CN102424330B - 一种起重机及其收钩系统、方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种起重机及其收钩系统、方法。该收钩系统用于在落起重臂的过程中收紧卷扬，并将吊钩固定在吊钩固定装置上，包括液压泵、液压马达、压力控制阀和方向控制阀。通过控制该方向控制阀至少实现第一状态和第二状态，在所述第一状态，液压泵泵出的油进入液压马达的过程中不经过所述压力控制阀，在所述第二工作状态，液压泵泵出的油进入液压马达的过程中经过所述压力控制阀。本发明有利于保护吊钩固定装置，具有工作强度小、操作可靠、稳定性强等优点。

Description

一种起重机及其收钩系统、方法

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体地说，涉及一种起重机收钩系统及方法，以及应用该收钩系统或方法的起重机。

背景技术

起重机在行驶过程中，为了避免吊钩摆动碰撞驾驶室，需要在收车时将吊钩固定。

图1所示为现有结构的起重机固定吊钩的示意图。该起重机包括卷扬1、吊钩固定装置2、吊钩3、钢丝绳4及起重臂5。收车时由于吊钩3较重，所以一般先将起重臂5起到较大角度（如图1所示位置），靠自重将吊钩3放到车架上的吊钩固定装置2上，然后落起重臂5，使起重臂5在图1所示位置逆时针摆动。在上述过程中臂头到吊钩3固定位置2的距离是变化的，所以在落臂过程中需要收卷扬1以拉紧钢丝绳4。

现有技术中，该收钩过程一般为人工操作，由操作人员根据经验判断卷扬1的行程，常常会出现卷扬1过拉将吊钩固定装置2拉坏，因此其增加了起重机的操作危险，并可以会导致安全事故的产生。此外，该操作依赖于操作人员的熟练程度，操作人员需要花费大量时间精力来掌握操作技巧，这也大大提高了其工作强度。

随着我国国民经济建设的快速发展，各种大型工程的加速建设，施工现场对工程机械的需求日益增多，对其性能的要求也越来越高。因此，如何实现一种安全可靠的收钩方式，以满足用户对工程机械日益增多的需求，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种起重机收钩系统，该系统可以避免卷扬过拉对吊钩固定装置造成的损坏。

本发明的起重机收钩系统，用于在落起重臂的过程中收紧卷扬，并将吊钩固定在吊钩固定装置上，包括：

液压泵和液压马达，所述液压泵向所述液压马达供油，所述液压马达用于驱动卷扬的收放；

压力控制阀，所述压力控制阀设置在液压泵和液压马达之间的油路上，所述压力控制阀用于将泵入液压马达的油压限定在等于或小于默认值的范围内；

方向控制阀，通过控制所述方向控制阀至少实现第一状态和第二状态，在所述第一状态，液压泵泵出的油进入液压马达的过程中不经过所述压力控制阀，在所述第二状态，液压泵泵出的油进入液压马达的过程中经过所述压力控制阀。

作为上述技术方案的优选，所述压力控制阀为溢流阀，在油压高于默认值时，所述溢流阀将液压油泄入油箱内。

作为上述技术方案的优选，所述方向控制阀为二位二通换向阀，所述二位二通换向阀的一个接口与液压泵和液压马达之间的油路连通，另一个接口与所述溢流阀连通。

作为上述技术方案的优选，所述压力控制阀为减压阀，所述减压阀用于将入口的油压减小，并经出口出油，所述减压阀的入口通过方向控制阀与液压泵连通，所述减压阀的出口与液压马达连通。

作为上述技术方案的优选，所述方向控制阀为电磁阀。

作为上述技术方案的优选，所述液压泵还向用于起落起重臂的变幅油缸供油。

作为上述技术方案的优选，在所述第一状态，液压油双向流通，以进行起重机吊运作业；在所述第二状态，液压油单向流通，以进行收钩作业。

作为上述技术方案的优选，所述默认值为3-10Mpa。

本发明的另一个目的在于提供一种起重机收钩方式，该方法包括：

步骤1：判断起重机为第一状态还是第二状态，若为第一状态，执行步骤2；若为第二状态，执行步骤3；

步骤2：将液压油不经过压力控制，泵入液压马达；

步骤3：将液压油经过压力控制后，泵入液压马达，该压力控制使得泵入液压马达的油压限定在等于或小于默认值的范围内；

步骤4：在落起重臂的过程中通过液压马达收紧卷扬，并将吊钩固定在吊钩固定装置上。

本发明的又一个目的在于提供一种起重机，该起重机应用前述的收钩系统或收钩方法。

与现有技术相比，本发明在收钩过程中，通过液压回路将泵入液压马达的油压限定在等于或小于默认值的范围内，可以使得钢丝绳的拉力受到限制，不至于因拉力过大造成吊钩固定装置拉坏，有利于保护吊钩固定装置，避免安全事故的发生；此外，本发明还可以通过电磁阀的得失电实现整个收钩过程的自动化，本发明的收钩操作不需要专门的经验和技巧，大大减少了操作人员的工作强度。此外，本发明还具有对现有系统改动小，操作可靠，稳定性强等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是现有结构的起重机固定吊钩的示意图；

图2是本发明一实施例的起重机收钩系统的液压原理图；

图3是本发明另一实施例的起重机收系统的液压原理图；

图4是本发明一实施例的起重机收钩方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

图2所示是本发明一实施例的起重机收钩系统的液压原理图。该液压线路可以应用于图1所示的起重机中，其在落起重臂5的过程中收紧卷扬1，并将吊钩3固定在吊钩固定装置2上。

如图2所示，本发明的收钩系统包括液压泵6、液压马达7、压力控制阀和方向控制阀。其中，液压泵6向液压马达7供油，液压马达7用于驱动卷扬1的收放。该液压泵6可以是如图2所示的双向变量泵，其通过带弹簧复位的双活塞液压缸调整其流量。应当清楚，本发明也可以使用其它结构的液压泵6（如单向液压泵6等），本发明并不受限于此。

液压马达7可以是如图2所示的双向变量马达，其可以通过制动装置使其保持停止状态，并可以通过比例阀等结构调整其流量及转速。应当清楚，本发明也可以使用其它结构的液压马达7（如定量液压马达7等），本发明并不受限于此。还应当清楚，在本发明的收钩过程中，该液压马达7可以仅驱动卷扬1单向进行拉紧钢丝绳4的动作。而在其它工况比如起重机吊运作业时，该液压马达7可以驱动卷扬1双向进行收紧及释放钢丝绳4的动作。

压力控制阀设置在液压泵6和液压马达7之间的油路上，该压力控制阀用于将泵入液压马达7的油压限定在等于或小于默认值的范围内。该压力控制阀可以是图2所示的溢流阀8或图3所示的减压阀9，以及其它可能的压力控制阀，以对泵入液压马达7的液压油进行压力控制。

以图2所示的溢流阀8为例，在油压高于默认值时，溢流阀8将液压油泄入油箱内。该默认值可以是溢流阀8的弹簧力，该弹簧力可以通过调整螺钉进行调整。当液压油的压力大于弹簧力时，则溢流阀8导通，液压油泄入油箱内。通过将液压油限定在默认值内，可以限制液压马达7的流量，进而可以使得钢丝绳4的的拉力被限定在一定范围内。在该钢丝绳4的拉力小于吊钩固定装置2的抗压力时，吊钩固定装置2不会被拉坏。该默认值可以是如3-10Mpa，优选为5Mpa。如图2所示，在液压油经过溢流阀支路前的压力为p1，经过溢流阀支路后的压力为P2，很明显p1大于P2。

作为另一个实施例，如图3所示，该压力控制阀也可以为减压阀9，该减压阀9用于将入口的油压减小，并经出口出油，该减压阀9的入口通过方向控制阀与液压泵6连通，该减压阀9的出口与液压马达7连通。减压阀9的减压范围可以根据液压油的最大油压确定。比如可以采用减压比为1/3的减压阀，在使用该减压阀后，最大油压可以被限定在默认值内。同样地，当钢丝绳4的拉力小于吊钩固定装置2的抗压力时，吊钩固定装置2不会被拉坏。

通过控制方向控制阀至少实现第一状态和第二状态，在第一状态，液压泵6泵出的油进入液压马达7的过程中不经过压力控制阀，在第二状态，液压泵6泵出的油进入液压马达7的过程中经过压力控制阀。在第一状态时，本发明的液压马达7可以在较大的油压下作业；而在第二状态时，本发明的液压马达7可以在较低的油压下作业。此外，在第一状态时，液压油可以双向流通，实现卷扬1收紧及释放钢丝绳4的动作，以进行起重机吊运作业；在第二状态时，液压油可以单向流通，仅进行收钩作业时的收紧钢丝绳4的动作。本领域技术人员可以采用一个或多个单向阀、换向阀来实现上述方向控制阀的第一状态和第二状态。

在图2所示实施例，该方向控制阀可以为二位二通换向阀V0，该二位二通换向阀V0的一个接口与液压泵6和液压马达7之间的油路连通，另一个接口与溢流阀8连通。在该图中，二位二通换向阀V0是双向流通，在其为单向流通的换向阀时，同样可以实现本发明的技术效果。

在图3所示的减压阀9中，该换向阀包括两个二位二通换向阀V1、V2。其中第一个换向阀V1设置在从液压泵6到液压马达7之间的油路上，第二换向阀V2的一个接口与液压泵6和第一换向阀V1之间的油路连通，另一接口与减压阀9流通。在该图中，减压阀9的的入口连接第二换向阀，减压阀9的出口与第一换向阀V1和液压马达7之间的油路连通。应当清楚，在采用其它结构的换向阀（如两位三通换向阀）时，同样能够实现本发明的上述换向、连通或切断的功能，本发明并不受限于此。

本发明的前述方向控制阀可以是手动阀，也可以是电磁阀，优选后者。在方向控制阀是电磁阀的情况下，本发明可以通过电磁信号控制方向控制阀实现各种状态，从而可以实现通过电磁阀的得失电实现整个收钩过程的自动化。以图2所示的液压线路为例，在收钩过程中，可以控制方向控制阀得电，液压油流经溢流阀8；在其它工作状态（如吊运作业时），可以控制方向控制阀失电，液压油不流经溢流阀8。

除了给液压马达7供油外，本发明的液压泵6还可以在收钩过程中向用于起落起重臂5的变幅油缸供油，以便于进行落主臂的过程中，同时进行收钢丝绳4的动作。此外，该液压马达7还可以给其它执行机构供油，如支腿油缸、主臂伸缩油缸等，本发明并不受限于此。

除了前述起重机收钩系统外，本发明还提供一种起重机收钩方法。该收钩方法的流程图如图4所示，包括：

步骤1：判断起重机为第一状态还是第二状态，若为第一状态，执行步骤2；若为第二状态，执行步骤3；

步骤2：将液压油不经过压力控制，泵入液压马达；

步骤3：将液压油经过压力控制后，泵入液压马达，该压力控制使得泵入液压马达的油压限定在等于或小于默认值的范围内；

步骤4：在落起重臂的过程中通过液压马达收紧卷扬，并将吊钩固定在吊钩固定装置上。

采用本发明的收钩方法后，通过限制泵入液压马达7的油压，可以限制液压马达7的流量，进而可以使得钢丝绳4的的拉力被限定在一定范围内。在该钢丝绳4的拉力小于吊钩固定装置2的抗压力时，吊钩固定装置2不会被拉坏。应当清楚，该方法可以通过手动方式实现，也可以采用电磁控制等自动方式，本发明并不受限于此。

除了前述起重机收钩系统和收钩方法外，本发明还提供一种前述收钩系统或收钩方法的起重机。该起重机的其它结构可以参考现有技术，本文在此不再赘述。本发明可以应用于多种需要进行收钩作业的起重机中，包括但不限于汽车起重机、全地面起重机、越野轮胎起重机、随车起重机等轮式起重机。

综上所述，与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1）有利于保护吊钩固定装置

本发明在收钩过程中，通过液压回路将泵入液压马达7的油压限定在等于或小于默认值的范围内，可以使得钢丝绳4的拉力受到限制，不至于因拉力过大造成吊钩固定装置2拉坏，有利于保护吊钩固定装置2，避免安全事故的发生。

2）工作强度小

本发明还可以通过电磁阀的得失电实现整个收钩过程的自动化，本发明的收钩操作不需要专门的经验和技巧，大大减少了操作人员的工作强度。

此外，本发明还具有对现有系统改动小，操作可靠，稳定性强等优点。因此，本发明的有益效果是显而易见的。

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。

Claims (10)

1.一种起重机收钩系统，用于在落起重臂（5）的过程中收紧卷扬（1），并将吊钩（3）固定在吊钩固定装置（2）上，其特征在于，包括：

液压泵（6）和液压马达（7），所述液压泵（6）向所述液压马达（7）供油，所述液压马达（7）用于驱动卷扬（1）的收放；

压力控制阀，所述压力控制阀设置在液压泵（6）和液压马达（7）之间的油路上，所述压力控制阀用于将泵入液压马达（7）的油压限定在等于或小于默认值的范围内；

方向控制阀，通过控制所述方向控制阀至少实现用于吊运作业的第一状态和用于收钩作业的第二状态，在所述第一状态，液压泵（6）泵出的油进入液压马达（7）的过程中不经过所述压力控制阀，在所述第二状态，液压泵（6）泵出的油进入液压马达（7）的过程中经过所述压力控制阀。

2.根据权利要求1所述的起重机收钩系统，其特征在于，所述压力控制阀为溢流阀（8），在油压高于默认值时，所述溢流阀（8）将液压油泄入油箱内。

3.根据权利要求2所述的起重机收钩系统，其特征在于，所述方向控制阀为二位二通换向阀（V0），所述二位二通换向阀（V0）的一个接口与液压泵（6）和液压马达（7）之间的油路连通，另一个接口与所述溢流阀（8）连通。

4.根据权利要求1所述的起重机收钩系统，其特征在于，所述压力控制阀为减压阀（9），所述减压阀（9）用于将入口的油压减小，并经出口出油，所述减压阀（9）的入口通过方向控制阀与液压泵（6）连通，所述减压阀（9）的出口与液压马达（7）连通。

5.根据权利要求1-4任一项所述的起重机收钩系统，其特征在于，所述方向控制阀为电磁阀。

6.根据权利要求1-4任一项所述的起重机收钩系统，其特征在于，所述液压泵（6）还向用于起落起重臂（5）的变幅油缸供油。

7.根据权利要求1-4任一项所述的起重机收钩系统，其特征在于，在所述第一状态，液压油双向流通，以进行起重机吊运作业；在所述第二状态，液压油单向流通，以进行收钩作业。

8.根据权利要求1-4任一项所述的起重机收钩系统，其特征在于，所述默认值为3-10Mpa。

9.一种起重机收钩方法，其特征在于，包括：

步骤1：判断起重机为用于吊运作业的第一状态还是用于收钩作业的第二状态，若为第一状态，执行步骤2；若为第二状态，执行步骤3；

步骤2：将液压油不经过压力控制，泵入液压马达；

步骤3：将液压油经过压力控制后，泵入液压马达，该压力控制使得泵入液压马达的油压限定在等于或小于默认值的范围内；

步骤4：在落起重臂的过程中通过液压马达收紧卷扬，并将吊钩固定在吊钩固定装置上。

10.一种起重机，其特征在于，所述起重机应用权利要求1-8任一项所述的收钩系统或权利要求9所述的收钩方法。

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