CN105197821B - 能防芯管吸空的伸缩系统及起重机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种能防芯管吸空的伸缩系统及起重机，其中，能防芯管吸空的伸缩系统包括伸缩油缸、伸缩控制阀、切换阀、缸销油缸、臂销油缸，以及所述伸缩油缸、所述伸缩控制阀、所述切换阀、所述缸销油缸和所述臂销油缸之间连通的液压油路；所述伸缩油缸用于带动所述缸销油缸和所述臂销油缸找臂位，所述伸缩油缸内设有芯管，所述伸缩控制阀用于控制向所述芯管内供油的供油油路的通断，所述切换阀用于控制所述芯管向所述缸销油缸内供油，或者向所述臂销油缸供油，所述芯管还连通补油油路，在所述伸缩控制阀断开所述供油油路，所述芯管出现吸空时，通过所述补油油路向所述芯管内补油。本发明能够防止芯管吸空损坏，提高伸缩系统的可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种能防芯管吸空的伸缩系统及起重机。
背景技术
随着建设工程的大型化发展，起重机日趋向大型化的方向发展。对于超大吨位起重机而言，起重臂作为主要承载部件，其重量占整机重量的20％以上，是制约起重机发展的关键技术之一。随着起重臂的节数变多，伸缩油缸就从绳排式发展为单缸插销式，从而适应更多的起重臂节数。单缸插销式伸缩臂起重机是大吨位起重机中的一种，这种伸缩臂中只有一个伸缩油缸，且该伸缩油缸的两侧相对应地设有缸销，伸缩油缸可以通过上述缸销可选择地锁定或者释放其与任一节伸缩臂的相对位置。伸缩油缸缸头上方设有可上下移动的燕尾槽，用来插拔臂销，从而实现起重臂的伸缩。
当油缸在找臂位时，由于实际操作过程中利用油缸的位移来判断并寻找臂位，因此存在着一定的误差，因此缸销或臂销都需要提前一小段时间释放，此时由于缸销未插到缸销座里，因此缸销未完全释放，然后伸缩油缸继续伸缩，当缸销到达相应的位置时，缸销此时才会完全弹出，完成整个过程。当油缸在插臂销时，即将其中一节臂固定在另外一节臂上，也需要提前释放臂销，伸缩油缸继续伸缩，当臂销插到相应的臂销孔里后，臂销完全释放。
因此，当伸缩油缸在空缸伸缩找臂位或者带臂伸缩插臂销时，存在着伸缩油缸芯管吸空的现象，芯管吸空易损坏，且芯管一旦损坏，可能会导致起重臂在作业时无法缩臂等，将会带来极其严重的后果。
发明内容
本发明的目的是提出一种能防芯管吸空的伸缩系统及起重机，其能够防止芯管吸空损坏，提高伸缩系统的可靠性。
为实现上述目的，本发明提供了一种能防芯管吸空的伸缩系统，其包括伸缩油缸、伸缩控制阀、切换阀、缸销油缸、臂销油缸，以及所述伸缩油缸、所述伸缩控制阀、所述切换阀、所述缸销油缸和所述臂销油缸之间连通的液压油路；所述伸缩油缸用于带动所述缸销油缸和所述臂销油缸找臂位，所述伸缩油缸内设有芯管，所述伸缩控制阀用于控制向所述芯管内供油的供油油路的通断，所述切换阀用于控制所述芯管向所述缸销油缸内供油，或者向所述臂销油缸供油，所述芯管还连通补油油路，在所述伸缩控制阀断开所述供油油路，所述芯管出现吸空时，通过所述补油油路向所述芯管内补油。
在一优选或可选实施例中，所述伸缩控制阀与所述切换阀相互配合以控制所述缸销油缸和所述臂销油缸的伸缩。
在一优选或可选实施例中，所述补油油路的一端连通所述伸缩控制阀的回油口，另一端连通所述芯管，在所述伸缩控制阀断开所述供油油路的状态下，所述补油油路将所述伸缩控制阀中的回油补给所述芯管。
在一优选或可选实施例中，所述伸缩控制阀的回油口与回油箱之间的油路上设有第一单向阀，所述补油油路连通所述第一单向阀与所述回油口之间的油路，所述补油油路上设有第二单向阀，所述第二单向阀的开启压力小于所述第一单向阀的开启压力。
在一优选或可选实施例中，还包括与所述伸缩油缸连通的平衡阀，所述平衡阀用于实现所述伸缩油缸的负载保持与速度控制。
在一优选或可选实施例中，所述伸缩控制阀至少包括换向阀，所述换向阀用于控制向所述芯管内供油的供油油路的通断。
在一优选或可选实施例中，所述伸缩控制阀还包括减压阀和第一溢流阀，所述减压阀与所述第一溢流阀组成减压溢流回路，以将高压油调压至稳定的低压油提供给所述缸销油缸或所述臂销油缸。
在一优选或可选实施例中，所述伸缩控制阀还包括安全阀，所述安全阀用于防止所述芯管内压力过高。
在一优选或可选实施例中，所述切换阀包括第一工作位和第二工作位，在第一工作位，所述芯管中的压力油通过所述切换阀进入所述缸销油缸，在第二工作位，所述芯管中的压力油通过所述切换阀进入所述臂销油缸。
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能防芯管吸空的伸缩系统。
基于上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：
本发明通过增加补油油路对伸缩油缸的芯管进行补油，能够防止芯管吸空损坏，从而提高系统的安全可靠性。
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为本发明提供的能防芯管吸空的伸缩系统的原理示意图。
附图中标号：
1-伸缩油缸；11-芯管；12-臂销油缸；13-缸销油缸；
2-伸缩控制阀；21-减压阀；22-第一溢流阀；23-安全阀；24-换向阀；
3-切换阀；4-平衡阀；5-球阀；6-第一单向阀；7-第二单向阀。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
首先对本发明中涉及到的技术术语进行解释。
空缸伸缩：伸缩油缸单独在伸缩臂里伸缩，不带动起重臂伸缩，称之为空缸伸缩。
带臂伸缩：伸缩油缸将缸销插在起重臂的缸销座里，然后拔下臂销，从而利用伸缩油缸伸缩带动起重臂伸缩，称之为带臂伸缩。
插拔缸销：缸销就是油缸与起重臂之间连接的销轴，该销轴在伸缩油缸的缸头体上，将该销轴插在起重臂缸销座的过程称之为插缸销，拔下来称之为拔缸销。
插拔臂销：臂销就是起重臂每节臂之间相互固定的销轴，每节起重臂具有两个或更多销轴，因此简称为臂销。利用油缸上燕尾槽结构将起重臂销轴拔下的过程称之为拔臂销，插上称之为插臂销。
找臂位：伸缩油缸在起重臂里伸缩，当需要伸某节起重臂时，就必须将油缸缸销插在其起重臂的缸销座里，这时油缸就必须伸缩到相应的位置，从而才能准确的将缸销插在缸销座里，这个过程称之为找臂位。
如图1所示，为本发明提供的能防芯管吸空的伸缩系统的示意性实施例，在该示意性实施例中，能防芯管吸空的伸缩系统包括伸缩油缸1、伸缩控制阀2、切换阀3、缸销油缸13、臂销油缸12，以及伸缩油缸1、伸缩控制阀2、切换阀3、缸销油缸13和臂销油缸12之间连通的液压油路。
缸销油缸13和臂销油缸12设于伸缩油缸1，伸缩油缸1伸缩动作，用于带动缸销油缸13和臂销油缸12找臂位，缸销油缸13伸缩用于插拔缸销，臂销油缸12伸缩用于插拔臂销。伸缩油缸1内设有芯管11，伸缩控制阀2用于控制向芯管11内供油的供油油路的通断，芯管11用于向缸销油缸13和臂销油缸12提供压力油源，切换阀3用于控制芯管11向缸销油缸13内供油，或者向臂销油缸12供油。伸缩控制阀2与切换阀3相互配合以控制缸销油缸13和臂销油缸12的伸缩。
芯管11还连通补油油路，在伸缩控制阀2断开供油油路，芯管11出现吸空时，通过补油油路向芯管11内补油，通过设置补油油路，能够防止芯管11吸空导致气蚀等损坏现象。
当伸缩油缸1在空缸找臂位时，缸销油缸13需要提前释放，当伸缩油缸1继续伸出时，伸缩油缸1芯管11内体积相对增大，此时通过补油油路对芯管11腔体进行补油，能够防止芯管11内的压力急剧降低，出现很低的负压现象，进而避免导致芯管11气蚀、损坏。同样的，当伸缩油缸1在插臂销时，臂销油缸12提前释放，当伸缩油缸1继续伸出时，同样通过补油油路对芯管11进行补油，能够防止油缸吸空损坏。
在上述本发明提供的能防芯管吸空的伸缩系统的示意性实施例中，补油油路的一端可以连通伸缩控制阀2的回油口，另一端连通芯管11，在伸缩控制阀2断开供油油路的状态下，补油油路将伸缩控制阀2中的回油补给芯管11。本发明将伸缩系统回油压力升高后供伸缩油缸1芯管11补油，系统简单，可靠性高。
在一优选或可选实施例中，伸缩控制阀2的回油口与回油箱之间的油路上可以设有第一单向阀6，补油油路连通第一单向阀6与回油口之间的油路，补油油路上可以设有第二单向阀7，第二单向阀7的开启压力小于第一单向阀6的开启压力。通过设置第一单向阀6能够提高系统回油背压，使得到芯管11补油充分。通过设置第二单向阀7能够防止补油油路倒吸。
例如：第一单向阀6的开启压力设定为2bar，第二单向阀7的开启压力设定为0.2bar～1bar，通过合理设置两个单向阀的开启压力，使芯管11内始终保持0.5bar～2bar的压力(相对压力)。
在上述示意性实施例中，第一单向阀6和第二单向阀7均可以采用液控单向阀。
本发明提供的能防芯管吸空的伸缩系统还包括平衡阀4，平衡阀4 用于实现伸缩油缸1的负载保持与速度控制功能。平衡阀4的第一工作油口连通伸缩油缸1的无杆腔，平衡阀4的第二工作油口连通伸缩油缸1的有杆腔。
如图1所示，在一优选或可选实施例中，切换阀3包括两个工作位，在第一工作位，芯管11中的压力油通过切换阀3进入缸销油缸13，在第二工作位，芯管11中的压力油通过切换阀3进入臂销油缸12。芯管11中的压力油进油完成拔销动作(缸销或臂销)，芯管11中的压力油回油完成插销动作。
如图1所示，在一优选或可选实施例中，伸缩控制阀2主要可以包括减压阀21、第一溢流阀22、安全阀23和换向阀24。减压阀21与第一溢流阀22组成减压溢流回路，可以将进油口P的高压油调压至稳定的低压油供缸销油缸13和臂销油缸12使用。
安全阀23能够防止芯管11内压力过高，安全阀23可以采用溢流阀。
进油口P的压力油经减压阀21(压力设定80bar～90bar)减压后到第一溢流阀22(100bar～110bar)前，使得M口(减压阀21的出油口)压力维持在80bar～110bar的范围。同时换向阀24控制伸缩缸1的芯管11内压力油的通断，即控制伸缩控制阀2的出油口到芯管11是否有压力油。安全阀23为压力为90bar～100bar的溢流阀，能够防止芯管11内压力过高损坏。芯管11的破坏主要可能由于压力过高导致破坏，或者是压力过低吸空破坏，所以，必须保证压力不能过高(<100bar)也不能太低(相对压力大于0bar)
缸销油缸13和臂销油缸12的动作逻辑关系如下表(其中换向阀24可以采用电磁阀，图中所示Y10，切换阀3图中所示Y11)。
表1——缸臂销油缸12动作逻辑
| 换向阀24 | 切换阀3 | 动作 |
| + | - | 拔臂销 |
| + | + | 拔缸销 |
| - | + | 插缸销 |
| - | + | 插臂销 |
换向阀24得电，切换阀3断电，实现拔臂销动作；换向阀24和切换阀3同时得电，实现拔缸销动作；换向阀24断电，切换阀3得电，能够实现插臂销动作，也能够实现插缸销动作。
通过上述臂销油缸12和缸销油缸13的工作过程，能够得出：当伸缩油缸1在空缸找臂位时，缸销油缸13需要提前释放，此时换向阀24不得电，意味着芯管11此时无补充油源，当伸缩油缸1继续伸出时，伸缩油缸1芯管11内体积相对增大，因此，芯管11内的压力会急剧降低，甚至出现很低的负压，这样可能会导致芯管11气蚀等其它现象，从而导致芯管11损坏。同样的，当伸缩油缸1在插臂销时，臂销油缸12提前释放，当伸缩油缸1继续伸出时，同样会出现芯管11负压气蚀，从而导致伸缩油缸1芯管11损坏。
上述实施例中，通过伸缩控制阀2向芯管11内供油的供油油路上还设有球阀5，当球阀5被误关闭时，油缸伸会导致芯管11吸空，易损坏。
因此，本发明通过设置补油油路，且在补油油路上设置第二单向阀7，能够在伸缩油缸1空缸找臂位或带臂插臂销时，芯管11通过第二单向阀7补油，不会出现吸空损坏现象；且当球阀5被误关闭时，可能也会导致伸缩油缸1的芯管11吸空损坏，芯管11通过第二单向阀7补油，不会导致芯管11吸空损坏。
本发明还提供了一种起重机，其包括上述任一实施例中的能防芯管吸空的伸缩系统。
在本发明的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”、“第三”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对上述零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
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)
1.一种能防芯管吸空的伸缩系统，包括伸缩油缸(1)、伸缩控制阀(2)、切换阀(3)、缸销油缸(13)、臂销油缸(12)，以及所述伸缩油缸(1)、所述伸缩控制阀(2)、所述切换阀(3)、所述缸销油缸(13)和所述臂销油缸(12)之间连通的液压油路；所述伸缩油缸(1)用于带动所述缸销油缸(13)和所述臂销油缸(12)找臂位，所述伸缩油缸(1)内设有芯管(11)，所述伸缩控制阀(2)用于控制向所述芯管(11)内供油的供油油路的通断，所述切换阀(3)用于控制所述芯管(11)向所述缸销油缸(13)内供油，或者向所述臂销油缸(12)供油，其特征在于：所述芯管(11)还连通补油油路，在所述伸缩控制阀(2)断开所述供油油路，所述芯管(11)出现吸空时，通过所述补油油路向所述芯管(11)内补油。
2.如权利要求1所述的能防芯管吸空的伸缩系统，其特征在于：所述伸缩控制阀(2)与所述切换阀(3)相互配合以控制所述缸销油缸(13)和所述臂销油缸(12)的伸缩。
3.如权利要求1所述的能防芯管吸空的伸缩系统，其特征在于：所述补油油路的一端连通所述伸缩控制阀(2)的回油口，另一端连通所述芯管(11)，在所述伸缩控制阀(2)断开所述供油油路的状态下，所述补油油路将所述伸缩控制阀(2)中的回油补给所述芯管(11)。
4.如权利要求3所述的能防芯管吸空的伸缩系统，其特征在于：所述伸缩控制阀(2)的回油口与回油箱之间的油路上设有第一单向阀(6)，所述补油油路连通所述第一单向阀(6)与所述回油口之间的油路，所述补油油路上设有第二单向阀(7)，所述第二单向阀(7)的开启压力小于所述第一单向阀(6)的开启压力。
5.如权利要求1所述的能防芯管吸空的伸缩系统，其特征在于：还包括与所述伸缩油缸(1)连通的平衡阀(4)，所述平衡阀(4)用于实现所述伸缩油缸(1)的负载保持与速度控制。
6.如权利要求1所述的能防芯管吸空的伸缩系统，其特征在于：所述伸缩控制阀(2)至少包括换向阀(24)，所述换向阀(24)用于控制向所述芯管(11)内供油的供油油路的通断。
7.如权利要求6所述的能防芯管吸空的伸缩系统，其特征在于：所述伸缩控制阀(2)还包括减压阀(21)和第一溢流阀(22)，所述减压阀(21)与所述第一溢流阀(22)组成减压溢流回路，以将高压油调压至稳定的低压油提供给所述缸销油缸(13)或所述臂销油缸(12)。
8.如权利要求7所述的能防芯管吸空的伸缩系统，其特征在于：所述伸缩控制阀(2)还包括安全阀(23)，所述安全阀(23)用于防止所述芯管(11)内压力过高。
9.如权利要求1所述的能防芯管吸空的伸缩系统，其特征在于：所述切换阀(3)包括第一工作位和第二工作位，在第一工作位，所述芯管(11)中的压力油通过所述切换阀(3)进入所述缸销油缸(13)，在第二工作位，所述芯管(11)中的压力油通过所述切换阀(3)进入所述臂销油缸(12)。
10.一种起重机，其特征在于：包括如权利要求1-9任一项所述的能防芯管吸空的伸缩系统。
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