CN102979772B - 油缸锁紧装置、双缸液控系统及起重设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种油缸锁紧装置、双缸液控系统及起重设备，油缸锁紧装置包括：液控单向阀（11）和平衡阀（12），所述液控单向阀（11）具有第一油口（V1）、第二油口（C1）和第一控制油口（X1），所述平衡阀（12）具有第三油口（V2）、第四油口（C2）和第二控制油口（X2），所述液控单向阀（11）的第一控制油口（X1）与所述平衡阀（12）的第三油口（V2）相通，所述平衡阀（12）的第二控制油口（X2）与所述液控单向阀（11）的第一油口（V1）相通。本发明能够提高双液压缸的运动同步性。

Description

油缸锁紧装置、双缸液控系统及起重设备

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种油缸锁紧装置、双缸液控系统及起重设备。

背景技术

随着大吨位起重机起重吨位的不断增大，其所设置的配重重量和数量也不断增加，因此也就自然选择双液压缸作为起重机提升配重的装置。双液压缸的使用可以提升配重的重量，并且能够确保平稳性。但是，双缸同时操作存在一个严重的问题，即双缸同时做同步起或落操作时，存在一定的同步误差，该误差的存在对液压缸影响非常严重，轻则导致液压缸缸筒和活塞杆变形，重则可导致严重的安全事故。故解决双缸同步问题是每个液压设计人员都面临的重要难题。

目前，起重机所使用的配重油缸可采用双平衡阀锁紧装置（液压回路如图1所示），以此来保证油缸在上升时具有较小的压力损失，而在下降时能够获得稳定的下降速度。从结构上看，该双平衡阀锁紧装置采用了双向平衡阀来对油缸的缸筒和活塞杆的运动速度进行节流控制，左右油缸的运动速度会受到节流作用的影响。由于左右平衡阀的节流作用难以不一致，就会降低左右油缸的运动同步性，而未能解决双缸同步的问题。

发明内容

本发明的目的是提出一种油缸锁紧装置、双缸液控系统及起重设备，能够提高双液压缸的运动同步性。

为实现上述目的，本发明提供了一种油缸锁紧装置，包括：液控单向阀（11）和平衡阀（12），所述液控单向阀（11）具有第一油口（V1）、第二油口（C1）和第一控制油口（X1），所述平衡阀（12）具有第三油口（V2）、第四油口（C2）和第二控制油口（X2），所述液控单向阀（11）的第一控制油口（X1）与所述平衡阀（12）的第三油口（V2）相通，所述平衡阀（12）的第二控制油口（X2）与所述液控单向阀（11）的第一油口（V1）相通。

为实现上述目的，本发明提供了一种双缸液控系统，包括与压力回路、回油回路建立系统回路的第五油口（A）和第六油口（B），其中，还包括：分流集流阀（4）和两个油缸锁紧装置（1），所述分流集流阀（4）具有第一分流口（C3）、第二分流口（C4）和集流口（V），所述集流口（V）与所述第五油口（A）相通，所述第一分流口（C3）和第二分流口（C4）分别与所述两个油缸锁紧装置（1）的第三油口（V2）相连，所述两个油缸锁紧装置（1）的第三油口（V2）均与所述第六油口（B）相通，所述两个油缸锁紧装置（1）的第二油口（C1）分别与双液压缸的低压腔相连，所述油缸锁紧装置（1）的第四油口（C2）分别与所述双液压缸的高压腔相连。

进一步的，所述双液压缸的高压腔为有杆腔，低压腔为无杆腔。

进一步的，在所述双液压缸的活塞杆起升的工作状态，液压油从所述第五油口（A）经由所述分流集流阀（4）流入所述两个油缸锁紧装置（1）的第三油口（V2），液压油通过所述第一控制油口（X1）解除所述液控单向阀（11）的单向限制，同时液压油经过所述平衡阀（12）流入所述双液压缸的有杆腔，推动活塞杆向上运动，挤压所述双液压缸的无杆腔中的液压油通过所述液控单向阀（11）流回到所述第六油口（B）。

进一步的，在所述双液压缸的活塞杆下落的工作状态，液压油从所述第六油口（B）流入所述两个油缸锁紧装置（1）的第一油口（V1），液压油通过所述平衡阀（12）的第二控制油口（X2）打开所述平衡阀（12），同时液压油经过所述液控单向阀（11）流入所述双液压缸的无杆腔，推动活塞杆向下运动，挤压所述双液压缸的有杆腔中的液压油通过所述平衡阀（12）分别流入所述分流集流阀（4）的第一分流口（C3）和第二分流口（C4），再通过所述集流口（V）流回第五油口（A）。

进一步的，所述双液压缸的高压腔为无杆腔，低压腔为有杆腔。

进一步的，在所述双液压缸的活塞杆起升的工作状态，液压油从所述第五油口（A）经由所述分流集流阀（4）流入所述两个油缸锁紧装置（1）的第三油口（V2），液压油通过所述第一控制油口（X1）解除所述液控单向阀（11）的单向限制，同时液压油经过所述平衡阀（12）流入所述双液压缸的无杆腔，推动活塞杆向上运动，挤压所述双液压缸的有杆腔中的液压油通过所述液控单向阀（11）流回到所述第六油口（B）。

进一步的，在所述双液压缸的活塞杆下落的工作状态，液压油从所述第六油口（B）流入所述两个油缸锁紧装置（1）的第一油口（V1），液压油通过所述平衡阀（12）的第二控制油口（X2）打开所述平衡阀（12），同时液压油经过所述液控单向阀（11）流入所述双液压缸的有杆腔，推动活塞杆向下运动，挤压所述双液压缸的无杆腔中的液压油通过所述平衡阀（12）分别流入所述分流集流阀（4）的第一分流口（C3）和第二分流口（C4），再通过所述集流口（V）流回第五油口（A）。

基于上述技术方案，本发明的油缸锁紧装置中平衡阀的两个油口分别与液压缸的高压腔和分流集流阀相连，从而使双液压缸做下落动作时，高压腔的液压油通过平衡阀汇合于分流集流阀，而分流集流阀可以使双液压缸的高压腔内的液压油彼此贯通，平衡压力，进而提升双液压缸的同步精度；油缸锁紧装置中的液控单向阀与液压缸的低压腔相连，从而在双液压缸做起升动作时，液压油通过分流集流阀和平衡阀中的单向阀流入双液压缸的高压腔，而低压腔的液压油通过液控单向阀回油，这样就使得无论是进油还是回油均没有节流损失，避免了节流不一致导致的双缸不同步，提高了同步精度。

根据液压缸的摆放和固定方式，在一个具体实施例中，双液压缸的高压腔可以是有杆腔，低压腔为无杆腔，而在另一具体实施例中，双液压缸的高压腔是无杆腔，低压腔为有杆腔。

为实现上述目的，本发明还提供了一种起重设备，包括配重、用来提升所述配重的第一液压油缸（2，5）和第二液压油缸（3，6），其中还包括前述的双缸液控系统，所述双缸液控系统中的油缸锁紧装置（1）的的第二油口（C1）分别与所述第一液压油缸（2，5）和第二液压油缸（3，6）的低压腔相连，所述油缸锁紧装置（1）的第四油口（C2）分别与所述第一液压油缸（2，5）和第二液压油缸（3，6）的高压腔相连。

基于上述技术方案，本发明的起重设备由于采用了前述的双缸液控系统，使得用来提升配重的第一液压油缸和第二液压油缸能够具有较高的同步运动性能，避免因同步误差导致的设备损坏或安全事故。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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为现有的采用双平衡锁紧装置的配重油缸的液压回路示意图。

图2为本发明双缸液控系统的一实施例的液压回路示意图。

图3为本发明双缸液控系统的另一实施例的液压回路示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

如图2所示，为本发明双缸液控系统的一实施例的液压回路示意图。在本实施例中，双缸液控系统包括两个油缸锁紧装置1和分流集流阀4，分流集流阀4具有第一分流口C3、第二分流口C4和集流口V。任一个油缸锁紧装置1都包括液控单向阀11和平衡阀12。液控单向阀11具有第一油口V1、第二油口C1和第一控制油口X1，其中在第一控制油口X1没有通压力油时，液控单向阀11作为从第一油口V1到第二油口C1的单向阀允许液压油单向流过，而当第一控制油口X1通有压力油时，液控单向阀11则完全打开，允许液压油双向流通。

平衡阀12由并联的单向阀和先导溢流阀组成，具有第三油口V2、第四油口C2和第二控制油口X2，其中在第二控制油口X2未通压力油时，先导溢流阀关闭，从第三油口V2到第四油口C2的方向，液压油可以通过单向阀流通，而在相反方向，则液压油无法流过平衡阀12。在第二控制油口X2通有压力油时，液压油的压力大小可以改变先导溢流阀的开度，以达到节流的效果。

在本实施例的油缸锁紧装置中，液控单向阀11的第一控制油口X1与平衡阀12的第三油口V2相通，平衡阀12的第二控制油口X2与液控单向阀11的第一油口V1相通。

在图2所示的双缸液控系统实施例中，还包括与压力回路、回油回路建立系统回路的第五油口A和第六油口B，可根据实际需要切换。如果第五油口A与压力回路连通，以及第六油口B与回油回路连通，则双液压缸执行活塞杆伸出动作，如果第五油口A与回油回路连通，以及第六油口B与压力回路连通，则双液压缸执行活塞杆缩回动作。为简化图示，图中并未示出切换第五油口A、第六油口B与压力回路、回油回路的连通关系的相关控制回路，而本领域技术人员可以基于现有技术实现，因此此处不再赘述。

图2中，集流口V与第五油口A相通，第一分流口C3和第二分流口C4分别与两个油缸锁紧装置1的第三油口V2相连，两个油缸锁紧装置1的第三油口V2均与第六油口B相通，两个油缸锁紧装置1的第二油口C1分别与第一液压缸2和第二液压缸3的低压腔相连，油缸锁紧装置1的第四油口C2分别与第一液压缸2和第二液压缸3的高压腔相连。

在本实施例中，第一液压缸2和第二液压缸3均设置为缸体在上，活塞杆在下，而活塞杆上挂接重物，因此在工作时，需要向在下的有杆腔通入压力油，以推动活塞向上运动，带动挂接的重物提升高度，在使重物下落的过程中，需要向在上的无杆腔内通入压力油，以推动活塞向下运动，带动挂接的重物下降高度，而活塞杆受到重物向下的拉力，因此在有杆腔内的压力要高于无杆腔内的压力。

本实施例的具体工作过程如下：在双液压缸的活塞杆起升的工作状态，液压油从第五油口A经由分流集流阀4流入两个油缸锁紧装置1的第三油口V2，液压油通过第一控制油口X1解除液控单向阀11的单向限制，同时液压油经过两个油缸锁紧装置1中的平衡阀12分别流入第一液压缸2和第二液压缸3的有杆腔，推动活塞杆向上运动，挤压第一液压缸2和第二液压缸3的无杆腔中的液压油通过液控单向阀11流回到第六油口B。

在活塞杆带动重物上升的状态时，进回油均仅通过单向阀，因此没有节流损失，也就避免了节流不一致导致的双缸不同步，提高了同步精度。

在双液压缸的活塞杆下落的工作状态，液压油从第六油口B流入两个油缸锁紧装置1的第一油口V1，液压油通过平衡阀12的第二控制油口X2打开平衡阀12，同时液压油经过液控单向阀11流入第一液压缸2和第二液压缸3的无杆腔，推动活塞杆向下运动，挤压第一液压缸2和第二液压缸3的有杆腔中的液压油通过平衡阀12分别流入分流集流阀4的第一分流口C3和第二分流口C4，再通过集流口V流回第五油口A。

由于重物被挂接在活塞杆上，液压缸缸体本身受到的外力较小，而受到重物自身重力给活塞杆带来向下的拉力，使得活塞杆的运动速度和同步性需要进行控制，以保持稳定性。平衡阀12可以对有杆腔流出的液压油进行节流，如果运动速度过快，第一油口V1处的压力降低，通过第二控制油口X2使得平衡阀的开度减小，从而降低液压油的流量，达到稳定速度的作用，同时两个液压油缸经过平衡阀流出的液压油会汇合到分流集流阀4，分流集流阀4可以使两个液压油缸的有杆腔内的液压油彼此贯通，压力相等，从而提升双液压缸的同步精度。

如图3所示，为本发明双缸液控系统的另一实施例的液压回路示意图。与上一实施例相比，本实施例的第一液压缸5和第二液压缸6的高压腔为无杆腔，低压腔为有杆腔，这里的高压和低压是一个液压缸自身的两个腔之间比较的相对高低，而并非具体的限制。双缸液控系统中的两个油缸锁紧装置1的第二油口C1分别与第一液压缸5和第二液压缸6的有杆腔相连，第四油口C2分别与第一液压缸5和第二液压缸6的无杆腔相连。

在本实施例中，第一液压缸5和第二液压缸6均设置为缸体在下，活塞杆在上，而活塞杆上支撑重物，因此在工作时，需要向在下的无杆腔通入压力油，以推动活塞向上运动，带动支撑的重物提升高度，在使重物下落的过程中，需要向在上的有杆腔内通入压力油，以推动活塞向下运动，带动支撑的重物下降高度，而活塞杆受到重物向下的压力，因此在无杆腔内的压力要高于有杆腔内的压力。

本实施例的具体工作过程如下：在双液压缸的活塞杆起升的工作状态，液压油从第五油口A经由分流集流阀4流入两个油缸锁紧装置1的第三油口V2，液压油通过第一控制油口X1解除液控单向阀11的单向限制，同时液压油经过平衡阀12流入第一液压缸5和第二液压缸6的无杆腔，推动活塞杆向上运动，挤压第一液压缸5和第二液压缸6的有杆腔中的液压油通过液控单向阀11流回到第六油口B。

在双液压缸的活塞杆下落的工作状态，液压油从第六油口B流入两个油缸锁紧装置1的第一油口V1，液压油通过平衡阀12的第二控制油口X2打开平衡阀12，同时液压油经过液控单向阀11流入第一液压缸5和第二液压缸6的有杆腔，推动活塞杆向下运动，挤压第一液压缸5和第二液压缸6的无杆腔中的液压油通过平衡阀12分别流入分流集流阀4的第一分流口C3和第二分流口C4，再通过集流口V流回第五油口A。

本实施例的具体效果与上一实施例近似，这里就不再赘述了。

上面介绍了本发明的油缸锁紧装置及双缸液控系统的几个实施例，这些实施例适用于各种需要双液压缸来提升重物的工程机械设备，尤其适合应用在起重设备中。在本发明的起重设备中，包括配重、用来提升所述配重的第一液压油缸2（或5）和第二液压油缸3（或6），根据双液压油缸的布置方式，配重可以挂接或支撑在活塞杆上，起重设备还包括前面介绍的双缸液控系统，双缸液控系统中的油缸锁紧装置1的的第二油口C1分别与第一液压油缸2（或5）和第二液压油缸3（或6）的低压腔相连，油缸锁紧装置1的第四油口C2分别与第一液压油缸2（或5）和第二液压油缸3（或6）的高压腔相连。

起重设备由于采用了前述的双缸液控系统，使得用来提升配重的第一液压油缸和第二液压油缸能够具有较高的同步运动性能，避免因同步误差导致的设备损坏或安全事故。而且相比于现有的双平衡锁紧装置的配重油缸，由于液控单向阀的成本较低，因此无论是起重设备所采用的油缸锁紧装置还是双缸液控系统都具有较高的性价比。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种双缸液控系统，包括与压力回路、回油回路建立系统回路的第五油口(A)和第六油口(B)，其特征在于，还包括：分流集流阀(4)和两个油缸锁紧装置(1)，所述油缸锁紧装置(1)包括液控单向阀(11)和平衡阀(12)，所述液控单向阀(11)具有第一油口(V1)、第二油口(C1)和第一控制油口(X1)，所述平衡阀(12)具有第三油口(V2)、第四油口(C2)和第二控制油口(X2)，所述液控单向阀(11)的第一控制油口(X1)与所述平衡阀(12)的第三油口(V2)相通，所述平衡阀(12)的第二控制油口(X2)与所述液控单向阀(11)的第一油口(V1)相通，所述分流集流阀(4)具有第一分流口(C3)、第二分流口(C4)和集流口(V)，所述集流口(V)与所述第五油口(A)相通，所述第一分流口(C3)和第二分流口(C4)分别与所述两个油缸锁紧装置(1)的第三油口(V2)相连，所述两个油缸锁紧装置(1)的第三油口(V2)均与所述第六油口(B)相通，所述两个油缸锁紧装置(1)的第二油口(C1)分别与双液压缸的低压腔相连，所述油缸锁紧装置(1)的第四油口(C2)分别与所述双液压缸的高压腔相连。

2.根据权利要求1所述的双缸液控系统，其特征在于，所述双液压缸的高压腔为有杆腔，低压腔为无杆腔。

3.根据权利要求2所述的双缸液控系统，其特征在于，在所述双液压缸的活塞杆起升的工作状态，液压油从所述第五油口(A)经由所述分流集流阀(4)流入所述两个油缸锁紧装置(1)的第三油口(V2)，液压油通过所述第一控制油口(X1)解除所述液控单向阀(11)的单向限制，同时液压油经过所述平衡阀(12)流入所述双液压缸的有杆腔，推动活塞杆向上运动，挤压所述双液压缸的无杆腔中的液压油通过所述液控单向阀(11)流回到所述第六油口(B)。

4.根据权利要求2所述的双缸液控系统，其特征在于，在所述双液压缸的活塞杆下落的工作状态，液压油从所述第六油口(B)流入所述两个油缸锁紧装置(1)的第一油口(V1)，液压油通过所述平衡阀(12)的第二控制油口(X2)打开所述平衡阀(12)，同时液压油经过所述液控单向阀(11)流入所述双液压缸的无杆腔，推动活塞杆向下运动，挤压所述双液压缸的有杆腔中的液压油通过所述平衡阀(12)分别流入所述分流集流阀(4)的第一分流口(C3)和第二分流口(C4)，再通过所述集流口(V)流回第五油口(A)。

5.根据权利要求1所述的双缸液控系统，其特征在于，所述双液压缸的高压腔为无杆腔，低压腔为有杆腔。

6.根据权利要求5所述的双缸液控系统，其特征在于，在所述双液压缸的活塞杆起升的工作状态，液压油从所述第五油口(A)经由所述分流集流阀(4)流入所述两个油缸锁紧装置(1)的第三油口(V2)，液压油通过所述第一控制油口(X1)解除所述液控单向阀(11)的单向限制，同时液压油经过所述平衡阀(12)流入所述双液压缸的无杆腔，推动活塞杆向上运动，挤压所述双液压缸的有杆腔中的液压油通过所述液控单向阀(11)流回到所述第六油口(B)。

7.根据权利要求5所述的双缸液控系统，其特征在于，在所述双液压缸的活塞杆下落的工作状态，液压油从所述第六油口(B)流入所述两个油缸锁紧装置(1)的第一油口(V1)，液压油通过所述平衡阀(12)的第二控制油口(X2)打开所述平衡阀(12)，同时液压油经过所述液控单向阀(11)流入所述双液压缸的有杆腔，推动活塞杆向下运动，挤压所述双液压缸的无杆腔中的液压油通过所述平衡阀(12)分别流入所述分流集流阀(4)的第一分流口(C3)和第二分流口(C4)，再通过所述集流口(V)流回第五油口(A)。

8.一种起重设备，包括配重、用来提升所述配重的第一液压油缸(2，5)和第二液压油缸(3，6)，其特征在于，还包括权利要求1～7任一所述的双缸液控系统，所述双缸液控系统中的油缸锁紧装置(1)的的第二油口(C1)分别与所述第一液压油缸(2，5)和第二液压油缸(3，6)的低压腔相连，所述油缸锁紧装置(1)的第四油口(C2)分别与所述第一液压油缸(2，5)和第二液压油缸(3，6)的高压腔相连。