CN104074824B - 一种防失速补油阀、卷扬马达液压控制系统及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防失速补油阀、卷扬马达液压控制系统及起重机，其中，防失速补油阀包括用于节流调速的阻尼阀和至少两个补油单向阀，所述阻尼阀的进油口用于与驱动油路连通，所述阻尼阀的出油口连通各所述补油单向阀的进油口，各所述补油单向阀的出油口用于连通补油回路。本发明通过集成单向的阻尼阀和至少两个补油单向阀等元件，再经过简单油路连接，可以同时向卷扬马达液压控制系统中的卷扬马达的A口和B口提供补油，从而可以保证卷扬在特殊工况下，不会因管路供油不足而发生失速故障。

Description

一种防失速补油阀、卷扬马达液压控制系统及起重机

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种防失速补油阀、卷扬马达液压控制系统及起重机。

背景技术

随着大吨位起重机技术的日趋成熟，客户对起重机的安全可靠性、操作舒适性要求也日益提高，提升起重机吊重性能成为亟待解决的难题。超起装置的成功应用，大幅度提高了起重机的起重性能，尤其在大臂长工况下，起重性能最大可提高200倍。

在大吨位起重机上，超起装置作为提升产品起重性能的重要机构之一，其工作的稳定性和安全性直接影响整机的安全性和生命周期。当超起油路供油不足时，在钢丝绳等外载力矩作用下，就可能出现失速现象，给操作人员和公司形象带来极大危害。油路供油不足的情况主要有两种，一是当主臂伸出时，超起卷扬处于浮动状态，由于钢丝绳自重等原因，会产生一个拖拽超起卷扬马达转动的扭矩，此时主要靠马达壳体中液压油形成背压来提供一个反扭矩，然而由于马达泄漏或超起长时间搁置，马达壳体中的液压油慢慢泄漏流回至油箱，在马达启动时，马达壳体里没有足够的液压油提供反扭矩，并且现有补油措施未能及时补上油；二是卷扬下落中，负载拖动马达转动，马达落口供油不足。

如图1所示，为现有技术中的一种超起卷扬马达液压控制系统的控制原理示意图，现有技术中的超起卷扬马达液压控制系统包括驱动油路P、回油油路T、溢流回路L、切换阀1、超起阀2、第一卷扬马达3、第二卷扬马达4和总回油背压阀5；其中，切换阀1包括压力阀11、换向阀12和溢流阀13，超起阀2包括第一换向电磁阀21和第二电磁换向阀22。油泵向驱动油路P中输出液压油，驱动油路P中的液压油经过切换阀1调定压力后，再经过超起阀2中的第一换向电磁阀21和第二电磁换向阀22，向第一卷扬马达3和第二卷扬马达4输入液压油。

其中，电磁阀在图1中所示的左位得电时，卷扬下落，电磁阀在图1中所示的右位得电时，卷扬升起。当马达处于浮动状态时，马达的A口和B口接通，此时超起钢丝绳即可随主臂的伸出向外放绳。在马达A口设置背压阀(马达A口的单向溢流阀)，能够向马达提供一定的反扭矩，有助于缓解超起失速故障。而实际使用情况表明，仍然不能完全消除失速现象。并且在超起阀2后面接的总回油背压阀5开启压力较高(5bar)，虽然可以提高补油压力，但是同时较高的系统背压会带来其他负面影响，如涨紧缸外窜等。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提出一种防失速补油阀、卷扬马达液压控制系统及起重机，其能够及时向卷扬马达进行补油，从而能够有效避免卷扬马达失速等现象。

为实现上述目的，本发明提供了一种防失速补油阀，其包括用于节流调速的阻尼阀和至少两个补油单向阀，所述阻尼阀的进油口用于与驱动油路连通，所述阻尼阀的出油口连通各所述补油单向阀的进油口，各所述补油单向阀的出油口用于连通补油回路。

在一优选或可选实施例中，还包括双联单向阀，所述双联单向阀的第一油口用于与回油油路连通，所述双联单向阀的第二油口连通所述阻尼阀与各所述补油单向阀之间的油路。

在一优选或可选实施例中，所述阻尼阀包括依次串联连接的过滤器、阻尼塞和阻尼单向阀。

在一优选或可选实施例中，所述过滤器的进油口用于与所述驱动油路连通，所述过滤器的出油口连通所述阻尼塞的进油口，所述阻尼塞的出油口连通所述阻尼单向阀的进油口，所述阻尼单向阀的出油口连通各所述补油单向阀的进油口。

在一优选或可选实施例中，所述双联单向阀包括并联连接且导通方向相反的第一单向阀和第二单向阀。

在一优选或可选实施例中，所述第一单向阀的出油口连通所述阻尼阀与各所述补油单向阀之间的油路，所述第二单向阀的进油口连通所述阻尼阀与各所述补油单向阀之间的油路，且所述第二单向阀的开启压力大于所述第一单向阀的开启压力。

在一优选或可选实施例中，所述补油单向阀成对设置。

为实现上述目的，本发明还提供了一种卷扬马达液压控制系统，其包括与卷扬马达连通的驱动油路和回油油路，还包括与所述卷扬马达连通的补油回路，所述补油回路上设置有上述任一实施例中的防失速补油阀，所述防失速补油阀中的阻尼阀与所述驱动油路连通，所述防失速补油阀中的各补油单向阀通过所述补油回路连通所述卷扬马达的工作腔。

在一优选或可选实施例中，所述防失速补油阀还包括双联单向阀，所述双联单向阀包括并联连接且导通方向相反的第一单向阀和第二单向阀，所述第二单向阀的开启压力大于所述第一单向阀的开启压力，所述第二单向阀用于确保所述补油回路中有预设的压力，所述第一单向阀用于在所述补油回路流量不充分时，将所述回油油路的液压油引入所述补油回路中。

为实现上述目的，本发明还提供了一种起重机，其包括上述任一实施例中的卷扬马达液压控制系统。

基于上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：

本发明提供的防失速补油阀通过集成单向的阻尼阀和至少两个补油单向阀等元件，再经过简单油路连接，可以同时向卷扬马达液压控制系统中的卷扬马达的A口和B口提供补油，从而可以保证卷扬在特殊工况下，不会因管路供油不足而发生失速故障。

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马达液压控制系统的控制原理示意图；

图2为本发明提供的防失速补油阀的原理示意图；

图3为本发明提供的卷扬马达液压控制系统的原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先对本发明用到的技术术语进行解释。

失速：马达由于外负载作用，转速不受控制，出现加速转动的现象。

补油：当马达承受负载力矩的方向和马达的转向一致时，由于泄漏及负载带动马达加速转动，导致马达进油侧供油不足，此时另接一条油路来弥补供油量不足。

如图2所示，本发明提供的防失速补油阀6，包括用于节流调速的单向的阻尼阀61和至少两个补油单向阀62，阻尼阀61的进油口用于与驱动油路P连通，阻尼阀61的出油口连通各补油单向阀62的进油口，各补油单向阀62的出油口用于连通补油回路。

本发明提供的防失速补油阀6通过集成单向的阻尼阀61和至少两个补油单向阀62等元件，再经过简单油路连接，可以同时向卷扬马达液压控制系统中的卷扬马达的A口和B口提供补油，从而可以保证卷扬在任何工况下都不会因管路供油不足而发生失速故障。

本发明提供的防失速补油阀6还可以包括双联单向阀63，双联单向阀63的第一油口可以用于与回油油路T连通，双联单向阀63的第二油口可以连通阻尼阀61与各补油单向阀62之间的油路。

在图2所示的示意性实施例中，双联单向阀63可以包括并联连接且导通方向相反的第一单向阀631和第二单向阀632。第一单向阀631的进油口可以连通回油油路T，第一单向阀631的出油口可以连通阻尼阀61与各补油单向阀62之间的油路；第二单向阀632的进油口可以连通阻尼阀61与各补油单向阀62之间的油路，第二单向阀632的出油口可以连通回油油路T。

在上述示意性实施例中，第二单向阀632的开启压力大于第一单向阀631的开启压力。例如：第二单向阀632的开启压力为10bar，第一单向阀的开启压力为0.5bar。其中，开启压力为10bar的第二单向阀632是为了保证补油回路中有10bar的压力，来保证补油充分；开启压力为0.5bar的第一单向阀631是为了保证当补油回路在特殊情况下流量不充分时，可以通过回油油路T将液压油经第一单向阀631引入补油回路中，从而保证补油回路中有足够的补油流量来维持超起卷扬马达液压控制系统的正常工作。

在图2所示的示意性实施例中，阻尼阀61可以包括依次串联连接的过滤器611、阻尼塞612和阻尼单向阀613。过滤器611的进油口可以用于与驱动油路P连通，过滤器611的出油口可以连通阻尼塞612的进油口，阻尼塞612的出油口可以连通阻尼单向阀613的进油口，阻尼单向阀613的出油口可以连通各补油单向阀62的进油口。过滤器611作用是防止系统液压油污染物进入防失速补油阀6中，阻尼塞612的作用为节流调速，使防失速补油阀6进油口P进入的液压油流量维持在5～10L/min。液压油由防失速补油阀6的进油口P进入到防失速补油阀6中，经过滤器611过滤后，通过各补油单向阀62进入补油回路，分别对超起卷扬马达的两侧进行补油。

上述示意性实施例中，补油单向阀62可以成对设置，例如：可以设置两对，即四个补油单向阀62(如图2所示)，每两个补油单向阀62对应一卷扬马达，相应的卷扬马达液压控制系统中可以设置第一卷扬马达3和第一卷扬马达4(如图3所示)，其中两个补油单向阀62分别对应连通第一卷扬马达3的A口和B口，另外两个补油单向阀62分别对应连通第二卷扬马达4的A口和B口。

上述示意性实施例中，阻尼阀61中的阻尼单向阀613，以及各补油单向阀62的开启压力均可以设置为0.5bar左右。

本发明提供的防失速补油阀6将阻尼阀61、至少两个补油单向阀62和双联单向阀63等阀件集成一体，结构紧凑、重量小，有利于管路布局；并且具有成本低、外形美观、安装方便、集成化程度高、节省空间等一系列优点。

本发明提供的防失速补油阀6可以用在液压系统中。

如图3所示，为本发明提供的卷扬马达液压控制系统的一示意性实施例的原理示意图。在该示意性实施例中，卷扬马达液压控制系统可以包括与卷扬马达连通的驱动油路P、回油油路T和溢流回路L，还包括与卷扬马达连通的补油回路，在补油回路上设置有上述任一实施例中的防失速补油阀6。防失速补油阀6中的阻尼阀61可以与驱动油路P连通，防失速补油阀6中的各补油单向阀62可以通过补油回路连通卷扬马达的工作腔。在卷扬下落及浮动时，通过回油油路T引油，经过各补油单向阀62，向卷扬马达的B口提供补油，防止卷扬马达在外载力矩作用下失速。

在图3所示的示意性实施例中，卷扬马达液压控制系统还可以包括切换阀1、超起阀2、第一卷扬马达3、第二卷扬马达4和总回油背压阀5；其中，切换阀1可以包括压力阀11、换向阀12和溢流阀13；超起阀2可以包括第一换向电磁阀21和第二电磁换向阀22。防失速补油阀6中可以设置有四个补油单向阀62，四个补油单向阀62的出油口分别对应防失速补油阀6上的P1口、P2口、P3口和P4口。

在图3所示的示意性实施例中，防失速补油阀6的进油口P口连通超起阀2的进油口P口，防失速补油阀6的出油口T口连通超起阀2的回油口T2口。防失速补油阀6上的P1口、P2口、P3口和P4口分别对应连通第一卷扬马达3两侧的A口和B口，以及第二卷扬马达4两侧的A口和B口，用于向第一卷扬马达3的工作腔和第二卷扬马达4的工作腔进行补油。

在图3所示的示意性实施例中，防失速补油阀6还包括双联单向阀63，双联单向阀63包括并联连接且导通方向相反的第一单向阀631和第二单向阀632，第二单向阀632的开启压力大于第一单向阀631的开启压力，第二单向阀632用于确保补油回路中有预设的压力，第一单向阀631用于在补油回路流量不充分时，将回油油路T的液压油引入补油回路中。

在上述示意性实施例中，补油回路增加单独的双联单向阀63做背压阀，能够提高补油回路的压力，并且可以将低主回油油路的压力，可以减少因主回油油路压力过高导致的油缸外窜等现象。

由于卷扬马达液压控制系统上设置有本发明提供的防失速补油阀6，故该卷扬马达液压控制系统也相应的具有防失速补油阀6的有益效果。

需要说明的是：卷扬马达液压控制系统中可以设置一个卷扬马达、两个卷扬马达或两个以上的卷扬马达。卷扬马达液压控制系统中可以设置多类阀，且各类阀(例如：切换阀1和超起阀2)的设置方式可以有多种形式，本实施例仅以图3所示的阀的类型和设置形式来进行描述，仅为描述本实施例的方便，本领域技术人员应当理解：与本实施例中的原理和实现功能相同，仅将连接于驱动油路P、回油油路T和卷扬马达之间连接管路上的各类阀改变的其他实施例，也应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

本发明提供的起重机，包括上述任一实施例中的卷扬马达液压控制系统，卷扬马达液压控制系统中的卷扬马达通过补油回路和回油油路进行补油，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T无回油时，卷扬马达的内腔的液压油的补充也可以完全通过补油回路和补油回路上的防失速补油阀6完成，对于卷扬长期待机后突然启动的工况，卷扬马达液压控制系统能够大大增加启动的安全性，降低卷扬马达失速现象的发生几率，提高起重机的工作安全性。

由于起重机具有本发明提供的卷扬马达液压控制系统，故起重机也相应的具有该卷扬马达液压控制系统的其他有益效果。

基于上述各个实施例，可以推导出本发明还至少具有以下优点：

1)本发明提供的防失速补油阀6将所有阀集成到一起，集成化程度高，整体美观，安装方便，并且可以大大减少安装空间，有利于超起管路的布局，减少整体重量。

2)补油回路压力取决于主系统的背压，本发明提供的防失速补油阀6包含一个双联单向阀63，使得补油回路有单独的背压阀，防止回油背压影响其它动作，带来负面影响。

3)本发明在补油回路的防失速补油阀上还设置压力检测口M，有利于故障判断和维修。

4)补油压力的高低直接影响补油能力，本发明通过在补油阻尼阀中集成双联单向阀，因此，补油回路补油压力提高，补油更充分，补油效率大大提高，避免出现失速现象。

5)本发明由于在补油回路上设置防失速补油阀，因此能够降低总回油路背压阀的设置压力，进而降低了超起主回油路的压力，有利于减少因回油压力过高导致的其它故障。

需要说明的是：本发明提供的说明书附图的图1～3中，字母P、T、L分别表示控制油路、回油油路和溢流回路，其余字母分别表示阀体上的进油口、出油口，以及电磁阀的控制端等，在此不再一一详细说明。

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)

1.一种防失速补油阀，其特征在于：包括用于节流调速的阻尼阀和至少两个补油单向阀，所述阻尼阀的进油口用于与驱动油路连通，所述阻尼阀的出油口连通各所述补油单向阀的进油口，各所述补油单向阀的出油口用于连通补油回路；

每两个补油单向阀对应一卷扬马达，同时向卷扬马达的A口和B口补油，以使卷扬在任何工况下都不会因管路供油不足而发生失速故障。

2.如权利要求1所述的防失速补油阀，其特征在于：还包括双联单向阀，所述双联单向阀的第一油口用于与回油油路连通，所述双联单向阀的第二油口连通所述阻尼阀与各所述补油单向阀之间的油路。

3.如权利要求1所述的防失速补油阀，其特征在于：所述阻尼阀包括依次串联连接的过滤器、阻尼塞和阻尼单向阀。

4.如权利要求3所述的防失速补油阀，其特征在于：所述过滤器的进油口用于与所述驱动油路连通，所述过滤器的出油口连通所述阻尼塞的进油口，所述阻尼塞的出油口连通所述阻尼单向阀的进油口，所述阻尼单向阀的出油口连通各所述补油单向阀的进油口。

5.如权利要求2所述的防失速补油阀，其特征在于：所述双联单向阀包括并联连接且导通方向相反的第一单向阀和第二单向阀。

6.如权利要求5所述的防失速补油阀，其特征在于：所述第一单向阀的出油口连通所述阻尼阀与各所述补油单向阀之间的油路，所述第二单向阀的进油口连通所述阻尼阀与各所述补油单向阀之间的油路，且所述第二单向阀的开启压力大于所述第一单向阀的开启压力。

7.如权利要求1所述的防失速补油阀，其特征在于：所述补油单向阀成对设置。

8.一种卷扬马达液压控制系统，包括与卷扬马达连通的驱动油路和回油油路，其特征在于：还包括与所述卷扬马达连通的补油回路，所述补油回路上设置有如权利要求1-7任一项所述的防失速补油阀，所述防失速补油阀中的阻尼阀与所述驱动油路连通，所述防失速补油阀中的各补油单向阀通过所述补油回路连通所述卷扬马达的工作腔。

9.如权利要求8所述的卷扬马达液压控制系统，其特征在于：所述防失速补油阀还包括双联单向阀，所述双联单向阀包括并联连接且导通方向相反的第一单向阀和第二单向阀，所述第二单向阀的开启压力大于所述第一单向阀的开启压力，所述第二单向阀用于确保所述补油回路中有预设的压力，所述第一单向阀用于在所述补油回路流量不充分时，将所述回油油路的液压油引入所述补油回路中。

10.一种起重机，其特征在于：包括如权利要求8或9所述的卷扬马达液压控制系统。