CN102889269A - 预紧油缸压力检测系统、超起装置及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械技术领域，公开了一种预紧油缸压力检测系统、超起装置及起重机。所述预紧油缸压力检测系统包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器的精度大于第二压力传感器的精度，所述第二压力传感器的量程大于所述第一压力传感器的量程；所述预紧油缸的有杆腔通过油路选择性地接于所述第一压力传感器或者所述第二压力传感器。本发明提供的预紧油缸压力检测系统为预紧油缸的无杆腔设置了两个压力传感器，其中一个压力传感器精度较高，能够适用于预紧过程中的油压测量，另一个压力传感器量程较大，能够适用于吊载过程的油压测量，与现有技术相比，本发明能够同时实现预紧过程和吊载过程中预紧油缸的实时压力检测。

Description

预紧油缸压力检测系统、超起装置及起重机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种预紧油缸压力检测系统、超起装置及起重机。

背景技术

当前筒式臂起重机的一个发展方向是大型化、超大型化。其中一项关键技术是超起技术，该技术的出现使筒式伸缩臂更长，吊载能力更强。而超起技术的核心在于通过预紧油缸配合超起卷扬准确地将超起卷扬绳拉至一定的受力状态。

目前通用的超起预紧技术如下：先通过超起卷扬马达机构将超起卷扬预拉紧至某一初力，该初始力较最终目标预紧力稍小；然后通过一种闩结构将卷扬马达机构锁死；最后拉超起卷扬另外一头的预紧油缸，拉到需要的最终目标预紧力后停止拉预紧油缸。在上述过程中，拉力测量一般通过测量预紧油缸中的压力予以实现。为了测量预紧油缸中的压力，一般在油缸上安装固定压力传感器，然而，预紧油缸在预紧过程中所受拉力较小，要求所用测量压力的传感器精度较高才能准确地测量预紧过程中的预紧拉力，而预紧油缸在吊载过程中则受力很大，此时所用测量压力的传感器需要较大量程。

基于此，目前通用方法中用于测量预紧油缸压力的传感器无法同时满足不同情形下的测量量程和精度的要求，如何针对该缺陷和不足进行改进，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种预紧油缸压力检测系统、超起装置及起重机，以解决现有技术中预紧油缸的压力检测方式无法同时适应两种不同情形的问题。

第一方面，本发明提供了一预紧油缸压力检测系统，所述预紧油缸压力检测系统包括第一压力传感器和第二压力传感器，所述第一压力传感器的精度大于第二压力传感器的精度，所述第二压力传感器的量程大于所述第一压力传感器的量程；所述预紧油缸的有杆腔通过油路选择性地接于所述第一压力传感器或者所述第二压力传感器。

进一步地，所述预紧油缸压力检测系统还包括第三压力传感器和第四压力传感器，所述第三压力传感器的精度大于第四压力传感器的精度，所述第四压力传感器的量程大于所述第三压力传感器的量程；所述预紧油缸的无杆腔通过油路选择性地接于所述第三压力传感器或者所述第四压力传感器。

进一步地，所述预紧油缸压力检测系统还包括第一油路、第二油路和换向阀；所述第一油路和所述第二油路的入油端分别与所述预紧油缸的有杆腔和无杆腔相通，所述换向阀设置于所述第一油路和所述第二油路的出油端与所述第一传感器、所述第二传感器、所述第三传感器和所述第四传感器之间；所述换向阀至少具有两种工作位置，在第一工作位置，所述第一油路和所述第二油路的出油端分别与所述第一压力传感器和所述第三压力传感器相通，在第二工作位置，所述第一油路和所述第二油路的出油端分别与所述第二压力传感器和所述第四压力传感器相通。

进一步地，预紧油缸压力检测系统还包括分别接于所述预紧油缸的有杆腔和无杆腔的第三油路和第四油路，所述第三油路和所述第四油路中的一个作为进油油路，另一个作为回油油路；所述第一油路和所述第二油路的入口端分别接于所述第三油路和所述第四油路。

进一步地，所述换向阀为中位机能为O型的三位四通阀或者为两位四通阀。

进一步地，所述换向阀为电磁阀或者液控阀。

进一步地，所述预紧油缸压力检测系统还包括分别接于所述预紧油缸的有杆腔和无杆腔的第三油路和第四油路，所述第三油路和所述第四油路中的一个作为进油油路，另一个作为回油油路；所述第一压力传感器和所述第二压力传感器分别通过第一开关阀和第二开关阀接于所述第三油路。

进一步地，所述预紧油缸压力检测系统还包括第三压力传感器和第四压力传感器，所述第三压力传感器的精度大于第四压力传感器的精度，所述第四压力传感器的量程大于所述第三压力传感器的量程；所述第三压力传感器和所述第四压力传感器分别通过第三开关阀和第四开关阀接于所述第四油路。

第二方面，本发明还提供了一种超起装置，所述超起装置设置有上述任一项所述的预紧油缸压力检测系统。

第三方面，本发明还提供了一种起重机，所述起重机设置有上述的超起装置。

本发明提供的预紧油缸压力检测系统为预紧油缸的无杆腔设置了两个压力传感器，其中一个压力传感器精度较高，能够适用于预紧过程中的油压测量，另一个压力传感器量程较大，能够适用于吊载过程的油压测量，在使用过程中，根据不同的情形，可使预紧油缸的无杆腔的油液通至第一压力传感器或者第二压力传感器，由于无杆腔的油液压力与张紧拉力（包括预紧拉力和吊载时的拉力）相对应，超起装置根据上述两个传感器的输出信号即可实时获得张紧拉力的大小，与现有技术相比，本发明的预紧油缸压力检测系统能够同时实现预紧过程和吊载过程中预紧油缸的实时压力检测。在一种更具体的方案中，本发明的预紧油缸压力检测系统还为预紧油缸的无杆腔设置了两个压力传感器，以测量预紧油缸的无杆腔在两种情形下的压力，这样使预紧油缸压力检测系统的压力测量更加全面，进而使超起装置能够获得精确的张紧拉力。

本发明提供的超起装置能够实时接收预紧油缸压力检测系统上传的压力信息，进而实时获得张紧拉力的大小，从而有效监控预紧过程和吊载过程，既有助于提高超起装置的控制精度，而且便于在发生异常时作出相应动作。

本发明提供的起重机设置有上述的超起装置，由于上述的超起装置具有上述技术效果，因此，该起重机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预紧油缸压力检测系统的原理示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种预紧油缸压力检测系统的原理示意图；

图3为本发明实施例三提供的一种预紧油缸压力检测系统的原理示意图；

图4为本发明实施例四提供的一种预紧油缸压力检测系统的原理示意图。

符号说明：

1主阀

2平衡阀

3预紧油缸

4换向阀

01第一油路

02第二油路

03第三油路

04第四油路

BP1第一压力传感器

BP2第二压力传感器

BP3第三压力传感器

BP4第四压力传感器

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。

下面将结合附图对本发明实施例作详细说明。

如图1所示，实施例一的预紧油缸压力检测系统主要包括第一油路01、第二油路02、换向阀4、第一压力传感器BP1、第二压力传感器BP2、第三压力传感器BP3和第四压力传感器BP4等。

其中，第一压力传感器BP1和第三压力传感器BP3为小量程高精度传感器，第二压力传感器BP2和第四压力传感器BP4为大量程传感器，具体而言，第一压力传感器BP1的精度大于第二压力传感器BP2的精度，第二压力传感器BP2的量程大于第一压力传感器BP1的量程，第三压力传感器BP3的精度大于第四压力传感器BP4的精度，第四压力传感器BP4的量程大于第三压力传感器BP3的量程。

第一油路01和第二油路02的入油端分别接于（连通于）预紧油缸3的有杆腔和无杆腔，第一油路01和第二油路02的出油端、第一压力传感器BP1、第二压力传感器BP2、第三压力传感器BP3和第四压力传感器BP4均接于换向阀4；换向阀4为中位节能为O型的三位四通阀，即在第一工作位置（图中所示为左位），第一油路01的出油端连通于第一压力传感器BP1，第二油路02的出油端连通于第三压力传感器BP3，在第二工作位置（图中所示为右位），第一油路01的出油端连通于第二压力传感器BP2，第二油路02的出油端连通于第四压力传感器BP4，在第三工作位置（中位），第一油路01和第二油路02的出油端、第一压力传感器BP1、第二压力传感器BP2、第三压力传感器BP3和第四压力传感器BP4各不相通；优选地，换向阀4为电磁阀，即可通过控制换向阀4的得电和失电状态使其工作在相应位置下。

另外，在本实施例中，预紧油缸3的有杆腔和无杆腔还分别通过第三油路03和第四油路04接于主阀1的两个工作油口，第三油路03和第四油路04中的一个为进油油路，另一个为回油油路，一般地，第三油路03和第四油路04上还设置有平衡阀2，在工作过程中，控制主阀1在相应的工作位置，油泵的输出压力油（图未示出）通过主阀1并经第三油路03（第四油路04）向有杆腔（无杆腔）进油，无杆腔（有杆腔）则经第四油路04（第三油路003）并通过主阀1向油箱回油，关于平衡阀2的原理及具体连接方式可参见现有技术的相关描述，兹不赘述。

下面结合具体场景说明一下上述预紧油缸压力检测系统的工作原理及操控过程：

在超起预紧过程中，通过预紧油缸3的活塞杆拉动超起卷扬，在这个过程中，控制换向阀4得电处于第一工作位置（左位），此时，小量程高精度的第一压力传感器BP1和第三压力传感器BP3分别测量预紧油缸3的有杆腔和无杆腔的压力，并输出相应的压力信息传送给超起装置，超起装置可根据该压力信息准确计算预紧油缸3在预紧过程中所受的拉力（即超起卷扬的预紧拉力），当该拉力到达最终的目标预紧力时，超起装置控制预紧油缸3停止拉动超起卷扬。

在吊载过程中，控制换向阀4得电处于第二工作位置（右位），此时，大量程的第二压力传感器BP2和第四压力传感器BP4分别测量预紧油缸3的有杆腔和无杆腔的压力，并输出相应的压力信息传送给超起装置，以便超起装置实时得出预紧油缸在吊载过程中所受的拉力，从而使超起装置可以根据该拉力的大小作出相应控制。

需要说明的是，根据预紧油缸3的有杆腔或者无杆腔与有杆腔的压力信息计算超起卷扬张紧拉力的过程为本领域技术人员所熟知，在此不再展开描述。

请参考图2，并结合图1所示，实施例二与实施例的主要不同之处在于，第一油路01和第二油路02的入油端分别接于第三油路03和第四油路04上，而并非直接接于预紧油缸3的有杆腔和无杆腔，实施例二中其他部分的说明以及实施例二的工作原理可参见实施例一的有关描述，兹不赘述。

需要说明的是，实施例二中，第一油路01的入油端也可以接于与预紧油缸3有杆腔连通的其他油路上，第二油路02的入油端也可以接于与预紧油缸3无杆腔连通的其他油路上。

需要说明的是，上述两个实施例中，换向阀4优选三位四通阀，在其他实施例中，也可以采用其他的换向阀，只要换向阀至少具有上述的第一工作位置和第二工作位置即可，例如，该换向阀也可以为两位两通阀；另外，换向阀4的换向控制也不局限于电磁驱动方式，也可以是液控方式或者手动控制等。

需要说明的是，上述各种实施例中，第一油路01和第二油路02的出油端通过一个换向阀与四个压力传感器连接，但在其他实施例中，第一油路01和第二油路02的出油端也可以通过第一换向阀接于第一压力传感器BP1和第三压力传感器BP3，相应地，第一油路01和第二油路02的出油端还通过第二换向阀接于第二压力传感器BP2和第二压力传感器BP4，其中，第一换向阀和第二换向阀均具有同时通和同时断两种工作状态；或者在其他实施例中，第一油路01的出油端通过第一三通阀接于第一压力传感器BP1和第二压力传感器BP2，第二油路02的出油端通过第二三通阀接于第三压力传感器BP3和第四压力传感器BP4，在工作过程中，通过控制上述两个三通阀的工作状态，也能实现本发明的相应功能。

请参考图3，在该实施例中，第一压力传感器BP1通过第一开关阀（图中未示出，仅虚线示意）接于第三油路03，第二压力传感器BP2通过第二开关阀（图中未示出，仅虚线示意）接于第三油路03，优选地，第一开关阀和第二开关阀均为电磁阀。

在超起预紧过程中，控制第一开关阀处于连通状态、第二开关阀处于断开状态，使第三油路03的压力油通至第一压力传感器BP1，进而由第一压力传感器BP1检测第三油路03的压力，该压力与预紧油缸3有杆腔中的压力一致，在吊载过程中，控制第一开关阀处于断开状态、第二开关阀处于连通状态，使第三油路03的压力油通至第二压力传感器BP2，进而由第二压力传感器BP2检测第三油路04的压力，该压力与预紧油缸3有杆腔中的压力一致。

需要说明的是，在实施例三中，第一压力传感器BP1也可以通过第一开关阀接于其他与预紧油缸3有杆腔相通的油路上，第二压力传感器BP2也可以通过第二开关阀接于其他与预紧油缸3无杆腔相通的油路上。

请参考图4，并结合图3所示，实施例四与实例三的主要不同之处在于，第三压力传感器BP3通过第三开关阀接于第四油路04上，第四压力传感器BP4通过第四开关阀接于第四油路04上。

在超起预紧过程中，控制第一开关阀、第三开关阀处于连通状态，第二开关阀、第四开关阀处于断开状态，使第三油路03的压力油通至第一压力传感器BP1，第四油路04的压力油通至第三压力传感器BP3，进而由第一压力传感器BP1检测第三油路03的压力，该压力与预紧油缸3有杆腔中的压力一致，由第三压力传感器BP3检测第四油路04的压力，该压力与预紧油缸3无杆腔中的压力一致，在吊载过程中，控制第一开关阀、第三开关阀处于断开状态，第二开关阀、第四开关阀处于连通状态，使第三油路03的压力油通至第二压力传感器BP2，第四油路04的压力油通至第四压力传感器BP4，进而由第二压力传感器BP2检测第三油路03的压力，由第四压力传感器BP4检测第四油路04的压力。

需要说明的是，第三压力传感器BP3也可以通过第三开关阀接于其他与预紧油缸3无杆腔相通的油路上，第四压力传感器BP4也可以通过第四开关阀接于其他与预紧油缸3无杆腔相通的油路上。

需要说明的是，上述两种实施例中，各个压力传感器分别通过对应的开关阀接于相应的油路上，但在其他实施例中，第一压力传感器BP1和第二压力传感器BP2可以通过第一三通阀接于第三油路03上，第三压力传感器BP3和第四压力传感器BP4可以通过第二三通阀接于第四油路04上，在工作过程中，通过控制上述两个三通阀的工作状态，也能实现本发明的相应功能。

综上，与现有技术相比，上述本发明各实施例的预紧油缸压力检测系统能够同时实现预紧过程和吊载过程中预紧油缸的实时压力检测。

本发明实施例还提供了一种超起装置，该超起装置能够实时接收预紧油缸压力检测系统上传的压力信息，进而实时获得（计算出）张紧拉力的大小，从而有效监控预紧过程和吊载过程，既有助于提高超起装置的控制精度，而且便于在发生异常时作出相应动作。

本发明实施例还提供了一种起重机，该起重机设置有上述的超起装置，由于上述的超起装置具有上述技术效果，因此，该起重机也应具备相应的技术效果，其相应部分的具体实施过程可参见前文有关描述，其他部分的具体实施例过程可参见现有技术的相关描述，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 (10)

1.一种预紧油缸压力检测系统，其特征在于：

所述预紧油缸压力检测系统包括第一压力传感器（BP1）和第二压力传感器（BP2），所述第一压力传感器（BP1）的精度大于第二压力传感器（BP2）的精度，所述第二压力传感器（BP2）的量程大于所述第一压力传感器（BP1）的量程；

所述预紧油缸（3）的有杆腔通过油路选择性地接于所述第一压力传感器（BP1）或者所述第二压力传感器（BP2）。

2.如权利要求1所述的预紧油缸压力检测系统，其特征在于：

所述预紧油缸压力检测系统还包括第三压力传感器（BP3）和第四压力传感器（BP4），所述第三压力传感器（BP3）的精度大于第四压力传感器（BP4）的精度，所述第四压力传感器（BP4）的量程大于所述第三压力传感器（BP3）的量程；

所述预紧油缸（3）的无杆腔通过油路选择性地接于所述第三压力传感器（BP3）或者所述第四压力传感器（BP4）。

3.如权利要求2所述的预紧油缸压力检测系统，其特征在于：

所述预紧油缸压力检测系统还包括第一油路（01）、第二油路（02）和换向阀（4）；

所述第一油路（01）和所述第二油路（02）的入油端分别与所述预紧油缸（3）的有杆腔和无杆腔相通，所述换向阀（4）设置于所述第一油路（01）和所述第二油路（02）的出油端与所述第一传感器（BP1）、所述第二传感器（BP2）、所述第三传感器（BP3）和所述第四传感器（BP4）之间；

所述换向阀（4）至少具有两种工作位置，在第一工作位置，所述第一油路（01）和所述第二油路（02）的出油端分别与所述第一压力传感器（BP1）和所述第三压力传感器（BP3）相通，在第二工作位置，所述第一油路（01）和所述第二油路（02）的出油端分别与所述第二压力传感器（BP2）和所述第四压力传感器相通（BP4）。

4.如权利要求3所述的预紧油缸压力检测系统，其特征在于：

预紧油缸压力检测系统还包括分别接于所述预紧油缸（3）的有杆腔和无杆腔的第三油路（03）和第四油路（04），所述第三油路（03）和所述第四油路（04）中的一个作为进油油路，另一个作为回油油路；

所述第一油路（01）和所述第二油路（02）的入口端分别接于所述第三油路（03）和所述第四油路（04）。

5.如权利要求3或4所述的预紧油缸压力检测系统，其特征在于：所述换向阀（4）为中位机能为O型的三位四通阀或者为两位四通阀。

6.如权利要求5所述的预紧油缸压力检测系统，其特征在于：所述换向阀（4）为电磁阀或者液控阀。

7.如权利要求1所述的预紧油缸压力检测系统，其特征在于：

所述预紧油缸压力检测系统还包括分别接于所述预紧油缸（3）的有杆腔和无杆腔的第三油路（03）和第四油路（04），所述第三油路（03）和所述第四油路（04）中的一个作为进油油路，另一个作为回油油路；

所述第一压力传感器（BP1）和所述第二压力传感器（BP2）分别通过第一开关阀和第二开关阀接于所述第三油路（03）。

8.如权利要求7所述的预紧油缸压力检测系统，其特征在于：

所述预紧油缸压力检测系统还包括第三压力传感器（BP3）和第四压力传感器（BP4），所述第三压力传感器（BP3）的精度大于第四压力传感器（BP4）的精度，所述第四压力传感器（BP4）的量程大于所述第三压力传感器（BP3）的量程；

所述第三压力传感器（BP3）和所述第四压力传感器（BP4）分别通过第三开关阀和第四开关阀接于所述第四油路（04）。

9.一种超起装置，其特征在于：所述超起装置设置有权利要求1至8任一项所述的预紧油缸压力检测系统。

10.一种起重机，其特征在于：所述起重机设置有权利要求9所述的超起装置。

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