CN103032402A - 液压回转装置的自动定位阀、回转液压系统和工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压回转装置的自动定位阀，液压回转装置由回转制动装置进行制动，该自动定位阀包括减速阀和制动阀，减速阀能够控制液压回转装置减速，制动阀能够控制回转制动装置对所述液压回转装置进行制动。本发明还公开了一种使用该自动定位阀的回转液压系统，用于控制回转机构回转。本发明还公开了一种使用该回转液压系统的工程机械。通过上述技术方案，由于本发明提供的自动定位阀包括减速阀和制动阀，在需要回转机构停止在目标位置时，能够首先对液压回转装置进行减速，然后在对液压回转装置进行制动，从而缓解回转机构的惯性，使得液压回转装置能够准确停止在目标位置上，以保证回转机构的定位准确，提高相应工程机械的实用性。

Description

液压回转装置的自动定位阀、回转液压系统和工程机械

技术领域

本发明涉及液压回转装置的自动定位领域，具体地，涉及一种用于液压回转装置的自动定位阀，使用自动定位阀的回转液压系统和使用该回转液压系统的工程机械。

背景技术

当前，在众多工程机械中均广泛使用的回转机构，例如起重机、泵车的臂架回转机构、驾驶室回转机构等。这些回转机构在使用中需要能够准确定位，以方便和准确地进行相应作业。在现有技术中，回转机构通常由例如液压马达的液压回转装置进行驱动而回转，另外在某些回转幅度较小的回转机构中还可以使用油缸齿条和齿轮配合而对回转机构进行回转驱动。当需要进行回转机构的定位时，通常通过人工观察的定位方式进行，其中，当观察到回转机构停到目标位置时，由操作人员进行液压回转装置的制动操作，而使得回转机构定位在目标位置。然而，因受人工操作的熟练程度及夜间、雾天可视性差的影响，造成回转机构难以准确地停到目标位置，因而耽误了操作时间，同时也易造成回转工作体的磕碰损坏。另外由于回转机构具有较大惯性，导致回转机构制动困难，较难停止在目标位置上。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种用于液压回转装置的自动定位阀，该自动定位阀能够使得液压回转装置准确地停止在目标位置上。

本发明的另一个目的是提供一种回转液压系统，该回转液压系统使用本发明提供的液压回转装置的自动定位阀，使得回转机构能够准确停止在目标位置上。

本发明的再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回转液压系统。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供一种液压回转装置的自动定位阀，所述液压回转装置由回转制动装置进行制动，该自动定位阀包括减速阀和制动阀，所述减速阀能够控制所述液压回转装置减速，所述制动阀能够控制回转制动装置对所述液压回转装置进行制动。

优选地，所述减速阀包括旁接在所述液压回转装置的进油路和油箱之间的开关阀以及和该开关阀串接的流量控制阀。

优选地，所述减速阀还包括与所述流量控制阀并接的溢流阀。

优选地，所述制动阀包括串接在所述回转制动装置的控制油路上的换向阀，以控制该回转制动装置可选择地与压力油源或油箱连通。

根据本发明的另一方面，提供一种回转液压系统，用于控制回转机构回转，并且包括用于驱动所述回转机构回转的液压回转装置，所述回转液压系统还包括本发明提供的液压回转装置的自动定位阀。

优选地，所述回转液压系统还包括控制所述自动定位阀的控制子系统，当所述回转机构首先回转到第一目标位置时，所述控制子系统能够控制所述减速阀对所述液压回转装置进行减速；当所述回转机构继续回转到第二目标位置时，所述控制子系统能够控制所述制动阀对所述液压回转装置进行制动。

优选地，所述减速阀和所述制动阀均为电控阀，所述控制子系统包括电源和导电滑环，所述电源通过所述导电滑环分别与所述减速阀和所述制动阀可选择地电连接或电断开，以分别控制所述自动定位阀。

优选地，所述导电滑环包括安装在承载所述回转机构的基座上的第一滑环和第二滑环，以及安装在回转机构上并随该回转机构转动的滑动触点，所述滑动触点与所述电源电连接，所述第一滑环与所述减速阀电连接，所述第二滑环与所述制动阀电连接，所述第一滑环与所述第一目标位置相对应，所述第二滑环与所述第二目标位置相对应，当所述滑动触点与所述第一滑环接触时，所述减速阀得电开启，以控制所述液压回转装置减速，当所述滑动触点与所述第二滑环接触时，所述制动阀得电开启，以控制所述液压回转装置制动。

优选地，所述导电滑环还包括始终与所述滑动触点接触的全周滑环，所述控制子系统包括指示灯，所述全周滑环与所述指示灯电连接，并且所述控制子系统还包括控制该控制子系统开启和关闭的联动开关。

优选地，所述回转液压系统包括主换向阀，所述液压回转装置为液压马达，该主换向阀的进油口与液压泵连通，回油口与油箱连通，两个工作油口分别与所述液压马达的两侧连通，其中，所述减速阀旁接在所述进油口与所述液压泵之间的进油路上。

优选地，所述回转制动装置为回转制动缸，所述液压回转装置为液压马达，该回转制动缸的控制油路通过梭阀连接在液压马达的两侧。

根据本发明的再一方面，提供一种工程机械，所述工程机械包括回转机构和驱动该回转机构回转的回转液压系统，所述回转液压系统为本发明提供的控制回转机构回转的回转液压系统。

通过上述技术方案，由于本发明提供的自动定位阀包括减速阀和制动阀，在需要回转机构停止在目标位置时，能够首先对液压回转装置进行减速，然后在对液压回转装置进行制动，从而缓解回转机构的惯性，使得液压回转装置能够准确停止在目标位置上，以保证回转机构的定位准确，提高相应工程机械的实用性。

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是本发明优选实施方式提供的回转液压系统的结构原理图；

图2是本发明优选实施方式提供的自动定位阀的结构原理图；

图3是本发明优选实施方式提供的控制子系统的结构原理图；

图4是本发明提供的导电滑环的结构示意图。

附图标记说明

1          液压回转装置  2       回转制动装置

3          自动定位阀    4       控制子系统

7          主换向阀      8       回转缓冲阀

2a         控制油路      2b      梭阀

31         减速阀        32      制动阀

31a        开关阀        31b     流量控制阀

31c        溢流阀        41      电源

42         导电滑环      43      联动开关

44         指示灯        61      第一滑环

62         第二滑环      63      滑动触点

64         全周滑环

P          液压泵        T       油箱

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，本发明涉及液压控制领域，本发明图1和图2中仅显示了液压原理图，对于本领域的技术人员而言，相同的液压连接原理可以通过各种不同的机械实体结构实现。例如，减速阀31中的开关阀31a和流量控制阀31b之间可以通过管路进行连接也可以形成集成式复合阀，并且自动定位阀4中的减速阀31和制动阀32可以形成单个集成式复合阀以利于批量生产和销售，另外还可以是单独设置在本发明提供的回转液压系统中的阀门，本发明对此不做限制。当几个阀件形成为集成式复合阀时，即，各个组成阀门可以形成或组装在共用的阀体内，此时集成式复合阀除了阀体外部的数个用于连接外部管道的端口之外，各个组成阀门在液压原理图中显示的油口可能仅是阀体内部的油道或油腔。因此，本发明中所涉及的术语不应限制于其字典含义，而是应当为本领域技术人所能够理解的含义。

下面结合附图，以应用在工程机械中的回转液压系统为例介绍本发明提供的自动定位阀，以及其在回转液压系统中的应用。其中，优选地采用液压马达作为液压回转装置1，当然在其他某些工况下还可以采用油缸齿条和齿轮配合等的液压回转驱动方式实现回转机构的回转驱动。对于这些变形同样应该落在本发明的保护范围中。

如图1和图2所示，本发明提供一种回转液压系统，该回转液压系统用于控制回转机构回转，其中包括用于驱动回转机构回转的液压回转装置1，公知地，该液压回转装置1由回转制动装置2制动，作为一种典型实施例，液压回转装置1为液压马达，该回转制动装置可以为回转制动缸，并且优选地，该回转制动缸的控制油路能够通过梭阀2b连接在液压马达的两侧，因此，不论液压马达的哪侧进油均能够通过进油路的压力油解除回转制动缸对液压马达的制动，而当液压马达的两侧均不进油时，则由回转制动缸对液压马达进行制动。另外，为了保证回转机构的稳定工作，通常还在液压马达的进油路和回油路上设置平衡阀等本领域内公知的回转缓冲阀8，从而使得回转机构的工作稳定。

另外优选地，本发明体的回转液压系统包括主换向阀7，并有该主换向阀7控制液压马达的转动方向，具体地，该主换向阀7的进油口与液压泵P连通，回油口与油箱T连通，两个工作油口分别与液压马达的两侧连通。需要说明的是，本发明以上述开式液压系统为例对本发明提供的自动定位原理进行说明，但是本发明提供的自动定位原理对闭式液压系统也同样适用。例如取消主换向阀7而采用双向液压泵与液压马达的两侧连接，再辅以补油回路、清洗散热回路等同样能够实现本发明的目的，为了避免重复在此不对闭式液压系统进行过多赘述。

基于上述优选实施方式提供的回转液压系统，为了实现本发明的目的，即，使得液压回转装置1和回转机构能够准确定位，本发明提供一种用于液压回转装置的自动定位阀3，该自动定位阀3包括减速阀31和制动阀32，其中，减速阀31能够控制液压回转装置1减速，制动阀2能够控制回转制动装置3对液压回转装置1进行制动。因此，在需要回转机构停止在目标位置时，能够首先控制减速阀31对液压回转装置1进行减速，然后在控制制动阀32对液压回转装置1进行制动，因此，能够缓解回转机构的惯性，使得液压回转装置1能够准确停止在目标位置上，以保证回转机构的定位准确，继而提高相应工程机械的实用性。

需要说明的是，能够实现上述技术方案的实施方式有多种，例如减速阀和制动阀的结构和工作原理，为了方便说明，在此只介绍其中的优选实施方式，该优选实施方式只用于说明本发明，并不用于限制本发明。

首先，如图1和图2所示，本发明提供的自动定位阀5中的减速阀31包括旁接在例如液压马达的液压回转装置1的进油路和油箱T之间的开关阀31a以及和该开关阀31a串接的流量控制阀31b。因此，当需要对液压回转装置1进行减速时，只需打开开关阀31a，使得液压回转装置1的进油路中的压力油通过开关阀31a和流量控制阀31b流回油箱T即可。其中，由于流量控制阀31b的存在，可使得液压泵P所述提供的压力油仅部分地流回油箱T，即，实现对液压回转装置1的进油路的压力油的分流，从而使得供应到液压回转装置1的压力油的流量降低，以达到对液压回转装置1减速的目的。其中的流量控制阀31b可以为如图中所示的节流阀，除此之外还可以为由压力补偿器和节流阀所组成的调速阀等能够对油液的流量进行调节的阀件，本发明对于此类变形不做限制。另外，为了保证减速阀31的工作安全，优选地，减速阀31还包括与流量控制阀31b并接的溢流阀31c，该溢流阀31c作为减速阀31的安全阀之用，以防止因特殊原因导致的进油路压力过大损坏自动定位阀3。

除本发明上述优选方式提供的减速阀31外，其他能够实现对液压回转装置1的进油路进行减速控制的阀件和工作方式同样落在本发明的保护范围中。例如，可在进油路上串接例如电控调速阀等电控或液控流量控制阀，当液压回转装置1正常工作时，流量控制阀阀口全开，不影响液压回转装置1的工作。而当需要对液压回转装置1进行减速时，则电控调速阀得电而减低阀口开度，从而对液压回转装置1的进油路进行调速，继而实现对液压回转装置1的减速。除此之外，其他本领域技术人员能够想到的用于液压回转装置1减速的阀件和工作方式均应落在本发明的保护范围中。

另外，如图1所示，为了使上述减速阀31对本发明优选实施方式提供回转液压系统实现相应作用，优选地，该减速阀31旁接在进油口与液压泵P之间的进油路上。因此不论主换向阀7如何换向，该减速阀31均能够对液压马达的进油路进行减速作业。此外，对于闭式液压系统，可以至少在液压马达一侧的油路上设置上述减速阀31以实现对液压马达1的减速。

回到本发明体的自动定位阀3中，为了实现对液压回转装置1的制动，优选地，制动阀32包括串接在回转制动装置2的控制油路2a上的换向阀，以控制该回转制动装置2可选择地与压力油源或油箱连通。如图1和图2所示，在本发明的优选实施方式中，该换向阀串接在回转制动缸的控制油路上，从而当需要对液压马达解除制动时，将回转制动缸与作为压力油源的液压马达的进油路连通即可，而当需要对液压马达进行制动时，则将回转制动缸与油箱连通即可。其中回转制动缸为本领域内公知部件，其具有由弹簧偏压的活塞杆，当有杆腔连通油箱时，由弹簧偏压活塞杆伸出从而对液压马达进行制动，当有杆腔与压力油源连通时，则能够克服弹簧偏压力，从而使得活塞杆缩回，以解除对液压马达的制动。另外，当使用油缸齿条和齿轮配合时，也可采用类似的回转制动缸对其中的齿轮进行制动即可。当然，对于其他能够对液压马达等液压回转装置1进行制动的回转制动装置，同样能够适用于本发明，也应落在本发明的保护范围中。

上述介绍了本发明提供的自动定位阀和回转液压系统的结构特征，其中为了实现回转机构和液压回转装置1的自动定位，解决背景技术中所提及的人工控制所带来的缺点，本发明提供的液压系统还包括控制子系统，通过该控制子系统能够自动控制液压回转装置1和回转机构进行定位，从而保证回转机构的准确定位。

如图3和图4所示，在本发明提供的控制子系统4中，能够实现下述控制逻辑：当回转机构首先回转到第一目标位置时，控制子系统4能够控制减速阀31对液压回转装置1进行减速；当回转机构继续回转到第二目标位置时，控制子系统4能够控制制动阀32对液压回转装置1进行制动。

其中，通过控制子系统控制自动定位阀的方式有多种，例如通过电控方式或液控方式控制。其中优选地，在电控方式中，减速阀31和制动阀32均为电控阀，控制子系统4包括电源41和导电滑环42，电源41通过导电滑环42分别与减速阀31和制动阀32可选择地电连接或电断开，以分别控制自动定位阀3对液压回转装置1完成相应的操作。

具体地，导电滑环42包括安装在承载回转机构的基座上的第一滑环61和第二滑环62，以及安装在回转机构上并随该回转机构转动的滑动触点63，滑动触点63与电源41电连接，第一滑环61与减速阀31电连接，具体地，与减速阀31中的开关阀31a的电磁铁Y1电连接，第二滑环62与制动阀32电连接，具体地，与制动阀32的换向阀的电磁铁Y2电连接，并且第一滑环61与第一目标位置相对应，第二滑环62与第二目标位置相对应，因此，当滑动触点63与第一滑环61接触时，减速阀31得电开启，以控制液压回转装置1减速，而当滑动触点62与第二滑环62接触时，制动阀2得电开启，以控制液压回转装置1制动。

因此，通过合理设置导电滑环42中各个滑环的位置，即可在回转机构回转到目标位置时，准确地进行液压回转装置1的相应操作。其中，对于上述的第一目标位置需要距离第二目标位置的弧度或二者的相对位置，可根据实际需要并通过相应试验得到，如图4所示，为了对应回转机构的正转和反转，需要将第一滑环61同时对称设置在第二滑环62的两侧，在如图4所示的优选方式中，假设回转机构需要最终定位在正前方的位置上，则第二滑环62则位于正前方，则第一滑环61优选为半圆滑环，使得其两个端部对称地位于第二滑环62的两侧，从而不论回转机构正转还是反转，滑动触点均会先与第一滑环61接触从而打开减速阀31对液压马达1进行减速，然后在第二目标位置时，才与第二滑环62接触而打开制动阀32对液压回转装置1进行制动。

另外，如图3和图4所示，为了方便使用该控制子系统4，优选地，导电滑环还包括始终与滑动触点63接触的全周滑环64，控制子系统4包括指示灯44，全周滑环64与指示灯44电连接，并且控制子系统还包括控制该控制子系统4开启和关闭的联动开关43。因此，在实际工作中，当需要对回转机构进行定位时，首先，打开联动开关43，以开启控制子系统4。其中，当联动开关43打开该控制子系统4后，指示灯44会首先亮起，从而表示控制子系统4开始工作。然后随着回转机构朝向目标区域的转动，首先通过第一滑环61打开减速阀31对液压回转装置1进行减速，最后通过第二滑环62打开制动阀32对液压回转装置进行制动，从而完成准确地完成回转机构的整体自动定位过程。

除上述使用导电滑环42控制自动定位阀3外，还可以采用接近开关、位移传感器等常见部件检测回转机构的当前位置并反馈给PLC控制器等控制装置，并由控制器控制当回转机构的当前位置处于第一目标位置时，开启减速阀31，当回转机构的当前位置处于第二目标位是，开启制动阀32。对于基于本发明构思的这种变形方式，同样应落在本发明的保护范围中。另外，为了完成上述电控过程，减速阀31中的开关阀31a以及制动阀32中的换向阀可以为电磁阀，也可以是电液换向阀、电比例换向阀等电控阀件。本发明对此类改变不做限制。

综上，上述本发明优选实施方式提供的回转液压系统，通过控制子系统以及自动定位阀的配合，回转机构能够实现自动定位的过程完全克服了背景技术中所提及的使用人工不能使得回转机构准确定位的问题，因此，使得本发明提供的自动定位阀、回转液压系统和工程机械均具有很强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 (12)

1.一种液压回转装置的自动定位阀，所述液压回转装置（1）由回转制动装置（2）进行制动，其特征在于，该自动定位阀（3）包括减速阀（31）和制动阀（32），所述减速阀（31）能够控制所述液压回转装置（1）减速，所述制动阀（2）能够控制回转制动装置（3）对所述液压回转装置（2）进行制动。

2.根据权利要求1所述的自动定位阀，其特征在于，所述减速阀（31）包括旁接在所述液压回转装置（1）的进油路和油箱（T）之间的开关阀（31a）以及和该开关阀（31a）串接的流量控制阀（31b）。

3.根据权利要求2所述的自动定位阀，其特征在于，所述减速阀（31）还包括与所述流量控制阀（31b）并接的溢流阀（31c）。

4.根据权利要1或2或3所述的自动定位阀，其特征在于，所述制动阀（32）包括串接在所述回转制动装置（2）的控制油路（2a）上的换向阀，以控制该回转制动装置（2）可选择地与压力油源或油箱连通。

5.一种回转液压系统，用于控制回转机构回转，并且包括用于驱动所述回转机构回转的液压回转装置（1），其特征在于，所述回转液压系统还包括根据权利要求1-4中任意一项所述的液压回转装置的自动定位阀（3）。

6.根据权利要求5所述的回转液压系统，其特征在于，所述回转液压系统还包括控制所述自动定位阀（3）的控制子系统（4），当所述回转机构首先回转到第一目标位置时，所述控制子系统（4）能够控制所述减速阀（31）对所述液压回转装置（1）进行减速；当所述回转机构继续回转到第二目标位置时，所述控制子系统（4）能够控制所述制动阀（32）对所述液压回转装置（1）进行制动。

7.根据权利要求6所述的回转液压系统，其特征在于，所述减速阀（31）和所述制动阀（32）均为电控阀，所述控制子系统（4）包括电源（41）和导电滑环（42），所述电源（41）通过所述导电滑环（42）分别与所述减速阀（31）和所述制动阀（32）可选择地电连接或电断开，以分别控制所述自动定位阀。

8.根据权利要求7所述的回转液压系统，其特征在于，所述导电滑环（42）包括安装在承载所述回转机构的基座上的第一滑环（61）和第二滑环（62），以及安装在回转机构上并随该回转机构转动的滑动触点（63），所述滑动触点（63）与所述电源（41）电连接，所述第一滑环（61）与所述减速阀（31）电连接，所述第二滑环（62）与所述制动阀（32）电连接，所述第一滑环（61）与所述第一目标位置相对应，所述第二滑环（62）与所述第二目标位置相对应，当所述滑动触点（63）与所述第一滑环（61）接触时，所述减速阀（31）得电开启，以控制所述液压回转装置（1）减速，当所述滑动触点（62）与所述第二滑环（62）接触时，所述制动阀（2）得电开启，以控制所述液压回转装置（1）制动。

9.根据权利要求8所述的回转液压系统，其特征在于，所述导电滑环还包括始终与所述滑动触点（63）接触的全周滑环（64），所述控制子系统（4）包括指示灯（44），所述全周滑环（64）与所述指示灯（44）电连接，并且所述控制子系统还包括控制该控制子系统（4）开启和关闭的联动开关（43）。

10.根据权利5所述的回转液压系统，其特征在于，所述回转液压系统包括主换向阀（7），所述液压回转装置（1）为液压马达，该主换向阀（7）的进油口与液压泵（P）连通，回油口与油箱（T）连通，两个工作油口分别与所述液压马达的两侧连通，其中，所述减速阀（31）旁接在所述进油口与所述液压泵（P）之间的进油路上。

11.根据权利要5所述的回转液压系统，其特征在于，所述回转制动装置（2）为回转制动缸，所述液压回转装置（1）为液压马达，该回转制动缸的控制油路通过梭阀（2b）连接在液压马达的两侧。

12.一种工程机械，所述工程机械包括回转机构和驱动该回转机构回转的回转液压系统，其特征在于，所述回转液压系统为根据权利要求5-11中任意一项所述的控制回转机构回转的回转液压系统。

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