大的压力信号,所
述控制阀3连接在所述油箱与所述第一梭阀17的出油口之间。这样,当马达2中一侧油压较
大时,可以通过控制阀3使得高压腔中的液压油直接流回油箱。当然,此处油箱也可以替换
为其他任何比该油压小的低压油路上。在该实施例中,控制阀3与油箱之间的连接油路即为
泄压油路。
流阀使得马达2的两个油腔相互贯通,高压腔中的一部分液压油可以流向低压腔,消减液压
冲击。
是可以对其进行操作的控制阀,这种阀区别于溢流阀等结构形式,溢流阀通过设定预设压
力,并在其中一个腔压力大于该预设压力时导通,来实现马达2两个油腔相互贯通,这种结
构形式在控制上有一定的延迟,并不能在马达2启动或关停时实现消减液压冲击的作用。
过其他泄压油路进行泄压;当马达2进入正常工作状态时,控制阀3的开口调小。
电磁开关阀得电,即二位二通电磁开关阀的上位处于工作位置,马达2的两个油腔相互贯
通,减少压力冲击;随着手柄开度的逐渐增大,马达2进入正常工作状态时,该二位二通电磁
开关阀失电,即二位二通电磁开关阀的下位处于工作位置,马达2的两个油腔之间形成压力
差,使马达2正常转动。
油,以使所述马达2关闭,所述制动器通油油路上设有节流装置,所述节流装置能够降低所
述制动器1的关闭速度。制动器1在停止时,回油需经过节流装置,这样可以使得制动器1的
关闭速度减慢,在一定程度上消减系统的冲击,提升系统的稳定性。
梭阀18的出油口与所述制动器1的液压油腔连通,第二梭阀18能够筛选出两个供油油路上
较大的压力信号,该压力信号可以通过制动器通油油路反馈到制动器1的液压油腔,以使制
动器1解除对马达2的束缚,使马达2开启。
度,即控制制动器1的关闭速度。
腔连通,以使所述制动器1能够快速开启。第一单向阀9的设置可以避免节流装置对马达2的
开启速度的影响。
二单向阀4,所述第二单向阀4的进油口与所述供油口连通,所述第二单向阀4的出油口与所
述马达2的一端连通,所述第二单向阀4的两端并联设置有第一平衡阀5;所述第二油路上设
有第三单向阀7,所述第三单向阀7的进油口与所述回油口连通,所述第三单向阀7的出油口
与所述马达2的另一端连通,所述第三单向阀7的两端并联设置有第二平衡阀6。第二单向阀
4和第三单向阀7用于防止第一油路和第二油路的油液倒流,第一平衡阀5和第二平衡阀6用
于第一油路和第二油路的负载保持。
间的连接油路上,控制阀3的另一个工作油口连接在第三单向阀7的出油口或第二平衡阀6
与马达2的另一个油腔之间的连接油路上;第一梭阀17的一个进油口连接在第二单向阀4的
出油口,第一梭阀17的另一个进油口连接在第三单向阀7的出油口。
的另一个进油口连接在回油口与第三单向阀7的进油口或第二平衡阀6之间的连接油路上。
两个油腔分别连接有与供油口连通的第一油路和与回油口连通的第二油路,所述比例换向
控制阀组设置在所述第一油路和所述第二油路上,所述比例换向控制阀组具有比例调节功
能,其通过流量可以通过输入电流的大小来控制,能够调节进入所述马达2的液体流量,该
比例换向控制阀组还具有换向功能,用于控制所述第一油路和所述第二油路之间的换向。
述供油口之间,所述换向阀13的出油口与所述回油口连通,所述换向阀13的两个工作油口
分别与所述马达2的两个油腔一一对应连通。
电磁阀,也可以为由先导油液控制的液压阀。
差恒定。压力补偿阀10的弹簧控制端与比例控制阀11的出油口连接,压力补偿阀10的另一
控制端与比例控制阀11的进油口连接。
阀15的出油口与所述回油口连通,所述比例换向阀15的两个工作油口分别与所述马达2的
两个油腔一一对应连通。比例换向阀15为集成程度比较高的阀,同时具备比例调节和换向
的功能。
口与所述比例换向阀15的进油口和其中一个工作油口之间的连接油路连接,所述减压阀16
的控制油口与所述中间油口连通,以维持所述比例换向阀15的进油口与其中一个工作油口
之间的压力差恒定。
通,该弹簧控制端与中间油口的连接油路上也可以设置阻尼孔;减压阀16的进油口与主泵
12的出油口连通。
可以为由先导油液控制的液压阀。比例换向阀15为比例控制,其阀口在全开之前相当于阻
尼孔,以控制通油油量,提升系统平稳性。
述控制阀3的开闭或者开口大小。
使马达2的两端相互贯通或者直接泄压回油箱,马达2在小流量情况下缓慢开启、关闭并消
减系统冲击。随着比例控制阀11的输入电流逐渐增加,当比例控制阀11的电流增大到一定
值(不一定是最大值)时,使控制阀3失电,控制阀3断开;或者使控制阀3的开口逐渐减小,马
达2进入正常的回转状态。
述马达2的运行状态或与所述马达2连接的执行机构的运动状态,所述传感器与所述控制器
14连接,所述控制器14设置在所述控制阀3的控制端与所述比例换向控制阀组的控制端之
间,所述控制器14能够接收所述传感器所检测的状态信号,并根据所述状态信号控制所述
比例换向控制阀组的输入电流大小和/或所述控制阀3的开口大小。这样,控制阀3的开闭或
者开口大小、比例换向控制阀组的输入电流就可以通过马达2或执行机构的运行状态来进
行实时地调节。
在实际动作过程中,通过实时反馈回转速度、压力冲击和手柄开度,实现对控制阀3的阀口
开度的比例控制,闭环控制比开环控制的效果更好,使回转系统的动态特性更加优良。
控制所述控制阀3的开口减小。
(控制阀3的开口越大);随着手柄操作速度的增加,控制端YP1的电流增大到预设阈值时,应
控制控制阀3的控制端Y2,使控制阀3的开口缓慢减小,即随着控制端YP1的电流增大,控制
端Y2的电流减小,控制阀3的开口逐渐减小。通过比例换向控制阀组与控制阀3之间的匹配
控制,可以减少流量冲击,减弱手柄动作快慢和手柄开度大小对回转控制装置的影响。
连接油路上,具体原理与图4实施例相同,这里不再赘述。
油箱连通,所述油箱与所述第三梭阀19的出油口之间设有溢流阀。第三梭阀19和溢流阀起
到保护作用,防止两个通油油路上的油压过大。
于液压控制系统,这里不再赘述。
阀6打开,使马达2的另一侧回油。
阀5打开,使马达2的另一侧回油。
油通过阻尼孔8及第一单向阀9使得制动器1快速开启;在停止回转时,制动器1的油液只通
过阻尼孔8,使得制动器1缓慢关闭,极大地提升了系统的稳定性。
器输出给比例控制阀11较小的控制电流时(即回转启动或停止),控制阀3得电,使系统在小
流量情况下缓慢开启、关闭并消减系统冲击。随着手柄开度的增加,再缓慢增大输出给比例
控制阀11的电流,比例控制阀11的电流增大到一定值(即预设阈值,不一定是最大值)后,控
制阀3失电。
可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发
明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。