CN103486098A - 闭式液压系统以及起重机 - Google Patents

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CN103486098A CN201210193457.XA CN201210193457A CN103486098A CN 103486098 A CN103486098 A CN 103486098A CN 201210193457 A CN201210193457 A CN 201210193457A CN 103486098 A CN103486098 A CN 103486098A
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Abstract

本发明公开了一种闭式液压系统以及起重机,涉及工程机械技术领域。解决了现有技术存在作业效率低下且可控性较差的技术问题。该闭式液压系统,包括至少两个发动机、至少两个闭式液压泵以及至少两个执行机构,执行机构为液压马达或油缸,每个发动机的动力输出轴均与至少一个闭式液压泵的动力输入轴相连接并能带动与其连接的闭式液压泵的动力输入轴转动;每个闭式液压泵的液压油出口均与至少一个执行机构的液压油入口相连通,且执行机构的液压油出口同与执行机构的液压油入口相连通的闭式液压泵的液压油入口相连通。该起重机,包括本发明提供的闭式液压系统,还包括前车以及后车。本发明用于提高起重机的平稳性以及可靠性。

Description

闭式液压系统以及起重机
技术领域
[0001] 本发明涉及工程机械技术领域,具体涉及一种闭式液压系统以及设置该闭式液压系统的起重机。
背景技术
[0002] 履带起重机是一种采用履带行走底盘的桁架式臂架结构起重机。液压系统是履带起重机内的重要的组成部分。
[0003] 随着履带起重机向超大吨位方向发展,工况需求越发复杂,执行动作成倍增加,用户对履带起重机内液压系统运行的安全性、可靠性要求更高。
[0004] 现有技术至少存在以下技术问题:
[0005] 现有技术中履带起重机主要采用开式液压系统,开式液压系统中平衡阀、多路阀以及马达等液压元件的匹配是难点,由于开式液压系统中马达需要依靠平衡阀来平衡重物,而平衡阀的开启压力是从主阀下降油路经过多个阻尼取得,阻尼比太小则平衡阀开启量太小,速度慢且发热量大,阻尼比太大则易引起卷扬抖动,上述缺陷会使液压系统出现失速下滑、速度慢、效率低下、卷扬不同步等现象,尤其是起升下落时液压系统的能量损失比较严重,致使系统发热量较大,最终导致现有的起重机内的液压系统存在作业效率低下且可控性较差的技术问题。
发明内容
[0006] 本发明的目的是提出一种闭式液压系统以及设置该闭式液压系统的起重机,解决了现有技术存在作业效率低下且可控性较差的技术问题。
[0007] 为实现上述目的,本发明提供了以下技术方案:
[0008] 本发明提供的闭式液压系统,包括至少两个发动机、至少两个闭式液压泵以及至少两个执行机构,所述执行机构为液压马达或油缸,其中:
[0009] 每个所述发动机的动力输出轴均与至少一个所述闭式液压泵的动力输入轴相连接并能带动与其连接的所述闭式液压泵的动力输入轴转动;
[0010] 每个所述闭式液压泵的液压油出口均与至少一个所述执行机构的液压油入口相连通,且所述执行机构的液压油出口同与所述执行机构的液压油入口相连通的所述闭式液压泵的液压油入口相连通。
[0011] 优选地,所述发动机包括第一发动机、第二发动机以及第三发动机,所述闭式液压泵包括第一闭式液压泵、第二闭式液压泵以及第三闭式液压泵,所述执行机构包括第一执行机构、第二执行机构以及第三执行机构,其中:
[0012] 所述第一发动机的动力输出轴与所述第一闭式液压泵的动力输入轴相连接并能带动所述第一闭式液压泵的动力输入轴转动;
[0013] 所述第二发动机的动力输出轴与所述第二闭式液压泵的动力输入轴相连接并能带动所述第二闭式液压泵的动力输入轴转动;[0014] 所述第三发动机的动力输出轴与所述第三闭式液压泵的动力输入轴相连接并能带动所述第三闭式液压泵的动力输入轴转动;
[0015] 所述第一闭式液压泵的液压油出口与所述第一执行机构的液压油入口相连通,且所述第一闭式液压泵的液压油入口与所述第一执行机构的液压油出口相连通;
[0016] 所述第二闭式液压泵的液压油出口与所述第二执行机构的液压油入口相连通,且所述第二闭式液压泵的液压油入口与所述第二执行机构的液压油出口相连通;
[0017] 所述第三闭式液压泵的液压油出口与所述第三执行机构的液压油入口相连通,且所述第三闭式液压泵的液压油入口与所述第三执行机构的液压油出口相连通。
[0018] 优选地,该闭式液压系统还包括第一分动箱、第二分动箱以及第三分动箱,其中:
[0019] 所述第一分动箱、第二分动箱以及第三分动箱各自均包括动力输入轴以及至少两个动力输出轴;
[0020] 至少两个所述第一闭式液压泵构成一个第一下级泵组,至少两个所述第一下级泵组构成一个第一上级泵组;
[0021] 至少两个所述第二闭式液压泵构成一个第二下级泵组,至少两个所述第二下级泵组构成一个第二上级泵组;
[0022] 至少两个所述第三闭式液压泵构成一个第三下级泵组,至少两个所述第三下级泵组构成一个第三上级泵组;
[0023] 所述第一发动机的动力输出轴与所述第一分动箱的动力输入轴相连接,所述第一分动箱的每个动力输出轴均与所述第一上级泵组内的一个所述第一下级泵组内的所述第一闭式液压泵的动力输入轴相连接;
[0024] 所述第二发动机的动力输出轴与所述第二分动箱的动力输入轴相连接,所述第二分动箱的每个动力输出轴均与所述第二上级泵组内的一个所述第二下级泵组内的所述第二闭式液压泵的动力输入轴相连接;
[0025] 所述第三发动机的动力输出轴与所述第三分动箱的动力输入轴相连接,所述第三分动箱的每个动力输出轴均与所述第三上级泵组内的一个所述第三下级泵组内的所述第三闭式液压泵的动力输入轴相连接。
[0026] 优选地,所述闭式液压泵的液压油出口与所述执行机构的液压油入口之间以及所述执行机构的液压油出口与所述闭式液压泵的液压油入口之间均通过可拆卸的管道(管道也称为管路)相连通。
[0027] 优选地,该闭式液压系统还包括设置于管道上的切换阀,其中:
[0028] 所述管道连接于一个所述第一闭式液压泵与两个所述第一执行机构之间,两个所述第一执行机构分别为功能一执行机构以及功能二执行机构;
[0029] 所述切换阀处于第一开阀状态时,所述功能一执行机构的液压油入口通过所述管道以及所述切换阀与所述第一闭式液压泵的液压油出口相连通,且所述功能一执行机构的液压油出口通过所述管道以及所述切换阀与所述第一闭式液压泵的液压油入口相连通;
[0030] 所述切换阀处于第二开阀状态时,所述功能二执行机构的液压油入口通过所述管道以及所述切换阀与所述第一闭式液压泵的液压油出口相连通,且所述功能二执行机构的液压油出口通过所述管道以及所述切换阀与所述第一闭式液压泵的液压油入口相连通。
[0031] 优选地,所述执行机构为液压马达,且所述液压马达包括起升机构液压驱动马达、行走机构液压驱动马达以及变幅机构液压驱动马达,所述功能一执行机构为所述起升机构液压驱动马达,所述功能二执行机构为所述行走机构液压驱动马达。
[0032] 优选地,该闭式液压系统还包括控制器以及与所述控制器电连接的手柄、转速传感器,其中:
[0033] 所述手柄用于为所述控制器输入控制指令;
[0034] 所述转速传感器设置于所述起升机构液压驱动马达以及所述行走机构液压驱动马达上,所述转速传感器用于测量所述起升机构液压驱动马达以及所述行走机构液压驱动马达各自的动力输出轴的转速并将测量得到的转速值输入所述控制器;
[0035] 所述控制器用于根据所述控制指令或根据所述起升机构液压驱动马达动力输出轴的转速值与所述行走机构液压驱动马达动力输出轴的转速值两者之间的差值实时控制与设置所述切换阀的管道连通的所述第一闭式液压泵输出的液压油的流量。
[0036] 优选地,所述第一发动机、所述第二发动机以及所述第三发动机三者的规格相同,所述第一闭式液压泵、所述第二闭式液压泵以及所述第三闭式液压泵三者的规格相同。
[0037] 优选地,所述液压马达的动力输出轴与卷扬的动力输入轴或减速机的动力输入轴相连接并能带动所述卷扬的动力输入轴或所述减速机的动力输入轴转动。
[0038] 本发明提供的起重机,包括本发明任一技术方案提供的闭式液压系统,还包括前车以及后车,其中:
[0039] 所述前车以及所述后车上均分别设置有至少一个所述发动机、至少一个所述闭式液压泵以及至少一个所述执行机构。
[0040] 基于上述技术方案中的任一技术方案,本发明实施例至少可以产生如下技术效果:
[0041] 由于本发明提供的液压系统为闭式液压系统,其内的闭式液压泵与执行机构(执行机构具体可以为液压马达或油缸)之间形成了封闭的循环系统,与开式液压系统相比而言,闭式液压系统不存在平衡阀和多路换向阀,负载是靠执行机构和闭式液压泵之间的封闭容腔压力来平衡的,起升下落动作是依靠闭式液压泵换向来实现,故而系统更加简单、执行效率较高、微动性好、可控性强、操作更加舒适,所以解决了现有技术存在作业效率低下且可控性较差的技术问题,而且还有效的克服了现有技术中开式液压系统普遍存在的抖动、失速下滑、速度慢、效率低下以及卷扬不同步等问题。
[0042] 除此之外,本发明提供的诸多技术方案与现有技术相比至少存在以下优点:
[0043] 1、本发明可以实现对起重机尤其是履带起重机内多个不同类型的执行机构的驱动、控制,由于行走机构以及起升机构在实际工作过程中是不会同时工作的,所以本发明中使用同一发动机来驱动行走机构以及起升机构,使用过程中,通过切换阀来切换同一发动机驱动具体的执行机构,克服了现有的起重机对超大功率发动机的依赖和限制,除行走和起升动作需要使用切换阀进行切换外,其余各动作均采用一个闭式液压泵对应一个执行机构的驱动方式,有效避免系统存在交叉污染的可能,且各个执行机构独立运行,管路布置更加简洁、灵活。
[0044] 2、本发明优选技术方案中采用了三个(套)发动机,由于连接于闭式液压泵与执行机构之间的管道是可以拆卸的,所以整个闭式液压系统构成了一个可补偿式的液压安全系统,其中一个发动机或者由该发动机带动的闭式液压泵出现故障时,可以立即更改与出现故障的闭式液压泵连接的管道,使用另外一个发动机带动的未出现故障的闭式液压泵为执行机构继续提供液压能,从而支持执行机构继续正常工作。
[0045] 由于本发明至少存在上述优点,所以可以提高应用本发明提供的闭式液压系统的起重机尤其履带起重机运行的平稳可靠。
附图说明
[0046] 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:
[0047] 图1为本发明实施例所提供的闭式液压系统的内部主要组成部分之间连接关系的不意图;
[0048] 图2为本发明实施例所提供的闭式液压系统中第一闭式液压泵、切换阀以及两个所述第一执行机构之间连接关系的示意图;
[0049] 图3为本发明实施例提供的起重机中后车设置的应急油路快插面板的结构示意图;
[0050] 图4为本发明实施例提供的起重机中在后车设置的应急油路快插面板的插头与管道之间连接关系的示意图;
[0051] 图5为本发明实施例提供的起重机中由第三分动箱带动的闭式液压泵与由第一分动箱带动的闭式液压泵之间、由第三分动箱带动的闭式液压泵与由第二分动箱带动的闭式液压泵之间替代关系的示意图。
[0052] 图中标记:1、发动机;11、第一发动机;12、第二发动机;13、第三发动机;2、闭式液压泵;21、第一上级泵组;210、第一下级泵组;211、第一闭式液压泵;22、第二上级泵组;220、第二下级泵组;221、第二闭式液压泵;23、第三上级泵组;230、第三下级泵组;231、第三闭式液压泵;3、执行机构;31、第一执行机构;311、功能一执行机构;312、功能二执行机构;41、第一分动箱;42、第二分动箱;43、第三分动箱;5、切换阀;6、控制器;7、手柄;8、转速传感器;91、应急油路快插面板;92、接头;93、防护盖;94、管道。
具体实施方式
[0053] 下面通过附图图1〜图5以及列举本发明的一些可选实施例的方式,对本发明的技术方案(包括优选技术方案)做进一步的详细描述。需要说明的是:本实施例中提及的任一技术特征、任一技术方案均是可选的,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,也不便于阐述每个技术特征或技术方案时均单独强调其为可选的,所以本领域技术人员应该知晓:本实施例内的任一技术特征以及任一技术方案均不限制本发明的保护范围,本文中的任一技术特征均可以与本文中公开的其他技术特征进行合乎逻辑的组合或替换,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。
[0054] 本发明实施例提供了一种系统更加简单、执行效率较高、微动性好、可控性强且操作舒适的闭式液压系统以及设置该闭式液压系统的起重机。
[0055] 如图1〜图5所示,本发明实施例所提供的闭式液压系统,包括至少两个发动机I(本例中发动机I的数目优选为三个,发动机I具体可以采用柴油发动机)、至少两个闭式液压泵2 (本例中优选为三组,这点在下文详述)以及至少两个执行机构3 (本例中优选为多个,这点在下文详述),执行机构3为液压马达或油缸,本例中执行机构3优选为液压马达,其中:本文中所述的至少一个所指代的数目包括一个、两个或三个以上。
[0056] 每个发动机I的动力输出轴均与至少一个闭式液压泵2的动力输入轴相连接并能带动与其连接的闭式液压泵2的动力输入轴转动。
[0057] 每个闭式液压泵2的液压油出口均与至少一个如图2所示的执行机构3的液压油入口相连通,且执行机构3的液压油出口同与执行机构3的液压油入口相连通的闭式液压泵2的液压油入口相连通。
[0058] 由于采用闭式液压泵2构成的闭式液压系统不存在平衡阀和多路换向阀,负载是依靠执行机构3和闭式液压泵2之间的封闭容腔压力来平衡的,起升下落动作是依靠闭式液压泵2换向来实现,故而系统更加简单、执行效率较高、微动性好、可控性强、操作起来更加舒适。
[0059] 本实施例中发动机I包括第一发动机11、第二发动机12以及第三发动机13。由于起重机尤其是履带起重机需要发动机I具备超强的功率,而目前适用于工程机械的大功率发动机I资源比较少,所以本例中使用第一发动机11、第二发动机12以及第三发动机13总共三个发动机I共同分担起重机的总功率,这样对每个发动机I的功率要求便会降低,由此可以选择额定功率较小的发动机I。
[0060] 本例中闭式液压泵2包括第一闭式液压泵211、第二闭式液压泵221以及第三闭式液压泵231,执行机构3包括第一执行机构31、第二执行机构以及第三执行机构(图中未示出),其中:
[0061] 第一发动机11的动力输出轴与第一闭式液压泵211的动力输入轴相连接并能带动第一闭式液压泵211的动力输入轴转动。
[0062] 第二发动机12的动力输出轴与第二闭式液压泵221的动力输入轴相连接并能带动第二闭式液压泵221的动力输入轴转动。
[0063] 第三发动机13的动力输出轴与第三闭式液压泵231的动力输入轴相连接并能带动第三闭式液压泵231的动力输入轴转动。
[0064] 第一闭式液压泵211的液压油出口与第一执行机构31的液压油入口相连通,且第一闭式液压泵211的液压油入口与第一执行机构31的液压油出口相连通。
[0065] 第二闭式液压泵221的液压油出口与第二执行机构的液压油入口相连通,且第二闭式液压泵221的液压油入口与第二执行机构的液压油出口相连通。
[0066] 第三闭式液压泵231的液压油出口与第三执行机构的液压油入口相连通,且第三闭式液压泵231的液压油入口与第三执行机构的液压油出口相连通。
[0067] 由于上述方案中,本发明采用一个闭式液压泵2对应一个执行机构的驱动方式,可以有效的避免系统存在交叉污染的可能,且各个执行机构独立运行,管路布置会更加简洁、灵活。
[0068] 如图1和图2所示,本实施例提供的闭式液压系统还包括第一分动箱41、第二分动箱42以及第三分动箱43,其中:
[0069] 第一分动箱41、第二分动箱42以及第三分动箱43各自均包括动力输入轴以及至少两个动力输出轴(图1中第一分动箱41与第二分动箱42各自均包括四个动力输出轴,图I中用四个编号1、I1、II1、IV来区分四个动力输出轴,第三分动箱43包括两个动力输出轴,图1中用两个编号1、II来区分两个动力输出轴)。
[0070] 至少一个或两个(本例中为至少四个)第一闭式液压泵211构成一个第一下级泵组210,至少两个(本例中为四个)第一下级泵组210构成一个第一上级泵组21。本例中第一上级泵组21包含有四个第一下级泵组210,分别为泵组Pl.1、泵组Pl.2、泵组Pl.3以及泵组Pl.4。本例中泵组Pl.1包括Pl.1-1、Pl.1_2、Pl.1-3以及Pl.1_4,其他下级泵组内包括的泵的命名规则与之类似,例如:P2.1包括P2.1-UP2.1-2以及P2.1_3。至少一个或两个(本例中为至少两个)第二闭式液压泵221构成一个第二下级泵组220,至少两个(本例中为四个)第二下级泵组220构成一个第二上级泵组22。本例中第一上级泵组21以及第二上级泵组22均布置在起重机的前车,第二上级泵组22包含有四个第二下级泵组220,分别为泵组P2.1、泵组P2.2、泵组P2.3以及泵组P2.4 ;至少一个或两个第三闭式液压泵231构成一个第三下级泵组230,至少两个第三下级泵组230构成一个第三上级泵组23。本例中第三上级泵组23布置在起重机的后车,第三上级泵组23包含两个第三下级泵组230,分别为泵组P3.1以及泵组P3.2。第一发动机11的动力输出轴与第一分动箱41的动力输入轴相连接,第一分动箱41的每个动力输出轴均与第一上级泵组21内的一个第一下级泵组210内的第一闭式液压泵211的动力输入轴相连接。第二发动机12的动力输出轴与第二分动箱42的动力输入轴相连接,第二分动箱42的每个动力输出轴均与第二上级泵组22内的一个第二下级泵组220内的第二闭式液压泵221的动力输入轴相连接。第三发动机13的动力输出轴与第三分动箱43的动力输入轴相连接,第三分动箱43的每个动力输出轴均与第三上级泵组23内的一个第三下级泵组230内的第三闭式液压泵231的动力输入轴相连接。分动箱是一种将发动机I的动力进行分配的装置,可以将动力输入轴输入的动力从其至少两个动力输出轴输出。本例中通过第一分动箱41将第一发动机11的动力分解为四个动力分别输入至了不同的四个第一下级泵组210 (泵组Pl.1、泵组Pl.2、泵组Pl.3以及泵组Pl.4)内,与之同理,通过第二分动箱42将第二发动机12的动力分解为四个动力分别输入至了不同的四个第二下级泵组220 (泵组P2.1、泵组P2.2、泵组P2.3以及泵组P2.4)内,通过第三分动箱43将第三发动机13的动力分解为四个动力分别输入至了不同的两个第一下级泵组210 (泵组P3.1以及泵组P3.2)内。本实施例中闭式液压泵2的液压油出口与执行机构3的液压油入口之间以及执行机构3的液压油出口与闭式液压泵2的液压油入口之间均通过可拆卸的管道相连通。由于管道是可拆卸的,所以当第一闭式液压泵211与第二闭式液压泵221其中之一损坏(或发生故障)时,可以将分别与损坏的第一闭式液压泵211或第二闭式液压泵221相连接的管道以及与损坏的第一闭式液压泵211或第二闭式液压泵221所驱动的执行机构相连接的管道拆卸下来,将与第三闭式液压泵231连接的管道与执行机构相连接,从而使用第三闭式液压泵231顶替(或称替代)损坏的第一闭式液压泵211或第二闭式液压泵221。如图1和图2所示,本实施例中闭式液压系统还包括设置于管道上的切换阀5,其中:管道连接于一个第一闭式液压泵211 (图1中具体为泵Pl.1-1以及泵Pl.2-1)与两个第一执行机构31之间,两个第一执行机构31分别为功能一执行机构311以及功能二执行机构312。切换阀5处于第一开阀状态时,功能一执行机构311的液压油入口通过管道以及切换阀5与第一闭式液压泵211的液压油出口相连通,且功能一执行机构311的液压油出口通过管道以及切换阀5与第一闭式液压泵211的液压油入口相连通。[0071] 切换阀5处于第二开阀状态时,功能二执行机构312的液压油入口通过管道以及切换阀5与第一闭式液压泵211的液压油出口相连通,且功能二执行机构312的液压油出口通过管道以及切换阀5与第一闭式液压泵211的液压油入口相连通。
[0072] 通过调节切换阀5使切换阀5在第一开阀状态与第二开阀状态两种状态之间切换,进而使用同一个第一闭式液压泵211在不同的时间段分别驱动功能一执行机构311与功能二执行机构312其中之一,从而可以实现对同一个第一闭式液压泵211的充分利用,与不使用切换阀5的方式相比节省了一个闭式液压泵2。
[0073] 本实施例中执行机构3为液压马达,且液压马达包括起升机构液压驱动马达、行走机构液压驱动马达以及变幅机构液压驱动马达,功能一执行机构311为起升机构液压驱动马达,功能二执行机构312为行走机构液压驱动马达。
[0074] 在起重机内通常起升机构与行走机构是不会同时动作的,所以上述结构中使用切换阀5可以充分的利用为起升机构液压驱动马达以及行走机构液压驱动马达提供动力的第一闭式液压泵211。
[0075] 本实施例中闭式液压系统还包括控制器6以及与控制器6电连接的手柄7、转速传感器8,其中:
[0076] 手柄7用于为控制器6输入控制指令。本例中通过搬动、按压手柄7的方式可以对控制器6输入控制指令。
[0077] 当然,使用键盘或触摸屏等输入工具替代手柄7的技术方案、使用无线数据交互的方式以取代电连接的技术方案也在本发明的保护范围之内。
[0078] 转速传感器8设置于起升机构液压驱动马达以及行走机构液压驱动马达上(图中仅示意转速传感器8与控制器6之间的电连接关系),转速传感器8用于测量起升机构液压驱动马达以及行走机构液压驱动马达各自的动力输出轴的转速并将测量得到的转速值输入控制器6。
[0079] 转速传感器8可以比较精确的检测出起升机构液压驱动马达以及行走机构液压驱动马达各自的动力输出轴的转速。当然,使用其他测量方式检测起升机构液压驱动马达以及行走机构液压驱动马达各自的动力输出轴的转速的技术方案也在本发明的保护范围之内。
[0080] 控制器6用于根据控制指令或根据起升机构液压驱动马达的转速值与行走机构液压驱动马达的转速值两者之间的差值实时控制与设置切换阀5的管道连通的第一闭式液压泵211输出的液压油的流量,进而控制起升机构液压驱动马达以及行走机构液压驱动马达的转速。
[0081] 当然,控制器6还可以根据控制指令或根据起升机构液压驱动马达的转速值与行走机构液压驱动马达的转速值两者之间的差值实时控制第一发动机11以及第二发动机12各自的动力输出轴的转速。
[0082] 具体地说:本例中控制器6对起升机构液压驱动马达以及行走机构液压驱动马达存在两种控制方式,该两种控制方式可以同时采用也可以仅采用其中之一。该两种控制方式中的一种方式是:控制器6根据人工操作手柄7时手柄7对控制器6输入的控制指令(该控制指令可以为电流信号形式)调节输入至与设置切换阀5的管道连通的第一闭式液压泵211的电流值的大小,从而控制与设置切换阀5的管道连通的第一闭式液压泵211输出的液压油的流量,进而分别调节起升机构液压驱动马达以及行走机构液压驱动马达各自的动力输出轴的转速。该两种控制方式中的另一种方式是:控制器6根据转速传感器8输入的起升机构液压驱动马达以及行走机构液压驱动马达各自的动力输出轴的转速,计算出起升机构液压驱动马达的动力输出轴的转速与行走机构液压驱动马达的动力输出轴的转速两者之间的差值,依据该差值调节输入至与设置切换阀5的管道连通的第一闭式液压泵211的电流值的大小,从而控制与设置切换阀5的管道连通的第一闭式液压泵211输出的液压油的流量,进而分别调节起升机构液压驱动马达以及行走机构液压驱动马达各自的动力输出轴的转速,最终使起升机构液压驱动马达的动力输出轴的转速与行走机构液压驱动马达的动力输出轴的转速相一致或相近似。
[0083] 本实施例中第一发动机11、第二发动机12以及第三发动机13三者的规格(额定功率以及工作功率)相同。第一闭式液压泵211、第二闭式液压泵221以及第三闭式液压泵231三者的规格相同。优选为:第一上级泵组21内为起升机构液压驱动马达、行走机构液压驱动马达以及变幅机构液压驱动马达提供动力的第一闭式液压泵211与第二上级泵组22内为起升机构液压驱动马达、变幅机构液压驱动马达提供动力的第二闭式液压泵221规格相同,并且也与第三上级泵组23内为行走机构液压驱动马达提供动力的第三闭式液压泵231的规格相同。
[0084] 规格相同的发动机1、液压马达以及液压泵便于采购、组装、控制,而且对于发动机I而言,当第一发动机11或第二发动机12损坏时,使用第三发动机13取代第一发动机11或第二发动机12时以及使用第三闭式液压泵231取代第一闭式液压泵211或第二闭式液压泵221均不存在动力不足或动力冗余的问题。
[0085] 本实施例中液压马达的动力输出轴与卷扬或减速机的动力输入轴相连接并能带动卷扬或减速机的动力输入轴转动。液压马达可以将闭式液压泵2输入的液压能转换为转矩并输入至卷扬或减速机。
[0086] 第一发动机11以及第二发动机12负责驱动11个执行机构,11个执行机构包含起
升一、起升二、起升三、起升四、主变幅、超起变幅一、超起变幅二、塔臂变幅一、塔臂变幅二、左行走、右行走等动作。其中变幅动作需要通过两个卷扬同时进行驱动,如做塔臂变幅动作,则需要塔臂变幅一和塔臂变幅二同时动作。起升动作需要四个卷扬同时进行驱动,即起升一、起升二、起升三、起升四同时动作。
[0087] 如图1所示,图1中的泵均为闭式液压泵,其中:泵Pl.1-1驱动起升一与右行走,泵Pl.2-1驱动起升二与左行走,泵P2.2-1驱动起升三卷扬,泵P2.4-1驱动起升四卷扬,泵Pl.1-2与泵P2.3-1共同驱动超起变幅卷扬,泵Pl.3-1与泵P2.1-1共同驱动塔臂变幅卷扬,泵Pl.4-1驱动主变幅卷扬,Pl.4-2驱动鹅头起升卷扬,泵Pl.1-3与泵Pl.4-3均为辅助泵,用于提供前车辅助油路动作(例如可以为前车辅助销轴油缸提供动力),泵Pl.1-4、泵Pl.4-4、泵P2.3-2、泵P2.4-2提供防后倾油路动作,泵Pl.2_3、泵Pl.3_3、泵P2.1-2与泵P2.2-2均为补油泵,用于提供前车补油、伺服控制油源。泵Pl.2-4、泵Pl.3_4、泵P2.1-3均为油散泵,用于驱动前车液压油散马达。泵Pl.2-2与泵Pl.3 — 2驱动回转机构。通过同一控制器6实现第一发动机11以及第二发动机12的统一闭环控制,确保两个发动机转速的一致性,而且,通过一个手柄7同时控制两个闭式液压泵,作用于同样的变量电流,进而保证两个执行机构的协调控制。例如:操作超起变幅卷扬动作,第一发动机11与第二发动机12各自的动力输出轴均输出同样的转速,搬动手柄7时,手柄7输出的电流值分别作用于泵Pl.1-2与泵P2.3-1,此时两个泵输出的流量Q1=Q2,Ql进入左侧的超起变幅卷扬马达,Q2进入右侧的超起变幅卷扬马达,(此处左、右指起重机的实际空间位置)因上述左侧与右侧的马达的排量相等V1=V2。因马达转速N=Q/V,故左侧马达转速NI=右侧马达转速N2。另外在上述左侧与右侧的马达上均安装有转速传感器8,时刻对上述左侧与右侧的马达的转速进行比较反馈,通过调整、修正输入至泵Pl.1-2与泵P2.3-1的电流的方式保证两个执行机构的同步协调控制。
[0088] 后车上的第三发动机13负责驱动两个执行机构,包含左行走、右行走等动作,其中:泵P3.1-1驱动后车左行走,泵P3.2-1驱动后车右行走,泵P3.1_2、泵P3.2_2均为补油泵,用于提供后车补油、伺服控制油源,泵P3.1-3为辅助泵,用于提供后车辅助动作油源(例如为后车辅助销轴油缸提供液压油),泵P3.2-3为油散泵,用于驱动后车散热器动作。
[0089] 另外,第三上级泵组23内的泵P3.1-1、泵P3.2-1还可以作为第一上级泵组21内的第一闭式液压泵211以及第二上级泵组22内的第二闭式液压泵221各自驱动的液压马达的应急动力油源,泵P3.1-1、泵P3.2-1各自均包含进油、回油、补油、冲洗以及泄油五路油路。
[0090] 如图1〜图3所示,本发明实施例提供的起重机,包括本发明任一技术方案提供的闭式液压系统,还包括前车以及后车(前车与后车图中未示出),其中:
[0091] 前车以及后车上均分别设置有至少一个发动机1、至少一个闭式液压泵2以及至少一个执行机构3。
[0092] 起重机优选为履带式起重机,履带式起重机工况复杂、执行机构3不仅种类多,而且需要的转矩较大,适宜应用本发明提供的技术方案。
[0093] 当然,本发明提供的闭式液压系统也可以应用于起重机之外的其他机械设备或装置中。
[0094] 如图1所不,本例中第一发动机11、第二发动机12、第一分动箱41、第一闭式液压泵211、第二闭式液压泵221、第二分动箱42、第一执行机构31以及第二执行机构均设置于前车上。第三发动机13、第三闭式液压泵231以及第三执行机构均设置于后车上。
[0095] 第一发动机11以及第二发动机12用来驱动前车上的各执行机构,第三发动机13用来驱动后车上的各执行机构。
[0096] 同时,第三发动机13还可以用来作为整个闭式液压系统的动力补偿单元。实施途径:当第一上级泵组21内的第一闭式液压泵211以及第二上级泵组22内的第二闭式液压泵221正常作业时,仅前车上的第一发动机11以及第二发动机12负责驱动起升机构以及卷扬机构,实施起升动作以及变幅动作,一旦前车上第一发动机11与第二发动机12中的任何一个发动机I出现故障时,可以通过快插管路的连接,将后车上第三发动机13带动下的第三闭式液压泵231输出的液压油应急引至前车上的执行机构即液压马达内,保证前车起升动作或卷扬动作的正常运行。
[0097] 如图1〜图5所示,本例中优选为在起重机的后车上设置如图3和图4所示的应急油路快插面板91,应急油路快插面板91上设置有多个与第三闭式液压泵231相连接的接头92,接头92 (优选为快插接头)的端口上设置有可拆卸的防护盖93,第一闭式液压泵211与第二闭式液压泵221均正常运行时,防护盖93将接头92密封住,待第一闭式液压泵211与第二闭式液压泵221其中之一出现故障时,打开接头92的端口上设置的防护盖93,按照如图5中箭头的替代方向,用如图4所示的管道94将接头92的端口与出现故障的第一闭式液压泵211或第二闭式液压泵221之前驱动的执行机构的液压油入口、液压油出口连通。由此可以使用第三闭式液压泵231取代故障的第一闭式液压泵211或第二闭式液压泵221。
[0098] 上述本发明所公开或涉及的互相连接的零部件或结构件,除另有声明外或明显无法实施外,连接可以理解为:互相啮合,也可以理解为:能够拆卸地连接(例如使用螺栓或螺钉连接),也可以理解为:不可拆卸的连接(例如铆接、焊接),也可以理解为其他可行的连接方式,当然,互相连接也可以为一体式结构(例如使用铸造工艺一体成形制造出来)所取代(明显无法采用一体成形工艺除外)。
[0099] 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几何位置关系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。
[0100] 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 (10)

1.一种闭式液压系统,其特征在于,包括至少两个发动机、至少两个闭式液压泵以及至少两个执行机构,所述执行机构为液压马达或油缸,其中: 每个所述发动机的动力输出轴均与至少一个所述闭式液压泵的动力输入轴相连接并能带动与其连接的所述闭式液压泵的动力输入轴转动; 每个所述闭式液压泵的液压油出口均与至少一个所述执行机构的液压油入口相连通,且所述执行机构的液压油出口同与所述执行机构的液压油入口相连通的所述闭式液压泵的液压油入口相连通。
2.根据权利要求1所述的闭式液压系统,其特征在于,所述发动机包括第一发动机、第二发动机以及第三发动机,所述闭式液压泵包括第一闭式液压泵、第二闭式液压泵以及第三闭式液压泵,所述执行机构包括第一执行机构、第二执行机构以及第三执行机构,其中: 所述第一发动机的动力输出轴与所述第一闭式液压泵的动力输入轴相连接并能带动所述第一闭式液压泵的动力输入轴转动; 所述第二发动机的动力输出轴与所述第二闭式液压泵的动力输入轴相连接并能带动所述第二闭式液压泵的动力输入轴转动; 所述第三发动机的动力输出轴与所述第三闭式液压泵的动力输入轴相连接并能带动所述第三闭式液压泵的动力输入轴转动; 所述第一闭式液压泵的液压油出口与所述第一执行机构的液压油入口相连通,且所述第一闭式液压泵的液压油入口与所述第一执行机构的液压油出口相连通; 所述第二闭式液压泵的液压油出口与所述第二执行机构的液压油入口相连通,且所述第二闭式液压泵的液压油入口与所述第二执行机构的液压油出口相连通; 所述第三闭式液压泵的液压油出口与所述第三执行机构的液压油入口相连通,且所述第三闭式液压泵的液压油入口与所述第三执行机构的液压油出口相连通。
3.根据权利要求2所述的闭式液压系统,其特征在于,该闭式液压系统还包括第一分动箱、第二分动箱以及第三分动箱,其中: 所述第一分动箱、第二分动箱以及第三分动箱各自均包括动力输入轴以及至少两个动力输出轴; 至少两个所述第一闭式液压泵构成一个第一下级泵组,至少两个所述第一下级泵组构成一个第一上级泵组; 至少两个所述第二闭式液压泵构成一个第二下级泵组,至少两个所述第二下级泵组构成一个第二上级泵组; 至少两个所述第三闭式液压泵构成一个第三下级泵组,至少两个所述第三下级泵组构成一个第三上级泵组; 所述第一发动机的动力输出轴与所述第一分动箱的动力输入轴相连接,所述第一分动箱的每个动力输出轴均与所述第一上级泵组内的一个所述第一下级泵组内的所述第一闭式液压泵的动力输入轴相连接; 所述第二发动机的动力输出轴与所述第二分动箱的动力输入轴相连接,所述第二分动箱的每个动力输出轴均与所述第二上级泵组内的一个所述第二下级泵组内的所述第二闭式液压泵的动力输入轴相连接; 所述第三发动机的动力输出轴与所述第三分动箱的动力输入轴相连接,所述第三分动箱的每个动力输出轴均与所述第三上级泵组内的一个所述第三下级泵组内的所述第三闭式液压泵的动力输入轴相连接。
4.根据权利要求3所述的闭式液压系统,其特征在于,所述闭式液压泵的液压油出口与所述执行机构的液压油入口之间以及所述执行机构的液压油出口与所述闭式液压泵的液压油入口之间均通过可拆卸的管道相连通。
5.根据权利要求3所述的闭式液压系统,其特征在于,该闭式液压系统还包括设置于管道上的切换阀,其中: 所述管道连接于一个所述第一闭式液压泵与两个所述第一执行机构之间,两个所述第一执行机构分别为功能一执行机构以及功能二执行机构; 所述切换阀处于第一开阀状态时,所述功能一执行机构的液压油入口通过所述管道以及所述切换阀与所述第一闭式液压泵的液压油出口相连通,且所述功能一执行机构的液压油出口通过所述管道以及所述切换阀与所述第一闭式液压泵的液压油入口相连通; 所述切换阀处于第二开阀状态时,所述功能二执行机构的液压油入口通过所述管道以及所述切换阀与所述第一闭式液压泵的液压油出口相连通,且所述功能二执行机构的液压油出口通过所述管道以及所述切换阀与所述第一闭式液压泵的液压油入口相连通。
6.根据权利要求5所述的闭式液压系统,其特征在于,所述执行机构为液压马达,且所述液压马达包括起升机构液压驱动马达、行走机构液压驱动马达以及变幅机构液压驱动马达,所述功能一执行机构为所述起升机构液压驱动马达,所述功能二执行机构为所述行走机构液压驱动马达。
7.根据权利要求6所述的闭式液压系统,其特征在于,该闭式液压系统还包括控制器以及与所述控制器电连接的 手柄、转速传感器,其中: 所述手柄用于为所述控制器输入控制指令; 所述转速传感器设置于所述起升机构液压驱动马达以及所述行走机构液压驱动马达上,所述转速传感器用于测量所述起升机构液压驱动马达以及所述行走机构液压驱动马达各自的动力输出轴的转速并将测量得到的转速值输入所述控制器; 所述控制器用于根据所述控制指令或根据所述起升机构液压驱动马达动力输出轴的转速值与所述行走机构液压驱动马达动力输出轴的转速值两者之间的差值实时控制与设置所述切换阀的管道连通的所述第一闭式液压泵输出的液压油的流量。
8.根据权利要求6所述的闭式液压系统,其特征在于,所述第一发动机、所述第二发动机以及所述第三发动机三者的规格相同,所述第一闭式液压泵、所述第二闭式液压泵以及所述第三闭式液压泵三者的规格相同。
9.根据权利要求1 一 8任一所述的闭式液压系统,其特征在于,所述液压马达的动力输出轴与卷扬的动力输入轴或减速机的动力输入轴相连接并能带动所述卷扬的动力输入轴或所述减速机的动力输入轴转动。
10.一种起重机,其特征在于,包括权利要求1 一 9任一所述的闭式液压系统,还包括前车以及后车,其中: 所述前车以及所述后车上均分别设置有至少一个所述发动机、至少一个所述闭式液压泵以及至少一个所述执行机构。
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