CN103016432A - 二次溢流阀、起重机落幅液压系统及起重机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种二次溢流阀、起重机落幅液压系统及起重机，该二次溢流阀包括阀体、阀芯以及调压装置，调压装置包括与阀芯同轴的一级调压弹簧和调压堵头，一级调压弹簧的一端抵压在阀芯的端部，另一端抵压在调压堵头上，调压装置还包括二级调压弹簧，二级调压弹簧的直径和长度均小于一级调压弹簧，且劲度系数大于一级调压弹簧。本发明的二级溢流阀的压力和流量关系有两种状态，当其应用于起重机落幅液压系统时，可以使起重机落幅液压系统具有自重落幅和动力落幅这两种落幅控制方式，低速落幅时，可采用自重落幅方式，以实现良好的落幅操控性能，若需要加速落幅时，可通过加油门增大流量，实现动力落幅，提升落幅速度。

Description

二次溢流阀、起重机落幅液压系统及起重机
技术领域
本发明涉及液压领域，特别涉及一种二次溢流阀、起重机落幅液压系统及起重机。
背景技术
现有的起重机落幅液压系统主要有两种形式。一种是动力落幅系统，即变幅油缸的有杆腔进压力油，通过液压驱动变幅油缸回缩，实现落幅动作。这种方式可以控制落幅速度，但因有杆腔容积较小，而接通的压力油流量较大，因此这种方式的微动性能不好，有杆腔受冲击较大，容易产生落幅抖动。另一种是自重落幅系统，及变幅油缸的有杆腔接回油路，变幅油缸无杆腔的油液在大臂和负载的自重作用下回油，实现落幅动作。这种方式的落幅速度平稳，但其落幅速度受吊载重量、大臂伸出角度、铰点润滑情况等因素影响较大，上述各种因素不同，落幅速度也会不同，因此不容易控制。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种二次溢流阀、起重机落幅液压系统及起重机，以上述两种落幅系统所存在的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明提供了一种二次溢流阀，所述二次溢流阀为滑阀式直动型溢流阀，包括阀体、阀芯以及调压装置，所述调压装置包括与阀芯同轴的一级调压弹簧和调压堵头，所述一级调压弹簧的一端抵压在所述阀芯的端部，另一端抵压在所述调压堵头上，所述调压装置还包括同轴设置在所述一级调压弹簧内的二级调压弹簧，所述二级调压弹簧的直径和长度均小于所述一级调压弹簧，且所述二级调压弹簧的劲度系数大于所述一级调压弹簧。
进一步的，所述二级调压弹簧的一端连接在所述阀芯靠近所述调压堵头的一端，另一端在所述一级调压弹簧受压缩程度不同时，选择性的抵压在所述调压堵头上或与其有间隙。
进一步的，所述阀芯靠近所述调压堵头的一端设有弹簧筒，在所述调压堵头靠近所述阀芯的一端的中部设有凸台，所述二级调压弹簧设置在所述弹簧筒内，且所述二级调压弹簧的一端抵压在所述阀芯上，另一端在所述一级调压弹簧受压缩程度不同时，选择性的抵压在所述凸台上或与其有间隙。
进一步的，在所述弹簧筒的开口部设有可沿所述弹簧筒轴向滑动的滑动封板，所述二级调压弹簧的一端抵压在所述阀芯上，另一端抵压在所述滑动封板上，所述滑动封板在在所述一级调压弹簧受压缩程度不同时，选择性的抵压在所述凸台上或与其有间隙。
另一方面，本发明还提供了一种起重机落幅液压系统，包括落幅油缸、落幅平衡阀和换向阀，还包括如上所述的二次溢流阀，所述换向阀液控换向阀，所述落幅平衡阀串联在所述落幅油缸的无杆腔和所述换向阀的油口A之间，所述落幅平衡阀的控制端与所述换向阀的先导油路连通，所述落幅油缸的有杆腔同时与所述二次溢流阀的进油口和所述换向阀的油口B连通，所述二次溢流阀的出油口接回油箱。
进一步的，所述换向阀的液控端分别连通落幅先导油路和起幅先导油路，所述落幅平衡阀的控制端与所述落幅先导油路连通。
进一步的，所述换向阀为至少有四通的液控换向阀。
再一方面，本发明还提供了一种设置有上述起重机落幅液压系统的起重机。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：本发明所述的二级溢流阀的调压装置设有一级调压弹簧和二级调压弹簧，因此其压力和流量关系有两种状态，当其应用于起重机落幅液压系统时，将其进油口同时连通落幅油缸的有杆腔和工作油口，可以使起重机落幅液压系统具有自重落幅和动力落幅这两种落幅控制方式，低速落幅时，可采用自重落幅方式，以实现良好的落幅操控性能，若需要加速落幅时，可通过加油门增大流量，实现动力落幅，提升落幅速度。
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二次溢流阀的结构示意图；
图2为本发明实施例所述二次溢流阀的压力-流量曲线图；
图3为本发明实施例所述起重机落幅液压系统示意图。
附图标记说明：
1-阀体，11-进油口，12-出油口，2-阀芯，21-弹簧筒，22-滑动封板，3-一级调压弹簧，4-调压堵头，41-凸台，5-二级调压弹簧，6-落幅油缸，7-落幅平衡阀，8-换向阀，9-二次溢流阀。
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和图2即为本发明所述二次溢流阀的实施例的相关附图，如图1所示，该二次溢流阀包括阀体1、阀芯2以及调压装置，该阀体1上设有两个出油口12和一个与阀芯2同轴的进油口11，该调压装置包括与阀芯2同轴的一级调压弹簧3、二级调压弹簧5和调压堵头4，该二级调压弹簧5的直径和长度均小于一级调压弹簧3，但其劲度系数大于一级调压弹簧3。在阀芯2靠近调压堵头4的一端设一个弹簧筒21，该一级调压弹簧3一端套在该弹簧筒21上，另一端抵压在调压堵头4上。该二级调压弹簧5装在该弹簧筒21内，一端抵压在阀芯2上，另一端抵压在一个滑动封板22上，该滑动封板22为可沿弹簧筒21轴向滑动的板状结构。在调压堵头4靠近阀芯2的一端的中部设有凸台41，该凸台41与滑动封板22之间有一定距离。
当二次溢流阀未工作时，即流量为0时，一级调压弹簧3未受到阀芯2压缩，此时滑动封板22与凸台41之间有一定距离；当二次溢流阀工作时，随着流量的增大，一级调压弹簧3受压缩程度越来越大，使滑动封板22与凸台41之间距离越来越小，这个过程只有一级调压弹簧3参与压力限定；当流量继续正大，使凸台41抵压在滑动封板22上时，一级调压弹簧3和二级调压弹簧5共同参与压力限定。图2即为本实施例所述的二次溢流阀进油口处的压力P与流量Q的曲线图，其中，流量小于等于Q1时，只有一级调压弹簧3参与压力限定，但流量大于Q1且小于等于Q2时，一级调压弹簧3和二级调压弹簧5共同参与压力限定。
图3为本发明实施例所述起重机落幅液压系统示意图，如图中所示，该起重机落幅液压系统包括落幅油缸6、落幅平衡阀7、换向阀8和上述实施例中的二次溢流阀9，该换向阀8为至少为四通的液控换向阀，落幅平衡阀7串联在落幅油缸6的无杆腔和换向阀8的油口A之间，该落幅平衡阀7的控制端与换向阀8的落幅先导油路连通，落幅油缸6的有杆腔同时与二次溢流阀9的进油口和换向阀8的油口B连通，二次溢流阀9的出油口接回油箱。
本实施例所述的起重机落幅液压系统的工作原理如下：
1）低速操作时，换向阀8油口B的流量较小（Q≤Q1），二次溢流阀9的一级调压弹簧3起压力限定作用，此时压力-流量增益参考图2中线段Ⅰ。该一级调压弹簧的劲度系数较小，二次溢流阀9处于开启状态，从换向阀8油口B流出的液压油绝大部分从二次溢流阀9溢流，其余的用于补偿变幅油缸的有杆腔，因此变幅油缸基本处于自重落幅模式，该模式下保证了落幅的平稳性。
2）需要加速落幅时，发动机转速上升使得从换向阀8油口B流出的液压油流量加大（Q1＜Q≤Q2），二次溢流阀9的二级调压弹簧开始参与压力限定，此时压力-流量增益随之增大（参考图2中线段Ⅱ），二次溢流阀9在流量加大后入口压力迅速增大，所建立的压力值与该二次溢流阀9一级调压弹簧和二级调压弹簧实现力平衡。该压力油液一部分从二次溢流阀9溢流，另一部分进入落幅油缸6的有杆腔，实现动力落幅，流量越大，压力值越大，进入有杆腔的流量越大，落幅速度越快，从而实现落幅速度可控。
除了上述的起重机落幅液压系统，本发明还提供一种设置有上述起重机落幅液压系统的起重机，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 (8)

1.一种二次溢流阀，所述二次溢流阀为滑阀式直动型溢流阀，包括阀体（1）、阀芯（2）以及调压装置，所述调压装置包括与阀芯（2）同轴的一级调压弹簧（3）和调压堵头（4），所述一级调压弹簧（3）的一端抵压在所述阀芯（2）的端部，另一端抵压在所述调压堵头（4）上，其特征在于，所述调压装置还包括同轴设置在所述一级调压弹簧（3）内的二级调压弹簧（5），所述二级调压弹簧（5）的直径和长度均小于所述一级调压弹簧（3），且所述二级调压弹簧（5）的劲度系数大于所述一级调压弹簧（3）。
2.根据权利要求1所述的二次溢流阀，其特征在于，所述二级调压弹簧（5）的一端连接在所述阀芯（2）靠近所述调压堵头（4）的一端，另一端在所述一级调压弹簧（3）受压缩程度不同时，抵压在所述调压堵头（4）上或与其有间隙。
3.根据权利要求2所述的二次溢流阀，其特征在于，所述阀芯（2）靠近所述调压堵头（4）的一端设有弹簧筒（21），在所述调压堵头（4）靠近所述阀芯（2）的一端的中部设有凸台（41），所述二级调压弹簧（5）设置在所述弹簧筒（21）内，且所述二级调压弹簧（5）的一端抵压在所述阀芯（2）上，另一端在所述一级调压弹簧（3）受压缩程度不同时，抵压在所述凸台（41）上或与其有间隙。
4.根据权利要求3所述的二次溢流阀，其特征在于，在所述弹簧筒（21）的开口部设有可沿所述弹簧筒（21）轴向滑动的滑动封板（22），所述二级调压弹簧（5）的一端抵压在所述阀芯（2）上，另一端抵压在所述滑动封板（22）上，所述滑动封板（22）在所述一级调压弹簧（3）受压缩程度不同时，抵压在所述凸台（41）上或与其有间隙。
5.一种起重机落幅液压系统，包括落幅油缸（6）、落幅平衡阀（7）和换向阀（8），其特征在于，还包括如权利要求1至4任意一项所述的二次溢流阀（9），所述换向阀（8）为液控换向阀，所述落幅平衡阀（7）串联在所述落幅油缸（6）的无杆腔和所述换向阀（8）的油口A之间，所述落幅平衡阀（7）的控制端与所述换向阀（8）的先导油路连通，所述落幅油缸（6）的有杆腔同时与所述二次溢流阀（9）的进油口和所述换向阀（8）的油口B连通，所述二次溢流阀（9）的出油口接回油箱。
6.根据权利要求5所述的起重机落幅液压系统，其特征在于，所述换向阀（8）的液控端分别连通落幅先导油路和起幅先导油路，所述落幅平衡阀（7）的控制端与所述落幅先导油路连通。
7.根据权利要求6所述的起重机落幅液压系统，其特征在于，所述换向阀（8）为至少有四通的液控换向阀。
8.一种起重机，其特征在于，所述起重机设置有如权利要求5至7任意一项所述的起重机落幅液压系统。
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