CN103466494B - 一种卷扬控制平衡阀装置、起重机卷扬液压系统及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及卷扬控制平衡阀装置、起重机卷扬液压系统及起重机，包括：平衡阀、电磁阀和控制器；在卷扬落、升的过程中，第一主油路或第二主油路中的压力油进入平衡阀，并打开平衡阀；在卷扬落的过程中，第一主油路中的压力油通过电磁阀的第一进油口和出油口进入制动器；在卷扬升的过程中，使压力油源的压力油通过电磁阀的第二进油口和出油口进入制动器。本发明的装置、卷扬液压系统及起重机，在卷扬落运动过程中运用液压系统本身的时序控制卷扬制动器的打开和关闭，避免了制动器时开时闭造成的系统抖动，同时在卷扬起过程中运用外接油源电控控制卷扬制动器的打开和关闭，有效防止了卷扬重载二次起升下滑，提高了可靠性，并使卷扬系统结构更加紧凑。

Description

一种卷扬控制平衡阀装置、起重机卷扬液压系统及起重机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种卷扬控制平衡阀装置、起重机卷扬液压系统及起重机。

背景技术

起重机，例如中小吨位轮式起重机，一般采用平衡阀加制动器的开式液压系统卷扬机构。制动器是用来防止马达静止时，回油腔压力过高造成得马达内泄漏增加，而导致负载缓慢下滑，保证了马达完全制动而采用的常闭式液压制动器。制动器打开的方式主要有两种：油源外接的电控方式和油源取于主油路A’、B’口的液控方式。

例如，如图1所示，制动器打开方式为油源外接的电控方式，制动器控制阀X口接一稳定油源，通过控制制动器控制阀-Y1的通电和断电来实现卷扬制动器3的打开和关闭。当卷扬起运动（压力记忆值清零）启动过程中，通过程序控制制动器控制阀-Y1通电，使制动器打开时间优先于平衡阀打开时间，以防止卷扬起初始制动器后打开造成的压力冲击，同时在重载起升一定高度后再次起升时，通过系统程序记忆前一次起时压力，只有当卷扬液压系统起口A’的压力到达前一次记忆压力，制动器才打开，有效的防止了重物起运动的二次下滑。当卷扬落运动启动过程中，落口的压力打开平衡阀，程序控制制动器控制阀-Y1通电，保证制动器打开时间优先于平衡阀打开时间，避免了制动器时开时闭而造成的卷扬抖动。卷扬起和落运动停止过程中，通过程序控制，平衡阀先关闭，后再控制制动器控制阀-Y1断电使制动器关闭，防止了制动器关闭早造成的系统压力波动较大，引起整车的晃动。

油源外接的电控方式需对卷扬起启动过程、卷扬起停止过程、卷扬落启动过程和卷扬落停止过程分别控制，控制程序较复杂，易出错；采用油源取于主油路A’、B’口的液控方式，在卷扬起启动过程中，由于负载对马达回油腔产生的影响，导致起时压力先打开制动器后再打开平衡阀，但重载起时，由于制动器打开压力远远小于克服负载下落的压力，这将导致制动器过早打开，负载带动马达反向转动，重物会缓慢地下落，特别是重载二次起升时，更加明显。

因此，需要一种新型的卷扬控制装置。

发明内容

本发明的目的是提出一种卷扬控制平衡阀装置，在卷扬落运动过程中运用液压系统本身的时序控制卷扬制动器，在卷扬起过程中运用外接油源电控控制卷扬制动器。

一种卷扬控制平衡阀装置，包括：平衡阀、电磁阀和控制器；在卷扬落、升的过程中，分别通过第一主油路、第二主油路将压力油输入液压马达；所述平衡阀通过油管分别与所述第一主油路和所述第二主油路相通，在卷扬落、升的过程中，所述第一主油路或所述第二主油路中的压力油进入所述平衡阀，并打开所述平衡阀；所述电磁阀的第一进油口通过油管与所述第一主油路相通，并且所述电磁阀的第二进油口通过油管接入压力油源；在卷扬落的过程中，所述控制器控制所述电磁阀打开第一进油口，使所述第一主油路中的压力油通过所述电磁阀的第一进油口和出油口进入制动器，并打开所述制动器；其中，所述平衡阀的打开油压阈值高于所述制动器的打开油压阈值；在卷扬升的过程中，所述控制器控制所述电磁阀打开第二进油口，使所述压力油源的压力油通过所述电磁阀的第二进油口和出油口进入制动器，并打开所述制动器。

根据本发明的一个实施例，进一步的，还包括：梭阀；所述梭阀设置在所述电磁阀的第一进油口与所述第一主油路相通的油路中，所述第一主油路中压力油通过所述梭阀进入所述电磁阀的第一进油口。

根据本发明的一个实施例，进一步的，还包括：减压阀；所述减压阀设置在所述电磁阀的第一进油口与所述第一主油路相通的油路中，所述第一主油路中压力油通过所述减压阀进入所述电磁阀的第一进油口。

根据本发明的一个实施例，进一步的，在卷扬升的过程中，所述控制器在所述制动器打开后，控制所述平衡阀打开；所述控制器存储起升压力，在卷扬起升一定高度后再次起升时，当所述控制器判断第二主油路的压力达到前一次的起升压力时，所述控制器控制所述电磁阀打开第二进油口，使所述压力油源的压力油通过所述电磁阀的第二进油口和出油口进入制动器，打开制动器。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述电磁阀为直动式电磁阀或先导式电磁阀。

根据本发明的一个实施例，进一步的，所述平衡阀为静态平衡阀或动态平衡阀。

一种起重机卷扬液压系统，包括如上所述的卷扬控制平衡阀装置。

一种起重机，包括如上所述的起重机卷扬液压系统。

本发明的卷扬控制平衡阀装置、起重机卷扬液压系统及起重机，在卷扬落运动过程中运用液压系统本身的时序控制卷扬制动器，避免了制动器时开时闭造成的系统抖动，同时在卷扬起过程中运用外接油源电控控制卷扬制动器，有效防止了卷扬重载二次起升下滑，提高了系统的可靠性，将传统平衡阀和电磁阀（制动器控制阀）结合在一个阀上，使卷扬系统结构更加紧凑。

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为现有技术中的卷扬液压系统原理图；

图2A和2B为根据本发明的卷扬控制平衡阀装置的一个实施例的示意图；图2A为卷扬控制平衡阀装置的结构图，图2B为卷扬控制平衡阀装置的控制原理图；

其中：1-卷扬马达、2-平衡阀、3-制动器、4-电磁阀（制动器控制阀）。

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。

需要说明的是：本实施例中的任何技术特征、任何技术方案均是多种可选的技术特征或可选的技术方案中的一种或几种，为了描述简洁的需要本文件中无法穷举本发明的所有可替代的技术特征以及可替代的技术方案，也不便于每个技术特征的实施方式均强调其为可选的多种实施方式之一，所以本领域技术人员应该知晓：本实施例内的任何技术特征以及任何技术方案均不限制本发明的保护范围，本发明的保护范围应该包括本领域技术人员不付出创造性劳动所能想到的任何替代技术方案。

下文为了叙述方便，下文中所称的“左”、“右”、“上”、“下”与附图本身的左、右、上、下方向一致。

如图2A和2B所示，卷扬控制平衡阀装置包括：平衡阀12、电磁阀11（制动器控制阀）和控制器（图中未画出）。平衡阀是用来防止负载自由下落而保持背压的压力控制阀。

在卷扬落、升的过程中，分别通过第一主油路A口、第二主油路B口将压力油输入液压马达21。

平衡阀12通过油管分别与第一主油路和第二主油路相通，在卷扬落、升的过程中，第一主油路A口或第二主油路中的压力油通过X口进入平衡阀12，并打开平衡阀12。

电磁阀11的第一进油口与通过油管与第一主油路A相通，并且电磁阀11的第二进油口X1通过油管接入压力油源。在卷扬落的过程中，控制器控制电磁阀11打开第一进油口，使第一主油路中的压力油通过X口，以及电磁阀的第一进油口和出油口进入制动器22。平衡阀12的打开油压阈值高于制动器22的打开油压阈值。

在卷扬升的过程中，控制器控制电磁阀11打开第二进油口，使压力油源的压力油通过电磁阀的第二进油口和出油口进入制动器22。

本发明的卷扬控制平衡阀装置，实现了在卷扬落过程中运用液压系统本身的时序控制卷扬制动器的打开和关闭，避免了制动器时开时闭而造成的系统抖动，同时在卷扬起过程中，运用外接油源电控控制卷扬制动器的打开和关闭，有效防止了卷扬重载二次起升下滑，提高了系统的可靠性。

在卷扬落运动过程中，卷扬制动器的压力取于卷扬系统的落口压力，由于平衡阀12的打开和关闭压力高于制动器22，故在启动时落口压力先打开制动器，后再打开平衡阀，防止了制动器未完全打开而平衡阀已打开，导致卷扬落抖动。在卷扬落停止过程中，先关闭平衡阀，再关闭制动器，有效防止了制动器关闭早而造成的系统压力波动较大，引起整车的晃动。

在卷扬起运动过程中，卷扬制动器打开的方式为油源外接的电控方式，电磁阀X1口接一稳定油源，通过控制器控制电磁阀-Y1的通电和断电来实现卷扬制动器的打开和关闭。

根据本发明的一个实施例，梭阀13设置在电磁阀的第一进油口与第一主油路相通的油路中，第一主油路中压力油通过梭阀进入电磁阀11的第一进油口。也可以设置梭阀13，使压力油源的压力油通过电磁阀11的第二进油口和出油口，经梭阀通过T口进入制动器22。

根据本发明的一个实施例，减压阀14设置在电磁阀的第一进油口与第一主油路相通的油路中，第一主油路中压力油通过减压阀14进入电磁阀11的第一进油口。

根据本发明的一个实施例，在卷扬升的过程中，控制器在制动器打开后，控制平衡阀打开。控制器存储起升压力，在卷扬起升一定高度后再次起升时，当控制器判断第二主油路的压力达到前一次的起升压力时，控制器控制电磁阀打开第二进油口，使压力油源的压力油通过电磁阀的第二进油口和出油口进入制动器，打开制动器。

根据本发明的一个实施例，当卷扬起运动（压力记忆值清零）启动过程中，通过程序控制制动器控制阀-Y1通电，使制动器打开时间优先于平衡阀打开时间，防止了卷扬起制动器未打开造成的压力冲击，同时在重载起升一定高度后再次起升时，通过系统程序记忆前一次起时压力，只有当卷扬液压系统起口A的压力到达前一次记忆压力，制动器才打开，有效的防止了重物起运动的二次下滑。

根据本发明的一个实施例，电磁阀为直动式电磁阀或先导式电磁阀。平衡阀为静态平衡阀或动态平衡阀。

根据本发明的一个实施例，一种起重机卷扬液压系统，包括如上的卷扬控制平衡阀装置。

根据本发明的一个实施例，一种起重机，包括如上的起重机卷扬液压系统。

本发明中的“第一”、“第二”等为描述上进行区别，没有其它的特殊含义。

本发明中的卷扬控制平衡阀装置、起重机卷扬液压系统及起重机的优点如下：

1、起落分别控制，可靠性高

在卷扬落运动过程中运用液压系统本身的时序控制卷扬制动器的打开和关闭，避免了制动器时开时闭造成的系统抖动，同时在卷扬起过程中运用外接油源电控控制卷扬制动器的打开和关闭，有效防止了卷扬重载二次起升下滑，提高了系统的可靠性。

2、结构紧凑

创新设计新型平衡阀，将传统平衡阀和电磁阀（制动器控制阀）结合在一个阀上，使卷扬系统结构更加紧凑。

上述本发明所公开的任一技术方案除另有声明外，如果其公开了数值范围，那么公开的数值范围均为优选的数值范围，任何本领域的技术人员应该理解：优选的数值范围仅仅是诸多可实施的数值中技术效果比较明显或具有代表性的数值。由于数值较多，无法穷举，所以本发明才公开部分数值以举例说明本发明的技术方案，并且，上述列举的数值不应构成对本发明创造保护范围的限制。

另外，上述本发明公开的任一技术方案中所应用的用于表示位置关系或形状的术语除另有声明外其含义包括与其近似、类似或接近的状态或形状。本发明提供的任一部件既可以是由多个单独的组成部分组装而成，也可以为一体成形工艺制造出来的单独部件。

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 (8)

1.一种卷扬控制平衡阀装置，其特征在于，包括：

平衡阀、电磁阀和控制器；

在卷扬落、升的过程中，分别通过第一主油路、第二主油路将压力油输入液压马达；

所述平衡阀通过油管分别与所述第一主油路和所述第二主油路相通；在卷扬落、升的过程中，所述第一主油路或所述第二主油路中的压力油进入所述平衡阀，并打开所述平衡阀；

所述电磁阀的第一进油口通过油管与所述第一主油路相通，并且所述电磁阀的第二进油口通过油管接入压力油源；

在卷扬落的过程中，所述控制器控制所述电磁阀打开第一进油口，使所述第一主油路中的压力油通过所述电磁阀的第一进油口和所述电磁阀的出油口进入制动器，并打开所述制动器；其中，所述平衡阀的打开油压阈值高于所述制动器的打开油压阈值；

在卷扬升的过程中，所述控制器控制所述电磁阀打开第二进油口，使所述压力油源的压力油通过所述电磁阀的第二进油口和所述电磁阀的出油口进入制动器，并打开所述制动器。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

还包括：梭阀；

所述梭阀设置在所述电磁阀的第一进油口与所述第一主油路相通的油路中，所述第一主油路中压力油通过所述梭阀进入所述电磁阀的第一进油口。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于：

还包括：减压阀；

所述减压阀设置在所述电磁阀的第一进油口与所述第一主油路相通的油路中，所述第一主油路中压力油通过所述减压阀进入所述电磁阀的第一进油口。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

在卷扬升的过程中，所述控制器在所述制动器打开后，控制所述平衡阀打开；

所述控制器存储起升压力，在卷扬起升一定高度后再次起升时，当所述控制器判断第二主油路的压力达到前一次的起升压力时，所述控制器控制所述电磁阀打开第二进油口，使所述压力油源的压力油通过所述电磁阀的第二进油口和出油口进入制动器，打开制动器。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述电磁阀为直动式电磁阀或先导式电磁阀。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述平衡阀为静态平衡阀或动态平衡阀。

7.一种起重机卷扬液压系统，其特征在于：

包括如权利要求1至6任意一项所述的卷扬控制平衡阀装置。

8.一种起重机，其特征在于：

包括如权利要求7所述的起重机卷扬液压系统。