CN102979775A - 工程机械的液控操作系统和工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种工程机械的液控操作系统，包括设置在先导油路上的先导控制阀（1）和操作手柄（2），所述操作手柄（2）用于控制所述工程机械作业，所述先导控制阀（1）和所述操作手柄（2）之间设置有能够降低或维持先导油压力的减压阀组（3），以可选择地限制或维持所述工程机械的作业速度。本发明还公开了一种使用该液控操作系统的工程机械。由于设置在先导控制阀和操作手柄之间的减压阀组能够可选择地降低或维持先导油的压力，因此在能够保证在超载工况时，能够通过降低先导油的压力而实现作业限速，而在正常工况中则能够维持先导油的压力，而不影响作业的速度。

Description

工程机械的液控操作系统和工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械的液控操作系统，具体地，涉及一种工程机械的液控操作系统和使用该液控操作系统的工程机械。

背景技术

目前的工程机械的操作方式包括根据主要工作原理可分为电控式和液控式，其中，液控式操作方式主要是通过控制相应控制阀的先导油来实现相应执行机构的作业。例如在采用液控式操作方式的起重机中，先导油源经先导控制阀向操作手柄供油，并通过操作手柄控制比例阀片的开度，以相应地控制变幅、伸缩、卷扬机构的动作，从而实现起重机相应的作业。

目前在很多国家中，均要求工程机械在超载工况作业时能够限制作业速度以保证作业安全，例如，要求起重机在超载10%以内，即载荷100%-110%时，要求起重机的变幅，伸缩，卷扬的最大速度降低为正常速度的一定比例，如50%或25%。当载荷大于110%时，即载荷超过最大载荷要求时，才会由先导控制阀内部卸荷，此时无压力油提供给操作手柄，从而限制起重机的危险方向动作。

对于上述超载工况中的作业限速，电控式的操作系统可通过控制比例电磁铁的电流大小来实现作业限速，但目前在液控操作式起重机无法实现该功能。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种工程机械的液控操作系统，该液控操作系统能够在工程机械的超载工况时，对工程机械的作业进行限速，并且在正常工程中不会影响工程机械的作业速度。

本发明的另一个目的是提供一种工程机械，该工程机械使用本发明提供的工程机械的液控操作系统。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种工程机械的液控操作系统，包括设置在先导油路上的先导控制阀和操作手柄，所述操作手柄用于控制所述工程机械作业，其中，所述先导控制阀和所述操作手柄之间设置有能够降低或维持先导油压力的减压阀组，以可选择地限制或维持所述工程机械的作业速度。

优选地，所述减压阀组包括主进油口和主出油口以及减压阀和换向阀，所述主进油口与所述换向阀连通，并且该换向阀的工作油口与所述主出油口之间连接有第一油路和第二油路，所述减压阀串接在所述第一油路上以用于对流经所述第一油路的先导油减压，所述第二油路连通所述换向阀和所述主出油口，其中，所述换向阀能够控制所述先导油可选择地通过所述第一油路或所述第二油路流向所述主出油口。

优选地，在所述减压阀的出油口一侧的所述第一油路上串接有不设弹簧的第一单向阀，该第一单向阀允许所述先导油从所述减压阀流向所述主出油口。

优选地，所述减压阀为设定压力可调的定压减压阀。

优选地，所述减压阀组包括主泄油口，所述减压阀的外泄油口与所述主泄油口连通。

优选地，所述换向阀为二位三通电磁换向阀，该二位三通电磁换向阀的两个工作油口分别与所述第一油路和所述第二油路连通。

优选地，所述减压阀组包括主泄油口，并且所述换向阀为二位四通电磁换向阀，该二位四通电磁换向阀的两个工作油口分别与所述第一油路和所述第二油路连通，并且所述二位四通电磁换向阀的回油口与所述主泄油口连通，并且所述第二油路上串接有不设弹簧的第二单向阀，该第二单向阀允许所述先导油从所述换向阀流向所述主出油口。

优选地，所述减压阀组为集成为一体的插装阀块结构。

根据本发明的另一方面，提供一种工程机械，该工程机械包括液控操作系统，其中，所述液控操作系统为本发明提供的液控操作系统。

优选地，所述工程机械为起重机。

通过上述技术方案，由于设置在先导控制阀和操作手柄之间的减压阀组能够可选择地降低或维持先导油的压力，因此在能够保证在超载工况时，能够通过降低先导油的压力而实现作业限速，而在正常工况中则能够维持先导油的压力，而不影响作业的速度。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明第一实施方式提供的液控操作系统的结构原理图；

图2是本发明第二实施方式提供的液控操作系统的结构原理图。

附图标记说明

1            先导控制阀        2         操作手柄

3            减压阀组          31        减压阀

32           换向阀            33        第一单向阀

34           第二单向阀

A            主进油口          B         主出油口

T    主泄油口

a    第一油路        b        第二油路

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

首先需要说明的是，本发明涉及液压领域中的液控操作领域，其中本领域技术人员能够理解的是，所提及的第一油路a和第二油路b等“油路”可以是通过部件之间的管路实现，也可以通过部件内部的流道实现等，本发明对此不做限制。

如图1和图2所示，本发明提供一种工程机械的液控操作系统以及一种能够应用在该液控操作系统中的减压阀组，需要说明的是，下面将以本发明提供的优选为起重机的工程机械为例，介绍本发明提供的液控操作系统和减压阀组，其中，该减压阀组可以用于其他未提及的领域中以对油压进行可选择地控制，对于其应用领域，本发明不做限制，

其中，本发明提供的液控操作系统包括设置在先导油路上的先导控制阀1和操作手柄2，操作手柄2用于通过控制先导油来控制工程机械作业，例如控制起重机的变幅油缸变幅、伸缩油缸伸缩或卷扬马达转动等作业。为了实现本发明的目的，在本发明中，先导控制阀1和操作手柄2之间设置有能够降低或维持先导油压力的减压阀组3，以可选择地限制或维持工程机械的作业速度。

通过上述技术方案，由于位于先导控制阀1和操作手柄2之间的减压阀组3能够可选择地降低或维持先导油的压力，因此在工程机械处于超载工程时，可通过该减压阀组3降低先导油的压力，从而与实现工程机械的作业执行机构相关的控制阀的阀口开度变小，以降低通过该控制阀的工作油的流量，从而在工作油的压力一定的情况下，将相应的作业执行机构（变幅油缸、伸缩油缸或卷扬马达等）的作业速度降低的指定值，使得操作安全。另外在工程机械处于正常工况时，由于该减压阀组3能够维持先导油的压力，从而能够维持工程机械以相应的速度工作而不对其进行影响，避免了由于增加减压阀而造成的对工程机械正常作业的影响。即，本发明的构思在于通过本发明提供的减压阀组只在超载工况时对作业速度进行限制，而不会影响正常工程的作业速度，因此使得使用该液控操作系统的工程机械的安全性、实用性大大增强。

基于此目的，本发明提供一种能够可选择地调节或维持油液压力的减压阀组，如图2所示，该减压阀组3包括主进油口A和主出油口B，以及减压阀31和换向阀32，主进油口A与换向阀32连通，并且该换向阀32的工作油口与主出油口B之间连接有第一油路a和第二油路b，减压阀31串接在第一油路a上以用于对流经第一油路a的先导油减压，第二油路b连通换向阀32和主出油口B，其中，换向阀32能够控制先导油可选择地通过第一油路a或第二油路b流向主出油口B。即，先导油在通过主进油口A后会在换向阀32切换下可选择地进入或不进入减压阀31所在的第一油路a，从而能够实现可选择地调节或维持先导油的压力。

在本发明提供的减压阀组中，为了避免减压阀组在正常工况下对第一油路a中的先导油造成不必要的影响，优选地，需要在减压阀31的出油口一侧的第一油路a上串接有不设弹簧的第一单向阀33，该第一单向阀33允许先导油从减压阀31流向主出油口B。因此，当先导油经过第二油路b流向主出油口B时，不会通过第一油路a而流向减压阀31，以免对正常工况的先导油造成影响。另外，需要指出的是，之所以选择不设弹簧的单向阀，是为了避免在超载工况时，即先导油经过减压阀31流向主出油口B的过程中对先导油建立背压，该先导油能够直接通过该单向阀而不需克服弹簧的压力，从而避免进一步降低先导油的压力。

此外，减压阀的种类有多种。在本发明如图所示的优选实施方式中，减压阀31优选为设定压力可调的定压减压阀，即定压阀，该定压阀的设定油路可通过调节弹簧的弹性系数等参数得到。并且由于该定压阀的设定压力可调，可适应各种不同限速的要求。对于减压阀31的设定压力与作业速度的关系可通过本领域技术人员通过一定量的试验得到，本发明对此不做赘述。

另外，该减压阀优选为外泄形式的减压阀，而本发明提供的减压阀组包括主泄油口T，该减压阀31的外泄油口与主泄油口T连通以单独向油箱泄油。此外，为了方便安装和操作该减压阀组，优选地，该减压阀组为集成为一体的插装阀块结构，因此方便该减压阀组的安装和操作。

在本发明提供的减压阀组的操作中，可将换向阀2设置为电磁阀，并通过控制电磁铁的得失电控制换向。其中能够实现该换向阀2的功能的实施方式有多种，为了方便说明本发明，在此只介绍其中的两种优选实施方式，该两种优选实施方式只用于说明本发明，并不用于限制本发明。下面结合图1和图2分别详细介绍这两种优选实施方式在实际工作中的工作原理。

如图1所示，在第一实施方式中，换向阀2为二位三通电磁换向阀，该二位三通电磁换向阀的两个工作油口分别与第一油路a和第二油路b连通，并且进油口与主进油口A连通。因此首先先导控制阀1控制先导油路中的先导油进入减压阀组的主进油口A，在正常工况下，换向阀的电磁铁失电，在该失电工作位时，此时通过该主进油口A的先导油进入换向阀2的进油口并能够进入第二油路b中，因此能够通过第二油路b流向主出油口B，由于此时与第一油路a连接的换向阀工作油口截止，以及第一单向阀33的存在，使得在正常工作下，减压阀31不会影响通过减压阀组的到先导油的压力，即可以维持工程机械的作业速度。然后在超载工况时，换向阀的电磁铁得电，即换向阀切换的得电工作位，此时进入主进油口A的先导油能够进入第一油路a中，从而由减压阀31实现压力调节，即能够实现先导油路的压力减低。经过减压阀31进行压力调节后的先导油能够进入不设弹簧的第一单向阀33并流向主出油口B。从而在操作手柄2的控制下，能够实现作业执行机构的速度限制。此时由于与第二油路b连通的换向阀工作油口截止，因此这时第二油路b也不会影响先导油的压力。

如图2所示，在本发明的第二实施方式中，换向阀2为二位四通电磁换向阀，该二位四通电磁换向阀的两个工作油口分别与第一油路a和第二油路b连通，并且二位四通电磁换向阀的回油口与主泄油口T连通，并且第二油路b上串接有不设弹簧的第二单向阀34，该第二单向阀34允许先导油从换向阀32流向主出油口B。

因此，首先先导控制阀1控制先导油路中的先导油进入减压阀组的主进油口A，在正常工况下，换向阀的电磁铁失电，在该失电工作位时，此时通过该主进油口A的先导油进入换向阀2的进油口并能够进入第二油路b中，因此能够通过第二油路b上不设弹簧的第二单向阀34流向主出油口B，由于此时与第一油路a连接的换向阀工作油口与回油口连通，以及第一单向阀33的存在，使得在正常工作下，减压阀31不会影响通过减压阀组的到先导油的压力，即可以维持工程机械的作业速度。然后在超载工况时，换向阀的电磁铁得电，即换向阀切换的得电工作位，此时进入主进油口A的先导油能够进入第一油路a中，从而由减压阀31实现压力调节，即能够实现先导油路的压力减低。经过减压阀31进行压力调节后的先导油能够进入不设弹簧的第一单向阀33并流向主出油口B。从而在操作手柄2的控制下，能够实现作业执行机构的速度限制。与第一实施方式不同的是，此时由于与第二油路b连通的换向阀工作油口与回油口连通，因此第一油路a中的先导油会产生通过第二油路b回油的趋势，这时设置在第二油路b上的第二单向阀34则起到截止作用，使得先导油不会通过第二油路b回油，因此这时第二油路b同样不会影响先导油的压力。

综上，以本发明提供的减压阀组为基础的本发明提供的液控操作系统能够实现对先导油可选择地控制，即能够实现在超载工况下对作业速度的调节，又能够在正常工况下维持作业速度不变，即不影响正常工况的作用速度，因此，本发明提供的液控操作系统、减压阀组以及使用该液控控制系统的起重机等工程机械均具有较高的实用性和推广价值。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种工程机械的液控操作系统，包括设置在先导油路上的先导控制阀（1）和操作手柄（2），所述操作手柄（2）用于控制所述工程机械作业，其特征在于，所述先导控制阀（1）和所述操作手柄（2）之间设置有能够降低或维持先导油压力的减压阀组（3），以可选择地限制或维持所述工程机械的作业速度。

2.根据权利要求1所述的工程机械的液控操作系统，其特征在于，所述减压阀组（3）包括主进油口（A）和主出油口（B）以及减压阀（31）和换向阀（32），所述主进油口（A）与所述换向阀（32）连通，并且该换向阀（32）的工作油口与所述主出油口（B）之间连接有第一油路（a）和第二油路（b），所述减压阀（31）串接在所述第一油路（a）上以用于对流经所述第一油路（a）的先导油减压，所述第二油路（b）连通所述换向阀（32）和所述主出油口（B），其中，所述换向阀（32）能够控制所述先导油可选择地通过所述第一油路（a）或所述第二油路（b）流向所述主出油口（B）。

3.根据权利要求2所述的工程机械的液控操作系统，其特征在于，在所述减压阀（31）的出油口一侧的所述第一油路（a）上串接有不设弹簧的第一单向阀（33），该第一单向阀（33）允许所述先导油从所述减压阀（31）流向所述主出油口（B）。

4.根据权利要求2所述的工程机械的液控操作系统，其特征在于，所述减压阀（31）为设定压力可调的定压减压阀。

5.根据权利要求2所述的工程机械的液控操作系统，其特征在于，所述减压阀组包括主泄油口（T），所述减压阀（31）的外泄油口与所述主泄油口（T）连通。

6.根据权利要求2-5中任意一项所述的工程机械的液控操作系统，其特征在于，所述换向阀（2）为二位三通电磁换向阀，该二位三通电磁换向阀的两个工作油口分别与所述第一油路（a）和所述第二油路（b）连通。

7.根据权利要求2-4中任意一项所述的工程机械的液控操作系统，其特征在于，所述减压阀组包括主泄油口（T），并且所述换向阀（2）为二位四通电磁换向阀，该二位四通电磁换向阀的两个工作油口分别与所述第一油路（a）和所述第二油路（b）连通，并且所述二位四通电磁换向阀的回油口与所述主泄油口（T）连通，并且所述第二油路（b）上串接有不设弹簧的第二单向阀（34），该第二单向阀（34）允许所述先导油从所述换向阀（32）流向所述主出油口（B）。

8.根据权利要求2-5中任意一项所述的工程机械的液控操作系统，其特征在于，所述减压阀组为集成为一体的插装阀块结构。

9.一种工程机械，该工程机械包括液控操作系统，其特征在于，所述液控操作系统为权利要求1-8中任意一项所述的工程机械的液控操作系统。

10.根据权利要求9所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械为起重机。

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