CN105776046B - 一种混合式卷扬液压系统及使用该系统的起重机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种混合式卷扬液压系统，包括卷扬开式起升液压系统回路，其用于精准驱动卷扬（1）起升工作：卷扬（1）下落回油直接回油箱，能够有效降低系统压力损失；卷扬闭式下落液压系统回路，其用于控制卷扬（1）下落：卷扬（1）下落回油路不经过平衡阀（3），而经过变量泵（8）进行速度调节同时将卷扬（1）下落的重力势能转化成发动机（10）动能，进而降低发动机（10）功率输出；本发明同时公开了一种使用本系统的起重机；本发明将开式系统与半闭式液压系统相结合，能够最大程度降低系统中不必要的压力损失，降低系统发热量，降低发动机燃油消耗率。

Description

一种混合式卷扬液压系统及使用该系统的起重机
技术领域
本发明涉及一种起重机液压系统，具体是一种混合式卷扬液压系统及使用该系统的起重机。
背景技术
起重机卷扬和变幅等上车系统受到成本和技术的限制，一般采用开式系统结构，虽然开式液压系统正向驱动时具有控制灵活、控制精准的优势，但是反向驱动时，往往需要设置平衡阀进行节流调速，以此控制重物下落的速度。
因此，节流调速势必会带来较大的功率损失，损失的功率会转换成热量，将能量传递至液压油，导致液压油快速升温，严重情况会使液压元件的可靠性大大降低，降低使用寿命，无法满足使用要求。
通常在设计开式系统时，为了降低系统油温升高，往往需要增大散热器的功率，同时增加了额外的驱动功率和设计成本，显然不符合目前节能减排的要求。
发明内容
本发明提供一种混合式卷扬液压系统，该系统能够最大程度降低系统中不必要的压力损失，降低系统发热量，降低发动机燃油消耗率。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种混合式卷扬液压系统，它包括：
卷扬开式起升液压系统回路，其用于精准驱动卷扬起升工作：卷扬下落回油直接回油箱，能够有效降低系统压力损失；
卷扬闭式下落液压系统回路，其用于控制卷扬下落：卷扬下落回油路不经过平衡阀，而经过变量泵进行速度调节同时将卷扬下落的重力势能转化成发动机动能，进而降低发动机功率输出，有效降低系统油耗；
其中，所述卷扬开式起升液压系统回路与卷扬闭式下落液压系统回路共同组成开式与闭式相结合的混合式液压系统。
本系统还包括卷扬开式下落液压系统回路：卷扬下落过程中回油路经过平衡阀进行开式下落。
所述的卷扬开式起升液压系统回路包括依次连接的发动机、主泵、电磁换向、平衡阀、卷扬马达及卷扬；
当卷扬起升时：发动机旋转带动主泵转动，为系统提供液压油，电磁换向阀的5Y电磁铁得电，液压油通过电磁换向阀的左位并经过平衡阀到达卷扬马达，带动卷扬马达旋转，从而带动卷扬起升重物；
卷扬马达回油经过插装阀Ⅰ，并再次经过电磁换向阀的左位直接连回油箱。
所述的卷扬闭式下落液压系统回路包括与主泵连接的变量泵、插装阀Ⅱ、插装阀Ⅲ；
当卷扬下落时，插装阀Ⅱ的1Y、插装阀Ⅲ的2Y、插装阀Ⅰ的9Y通电，卷扬下落的重力势能会带动卷扬马达进行旋转，二位三通电磁换向阀的4Y不通电，平衡阀处于反向截止状态，卷扬马达排出的高压油经过插装阀Ⅱ进入变量泵的A油口，推动变量泵旋转；
从变量泵的B口流出的液压油经过插装阀Ⅲ重新进入卷扬马达落口。
所述的平衡阀工作方式为正向导通、反向比例节流调速。
所述的发动机通过速度调节器调速、利用散热风扇旋转散热。
所述的电磁换向阀为三位四通换向阀。
本发明还公开了一种起重机，包括上述的一种混合式卷扬液压系统。
与现有的单一的液压系统相比，本发明将开式系统与半闭式液压系统相结合：
在卷扬在起升时，采用开式系统回路，卷扬落口回油直接回油箱，系统压力损失较少，控制精准性好，控制方案灵活；
在在卷扬下落时，则以闭式回路进行驱动，卷扬落油路不再经过平衡阀，而是经过油泵进行速度调节，消除系统节流损失；并且卷扬落产生的力矩带动闭式变量泵工作，进而将重力势能转换成为节能，驱动发动机进行旋转，由此降低发动机的功率输出，有效降低系统油耗；
同时本发明还可以实现卷扬开式下落，可通过操作选择；当需要进行特殊工况操作时，例如需要快速下落，可选择开式下落模式以满足特殊需要。
附图说明
图1是本发明液压系统原理图。
图中：1、卷扬，2、卷扬马达，3、平衡阀，4、插装阀Ⅰ，5、电磁换向阀，6、插装阀Ⅱ，7、插装阀Ⅲ，8、变量泵，9、主泵，10、发动机，11、散热风扇，12、二位三通电磁换向阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
特别说明：平衡阀是一种为了防止负载自由下落而保持背压的压力控制阀，它通常用来防止马达或液压缸因负载重量而高速下落；工程机械领域广泛应用的平衡阀一般是正向导通，反向比例节流调速。
闭式回路：回路工作时，管路中的绝大部分油液在系统中被循环使用，只有少量的液压油通过补油液压泵从油箱中吸油进入到系统中，实现系统油液的降温、补油，这种油路结构称为闭式回路。
如图1所示：本发明公开了一种混合式卷扬液压系统，它包括：
卷扬开式起升液压系统回路，其用于精准驱动卷扬1起升工作：卷扬1下落回油直接回油箱，能够有效降低系统压力损失；
卷扬闭式下落液压系统回路，其用于控制卷扬1下落：卷扬1下落回油路不经过平衡阀3，而经过变量泵8进行速度调节同时将卷扬1下落的重力势能转化成发动机10动能，进而降低发动机10功率输出，有效降低系统油耗；
其中，所述卷扬开式起升液压系统回路与卷扬闭式下落液压系统回路共同组成开式与闭式相结合的混合式液压系统。
另外，在上述的基础上，本系统还包括卷扬开式下落液压系统回路：卷扬1下落过程中回油路经过平衡阀3进行开式下落，即：
当用户需要进行特殊工况操作时，例如需要快速下落，可选择开式下落模式；此时，电磁换向阀5的电磁铁6Y得电，主泵9的液压油会经过电磁换向阀5、插装阀Ⅰ进入到主卷马达2的A口，同时二位三通电磁换向阀12的电磁铁4Y得电，液压油会经过二位三通电磁阀12达到平衡阀3的先导腔推开平衡阀3，使重物下落；
此过程插装阀Ⅱ的电磁铁1Y、插装阀Ⅲ的电磁铁2Y、插装阀Ⅰ的电磁铁9Y均未得电；
卷扬开式系统下落过程中，发动机10输出功率主要用于带动主泵9和散热风扇11旋转，开式下落过程卷扬马达2落口还需要一定的油液压力打开平衡阀3，所以发动机10会额外提供相应的驱动功率，经济性较差。
如图1所示：所述的卷扬开式起升液压系统回路包括依次连接的发动机10、主泵9、电磁换向阀5、平衡阀3、卷扬马达2及卷扬1；
当卷扬1起升时：发动机10旋转带动主泵9转动，为系统提供液压油，电磁换向阀5的5Y电磁铁得电，液压油通过电磁换向阀5的左位并经过平衡阀3到达卷扬马达2，带动卷扬马达2旋转，从而带动卷扬1起升重物；
卷扬马达2回油经过插装阀Ⅰ4，并再次经过电磁换向阀5的左位直接连回油箱，
在此过程中，插装阀Ⅱ6的1Y、插装阀Ⅲ7的2Y以及二位三通电磁换向阀（12）均不得电。
如图1所示，上述的卷扬闭式下落液压系统回路包括与主泵9连接的变量泵8、插装阀Ⅱ6、插装阀Ⅲ7；
当卷扬1下落时，插装阀Ⅱ6的1Y、插装阀Ⅲ7的2Y、插装阀Ⅰ4的9Y通电，卷扬1下落的重力势能会带动卷扬马达2进行旋转，二位三通电磁换向阀12的4Y不通电，平衡阀3处于反向截止状态，卷扬马达2排出的高压油经过插装阀Ⅱ6进入变量泵8的A油口，推动变量泵8旋转；
变量泵8在旋转的过程中，会带动传动轴进行旋转，进而带动发动机10旋转，即给发动机10输出轴提供辅助驱动力，用于辅助驱动发动机10本身的机械摩擦、发动机10驱动散热风扇11等负载扭矩，取代了现有系统单靠发动机为系统提供动力的方案，由此发动机10需要的输出的功率会进一步降低，由于发动机10具有速度调节器，为了保持输出转速的恒定，发动机10的ECU控制单元就会减小燃油喷射量，降低了发动机10的燃油消耗量；
从变量泵8的B口流出的液压油经过插装阀Ⅲ7重新进入卷扬马达2落口；
在起重机下落过程中，起重机控制器根据起重机操纵手柄的角度，输出电流信号控制变量泵8的排量，进而控制重物的下降速度即容积调速。
其中上述的平衡阀3工作方式为正向导通、反向比例节流调速。
进一步，所述的电磁换向阀5为三位四通换向阀，能够满足系统的需求。
本发明同时还公开了一种起重机，其包括上述的任意一种形式的混合式液压系统。
综上所述：与现有的单一的液压系统相比，本发明将开式系统与半闭式液压系统相结合：
在卷扬1在起升时，采用开式系统回路，卷扬1落口回油直接回油箱，系统压力损失较少，控制精准性好，控制方案灵活；
在在卷扬1下落时，则以闭式回路进行驱动，卷扬1落油路不再经过平衡阀3，而是经过变量泵8进行速度调节，消除系统节流损失；并且卷扬1落产生的力矩带动闭式变量泵8工作，进而将重力势能转换成为节能，驱动发动机10进行旋转，由此降低发动机10的功率输出，有效降低系统油耗；
同时本发明还可以实现卷扬1开式下落，可通过操作选择；当需要进行特殊工况操作时，例如需要快速下落，可选择开式下落模式以满足特殊需要；
另外本发明不仅可以用于起升系统是开式泵控系统的起重机，还可以用于起升系统是负载敏感泵阀控系统的起重机，即混合式原理不受主机系统变化而改变实现的机理。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种混合式卷扬液压系统，其特征在于，它包括：
卷扬开式起升液压系统回路，其用于精准驱动卷扬（1）起升工作：卷扬（1）下落回油直接回油箱，能够有效降低系统压力损失；
卷扬闭式下落液压系统回路，其用于控制卷扬（1）下落：卷扬（1）下落回油路不经过平衡阀（3），而经过变量泵（8）进行速度调节同时将卷扬（1）下落的重力势能转化成发动机（10）动能，进而降低发动机（10）功率输出，有效降低系统油耗；其中，所述卷扬开式起升液压系统回路与卷扬闭式下落液压系统回路共同组成开式与闭式相结合的混合式液压系统；
本系统还包括卷扬开式下落液压系统回路：卷扬（1）下落过程中回油路经过平衡阀（3）进行开式下落；
所述的卷扬开式起升液压系统回路包括依次连接的发动机（10）、主泵（9）、电磁换向阀（5）、平衡阀（3）、卷扬马达（2）及卷扬（1）；
当卷扬（1）起升时：发动机（10）旋转带动主泵（9）转动，为系统提供液压油，电磁换向阀（5）的5Y电磁铁得电，液压油通过电磁换向阀（5）的左位并经过平衡阀（3）到达卷扬马达（2），带动卷扬马达（2）旋转，从而带动卷扬（1）起升重物；
卷扬马达（2）回油经过插装阀Ⅰ（4），并再次经过电磁换向阀（5）的左位直接连回油箱；
所述的卷扬闭式下落液压系统回路包括与主泵（9）连接的变量泵（8）、插装阀Ⅱ（6）、插装阀Ⅲ（7）；
当卷扬（1）下落时，插装阀Ⅱ（6）的1Y、插装阀Ⅲ（7）的2Y、插装阀Ⅰ（4）的9Y通电，卷扬（1）下落的重力势能会带动卷扬马达（2）进行旋转，二位三通电磁换向阀（12）的4Y不通电，平衡阀（3）处于反向截止状态，卷扬马达（2）排出的高压油经过插装阀Ⅱ（6）进入变量泵（8）的A油口，推动变量泵（8）旋转；
从变量泵（8）的B口流出的液压油经过插装阀Ⅲ（7）重新进入卷扬马达（2）落口。
2.根据权利要求1所述的一种混合式卷扬液压系统，其特征在于，所述的平衡阀（3）工作方式为正向导通、反向比例节流调速。
3.根据权利要求1所述的一种混合式卷扬液压系统，其特征在于，所述的发动机（10）通过速度调节器调速、利用散热风扇（11）旋转散热。
4.根据权利要求1所述的一种混合式卷扬液压系统，其特征在于，所述的电磁换向阀（5）为三位四通换向阀。
5.一种起重机，其特征在于，包括权利要求1-4中任一所述的一种混合式卷扬液压系统。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107200284B (zh) * 2017-06-27 2019-05-21 徐州重型机械有限公司 卷扬机构的液压控制系统和起重机
CN108946547B (zh) * 2018-07-31 2023-05-30 63921部队 通过智能卷扬装置提升与释放下降机构的方法
CN108996414B (zh) * 2018-10-12 2023-07-14 江苏建筑职业技术学院 一种轮胎吊卷扬系统及控制方法
CN109516396A (zh) * 2018-12-27 2019-03-26 江涛 卷扬机备用动力装置
CN112112867B (zh) * 2020-08-25 2022-03-29 中联重科股份有限公司 液控式排气阀单元、液控排气式卷扬控制系统和卷扬机
CN116146551B (zh) * 2023-04-17 2023-08-22 山河智能装备股份有限公司 一种卷扬机构的液压系统及工程机械

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201288721Y (zh) * 2008-10-31 2009-08-12 浙江大学 一种混合动力单泵多执行元件工程机械的能量回收系统
CN102182730A (zh) * 2011-05-05 2011-09-14 四川省成都普什机电技术研究有限公司 带势能回收装置的挖掘机动臂流量再生系统
CN102241379A (zh) * 2010-05-13 2011-11-16 济南谨恒节能技术有限公司 节能型行走式液压搬运机械
CN203833526U (zh) * 2014-05-19 2014-09-17 福田雷沃国际重工股份有限公司 一种旋挖钻机主卷扬下放能量回收再利用系统
CN204061375U (zh) * 2014-07-24 2014-12-31 潍柴动力股份有限公司 一种汽车起重机液压系统
CN104763385A (zh) * 2015-04-09 2015-07-08 东北大学 一种全液压势能回收节能型抽油机

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201288721Y (zh) * 2008-10-31 2009-08-12 浙江大学 一种混合动力单泵多执行元件工程机械的能量回收系统
CN102241379A (zh) * 2010-05-13 2011-11-16 济南谨恒节能技术有限公司 节能型行走式液压搬运机械
CN102182730A (zh) * 2011-05-05 2011-09-14 四川省成都普什机电技术研究有限公司 带势能回收装置的挖掘机动臂流量再生系统
CN203833526U (zh) * 2014-05-19 2014-09-17 福田雷沃国际重工股份有限公司 一种旋挖钻机主卷扬下放能量回收再利用系统
CN204061375U (zh) * 2014-07-24 2014-12-31 潍柴动力股份有限公司 一种汽车起重机液压系统
CN104763385A (zh) * 2015-04-09 2015-07-08 东北大学 一种全液压势能回收节能型抽油机

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
旋挖钻机主卷扬下放势能回收的研究;方晓瑜;《工程科技II辑》;20130215;第C038-890页 *

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