CN103486094B - 一种起重机及其卷扬马达液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种起重机及其卷扬马达液压控制系统，该卷扬马达液压控制系统包括驱动油路和回油油路，回油油路连通卷扬马达的下降侧工作油口，以便给卷扬马达的内腔补充液压油，还另设有用于给卷扬马达的内腔补油的油液补偿装置，油液补偿装置的出油口连通卷扬马达的内腔。该控制系统的卷扬马达内腔的补油源有两个，一个为回油油路，另一个为油液补偿装置，两者通过补油管路均与卷扬马达连通，可以同时对该内腔进行补充液压油，这样不仅有利于对卷扬马达的内腔进行快速补油，而且即使当特殊工况导致回油油路的T口无回油时，卷扬马达的内腔的液压油的补充可以完全由油液补偿装置完成，尤其对于卷扬长期待机后突然启动工况，该系统有利于大大增加启动安全性，降低了卷扬马达失速现象的发生几率，提高了起重机工作安全性。

Description

一种起重机及其卷扬马达液压控制系统

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种起重机及其卷扬马达液压控制系统。

背景技术

为了提高超大吨位起重机吊臂的承载能力，超起机构便应运而生，由于超起和吊臂配合的固有形式，超起卷扬马达一般需要具有自由浮动功能，也就是说，在主臂伸长和超起变幅下落时，断开马达与油泵的连接，连通马达两油口，使钢丝绳在吊臂伸长外力作用下从卷扬中拉出。

当卷扬马达浮动时，由于卷扬钢丝绳的重力作用，使得卷扬马达有加速旋转的趋势（即失速现象），为避免卷扬中钢丝绳快速下落易造成事故，所以卷扬马达7浮动时要求其浮动油路必须有防止失速的功能。现有技术主要通过以下方法实现上述卷扬马达7浮动的功能，具体描述如下。

请参考图1，图1为现有技术中起重机的卷扬马达液压控制系统的液压原理图。

图1中给出了一种卷扬马达液压控制系统，现有控制系统包括驱动油路和回油油路，驱动油路中的液压油首先经切换阀5调定压力，切换阀5中包含换向阀5.2以及压力阀5.1和溢流阀5.3，再经过换向阀组6中换向电磁阀6.1控制超起卷扬的起落。当起重臂缩臂时，电磁阀6.1右位得电，超起卷扬马达A口进油，B口回油，卷扬马达向内卷入超起钢丝绳；当起重臂伸臂时，电磁阀6.1左位得电，卷扬马达左右腔连通，卷扬马达此时处于浮动状态，超起钢丝绳即可随着吊臂前伸向外放出。

由于浮动状态下超起卷扬处于浮动状态，当吊臂在伸出一定程度时，超起钢丝绳的自重将会带动超起卷扬运动，此时需要卷扬马达提供一定的反扭矩来抵消钢丝绳的自重，现有方案是在卷扬马达左口加背压阀，抵消钢丝绳自重。

长时间放置卷扬马达壳体里液压油会泄漏掉，将导致卷扬马达一腔形成负压，引发失速现象，为了避免失速现象，现有技术通常通过回油油路通过补油单向阀9连通卷扬马达的内腔以便回油油路对卷扬马达进行补油，以降低失速几率。

但是，现有技术中的补油取自回油T口回油，当特殊工况导致T口无回油时，将导致卷扬马达无法及时得到补油，使得钢丝绳4在拖动卷扬马达运动时，卷扬马达因为没有足够的液压油提供相应的扭矩，从而引起失速。

因此，如何对现有技术中卷扬马达液压控制系统进行改进，降低卷扬马达发生失速几率，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的为提供了一种起重机及其卷扬马达液压控制系统，该液压控制系统可以降低卷扬马达发生失速几率，具有更好的工作稳定性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种卷扬马达液压控制系统，包括驱动油路和回油油路，所述回油油路连通卷扬马达的下降侧工作油口，以便给所述卷扬马达的内腔补充液压油，还另设有用于给所述卷扬马达的内腔补油的油液补偿装置，所述油液补偿装置的出油口连通所述卷扬马达的内腔。

优选地，所述油液补偿装置的出油口连通所述卷扬马达的泄漏口，通过所述泄漏口连通所述卷扬马达的内腔。

优选地，所述油液补偿装置包括蓄能器和具有一定开启压力的压力阀，所述蓄能器的出油口通过所述压力阀连通或断开所述卷扬马达的泄漏口。

优选地，所述压力阀具有双向导通功能，当所述泄漏口出口压力大于所述蓄能器中的压力时，所述卷扬马达内腔中的液压油经所述压力阀流入所述蓄能器；当所述泄漏口压力小于所述蓄能器中的压力时，所述蓄能器中的液压油经所述压力阀流入所述卷扬马达的内腔。

优选地，所述压力阀包括第一单向阀、第二单向阀以及与阻尼部件，所述第二单向阀与所述阻尼部件串联后并联所述第一单向阀。

优选地，所述压力阀包括并联且导通方向相反的单向阻尼阀和单向节流阀或双向导通的阻尼阀。

优选地，所述补油单向阀的开启压力为0.2bar-1bar。

优选地，所述泄漏口连通油箱的连通管路上还设置有具有一定开启压力的泄漏单向阀。

优选地，所述泄漏单向阀的开启压力范围为0.2bar-0.5bar。

本发明中卷扬马达内腔的补油源有两个，一个为回油油路，另一个为油液补偿装置，两者通过补油管路均与卷扬马达连通，可以同时对该内腔进行补充液压油，这样不仅有利于对卷扬马达的内腔进行快速补油，而且即使当特殊工况导致回油油路的T口无回油时，卷扬马达的内腔的液压油的补充可以完全由油液补偿装置完成，尤其对于卷扬长期待机后突然启动工况，该系统有利于大大增加启动安全性，降低了卷扬马达失速现象的发生几率，提高了起重机工作安全性。

在上述卷扬马达液压控制系统的基础上，本发明还提供了一种起重机，包括卷扬系统以及卷扬马达液压控制系统，所述卷扬马达液压控制系统为上述任一实施例所述的卷扬马达液压控制系统。

因起重机具有上述卷扬马达液压控制系统，故该起重机也具有卷扬马达液压控制系统的上述有益效果。

附图说明

图1为现有技术中起重机的卷扬马达液压控制系统的液压原理图；

图2为本发明第一种具体实施方式中卷扬马达液压控制系统的液压原理图；

图3为本发明第二种具体实施方式中卷扬马达液压控制系统的液压原理图；

图4本发明第三种具体实施方式中卷扬马达液压控制系统的液压原理图。

其中，图1至图4中附图标记和部件名称之间的一一对应关系如下所示：

5切换阀、5.1压力阀、5.2换向阀、5.3溢流阀、6换向阀组、6.1换向电磁阀、7卷扬马达、8背压阀、9补油单向阀、10泄漏单向阀、11压力部件、111第一单向阀、112阻尼阀、113第二单向阀、114单向节流阀、115单向阻尼阀、116双向导通阻尼阀、12蓄能器。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种起重机及其卷扬马达液压控制系统，该液压控制系统对卷扬马达补油及时，可以降低卷扬马达发生失速几率，具有更好的工作稳定性。

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2，图2为本发明第一种具体实施方式中卷扬马达液压控制系统的液压原理图；其中图中的字母P、T、L分别表示控制油路、回油油路和溢流油路，其余字母分别表示阀体上的进、出油口以及电磁阀的控制端，不作一一说明。

本发明提供了一种卷扬马达液压控制系统，该控制系统包括驱动油路和回油油路，为了满足起重机不同工作状态的需要，驱动油路、回油油路分别和液压马达的连通管路上设置有的控制阀（换向阀、压力阀等），当然各类阀的设置方式可以有多种形式，本文仅以图2中给出的阀类型来进行描述，仅为描述本文技术方案的方便，本领域内技术人员应当理解，与本文原理和实现功能相同，仅将连接于驱动油路、回油油路和卷扬马达7之间连接管路上控制阀改变的其他实施例，也在本文的保护范围内。

如图2所示，驱动油路中的液压油首先经切换阀5调定压力，再经过换向阀组6中换向电磁阀6.1控制超起卷扬的起落。当起重臂缩臂时，电磁阀6.1右位得电，超起卷扬马达A口进油，B口回油，卷扬马达7向内卷入超起钢丝绳；当起重臂伸臂时，电磁阀6.1左位得电，卷扬马达7左、右腔连通，卷扬马达7此时处于浮动状态，超起钢丝绳即可随着吊臂前伸向外放出。

在超起卷扬处于浮动状态时，卷扬马达7左口下游的背压阀8提供一定的反扭矩来抵消钢丝绳的自重。

卷扬马达7回油油路可以通过补油单向阀9连通卷扬马达7的下降侧工作油口，以便给所述卷扬马达7的内腔补充液压油，本发明中还另设有用于给卷扬马达7的内腔补油的油液补偿装置，油液补偿装置的出油口通过管路连通卷扬马达7的内腔。

本发明中卷扬马达7内腔的补油源有两个，一个为回油油路，另一个为油液补偿装置，两者通过补油管路均与卷扬马达7连通，可以同时对该内腔进行补充液压油，这样不仅有利于对卷扬马达7的内腔进行快速补油，而且即使当特殊工况导致回油油路的T口无回油时，卷扬马达7的内腔的液压油的补充可以完全由油液补偿装置完成，尤其对于卷扬长期待机后突然启动工况，该系统有利于大大增加启动安全性，降低了卷扬马达7失速现象的发生几率，提高了起重机工作安全性。

在一种优选的实施方式中，油液补偿装置可以连通卷扬马达7的泄漏口，通过泄漏口连通所述卷扬马达7的内腔；回油油路通过与其相应的补油管路连通卷扬马达7下降侧工作油口，这样两条补油管路在对卷扬马达7的内腔补油时互不干涉，增加补油的稳定性。

具体地，上述实施例中的油液补偿装置可以包括蓄能器和具有一定开启压力的压力部件11，蓄能器的出油口通过压力部件11连通或断开卷扬马达7的泄漏口，压力部件11的开启压力比较稳定。

进一步地，压力部件11具有双向导通功能，当泄漏口出口压力大于蓄能器中的压力时，所述卷扬马达7内腔中的液压油经所述压力部件11流入所述蓄能器；当所述泄漏口压力小于所述蓄能器中的压力时，所述蓄能器中的液压油经所述压力部件11流入所述卷扬马达7的内腔。

压力部件11可以由多种形式，以下三种具体实施方式主要介绍了几种不同结构的压力阀，具体如下。

在第一种具体实施方式中，请再次参考图2，压力部件11可以为第一单向阀111、第二单向阀113以及与阻尼阀112，第二单向阀113与所述阻尼部件串联后并联第一单向阀111，当卷扬马达7处于浮动作业，蓄能器中的液压油压力大于第二单向阀113与阻尼阀112的阻力时，蓄能器中的液压油经第二单向阀113与阻尼阀112流入卷扬马达7的内腔中；当卷扬马达7被驱动作业时，泄漏口处的压力大于第一单向阀111的压力时，液压油由泄漏口流至蓄能器。

实践证明，第一单向阀111的开启压力设定数值可以为2bar左右，第二单向阀113的开启压力设定数值可以为0.2bar左右，阻尼阀112的压力设定数值可以为0.6bar左右。

当然，上述第一单向阀111、第二单向阀113与阻尼阀112的工作油路也可互换，开启压力的设定只要能实现上述技术效果即可。

该结构比较简单，且阻尼阀112具有使流经它的流速快速的流体变平缓的作用，适当增加了补油油路液压油补液的稳定性。

请参考图3和图4，图3为本发明第二种具体实施方式中卷扬马达控制系统的液压原理图；图4本发明第三种具体实施方式中卷扬马达液压控制系统的液压原理图。

如图3所示，在第二种具体实施方式中，压力部件11可以包括并联且导通方向相反的单向阻尼阀114和单向节流阀115；该压力部件11的结构比较简单。

如图4所示，在第三种具体实施方式中，压力部件11可以为双向导通阻尼阀116，当蓄能器出油口压力大于泄漏口时，蓄能器中的液压油经双向导通阻尼阀116流进泄漏口，进而进入马达的内腔，实现卷扬马达7的补油；相反，当泄漏口处的液压力大于蓄能器出油口压力时，泄漏口处的液压油经双向导通阻尼阀116流入蓄能器。

上述各实施例中，补油单向阀9的开启压力数值范围可以为0.2bar-1bar；这样相对降低回油油路对卷扬马达7补油路上的阻力，提高补油速度的同时，且不影响卷扬马达7的正常工作。

上述各实施例中的卷扬马达7的泄漏口连通油箱的连通管路上还设置有具有一定开启压力的泄漏单向阀10，这样泄漏单向阀10在一定程度上可以起到泄漏口处液压油泄漏至油箱中的作用，但是当泄漏口处压力达到泄漏单向阀10的开启压力时，泄漏单向阀10开启，泄漏口处的液压油流至油箱，避免卷扬马达7内腔液压油压过大，保证卷扬马达7正常工作的安全性。

在一种优选实施方式中，泄漏单向阀10的开启压力范围可以为0.2bar-0.5bar。

在上述卷扬马达液压控制系统的基础上，本发明还提供了一种起重机，包括卷扬系统以及卷扬马达液压控制系统，所述卷扬马达液压控制系统为上述任一实施例所述的卷扬马达液压控制系统。

因起重机具有上述卷扬马达液压控制系统，故该起重机也具有卷扬马达液压控制系统的上述有益效果。

起重机其它方面的资料请参考现有技术，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种起重机及其卷扬马达液压控制系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种卷扬马达液压控制系统，包括驱动油路和回油油路，所述回油油路连通卷扬马达的下降侧工作油口，以便给所述卷扬马达的内腔补充液压油，其特征在于，还另设有用于给所述卷扬马达的内腔补油的油液补偿装置，所述油液补偿装置的出油口连通所述卷扬马达的内腔；

所述油液补偿装置的出油口连通所述卷扬马达的泄漏口，通过所述泄漏口连通所述卷扬马达的内腔

所述油液补偿装置包括蓄能器和具有一定开启压力的压力阀，所述蓄能器的出油口通过所述压力阀连通或断开所述卷扬马达的泄漏口；

所述压力阀具有双向导通功能，当所述压力阀处于第一工作状态时，所述泄漏口出口压力大于所述蓄能器中的压力，所述卷扬马达内腔中的液压油经所述压力阀流入所述蓄能器；当所述压力阀处于第二工作状态时，所述泄漏口压力小于所述蓄能器中的压力，所述蓄能器中的液压油经所述压力阀流入所述卷扬马达的内腔。

2.如权利要求1所述的卷扬马达液压控制系统，其特征在于，所述压力阀包括第一单向阀、第二单向阀以及与阻尼部件，所述第二单向阀与所述阻尼部件串联后并联所述第一单向阀。

3.如权利要求1所述的卷扬马达液压控制系统，其特征在于，所述压力阀包括并联且导通方向相反的单向阻尼阀和单向节流阀或双向导通的阻尼阀。

4.如权利要求1至3任一项所述的卷扬马达液压控制系统，其特征在于，所述回油油路通过补油单向阀连通所述卷扬马达的下降侧工作油口，以便给所述卷扬马达的内腔补充液压油，所述补油单向阀的开启压力为0.2bar-1bar。

5.如权利要求1至3任一项所述的卷扬马达液压控制系统，其特征在于，所述泄漏口连通油箱的连通管路上还设置有具有一定开启压力的泄漏单向阀。

6.如权利要求5所述的卷扬马达液压控制系统，其特征在于，所述泄漏单向阀的开启压力范围为0.2bar-0.5bar。

7.一种起重机，包括卷扬系统以及卷扬马达液压控制系统，其特征在于，所述卷扬马达液压控制系统为权利要求1至6任一项所述的卷扬马达液压控制系统。