CN102874687B - 一种起重机及其单缸伸缩机构的液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种起重机及其单缸伸缩机构的液压控制系统，其中，该液压控制系统包括伸缩油缸、缸销油缸、三个换向阀、第一平衡阀、第二平衡阀和四个单向阀，第一换向阀的油口A同时与第一平衡阀的进油口、第二平衡阀的控制油口、第二单向阀的出油口和第二换向阀的回油口T连通，第二换向阀的油口A同时与第一平衡阀的控制油口、第二平衡阀的出油口和第一单向阀的进油口连通。本发明所述的液压控制系统结构简单，缸销及控制阀可以集成于伸缩油缸缸头内，缸销与伸缩油缸动作互不干涉，通过三个单向阀可实现缸销插拔及保持等状态，保证系统工作安全可靠，可以实现五节臂或更多节臂的伸缩。

Description

一种起重机及其单缸伸缩机构的液压控制系统

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种起重机及其单缸伸缩机构的液压控制系统。

背景技术

目前国内外汽车起重机伸缩机构液控系统有如下几种：一种为单缸插销式伸缩机构液控系统，该系统利用负载敏感泵供油、电液换向阀换向、液控比例阀控油等来实现，该液压系统结构复杂，成本高；另一种为两级伸缩油缸液控系统，该系统由三个单向顺序阀组成的平衡阀控制一个内含两级活塞杆的伸缩油缸来实现，该液压系统的系统稳定性较差；第三种为双缸绳排液控系统，使用一根油缸伸缩二节臂和一根油缸配合绳排机构伸缩三四五节臂，结构复杂；第四种为简单的单缸伸缩机构液压系统，该系统只应用于四节臂及以下。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种起重机及其单缸伸缩机构的液压控制系统，以单缸实现五节臂或更多节臂的伸缩，且系统工作安全可靠、作业效率高。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种单缸伸缩机构的液压控制系统，包括伸缩油缸、缸销油缸、第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第一平衡阀、第二平衡阀、第一单向阀、第二单向阀、第三单向阀和第四单向阀，其中：

所述第一换向阀的油口A同时与所述第一平衡阀的进油口、第二平衡阀的控制油口、第二单向阀的出油口和第二换向阀的回油口T连通，油口B同时与所述第二换向阀的进油口P、第三单向阀的出油口、第四单向阀的进油口连通，进油口P接入压力油，回油口T接回油箱；

所述第二换向阀的油口A同时与所述第一平衡阀的控制油口、第二平衡阀的出油口和第一单向阀的进油口连通；

所述第三换向阀的进油口P与所述第四单向阀的出油口连通，油口A与所述缸销油缸的有杆腔连通，回油口T同时与所述第二单向阀和第三单向阀的进油口连通；

所述伸缩油缸的无杆腔与所述第一平衡阀的出油口连通，有杆腔同时与所述第二平衡阀的进油口和第一单向阀出油口连通。

进一步的，还包括伸臂溢流阀和/或缩臂溢流阀；所述伸臂溢流阀的进油口同时与所述第一换向阀的油口A和第一平衡阀的进油口连通，回油口接回油箱；所述第二溢流阀的进油口同时与所述第一换向阀的油口B和所述第二换向阀的进油口P连通。

进一步的，还包括限压溢流阀，所述限压溢流阀的进油口与所述伸缩油缸的有杆腔连通，回油口与所述第一换向阀的油口B连通。

进一步的，在所述第一换向阀与所述第一平衡阀和第二换向阀之间的油路上设有胶管卷筒。

进一步的，所述第一换向阀为三位液控换向阀，且其油口至少有四个；当第一换向阀处于中位状态时，其油口A和油口B均为封堵状态；处于左位状态时，其进油口P与油口A连通，回油口T与油口B连通；处于右位状态时，其进油口P与油口B连通，回油口T与油口A连通。

进一步的，所述第二换向阀为二位电磁阀，且其油口至少有两个；当其得电时，其油口A与进油口P断开；当其失电时，其油口A与进油口P连通。

进一步的，所述第三换向阀为二位电磁球阀，且其油口至少有三个；当其得电时，其油口A与进油口P连通；当其失电时，其油口A与回油口T连通。

另一方面，本发明还提供了一种设置有上述单缸伸缩机构的液压控制系统的起重机。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

1、本发明所述的单缸伸缩机构的液压控制系统在伸缩油缸静止时，通过两个平衡阀实现双向闭锁，既可实现吊载又可防止油缸受活塞杆重力及胶管卷筒拉力下自动下滑；

2、本发明所述的单缸伸缩机构的液压控制系统通过第二换向阀切断油路可防止无杆腔油液受压缩导致插拔缸销困难，提高了作业效率；

3、本发明所述的液压控制系统的伸缩油缸的有杆腔通过第二平衡阀回油，可确保缸头从二节臂尾空伸到一节臂尾时，油缸在缸头自重及卷筒拉力情况下不失速；

4、本发明所述的液压控制系统的伸缩油缸有杆腔设置有限压溢流阀可确保油缸不因速比问题使油缸承受高压；

5、本发明所述的单缸伸缩机构的液压控制系统结构简单，缸销及控制阀可以集成于伸缩油缸缸头内，缸销与伸缩油缸动作互不干涉，通过三个单向阀可实现缸销插拔及保持等状态，保证系统工作安全可靠；

6、本发明所述的单缸伸缩机构的液压控制系统可以实现五节臂或更多节臂的伸缩。

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为本发明实施例所述的液压控制系统在伸缩油缸静止时的示意图；

图2为本发明实施例所述的液压控制系统在伸缩油缸伸臂时的示意图；

图3为本发明实施例所述的液压控制系统在伸缩油缸缩臂时的示意图；

图4为本发明实施例所述的液压控制系统在缸销油缸拔销时的示意图；

图5为本发明实施例所述的液压控制系统在缸销油缸保持插销状态时的示意图。

附图标记说明：

1-伸缩油缸，2-第一单向阀，3-第二平衡阀，4-第一平衡阀，5-胶管卷筒，6-伸臂溢流阀，7-液控换向阀，8-缩臂溢流阀，9-电磁换向阀，10-第二单向阀，11-第三单向阀，12-第四单向阀，13-电磁球阀，14-限压溢流阀，15-缸销油缸。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

图1即为本实施例所述的液压控制系统在伸缩油缸静止时的示意图，如图中所示，该液压控制系统包括伸缩油缸1、缸销油缸15、液控换向阀7、电磁换向阀9、电磁球阀13、第一平衡阀4、第二平衡阀3、第一单向阀2、第二单向阀10、第三单向阀11、第四单向阀12、伸臂溢流阀6、缩臂溢流阀8、限压溢流阀14和胶管卷筒5，其中：

液控换向阀7的油口A同时与伸臂平衡阀的进油口P、胶管卷筒5的油口A1连通，油口B同时与缩臂溢流阀8的进油口P、胶管卷筒5的油口B1连通，进油口P接入压力油，回油口T接回油箱；

胶管卷筒5的油口A2同时与第一平衡阀4的进油口V1、第二平衡阀3的控制油口pil2、第二单向阀10的出油口和电磁换向阀9的回油口T连通，油口B2同时与电磁换向阀9的进油口P、第三单向阀11的出油口、第四单向阀12的进油口以及限压溢流阀14的回油口T连通；

电磁换向阀9的油口A同时与第一平衡阀4的控制油口pil1、第二平衡阀3的出油口a1和第一单向阀2的进油口连通；

电磁球阀13的进油口P与第四单向阀12的出油口连通，油口A与缸销油缸15的有杆腔连通，回油口T同时与第二单向阀10和第三单向阀11的进油口连通；

伸缩油缸1的无杆腔与第一平衡阀4的出油口C1连通，有杆腔同时与第二平衡阀3的进油口a2、第一单向阀2的出油口和限压溢流阀14的进油口P连通。

当电磁换向阀9与电磁球阀13均处于失电状态，并且液控换向阀7处于中位状态，则第二平衡阀3与第一平衡阀4处于关闭状态，此时伸缩油缸1处于静止状态，缸销油缸15处于缸销释放状态，大臂可实现吊载。

图2为本实施例所述的液压控制系统在伸缩油缸伸臂时的示意图，如图中所示，当电磁换向阀9与电磁球阀13均处于失电状态，液控换向阀7左侧X口进控制油使其处于左位状态时，油液通过液控换向阀7进油口P、液控换向阀7油口A、胶管卷筒5油口A1、胶管卷筒5油口A2、第一平衡阀4油口V1、第一平衡阀4油口C1至伸缩油缸1无杆腔推动活塞杆下行；伸缩油缸1有杆腔的回油油液通过第二平衡阀3油口a2、第二平衡阀3油口a1、电磁换向阀9油口A、电磁换向阀9进油口P、胶管卷筒5油口B2、胶管卷筒5油口B1、液控换向阀7油口B、液控换向阀7回油口T至油箱，从而实现伸臂动作。在伸缩油缸1无杆腔进油路上，伸臂溢流阀6在此起限制伸臂最高压力或油缸到位瞬间多余油液从此溢流阀溢流；油液在第一平衡阀4油口V1时分支到第二平衡阀3先导口pil2（起开启第二平衡阀3，使其油液能从油口a2到油口a1），另分支到电磁换向阀9油口T及第二单向阀10出油口均被封堵；在伸缩油缸1有杆腔回油路上，限压溢流阀14此时起限制伸缩油缸1有杆腔内压力作安全阀用。

图3为本实施例所述的液压控制系统在伸缩油缸缩臂时的示意图，如图中所示，当电磁换向阀9与电磁球阀13均处于失电状态，液控换向阀7右侧Y口进控制油使其处于右位状态时，油液通过液控换向阀7油口P、液控换向阀7油口B、胶管卷筒5油口B 1、胶管卷筒5油口B2、电磁换向阀9油口P、电磁换向阀9油口A、第一单向阀2进油口、第一单向阀2出油口至伸缩油缸1有杆腔推动活塞杆上行；伸缩油缸1无杆腔的回油油液通过第一平衡阀4油口C1、第一平衡阀4油口V1、胶管卷筒5油口A2、胶管卷筒5油口A1、液控换向阀7油口A、液控换向阀7回油口T至油箱，从而实现缩臂动作。在伸缩油缸1有杆腔进油路上，缩臂溢流阀8在此起限制缩臂最高压力或油缸到位瞬间多余油液从此溢流阀溢流；当油液在电磁换向阀9油口P时分支到第三单向阀11出油口、限压溢流阀14回油口T及电磁球阀13油口P均被封堵；当油液在电磁换向阀9油口A时分支到第一平衡阀4先导口pil1（起推动第一平衡阀4，使其阀芯换向到右位并使油液能从油口C1到油口V1），另分支到第二平衡阀3油口a1被封堵。

图4为本实施例所述的液压控制系统在缸销油缸15拔销时的示意图，如图中所示，当电磁换向阀9与电磁球阀13均处于得电状态，液控换向阀7右侧Y口进控制油使其处于右位状态时，油液通过液控换向阀7油口P、液控换向阀7油口B、胶管卷筒5油口B1、胶管卷筒5油口B2、第四单向阀12进油口、第四单向阀12出油口、电磁球阀13进油口P、电磁球阀13油口A至缸销油缸15有杆腔压缩缸销活塞实现拔销。当油液在第四单向阀12进油口时分支到第三单向阀11出油口、限压溢流阀14回油口T均被封堵，拔销最高压力由缩臂溢流阀8限制。

图5为本实施例所述的液压控制系统在缸销油缸15保持插销状态时的示意图，如图中所示，当电磁球阀13处于得电保持状态，电磁换向阀9处于失电且液控换向阀7处于中位状态时，缸销油缸15有杆腔内压力油从电磁换向阀9油口A、电磁换向阀9进油口P到第四单向阀12出油口后被封堵，一直压缩油缸活塞即缸销保持。

当电磁球阀13处于失电状态，电磁换向阀9与液控换向阀7处于任意状态时，缸销油缸15在无杆腔弹簧的作用下复位，缸销油缸15有杆腔油液通过电磁球阀13经第二单向阀10或第三单向阀11回至油箱，即可释放缸销，确保缸销安全快速插入。

除了上述的单缸伸缩机构的液压控制系统，本发明还提供一种设置有上述单缸伸缩机构的液压控制系统的起重机，该起重机的其它各部分的结构参考现有技术，本文不再赘述。

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 (5)

1.一种单缸伸缩机构的液压控制系统，其特征在于，包括伸缩油缸(1)、缸销油缸(15)、第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、第一平衡阀(4)、第二平衡阀(3)、第一单向阀(2)、第二单向阀(10)、第三单向阀(11)和第四单向阀(12)，其中：

所述第一换向阀的油口A同时与所述第一平衡阀(4)的进油口、第二平衡阀(3)的控制油口、第二单向阀(10)的出油口和第二换向阀的回油口T连通，所述第一换向阀的油口B同时与所述第二换向阀的进油口P、第三单向阀(11)的出油口、第四单向阀(12)的进油口连通，所述第一换向阀的进油口P接入压力油，所述第一换向阀的回油口T接回油箱；

所述第二换向阀的油口A同时与所述第一平衡阀(4)的控制油口、第二平衡阀(3)的出油口和第一单向阀(2)的进油口连通；

所述第三换向阀的进油口P与所述第四单向阀(12)的出油口连通，所述第三换向阀的油口A与所述缸销油缸(15)的有杆腔连通，所述第三换向阀的回油口T同时与所述第二单向阀(10)和第三单向阀(11)的进油口连通；

所述伸缩油缸(1)的无杆腔与所述第一平衡阀(4)的出油口连通，所述伸缩油缸(1)的有杆腔同时与所述第二平衡阀(3)的进油口和第一单向阀(2)出油口连通；其中，

所述第一换向阀为三位液控换向阀，且其油口至少有四个；当第一换向阀处于中位状态时，其油口A和油口B均为封堵状态；处于左位状态时，其进油口P与油口A连通，回油口T与油口B连通；处于右位状态时，其进油口P与油口B连通，回油口T与油口A连通；

所述第二换向阀为二位电磁阀，且其油口至少有两个；当其得电时，其油口A与进油口P断开；当其失电时，其油口A与进油口P连通；

所述第三换向阀为二位电磁球阀(13)，且其油口至少有三个；当其得电时，其油口A与进油口P连通；当其失电时，其油口A与回油口T连通。

2.根据权利要求1所述的单缸伸缩机构的液压控制系统，其特征在于，还包括伸臂溢流阀(6)和/或缩臂溢流阀(8)；所述伸臂溢流阀(6)的进油口同时与所述第一换向阀的油口A和第一平衡阀(4)的进油口连通，所述伸臂溢流阀(6)的回油口接回油箱；所述缩臂溢流阀(8)的进油口同时与所述第一换向阀的油口B和所述第二换向阀的进油口P连通。

3.根据权利要求2所述的单缸伸缩机构的液压控制系统，其特征在于，还包括限压溢流阀(14)，所述限压溢流阀(14)的进油口与所述伸缩油缸(1)的有杆腔连通，所述限压溢流阀(14)的回油口与所述第一换向阀的油口B连通。

4.根据权利要求1所述的单缸伸缩机构的液压控制系统，其特征在于，在所述第一换向阀与所述第一平衡阀(4)和第二换向阀之间的油路上设有胶管卷筒(5)。

5.一种起重机，其特征在于，所述起重机设置有如权利要求1至4任意一项所述的单缸伸缩机构的液压控制系统。