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一种起重机用油压控制回路及其方法 Download PDF

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Abstract

一种起重机用油压控制回路及其方法，包括流量检测装置，流量控制阀以及合流控制阀，流量检测装置进油口与合流控制阀进油口并联连接于变幅控制阀中位旁通油口并通过反馈回路经单向节流阀连接流量控制阀的控制口，出油口连接系统回油路，流量控制阀进油口与伸缩控制阀进油口并联连接，出油口与油箱连接，合流控制阀出油口通过单向阀连接卷扬马达控制阀进油口，通过增设流量控制回路，能自动调整第一主泵流经伸缩控制阀，变幅控制阀的流量，有效的降低吊臂的伸缩、变幅微动作时伸缩控制阀和变幅控制阀中位旁通口的压力损失，降低系统耗能，并且不影响下游卷扬马达的合流功能。

Description

一种起重机用油压控制回路及其方法
技术领域
本发明涉及一种起重机用油压控制回路及其方法，尤其涉及汽车起重机定量泵系统通过主泵流量分流控制提高系统能效的技术。
背景技术
现有技术中，汽车起重机液压系统常采用定量泵系统，尤其是中小型汽车起重机。其吊臂伸缩动作、变幅动作一般采用中位旁通多路阀控制，由单泵供油；卷扬起升与降落采用双泵合流驱动提高起吊速度。现有汽车起重机进行吊臂伸缩、变幅微动作时，操作手柄微开，控制阀进油口处于小开口状态，此时驱动油缸需求流量往往很小，但定量泵系统流量不能随负载变化，系统流量中除去流向驱动油缸外的很大一部分流量经多路阀中位旁通节流孔流向多路阀下游。受多路阀中位旁通节流孔与进油口匹配关系的限制，该流量必将在中位旁通节流孔处产生较大的功率损失，增加发动机的油耗。
发明内容
本发明克服上述技术存在的不足，提供一种降低吊臂伸缩、变幅微动作时系统损失的油压回路，并且不影响卷扬马达的原合流功能的起重机用油压控制回路及其方法。
一种起重机用油压控制回路，包括流量控制回路，所述流量控制回路包括流量控制阀和流量检测装置，所述流量控制阀的进油口通过油路与伸缩控制阀的第一孔、伸缩控制阀的第二孔、变幅控制阀的第二孔和第一主泵P1、第一主溢流阀的进油口R1a连接，所述流量控制阀的出油口与油箱连接，所述流量控制阀的控制口与单向节流阀的出口连接，单向节流阀的进口通过反馈油路与流量检测装置的进油口连通，所述流量检测装置的进油口通过油路与变幅控制阀的中位旁通孔和卷扬马达控制回路的合流控制阀连接，所述流量检测装置的出油口与油箱连接，所述伸缩控制阀的第三孔与变幅控制阀的第一孔连接。
优选地，所述流量检测装置包括节流阀和溢流阀，所述节流阀的进油口和溢流阀的进油口并联连接形成流量检测装置的进油口，所述溢流阀的出油口与节流阀的出油口并联形成流量检测装置的出油口。
进一步，所述卷扬马达控制回路包括第二主泵P2、卷扬控制阀、压力补偿阀、流量稳定器、压力阀、第二主溢流阀R2和合流控制阀，所述第二主泵P2通过油路分别与卷扬马达控制阀的第一孔、压力阀的进油口、第二主溢流阀R2的进油口R2a连接，所述合流控制阀的出油口经单向阀与卷扬控制阀的第一孔连接，卷扬控制阀的第二孔与压力补偿阀的第一孔连接，卷扬控制阀的第三孔与压力补偿阀的第二孔连接，压力补偿阀的第三孔分别与压力阀的控制口、流量稳定器的进油口、合流控制阀的控制口连接。
优选地，所述第一主溢流阀R1的出油口R1b、流量控制阀的出油口、伸缩控制阀的第四孔、流量检测装置中出油口、变幅控制阀的第四孔、第二主溢流阀R2的出油口R2b、压力阀的出油口、流量稳定器的出油口、卷扬控制阀的第四孔依次经主回路与油箱连接。
一种起重机用油压控制方法，
当操作手柄进行变幅微动作而卷扬马达不升降工作时：
第一主泵P1流量经油路流至变幅控制阀的第一孔和第二孔处，由于操作手柄行程较小，此时变幅控制阀进油处于小开口状态，变幅控制阀的第二孔与变幅油缸相通，变幅控制阀的第一孔与中位旁通孔相通，此时较小的流量经变幅控制阀的第二孔到达变幅油缸实现变幅微动作，较大部分流量经变幅控制阀的第一孔至中位旁通孔流向合流控制阀的进油口；
此时合流控制阀切断了中位油路，流至合流控制阀进油口的流量经由节流阀和溢流阀组成的流量检测装置返回油箱，同时，与流量检测装置的进油口连接的反馈油路将流量检测装置进油口处的压力信号传递至流量控制阀的控制口上，该压力信号与流量控制阀的弹簧力进行比较；
当流经变幅控制阀中位旁通孔的流量增大时，流量检测装置进油口处的压力增高，该压力信号反过来使得流量控制阀的开口增大，系统供给变幅控制阀的流量减少，经变幅控制阀中位旁通孔处的流量减小，最终达到平衡状态。
当操作手柄进行变幅微动作而卷扬马达升降工作时：
第一主泵P1流量经油路流至变幅控制阀的第一孔和第二孔处，由于操作手柄行程较小，此时变幅控制阀进油处于小开口状态，变幅控制阀的第二孔与变幅油缸相通，变幅控制阀的第一孔与中位旁通孔相通，此时较小的流量经变幅控制阀的第二孔到达变幅油缸实现变幅微动作，较大部分流量经变幅控制阀的第一孔至中位旁通孔流向合流控制阀的进油口；
卷扬马达的负载压力油经压力补偿阀的第三孔作用在合流控制阀的控制
口，使合流控制阀右位工作，第一主泵P1从变幅控制阀的中位旁通孔经过的较大部分流量经合流控制阀的进油孔、出油孔后流至卷扬马达控制阀进油口，实现与第二主泵P2合流。
本发明设置了控制第一主泵向伸缩控制阀、变幅控制阀供油的流量控制回路，通过流量检测装置进油口与合流控制阀进油口并联连接于变幅控制阀中位旁通油口并通过反馈回路连接流量控制阀控制口，出油口连接系统回油路，流量控制阀进油口与伸缩控制阀进油口连接，出油口与油箱连接，合流控制阀出油口通过单向阀连接卷扬马达控制阀进油口。通过增设流量控制回路，能自动调整第一主泵输出至伸缩控制阀，变幅控制阀的流量，减少第一主泵流经伸缩控制阀中位旁通孔、变幅控制阀中位旁通孔的流量，有效地降低吊臂的伸缩、变幅微动作时伸缩控制阀的第三孔和变幅控制阀的中位旁通孔的功率损失，并且不影响下游卷扬马达的合流功能，从而实现降低系统能耗的目的。
附图说明
图1为本发明的液压回路示意图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的技术内容进行进一步描述。
如图1所示，一种起重机用油压控制回路，包括伸缩油缸1、变幅油缸2、卷扬马达3、伸缩控制阀4、变幅控制阀5、卷扬控制阀6、第一主泵P1、第二主泵P2，第一主溢流阀R1、第二主溢流阀R2，压力阀11，流量稳定器12，压力补偿阀60，以及流量检测装置78、合流控制阀9、流量控制阀10、单向节流阀13。
第一主泵P1经油路910分别与伸缩控制阀4的第一孔41、伸缩控制阀4的第二孔42、变幅控制阀5的第二孔52、流量控制阀10的进油口101、第一主溢流阀R1的进油口R1a连接，第二主泵P2经油路920分别与卷扬控制阀6的第一孔61、压力阀11的进油口111、第二主溢流阀R2的进油口R2a连接，伸缩控制阀4的第三孔43与变幅控制阀5的第一孔51连接，变幅控制阀中位旁通孔53与合流控制阀9的进油口91连接，节流阀7的进油口71和溢流阀8的进油口81并联连接形成流量检测装置78的进油口，且流量检测装置78的进油口与合流控制阀9的进油口91连接，溢流阀8的出油口82与节流阀7的出油口72并联形成流量检测装置78的出油口，合流控制阀9的出油口92经单向阀与卷扬控制阀6的第一孔61连接，卷扬控制阀6的第二孔62与压力补偿阀60的第一孔601连接，卷扬控制阀6的第三孔63与压力补偿阀60的第二孔602连接，压力补偿阀60的第三孔603分别与压力阀11的控制口113、流量稳定器12的进油口121、合流控制阀9的控制口93连接，流量检测装置78中的进油口71经反馈油路107与单向节流阀13的进口132连接，单向节流阀13的出口131与流量控制阀10的控制口103连接。
伸缩油缸1、变幅油缸2、卷扬马达3分别通过管路与伸缩控制阀4、变幅控制阀5、卷扬控制阀6连接。第一主溢流阀R1的出油口R1b、流量控制阀10的出油口102、伸缩控制阀4的第四孔44、变幅控制阀5的第四孔54、流量检测装置78中出油口72、第二主溢流阀R2的出油口R2b、压力阀11的出油口112、流量稳定器12的出油口122、卷扬控制阀6的第四孔64依次经主回路930与油箱连接。
下面结合汽车起重机吊臂伸缩、变幅以及卷扬升降作业工况说明本控制回路的工作过程。
操作手柄全开进行吊臂伸缩、变幅快速作业时，此时第一主泵P1流量全部流至伸缩油缸1或变幅油缸2，变幅控制阀5的中位旁通孔53没有流量流向下游卷扬马达控制阀，该控制回路与现有技术工作过程一致。
操作手柄微开进行吊臂伸缩微动作或变幅微动作时，两者工作过程类似，因此以吊臂变幅微动作为例进行说明。当进行吊臂变幅微动作时，第一主泵P1流量经油路910流至变幅控制阀5的第一孔51和第二孔52处。由于操作手柄行程较小，此时变幅控制阀5处于进油小开口状态，变幅控制阀5的第二孔52与变幅油缸相通，变幅控制阀5的第一孔51与中位旁通孔53相通。此时较小的流量经变幅控制阀5的第二孔52到达变幅油缸实现变幅微动作，较大部分流量经变幅控制阀5的第一孔51至中位旁通孔53流向合流控制阀9的进油口91。
与此同时，若进行卷扬马达升降工作，那么卷扬马达3的负载压力油经压力补偿阀60的第三孔603作用在合流控制阀9的控制口93，使合流控制阀9右位工作，第一主泵P1从变幅控制阀5的中位旁通孔53经过的较大部分流量经合流控制阀9的进油孔91、出油孔92后流至卷扬马达控制阀进油口61，实现与第二主泵P2合流。
若不进行卷扬操作，那么此时合流控制阀9切断了中位油路，流至合流控制阀9进油口的流量经由节流阀7和溢流阀8组成的流量检测装置78返回油箱。同时，与流量检测装置78的进油口71连接的反馈油路107将流量检测装置78进油口71处的压力信号传递至流量控制阀10的控制口103上。该压力信号与流量控制阀10的弹簧力进行比较，当流经变幅控制阀5中位旁通孔53的流量增大时，流量检测装置进油口71处的压力增高，该压力信号反过来又会使得流量控制阀10的开口增大，系统供给变幅控制阀5的流量减少，经变幅控制阀5中位旁通孔53处的流量减小，最终达到平衡状态。位于流量控制阀10控制口103前的单向节流阀13，使流量控制阀10平稳开启而快速复位，避免流量控制阀10产生压力冲击。通过流量控制阀10自动控制第一主泵P1输出至变幅控制阀5的流量，减少第一主泵P1流经变幅控制阀5中位旁通孔53的流量，较好地降低变幅控制阀5中位旁通孔53的功率损失，从而实现降低系统能耗的目的。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不以任何方式限制本发明，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 (6)

1.一种起重机用油压控制回路，其特征在于：包括流量控制回路，所述流量控制回路包括流量控制阀(10)和流量检测装置(78)，所述流量控制阀(10)的进油口(101)通过油路与伸缩控制阀(4)的第一孔(41)、伸缩控制阀(4)的第二孔(42)、变幅控制阀的第二孔(52)和第一主泵(P1)、第一主溢流阀的进油口(R1a)连接，所述流量控制阀(10)的出油口(102)与油箱连接，所述流量控制阀(10)的控制口(103)与单向节流阀(13)的出口(131)连接，单向节流阀(13)的进口(132)通过反馈油路(107)与流量检测装置(78)的进油口连通，所述流量检测装置(78)的进油口通过油路与变幅控制阀(5)的中位旁通孔(53)和卷扬马达控制回路的合流控制阀(9)连接，所述流量检测装置(78)的出油口与油箱连接，所述伸缩控制阀(4)的第三孔(43)与变幅控制阀(5)的第一孔(51)连接。
2.根据权利要求1所述的起重机用油压控制回路，其特征在于：所述流量检测装置(78)包括节流阀(7)和溢流阀(8)，所述节流阀(7)的进油口(71)和溢流阀(8)的进油口(81)并联连接形成流量检测装置(78)的进油口，所述溢流阀(8)的出油口(82)与节流阀(7)的出油口(72)并联形成流量检测装置(78)的出油口。
3.根据权利要求2所述的起重机用油压控制回路，其特征在于：所述卷扬马达控制回路包括第二主泵(P2)、卷扬控制阀(6)、压力补偿阀(60)、流量稳定器(12)、压力阀(11)、第二主溢流阀(R2)和合流控制阀(9)，所述第二主泵(P2)通过油路(920)分别与卷扬马达控制阀(6)的第一孔(61)、压力阀(11)的进油口(111)、第二主溢流阀(R2)的进油口(R2a)连接，所述合流控制阀(9)的出油口(92)经单向阀与卷扬控制阀(6)的第一孔(61)连接，卷扬控制阀(6)的第二孔(62)与压力补偿阀(60)的第一孔(601)连接，卷扬控制阀(6)的第三孔(63)与压力补偿阀(60)的第二孔(602)连接，压力补偿阀(60)的第三孔(603)分别与压力阀(11)的控制口(113)、流量稳定器(12)的进油口(121)、合流控制阀(9)的控制口(93)连接。
4.根据权利要求3所述的起重机用油压控制回路，其特征在于：所述第一主溢流阀(R1)的出油口(R1b)、流量控制阀(10)的出油口(102)、伸缩控制阀(4)的第四孔(44)、流量检测装置(78)中出油口、变幅控制阀(5)的第四孔(54)、第二主溢流阀(R2)的出油口(R2b)、压力阀(11)的出油口(112)、流量稳定器(12)的出油口(122)、卷扬控制阀(6)的第四孔(64)依次经主回路(930)与油箱连接。
5.一种起重机用油压控制方法，用于权利要求4所述的起重机用油压控制回路，其特征在于：
当操作手柄进行变幅微动作而卷扬马达不升降工作时：
第一主泵(P1)流量经油路(910)流至变幅控制阀(5)的第一孔(51)和第二孔(52)处，由于操作手柄行程较小，此时变幅控制阀(5)进油处于小开口状态，变幅控制阀(5)的第二孔(52)与变幅油缸相通，变幅控制阀(5)的第一孔(51)与中位旁通孔(53)相通，此时较小的流量经变幅控制阀(5)的第二孔(52)到达变幅油缸实现变幅微动作，较大部分流量经变幅控制阀(5)的第一孔(51)至中位旁通孔(53)流向合流控制阀(9)的进油口(91)；
此时合流控制阀(9)切断了中位油路，流至合流控制阀(9)进油口的流量经由节流阀(7)和溢流阀(8)组成的流量检测装置(78)返回油箱，同时，与流量检测装置(78)的进油口(71)连接的反馈油路(107)将流量检测装置(78)进油口(71)处的压力信号传递至流量控制阀(10)的控制口(103)上，该压力信号与流量控制阀(10)的弹簧力进行比较；
当流经变幅控制阀(5)中位旁通孔(53)的流量增大时，流量检测装置进油口(71)处的压力增高，该压力信号反过来使得流量控制阀(10)的开口增大，系统供给变幅控制阀(5)的流量减少，经变幅控制阀(5)中位旁通孔(53)处的流量减小，最终达到平衡状态。
6.根据权利要求5所述的起重机用油压控制方法，其特征在于：
当操作手柄进行变幅微动作而卷扬马达升降工作时：
第一主泵(P1)流量经油路(910)流至变幅控制阀(5)的第一孔(51)和第二孔(52)处，由于操作手柄行程较小，此时变幅控制阀(5)进油处于小开口状态，变幅控制阀(5)的第二孔(52)与变幅油缸相通，变幅控制阀(5)的第一孔(51)与中位旁通孔(53)相通，此时较小的流量经变幅控制阀(5)的第二孔(52)到达变幅油缸实现变幅微动作，较大部分流量经变幅控制阀(5)的第一孔(51)至中位旁通孔(53)流向合流控制阀(9)的进油口(91)；
卷扬马达(3)的负载压力油经压力补偿阀(60)的第三孔(603)作用在合流控制阀(9)的控制口(93)，使合流控制阀(9)右位工作，第一主泵(P1)从变幅控制阀(5)的中位旁通孔(53)经过的较大部分流量经合流控制阀(9)的进油孔(91)、出油孔(92)后流至卷扬马达控制阀进油口(61)，实现与第二主泵P2合流。
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