CN104003311B - 保护装置及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种保护装置及起重机，涉及工程机械领域，用于解决现有技术中压力传感器自身安装松动带来的安全问题。该保护装置包括液压双向锁、方向控制阀和压力传感器；液压双向锁的第一出油口与液压油缸的无杆腔连通，第二出油口与液压油缸的有杆腔连通；方向控制阀的第一油口与液压油缸的无杆腔连通，方向控制阀的第二油口与压力传感器连通；其中，当方向控制阀与压力传感器处于密封连接状态，方向控制阀的第一油口和方向控制阀的第二油口之间的油路连通；当方向控制阀与压力传感器处于非密封连接状态，方向控制阀的第一油口和方向控制阀的第二油口之间的油路截止。上述保护装置可以在压力传感器安装出现松动时起到闭锁保护作用。

Description

保护装置及起重机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，具体涉及一种保护装置及起重机。

背景技术

参见图1和图2，目前，工程起重机的许多垂直油缸21上都装有压力传感器25，来实时检测垂直油缸21中的压力，避免起重机支腿在吊装过程中垂直油缸21闭锁压力过大，造成垂直油缸21损坏、甚至垂直油缸21缩回，产生翻车等重大事故。起重机在吊重时，压力传感器25将检测到的压力值传输到操纵室，四个垂直油缸21只要有一个达到设定的压力值时上车操作室就会报警。在起重机吊重过程中如果压力传感器25松动，垂直油缸21内的压力油可能从压力传感器25的安装位置泄漏，造成垂直油缸21内压力下降，会有翻车危险。

现有技术中，为防止液压双向锁26和压力传感器25受到碰撞而损坏，可以设置保护装置。参见图1，保护装置主要包括保护罩24、压力传感器25、液压双向锁26、传感器线27。保护罩24罩设在垂直油缸21的缸底。其中液压双向锁26的具体原理如图2所示。

液压双向锁的控制原理：

如图2所示，当A、B油口不通压力油时，两个液控单向阀的功能与普通单向阀一样，将C、D油口的液压油锁止，即油液无法从C口流向A口、D口流向B口，从而起到锁止作用。当A口通压力油时，压力油从A口流向C口，同时压力油通过控制油路将BD路的液控单向阀反向开启，此时如果D口压力大于B口，则液压油可以从D口流向B口。当B口通压力油时情况与A口相反。

垂直油缸及附件结构如图1所示。液压双向锁26起闭锁油缸压力作用，起重机吊装前需将垂直油缸21伸出，垂直油缸21伸出后将油液锁死在垂直油缸21的油缸大腔23和油缸小腔22内，防止垂直油缸21缩回。压力传感器25通过螺纹连接装配在垂直油缸21的缸底上，与垂直油缸21的油缸大腔23相通，实时将吊装过程中油缸大腔23的工作压力通过传感器线27传递给上车操纵室，当压力超过控制系统设定的最大值时，报警提醒操纵人员。可见，此处为防止压力传感器25在使用过程中被碰撞损坏，设计一铁保护罩24将压力传感器25及液压双向锁26包围起来，在保护罩24上开一小孔供传感器线27及液压管路通过。

垂直油缸：控制工程起重机底盘支腿垂直方向运动的液压油缸，用于支撑工程起重机自身重量及其工作过程中承受竖直方向的压力。

液压油缸：是液压装置中将液压能转换为机械能，实现直线往复运动或摆动往复运动的执行元件。

压力传感器：将压力转换为电信号输出的传感器。

液压双向锁：液压双向锁是由两个液控单向阀组成的液压阀，在工程起重机中常用作垂直油缸的锁止。

单向阀：单向阀是只允许液流向一个方向流动，而不允许反向流动的阀。

闭锁压力：起重机上车吊装作业过程中，下车起支撑作用的垂直油缸大腔由于支反力作用而形成油液压力的作用。

压力油：液压系统中从液压泵压力油口到液压阀和执行元件之间管路中的液压油统称压力油，其具有较高的压力，可以驱动执行元件工作。

发明人发现，现有技术中至少存在下述问题：现有技术中仅考虑到压力传感器受外部碰撞损坏保护，没考虑压力传感器自身松动造成油缸泄漏。当压力传感器与垂直油缸的螺纹连接经长期颤动松动时，液压油会从螺纹连接缝隙漏油，造成垂直油缸不能闭锁而自动缩回，会有翻车危险。

发明内容

本发明的其中一个目的是提出一种保护装置及起重机，用于提高压力传感器使用的安全性。

本发明优选技术方案所能产生的诸多技术效果将在后文详述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供了一种保护装置，其包括液压双向锁、方向控制阀、和压力传感器；

所述液压双向锁的第一出油口与液压油缸的无杆腔连通，所述液压双向锁的第二出油口与液压油缸的有杆腔连通；

所述方向控制阀的第一油口与所述液压油缸的无杆腔连通，所述方向控制阀的第二油口与所述压力传感器连通；

其中，当所述方向控制阀与所述压力传感器处于密封连接状态，所述方向控制阀的第一油口和所述方向控制阀的第二油口之间的油路连通；当所述方向控制阀与所述压力传感器处于非密封连接状态，所述方向控制阀的第一油口和所述方向控制阀的第二油口之间的油路截止。

在优选或可选的实施例中，所述方向控制阀为二位二通阀。

在优选或可选的实施例中，所述方向控制阀还具有第一液压控制端、第二液压控制端和弹簧控制端；

所述方向控制阀的第一油口与所述液压油缸的无杆腔之间通过节流装置连通，所述方向控制阀的第二油口与所述压力传感器连通，所述方向控制阀的第一液压控制端也与所述液压油缸的无杆腔连通，所述方向控制阀的第二液压控制端与所述压力传感器连通；所述方向控制阀的弹簧控制端与所述方向控制阀的第二液压控制端位于所述方向控制阀的同侧。

在优选或可选的实施例中，所述节流装置包括节流管以及设置在所述节流管上的节流孔。

在优选或可选的实施例中，所述节流装置包括第一连接管、第二连接管和管接头，所述管接头连接在所述第一连接管和所述第二连接管之间；

所述管接头的流通面积小于所述第一连接管和所述第二连接管的流通面积。

在优选或可选的实施例中，保护装置还包括保护罩；所述保护罩罩设在所述液压双向锁、所述方向控制阀和所述压力传感器的外侧；

所述保护罩的一侧开设有通孔。

在优选或可选的实施例中，所述保护罩为金属材质的保护罩。

在优选或可选的实施例中，所述方向控制阀的第二油口与所述压力传感器可拆卸式连接且连通。

本发明还提供一种起重机，包括液压油缸和本发明任一技术方案所提供的保护装置。

在优选或可选的实施例中，所述保护装置的保护罩与所述液压油缸的缸底可拆卸式连接。

基于上述技术方案，本发明实施例至少可以产生如下技术效果：

上述技术方案中，方向控制阀根据压力传感器是否处于密封连接状态来调整工作位置，若压力传感器处于密封连接状态，方向控制阀的第一油口和方向控制阀的第二油口之间的油路连通，液压油缸的无杆腔中的油压能够经由上述油路传递至压力传感器，以实现对液压油缸的无杆腔中的油压的测量。若压力传感器的安装出现松动，那么压力传感器处于非密封连接状态，方向控制阀的第一油口和方向控制阀的第二油口之间的油路截止，液压油缸的无杆腔中的油压不能够经由上述油路传递至压力传感器，即通过方向控制阀实现了对液压油缸无杆腔油液的闭锁油路的作用，保障了液压油缸使用的安全性。上述技术方案提供的保护装置，可以在压力传感器自身的安装出现松动时，及时闭锁，以保护液压油缸使用的安全性。

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为现有技术中垂直油缸和保护罩的结构示意图；

图2为图1中液压双向锁的原理示意图；

图3为本发明实施例提供的垂直油缸和保护罩的结构示意图；

图4为图3中保护装置与液压双向锁的结构放大示意图。

具体实施方式

下面可以参照附图图1～图4以及文字内容理解本发明的内容以及本发明与现有技术之间的区别点。下文通过附图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。

下面结合图3～图4对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述，将本发明提供的任一技术手段进行替换或将本发明提供的任意两个或更多个技术手段或技术特征互相进行组合而得到的技术方案均应该在本发明的保护范围之内。

本发明实施例提供一种保护装置，包括液压双向锁8、方向控制阀6和压力传感器7。液压双向锁8的第一出油口与液压油缸(即垂直油缸1)的无杆腔(即油缸大腔3)连通，液压双向锁8的第二出油口与液压油缸的有杆腔(即油缸小腔2)连通。方向控制阀6的第一油口与液压油缸的无杆腔连通，方向控制阀6的第二油口与压力传感器7连通。其中，当方向控制阀6与压力传感器7处于密封连接状态，方向控制阀6的第一油口和方向控制阀6的第二油口之间的油路连通；当方向控制阀6与压力传感器7处于非密封连接状态，方向控制阀6的第一油口和方向控制阀6的第二油口之间的油路截止。

方向控制阀6：用来使液压系统中的油路通断或改变油液的流动方向，从而控制液压执行元件的起动或停止，改变其运动方向的阀类。

方向控制阀6根据压力传感器7是否处于密封连接状态来调整工作位置，若压力传感器7处于密封连接状态，方向控制阀6的第一油口和方向控制阀6的第二油口之间的油路连通，液压油缸的无杆腔中的油压能够经由上述油路传递至压力传感器7，以实现对液压油缸的无杆腔中的油压的测量。若压力传感器7的安装出现松动，那么压力传感器7处于非密封连接状态，方向控制阀6的第一油口和方向控制阀6的第二油口之间的油路截止，液压油缸的无杆腔中的油压不能够经由上述油路传递至压力传感器7，即通过方向控制阀6实现了对液压油缸无杆腔油液的闭锁油路的作用，保障了液压油缸使用的安全性。

上述技术方案提供的保护装置，可以在压力传感器7自身的安装出现松动时，及时闭锁，以保护液压油缸使用的安全性。

方向控制阀6具体可以采用二位二通阀。参见图4，方向控制阀6除了上述的第一油口和第二油口外，还具有第一液压控制端(即图4中的左端)、第二液压控制端(即图4中的右端)和弹簧控制端(即图4中右端的弹簧)。方向控制阀6的第一油口与液压油缸的无杆腔之间通过节流装置连通，方向控制阀6的第二油口与压力传感器7连通，方向控制阀6的第一液压控制端也与液压油缸的无杆腔连通，方向控制阀6的第二液压控制端与压力传感器7连通；方向控制阀6的弹簧控制端与方向控制阀6的第二液压控制端位于方向控制阀6的同侧。

压力传感器7保护装置与液压双向锁8的结构放大图如图4所示。其中液压双向锁8的工作原理在参见前文的详细介绍，这里仅就保护装置部分进行介绍。

参见图4，下面介绍压力传感器7保护装置与液压双向锁8的具体结构：

压力传感器7与方向控制阀6集成到液压双向锁8上，液压双向锁8的C口与液压油缸(即垂直油缸1)大腔相通，D口与油缸小腔2相通。从油缸大腔3的C口出来的液压油分为两路，一路流向液压双向锁8，另一路与节流孔4、方向控制阀6、压力传感器7相通，将油缸大腔3压力油压力传递给压力传感器7，压力传感器7通过传感器线9将压力信号传递给操纵室。节流孔4是指通过改变通流面积或长度，进而调节通过的流量的小孔。

其中，方向控制阀6所处的工作位置由方向控制阀6左右两侧的压力差决定，以图4所示的方向为参照，其左侧压力为节流孔4前端靠近油口C侧的压力，右侧压力为方向控制阀6后端靠近压力传感器7侧的压力与弹簧压力之和。当方向控制阀6左侧压力大于右侧压力，将阀芯往右推，单向阀工作，将液压油缸通往压力传感器7的油路切断。当方向控制阀6右侧压力大于左侧压力，将阀芯往左推，将C口压力引往压力传感器7，压力传感器7可检测C口油压。

其中，压力传感器7正常工作时保护装置工作原理如下：

当压力传感器7正常工作时，压力传感器7将方向控制阀6后的油口堵住，没有液压油从节流孔4流过，没有压力损失，因此阀左侧油压和右侧油压大小相等，在方向控制阀6右侧弹簧的作用下，方向控制阀6在右侧位置工作，压力传感器7可检测C口油压值。

压力传感器7松动时保护装置工作原理如下：

当压力传感器7松动时，会有液压油从传感器与方向控制阀6联接缝隙漏油，节流孔4的孔径很小，当有液压油从节流孔4流过时，会有压力损失，方向控制阀6左侧油压大于右侧油压，当左右侧油压差大小大于控制弹簧的压力时，阀芯往右侧移动，单向阀工作，切断通往压力传感器7的油路，起到闭锁油路作用。

上述节流装置可以有以下两种实现方式：节流装置具体可包括节流管以及设置在节流管上的节流孔4，节流孔4的孔径小于节流孔4两侧的孔的孔径，流动的液压油经过节流孔4后会有压力损失。或者，节流装置包括第一连接管、第二连接管和管接头，管接头连接在第一连接管和第二连接管之间。管接头的流通面积小于第一连接管和第二连接管的流通面积。

此处，方向控制阀6的第二油口可与压力传感器7可拆卸式连接且连通。

将压力传感器7与方向控制阀6的第二油口之间设置为可拆卸式连接，还可以通过压力传感器7的安装孔实现排气，具体工作原理如下：

要通过压力传感器7的安装孔排气，需先将压力传感器7拧掉，回缩液压油缸。当节流孔4处有气体时，方向控制阀6左右两侧的压力都等于气体压力，在方向控制阀6右侧的控制弹簧的弹力作用下阀芯向左移动，方向控制阀6在右侧工作，在液压油缸缩回时可将气体从压力传感器7的安装孔排出。当气体排尽、有压力油流过节流孔4时，就会有压力损失，方向控制阀6左侧压力大于右侧压力，阀芯往右侧移动，单向阀工作，切断通往压力传感器7的油路，排气完成，将压力传感器7拧好。

保护装置还可以包括保护罩5；保护罩5罩设在液压双向锁8、方向控制阀6和压力传感器7的外侧。保护罩5靠近液压油缸的一侧开设有通孔。保护罩5内各个部件的管路、电线等可以经由这个通过穿出，以与外部的设备或装置连接。设置保护罩5可以保护液压双向锁8、方向控制阀6和压力传感器7免受撞击而损坏。

保护罩5可为金属材质的保护罩5，这种材质较硬，抗撞击或冲击能力较强。

上述技术方案提供的保护装置，该保护装置适用于工程起重机的垂直油缸1，当垂直油缸1的压力传感器7螺纹连接处在长期颤动过程中松动时，起闭锁保压作用，从而保证垂直油缸1使用的安全性；在有空气混入液压油缸内时有排气孔的功能，且具有以下技术效果：首先，可以增加压力采集的安全性，并且由于采用方向控制阀6对压力传感器7进行保护，杜绝了由于松动带来的隐患。另外，还集成了排气功能。由于方向控制阀6的应用，除了增加安全性之外，其还具有快速排气的功能，实现了自动闭锁油缸与快速排气统一。并且，上述保护装置，各个部件集中在一块安装，结构紧凑。

本发明实施例还提供一种起重机，包括液压油缸和本发明任一技术方案所提供的保护装置。

为便于拆卸、更换保护罩5，保护装置的保护罩5与液压油缸的缸底可拆卸式连接。

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。

如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述上对零部件进行区别如没有另行声明外，上述词语并没有特殊的含义。

同时，上述本发明如果公开或涉及了互相固定连接的零部件或结构件，那么，除另有声明外，固定连接可以理解为：能够拆卸地固定连接(例如使用螺栓或螺钉连接)，也可以理解为：不可拆卸的固定连接(例如铆接、焊接)，当然，互相固定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)。

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 (10)

1.一种保护装置，其特征在于，包括液压双向锁、方向控制阀和压力传感器；

所述液压双向锁的第一出油口与液压油缸的无杆腔连通，所述液压双向锁的第二出油口与液压油缸的有杆腔连通；

所述方向控制阀的第一油口与所述液压油缸的无杆腔连通，所述方向控制阀的第二油口与所述压力传感器连通；

其中，当所述方向控制阀与所述压力传感器处于密封连接状态，所述方向控制阀的第一油口和所述方向控制阀的第二油口之间的油路连通；当所述方向控制阀与所述压力传感器处于非密封连接状态，所述方向控制阀的第一油口和所述方向控制阀的第二油口之间的油路截止。

2.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述方向控制阀为二位二通阀。

3.根据权利要求2所述的保护装置，其特征在于，所述方向控制阀还具有第一液压控制端、第二液压控制端和弹簧控制端；

所述方向控制阀的第一油口与所述液压油缸的无杆腔之间通过节流装置连通，所述方向控制阀的第二油口与所述压力传感器连通，所述方向控制阀的第一液压控制端也与所述液压油缸的无杆腔连通，所述方向控制阀的第二液压控制端与所述压力传感器连通；所述方向控制阀的弹簧控制端与所述方向控制阀的第二液压控制端位于所述方向控制阀的同侧。

4.根据权利要求3所述的保护装置，其特征在于，所述节流装置包括节流管以及设置在所述节流管上的节流孔。

5.根据权利要求3所述的保护装置，其特征在于，所述节流装置包括第一连接管、第二连接管和管接头，所述管接头连接在所述第一连接管和所述第二连接管之间；

所述管接头的流通面积小于所述第一连接管和所述第二连接管的流通面积。

6.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述保护装置还包括保护罩；所述保护罩罩设在所述液压双向锁、所述方向控制阀和所述压力传感器的外侧；

所述保护罩的一侧开设有通孔。

7.根据权利要求6所述的保护装置，其特征在于，所述保护罩为金属材质的保护罩。

8.根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于，所述方向控制阀的第二油口与所述压力传感器可拆卸式连接且连通。

9.一种起重机，其特征在于，包括液压油缸和权利要求1-8任一所述的保护装置。

10.根据权利要求9所述的起重机，所述保护装置的保护罩与所述液压油缸的缸底可拆卸式连接。