CN106115518B - 一种起重机用节能液压系统 - Google Patents

Abstract

一种起重机用节能液压系统。解决了现有起重机液压系统能量损失大，系统发热量大，操控性能差的问题。它包括油箱、变幅油缸、主卷马达、副卷马达、伸缩油缸、第一泵马达、第一单向阀、第二泵马达和第二单向阀，所述的第一泵马达通过第一单向阀与油箱相连接，所述的第二泵马达通过第二单向阀与油箱相连接，所述的第一泵马达通过第一切换阀与变幅油缸、主卷马达相连接，所述的第二泵马达通过第二切换阀与变幅油缸、副卷马达相连接，所述的第一泵马达和第二泵马达均通过第三切换阀与伸缩油缸相连接。本发明实现了各动作平顺的切换，提高了复合动作的效果，并且具有操纵平稳、节能、能量回收比较容易，液压元件较少等优点。

Description

一种起重机用节能液压系统

技术领域

本发明涉及一种起重机用节能液压系统。

背景技术

伸缩臂起重机有以下几个动作：卷扬、变幅、伸缩和回转。卷扬和回转使用马达作为执行元件，变幅和伸缩采用油缸作为执行元件，由于油缸存在面积比，有杆腔由于活塞杆的结构使得有杆腔的有效面积远小于无杆腔的面积，即在进油或者出油时，由于活塞运动速度相对有杆腔及无杆腔是相同的，造成进出油不对称，因此伸缩臂起重机都使用开式液压系统。由起重机的具体原理可知，起重机通过卷扬机构将重物吊起，选择其他地方将重物放下，另外也需要变幅油缸伸缩调整重物的远近，在工作过程中存在大量的重力做负功的工况，而开式系统是通过平衡阀的节流方式克服重力做负功，因此存在大量的能量损失，并且造成系统发热量过大，缩短了液压元件的使用寿命，降低了液压系统的可靠性；另外开式系统在能量的回收和系统的操纵性能方面难以做到完美程度；但传统的闭式液压系统需要一液压泵对应一马达，液压元件较多，体积过大，装配麻烦，成本较高；闭式液压系统具有操纵平稳、节能、能量回收比较容易，但闭式液压系统需要执行元件的速比为1，对控制非对称的液压油缸也存在困难。

发明内容

为解决背景技术中现有起重机液压系统能量损失大，系统发热量大，操控性能差的问题，本发明提供一种起重机用节能液压系统。

本发明的技术方案是：一种起重机用节能液压系统，包括动作装置、第一控制装置和第二控制装置，所述的动作装置包括变幅油缸、主卷马达、副卷马达和伸缩油缸，所述的第一控制装置包括第一泵马达和第一单向阀，所述的第一泵马达通过第一单向阀与油箱相连接，所述的第二控制装置包括第二泵马达和第二单向阀，所述的第二泵马达通过第二单向阀与油箱相连接，所述的第一泵马达通过第一切换阀与变幅油缸、主卷马达相连接，所述的第二泵马达通过第二切换阀与变幅油缸、副卷马达相连接，所述的第一泵马达和第二泵马达均通过第三切换阀与伸缩油缸相连接。

作为本发明的一种改进，所述的变幅油缸包括变幅有杆腔和变幅无杆腔，所述的变幅有杆腔外通过第三单向阀与油箱相连接。

作为本发明的进一步改进，所述的所述的第一泵马达与第三切换阀、第二泵马达与第三切换阀之间设有回油单向阀。

作为本发明的进一步改进，所述的第三切换阀为二位四通换向阀或三位四通换向阀。

作为本发明的进一步改进，所述的第一泵马达和第二泵马达均与原动件相连接。

作为本发明的进一步改进，所述的第一切换阀和第二切换阀均为三位八通换向阀。

一种起重机用节能液压系统，包括动作装置、第一控制装置和第二控制装置，所述的动作装置包括变幅油缸、主卷马达、副卷马达和伸缩油缸，所述的第一控制装置包括两个并联设置的第一泵马达，所述的第二控制装置包括两个并联设置的第二泵马达，所述的第一泵马达、第二泵马达均与油箱相连接，所述的第一泵马达通过第一切换阀与变幅油缸、主卷马达、伸缩油缸相连接，所述的第二泵马达通过第二切换阀与变幅油缸、副卷马达、伸缩油缸相连接。

本发明的有益效果是，本发明采用泵马达进行供油，使得本发明即可用于全闭式液压系统也可以用于开式系统，采用泵马达、单向阀及第三切换阀等结构，使得产品可以不需要考虑油缸的对称性能且能可靠的给系统供油，回油平稳，能耗小。本发明可以使得系统中液压油一直循环利用，使得液压系统的成本低、系统简单便于控制，实现了各动作平顺的切换，提高了复合动作的效果，并且具有操纵平稳、节能、能量回收比较容易，液压元件较少，体积小，装配方便，成本少，使用寿命长等优点。

附图说明

附图1为本发明实施例一的液压原理图。

附图2为本发明实施例二的液压原理图。

图中，1、第一泵马达；2、第二泵马达；3、第一切换阀；4、第二切换阀；5、变幅油缸；51、变幅有杆腔；52、变幅无杆腔；6、主卷马达；7、副卷马达；8、伸缩油缸；9、第一单向阀；10、第二单向阀；11、第三切换阀；12、回油单向阀；13、第三单向阀；14、油箱；15、原动件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

由图1所示，一种起重机用节能液压系统，包括动作装置、第一控制装置和第二控制装置，所述的动作装置包括变幅油缸5、主卷马达6、副卷马达7和伸缩油缸8，所述的第一控制装置包括第一泵马达1和第一单向阀9，所述的第一泵马达1通过第一单向阀9与油箱14相连接，所述的第二控制装置包括第二泵马达2和第二单向阀10，所述的第二泵马达2通过第二单向阀10与油箱14相连接，所述的第一泵马达1通过第一切换阀3与变幅油缸5、主卷马达6相连接，所述的第二泵马达2通过第二切换阀4与变幅油缸5、副卷马达7相连接，所述的第一泵马达1和第二泵马达2均通过第三切换阀11与伸缩油缸8相连接。所述的第一切换阀3和第二切换阀4均为三位八通换向阀。本发明的有益效果是，本发明采用泵马达进行供油，使得本发明即可用于全闭式液压系统也可以用于开式系统，采用泵马达、单向阀及第三切换阀等结构，使得产品可以不需要考虑油缸的对称性能且能可靠的给系统供油，回油平稳。本发明可以使得系统中液压油一直循环利用，使得液压系统的成本低、系统简单便于控制，实现了各动作平顺的切换，提高了复合动作的效果，并且具有操纵平稳、节能、能量回收比较容易，液压元件较少，体积小，装配方便，成本少，使用寿命长等优点。

所述的变幅油缸5包括变幅有杆腔51和变幅无杆腔52，所述的变幅有杆腔51外通过第三单向阀13与油箱14相连接。由于第三单向阀的设置使得变幅落时，多余的液压油进入第三单向阀直接回油箱，结构简单，而变幅起时，由于其所需的油压较低，可以通过调节单向阀的预定压力，避免变幅起时压力油从第三单向阀回油箱。

所述的所述的第一泵马达1与第三切换阀11、第二泵马达2与第三切换阀11之间设有回油单向阀12。所述的第三切换阀11为二位四通换向阀或三位四通换向阀。通过切换阀的切换使得无论伸缩油缸的伸或者缩时，多余的液压油都能可靠的通过回油单向阀回油箱，且不会影响伸缩油缸的正常动作。

所述的第一泵马达1和第二泵马达2均与原动件15相连接。所述的原动件为发电机，这样的结构可以可靠的驱动第一泵马达1和第二泵马达2运动。

本发明实施例一的系统工作原理：

1.单独动作

1）主卷扬单独动作

第一切换阀3不得电，第一切换阀3处于中位，第一泵马达1中的1a得电，泵马达1的1-1出口输出流量，驱动主卷马达6实现起升功能；第一切换阀3不得电，第一切换阀3处于中位，第一泵马达1中的1b得电，第一泵马达1的1-2出口输出流量，驱动主卷马达6实现下落功能。

2）副卷扬单独动作

第二切换阀4不得电，第二切换阀4处于中位，第二泵马达2中的2a得电，第二泵马达1的2-1出口输出流量，驱动副卷马达7实现起升功能；第二切换阀4不得电，第二切换阀4处于中位，第二泵马达2中的2b得电，第二泵马达2的2-2出口输出流量，驱动副卷马达7实现下落功能。

3）变幅单独动作

变幅起时，第一切换阀3的电磁阀3a和第二切换阀4的电磁阀4a同时得电，第一泵马达1的1a和第二泵马达2的2a得电，第一泵马达1的1-1出口和第二泵马达2的2-1出口输出流量进入变幅油缸大腔（变幅无杆腔），油缸伸出，小腔（变幅有杆腔）的油回至第一泵马达1的1-2口和第二泵马达2的2-2口，由于油缸的速比不可能为1，不足的油通过第一单向阀9和第二单向阀10从油箱补充；变幅落时，第一切换阀3的电磁阀3a和第二切换阀4的电磁阀4a同时得电，第一泵马达1的1b和第二泵马达2的2b得电，第一泵马达1的1-2出口和第二泵马达2的2-2出口输出流量进入变幅油缸小腔，油缸缩回，大腔的油回至第一泵马达1的1-1口和第二泵马达2的2-1口，由于油缸的速比不可能为1，多余的油通过第三单向阀13流回油箱。

4）伸缩单独动作

伸缩伸时，第一切换阀3的电磁阀3b和第二切换阀4的电磁阀4b同时得电，第一泵马达1的1a和第二泵马达2的2a得电，第一泵马达1的1-1出口和第二泵马达2的2-1出口输出流量通过第三切换阀11（得电处于下位）进入伸缩油缸大腔，小腔的油通过第三切换阀11回至第一泵马达1的1-2口和第二泵马达2的2-2口，由于油缸的速比不可能为1，不足的油通过第一单向阀9和第二单向阀10从油箱补充；伸缩缩时，第一切换阀3的电磁阀3b和第二切换阀4的电磁阀4b同时得电，第一泵马达1的1a和第二泵马达2的2a得电，第一泵马达1的1-1出口和第二泵马达2的2-1出口输出流量通过第三切换阀11（不得电处于上位）进入伸缩油缸小腔，大腔的油通过第三切换阀11回至第一泵马达1的1-2口和第二泵马达2的2-2口，由于油缸的速比不可能为1，多余的油通过回油单向阀12流回油箱。

2.复合动作

起重机最常用的复合动作包括：主卷与副卷、主卷与变幅、主卷与伸缩、副卷与变幅、副卷与伸缩。

1）主卷与副卷

第一泵马达1通过第一切换阀3驱动主卷马达6，需要复合副卷时，第二泵马达2通过第二切换阀4驱动副卷马达7，实现主卷与副卷的复合。

2）主卷与变幅

第一泵马达1通过第一切换阀3驱动主卷马达6，需要复合变幅时，通过第二切换阀4的电磁阀4a得电，驱动变幅油缸5，实现主卷与变幅的复合。

3）主卷与伸缩

第一泵马达1通过第一切换阀3驱动主卷马达6，需要复合伸缩时第二泵马达2通过第二切换阀4的电磁阀4b得电和第三切换阀11，驱动伸缩油缸8，实现主卷与伸缩的复合。

4）副卷与变幅

第二泵马达2通过第二切换阀4驱动副卷马达7，需要复合变幅时，第一泵马达1通过第一切换阀3的电磁阀3a得电，驱动变幅油缸5，实现副卷与变幅的复合。

5）副卷与伸缩

第二泵马达2通过第二切换阀4驱动副卷马达7，需要复合伸缩时，第一泵马达1通过第一切换阀3的电磁阀3b得电，驱动伸缩油缸8，实现副卷与伸缩的复合。

实施例一：参看附图2；一种起重机用节能液压系统，包括动作装置、第一控制装置和第二控制装置，所述的动作装置包括变幅油缸5、主卷马达6、副卷马达7和伸缩油缸8，所述的第一控制装置包括两个并联设置的第一泵马达1，所述的第二控制装置包括两个并联设置的第二泵马达2，所述的第一泵马达1、第二泵马达2均与油箱14相连接，所述的第一泵马达1通过第一切换阀3与变幅油缸5、主卷马达6、伸缩油缸8相连接，所述的第二泵马达2通过第二切换阀4与变幅油缸5、副卷马达7、伸缩油缸8相连接。本发明设置两个第一泵马达和两个第二泵马达对系统进行供油，此时根据需要可以调节两个泵马达的不同转速，从而使得变幅油缸和伸缩油缸的进出油平衡。

各位技术人员须知：虽然本发明已按照上述具体实施方式做了描述，但是本发明的发明思想并不仅限于此发明，任何运用本发明思想的改装，都将纳入本专利专利权保护范围内。

Claims (7)

1.一种起重机用节能液压系统，其特征在于:包括动作装置、第一控制装置和第二控制装置，所述的动作装置包括变幅油缸、主卷马达、副卷马达和伸缩油缸，所述的第一控制装置包括第一泵马达和第一单向阀，所述的第一泵马达通过第一单向阀与油箱相连接，所述的第二控制装置包括第二泵马达和第二单向阀，所述的第二泵马达通过第二单向阀与油箱相连接，所述的第一泵马达通过第一切换阀与变幅油缸、主卷马达相连接，所述的第二泵马达通过第二切换阀与变幅油缸、副卷马达相连接，所述的第一泵马达和第二泵马达均通过第三切换阀与伸缩油缸相连接。

2.根据权利要求1所述的一种起重机用节能液压系统，其特征在于所述的变幅油缸包括变幅有杆腔和变幅无杆腔，所述的变幅有杆腔外通过第三单向阀与油箱相连接。

3.根据权利要求1所述的一种起重机用节能液压系统，其特征在于所述的所述的第一泵马达与第三切换阀、第二泵马达与第三切换阀之间设有回油单向阀。

4.根据权利要求1所述的一种起重机用节能液压系统，其特征在于所述的第三切换阀为二位四通换向阀或三位四通换向阀。

5.根据权利要求1所述的一种起重机用节能液压系统，其特征在于所述的第一泵马达和第二泵马达均与原动件相连接。

6.根据权利要求1所述的一种起重机用节能液压系统，其特征在于所述的第一切换阀和第二切换阀均为三位八通换向阀。

7.一种起重机用节能液压系统，其特征在于包括动作装置、第一控制装置和第二控制装置，所述的动作装置包括变幅油缸、主卷马达、副卷马达和伸缩油缸，所述的第一控制装置包括两个并联设置的第一泵马达，所述的第二控制装置包括两个并联设置的第二泵马达，所述的第一泵马达、第二泵马达均与油箱相连接，所述的第一泵马达通过第一切换阀与变幅油缸、主卷马达、伸缩油缸相连接，所述的第二泵马达通过第二切换阀与变幅油缸、副卷马达、伸缩油缸相连接。