CN102562697A - 一种双缸同步液压系统及起重机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双缸同步液压系统，包括第一油缸和第二油缸，所述第一油缸的缸体设有第一防爆阀，所述第二油缸的缸体设有第二防爆阀，所述第一防爆阀的进油口与第一油缸的受力腔连通，所述第二防爆阀的进油口与第二油缸的受力腔连通，所述第一防爆阀和第二防爆阀的出油口通过液压管路连通。该系统的双液压油缸不仅能够精确地同步伸缩，而且性能安全可靠。本发明还公开了设有所述双缸同步液压系统的起重机。
Description
技术领域
本发明涉及液压控制技术领域，特别是起重机的双缸同步液压系统。本发明还涉及设有所述双缸同步液压系统的起重机。
背景技术
随着大吨位起重机向着起重吨位不断增大的方向发展，起重机受力部件所承受的负载也越来越大，为满足负载要求，需使用双缸结构来提供动力。
例如大吨位起重机的变幅油缸、配重油缸等基本都采用双缸结构，双油缸具有动力大、有助于减小设计空间等优点。但是双液压油缸在运动过程中，存在一个致命的缺陷，即双缸不同步。
双缸运动时同步误差的存在对油缸的影响是非常恶劣的，当同步误差超过允许范围时就会导致缸筒和活塞杆出现弯曲变形，轻者损坏配重油缸，重则会造成严重的安全事故，所以解决双缸不同步问题就显得非常重要。
从理论上来讲，造成双缸不同步的原因有很多，例如液压油缸的制造尺寸误差，双液压油缸所受外负载不一致，双油缸导向套、活塞等密封件摩擦系数不一致等，这些因素在实际中是很难避免的。
目前，起重机上主要使用分流集流阀来确保双缸的同步性，即双液压油缸的同步性误差主要取决于分流集流阀的分流精度，一旦分流集流阀选定，则由此产生的同步误差将不会被消除，导致双缸同步运动误差较大。有的双缸运动甚至不使用分流集流阀，完全依靠机械强制同步，该方法由于机械装置不能完全实现强制，故同步性能并不理想。
因此，如何提高起重机双缸同步液压系统的同步性能，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。
发明内容
本发明的第一目的是提供一种双缸同步液压系统。该系统的双液压油缸不仅能够精确地同步伸缩，而且性能安全可靠。
本发明的第二目的是提供一种设有所述双缸同步液压系统的起重机。
为了实现上述第一目的，本发明提供一种双缸同步液压系统，包括第一油缸和第二油缸，所述第一油缸的缸体设有第一防爆阀，所述第二油缸的缸体设有第二防爆阀，所述第一防爆阀的进油口与第一油缸的受力腔连通，所述第二防爆阀的进油口与第二油缸的受力腔连通，所述第一防爆阀和第二防爆阀的出油口通过液压管路连通。
优选地，所述第一油缸和第二油缸的受力腔为有杆腔。
优选地，所述第一油缸和第二油缸的受力腔为无杆腔。
优选地，所述第一防爆阀通过其阀体上的外螺纹直接安装于所述第一油缸的螺纹孔内；所述第二防爆阀通过其阀体上的外螺纹直接安装于所述第二油缸的螺纹孔内。
优选地，所述第一防爆阀和第二防爆阀均包括阀体、阀芯和弹簧，所述弹簧位于所述阀体的内腔中，其一端支撑于所述阀体，另一端支撑于所述阀芯。
优选地，所述弹簧为锥形弹簧，其小径端支撑于所述阀芯。
优选地，所述阀芯为圆珠形阀芯。
为实现上述第二目的，本发明提供一种起重机，包括起重机本体以及双缸同步液压系统，所述双缸同步液压系统为上述任一项所述的双缸同步液压系统。
优选地，所述第一油缸和第二油缸为变幅油缸。
优选地，所述第一油缸和第二油缸为配重油缸。
本发明所提供的双缸同步液压系统利用“贯通原理”，将第一油缸和第二油缸的受力腔通过管路连通，使第一油缸和第二油缸受力腔的压力和流量均衡，从而确保第一油缸和第二油缸能够以满足设计要求的精度同步运动；为了确保系统的安全性，在第一油缸和第二油缸的缸体上分别设有第一防爆阀和第二防爆阀，在双缸连接管路正常工作时，两防爆阀导通，在双缸连接管路断裂时，两防爆阀自动关闭，可防止连接管路断裂时，双缸受力腔瞬间失压而造成严重的安全事故。
本发明所提供的起重机设有上述双缸同步液压系统，由于上述双缸同步液压系统具有上述技术效果，设有该双缸同步液压系统的起重机也应具备相应的技术效果。
附图说明
图1为本发明所提供双缸同步液压系统的一种具体实施方式的液压原理图；
图2为图1中所示防爆阀的结构示意图；
图3为图2所示防爆阀的功能图。
图中：
1.第一油缸 2.第二油缸 3.分流集流阀 4.第一平衡阀 5.第二平衡阀 6.第一防爆阀 7.第二防爆阀 8.液压管路 10.阀体 11.阀芯12.弹簧
具体实施方式
本发明的核心是提供一种双缸同步液压系统。该系统的双液压油缸不仅能够精确地同步运动，而且性能安全可靠。
本发明的另一核心是提供一种设有所述双缸同步液压系统的起重机。
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
请参考图1，图1为本发明所提供双缸同步液压系统的一种具体实施方式的液压原理图。
在第一种具体实施方式中，本发明提供的双缸同步液压系统为超大吨位起重机的双配重油缸液压系统，包括对称安装的第一油缸1和第二油缸2，此双缸结构可提供足够的动力，以保证配重的挂接性能。
分流集流阀3的第一出油口和第二出油口分别与第一油缸1和第二油缸2无杆腔的进油口连通，在不计误差和外界各种干扰因素的情况下，其第一出油口输出(或输入)的流量等于第二出油口输出(或输入)的流量，从而驱动第一油缸1和第二油缸2同步伸出或缩回。
第一平衡阀4和第二平衡阀5的第一油口分别与第一油缸1和第二油缸2有杆腔的出油口连通，第二油口与油箱连通，控制油口与无杆腔的进油口连通，依靠节流功能和单向功能起到控制油缸速度和负载保持的作用。
第一油缸1的缸体上设有第一防爆阀6，第二油缸2的缸体上设有第二防爆阀7，第一防爆阀6的进油口与第一油缸1的有杆腔连通，第二防爆阀7的进油口与第二油缸2的有杆腔连通，第一防爆阀6和第二防爆阀7的出油口通过中间的液压管路8连通。
将第一油缸1和第二油缸2的受力腔通过管路贯通，可以使第一油缸1和第二油缸2有杆腔的压力和流量均衡，从而确保第一油缸1和第二油缸2能够以满足设计要求的精度同步运动。
第一防爆阀6和第二防爆阀7起安全保护作用，在双缸连接管路正常工作时，两防爆阀导通，在双缸连接管路断裂时，两防爆阀自动关闭，可防止连接管路断裂时，双缸受力腔瞬间失压而造成严重的安全事故。
请参考图2、图3，图2为图1中所示防爆阀的结构示意图；图3为图2所示防爆阀的功能图。
如图所示，第一防爆阀6和第二防爆阀7均包括阀体10、圆珠形阀芯11和弹簧12，弹簧12为锥形弹簧，位于阀体10的内腔中，其大径端支撑于阀体10，小径端支撑于阀芯11，阀体10上设有外螺纹，第一防爆阀6通过其阀体上的外螺纹直接安装于第一油缸1的螺纹孔内，第二防爆阀7通过其阀体上的外螺纹直接安装于第二油缸2的螺纹孔内，安装后，其进油口(即Z油口)与油缸有杆腔相连通，出油口(即P油口)通过接头连接外部的液压管路8。
该防爆阀体积小、重量轻，可直接安装在油缸缸体上，从而避免采用管路连接而带来危险。当然，防爆阀的具体结构并不局限于上述形式，例如其阀芯可以是锥阀芯、弹簧可以是圆柱形弹簧等等，只要是便于安装在油缸缸体上，且满足封堵要求的防爆阀，均可以用来实现本发明目的。
上述双缸同步液压系统的主要工作原理如下：
1、正常工作时
第一油缸1和第二油缸2正常工作时，第一防爆阀6和第二防爆阀7的Z油口和P油口之间是导通的，如功能图上位。此时，第一油缸1的液压油会通过第一防爆阀6的Z油口进入P油口，再从第二防爆阀7的P油口进入Z油口，反之亦然，从而实现左、右油缸液压油的贯通。
2、管路爆裂时
当第一油缸1和第二油缸2之间的管路发生爆裂时，第一防爆阀6和第二防爆阀7的P油口压力会迅速降低至零，此时由于Z油口承受负载压力，故液压油会从Z油口快速流向P油口，根据截流公式：Q＝CA(2ΔP/ρ)1/2可知，当流量Q达到一定速度时，在Z油口和P油口之间会形成一个压力差，当这个压力差大于防爆阀的弹簧力时，Z油口的阀芯就会在压力的作用下克服弹簧力，封堵防爆阀阀体上的油口，从而实现防爆阀的关闭，防止液压油缸由于失压下落而造成危险。
上述双缸同步液压系统仅是本发明的一种优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，第一油缸和第二油缸的受力腔为无杆腔等等，由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。
除了上述双缸同步液压系统，本发明还提供一种起重机，包括起重机本体以及双缸同步液压系统，所述双缸同步液压系统为上文所述的双缸同步液压系统，其余结构请参考现有技术，本文不再赘述。
具体地，所述第一油缸和第二油缸为起重机的变幅油缸或配重油缸。
以上对本发明所提供的双缸同步液压系统及起重机进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种双缸同步液压系统，包括第一油缸和第二油缸，其特征在于，所述第一油缸的缸体设有第一防爆阀，所述第二油缸的缸体设有第二防爆阀，所述第一防爆阀的进油口与第一油缸的受力腔连通，所述第二防爆阀的进油口与第二油缸的受力腔连通，所述第一防爆阀和第二防爆阀的出油口通过液压管路连通。
2.根据权利要求1所述的双缸同步液压系统，其特征在于，所述第一油缸和第二油缸的受力腔为有杆腔。
3.根据权利要求1所述的双缸同步液压系统，其特征在于，所述第一油缸和第二油缸的受力腔为无杆腔。
4.根据权利要求1至3任一项所述的双缸同步液压系统，其特征在于，所述第一防爆阀通过其阀体上的外螺纹直接安装于所述第一油缸的螺纹孔内；所述第二防爆阀通过其阀体上的外螺纹直接安装于所述第二油缸的螺纹孔内。
5.根据权利要求1至3任一项所述的双缸同步液压系统，其特征在于，所述第一防爆阀和第二防爆阀均包括阀体、阀芯和弹簧，所述弹簧位于所述阀体的内腔中，其一端支撑于所述阀体，另一端支撑于所述阀芯。
6.根据权利要求5所述的双缸同步液压系统，其特征在于，所述弹簧为锥形弹簧，其小径端支撑于所述阀芯。
7.根据权利要求6所述的双缸同步液压系统，其特征在于，所述阀芯为圆珠形阀芯。
8.一种起重机，包括起重机本体以及双缸同步液压系统，其特征在于，所述双缸同步液压系统为上述权利要求1至7任一项所述的双缸同步液压系统。
9.根据权利要求8所述的起重机，其特征在于，所述第一油缸和第二油缸为变幅油缸。
10.根据权利要求8所述的起重机，其特征在于，所述第一油缸和第二油缸为配重油缸。
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