CN102992195B - 配重挂接控制装置、液控系统及流动式起重机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种配重挂接控制装置、液控系统及流动式起重机，配重挂接控制装置包括遥控盒控制阀，遥控盒控制阀包括阻尼调速结构和回转先导控制结构；阀体具有：第一阀体进油口，与阻尼调速结构和回转先导控制结构的进油口相通；第一阀体回油口，与回转先导控制结构的回油口相通；第一阀体出油口，与阻尼调速结构的出油口相通；第二阀体出油口和第三阀体出油口，分别与回转先导控制结构的两个出油口相通。本发明通过阻尼调速结构来调节回转系统的回转速度，解决了长期以来液控系统无法采用开关量控制回转微动性的问题；利用回转先导控制结构来降低系统的延迟，方便用户操作，且可以避免由于延迟而导致的事故发生。

Description

配重挂接控制装置、液控系统及流动式起重机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种配重挂接控制装置、液控系统及流动式起重机。

背景技术

为提高中小位吨起重机的起重性能，尤其是提升中长臂工况的起重能力，在中小吨位起重机上引用了大吨位起重机的组合式配重挂接技术。组合式配重挂接技术是相对于固定式配重来说的，组合式配重由独立的几块配重体组成，在组合成不同的重量时，厚度各不相同，每一种组合都需要相对定位、固定，以保证配重安全可靠地使用，进而发挥在大幅度起重臂下的吊重性能。因此，在进行起重作业前，需要根据起重作业要求选择不同的配重组合。

为方便配重的挂接，目前设计了由遥控盒在后方控制转台的回转和控制配重的起落的方式。这一控制方法在大吨位起重机上已经实现，因为大吨位产品普遍采用电比例控制的方法，控制精度高，通过控制电流的大小可以无级实现转台回转控制。而中小吨位产品普遍采用的是液控系统，遥控盒通过开关量控制一个恒定压力，此恒定压力用于推动回转控制阀的阀杆换向，进而实现回转动作。

现有的一种液控平台起重机采用开关量控制恒定压力的方法来实现遥控盒对转台的控制方案的液压原理图、电气原理图以及遥控盒操作示意图分别由图1-3示出。在该方案中，当需要使用遥控盒6进行回转和配重挂接的时候，闭合开关S1，使电磁阀Y1及Y2得电，此时推动回转控制阀阀杆换向的压力由第三阀块3中的减压阀提供，换向压力的大小由减压阀设定，不同的设定压力对应阀杆不同的开度，也就对应的不同的回转速度。

遥控盒6中回转开关S2向左或向右扳动，第三阀块3中的电磁阀Y6a或Y6b得电，控制回转系统4左转或右转。当进行配重起落控制时，将遥控盒6中配重升降开关S3向左或向右扳动，第一阀块1的电磁阀Y5得电，第二阀块2的电磁阀Y3或Y4得电。Y5得电后第一阀块1切断进入回转的液压油，使得液压油进入配重控制油路。电磁阀Y3得电控制配重油缸5上升，电磁阀Y4得电控制配重油缸5下降。

在以上方案中，由于开关量控制的恒定压力受温度、制造精度、发动机转速以及齿轮泵脉动影响较大，不能保证压力恒定，存在较大的压力偏差；而对于中小吨位产品来说，回转控制系统又多为阀杆节流调速，流量增益大，在控制压力出现偏差的时候，回转动作或者时有时无，或者回转速度过快，使得这种控制方法实际应用的性能较差。

发明内容

本发明的目的是提出一种配重挂接控制装置、液控系统及流动式起重机，能够解决液控系统无法采用开关量控制回转微动性的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种配重挂接控制装置，包括遥控盒控制阀，所述遥控盒控制阀包括：利用并联的多个阻尼的通断对输出的油液流量进行调节的阻尼调速结构和向回转系统提供先导控制压力油液的回转先导控制结构；且所述遥控盒控制阀的阀体具有：

第一阀体进油口，与所述阻尼调速结构和回转先导控制结构的进油口相通；

第一阀体回油口，与所述回转先导控制结构的回油口相通；

第一阀体出油口，与所述阻尼调速结构的出油口相通；

第二阀体出油口和第三阀体出油口，分别与所述回转先导控制结构的两个出油口相通。

进一步的，所述阻尼调速结构包括：第一节流阻尼、第二节流阻尼和第一电磁换向阀，所述第二节流阻尼和第一电磁换向阀串联并与所述第一节流阻尼并联；在不同工作状态下，通过所述第一电磁换向阀的得电与否控制所述第二节流阻尼的压力油液的通断。

进一步的，所述回转先导控制结构包括：第三节流阻尼、第一减压阀和第二电磁换向阀，所述第一减压阀的进油口与所述第三节流阻尼相通，所述第一减压阀的出油口与所述第二电磁换向阀的进油口相通，所述第一减压阀的泄油口和所述第二电磁换向阀的回油口与所述第一阀体回油口相通，所述第二电磁换向阀的两个出油口分别与所述第二阀体出油口和第三阀体出油口相通；在不同工作状态下，通过所述第二电磁换向阀的阀芯位置改变控制所述第一减压阀的出油口与所述第二阀体出油口或第三阀体出油口相通。

进一步的，所述遥控盒控制阀还包括电磁换向结构，所述电磁换向结构包括：第三电磁换向阀、第四电磁换向阀和第五电磁换向阀，所述第三电磁换向阀串联在所述第一阀体进油口与所述阻尼调速结构和回转先导控制结构的进油口之间的油路上，控制油路的通断；所述第四电磁换向阀和第五电磁换向阀分别串联在所述第二电磁换向阀的两个出油口与所述第二阀体出油口和第三阀体出油口之间的油路上，控制油路的通断。

进一步的，还包括配重控制阀，所述配重控制阀包括：第六电磁换向阀和第七电磁换向阀，所述第六电磁换向阀的一个出油口与所述第七电磁换向阀的进油口相通，所述第六电磁换向阀具有感应式位置检测开关，在所述第六电磁换向阀的阀芯到达所述感应式位置检测开关的位置，触发所述第三电磁换向阀接通所述第一阀体进油口与所述阻尼调速结构和回转先导控制结构的进油口之间的油路；

所述配重控制阀的阀体具有：

第二阀体进油口，与所述第六电磁换向阀的进油口相通；

第二阀体回油口，与所述第六电磁换向阀的另一个出油口和所述第七电磁换向阀的回油口相通；

第四阀体出油口和第五阀体出油口，分别与所述第七电磁换向阀的两个出油口相通。

进一步的，所述配重控制阀与所述遥控盒控制阀集成在一个阀体内，或者采用分体式阀块或叠加阀方式进行组合。

进一步的，在阀体内部还包括溢流保护结构。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于配重挂接控制的液控系统，包括：具有回转比例控制阀的转台回转系统和配重油缸，其中还包括大流量泵、小流量泵和前述的配重挂接控制装置，所述配重挂接控制装置的第一阀体进油口与所述小流量泵相通，所述第一阀体出油口与所述回转比例控制阀的进油口相通，所述第二阀体出油口和第三阀体出油口分别与所述回转比例控制阀的左右先导油口相通。

进一步的，所述配重挂接控制装置的第二阀体进油口与所述大流量泵相通，所述第四阀体出油口和第五阀体出油口分别与所述配重油缸的有杆腔和无杆腔相通。

为实现上述目的，本发明提供了一种流动式起重机，其中包括前述的用于配重挂接控制的液控系统。

基于上述技术方案，本发明通过遥控盒控制阀内的阻尼调速结构来控制输出的压力油液的流量，以此来调节回转系统的回转速度，解决了长期以来液控系统无法采用开关量控制回转微动性的问题，使得组合式配重技术在中小吨位上的成功应用提供了保证；利用回转先导控制结构可以向回转系统提供较高压力的先导压力油液，来控制回转系统中的回转比例控制阀的阀杆完全开启，从而有效降低系统的延迟，方便用户操作，且可以避免由于延迟而导致的事故发生。在另一个实施例中，通过配重控制阀中带有感应式位置检测开关的电磁换向阀，实现了顺序控制策略，确保大泵完全回油后，再进行小泵建压，提高了该控制系统的安全性和可靠性；而在执行低速回转操作时，大流量泵直接回油，而采用小泵供油的方法可以有效降低系统发热，节约能耗。

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为现有的液控平台起重机采用开关量控制恒定压力的方法来实现遥控盒对转台的控制方案的液压原理图。

图2为现有的液控平台起重机采用开关量控制恒定压力的方法来实现遥控盒对转台的控制方案的电气原理图。

图3为现有的液控平台起重机采用开关量控制恒定压力的方法来实现遥控盒对转台的控制方案的遥控盒操作示意图。

图4为本发明配重挂接控制装置的一实施例的结构示意图。

图5为本发明配重挂接控制装置的另一实施例的结构示意图。

图6为本发明配重挂接控制装置的又一实施例的结构示意图。

图7为本发明配重挂接控制装置的再一实施例中配重控制阀的结构示意图。

图8为本发明液控系统的一实施例的液压原理图。

图9为图8实施例的电气原理图。

图10为图8实施例的遥控盒操作示意图。

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4所示，为本发明配重挂接控制装置的一实施例的结构示意图。在本实施例中，配置挂接控制装置包括遥控盒控制阀，该遥控盒控制阀包括调速结构和回转先导控制结构。其中调速结构利用并联的多个阻尼的通断对输出的油液流量进行调节，而回转先导控制结构可以向回转系统提供先导控制压力油液。

阻尼调速结构包括：节流阻尼J1、节流阻尼J2和电磁换向阀Y71，其中节流阻尼J1和电磁换向阀Y71串联并与节流阻尼J2并联。在不同工作状态下，可以通过电磁换向阀Y71的得电与否来控制节流阻尼J1的压力油液的通断，进而改变通过阻尼调速结构输出的油液流量。

回转先导控制结构包括：节流阻尼J3、减压阀JY1和电磁换向阀Y2a或Y2b，减压阀JY1的进油口与节流阻尼J3相通，减压阀JY1的出油口与电磁换向阀Y2a或Y2b的进油口相通。

遥控盒控制阀的阀体具有：阀体进油口P1、阀体回油口T1、阀体出油口A1以及阀体出油口B1、B2。阀体进油口P1与阻尼调速结构和回转先导控制结构的进油口相通。阀体回油口T1与回转先导控制结构的回油口相通，回转先导控制结构的回油口包括减压阀JY1的泄油口和电磁换向阀Y2a或Y2b的回油口。阀体出油口A1与阻尼调速结构的出油口相通。阀体出油口B1、B2分别与回转先导控制结构的两个出油口相通，回转先导控制结构的两个出油口即为电磁换向阀Y2a或Y2b的两个出油口。在不同工作状态下，通过电磁换向阀的阀芯位置（Y2a或Y2b得电）改变控制减压阀JY1的出油口与阀体出油口B1或阀体出油口B2相通。

在上述技术方案中，可以将阀体出油口与回转系统的回转比例控制阀连通，而且阀口全开，经过阻尼调速结构中的并联节流阻尼的通断可以改变输出到回转系统的油液流量，而无需采用现有的开关量控制比例阀阀口开度的方式，从而可以实现良好的回转微动性控制效果。本实施例采用了并联的两个节流阻尼，可以通过控制节流阻尼的通断可以实现两种输出的油液流量，进而实现回转系统的不同转速。在其他实施例中，也可以设置其他形式的节流阻尼结构或者数量不同的节流阻尼，只要能够利用并联的多个阻尼的通断实现对输出的油液流量进行调节即可。

在回转先导控制结构中，节流阻尼和减压阀配合以获得希望得到的先导压力油液。回转先导控制结构可以向回转系统中的回转比例控制阀中的左右先导油口输入具有较高压力的先导压力油液，这种较高压力的先导压力油液可以实现回转比例控制阀内的阀杆快速且完全的换向，阀口全开，这样就消除了现有技术采用开关量控制比例阀阀口开度的方式受到温度、制造精度、发动机转速以及齿轮泵脉动对阀口开度等因素的影响，而且还有效地消除或降低操作过程中的时间延迟，方便用户使用，避免因延迟而导致事故发生。

如图5所示，为本发明配重挂接控制装置的另一实施例的结构示意图。与上一实施例相比，本实施例在遥控盒控制阀中还进一步集成了电磁换向结构。电磁换向结构包括：电磁换向阀Y72、电磁换向阀Y73和电磁换向阀Y74，电磁换向阀Y72串联在阀体进油口P1与阻尼调速结构和回转先导控制结构的进油口之间的油路上，控制油路的通断。电磁换向阀Y73和电磁换向阀Y74分别串联在电磁换向阀Y2a和Y2b的两个出油口与阀体出油口B1和阀体出油口B2之间的油路上，控制油路的通断。

在图5实施例中，电磁换向阀Y72、Y73、Y74的回油可以分别通过遥控盒控制阀的其他阀体回油口（即T2、T3、T4）完成。

在本实施例中，电磁换向阀Y72可以对输入到遥控盒控制阀的压力油液进行开断控制，以便启动或关闭遥控盒控制阀的调速以及回转先导控制功能。电磁换向阀Y73和电磁换向阀Y74可以分别对到左右先导油口的油路通断进行控制。

如图6所示，为本发明配重挂接控制装置的又一实施例的结构示意图。与上一实施例相比，本实施例还包括溢流保护结构，该溢流保护结构包括溢流阀YL1，可以设置在电磁换向阀Y72的出油口与阻尼调速结构和回转先导控制结构的进油口之间，其泄油口与阀体回油口T5相通，实现油路内压力油液的压力控制。在本实施例中还包括其他节流阻尼J4以及减压阀、单向阀等，由于与本发明的重点无关，这里就不再详细说明了。

在前面所介绍的配重挂接控制装置实施例中，主要通过遥控盒控制阀实现了回转系统的控制，为了使其能更好的被应用到配重挂接控制中，还可以增加配重控制阀来实现配重油缸的起落控制。如图7所示，为本发明配重挂接控制装置的再一实施例中配重控制阀的结构示意图。配重控制阀与前面介绍的遥控盒控制阀可以集成在一个阀体内，也可以采用分体式阀块或叠加阀方式进行组合。

配重控制阀包括电磁换向阀Y1d、Y1c和电磁换向阀Y1a、Y1b，电磁换向阀Y1c的出油口与电磁换向阀Y1a的进油口相通，电磁换向阀Y1d具有感应式位置检测开关，在电磁换向阀Y1d的阀芯到达感应式位置检测开关的位置，触发遥控盒控制阀的电磁换向阀Y72接通阀体进油口P1与阻尼调速结构和回转先导控制结构的进油口之间的油路。配重控制阀的阀体具有：阀体进油口P2、阀体回油口T6以及阀体出油口B3、B4。阀体进油口P2与电磁换向阀Y1d的进油口相通，阀体回油口T6与电磁换向阀Y1d的出油口和电磁换向阀Y1b的回油口相通。阀体出油口B3、B4分别与电磁换向阀Y1a、Y1b的两个出油口相通。

电磁换向阀Y1d具有感应式位置检测开关，利用感应式位置检测开关可以对配重控制阀与遥控盒控制阀所控制的配重油缸起降过程与回转系统的回转动作进行切换，实现顺序控制策略，在配重控制阀的压力油液完全回油时，才使遥控盒控制阀内建立压力，从而提高了控制系统的安全性和可靠性。

在配重控制阀的另一种实现方式中还包括溢流保护结构，具体包括溢流阀YL2和溢流阀YL3，其中溢流阀YL2用来进行系统压力保护，而溢流阀YL3起到配重控制阀内的防冲击功能。

下面通过图8来对本发明液控系统的一实施例进行液压原理的说明，在图8中的用于配重挂接控制的液控系统包括：具有回转比例控制阀的转台回转系统4和配重油缸5，还包括大流量泵、小流量泵和前面介绍的配重挂接控制装置。配重挂接控制装置包括遥控盒控制阀7和配重控制阀8，在遥控盒控制阀7和配重控制阀8之间具有相通的油路。这里的大流量泵、小流量泵是两者比较后的流量大小关系。

结合图4-7进行说明，配重挂接控制装置的阀体进油口P1与小流量泵（图中示为小泵）相通，阀体出油口A1与回转比例控制阀的进油口相通，阀体出油口B1和阀体出油口B2分别与回转比例控制阀的左右先导油口相通。配重挂接控制装置的阀体进油口P2与大流量泵（图中示为大泵）相通，阀体出油口B3和阀体出油口B4分别与配重油缸5的有杆腔和无杆腔相通。

图9和图10分别给出了图8实施例的电气原理图和遥控盒操作示意图。结合图4-图10，用于配重挂接控制的液控系统的工作过程的一个例子如下：

当需要使用遥控盒6’进行回转和配重挂接的时候，闭合开关S11，电磁换向阀Y73、Y74和Y1d同时得电。电磁换向阀Y1d得电后，将大流量泵供给回转系统4的液压油直接回油箱。电磁换向阀Y1d带有感应式位置检测开关，只有当阀芯移动到左位后，触发行程开关S12闭合，使遥控盒控制阀7中的电磁阀Y72得电，此时小流量泵才会供油进入回转系统4，实现大小流量泵供油的切换。此时，大流量泵所供应的油液均已通过电磁换向阀Y1d流回油箱，这样就实现了顺序控制策略，确保大流量泵完全回油后，再进行小泵建压，提高了控制系统的安全性和可靠性。另外，在进行回转操作时，利用小流量泵进行回转系统的控制相比于利用大流量泵控制，可以有效地降低系统发热，节约能耗。

遥控盒6’中回转开关S13向左或向右扳动，遥控盒控制阀7中的电磁换向阀Y2a（左转）或Y2b（右转）得电，控制先导压力油液推动回转系统4中的回转控制阀阀杆换向，实现左向回转或右向回转。由于采用较高的控制压力，即使存在压力偏差，也能使得阀杆完全换向，阀口全开。因此消除了温度，制造精度，发动机转速以及齿轮泵脉动对阀口开度的影响。转台回转的速度完全由进入回转控制阀的流量决定，因此通过遥控盒控制阀7中的阻尼调速结构，就可以实现对回转速度的控制。通过电磁换向阀Y71可以获得两种不同的节流阻尼组合，实现两种控制速度。正常状态下，电磁阀Y71不得电，执行低速回转；当将遥控盒6’上的回转速度选择开关S14扳到右边，电磁换向阀Y71得电，执行高速回转。由于采用较高的先导控制压力，可以实现回转控制阀的阀杆快速换向，消除操作过程中的动作延迟。

当进行配重升降控制时，将遥控盒6’中配重升降开关S15向左或向右扳动，使配重控制阀8中电磁换向阀Y1c得电，电磁换向阀Y1a或Y1b得电。电磁换向阀Y1c得电后，大流量泵的液压油进入配重油缸5。如果电磁换向阀Y1a得电，阀块左移，液压油进入配重油缸5的有杆腔，提升配重；当电磁换向阀Y1b得电，阀块右移，液压油进入配重油缸5的无杆腔，使配重下降。

上面所描述的用于配重挂接控制的液控系统可以应用于各类需要配重挂接控制的工程机械，尤其适合应用在流动式起重机中，可以实现良好的控制性能，克服目前流动式起重机液控系统无法采用开关量控制回转微动性的问题。

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 (10)

1.一种配重挂接控制装置，其特征在于，包括遥控盒控制阀，所述遥控盒控制阀包括：利用并联的多个阻尼的通断对输出的油液流量进行调节的阻尼调速结构和向回转系统提供先导控制压力油液的回转先导控制结构；且所述遥控盒控制阀的阀体具有：

第一阀体进油口，与所述阻尼调速结构和回转先导控制结构的进油口相通；

第一阀体回油口，与所述回转先导控制结构的回油口相通；

第一阀体出油口，与所述阻尼调速结构的出油口相通；

第二阀体出油口和第三阀体出油口，分别与所述回转先导控制结构的两个出油口相通。

2.根据权利要求1所述的配重挂接控制装置，其特征在于，所述阻尼调速结构包括：第一节流阻尼、第二节流阻尼和第一电磁换向阀，所述第二节流阻尼和第一电磁换向阀串联并与所述第一节流阻尼并联；在不同工作状态下，通过所述第一电磁换向阀的得电与否控制所述第二节流阻尼的压力油液的通断。

3.根据权利要求1或2所述的配重挂接控制装置，其特征在于，所述回转先导控制结构包括：第三节流阻尼、第一减压阀和第二电磁换向阀，所述第一减压阀的进油口与所述第三节流阻尼相通，所述第一减压阀的出油口与所述第二电磁换向阀的进油口相通，所述第一减压阀的泄油口和所述第二电磁换向阀的回油口与所述第一阀体回油口相通，所述第二电磁换向阀的两个出油口分别与所述第二阀体出油口和第三阀体出油口相通；在不同工作状态下，通过所述第二电磁换向阀的阀芯位置改变控制所述第一减压阀的出油口与所述第二阀体出油口或第三阀体出油口相通。

4.根据权利要求3所述的配重挂接控制装置，其特征在于，所述遥控盒控制阀还包括电磁换向结构，所述电磁换向结构包括：第三电磁换向阀、第四电磁换向阀和第五电磁换向阀，所述第三电磁换向阀串联在所述第一阀体进油口与所述阻尼调速结构和回转先导控制结构的进油口之间的油路上，控制油路的通断；所述第四电磁换向阀和第五电磁换向阀分别串联在所述第二电磁换向阀的两个出油口与所述第二阀体出油口和第三阀体出油口之间的油路上，控制油路的通断。

5.根据权利要求4所述的配重挂接控制装置，其特征在于，还包括配重控制阀，所述配重控制阀包括：第六电磁换向阀和第七电磁换向阀，所述第六电磁换向阀的一个出油口与所述第七电磁换向阀的进油口相通，所述第六电磁换向阀具有感应式位置检测开关，在所述第六电磁换向阀的阀芯到达所述感应式位置检测开关的位置，触发所述第三电磁换向阀接通所述第一阀体进油口与所述阻尼调速结构和回转先导控制结构的进油口之间的油路；

所述配重控制阀的阀体具有：

第二阀体进油口，与所述第六电磁换向阀的进油口相通；

第二阀体回油口，与所述第六电磁换向阀的另一个出油口和所述第七电磁换向阀的回油口相通；

第四阀体出油口和第五阀体出油口，分别与所述第七电磁换向阀的两个出油口相通。

6.根据权利要求5所述的配重挂接控制装置，其特征在于，所述配重控制阀与所述遥控盒控制阀集成在一个阀体内，或者采用分体式阀块或叠加阀方式进行组合。

7.根据权利要求6所述的配重挂接控制装置，其特征在于，在阀体内部还包括溢流保护结构。

8.一种用于配重挂接控制的液控系统，包括：具有回转比例控制阀的转台回转系统和配重油缸，其特征在于，还包括大流量泵、小流量泵和权利要求1~7任一所述的配重挂接控制装置，所述配重挂接控制装置的第一阀体进油口与所述小流量泵相通，所述第一阀体出油口与所述回转比例控制阀的进油口相通，所述第二阀体出油口和第三阀体出油口分别与所述回转比例控制阀的左右先导油口相通。

9.根据权利要求8所述的用于配重挂接控制的液控系统，其特征在于，所述配重挂接控制装置的第二阀体进油口与所述大流量泵相通，所述第四阀体出油口和第五阀体出油口分别与所述配重油缸的有杆腔和无杆腔相通。

10.一种流动式起重机，其特征在于，包括权利要求8或9所述的用于配重挂接控制的液控系统。