CN102865262A

CN102865262A - 回转液压系统及工程机械

Info

Publication number: CN102865262A
Application number: CN2012103306448A
Authority: CN
Inventors: 简桃凤; 禹阳华; 蔡旺镔
Original assignee: Sany Heavy Industry Co Ltd
Current assignee: Sany Heavy Industry Co Ltd
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2013-01-09
Anticipated expiration: 2032-09-07
Also published as: CN102865262B

Abstract

本发明涉及工程机械技术领域，公开了一种回转液压系统及工程机械。所述回转液压系统包括变量泵、回转马达、换向阀和阻尼阀；所述变量泵的两个油口分别通过第一油路和第二油路与所述回转马达的两个油口相连；所述第一油路通过第三油路与所述第二油路相连，所述换向阀和所述阻尼阀设置于所述第三油路上，所述换向阀具有导通和断开两种状态。本发明的回转液压系统在使用过程中，可根据需要控制换向阀的通断，以保证不同工况下的回转性能，与现有技术相比，本发明不仅能够保证回转启、制动时以及回转过程的运行平稳，而且具有防反转功能以及良好的微动性能。

Description

回转液压系统及工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种回转液压系统及工程机械。

背景技术

回转运动是起重机等工程机械的上车的主要动作之一，其性能是衡量整机操作性能的重要指标。例如，对于起重机而言，其作业环境一般较为恶劣，经常需要在一些凸凹不平的狭窄区域施工，因而其各支腿难以保证车架处于相对水平的状态，此外，起重机在吊载时起重臂时常承受较大的斜拉负载或偏载。因此，如何提高起重机的回转性能，一直是相关技术人员亟待解决的技术难题。

当回转启、制动时以及在回转过程中，由于负载变化或者停止惯性较大等因素，系统内的油压急剧增加，进而产生较大冲击，为了避免出现这种情况，现有的回转液压系统一般通过设置回转缓冲阀，以提高回转动作的平稳性。然而，这种回转缓冲阀的结构通常较为复杂，成本高；而在起重机吊载作业过程中，由于存在斜拉负载、偏载或者地面凸凹不平等因素，又容易发生回转反转的现象；另外，由于操作手通过操控手柄控制回转动作，当操控手柄处于小开口工况时，系统内的压力油流量、压力不足以推动负载，即回转动作无法正常进行。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种回转液压系统及工程机械，不仅结构简单，成本低，而且防反转效果显著，并且能够实现在操控手柄处于小开口工况时的正常回转。

一方面，本发明提供了一种回转液压系统，所述回转液压系统包括变量泵、回转马达、换向阀和阻尼阀，所述变量泵的两个油口分别通过第一油路和第二油路与所述回转马达的两个油口相连，所述第一油路通过第三油路与所述第二油路相连，所述换向阀和所述阻尼阀设置于所述第三油路上。

进一步地，所述换向阀为两位两通阀、两位三通阀或者两位四通阀。

进一步地，所述阻尼阀为可调阻尼阀。

进一步地，所述变量泵为电比例变量泵。

进一步地，所述换向阀与所述阻尼阀集成于同一阀块中。

另一方面，本发明还提供了一种工程机械，所述工程机械设置有上述任一项所述的回转液压系统。

进一步地，所述工程机械为汽车起重机。

本发明提供的一种回转液压系统中，由回转马达与变量泵相连组成闭式回路，并且在进油油路和回油油路（即第一油路和第二油路）之间设置有旁通油路（第三油路），而阻尼阀和具有通断两种状态的换向阀设置于该旁通油路上，整个方案结构简单、成本低；在使用过程中，在回转启、制动时以及在回转过程中，可控制所述换向阀处于导通状态，使得变量泵高压侧的部分压力油可流经换向阀和阻尼阀至低压侧，以压力急剧增加而造成冲击，保证了回转启、制动时以及回转过程中的平稳性；当回转动作完成后，若因作业环境恶劣或者负载等因素而出现反转趋势时，可控制所述换向阀处于断开状态，即使回转马达高压侧的压力油无法通过旁通油路流至低压侧，从而使反转现象消失（即避免出现回转溜车现象）；另外，在作业过程中，若换向阀处于导通状态并且操控手柄处于小开口工况下时，此时变量泵的排量较小，阻尼阀的存在使得变量泵高压侧的部分压力油卸荷至低压侧，导致变量泵在小开口工况下未能提供足够流量及压力的压力油以推动负载，在这种情形下，可控制换向阀处于断开状态，使回转马达的高低压侧断开，变量泵高压侧的压力油无法通过阻尼阀卸荷至低压侧，从而避免了流量损失，保证了变量泵在操控手柄处于小开口工况下时仍能推动负载，使回转动作正常进行；综上，本发明的回转液压系统在使用过程中，可根据需要控制换向阀的通断，以保证不同工况下的回转性能，与现有技术相比，本发明不仅能够保证回转启、制动时以及回转过程的运行平稳，而且具有防反转功能以及良好的微动性能。

本发明提供的一种工程机械设置有上述的回转液压系统，由于上述的回转液压系统具有上述技术效果，因此，该工程机械也具有相应的技术效果。

附图说明

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：

图1为本发明实施例一提供的一种回转液压系统的原理示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种回转液压系统的原理示意图；

图3为本发明实施例三提供的一种回转液压系统的原理示意图。

主要元件符号说明：

1 变量泵

2 防反转缓冲阀

3 回转马达

4 回转马达制动器

21 换向阀

22 阻尼阀

01 第一油路

02 第二油路

03 第三油路

具体实施方式

应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。此外，在不冲突的情形下，本部分中的实施例以及实施例中的特征可以相互组合。

请参考图1，实施例一的回转液压系统主要包括变量泵1、防反转缓冲阀2、回转马达3和回转马达制动器4等。在本实施例中，以该回转液压系统应用于汽车起重机作举例说明。

其中，变量泵1与回转马达3相连组成闭式回路，即变量泵1的两个油口分别通过第一油路01和第二油路02与回转马达3的两个油口相连，变量泵1优选电比例变量泵，变量泵1的排量由设置于汽车起重机驾驶室操控手柄（即回转电控手柄）进行控制，变量泵1与操控手柄之间的控制方案可参见现有技术的相关描述，兹不赘述。

第一油路01通过第三油路03与第二油路02相连，防反转缓冲阀2设置于第三油路03上，优选地，防反转缓冲阀2包括换向阀21和阻尼阀22，换向阀21和阻尼阀22串接于第三油路03上，换向阀21具有导通和断开两种状态，更优选地，换向阀21为两位两通阀（图1所示为常开式两位两通电磁阀），阻尼阀22为可调式阻尼阀。图中所示的换向阀21的操控方式为电磁驱动式，在其他实施例中，还可以为手动式、机动式或液动式等。

回转马达制动器4用于控制回转马达3的状态，若回转马达制动器4的无杆腔充满压力油时，回转马达3处于可转动状态，反之，回转马达3处于停止状态，关于回转马达3与回转马达制动器4之间的具体配合关系以及回转马达制动器4的液压控制方案可参见现有技术的相关描述，兹不赘述。

下面结合不同的性能需求说明一下本实施例优选方案的工作原理：

1、平稳性能

在回转启、制动时以及在回转过程中，控制控制换向阀21（两位两通阀）处于导通状态，即控制换向阀21的电磁线圈失电，使闭式回路的进油油路和回油油路处于旁路连通状态。

在回转启动时，操作回转电控手柄，控制变量泵1的排量，驱动回转马达转动，此时变量泵1的高压侧有少许压力油流经换向阀21和阻尼阀22卸荷至低压侧，这样避免了回转启动时因压力急剧增加而造成冲击，保证了回转启动的平稳性。

在回转制动时，操作回转电控手柄，使变量泵1的排量逐渐减少至零排量，制动过程中，汽车起重机转台将在巨大惯性作用下造成回转油路的压力突变，但此时由于换向阀21处于导通状态，马达高压侧的少许压力油通过换向阀21和阻尼阀22卸荷至马达低压侧，这样避免了制动时产生的巨大惯性冲击，保证了回转制动的平稳性。

在回转过程中，当外负载发生变化导致压力冲击时，高压侧的少许压力油将通过换向阀21和阻尼阀22卸荷至低压侧，从而可有效过滤尖峰压力，保证汽车起重机回转作业过程中的平稳性。

2、防反转性能

对于汽车起重机而言，其作业环境一般较为恶劣，经常需要在一些凸凹不平的狭窄区域施工，因而其各支腿难以保证车架处于相对水平的状态，此外，汽车起重机在吊载时，起重臂时常承受很大的斜拉负载或偏载。因此，在作业过程中，若第三油路03仍处于导通状态，在上述因素的作用下，回转马达将出现反转现象，通过对大吨位起重机的斜拉负载试验也验证了这种现象，如此便造成潜在的安全隐患。

基于此，在作业过程中，当起重机在上述因素的作用下而出现反转趋势时，可控制换向阀21处于断开状态，即控制换向阀21得电，将回转马达的高低压侧截断，使高压侧的压力油无法通过阻尼阀卸荷至低压侧，这样有效解决了回转马达反转的问题。通过试验表明，在起重机转台出现反转趋势时，控制换向阀21处于断开状态，反转现象立即消失。

3、微动性能

在作业过程中，有时需要控制起重机上车转动一个较小角度，此时回转电控手柄处于小开口工况下，变量泵1的排量较小，而换向阀21的导通状态使变量泵1高压侧的部分压力油通过阻尼阀22卸荷至低压侧，从而导致变量泵1在小开口工况下时因缺乏足够流量、压力的压力油而未能推动负载，使转台在回转电控手柄处于小开口工况下时无法正常回转。在这种情形下，可控制换向阀2处于断开状态，使将回转马达的高低压侧断开，此时，变量泵1高压侧的压力油无法通过阻尼阀卸荷至低压侧，这样就避免了流量损失，保证了变量泵1在回转电控手柄处于小开口工况下时能够推动负载，保证回转具有良好的微动性能。

4、自由滑转性能

在作业过程中，当吊重对中而需自由滑转时，无需操作回转电控手柄，只需将回转马达制动器松开，并控制换向阀处于导通状态，此时，由于偏载的作用，回转马达3高压侧的部分压力油通过阻尼阀22卸荷至低压腔，最终使回转马达3两侧的压力达到平衡状态，这样便实现了自由滑转功能。

需要说明的是，上述阻尼阀22为可调阻尼阀，因此，在具体实施过程中，可以根据不同车型调整阻尼孔的大小，以到达最好的缓冲效果；但在其他实施例中，也可以根据需要采用固定阻尼阀，该固定阻尼阀的阻尼值与其所应用之车型相匹配。另外，上述的阻尼阀22设置于换向阀21与第二油路02之间的油路上，在其他实施例中，阻尼阀22也可以设置于换向阀21与第一油路01之间的油路上。

请参见图2和图3，如图所示，实施例二和实施例三的方案均包括实施例一所述的变量泵1、防扭转缓冲阀2、回转马达3和回转马达制动器4等，其中防扭转缓冲阀2包括换向阀21和阻尼阀22，实施例二与实施例一的不同之处在于，换向阀21采用两位四通阀（常开式电磁阀），其中两个接口接入油路，另外两个接口封闭，实施例三与实施例一的不同之处在于，换向阀21采用两位三通阀（常开式电磁阀），其中两个接口接入油路，另外一个接口封闭。根据图2所示两位四通阀和图3所示三通阀的结构可知，实施例二和实施例三也能实现实施例一所述的功能。此外，实施例一的其他相应扩展也适用于实施例二和实施例三。

需要说明的是，上述各实施例中，换向阀21采用两位两通阀、两位三通阀和两位四通阀，以实现第三油路03的通断功能，在其他实施例中，也可以根据需要采用其他类型的换向阀，只要能实现第三油路具有导通和断开即可。此外，上述各实施例中，换向阀21与阻尼阀22均集成于同一阀块（即防反转缓冲阀），这样结构简单，安装维护方便，在其他实施例中，也可以采用分别安装的方式。

需要说明的是，上述各实施例的回转液压系统均以应用于汽车起重机作举例说明，在其他实施例中，该回转液压系统也可以用于其他需要作回转动作的工程机械。

上述各实施例提供的回转液压系统在使用过程中，可根据需要控制换向阀的通断，以保证不同工况下的回转性能，与现有技术相比，本发明实施例不仅能够保证回转启、制动时以及回转过程的运行平稳，而且具有防反转功能、良好的微动性能以及自由滑转功能。

本发明实施例还提供了一种工程机械，例如汽车起重机，该工程机械设置有上述任一种回转液压系统，由于上述的回转液压系统具有上述技术效果，因此，设置有该回转液压系统的工程机械的也应具备相应的技术效果，其相应部分的具体实施过程与上述各实施例类似，兹不赘述。

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

1.一种回转液压系统，其特征在于：

所述回转液压系统包括变量泵（1）、回转马达（3）、换向阀（21）和阻尼阀（22）；

所述变量泵（1）的两个油口分别通过第一油路（01）和第二油路（02）与所述回转马达（3）的两个油口相连；

所述第一油路（01）通过第三油路（03）与所述第二油路（02）相连，所述换向阀（21）和所述阻尼阀（22）设置于所述第三油路（03）上。

2.如权利要求1所述的回转液压系统，其特征在于：所述换向阀（21）为两位两通阀、两位三通阀或者两位四通阀。

3.如权利要求1或2所述的回转液压系统，其特征在于：所述阻尼阀（22）为可调阻尼阀。

4.如权利要求1或2所述的回转液压系统，其特征在于：所述变量泵（1）为电比例变量泵。

5.如权利要求1或2所述的回转液压系统，其特征在于：所述换向阀（21）与所述阻尼阀（22）集成于同一阀块中。

6.一种工程机械，其特征在于：所述工程机械设置有权利要求1至5任一项所述的回转液压系统。

7.如权利要求6所述的工程机械，其特征在于：所述工程机械为汽车起重机。