CN102515042B

CN102515042B - 回转缓冲回路

Info

Publication number: CN102515042B
Application number: CN2011104288071A
Authority: CN
Inventors: 谢海波; 刘剑; 杨华勇; 张劲; 左春庚
Original assignee: Zhejiang University ZJU
Current assignee: Zhejiang University ZJU
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2031-12-20
Also published as: CN102515042A

Abstract

本发明公开了一种回转缓冲回路。包括两个缓冲溢流阀、缓冲切断滑阀、两个可调控制阻尼、缓冲阻尼塞和两个整流单向阀；缓冲溢流阀均包含缓冲先导阀、缓冲主阀和级间阻尼孔。在回转起、制动时，先导操纵压力通过可调控制阻尼作用在缓冲切断滑阀控制腔，使该滑阀需要一定的关闭时间，此时缓冲主油路保持畅通至油箱，其通流能力强，能削减起、制动压力峰值，使起、制动过程平缓。回转动作趋于稳定后，缓冲切断滑阀已完全关闭，缓冲主油路不起作用，此时若负载压力波动或者过载，则通过缓冲先导油路的通流来吸收压力峰值。因为缓冲先导油路通流能力相对弱一些，故此时使缓冲阀既有一定的过载能力，又能使得回转马达流量不至于损失过大或者波动很大。

Description

回转缓冲回路

技术领域

本发明涉及行走机械液压系统中的缓冲系统，尤其涉及中小吨位液压汽车起重机回转机构上的一种回转缓冲回路。

背景技术

工程机械中为了提高工作效率和整机的机动性，一般都有回转机构。对于汽车起重机，回转机构更是不可缺少。而汽车起重机回转时的负载惯性较大，起、制动频繁，工作条件恶劣，其液压系统要求工作可靠，尤其是回转在起动和制动时，不能有大的压力冲击。一般通过设置回转缓冲阀来防止过载。目前市面上中小吨位液压汽车起重机的回转缓冲阀一般采用双溢流阀并联在回转马达两端，在起、制动过程中，让封闭的高压油液通过溢流阀溢出一些，而且使得两个方向都起作用。缓冲阀有两种布置方案：溢流阀溢出的油液全部流出油箱；溢流阀溢出的油液进入回转马达低压一侧。前一种方案的缓冲阀通流能力较后一种要高，因而能够较好的吸收压力峰值，但是缓冲通流能力高本身意味着进入回转马达的流量可能会变化较大，如果起动以后的稳态下，回转负载发生波动使得缓冲阀时开时关，可能会引起回转马达流量时大时小，使速度不稳定。后一种方案则由于通流能力较弱，其流量波动较小，但仍然具有吸收压力冲击的能力。

发明内容

为了克服传统缓冲阀通流能力不足，吸收压力冲击效果不好等缺陷，本发明的目的在于提供一种回转缓冲回路，在降低回转系统起、制动压力冲击的同时，又能兼顾稳态下回转马达流量的稳定性，同时也能够在稳态下实现过载缓冲。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明包括两个结构相同的缓冲溢流阀、缓冲切断滑阀、两个可调控制阻尼、缓冲阻尼塞以及两个整流单向阀；两个缓冲溢流阀均包含缓冲先导阀、缓冲主阀和级间阻尼孔；其中：

第一缓冲溢流阀的进油口A2和回转马达第一工作油口A相通，第二缓冲溢流的进油口B2和回转马达第二工作油口B相通；第一缓冲溢流阀内的缓冲主阀的出油口A5和缓冲切断滑阀的第一进油口A4相通，第二缓冲溢流阀内的缓冲主阀的出油口B5和缓冲切断滑阀的第二进油口B4相通；缓冲切断滑阀的两个出油口在油腔2A内相通，缓冲切断滑阀的油腔2A和回油口T之间安装缓冲阻尼塞，回油口T通往油箱；第一缓冲溢流阀内缓冲先导阀的出口和第二缓冲溢流阀内缓冲先导阀的出口在油腔1A内相通；第一整流单向阀和第二整流单向阀的进油口也在油腔1A内相通；第一整流单向阀的出油口A3和回转马达第一工作油口A相通，第二整流单向阀的出油口B3和回转马达第二工作油口B相通；第一可调控制阻尼一端接第一控制油口a，另一端通往缓冲切断滑阀第一控制腔3A，第二可调控制阻尼一端接第二控制油口b，另一端通往缓冲切断滑阀第二控制腔3B。

与背景技术相比，本发明具有的有益效果是：

在回转起、制动时，先导操纵压力通过可调控制阻尼作用在缓冲切断滑阀控制腔，使得缓冲切断滑阀需要一定的关闭时间，在这段时间内缓冲主油路保持畅通且通往油箱，其通流能力强，能够很好的削减起、制动压力峰值，使起、制动过程比较平缓。而回转动作趋于稳定后，缓冲切断滑阀已经完全关闭，缓冲主油路不再起作用，此时若负载压力波动或者过载，则通过缓冲先导油路的通流来吸收压力峰值。因为缓冲先导油路通流能力相对弱一些，故此时可以使缓冲阀既有一定的过载能力，又能使得回转马达流量不至于损失过大或者波动很大。

附图说明

附图是本发明回转缓冲回路的液压原理图。

图中：1、级间阻尼孔，2、缓冲主阀，3、缓冲先导阀，4、可调控制阻尼，5、整流单向阀，6、缓冲切断滑阀，7、缓冲阻尼塞，A、B为回转马达的两个工作油口，A1、B1为液控换向阀的两个工作油口，A2、B2为缓冲溢流阀的两个进油口，A3、B3为整流单向阀的两个出油口，A4，B4为缓冲切断滑阀的两个进油口，A5、B5为缓冲主阀的两个出油口，T口通往油箱，a、b口为缓冲切断滑阀的两个控制油口，1A、2A为油腔，3A、3B为控制腔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如附图所示，本发明包括两个结构相同的缓冲溢流阀PR1、PR2、缓冲切断滑阀6、两个可调控制阻尼4、缓冲阻尼塞7以及两个整流单向阀5；两个缓冲溢流阀PR1、PR2均包含缓冲先导阀3、缓冲主阀2和级间阻尼孔1；其中：

第一缓冲溢流阀PR1的进油口A2和回转马达第一工作油口A相通，第二缓冲溢流PR1的进油口B2和回转马达第二工作油口B相通；第一缓冲溢流阀PR1内的缓冲主阀的出油口A5和缓冲切断滑阀6的第一进油口A4相通，第二缓冲溢流阀PR2内的缓冲主阀的出油口B5和缓冲切断滑阀6的第二进油口B4相通；缓冲切断滑阀6的两个出油口在油腔2A内相通，缓冲切断滑阀6的油腔2A和回油口T之间安装缓冲阻尼塞7，回油口T通往油箱；第一缓冲溢流阀PR1内缓冲先导阀的出口和第二缓冲溢流阀PR2内缓冲先导阀的出口在油腔1A内相通；第一整流单向阀和第二整流单向阀的进油口也在油腔1A内相通；第一整流单向阀的出油口A3和回转马达第一工作油口A相通，第二整流单向阀的出油口B3和回转马达第二工作油口B相通；第一可调控制阻尼一端接第一控制油口a，另一端通往缓冲切断滑阀6第一控制腔3A，第二可调控制阻尼一端接第二控制油口b，另一端通往缓冲切断滑阀6第二控制腔3B。

本发明的回转缓冲回路工作过程描述如下：

在回转系统起动动态下，先导操纵油进入回转换向阀的控制腔，推动换向阀杆离开中位而使回转马达迅速起动。若没有缓冲阀，回转系统将会由于起重机上车的加速度和转动惯量而产生巨大的惯性力矩，从而导致回转马达进油口所在的油腔和管路产生巨大的压力峰值。

本发明的缓冲回路，根据缓冲先导阀和缓冲主阀二者出口油道的不同分为两条缓冲回路：缓冲先导油路和缓冲主油路，缓冲先导油路由回转马达高压侧出发，依次通过级间阻尼孔、缓冲先导阀、整流单向阀到达回转马达低压侧；缓冲主油路从回转马达高压侧出发，依次通过缓冲主阀、缓冲切断滑阀、缓冲阻尼塞，最后通往油箱。

假设起动动态下，回转马达的工作油口B进油，工作油口A出油，此时回转马达高压侧为工作油口B侧，低压侧为工作油口A侧。回转马达工作油口B和工作油口A的压差，即负载压力达到缓冲先导阀3的调定压力时，缓冲先导阀3开启通流，从而使级间阻尼孔1获得压差，此压差作用在缓冲主阀2控制腔，进一步使缓冲主阀2开启通流。在回转马达工作油口B和工作油口A的压差一定的情况下，级间阻尼孔1的压差决定缓冲先导油路的流量，缓冲阻尼塞7两端的压差决定缓冲主油路的流量。级间阻尼孔1两端的压差等于回转马达工作油口B和工作油口A的压差减去缓冲先导阀3的调定压力，缓冲阻尼塞7两端的压差等于回转马达工作油口B的压力减去缓冲主阀2的压降。显然回转马达工作油口B的压力大于回转马达工作油口B和工作油口A的压差，且缓冲主阀2的压降远小于缓冲先导阀的调定压力，所以缓冲阻尼塞7两端压差远大于级间阻尼孔1的压差，而二者过流面积近似相等，故缓冲主油路流量远大于缓冲先导油路流量，压力峰值主要由缓冲主油路削弱，缓冲先导油路则具有一定的削峰和防过载作用。

在另一方面，起动动态下，先导操纵油经过缓冲切断滑阀的控制油口b、可调控制阻尼4到达到缓冲切断滑阀6的控制腔3B，使其阀芯运动到行程末端，其阀口完全关闭，即切断了缓冲主油路。但是由于可调控制阻尼4的作用，缓冲切断滑阀6的关闭需要一定的时间，此时间可由可调控制阻尼4进行调节。在此时间之内，回转系统压力峰值由缓冲先导油路和缓冲主油路二者共同通流而得到削减，使回转系统起动平稳，冲击感减弱。而此时间之后，回转进入稳态，缓冲切断滑阀6已经完全关闭，若回转马达工作油口B和工作油口A的压差不足以使缓冲先导阀3开启，缓冲不起作用；若回转马达工作油口B和工作油口A的压差大于缓冲先导阀3的调定值，则缓冲先导阀3开启通流从而在一定程度上防止过载，但此时缓冲主油路是断开的，所以此时流量损失仅仅为较小的先导缓冲油路的流量。

在稳态下，若回转负载由于起重机吊重惯性摆动而发生波动，回转马达工作油口A、B的压差大于缓冲先导阀3调定值时，缓冲先导阀3开启通流，在一定程度上减小压力波动。同时，缓冲切断滑阀6在先导操纵压力作用下仍然完全关闭，不会受到负载波动的影响，故缓冲主油路仍然被切断，避免了由于其通流能力过大而可能引起的回转马达流量变化过大，使回转速度保持基本平稳。

若起动动态下回转马达的工作油口A进油，工作油口B出油，此时回转马达高压侧为工作油口A侧，低压侧为工作油口B侧。缓冲流量流动过程类似，只是由对称的另一侧缓冲先导油路和缓冲主油路起作用。

回转马达制动动态下，回转马达的高压油口突然变成低压，低压油口突然变成高压，缓冲流量由相应的回转马达高压侧出发，先导缓冲油路的流量流往相应的回转马达低压侧，主缓冲油路的流量流往油箱，其缓冲作用原理与起动动态或稳态下的情况相同。

Claims

1.一种回转缓冲回路，其特征在于：包括两个结构相同的缓冲溢流阀（PR1、PR2）、缓冲切断滑阀（6）、两个可调控制阻尼、缓冲阻尼塞（7）以及两个整流单向阀；两个缓冲溢流阀（PR1、PR2）均包含缓冲先导阀、缓冲主阀和级间阻尼孔；其中：

第一缓冲溢流阀（PR1）的进油口（A2）和回转马达第一工作油口（A）相通，第二缓冲溢流阀（PR2）的进油口（B2）和回转马达第二工作油口（B）相通；第一缓冲溢流阀（PR1）内的缓冲主阀的出油口（A5）和缓冲切断滑阀（6）的第一进油口（A4）相通，第二缓冲溢流阀（PR2）内的缓冲主阀的出油口（B5）和缓冲切断滑阀（6）的第二进油口（B4）相通；缓冲切断滑阀（6）的两个出油口在油腔（2A）内相通，缓冲切断滑阀（6）的油腔（2A）和回油口（T）之间安装缓冲阻尼塞（7），回油口（T）通往油箱；第一缓冲溢流阀（PR1）内缓冲先导阀的出口和第二缓冲溢流阀（PR2）内缓冲先导阀的出口在油腔（1A）内相通；第一整流单向阀和第二整流单向阀的进油口也在油腔（1A）内相通；第一整流单向阀的出油口（A3）和回转马达第一工作油口（A）相通，第二整流单向阀的出油口（B3）和回转马达第二工作油口（B）相通；第一可调控制阻尼一端接第一控制油口（a），另一端通往缓冲切断滑阀（6）第一控制腔（3A），第二可调控制阻尼一端接第二控制油口（b），另一端通往缓冲切断滑阀（6）第二控制腔（3B）。