CN1044634C

CN1044634C - 大型起竖设备液压系统

Info

Publication number: CN1044634C
Application number: CN96120633A
Authority: CN
Inventors: 黄先祥; 于海军; 王克军; 张志利; 杜中东; 谢建; 高钦和
Original assignee: No2 Inst Of Artillery Engineering Cpla
Current assignee: No2 Inst Of Artillery Engineering Cpla
Priority date: 1996-11-13
Filing date: 1996-11-13
Publication date: 1999-08-11
Anticipated expiration: 2016-11-13
Also published as: CN1153871A

Abstract

本发明大型起竖设备液压系统，具有油泵、组合逻辑阀块、马达及辅助元件，油泵接油源组合逻辑阀块，油源组合逻辑阀块同时接起竖、调水平、调垂直组合逻辑阀块和液压马达，独特设计的4个组合逻辑阀块完成需150多个分离液压阀所完成的功能；用电液比例控制阀控制系统的压力和流量；优越性是：一阀多能，抗污染能力强，流阻损失小，通油能力大，自动化程度高，管路连接简单，性能稳定可靠。

Description

大型起竖设备液压系统

本发明属于液压技术领域，涉及大型起竖类设备液压系统。

已广泛应用于工程、机械、建筑、施工、设备安装等众多技术领域中的大型起竖设备的液压系统，尤其是具有倾斜式多级油缸和要求多工位连续自动化工作设备的液压系统，在本发明以前的现有技术中，都普遍存在以下问题：

1、系统的控制环节多，分离元件多，管路连接复杂；

2、油缸的渗漏与划伤问题难以避免；

3、起竖油缸压力不能随负载变化而变化，功耗大，工作不稳定；

4、不易实现多工位连续自动化工作。

近年来，随着各类电液控制阀技术的发展，为液压系统的多工位连续自动化工作的计算机电液控制技术带来了勃勃生机，但是现有的一些电液控制阀在应用中，仍有许多不合理及不适用之处，例如：现有常用的电比调压阀和电比调速阀，其外形如两个叠加的手枪，形状特别而不规范，占用空间大，不易安放，这就给实际使用带来了很多问题。现有技术中的多级油缸的低压渗漏问题，至今为止尚未发现有更好的解决办法，对整个液压系统工作状况起着不良的影响。德国DE4307827.A1号专利中公布了一种液压系统，该系统是采用控制斜盘式变量液压泵的输出以适应整个液压系统的负载要求，这种控制方式使得整个系统变得结构复杂，控制精度不高。

针对上述现有技术状况，本发明的目的在于：提供一种具有多工位连续自动化工作的先进可靠的大型起竖设备液压系统，并通过所设计的电液比例阀，降低其摩擦滞环值，提高重复精度，以达到减少液压系统的控制环节，用所设计的组合逻辑阀块减少分离元件的使用数量，减化系统，减少管路的连接。

现将发明构思及技术解决方案叙述如下：

本发明大型起竖设备的液压系统，由油泵、电机、液压马达、多级起竖油缸、电磁换向阀、调平油缸、调直油缸、组合逻辑功能阀块构成。为了达到本发明目的，本发明设计的大型起竖设备液压系统，其连接关系为：油泵接油源组合逻辑阀块、油源组合逻辑阀块同时接多个负载组合逻辑阀块和液压马达，其特征在于：所述的多个负载组合逻辑阀块包括：起竖组合逻辑阀块、调水平组合逻辑阀块、调垂直组合逻辑阀块；油源组合逻辑阀块由电比调压阀、电比调速阀、六通逻辑阀组成；起竖组合逻辑阀块由电磁换向阀、液控单向阀、平衡阀组成；调水平组合逻辑阀块由电磁换向阀、三通逻辑阀、减压阀组成；调垂直组合逻辑阀块由电磁换向阀、三通逻辑阀、压力继电器组成；来自油泵的压力油经过电比调压阀、电比调速阀，从六通逻辑阀的出口分配到起竖组合逻辑阀块中的电磁换向阀、调水平组合逻辑阀块中的电磁换向阀、调垂直组合逻辑阀块中的电磁换向阀中。

上述液压系统中，起竖组合逻辑阀块中的液控单向阀两入口接电磁换向阀的两出口，液控单向阀两出口与刚性开关、平衡阀相接，刚性开关接多级起竖油缸入口；调垂直组合逻辑阀块中的电磁换向阀接三通逻辑阀；调水平组合逻辑阀块中的电磁换向阀接三通逻辑阀；电比调速阀接在六通逻辑阀的进油回路中，电比调压阀接在油泵的出口。

上述液压系统中，设置在油源组合逻辑阀块中的电比调压阀或电比调速阀，其主阀芯设置在有固定压力油的A腔与B腔相交处；控制油路与A腔左侧相通，且通过滤网与油路相通；电磁铁中的推杆顶在阀芯的后端；阀芯前端的顶尖顶在导阀的中心轴线上；阀腔开有与油路相通的开口及与B腔相通的溢流通道。

本发明设计的计算机--电比阀控制技术取代现有技术中常用的凸轮机构和各分系统的控制环节，使得系统大为简化，对系统压力、流量的控制更加灵活、平稳，使起竖、回落、调平、调直、旋转等动作可实现连续自动化。本发明液压系统由于采用了先进的设计方案和先进技术，同现有技术相比，具有以下优点：

通过电比调压和电比调速组合逻辑阀控制液压系统的压力和流量，从而达到了方便控制速度变化的目的；系统中的四个组合逻辑阀块的设计，其标准插件互换性好，抗污染能力强，流阻损失小，通油能力大，反映速度快，灵敏度高，且一阀多用，泄漏少，噪音小，取代了需150多个分离液压阀才能完成的功能，大大减少了连接管路，提高了液压系统工作的先进性和可靠性；用计算机--电比阀控制方案，方便地实现了多工位连续自动化工作，为大型起竖设备的全自动化作业提供了优化的液压系统。

本发明设计的独特的电比调压和电比调速组合逻辑阀，降低了其磨擦滞环值，提高了重复精度，用独特设计的四个插件式组合逻辑阀来完成现有技术中需要150多个分离液压阀才能完成的功能，简化了液压系统的控制环节，减少了分离元件使用的数量，简化连接管路。

现将附图说明如下，并结合附图对本发明最佳实施例作进一步说明：

图1：本发明液压系统框图。

图2：本发明液压系统工作原理图。

图3：包括在油源组合逻辑阀块中的电比调压阀和电比调速阀局部剖视示意图。

图1中：1油源组合逻辑阀块；2起竖组合逻辑阀块；3调水平组合逻辑阀块；4调垂直组合逻辑阀块；5液压缸；6油泵；7马达；根据不同的作业要求和工位设计，可以增加或减少某些功能。如调水平、调垂直、旋转功能等。设计中只增加或减少相应的组合逻辑阀块即可。

图2是本发明液压系统的最佳实施原理图，具有油泵、电机、液压马达、组合逻辑阀块、执行机构及辅助元件，其连接关系为：油泵接油源组合逻辑阀块1、油源组合逻辑阀块同时接多个负载组合逻辑阀块和液压马达，所述的多个负载组合逻辑阀块包括：起竖组合逻辑阀块2、调水平组合逻辑阀块3、调垂直组合逻辑阀块4；所接的三个组合逻辑阀块分别接液压缸5；液压系统中的组合逻辑阀块分别为油源、起竖、调水平、调垂直四个组合逻辑阀块1、2、3、4；油泵接油源组合逻辑阀块1；油源组合逻辑阀1块同时接起竖、调水平、调垂直三个组合逻辑阀块2、3、4和液压马达54；所接的三个组合逻辑阀块分别与液压缸5相接，每个液压缸接各自的执行机构8、9、10；压力油从六通逻辑阀30的出口分配到起竖组合逻辑阀块中的电磁换向阀32、调水平组合逻辑阀块中的电磁换向阀39，调垂直组合逻辑阀块中的电磁换向阀45；起竖组合逻辑阀块中的液控单向阀33两入口接电磁换向阀32的两出口，液控单向阀33两出口与刚性开关34、35、平衡阀36相接，刚性开关34、35接多级起竖油缸入口；调垂直组合逻辑阀块中的电磁换向阀45接三通逻辑阀46、47；调水平组合逻辑阀块中的电磁换向阀接三通逻辑阀40、41；电比调压阀29接在油泵6的出口。其工作过程是这样的：当电机D接通后，油泵6供油，液压油经过油源组合逻辑阀块中的电比调压阀29、六通逻辑阀30、电比调速阀31分配至各组合逻辑阀块中的电磁换向阀32、39、45。各分系统的压力、流量根据系统的需要由计算机控制，六通逻辑阀30换向后，使电比调速阀31反向接通，使起竖系统具有双向调速功能。起竖组合逻辑阀中的电磁换向阀32接通后，液压油经过液控单向阀33、刚性开关34、35，进入起竖油缸的下腔，油缸伸出。当电磁换向阀32反向通电时，压力油经过液控单向阀33、平衡阀36上的单向阀、均流阀37进入油缸的上腔，起竖油缸缩回。回缩到位，由行程开关38发出信号。需调水平时，调水平组合逻辑阀块中的电磁换向阀39接通，压力油经过39、三通逻辑阀40、41、双向液压锁43，进入液压缸5，反之亦然。需要调垂直时，调垂直组合逻辑阀块中的电磁换向阀45接通，压力油经过三通逻辑阀46、47、单向液压锁48进入液压缸5的上腔，反腔油经过电磁换向阀45流回油箱。调垂直时，根据液体摆58的指示，由计算机控制三通逻辑阀46、47，迅速调直。当达到一定压力时，压力继电器51或52动作，切断控制回路。需要转动时，回转电磁换向阀53接通，压力油进入马达54，通过谐波减速器回转。

图3中：设置在油源组合逻辑阀块中的电比调压阀或调速阀，其主阀芯11设置在有固定压力油的A腔与B腔相交处；控制油路20与A腔左侧相通，且通过滤网12与油路21相通；电磁铁16中的推杆15顶在阀芯14的后端；阀芯14前端的顶尖顶在导阀13的中心轴线上；阀腔19开有与油路21相通的开口22及与B腔相通的溢流通道18。合逻辑阀块包括了由电磁换向阀、三通逻辑阀、压力继电器所具有的逻辑关系。电比阀的工作原理是这样的：A腔中充有固定压力的压力油，经过控制油路20、滤网12、开口22以及导阀13与阀腔19间的缝隙，通过溢流通道18流回B腔，当电信号17发生变化时，电磁铁16使推杆15向前顶阀芯14，阀芯14的顶尖导阀13，使其产生微小位移，开口22的开度大小发生变化，压力油通过缝隙的流速随即发生变化，使主阀11的弹簧腔23形成负压，主阀11上升，导致A腔的压力降低，从而达到了由电信号控制液压系统压力和流量的目的。该结构比现有技术中的电比调速阀和电比调压阀的结构要简单的多，是本发明油源组合逻辑阀块中的一部分，不仅阀本身结构简单，而且提高了阀的重复精度，降低了电比阀的摩擦滞环值(＜0.1％)。

Claims

1、大型起竖设备液压系统，具有油泵、电机、液压马达、组合逻辑阀块、执行机构及辅助元件，其连接关系为：油泵接油源组合逻辑阀块(1)、油源组合逻辑阀块同时接多个负载组合逻辑阀块和液压马达，其特征在于：所述的多个负载组合逻辑阀块包括：起竖组合逻辑阀块(2)、调水平组合逻辑阀块(3)、调垂直组合逻辑阀块(4)；油源组合逻辑阀块(1)由电比调压阀(29)、电比调速阀(31)、六通逻辑阀(30)组成；起竖组合逻辑阀块(2)由电磁换向阀(32)、液控单向阀(33)、平衡阀(36)组成；调水平组合逻辑阀块(3)由电磁换向阀(39)、三通逻辑阀(40、41)、减压阀(50)组成；调垂直组合逻辑阀块由电磁换向阀(45)、三通逻辑阀(46、47)、压力继电器(51、52)组成；来自油泵(6)的压力由经过电比调压阀(29)、电比调速阀(31)，从六通逻辑阀(30)的出口分配到起竖组合逻辑阀块中的电磁换向阀(32)、调水平组合逻辑阀块中的电磁换向阀(39)、调垂直组合逻辑阀块中的电磁换向阀(45)中。

2、根据权利要求1所述的大型起竖设备液压系统，其特征在于：起竖组合逻辑阀(2)块中的液控单向阀(33)两入口接电磁换向阀(32)的两出口，液控单向阀(33)两出口与刚性开关(34、35)、平衡阀(36)相接，刚性开关(34、35)接多级起竖油缸入口；调垂直组合逻辑阀块(4)中的电磁换向阀(45)接三通逻辑阀(46、47)；调水平组合逻辑阀块(3)中的电磁换向阀接三通逻辑阀(40、41)；电比调速阀(31)接在六通逻辑阀(30)的进出油回路中，电比调压阀(29)接在油泵(6)的出口。

3、根据权利要求1或2中所述大型起竖设备液压系统，其特征在于：设置在油源组合逻辑阀块中的电比调压阀或电比调速阀，其主阀芯(11)设置在有固定压力油的A腔与B腔相交处；控制油路(20)与A腔左侧相通，且通过滤网(12)与油路(21)相通；电磁铁(16)中的推杆(15)顶在阀芯(14)的后端；阀芯(14)前端的顶尖顶在导阀(13)的中心轴线上；阀腔(19)开有与油路(21)相通的开口(22)及与B腔相通的溢流通道(18)。