CN103350964B - 臂架的防后倾液压控制系统和塔机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种臂架的防后倾液压控制系统和塔机，该系统包括缓冲油缸（6）、低压储能器（3）和传感控制装置，缓冲油缸的无杆腔与低压储能器之间并联设置有流量控制阀组（1）、压力控制阀组（2）和安全阀（4），传感控制装置用于控制无杆腔中的液压油选择性地流经流量控制阀组、压力控制阀组和安全阀中的其中一者并流向低压储能器；当流向低压储能器的液压油流经流量控制阀组时，缓冲油缸中产生的缓冲力大小与流经流量控制阀组的液压油的流量大小正相关；当流向低压储能器的液压油流经压力控制阀组时，缓冲力基本恒定。本发明系统中不含油泵和油箱，系统简单且节能，具有兼顾变幅节能和突发状况后倾时产生基本恒定缓冲力的优点。

Description

臂架的防后倾液压控制系统和塔机

技术领域

本发明涉及塔机的液压控制领域，具体地，涉及塔机臂架的防后倾液压控制系统。

背景技术

动臂塔机是通过臂架的俯仰摆动来完成变幅作业的，其变幅系统一般采用钢丝绳、柔性拉索或拉板来承受变幅拉力。当臂架突然卸载时，由于柔性拉索的弹性回复作用，动臂塔机若无可靠地防后倾装置，极易导致臂架后倾，产生安全事故。因而塔机一般设有防后倾装置或系统，常用的例如有弹簧缓冲装置和液压缓冲系统等，液压缓冲系统由于具有匀减速恒力缓冲、吸能能力大、减震效果显著等优点而被广泛采用。

常见的防臂架后倾缓的液压缓冲系统均包括油泵、阀块、缓冲油缸等，油泵在工作过程中长时间工作，造成较大的能源浪费，且系统复杂。而在有的液压缓冲系统中，不使用油泵，在缓冲缸中安装复位弹簧，在复位行程中，由于弹簧力的作用，油缸内产生负压，导致从油箱吸入油液时容易同时引入空气，造成液压油气体污染，油液含气量增大，使油液体积弹性模量大大减小，影响缓冲行程和缓冲力。此外，在塔机变幅过程中，由于恒力缓冲的液压缓冲系统会对臂架作用一个缓冲力，使得变幅机构需克服该缓冲力做功，也造成相当的能量浪费。并且，长期的大缓冲力作用在臂架上，能破坏臂架结构，为破坏结构稳定的危险因素。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术的不足之处，提供一种臂架的防后倾液压控制系统，以及具有该臂架的防后倾液压控制系统的塔机，该系统不含油泵和油箱，系统简单且节能。

为实现上述目的，本发明提供了一种臂架的防后倾液压控制系统，该系统包括缓冲油缸、低压储能器和传感控制装置，所述缓冲油缸的无杆腔与所述低压储能器之间并联设置有流量控制阀组、压力控制阀组和安全阀，所述传感控制装置用于控制所述缓冲油缸的无杆腔中的液压油选择性地流经所述流量控制阀组、压力控制阀组和安全阀中的其中一者并流向所述低压储能器；其中，当流向所述低压储能器的所述液压油流经所述流量控制阀组时，所述缓冲油缸中产生的缓冲力大小与流经所述流量控制阀组的所述液压油的流量大小正相关；当流向所述低压储能器的所述液压油流经所述压力控制阀组时，所述缓冲油缸中产生的缓冲力基本恒定。

优选地，所述流量控制阀组包括第一插装阀和第一电磁换向阀，所述第一插装阀包括第一控制腔、第一油口和第二油口，所述第一电磁换向阀包括第一压力油口和第一工作油口，该第一工作油口连通所述第一插装阀的第一控制腔，所述缓冲油缸的无杆腔分别连通所述第一插装阀的第一油口和所述第一电磁换向阀的压力油口，所述第一插装阀的第二油口连通所述低压储能器。

优选地，所述压力控制阀组包括第二插装阀、第二电磁换向阀第二阻尼孔、和溢流阀，其中：所述第二插装阀包括第二控制腔、第三油口和第四油口，所述第二电磁换向阀包括第二压力油口和第四工作油口，所述缓冲油缸的无杆腔分别油路连通所述第二电磁换向阀的第二压力油口和所述第二插装阀的第三油口，所述第二阻尼孔串联设置在所述缓冲油缸的无杆腔与所述第二压力油口之间的油路上，并且所述第二插装阀的第二控制腔连接在所述第二阻尼孔与所述第二压力油口之间的油路上；所述第二电磁换向阀的第四工作油口通过串联的所述溢流阀连接到所述第二插装阀的第四油口上，并且该第四油口连通所述低压储能器。

优选地，所述传感控制装置包括控制器和位置传感器，该位置传感器用于检测所述臂架或所述缓冲油缸的活塞杆的位置，所述控制器配置为：采集所述位置传感器的位置信号并根据该位置信号控制所述流量控制阀组和压力控制阀组的导通或截止。

优选地，所述传感控制装置还包括用于检测突然卸载的突变信号传感器；当流向所述低压储能器的所述液压油流经所述流量控制阀组，并且所述控制器采集到所述突变信号传感器检测的突变信号时，所述控制器进一步配置为：控制关闭所述流量控制阀组，并使得所述缓冲油缸的无杆腔中的液压油通过所述压力控制阀组流向所述低压储能器。

优选地，所述位置传感器为用于检测所述臂架的角度位置的角度传感器，并且所述控制器配置为：当所述位置传感器检测的所述臂架的角度位置处于的无杆腔中的液压油通过所述流量控制阀组流向所述低压储能器；当所述位置传感器检测的所述臂架的角度位置处于，并且控制所述缓冲油缸的无杆腔中的液压油通过所述压力控制阀组流向所述低压储能器；当所述位置传感器检测的所述臂架的角度位置大于J2时，控制关闭所述流量控制阀组和压力控制阀组，使得所述缓冲油缸的无杆腔中的液压油通过所述安全阀流向所述低压储能器。

优选地，当所述位置传感器检测的所述臂架的角度位置处于，并使得所述缓冲油缸的无杆腔中的液压油通过所述压力控制阀组流向所述低压储能器。

优选地，所述缓冲油缸的无杆腔与所述低压储能器之间安装有单向阀，该单向阀设置为使得液压油能够从所述低压储能器流向所述缓冲油缸的无杆腔并且反向截止。

优选地，所述低压储能器的最低工作压力高于所述单向阀的开启压力与所述缓冲油缸中的活塞杆的摩擦力之和。

优选地，所述缓冲油缸的无杆腔中设有复位弹簧，并且所述低压储能器的最低工作压力高于所述单向阀的开启压力。

优选地，在所述缓冲油缸的有杆腔与所述低压储能器之间设有开关阀。

在上述基础上，本发明还提供了一种塔机，该塔机具有臂架，所述塔机包括根据本发明上述的臂架的防后倾液压控制系统。

根据上述技术方案，本发明的臂架的防后倾液压控制系统中仅采用了低压储能器，而不含油泵和油箱，从而避免了油泵在长时间工作中造成的较大能源浪费。其中通过在低压储能器与缓冲油缸的无杆腔之间设置缓冲油路，在防后倾缓冲行程中，将一部分能量通过缓冲油路存储到蓄能器中，用于之后的回复行程，另一部分能量以热能的形式消耗掉，从而简化了液压系统，节约能量。蓄能器的低压力，一方面可以防止油缸回复行程中的负压和吸空，另一方面提供了油缸回复力。此外，还可调节缓冲油路中的流量控制阀组与压力控制阀组的切换，从而兼顾变幅节能和突发状况后倾时产生基本恒定缓冲力的优点，调节灵活，避免了塔机变幅过程对恒定缓冲力做功的能源浪费问题。

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为根据本发明的一种优选实施方式的臂架的防后倾液压控制系统的液压原理图；以及

图2为根据本发明的另一种优选实施方式的臂架的防后倾液压控制系统的液压原理图。

附图标记说明

1    流量控制阀组          2    压力控制阀组

3    低压储能器            4    安全阀

5    单向阀                6    缓冲油缸

7    第一插装阀            8    第二插装阀

9    第一电磁换向阀        10   第二电磁换向阀

11   第一阻尼孔            12   第二阻尼孔

13   溢流阀                14   开关阀

61   复位弹簧              T    回油口

X1   第一控制腔            X2   第二控制腔

C1   第一油口              C2   第二油口

C3   第三油口              C4   第四油口

P1   第一压力油口          P2   第二压力油口

A1   第一工作油口          A2   第二工作油口

A3   第三工作油口          A4   第四工作油口

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。

如图1所示，本发明提供了一种臂架的防后倾液压控制系统，该系统包括缓冲油缸6、低压储能器3和传感控制装置，缓冲油缸6的无杆腔与低压储能器3之间并联设置有流量控制阀组1、压力控制阀组2和安全阀4，传感控制装置用于控制缓冲油缸6的无杆腔中的液压油选择性地流经流量控制阀组1、压力控制阀组2和安全阀4中的其中一者并流向低压储能器3；其中，当流向低压储能器3的液压油流经流量控制阀组1时，缓冲油缸6中产生的缓冲力大小与流经流量控制阀组1的液压油的流量大小正相关；当流向低压储能器3的液压油流经压力控制阀组2时，缓冲油缸6中产生的缓冲力基本恒定。从图1可以看出，根据本发明的防后倾液压控制系统为无源液压系统，无油泵和油箱，更加节能，相对于有源系统而言系统在结构和油路上得以简化。储能器设计为低压力，以防止在油缸回复时可能产生的负压以及因此而产生的吸空现象，即：低压储能器3的压力在缓冲油缸6回复行程推动缓冲油缸6伸出复位并防止缓冲油缸6回复行程中无杆腔的负压和吸空。无杆腔与低压储能器3之间形成有缓冲油路，在活塞杆的缓冲行程中，缓冲油缸6的无杆腔中的高压油液可通过缓冲油路流向低压储能器3中以储存能量。缓冲油路中设置分别含有流量控制阀组1、压力控制阀组2和安全阀4共三路并联油路，以在传感控制装置的控制下选择性导通和切换至其中一路油路。这种切换和导通可兼顾变幅节能和突发状况后提供恒定缓冲力，避免了塔机变幅过程对恒定缓冲力做功的能源浪费问题，并且保证安全。

其中，为使得缓冲油缸6中产生的缓冲力大小与流经流量控制阀组1的液压油的流量大小正相关，即为实现流量控制阀组1的上述功能，本实施方式中设计了如图1中所示的一种优选结构形式的流量控制阀组1，其包括第一插装阀7和第一电磁换向阀9共两个控制元件，第一插装阀7包括第一控制腔X1、第一油口C1和第二油口C2，第一电磁换向阀9包括第一压力油口P1、回油口T、第一工作油口A1和第二工作油口A2，该第一工作油口A1连通第一插装阀7的第一控制腔X1，缓冲油缸6的无杆腔通过缓冲油路分别连通第一插装阀7的第一油口C1和第一电磁换向阀9的压力油口P1，第一插装阀7的第二油口C2连通低压储能器3。需要说明的是，本实施方式仅为实现流量控制阀组1的上述功能而列举了其中一种结构简单的流量控制阀组1，本领域技术人员可以理解的是，为实现其目的，可设计出其他各种具有不同元件和油路的流量控制阀组1，在此不再一一列举。

具体地，参见图1，其中第一电磁换向阀9为第一插装阀7的先导控制阀。当第一电磁换向阀9得电时（处于图1中所示的左位），压力油口P1连通第一工作油口A1，第二工作油口A2连通回油口T，第一插装阀7的第一油口C1与第一控制腔X1连通。此时，当缓冲油缸6的无杆腔压力高于蓄能器3的压力时，油液不经过第一插装阀7产生流通，不产生压降，第一插装阀7中阀芯两端的压力相当，因而阀芯处于闭合位置，油液因此不能通过此并联支路从缓冲油缸6的无杆腔流向低压蓄能器3。但当蓄能器3的压力高于无杆腔的压力且能克服第一插装阀7的开启压力时，则油液可从此路从低压储能器3流回缓冲油缸6的无杆腔。

当第一电磁换向阀9不得电时（处于图1中所示的右位），压力油口P1连通第二工作油口A2，第一工作油口A1连通回油口T，即连通低压储能器3，第一插装阀7的第二油口C2与第一控制腔X1连通。当缓冲油缸6的无杆腔压力高于低压储能器3的压力且能克服第一插装阀7的开启压力（一般较小，如0.2Mpa，0.4Mpa等）时，第一油口C1的压力大于第一控制腔X1的压力，第一插装阀7打开，油液通过此路从缓冲油缸6的无杆腔流向低压储能器3。此时缓冲油缸6无杆腔的缓冲压力为低压储能器3的压力、第一插装阀7的开启压力、第一插装阀7的压降以及管路压降之和。其中低压储能器3的压力增量很小，第一插装阀7的开启压力基本恒定，第一插装阀7的压降和管路压降由油路流量大小决定。臂架在正常变幅工作时，缓冲油缸6中的活塞杆的速度较低，缓冲油路中由无杆腔流向低压储能器3的液压油流量小，因而第一插装阀7的压降和管路压降都较小，因此无杆腔中的缓冲力也较小，变幅机构变幅时需克服的力也较小。当发生吊重钢丝绳突然断裂等异常情况导致臂架突然后倾时，活塞杆行程速度加快，缓冲油路中的液压油流量变大，在第一插装阀7的开度一定的情况下，犹如推动针筒使得内中液流从针头射出，推动速度越快，所需克服的缓冲力也越大。此时第一插装阀7的压降和管路压降也都越大，无杆腔的缓冲压力随之增大，起到缓冲作用。

从上述可知，低压储能器3在缓冲行程中可储存液压油以储存能量，在活塞杆回复时则可释放能量，液压油返流回无杆腔。其中的流量控制阀组1可调第一插装阀7的开口大小，例如通过手动调节或电液比例调节，选择插装阀的通径大小等方式来改变液阻大小，从而实现对缓冲力的相应调节。此外，第一插装阀7中具有第一阻尼孔11，该阻尼孔形成在缓冲油缸6的无杆腔与第一电磁换向阀9的压力油口P1之间的缓冲油路上，以保护第一电磁换向阀9等元件，增强稳定性能。

同样地，参见图1，为使得当流向低压储能器3的液压油流经压力控制阀组2时，缓冲油缸6中产生的缓冲力基本恒定，即为实现压力控制阀组2的上述功能，本实施方式中设计了如图1中所示的一种优选结构形式的压力控制阀组2，其包括第二插装阀8、第二电磁换向阀10、第二阻尼孔12和溢流阀13。其中，第二插装阀8包括第二控制腔X2、第三油口C3和第四油口C4，第二阻尼孔12也可以是形成在第二插装阀8中，第二电磁换向阀10包括第二压力油口P2、回油口T、第三工作油口A3和第四工作油口A4，缓冲油缸6的无杆腔通过缓冲油路分别连通第二电磁换向阀10的第二压力油口P2和第二插装阀的第三油口C3，第二阻尼孔12串联设置在无杆腔与第二压力油口P2之间的连接油路上，并且第二插装阀8的第二控制腔X2连接在第二阻尼孔12与第二压力油口P2之间的油路上；第二电磁换向阀10的第四工作油口A4通过串联的溢流阀13连接到第二插装阀8的第四油口C4上，并且该第四油口C4连通低压储能器3。

其中，具体地，当第二电磁换向阀10得电时（处于图1中所示的左位），第二压力油口P2与第三工作油口A3连通，回油口T与第四工作油口A4连通，即溢流阀13连通低压储能器3而不能导通。此时，无持续油液流过第二插装阀8的第二阻尼孔12，使得第二插装阀8的第二控制腔X2与第三油口C3之间的压力相当，第二插装阀8的阀芯闭合，无杆腔中的液压油不能从第二插装阀8流向低压储能器3。当第二电磁换向阀10不得电时（处于图1中所示的右位），回油口T与第三工作油口A3连通，第二压力油口P2与第四工作油口A4连通，即溢流阀13连通无杆腔。此时，若无杆腔的压力大于溢流阀13的设定压力而使之导通，则持续油液流过第二阻尼孔12，使得第二阻尼孔12两侧产生压降，第三油口C3的压力大于第二控制腔X2的压力，第二插装阀8的阀芯打开，无杆腔中的液压油可从第二插装阀8流向低压储能器3。

通过以上结合图1所示的压力控制阀组2的组成和连接关系进行的分析后可知，在缓冲油路中，通过先导溢流阀13相当于压力开关，只有在溢流阀13油液导通时，才会在第二阻尼孔12两侧形成压降，从而在第二插装阀8的第二控制腔X2与第三油口C3之间形成压降，使得液压油能够从第三油口C3流入并从第四油口C4流出，即无杆腔的液压油能够通过第二插装阀8流向低压储能器3。因此，只有无杆腔中的压力大于溢流阀13的设定压力并使得先导溢流阀13油液导通时，第二插装阀8才打开。此时，由于第二插装阀8的第二控制腔X2与第三油口C3之间的压降由第二阻尼孔12限定，受流量影响小，第二插装阀8的开口开度变化不大，因而无杆腔中产生基本恒定的缓冲力。其中，缓冲力恒定且可调，即通过调节溢流阀13的设定压力，例如通过手动或电液比例调节，来实现对缓冲力的调节。

在以上描述的流量控制阀组1和压力控制阀组2的组成的基础上，本实施方式中在以下相应地描述上述的传感控制装置。其中，本发明的传感控制装置包括控制器和位置传感器，该位置传感器用于检测臂架或缓冲油缸6的活塞杆的位置，控制器用于采集位置传感器的位置信号，并根据该位置信号控制流量控制阀组1和压力控制阀组2的导通或截止。因此，根据本发明的位置传感器可检测臂架的角度位置或者活塞杆的行程位置。在本实施方式的以下描述中，位置传感器优选地以采用安装在臂架的底臂上以用于检测臂架的角度位置J的角度传感器进行说明。此时，控制器配置为：当位置传感器检测的臂架的角度位置J处于（0，J1]区间时，控制无杆腔中的液压油通过流量控制阀组1流向低压储能器3；当位置传感器检测的臂架的角度位置J处于（J1，J2]区间时，控制关闭流量控制阀组1，并且控制无杆腔中的液压油通过压力控制阀组2流向低压储能器3；当位置传感器检测的臂架的角度位置J大于J2时，控制关闭流量控制阀组1和压力控制阀组2，使得无杆腔中的液压油通过安全阀4流向低压储能器3。即根据臂架的角度变化区间来进行合适的缓冲力控制，在臂架在小幅度区间变幅时，属于正常变幅范围，应使得防后倾液压控制系统中的缓冲力较小，避免变幅系统需克服过大的缓冲力而做功，因此控制器应控制第一电磁换向阀9不得电，第二电磁换向阀10得电，无杆腔中的液压油通过流量控制阀组1流向低压储能器3。当臂架的变幅较大，即角度位置较大时，此时需要产生较大的缓冲力以防止臂架倾覆。因此，控制器应控制第一电磁换向阀9得电，第二电磁换向阀10不得电，无杆腔中的液压油通过压力控制阀组2流向低压储能器3，使得产生恒定的缓冲压力。而在臂架的角度位置过大时，例如产生后倾时，为保护系统以及缓冲油缸6等组件，控制器应控制第一电磁换向阀9和第二电磁换向阀10均得电，无杆腔中的液压油通过安全阀4安全快速地流向低压储能器3。

以上描述的是通过检测臂架的角度位置，以判定提供合适大小的缓冲力。但在应对臂架卸载等突发情况时，根据本发明的防后倾液压控制系统还相应设置检测元件，以及时了解突发状况并做出应对。例如，本发明的传感控制装置还包括用于检测突然卸载的突变信号传感器，以将突变信号及时传递给控制器，从而做出合适判断。其中的突变信号传感器可以是例如加速度计、压力传感器等，通过加速度计检测活塞杆的加速度信号或者通过压力传感器检测无杆腔中的油压激增信号来获得活塞杆位置或臂架位置的突变信号，进而推断出突然卸载。其中，当臂架或活塞杆未超出角度/位置限制时，根据突变信号来确定缓冲油路中流量控制与压力控制的切换，传感器检测到突变信号，则使用压力控制阀组2，未检测到突变信号时，使用流量控制阀组1。当臂架或活塞杆超出角度/位置限制时，则使用安全阀4，此时控制器不针对突变信号做出特别反应。例如，当位置传感器检测的臂架的角度位置J处于（0，J1]区间并且检测到突变信号时，控制器可优选地进一步配置为：控制关闭流量控制阀组1，即第一电磁换向阀9得电，并使得无杆腔中的液压油通过压力控制阀组2流向低压储能器3，也就是使得第二电磁换向阀10不得电。这样，可根据臂架的角度突变信号进行强制切换到压力控制阀组2的操作，以提供更大的恒定缓冲力。

另外，缓冲油缸6的无杆腔与低压储能器3之间还优选地安装有单向阀5，该单向阀5设置为使得液压油能够从低压储能器3流向无杆腔并且反向截止。这样，液压油能够通过低压储能器3与无杆腔之间的无杆腔回复油路进行快速的油液回复，补充至无杆腔。另外，缓冲油缸6的无杆腔中可设置复位弹簧61或者不设置。当缓冲油缸6的无杆腔中设有复位弹簧61时，低压储能器3的最低工作压力应高于单向阀5的开启压力，使得低压储能器3中的液压油至少能够通过该无杆腔回复油路及时回补至无杆腔。无杆腔中未设有复位弹簧61时，则低压储能器3的最低工作压力应高于单向阀5的开启压力与缓冲油缸6中的活塞杆的摩擦力之和，从而能够推动活塞杆复位。此外，如图1所示，在缓冲油缸6的有杆腔与低压储能器3之间还可设置有杆腔回复油路，该油路中设有开关阀14，以在需要时通过开关阀14打开该有杆腔回复油路，推动活塞杆朝向无杆腔移动。需要说明的是，本发明中所述的“低压储能器”是相对于通常使用的高压储能器而言的，通常使用的高压储能器中一直保持高压力的液压油，而本发明中的该低压储能器3只需保证最低工作压力如上所述以能够推动活塞杆复位为准。

以上实施方式中为方便描述，仅以图1中所示组成结构的流量控制阀组1和压力控制阀组2为例进行结构分析和功能阐述。当然，本领域技术人员能够理解地是，可实现同样目的并具有其他结构组成和连接关系的流量控制阀组1和压力控制阀组2有很多。如图2所示，其中的压力控制阀组2与图1中的压力控制阀组2的组成元件相同，但连接关系有区别，能够实现相同的阀组功能。其中，压力控制阀组2具有如图1中的压力控制阀组2的相同组件。即包括第三插装阀8、第二电磁换向阀10和溢流阀13。所不同的是，缓冲油缸6的无杆腔通过缓冲油路分别连通第二电磁换向阀的第三工作油口A3和第二插装阀的第三油口C3，第二阻尼孔12串联设置在无杆腔与第三工作油口A3之间的连接油路上，第二电磁换向阀的第二压力油口P2与第二插装阀的第二控制腔X2相连。溢流阀13的一端连接到第二压力油口P2与第二控制腔X2之间的油路上，另一端分别连接第二电磁换向阀的回油口T和第四工作油口A4以及第二插装阀的第四油口C4。从图2分析可知，只有当第二电磁换向阀10不得电，即处于图2中的右位时，缓冲油路中的液压油进入第三油口C3并通过第二电磁换向10阀进入第二控制腔X2。在此情况下，当缓冲油路中的压力小于溢流阀13的设定压力时，无杆腔到第二控制腔X2之间的油路不流通，使得第二插装阀8的第三油口C3和第二控制腔X2的压力相同，阀芯闭合。仅在缓冲油路中的压力大于溢流阀13的设定压力时，使得经过溢流阀13的油路导通时，第二阻尼孔12的两侧产生压降，第三油口C3的压力大于第二控制腔X2中的压力，阀芯打开，无杆腔到低压储能器3之间的缓冲油路导通。当第二电磁换向阀10得电，即处于图2中的左位时，缓冲油路不导通。可见，图1、图2中的压力控制阀组2尽管连接方式不同，但能够实现相同的阀组功能。

相应地，结合图2，作为另一实施例，提供另一种与上述不同的控制方式。其中，将臂架的角度位置J分为3个区间，即（0，J1）、[J1，J2]、（J2，J3]，控制器以不同于上述的方式加以控制。当臂架角度J小于J1时，流量控制阀组1的第一电磁换向阀9不得电，缓冲油缸的无杆腔压力超过其中第一插装阀7的开启压力（一般较小，如0.2Mpa，0.4Mpa等）时，流量控制阀组1中的第一插装阀7开启通流，压力控制阀组2中第二电磁阀10得电，压力控制阀组2不通流。臂架角度J在区间[J1，J2]时，流量控制阀组1的第一电磁换向阀9不得电，缓冲油缸的无杆腔压力超过其中第一插装阀7的开启压力时，流量控制阀组1的第一插装阀7开启通流。并且，压力控制阀组2的第二电磁换向阀10不得电，缓冲油缸的无杆腔压力低于先导溢流阀13的设定压力时，压力控制阀组2截止，缓冲油缸的无杆腔压力高于先导溢流阀13的设定压力时，压力控制阀组2通流。臂架角度在[J2，J3]时，流量控制阀组1的第一电磁换向阀9得电，流量控制阀组1关闭，压力控制阀组2的第二电磁换向阀10不得电，压力控制阀组2使用在先导溢流阀13的设定压力通流的功能，提供基本恒定的缓冲力。

在以上对臂架的防后倾液压控制系统的描述基础上，本发明还提供了一种塔机，该塔机具有臂架，并且该塔机包括根据本发明上述的臂架的防后倾液压控制系统。因此，该塔机具有所述防后倾液压控制系统的上述优点。其中，通过根据臂架的不同情况提供相应的缓冲力，可使得臂架变幅系统克服更少的缓冲力做功，节约能源。

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)

1.一种臂架的防后倾液压控制系统，其特征在于，该系统包括缓冲油缸(6)、低压储能器(3)和传感控制装置，所述缓冲油缸(6)的无杆腔与所述低压储能器(3)之间并联设置有流量控制阀组(1)、压力控制阀组(2)和安全阀(4)，所述传感控制装置用于控制所述缓冲油缸(6)的无杆腔中的液压油选择性地流经所述流量控制阀组(1)、压力控制阀组(2)和安全阀(4)中的其中一者并流向所述低压储能器(3)；其中，当流向所述低压储能器(3)的所述液压油流经所述流量控制阀组(1)时，所述缓冲油缸(6)中产生的缓冲力大小与流经所述流量控制阀组(1)的所述液压油的流量大小正相关；当流向所述低压储能器(3)的所述液压油流经所述压力控制阀组(2)时，所述缓冲油缸(6)中产生的缓冲力基本恒定。

2.根据权利要求1所述的臂架的防后倾液压控制系统，其特征在于，所述流量控制阀组(1)包括第一插装阀(7)和第一电磁换向阀(9)，所述第一插装阀(7)包括第一控制腔(X1)、第一油口(C1)和第二油口(C2)，所述第一电磁换向阀(9)包括第一压力油口(P1)和第一工作油口(A1)，该第一工作油口连通所述第一插装阀的第一控制腔(X1)，所述缓冲油缸(6)的无杆腔分别连通所述第一插装阀的第一油口(C1)和所述第一电磁换向阀的第一压力油口(P1)，所述第一插装阀的第二油口(C2)连通所述低压储能器(3)。

3.根据权利要求1所述的臂架的防后倾液压控制系统，其特征在于，所述压力控制阀组(2)包括第二插装阀(8)、第二电磁换向阀(10)、第二阻尼孔(12)和溢流阀(13)，其中：

所述第二插装阀(8)包括第二控制腔(X2)、第三油口(C3)和第四油口(C4)，所述第二电磁换向阀(10)包括第二压力油口(P2)和第四工作油口(A4)，

所述缓冲油缸(6)的无杆腔分别油路连通所述第二电磁换向阀(10)的第二压力油口(P2)和所述第二插装阀的第三油口(C3)，所述第二阻尼孔(12)串联设置在所述缓冲油缸(6)的无杆腔与所述第二压力油口(P2)之间的油路上，并且所述第二插装阀的第二控制腔(X2)连接在所述第二阻尼孔(12)与所述第二压力油口(P2)之间的油路上；

所述第二电磁换向阀的第四工作油口(A4)通过串联的所述溢流阀(13)连接到所述第二插装阀的第四油口(C4)上，并且该第四油口(C4)连通所述低压储能器(3)。

4.根据权利要求1所述的臂架的防后倾液压控制系统，其特征在于，所述传感控制装置包括控制器和位置传感器，该位置传感器用于检测所述臂架或所述缓冲油缸(6)的活塞杆的位置，所述控制器配置为：采集所述位置传感器的位置信号并根据该位置信号控制所述流量控制阀组(1)和压力控制阀组(2)的导通或截止。

5.根据权利要求4所述的臂架的防后倾液压控制系统，其特征在于，所述传感控制装置还包括用于检测突然卸载的突变信号传感器；当流向所述低压储能器(3)的所述液压油流经所述流量控制阀组(1)，并且所述控制器采集到所述突变信号传感器检测的突变信号时，所述控制器进一步配置为：控制关闭所述流量控制阀组(1)，并使得所述缓冲油缸(6)的无杆腔中的液压油通过所述压力控制阀组(2)流向所述低压储能器(3)。

6.根据权利要求5所述的臂架的防后倾液压控制系统，其特征在于，所述位置传感器为用于检测所述臂架的角度位置J的角度传感器，并且所述控制器配置为：

当所述位置传感器检测的所述臂架的角度位置J处于(0，J1]区间时，控制所述缓冲油缸(6)的无杆腔中的液压油通过所述流量控制阀组(1)流向所述低压储能器(3)；

当所述位置传感器检测的所述臂架的角度位置J处于(J1，J2]区间时，控制关闭所述流量控制阀组(1)，并且控制所述缓冲油缸(6)的无杆腔中的液压油通过所述压力控制阀组(2)流向所述低压储能器(3)；

当所述位置传感器检测的所述臂架的角度位置J大于J2时，控制关闭所述流量控制阀组(1)和压力控制阀组(2)，使得所述缓冲油缸(6)的无杆腔中的液压油通过所述安全阀(4)流向所述低压储能器(3)。

7.根据权利要求6所述的臂架的防后倾液压控制系统，其特征在于，当所述位置传感器检测的所述臂架的角度位置J处于(0，J1]区间并且检测到所述突变信号时，所述控制器控制关闭所述流量控制阀组(1)，并使得所述缓冲油缸(6)的无杆腔中的液压油通过所述压力控制阀组(2)流向所述低压储能器(3)。

8.根据权利要求1所述的臂架的防后倾液压控制系统，其特征在于，所述缓冲油缸(6)的无杆腔与所述低压储能器(3)之间安装有单向阀(5)，该单向阀设置为使得液压油能够从所述低压储能器(3)流向所述缓冲油缸(6)的无杆腔并且反向截止。

9.根据权利要求8所述的臂架的防后倾液压控制系统，其特征在于，所述低压储能器(3)的最低工作压力高于所述单向阀(5)的开启压力与所述缓冲油缸(6)中的活塞杆的摩擦力之和。

10.根据权利要求8所述的臂架的防后倾液压控制系统，其特征在于，所述缓冲油缸(6)的无杆腔中设有复位弹簧(61)，并且所述低压储能器(3)的最低工作压力高于所述单向阀(5)的开启压力。

11.根据权利要求1所述的臂架的防后倾液压控制系统，其特征在于，在所述缓冲油缸(6)的有杆腔与所述低压储能器(3)之间设有开关阀(14)。

12.一种塔机，该塔机具有臂架，其特征在于，所述塔机包括根据权利要求1-11中任意一项所述的臂架的防后倾液压控制系统。