CN103420290B - 伸缩保护系统及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及伸缩保护技术领域，公开了一种伸缩保护系统及起重机。该伸缩保护系统包括伸缩油缸以及用于控制所述伸缩油缸进回油状态的主阀，还包括连通切断阀和换向阀；所述主阀的第一工作油口接于所述伸缩油缸的第三油口，所述主阀的第二工作油口通过所述连通切断阀接于所述伸缩油缸的第一油口；所述连通切换阀的液控油口通过所述换向阀选择性地连通于外部油源或者泄油通道。本发明的伸缩保护系统能够保证伸缩油缸的正常伸缩动作，并能够避免伸缩油缸因芯管油压而被动伸出，提高了伸缩油缸的可控性。本发明的起重机设置有上述的伸缩保护系统。

Description

伸缩保护系统及起重机

技术领域

本发明涉及伸缩保护技术领域，特别涉及一种伸缩保护系统及起重机。

背景技术

近年来在起重机领域出现了一种具有单个伸缩油缸的伸缩臂，该伸缩油缸的活塞杆连接于基本臂，缸筒设置有缸头，缸头的两侧设置有相对应的两个缸销，该两个缸销的中心轴与所述伸缩油缸的中心轴共面，该伸缩油缸的缸筒可在上述缸销伸出或者收回时选择性地锁定或者释放其与任一节伸缩臂的相对位置。此外，相邻的各节伸缩臂之间以及基本臂与第一伸缩臂之间均设有臂销，相邻的伸缩臂之间以及基本臂与第一节伸缩臂之间的相对位置可通过该臂销选择性地锁定或者释放。

该伸缩油缸的缸筒可以首先通过缸销与末节伸缩臂锁定，同时通过收回臂销将末节伸缩臂与倒数第二节伸缩臂释放，此时该伸缩油缸的缸筒通过伸出动作可将末节伸缩臂带出；在末节伸缩臂到达预定位置后将其与倒数第二节伸缩臂重新锁定，收回伸缩油缸的缸筒并将其与倒数第二节伸缩臂锁定，接着将倒数第二节伸缩臂与倒数第三节伸缩臂释放，此时伸缩油缸的缸筒可将倒数第二节伸缩臂带出，依次类推即可实现各节伸缩臂的依次伸出。

在上述方案中，缸销和臂销的插拔动作一般分别通过与缸筒相固定的缸销油缸和臂销油缸予以控制，由于缸销油缸和臂销油缸均处于伸缩臂内，且与伸缩油缸相固定，随着缸筒的动作而前后移动，缸销油缸和臂销油缸外接压力油源的管路难以布置。

目前，为了解决这个问题，通常将伸缩油缸的结构设置成如图1所示的情形，如图1所示，该伸缩油缸3包括缸筒31、活塞杆32、活塞33和芯管34；活塞杆32内开设有第一油腔325、第二油腔326和第三油腔327；活塞杆32的伸出端开设有连通于第一油腔325的第一油口321、连通于第二油腔326的第二油口322以及连通于第三油腔327的第三油口323；第一油腔325邻近活塞33的侧壁上开设有第四油口324，第四油口324连通有杆腔311和第一油腔325；活塞33上贯穿设置有安装孔331和第五油口332，安装孔331连通第二油腔326和无杆腔312，第五油口332连通第三油腔327和无杆腔312；芯管34可移动地设置于安装孔331内，其一端位于第二油腔326内，另一穿过无杆腔312固定于缸筒31端部内表面上，缸筒31的端部开设有与芯管34连通的芯管供油口313。通过液压系统的主阀（主换向阀）向第一油口321供油、从第三油口323回油，或者向第三油口323进油、第一油口321回油，即可实现伸缩油缸的收回动作或者伸出工作（正常伸缩运动）；而通过主阀向第二油口322供油，即可实现通过芯管供油口313向缸销油缸或者臂销油缸供油，这样能够有效简化缸销油缸和臂销油缸液压管路的布置。

采用上述结构的伸缩油缸时，在工作过程中，若需控制缸销动作或者臂销动作，第二油腔326和芯管34中将充满压力油，该压力油将对芯管34两端产生相互分开的液压作用力，使伸缩油缸的缸筒31和活塞杆32发生相对运动（被动伸出运动），这样降低了伸缩臂的稳定性，使起重机存在安全隐患。

因此，如何有效避免伸缩油缸因芯管油压而出现误动，是本领域技术人员亟待解决的技术难题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种伸缩保护系统，使伸缩油缸能够正常伸缩，避免因芯管油压而出现误动。

具体而言，该伸缩保护系统包括伸缩油缸、用于控制所述伸缩油缸进回油状态的主阀、连通切断阀和换向阀；所述主阀的第一工作油口接于所述伸缩油缸的第三油口，所述主阀的第二工作油口通过所述连通切断阀接于所述伸缩油缸的第一油口；所述连通切换阀的液控油口通过所述换向阀选择性地连通于外部油源或者泄油通道。

进一步地，所述换向阀为两位四通电磁阀或者两位三通电磁阀。

进一步地，所述主阀为中位机能为Y型或者H型的三位四通阀。

进一步地，所述伸缩保护系统还包括与所述伸缩油缸的缸筒固定的缸销油缸和臂销油缸，所述伸缩油缸的芯管供油口通过球阀选择性地连通于所述缸销油缸的工作腔或者所述臂销油缸的工作腔。

进一步地，所述伸缩保护系统还包括设置于所述主阀与所述伸缩油缸之间的油路上的平衡阀，所述平衡阀的自由进油口接于所述主阀的第一工作油口，所述平衡阀的自由出油口接于所述伸缩油缸的第三油口，所述平衡阀的液控油口接于所述主阀的第二工作油口。

进一步地，所述连通切断阀为插装阀，所述插装阀的端面油口接于所述主阀的第二工作油口，所述插装阀的环面油口接于所述伸缩油缸的第一油口，所述插装阀的弹簧腔油口接于所述换向阀。

进一步地，所述伸缩保护系统还包括阻尼，所述阻尼设置于所述插装阀的弹簧腔油口与所述换向阀之间的油路上。

进一步地，伸缩保护系统还包括安全阀，所述安全阀的进出油口分别接于所述插装阀的环面油口和所述主阀的第二工作油口。

进一步地，所述伸缩保护系统还包括阻尼和安全阀；所述阻尼设置于所述插装阀的弹簧腔油口与所述换向阀之间的油路上，所述安全阀的进出油口分别接于所述插装阀的环面油口和所述主阀的第二工作油口；所述插装阀、所述阻尼、所述换向阀和所述安全阀集成于同一阀块中。

采用本发明的伸缩保护系统，在伸缩油缸正常工作时，可通过控制换向阀，使连通切断阀的液控油口接于泄油通道（油箱），进而使连通切换阀处于连通状态，这样通过主阀进回油即可实现伸缩油缸的正常伸缩，在伸缩油缸不工作时，可通过控制换向阀，使连通切断阀的液控油口接于外部油源，进而使连通切换阀处于切断状态，从而切断伸缩油缸有杆腔的回油，使伸缩油缸的有杆腔产生一定的油压（背压），由此产生的作用力能够抵消芯管油压产生的伸出作用力，避免伸缩油缸因芯管油压而被动伸出，提高了伸缩油缸的可控性以及伸缩臂的稳定性。应当说明的是，外部油源不受伸缩油缸进回油的影响，能够提供稳定的控制油对连通切断阀进行保压，以便连通切断阀为伸缩油缸提供安全、稳定的切断保护。

本发明的另一目的在于提供一种起重机，该起重机设置有上述任一种伸缩保护系统。由于前述伸缩保护系统能够避免伸缩油缸因芯管油压而出现误动，提高了伸缩臂的稳定性，使该起重机具有更好的安全性能。

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为现有的一种伸缩油缸的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种伸缩保护系统的液压原理示意图。

主要元件符号说明：

1主阀

2平衡阀

3伸缩油缸

4缸销油缸

5臂销油缸

6球阀

7阀块

71插装阀

72阻尼

73换向阀

74安全阀

具体实施方式

应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。此外，在不冲突的情形下，本部分中的实施例以及实施例中的特征可以相互组合。

请同时参考图1和图2，下面将结合实施例对本发明作详细说明。

结合图2所示，该实施例的伸缩保护系统至少包括主阀1、伸缩油缸3、缸销油缸4、臂销油缸5、球阀6、插装阀71、阻尼72、换向阀73和安全阀74。

其中，主阀1的第一工作油口A接于伸缩油缸3的第三油口323，主阀1的第二工作油口B接于插装阀71的端面油口，插装阀71的环面油口接于伸缩油缸3的第一油口321，插装阀71的弹簧腔油口（液控油口）接于换向阀73的第一油口，换向阀73的第二油口和第三油口分别接于外部油源和泄油通道（油箱），通过控制换向阀73的状态，可使插装阀71的弹簧腔油口连通于外部油源或者泄油通道。

阻尼72设置在插装阀71的弹簧腔油口与换向阀73的第一油口之间的油路上。安全阀74的进油口接于插装阀71的环面油口，安全阀74的出油口接于主阀1的第二工作油口B。缸销油缸4和臂销油缸5均与伸缩油缸3的缸筒31相固定，在本实施例中，缸销油缸4和臂销油缸5均为单作用常开式。芯管供应油口313接于球阀6的第一油口，球阀6的第二油口和第三油口分别接于缸销油缸4的有杆腔（工作腔）和臂销油缸5的有杆腔，通过控制球阀6的状态，可使芯管供油口313连通于缸销油缸4的有杆腔或者臂销油缸5的有杆腔。

在使用过程中，可将主阀1的进油口P接于压力油源（如油泵的出油口），将主阀1的回油口T接于油箱，并将伸缩油缸3的第二油口322外接缸销油缸4和臂销油缸5的供应油源。在工作过程中，若伸缩油缸3需作伸缩运动，可通过控制换向阀73，使插装阀71的弹簧腔油口连通于泄油通道（油箱），进而使插装阀71的端面油口和环面油口之间处于连通状态，这样通过主阀1进回油即可实现伸缩油缸3的正常伸缩；若伸缩油缸3停止工作，可通过控制换向阀73，使插装阀71的弹簧腔油口连通于外部油源，进而使插装阀71的端面油口与环面油口之间处于切断状态，从而切断伸缩油缸3有杆腔的回油，这样能够使伸缩油缸3的有杆腔产生一定的油压（背压），在芯管34充满压力油时（即芯管34通过芯管供油口313、球阀6向缸销油缸4或者臂销油缸5供油时），由上述背压产生的作用力能够抵消芯管油压产生的伸出作用力。因此，本发明实施例的伸缩保护系统能够保证伸缩油缸的正常伸缩动作，并能够避免伸缩油缸因芯管油压而被动伸出，提高了伸缩油缸的可控性以及设置有该伸缩油缸的伸缩臂的稳定性。应当说明的是，外部油源是指不受伸缩油缸3进回油影响的控制油，尽管换向阀73、阻尼72等存在泄漏，但该外部油源能够提供稳定的控制油对插装阀71进行保压，以便插装阀71为伸缩油缸3提供安全、稳定的切断保护。

需要说明的是，具体实施时，上述实施例的伸缩保护系统还可以作如下一种或者多种优化：

一、在主阀1与伸缩油缸3之间的油路上设置平衡阀2，具体而言，平衡阀2的自由进油口接于主阀1的第一工作油口A，平衡阀2的自由出油口接于伸缩油缸3的第三油口323，平衡阀2的液控油口接于主阀1的第二工作油口B；如此设置既便于为伸缩油缸提供进油通道和回油通道，也能防止伸缩油缸在工作时被动缩回，提高了伸缩油缸在工作过程中的平稳性。

二、将插装阀71、阻尼72、换向阀73和安全阀74集成至同一阀块7中，并且在阀块7上设置相应的油口，这样便于安装，简化管路布置的复杂性。

三、插装阀71选用基本型插装件，这样能够降低制造成本和故障率。

四、换向阀73采用两位三通阀或者两位四通阀；进一步地，换向阀73采用电磁阀，这样便于对插装阀71的状态进行控制。

五、主阀1采用中位机能为Y型或者H型的三位四通阀。

需要说明的是，上述实施例及其各种优选方式中，设置在在插装阀71与换向阀73之间的油路上的阻尼72（如阻尼阀），能够提高插装阀71状态切换的平稳性，从而提高伸缩油缸3动作的平稳性，但在其他实施例中，省略设置阻尼72也能实现本发明的功能。

需要说明的是，上述各种实施例及其各种优选方式中，设置安全阀74能够防止伸缩油缸3或者插装阀71因油压过大而损坏，但在其他实施例中，省略设置安全阀74也能实现本发明的功能。

需要说明的是，上述各种实施例及其各种优选方式中，芯管供油口313通过球阀6向缸销油缸4或者臂销油缸5供油，这仅是一种举例说明，在其他实施例中，芯管向缸销油缸或者臂销油缸供油的方式可以是其他形式。

需要说明的是，上述各种实施例及其各种优选方式中，采用插装阀71作为连通切断阀，以实现伸缩油缸3第一油口321与主阀1第二工作油口B之间的连通或者切断，在连通状态下，系统的主流量能够全速通过插装阀71，插装阀71产生的压力损失很小，但在其他实施例中，也可以采用其他形式的连通切换阀，只要能够实现本发明的相应功能即可。

本发明其他实施例还提供了一种起重机，该起重机设置有上述的伸缩保护系统，由于上述的伸缩保护系统能够避免伸缩油缸因芯管而出现误动，该起重机具有更好的安全性能，其相应部分的具体实施过程与上述实施例类似，其他部分的具体实施过程可参见现有技术的相关描述，兹不赘述。

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 (10)

1.一种伸缩保护系统，包括伸缩油缸（3）以及用于控制所述伸缩油缸（3）进回油状态的主阀（1），其特征在于：

所述伸缩保护系统还包括连通切断阀和换向阀（73）；

所述主阀（1）的第一工作油口（A）接于所述伸缩油缸（3）的第三油口（323），所述主阀（1）的第二工作油口（B）通过所述连通切断阀接于所述伸缩油缸（3）的第一油口（321）；所述连通切换阀的液控油口通过所述换向阀（73）选择性地连通于外部油源或者泄油通道。

2.如权利要求1所述的伸缩保护系统，其特征在于：所述换向阀（73）为两位四通电磁阀或者两位三通电磁阀。

3.如权利要求1所述的伸缩保护系统，其特征在于：所述主阀（1）为中位机能为Y型或者H型的三位四通阀。

4.如权利要求1所述的伸缩保护系统，其特征在于：所述伸缩保护系统还包括与所述伸缩油缸（3）的缸筒固定的缸销油缸（4）和臂销油缸（5），所述伸缩油缸（3）的芯管供油口（313）通过球阀（6）选择性地连通于所述缸销油缸（4）的工作腔或者所述臂销油缸（5）的工作腔。

5.如权利要求1所述的伸缩保护系统，其特征在于：所述伸缩保护系统还包括设置于所述主阀（1）与所述伸缩油缸（3）之间的油路上的平衡阀（2），所述平衡阀（2）的自由进油口接于所述主阀（1）的第一工作油口（A），所述平衡阀（2）的自由出油口接于所述伸缩油缸（3）的第三油口（323），所述平衡阀（2）的液控油口接于所述主阀（1）的第二工作油口（B）。

6.如权利要求1至5任一项所述的伸缩保护系统，其特征在于：所述连通切断阀为插装阀（71），所述插装阀（71）的端面油口接于所述主阀（1）的第二工作油口（B），所述插装阀（71）的环面油口接于所述伸缩油缸（3）的第一油口（321），所述插装阀（71）的弹簧腔油口接于所述换向阀（73）。

7.如权利要求6所述的伸缩保护系统，其特征在于：所述伸缩保护系统还包括阻尼（72），所述阻尼（72）设置于所述插装阀（71）的弹簧腔油口与所述换向阀（73）之间的油路上。

8.如权利要求6所述的伸缩保护系统，其特征在于：伸缩保护系统还包括安全阀（74），所述安全阀（74）的进出油口分别接于所述插装阀（71）的环面油口和所述主阀（1）的第二工作油口（B）。

9.如权利要求6所述的伸缩保护系统，其特征在于：

所述伸缩保护系统还包括阻尼（72）和安全阀（74）；

所述阻尼（72）设置于所述插装阀（71）的弹簧腔油口与所述换向阀（73）之间的油路上，所述安全阀（74）的进出油口分别接于所述插装阀（71）的环面油口和所述主阀（1）的第二工作油口（B）；

所述插装阀（71）、所述阻尼（72）、所述换向阀（73）和所述安全阀（74）集成于同一阀块（7）中。

10.一种起重机，其特征在于：所述起重机设置有权利要求1至9任一项所述的伸缩保护系统。