CN107313998B - 一种液压节能系统及正面吊 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种液压节能系统，包括伸缩油缸，伸缩油缸为单活塞杆油缸；与伸缩油缸相连的主阀，主阀包括工作油口A、工作油口B、与液压油源连接的进油口P、与油箱连接的回油口T；工作油口A与伸缩油缸6的无杆腔油口连接，工作油口B与伸缩油缸的有杆腔油口连接，还包括补油阀，补油阀连接在液压油箱与伸缩油缸有杆腔油口之间，实现从液压油箱到伸缩油缸有杆腔的单向导通；主阀包括A口进油节流槽、A口回油节流槽、B口进油节流槽、B口回油节流槽，其中，B口进油节流槽包括节流段和截止段。本发明还提供了一种正面吊。本发明提供的液压节能系统，利用伸缩臂的重力势能实现臂架的缩回，降低系统能耗。

Description

一种液压节能系统及正面吊
技术领域
本发明涉及工程机械领域，更具体而言，涉及一种液压节能系统及正面吊。
背景技术
现有技术的正面吊都是通过液压系统主动缩回伸缩臂，无法在液压系统不主动供油的情况下缩回，没有臂架缩回节能措施；伸缩臂位于大仰角状态时的势能没有得到合理利用，被白白浪费。
因此，提供一种液压节能系统，利用伸缩臂位于大仰角状态时的重力势能实现臂架的缩回，降低系统能耗，是本发明所要解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种液压节能系统，利用伸缩臂位于大仰角状态时的重力势能实现臂架的缩回，降低系统能耗。
有鉴于此，本发明提供了一种液压节能系统，包括伸缩油缸6，所述伸缩油缸6为单活塞杆油缸；与所述伸缩油缸6相连的主阀2，所述主阀2包括工作油口A、工作油口B、与液压油源连接的进油口P、与油箱连接的回油口T以及臂架伸出先导油口PA和臂架缩回先导油口PB；所述工作油口A与所述伸缩油缸6的无杆腔油口连接，所述工作油口B与所述伸缩油缸6的有杆腔油口连接，所述臂架伸出先导油口PA连接有臂架伸出比例阀8，所述臂架缩回先导油口PB连接有臂架缩回比例阀1，还包括补油阀7，所述补油阀7连接在液压油箱与所述伸缩油缸6有杆腔油口之间，实现从液压油箱到所述伸缩油缸6有杆腔的单向导通；所述主阀2包括A口进油节流槽21、A口回油节流槽22、B口进油节流槽23、B口回油节流槽24，其中，所述B口进油节流槽23包括节流段231和截止段232。
优选地，还包括伸缩臂，安装在所述伸缩臂上的臂架角度传感器，所述臂架角度传感器用于检测伸缩臂的俯仰角度α。
优选地，还包括控制器，当所述俯仰角度α大于临界角度θ时，所述控制器发出控制命令使所述主阀的B口进油节流槽23工作在截止位，所述伸缩油缸6的有杆腔油口通过补油阀7从油箱补油；当所述俯仰角度α不大于临界角度θ时，所述控制器发出控制命令使所述主阀的B口进油节流槽23工作在节流位。
优选地，所述控制器还实时根据系统负载G的大小计算所述临界角度θ,所述临界角度θ是负载G的反比例函数，θ＝f(1/G)。
优选地，所述补油阀7为单向阀。
优选地，所述补油阀7为两位两通电磁阀；当俯仰角度α大于临界角度θ时，所述补油阀7工作在导通位。
优选地，还包括平衡阀5，所述平衡阀5位于所述伸缩油缸6无杆腔油口与所述主阀的工作油口A之间。
优选地，所述平衡阀5的先导油口连接有平衡阀比例阀4，所述臂架缩回比例阀1和所述平衡阀比例阀4的开口大小成比例增加或减小。
优选地，所述回油口T与所述油箱之间还连接有回油背压阀3，所述回油背压阀3为单向阀或逻辑阀。
本发明还提供了一种正面吊，包括车架体，还包括上述任一技术方案所述的液压节能系统。
本发明提供的技术方案，利用伸缩臂位于大仰角状态时的重力势能实现臂架的缩回，降低系统能耗。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的液压节能系统的结构示意图；
图2是根据图1所示的实施例的主阀的结构剖视图；
图3是根据图1所示的实施例的主阀的结构示意图(阀芯未剖)；
图4是根据图2所示的实施例的伸缩臂静止时的阀芯位置结构示意图；
图5是根据图2所示的实施例的伸缩臂靠重力势能缩回时的阀芯位置结构示意图；
图6是根据图2所示的实施例的伸缩臂靠液压系统主动供油缩回时的阀芯位置结构示意图；
图7是根据图2所示的实施例的伸缩臂伸出时的阀芯位置结构示意图；
图8是根据本发明的又一实施例的液压节能系统的结构示意图；
图9是根据本发明的第三实施例的液压节能系统的结构示意图。
其中，图1至9中附图标记与部件名称之间的对应关系为：
1臂架缩回比例阀；2主阀；21 A口进油节流槽；22 A口回油节流槽；23 B口进油节流槽；24 B口回油节流槽；231节流段；232截止段；3回油背压阀；4平衡阀比例阀；5平衡阀；6伸缩油缸；7补油阀；8臂架缩回比例阀。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1至7所示，根据本发明的实施例提供了一种液压节能系统，包括伸缩油缸6，所述伸缩油缸6为单活塞杆油缸；与所述伸缩油缸6相连的主阀2，所述主阀2包括工作油口A、工作油口B、与液压油源连接的进油口P、与油箱连接的回油口T以及臂架伸出先导油口PA和臂架缩回先导油口PB；所述工作油口A与所述伸缩油缸6的无杆腔油口连接，所述工作油口B与所述伸缩油缸6的有杆腔油口连接，所述臂架伸出先导油口PA连接有臂架伸出比例阀8，所述臂架缩回先导油口PB连接有臂架缩回比例阀1，还包括补油阀7，所述补油阀7连接在液压油箱与所述伸缩油缸6有杆腔油口之间，实现从液压油箱到所述伸缩油缸6有杆腔的单向导通；所述主阀2包括A口进油节流槽21、A口回油节流槽22、B口进油节流槽23、B口回油节流槽24，其中，所述B口进油节流槽23包括节流段231和截止段232。
该实施例所提供的技术方案，主阀阀芯的B口进油节流槽由节流段和截止段组成，也就是说保持了部分阀芯上无节流槽；当臂架利用重力势能缩回时，B口进油节流槽工作在截止位，主阀不给伸缩油缸有杆腔供油，而伸缩油缸的无杆腔通过工作油口A与液压油箱导通卸油，伸缩油缸有杆腔在负压作用下通过补油阀的导通作用从油箱补油，从而实现了伸缩油缸活塞杆在液压系统不主动供油的情况下的缩回，即利用伸缩臂自身的势能实现了伸缩臂的缩回，不需要液压系统主动供油，降低了系统的能耗。
优选地，还包括伸缩臂，安装在所述伸缩臂上的臂架角度传感器，所述臂架角度传感器用于检测所述伸缩臂的俯仰角度α；还包括控制器，当所述俯仰角度α大于临界角度θ时，所述控制器发出控制命令使所述主阀的B口进油节流槽23工作在截止位，所述伸缩油缸6的有杆腔油口通过补油阀7从油箱补油；当所述俯仰角度α不大于临界角度θ时，所述控制器发出控制命令使所述主阀的B口进油节流槽23工作在节流位。
该实施例所提供的技术方案，臂架角度传感器实时采集臂架当前的俯仰角度α，控制器判断当前角度是否大于临界角度θ；当俯仰角度α大于临界角度θ，控制器发出控制命令推动主阀芯移动，使所述主阀的B口进油节流槽23工作在截止位，此时主阀不给伸缩油缸的有杆腔供油，伸缩油缸无杆腔通过工作油口A节流回油箱，使伸缩油缸有杆腔形成负压，伸缩油缸6的有杆腔油口在该负压的作用下通过补油阀7从油箱补油，从而实现了臂架处于大俯仰角度时液压系统不主动供油即可靠的缩回了伸缩臂，降低了能耗。
优选地，所述控制器还实时根据系统负载G的大小计算所述临界角度θ,所述临界角度θ是负载G的反比例函数，θ＝f(1/G)。
该实施例所提供的技术方案，临界角度θ根据跟随负载G变化，负载G越大临界角度越小，负载G越小临界角度θ越大，确保有足够的势能驱动伸缩臂缩回，使伸缩臂的缩回更可靠，提高本发明所提供的技术方案的可靠性。
优选地，所述补油阀7为单向阀。
该实施例所提供的技术方案中，油箱到伸缩臂有杆腔油口之间的单向液压油流通通过单向阀实现，使得液压油仅能从油箱经单向阀到伸缩臂有杆腔油口，反向不通。
如图8所示，优选地，所述补油阀7为两位两通电磁阀；当俯仰角度α大于临界角度θ时，所述补油阀7工作在导通位。
该实施例所提供的技术方案中，油箱到伸缩臂有杆腔油口之间的单向液压油流通通过两位两通电磁阀实现，当俯仰角度α大于临界角度θ即需要从油箱补油实现伸缩臂的缩回时，两位两通电磁阀得电，工作在导通位。
优选地，还包括平衡阀5，所述平衡阀5位于所述伸缩油缸6无杆腔油口与所述主阀的工作油口A之间。
优选地，所述平衡阀5的先导油口连接有平衡阀比例阀4，所述臂架缩回比例阀1和所述平衡阀比例阀4的开口大小成比例增加或减小。
该实施例所提供的技术方案中，为了防止油缸憋压，臂架缩回比例阀和平衡阀比例阀的开口大小成比例增加或减小，进一步提升本发明所提供技术方案的实用性。
如图8所示，优选地，所述回油口T与所述油箱之间还连接有回油背压阀3，所述回油背压阀3为单向阀或逻辑阀。
本发明还提供了一种正面吊，包括车架体，还包括上述任一技术方案所述的液压节能系统。
本发明提供的技术方案，利用伸缩臂位于大仰角状态时的重力势能实现臂架的缩回，降低系统能耗。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种液压节能系统，包括伸缩油缸(6)，所述伸缩油缸(6)为单活塞杆油缸；与所述伸缩油缸(6)相连的主阀(2)，所述主阀(2)包括工作油口A、工作油口B、与液压油源连接的进油口P、与油箱连接的回油口T以及臂架伸出先导油口PA和臂架缩回先导油口PB；所述工作油口A与所述伸缩油缸(6)的无杆腔油口连接，所述工作油口B与所述伸缩油缸(6)的有杆腔油口连接，所述臂架伸出先导油口PA连接有臂架伸出比例阀(8)，所述臂架缩回先导油口PB连接有臂架缩回比例阀(1)，其特征在于，还包括补油阀(7)，所述补油阀(7)连接在油箱与所述伸缩油缸(6)有杆腔油口之间，实现从油箱到所述伸缩油缸(6)有杆腔的单向导通；所述主阀(2)包括设置在阀芯上的A口进油节流槽(21)、A口回油节流槽(22)、B口进油节流槽(23)、B口回油节流槽(24)，其中，所述B口进油节流槽(23)包括节流段(231)和截止段(232)；还包括伸缩臂，安装在所述伸缩臂上的臂架角度传感器，所述臂架角度传感器用于检测所述伸缩臂的俯仰角度α；还包括控制器，当所述俯仰角度α大于临界角度θ时，所述控制器发出控制命令使所述主阀的B口进油节流槽(23)工作在截止位，所述伸缩油缸(6)的有杆腔油口通过补油阀(7)从油箱补油；当所述俯仰角度α不大于临界角度θ时，所述控制器发出控制命令使所述主阀的B口进油节流槽(23)工作在节流位。
2.根据权利要求1所述的液压节能系统，其特征在于，所述控制器还实时根据系统负载G的大小计算所述临界角度θ，所述临界角度θ是负载G的反比例函数，θ＝f(1/G)。
3.根据权利要求1所述的液压节能系统，其特征在于，所述补油阀(7)为单向阀。
4.根据权利要求1所述的液压节能系统，其特征在于，所述补油阀(7)为两位两通电磁阀；当俯仰角度α大于临界角度θ时，所述补油阀(7)工作在导通位。
5.根据权利要求1所述的液压节能系统，其特征在于，还包括平衡阀(5)，所述平衡阀(5)位于所述伸缩油缸(6)无杆腔油口与所述主阀的工作油口A之间。
6.根据权利要求5所述的液压节能系统，其特征在于，所述平衡阀(5)的先导油口连接有平衡阀比例阀(4)，所述臂架缩回比例阀(1)和所述平衡阀比例阀(4)的开口大小成比例增加或减小。
7.根据权利要求1所述的液压节能系统，其特征在于，所述回油口T与所述油箱之间还连接有回油背压阀(3)，所述回油背压阀(3)为单向阀或逻辑阀。
8.一种正面吊，包括车架体，其特征在于，还包括如权利要求1至7中任意一项所述的液压节能系统。
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