CN107355437B - 负载敏感回转缓冲阀及起重机回转液压系统 - Google Patents

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    • B66C23/84—Slewing gear
    • B66C23/86—Slewing gear hydraulically actuated

Abstract

本发明公开一种负载敏感回转缓冲阀及起重机回转液压系统，是将回转换向阀的中路通过LS反馈油路依次与三通压力补偿阀的先导油口和恒流阀的进油口连接，三通压力补偿阀的进油口与阀体的进油口连通，三通压力补偿阀的出油口与阀体的回油口连通，恒流阀的出油口分为两路，一路直接与阀体的回油口连接，另一路同时与第一单向阀和第二单向阀的进油口连通，三通压力补偿阀与回转换向阀组成一个调速阀，从而实现两个工作油口A口、B口的流量调节，使流量按比例输出，不受负载大小的影响，操作整个过程中，动作平稳，不会忽快忽慢，实现平稳开启，停止时压力冲击小，从而使起重机没有回转摆动。

Description

负载敏感回转缓冲阀及起重机回转液压系统
技术领域
本发明涉及工程机械领域，具体是一种负载敏感回转缓冲阀及起重机回转液压系统。
背景技术
中大吨位汽车起重机，吊臂长、带载重量大，整机进行回转操作时，回转惯性较大导致回转性能较差(启动时空行程大、停止时回转摆动大)，若采用闭式系统，虽然操作性能优越，但成本较高。
中国专利01142605.5公开了一种回转缓冲阀，原理如图1所示，包括主阀体，主阀体上开有进油口P、出油口T以及连接液压马达的工作油口A/B口，主阀体的进油口P口和出油口T口分别接操纵换向阀1的进油口和出油口，主阀体内有缓冲阀4，缓冲阀4旁路接有梭阀5，缓冲阀4的左腔分别与电磁阀6进口、缓冲阀4右腔、先导阀3进口连接，电磁阀6出口接油箱，先导阀3出口接泄压口L口，主阀体内还有操纵换向阀1，操纵换向阀1内左右分别安置有将管路连通和反向连通的单向阀2a、2b，操纵换向阀1出油口分别连接接缓冲阀4两端，操纵换向阀1的中路一端与P口连接，另一端分为两路，一路通过单向阀2A、2B与缓冲阀4连接，另一路与T口连接。该专利的操纵换向阀1采用旁路分流原理，在操作过过程中，负载端压力的波动，会直接影响A/B口流量，即输出流量不稳定，从而导致回转忽快忽慢，如操作手柄位置保持不变的情况下，负载变大时，泵打出的液压油去负载端A/B口减小，更多的液压油通过操作换向阀1回油箱，从而回转速度变慢，同理负载减小时，回转速度变快，大吨位起重机采用该回转技术，因惯性负载较大，导致启动时空行程大、停止时转台摆动大，对人和机都存在潜在的危险。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种负载敏感回转缓冲阀，在回转换向阀与阀体的进、出油口之间通过敏感反馈油路连接三通压力补偿阀和恒流阀，三通压力补偿阀与回转换向阀组成一个调速阀，从而实现第一工作油口A和第二工作油口B的流量调节，使流量按比例输出，不受负载大小的影响，操作整个过程中，动作平稳，不会忽快忽慢，实现平稳开启，停止时压力冲击小，从而没有回转摆动。
本发明采用如下技术方案：负载敏感回转缓冲阀，包括阀体，阀体上具有进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，所述的第一工作油口和第二工作油口分别用于与回转马达的两侧油口相通，阀体内设有回转换向阀和先导溢流阀，回转换向阀的进油口和回油口分别与阀体的进油口、回油口连通，回转换向阀的两个工作油口分别与阀体的第一工作油口和第二工作油口连通；先导溢流阀包括主阀和先导阀，主阀接在第一工作油口与第二工作油口之间，主阀旁路接有梭阀，主阀的左腔通过阻尼阀分别与电磁阀的进油口、主阀的右腔和先导阀的进油口连接，先导阀的出油口与阀体的泄油口连接；阀体的第一工作油口和第二工作油口还分别与第一单向阀和第二单向阀的出油口连通，第一单向阀和第二单向阀的进油口相互连通；回转换向阀的中路通过依次与三通压力补偿阀的先导油口和恒流阀的进油口连接，三通压力补偿阀的进油口与阀体的进油口连通，三通压力补偿阀的出油口与阀体的回油口连通，恒流阀的出油口分为两路，一路直接与阀体的回油口连接，另一路同时与第一单向阀和第二单向阀的进油口连通。
本发明的负载敏感回转缓冲阀，应用于开式液压回路，整机开启后，回转换向阀无操作时，LS反馈油路压力为零，泵(普遍是定量泵)打出的液压油进入阀体的进油口，通过三通压力补偿阀又经阀体的回油口回油到油箱，此时泵打出的液压油的压力为压力补偿阀设置的压力，此压力较小，从而实现无动作时泵的低压卸荷功能。
本发明的三通压力补偿阀本质上是一个定差溢流阀，而且兼有比例换向阀的特点，三通压力补偿阀与回转换向阀组成一个典型的调速阀，从而实现第一工作油口和第二工作油口的流量按比例输出，且不受负载大小的影响。
当操作手柄操作回转换向阀逐渐开启时，输出的流量逐渐增大，而且该流量的大小不受负载的影响，而实现平稳开启(旁路分流原理在大负载下，回转换向阀开启阶段，几乎没有流量去第一工作油口和第二工作油口，大部分流量通过旁路回油箱，从而导致手柄开很大时，回转流量还为零，回转无动作，即操作手柄空行程大，也可以说回转换向阀有效操作行程小)；当手柄逐渐关闭时，即回转换向阀开口逐渐减小，第一工作油口或第二工作油口的输出流量逐渐减小，通过三通压力补偿阀的流量逐渐增大，直至第一工作油口和第二工作油口输出流量为零，泵的全部流量通过三通压力补偿阀回油箱，因为此流量减小的过程没有流量突变，流量平稳减小，所以外接的负载(回转马达)缓慢减速直至制动器抱死，马达完全停止，所以停止时可操作性强，停止时压力冲击小，从而没有回转摆动。
综上所述，本发明的负载敏感回转缓冲阀具有以下优点：
1、对于大吨位起重机，回转开启过程平稳，空行程小，操作区间大，操作灵敏性高：当回转换向阀逐渐开启时，输出的流量逐渐增大，而且该流量的大小不受负载的影响，可实现平稳开启。
2、回转停止时，停止动作缓慢平稳，压力冲击小，操作的可控性强：当回转换向阀开口逐渐减小，第一工作油口和第二工作油口输出流量逐渐减小，通过三通压力补偿阀的流量逐渐增大，直至第一工作油口和第二工作油口输出流量为零，泵的全部流量通过三通压力补偿阀回油箱。因为此流量减小的过程没有流量突变，流量平稳减小，所以回转马达缓慢减速直至制动器抱死-马达完全停止。所以停止时可操作性强，停止时压力冲击小，从而没有回转摆动。
3、消除LS压力波动的影响：LS反馈油路上设置了恒流阀(定流量阀)，可以有效消除负载反馈油口上的压力波动，从而保证三通压力补偿阀阀杆运动平稳无抖动，从而实现两个工作油口的流量平稳。
本发明还提供了一种起重机回转液压系统，包括马达制动器和回转马达，还包括如上所述的负载敏感回转缓冲阀。
由于上述回转缓冲阀具有上述技术效果，具有上述回转缓冲阀的起重机回转液压系统也具有相同的技术效果
进一步的，马达制动器还连接有单向阻尼阀，马达制动器可以从先导控制块取油，也可以从回转马达的两侧油口取油，单向阻尼阀保证制动器快开慢关。
附图说明
图1是现有的回转缓冲阀的原理图。
图2是实施例一的起重机回转液压系统的原理图。
图3是实施例二的起重机回转液压系统的原理图
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作具体描述：
实施例一
负载敏感回转缓冲阀100，如图2所示，包括阀体，阀体上具有进油口P口、回油口T口、第一工作油口A口、第二工作油口B口、第一先导油口a1口、第二先导油口b1口和卸油口L口，A口和B口分别用于与回转马达201的两侧油口相通，阀体内设有回转换向阀101和先导溢流阀103，所述的回转换向阀101是先导式比例换向阀，回转换向阀101的进油口和回油口分别与阀体的P口、T口连通，回转换向阀101的两个工作油口分别与阀体的A口、B口连通，回转换向阀101的第一先导油口和第二先导油口分别与阀体上的第一先导油口a1、第二先导油口b1相通；先导溢流阀103包括主阀103b和先导阀103a，主阀103b接在A口与B口之间，主阀103b旁路接有梭阀104，主阀103b的左腔通过阻尼阀105分别与电磁阀106的进油口、主阀103b的右腔和先导阀103a的进油口连接，先导阀103a的出油口与阀体的泄油口L连接；阀体的A口和B口还分别与第一单向阀102a和第二单向阀102b的出油口连通，第一单向阀102a和第二单向阀102b的进油口相互连通；回转换向阀101的中路通过LS反馈油路依次与三通压力补偿阀108的先导油口、恒流阀107的进油口连接，三通压力补偿阀108的进油口与阀体的P口连通，三通压力补偿阀108的出油口与阀体的T口连通，恒流阀107的出油口分为两路，一路直接与阀体的T口连接，另一路同时与第一单向阀102a、第二单向阀102b的进油口连通。
本发明还提供一种起重机回转液压系统，原理如图1所示，包括马达制动器202和回转马达201，马达制动器202与取油口M口之间连接有单向阻尼阀203，还包括如上所述的负载敏感回转缓冲阀100。
M口取油有多种途径：可以从先导控制块取油，也可以从回转马达201的左右腔取油，单向阻尼阀203保证马达制动器202快开慢关。
整机开启后，回转换向阀101无操作时，LS反馈油路的压力为零，泵(普遍是定量泵)打出的液压油进入回转缓冲阀100的P口，通过三通压力补偿阀108到T口回油，此时泵打出的液压油压力为三通压力补偿阀108设置的压力，此压力较小，从而实现无动作时泵的低压卸荷功能。三通压力补偿阀本质上是一个定差溢流阀，而且兼有比例换向阀的特点(阀杆节流槽为比例节流阀)，三通压力补偿阀108和回转换向阀101组成一个典型的调速阀，从而实现A/B口的流量的流量按比例输出，且不受负载大小的影响。
比如a1口先导压力逐渐从零到最大值，回转换向阀101也逐渐从未开到全开，P口的液压油一部分从三通压力补偿阀108回油，一部分通过回转换向阀101到回转马达左腔，同时液压油经过回转换向阀101的主节流口后经过LS反馈油路反馈到三通压力补偿阀108的弹簧端，从三通压力补偿阀108受力分析可知P口压力减去LS反馈油路压力等于三通压力补偿阀108弹簧的设定压力，即回转换向阀101节流口两端压力恒定为此值，根据流量公式可知，输出的流量此时只与回转换向阀101开口有关，与负载无关：
P-PLS＝KX
Figure BDA0001334493190000041
K为弹簧刚度，常数；C为流量系数，常数。
当回转换向阀101逐渐开启时，输出的流量逐渐增大，而且该流量的大小不受负载的影响，而实现平稳开启：旁路分流原理在大负载下，回转换向阀101开启阶段，几乎没有流量去A/B口，大部分流量通过旁路回油箱，从而导致回转换向阀101的手柄开很大时，回转流量还为零，回转无动作，即操作手柄空行程大，也可以说回转换向阀101的有效操作行程小。
当回转换向阀101开口逐渐减小，A/B口输出流量逐渐减小，通过三通压力补偿阀108的流量逐渐增大，直至A/B口输出了为零，泵的全部流量通过三通压力补偿阀108回油箱。因为此流量减小的过程没有流量突变，流量平稳减小，所以回转马达201缓慢减速直至马达制动器202抱死-回转马达202完全停止，所以停止时可操作性强，停止时压力冲击小，从而没有回转摆动。
当操作回转时，A/B口负载压力有波动，为了消除LS反馈油路的压力波动，在LS反馈油路上设置了恒流阀107，从而保证三通压力补偿阀108的开启和关闭均缓慢稳定。
实施例二
负载敏感回转缓冲阀100，如图3所示，本实施例与实施例一的区别仅在于用阻尼阀109袋体恒流阀107。
以上所述的仅是本发明的具体实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本发明的保护范围。

Claims (6)

1.负载敏感回转缓冲阀，包括阀体，阀体上具有进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，所述的第一工作油口和第二工作油口分别用于与回转马达的两侧油口相通，阀体内设有回转换向阀和先导溢流阀，回转换向阀的进油口和回油口分别与阀体的进油口、回油口连通，回转换向阀的两个工作油口分别与阀体的第一工作油口和第二工作油口连通；先导溢流阀包括主阀和先导阀，主阀接在第一工作油口与第二工作油口之间，主阀旁路接有梭阀，主阀的左腔通过阻尼阀分别与电磁阀的进油口、主阀的右腔和先导阀的进油口连接，先导阀的出油口与阀体的泄油口连接；阀体的第一工作油口和第二工作油口还分别与第一单向阀和第二单向阀的出油口连通，第一单向阀和第二单向阀的进油口相互连通；其特征在于：回转换向阀的中路通过LS反馈油路依次与三通压力补偿阀的先导油口和恒流阀的进油口连接，三通压力补偿阀的进油口与阀体的进油口连通，三通压力补偿阀的出油口与阀体的回油口连通，恒流阀的出油口分为两路，一路直接与阀体的回油口连接，另一路同时与第一单向阀和第二单向阀的进油口连通。
2.根据权利要求1所述的负载敏感回转缓冲阀，其特征在于：所述的恒流阀可以用阻尼阀代替。
3.根据权利要求1或2所述的负载敏感回转缓冲阀，其特征在于：所述的回转换向阀是比例换向阀。
4.根据权利要求3所述的负载敏感回转缓冲阀，其特征在于：先导式比例换向阀的第一先导油口和第二先导油口分别与阀体上的第一先导油口、第二先导油口相通。
5.起重机回转液压系统，包括马达制动器和回转马达，其特征在于：还包括权利要求1-4中任一项所述的负载敏感回转缓冲阀。
6.根据权利要求5所述的起重机回转液压系统，其特征在于：马达制动器还连接有单向阻尼阀。
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