CN104192709B - 一种起重机及其多路阀液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多路阀液压系统，包括与所述执行机构连接的并列的多路阀组，以及与所述阀组的供油路连接的第一油泵、第二油泵；还包括分合流装置，所述分合流装置设于所述第二油泵与供油路之间，当供油路的供油压力与所述液压系统的负载压力的差值大于预设值时，所述分合流装置处于第一状态，以使所述第二油泵输出的液压油经所述分合流装置流回油箱；当所述差值小于所述预设值时，所述分合流装置处于第二状态，以使所述第二油泵输出的液压油进入所述供油路、与所述第一油泵合流。该液压系统能够按照执行机构所需的流量输出相应的流量，避免造成能量浪费，并且提高了系统的平顺性和微动性。本发明还公开了一种应用上述多路阀液压系统的起重机。

Description

一种起重机及其多路阀液压系统

技术领域

本发明涉及起重机技术领域，尤其涉及一种起重机及其多路阀液压系统。

背景技术

起重机通常采用多路阀液压系统，即采用并列设置的多个阀组共同控制执行部件的动作，随着用户对起重机作业效率要求的提高，要求液压泵能够提供足够的流量满足系统需求。

请参考图1，图1为现有技术中起重机的多路阀液压系统的液压原理图。

目前，如图1所示，采用定量泵系统的起重机液压系统的动力元件大部分采用第一油泵1′和第二油泵2′，两个齿轮泵输出的压力油在供油路汇合后，共同为执行机构供油。这种双泵供油的方法，可以使用两个较小排量的油泵满足系统大流量的需求。

然而，上述结构的液压系统存在如下技术缺陷：

首先，由于该液压系统始终采用双泵供油，在某些工况下会造成大量的能量浪费。例如，当执行机构低速运动时，系统需求流量较小，如果仍然使用双泵供油，产生的大量的多余流量都会被溢流，仅以生热的形式大量消耗。

其次，由于两个齿轮泵输出的液压油过大，导致各阀组5′的换向阀的阀口刚刚开启的时候受到较大的压力冲击，直接影响了系统的平顺性和微动性。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，优化设计现有起重机的多路阀液压系统，按照执行机构所需的流量输出相应的流量，避免造成能量浪费，且提高系统的平顺性和微动性。

发明内容

本发明的目的为提供一种起重机的多路阀液压系统，该液压系统能够按照执行机构所需的流量输出相应的流量，避免造成能量浪费，并且提高了系统的平顺性和微动性。本发明的另一目的为提供一种应用上述多路阀液压系统的起重机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种多路阀液压系统，包括执行机构和与所述执行机构连接的并列的多路阀组，以及与所述阀组的供油路连接的第一油泵、第二油泵；还包括分合流装置，所述分合流装置设于所述第二油泵与供油路之间，

当供油路的供油压力与所述液压系统的负载压力的差值大于预设值时，所述分合流装置处于第一状态，以使所述第二油泵输出的液压油经所述分合流装置流回油箱；

当所述差值小于所述预设值时，所述分合流装置处于第二状态，以使所述第二油泵输出的液压油进入所述供油路、与所述第一油泵合流。

优选地，所述分合流装置包括分合流阀和控制所述分合流阀开闭的换向阀，所述分合流阀的进油口与供油路连通、出油口与回油路连通、控制油口通过所述换向阀与控制压力油路连通或断开；

当所述换向阀处于第一工作位置时，所述分合流阀的控制油口与所述控制压力油路连通，以使所述分合流阀的进油口、出油口连通；

当所述换向阀处于第二工作位置时，所述分合流阀的控制油口与所述控制压力油路断开，以使所述分合流阀的进油口、出油口断开。

优选地，所述换向阀为比例阀，所述比例阀的第一控制口与所述供油路连通、第二控制口与所述负载压力油路连通，

当所述差值大于所述预设值时，所述换向阀自动切换至所述第一位置；

当所述差值小于所述预设值时，所述换向阀自动切换至所述第二位置。

优选地，所述换向阀为液压比例阀，所述预设值为所述液压比例阀的弹簧设定值。

优选地，所述换向阀为电气比例阀，所述分合流装置还包括设于所述供油路的第一压力传感器、设于所述负载油路的第二压力传感器，以及与所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述电气比例阀均连接的控制器；

所述控制器用于接收所述第一压力传感器、所述第二压力传感器的输出信号，并当所述差值大于所述预设值时，发出第一切换信号使所述换向阀切换至第一位置，当所述差值小于所述预设值时，发出第二切换信号使所述换向阀切换至第二位置。

优选地，所述换向阀为两位两通阀，所述两位两通阀的进油口与所述分合流阀的控制油口连通、所述两位两通阀的出油口与控制压力油路连通；

当所述两位两通阀处于第一工作位置时，其进油口、出油口连通；当所述两位两通阀处于第二工作位置时，其进油口、出油口断开。

优选地，所述第二油泵与所述阀组的进油口之间的供油路上还设有单向阀，所述单向阀的开口方向由所述第二油泵指向所述阀组。

本发明提供一种多路阀液压系统，包括执行机构和与所述执行机构连接的并列的多路阀组，以及与所述阀组的供油路连接的第一油泵、第二油泵；还包括分合流装置，所述分合流装置设于所述第二油泵与供油路之间，当供油路的供油压力与所述液压系统的负载压力的差值大于预设值时，所述分合流装置处于第一状态，以使所述第二油泵输出的液压油经所述分合流装置流回油箱；当所述差值小于所述预设值时，所述分合流装置处于第二状态，以使所述第二油泵输出的液压油进入所述供油路、与所述第一油泵合流。

当供油路的供油压力与液压系统的负载压力的差值大于预设值时，分合流装置处于第一状态，以使第二油泵输出的液压油经分合流装置流回油箱；当差值小于预设值时，分合流装置处于第二状态，以使第二油泵输出的液压油进入供油路、与第一油泵合流。

采用这种结构，当供油压力与负载压力的差值大于预设值，即表示当前状态为小流量工况，此时的供油量过于充足，无需第一油泵和第二油泵共同向执行机构供油，此时，分合流装置处于第一状态，使得第二油泵输出的液压油直接流回油箱，即只采用第一油泵进行供油，避免在负载较小的工况下造成流量浪费。此外，对于这种小流量工况，采用单泵供油相比于现有技术中双泵供油的方式来说，当阀组5装置的控制阀的阀口刚刚打开时，单泵输出的液压油较小，对于控制阀的阀口的压力冲击也较小。

本发明还提供一种起重机，包括臂架装置和与所述臂架装置连接的多路阀液压系统；所述多路阀液压系统采用如上所述的多路阀液压系统。

由于上述多路阀液压系统具有如上所述的技术效果，因此，应用该多路阀液压系统的起重机也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。

附图说明

图1为现有技术中起重机的多路阀液压系统的液压原理图；

图2为本发明所提供起重机的多路阀液压系统的一种具体实施方式的液压原理图；

图3为图2中分合流装置的局部放大图。

其中，图1中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

第一油泵 1′；

第二油泵 2′；

阀组 5′；

图2中的附图标记与部件名称之间的对应关系为：

第一油泵 1；第二油泵 2；

分合流装置 3；分合流阀 31；分合流阀的控制口 c；换向阀 32；第一控制口 a；第二控制口 b；单向阀 33；

供油路 P；压力负载油路 XL；回油路 T；控制压力油路 Y；

阀组 5。

具体实施方式

本发明的核心为提供一种起重机的多路阀液压系统，该液压系统能够按照执行机构所需的流量输出相应的流量，避免造成能量浪费，并且提高了系统的平顺性和微动性。本发明的另一目的为提供一种应用上述多路阀液压系统的起重机。

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为本发明所提供起重机的多路阀液压系统的一种具体实施方式的液压原理图。

在一种具体实施方式中，如图2所示，本发明提供一种多路阀液压系统，包括执行机构和与执行机构连接的并列的多路阀组5，以及与阀组5的供油路P连接的第一油泵1、第二油泵2。该多路阀液压系统还包括分合流装置3，分合流装置3设于第二油泵2与供油路P之间。

当供油路P的供油压力与液压系统的负载压力的差值大于预设值时，分合流装置3处于第一状态，以使第二油泵2输出的液压油经分合流装置3流回油箱；当差值小于预设值时，分合流装置3处于第二状态，以使第二油泵2输出的液压油进入供油路P、与第一油泵1合流。

采用这种结构，当供油压力与负载压力的差值大于预设值，即表示当前状态为小流量工况，此时的供油量过于充足，无需第一油泵1和第二油泵2共同向执行机构供油，此时，分合流装置3处于第一状态，使得第二油泵2输出的液压油直接流回油箱，即只采用第一油泵1进行供油，避免在负载较小的工况下造成流量浪费。此外，对于这种小流量工况，采用单泵供油相比于现有技术中双泵供油的方式来说，当阀组5装置的控制阀的阀口刚刚打开时，单泵输出的液压油较小，对于控制阀的阀口的压力冲击也较小。

当供油压力与负载压力的差值小于预设值，即表示当前状态为大流量工况，此时一个油泵的供油量并不充足，即第一油泵1单独供油不能满足起重机作业效率的需求，此时，分合流装置3处于第二状态，第二油泵2进入供油路P与第一油泵1合流，从而实现对大流量的需求。

由上述工作过程可知，采用上述多路阀液压系统，能够按照当前负载的需求合理输出供油量，与现有技术中始终采用双泵供油的方案相比，能在小流量工况时减小能量消耗，提高系统的平顺性和微动性。

在一种具体方案中，结合图2和图3，图3为图2中分合流装置的局部放大图，上述分合流装置3可以包括分合流阀31和控制分合流阀31开闭的换向阀32，分合流阀31的进油口与供油路P连通、出油口与回油路T连通、分合流阀的控制油口c通过换向阀32与控制压力油路Y连通或断开。当换向阀32处于第一工作位置时，分合流阀的控制油口c与控制压力油路Y连通，以使分合流阀31的进油口、出油口连通；当换向阀32处于第二工作位置时，分合流阀的控制油口c与控制压力油路Y断开，以使分合流阀31的进油口、出油口断开。

采用这种结构，当供油压力与负载压力的差值大于预设值，即小流量工况时，可以将换向阀32处于第一工作位置，此时，分合流阀的控制油口c与控制压力油路Y连通，该控制压力使得分合流阀31的阀口打开，即分合流阀31的进油口、出油口连通，因此，第二油泵2输出的液压油流经分合流阀31的进油口、出油口流回油箱，即当前工况仅采用第一油泵1供油，避免不必要的能量消耗。

当供油压力与负载压力的差值小于预设值，即大流量工况时，可以将换向阀32处于第二工作位置，此时，分合流阀的控制油口c与控制油路断开，使得分合流阀31的阀口关闭，即分合流阀31的进油口、出油口断开，因此，第二油泵2输出的液压油不会进入分合流阀31，而是进入供油路P与第一油泵1的输出流量汇合，共同为各阀组5供油。上述结构的分合流装置3能够简单、方便地实现对第一油泵1、第二油泵2的分流和合流。

更具体的方案中，上述换向阀32可以为比例阀，比例阀的第一控制口a与供油路P连通、第二控制口b与负载压力油路XL连通，当差值大于预设值时，换向阀32自动切换至第一位置；当差值小于预设值时，换向阀32自动切换至第二位置。

更具体的方案，上述换向阀32可以为液压比例阀，预设值为液压比例阀的弹簧设定值。

采用这种结构，当供油压力与负载压力的差值大于液压比例阀的弹簧设定值时，液压力能够自动将液压比例阀切换至第一工作位置，实现单泵供油；当二者差值小于液压比例阀的弹簧设定值时，弹簧的弹力能够自动将液压比例阀切换至第二工作位置，实现双泵供油。由此可知，采用液压比例换向阀32，能够通过油液的流体压力简单、方便地根据当前工况实现工作位置的自动切换，保证多路阀液压系统的工作效率的基础上，简化多路阀液压系统的结构，并提高自动化水平。

在另一种具体的方案中，上述换向阀32可以为电气比例阀，分合流装置3还包括设于供油路P的第一压力传感器、设于负载油路的第二压力传感器，以及与第一压力传感器、第二压力传感器、电气比例阀均连接的控制器。

采用这种结构，第一压力传感器检测供油路P的压力、转化为第一电信号输出给控制器，第二压力传感器检测负载油路的压力、转化为第二电信号也输出给控制器，控制器计算第一电信号、第二电信号的电信号差值，并将该差值与电气比例阀的预设电信号值比较，若该电信号差值大于预设电信号值，则控制器发出第一切换信号使电气比例阀自动切换至第一工作位置，若电信号差值小于预设电信号值，则控制器发出第二切换信号使电气比例阀自动切换至第二工作位置。由此可见，采用电气比例阀，通过电气控制也能够实现分合流装置3的自动切换，保证多路阀液压系统的自动化水平。

具体地，上述电信号可以具体为电流信号，也可以为电压信号。

可以想到，将换向阀32设为比例阀时，并不仅限液压比例阀、电气比例阀，还可以将其设为电-液比例阀，通过电气和液压结合的方式也能够实现换向阀32的自动切换。另外，上述换向阀32也并不仅限于比例阀，还可以将其设为电磁换向阀32等，通过电磁铁的通电或断电实现换向阀32的换位。

在另一种具体实施方式中，如图2所示，上述换向阀32为两位两通阀，两位两通阀的进油口与分合流阀的控制油口c连通、两位两通阀的出油口与控制压力油路Y连通；

当两位两通阀处于第一工作位置时，其进油口、出油口连通；当两位两通阀处于第二工作位置时，其进油口、出油口断开。

采用两位两通换向阀32，利用其进油口、出油口在不同工作位置上的通断关系能够简单、方便地实现对分合流阀的控制油口c与控制压力油路Y的连接或断开，从而简单、方便地实现了分合流阀31的打开或关闭，进而实现了第二油泵2与第一油泵1的合流、分流，且该换向阀32的结构简单、生产成本较低。

当然，上述换向阀32并不仅限两位两通换向阀32，还可以将其设为三位两通等其他结构的换向阀32。

在另一种具体实施方式中，如图2所示，上述第二油泵2与阀组5的进油口之间的供油路P上还设有单向阀33，单向阀33的开口方向由第二油泵2指向阀组5。

采用这种结构，当液压系统处于小流量工况时，第二油泵2输出的高压油液能够推开单向阀33的阀口流入供油路P，与第一油泵1汇合，共同向执行机构供油；当液压系统处于大流量工况时，该单向阀33能够避免供油路P的油液回流，进一步增强多路阀液压系统的工作稳定性。

此外，本发明还提供一种起重机，包括臂架装置和与所述臂架装置连接的多路阀液压系统；所述多路阀液压系统采用如上所述的多路阀液压系统。

由于上述多路阀液压系统具有如上技术效果，因此，包括该多路阀液压系统的起重机也应当具有相同的技术效果，在此不再赘述。

以上对本发明所提供的一种起重机及其多路阀液压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 (8)

1.一种多路阀液压系统，包括执行机构和与所述执行机构连接的并列的多路阀组，以及与所述阀组的供油路(P)连接的第一油泵(1)、第二油泵(2)；其特征在于，还包括分合流装置(3)，所述分合流装置(3)设于所述第二油泵(2)与供油路(P)之间，

当供油路(P)的供油压力与所述液压系统的负载压力的差值大于预设值时，所述分合流装置(3)处于第一状态，以使所述第二油泵(2)输出的液压油经所述分合流装置(3)流回油箱；

当所述差值小于所述预设值时，所述分合流装置(3)处于第二状态，以使所述第二油泵(2)输出的液压油进入所述供油路(P)、与所述第一油泵(1)合流。

2.根据权利要求1所述的多路阀液压系统，其特征在于，所述分合流装置(3)包括分合流阀(31)和换向阀(32)，所述分合流阀(31)的进油口与供油路(P)连通、出油口与回油路(T)连通，分合流阀的控制油口(c)通过所述换向阀(32)与控制压力油路(Y)连通或断开；

当所述换向阀(32)处于第一工作位置时，所述分合流阀的控制油口(c)与所述控制压力油路(Y)连通，以使所述分合流阀(31)的进油口、出油口连通；当所述换向阀(32)处于第二工作位置时，所述分合流阀的控制油口(c)与所述控制压力油路(Y)断开，以使所述分合流阀(31)的进油口、出油口断开。

3.根据权利要求2所述的多路阀液压系统，其特征在于，所述换向阀(32)为比例阀，所述比例阀的第一控制口(a)与所述供油路(P)连通、第二控制口(b)与负载压力油路(XL)连通；

当所述差值大于所述预设值时，所述换向阀(32)自动切换至所述第一工作位置；当所述差值小于所述预设值时，所述换向阀(32)自动切换至所述第二工作位置。

4.根据权利要求3所述的多路阀液压系统，其特征在于，所述换向阀(32)为液压比例阀，所述预设值为所述液压比例阀的弹簧设定值。

5.根据权利要求3所述的多路阀液压系统，其特征在于，所述换向阀(32)为电气比例阀，所述分合流装置(3)还包括设于所述供油路(P)的第一压力传感器、设于所述负载压力油路(XL)的第二压力传感器，以及与所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述电气比例阀均连接的控制器；

所述控制器用于接收所述第一压力传感器、所述第二压力传感器的输出信号，并当所述差值大于所述预设值时，发出第一切换信号使所述换向阀(32)切换至第一工作位置，当所述差值小于所述预设值时，发出第二切换信号使所述换向阀(32)切换至第二工作位置。

6.根据权利要求2-5任一项所述的多路阀液压系统，其特征在于，所述换向阀(32)为两位两通阀，所述两位两通阀的进油口与所述分合流阀的控制油口(c)连通、所述两位两通阀的出油口与控制压力油路(Y)连通；

当所述两位两通阀处于第一工作位置时，其进油口、出油口连通；当所述两位两通阀处于第二工作位置时，其进油口、出油口断开。

7.根据权利要求2-5任一项所述的多路阀液压系统，其特征在于，所述第二油泵(2)与所述阀组(5)的进油口之间的供油路(P)上还设有单向阀(33)，所述单向阀(33)的开口方向由所述第二油泵(2)指向所述阀组。

8.一种起重机，包括臂架装置和与所述臂架装置连接的多路阀液压系统；其特征在于，所述多路阀液压系统采用如权利要求1-7任一项所述的多路阀液压系统。