CN107816913A - 一种快速起竖方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种快速起竖方法,属于起竖技术领域,解决了现有技术中的起竖方法控制精度低、稳定性差、起竖臂容易超过外翻点的问题。该起竖方法包括如下步骤:在起竖臂的起竖过程中,每一级液压缸的伸出均先由辅助动力支路推动,除最后一级液压缸以外,其他级液压缸在接近该级液压缸最大行程时,切换至主动力支路;最后一级液压缸在起竖臂的起竖角度接近90°时,切换至主动力支路推动,使得起竖臂的起竖角度到达90°,完成起竖。本发明提供的快速起竖方法可用于起竖过程。

Description

一种快速起竖方法
技术领域
本发明涉及一种起竖技术,尤其涉及一种多蓄能器分段助力多级液压缸的快速起竖方法。
背景技术
导弹发射车等大型起竖设备的起竖时间影响着导弹的快速反应能力,进而影响着导弹的生存能力。
现有技术中,起竖系统通常包括单杆液压缸、一条主动力支路和一条辅助动力支路,单杆液压缸的伸出先由辅助动力支路推动,在起竖臂的起竖角度接近90°时,切换至主动力支路推动,使得起竖臂的起竖角度到达90°,完成起竖,从而提升起竖设备的起竖时间。
但是,本领域技术人员长期以来并没有认识到上述起竖系统的不足,发明人经过细心的研究发现,上述起竖系统的起竖速度不可调,起竖速度一直较高,导致起竖过程的控制精度低,起竖系统稳定性差。同时,由于起竖速度高以及惯性的原因,起竖臂在起竖过程中容易超过外翻点,甚至导致起竖失败。
发明内容
鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种快速起竖方法,解决了现有技术中的起竖方法控制精度低、稳定性差、起竖臂容易超过外翻点的问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的:
本发明提供了一种快速起竖方法,快速起竖系统包括供油单元、多级液压缸以及相互并联的主动力支路和多条辅助动力支路;多级液压缸的每一级液压缸均通过主动力支路和其中一条辅助动力支路与供油单元连通;起竖方法包括如下步骤:在起竖臂的起竖过程中,每一级液压缸的伸出均先由辅助动力支路推动,除最后一级液压缸以外,其他级液压缸在接近该级液压缸最大行程时,切换至主动力支路;最后一级液压缸在起竖臂的起竖角度接近90°时,切换至主动力支路推动,使得起竖臂的起竖角度到达90°,完成起竖。
进一步地,起竖方法包括如下步骤:
步骤1:其中一条辅助动力支路打开、释放液油,推动与其连通的一级液压缸伸出,在该级液压缸接近最大行程时,辅助动力支路关闭,主动力支路打开,从辅助动力支路切换至主动力支路,主动力支路释放液油,推动该级液压缸至最大行程;
步骤2:重复步骤1,直至最后一条辅助动力支路打开、释放液油,推动与最后一条辅助动力支路连通的一级液压缸伸出,在起竖臂的起竖角度接近90°时,最后一条辅助动力支路关闭,主动力支路打开,从最后条辅助动力支路切换至主动力支路,主动力支路释放液油,推动与最后一条辅助动力支路连通的一级液压缸伸出,使得起竖臂的起竖角度到达90°,完成起竖。
进一步地,辅助动力支路分为高压辅助动力支路、中压辅助动力支路和低压辅助动力支路,多级液压缸分为高压液压缸、中压液压缸和低压液压缸;
步骤1包括如下步骤:高压辅助动力支路打开、释放液油,推动与其连通的高压液压缸伸出,在高压液压缸接近最大行程时,高压辅助动力支路关闭,主动力支路打开、释放液油,推动高压液压缸至最大行程;
步骤2包括如下步骤:中压辅助动力支路打开、释放液油,推动与其连通的中压液压缸伸出,在中压液压缸接近最大行程时,中压辅助动力支路关闭,主动力支路打开、释放液油,推动中压液压缸至最大行程;
低压辅助动力支路打开、释放液油,推动与其连通的低压液压缸伸出,在起竖臂的起竖角度接近90°时,低压辅助动力支路关闭,主动力支路打开、释放液油,推动低压液压缸伸出,使得起竖臂的起竖角度到达90°,完成起竖。
进一步地,供油单元与主动力支路和辅助动力支路连接的管路上设有比例溢流阀;步骤1之前还包括辅助动力支路的充液过程,充液过程包括如下步骤:
设定比例溢流阀的预设压力,其中一条辅助动力支路打开,开启供油单元,液油充入辅助动力支路;当辅助动力支路的压力达到比例溢流阀的预设压力后,液油从比例溢流阀流至外部油箱;辅助动力支路关闭,使得辅助动力支路的压力维持在比例溢流阀的预设压力,完成辅助动力支路的充液过程。
进一步地,辅助动力支路的充液顺序为低压辅助动力支路、中压辅助动力支路和高压辅助动力支路。
进一步地,快速起竖系统还包括起竖臂加速度传感器和多级液压缸行程传感器,辅助动力支路包括依次连接的开关阀、蓄能器和比例流量阀;
步骤1包括如下步骤:其中一条辅助动力支路的开关阀和比例流量阀打开,蓄能器释放液油,推动与其连通的一级液压缸伸出;
起竖臂加速度传感器实时监测起竖臂的加速度,比例流量阀根据预设的开启曲线实时调节蓄能器的输出流量,使得起竖臂的加速度在限定的范围内;
当多级液压缸行程传感器监测到该级液压缸接近最大行程时,开关阀和比例流量阀关闭,主动力支路打开、释放液油,推动该级液压缸至最大行程。
进一步地,快速起竖系统包括起竖臂加速度传感器和起竖臂角度传感器,辅助动力支路包括依次连接的开关阀、蓄能器和比例流量阀;
步骤2包括如下步骤:重复步骤1,直至最后一条辅助动力支路的开关阀和比例流量阀打开,蓄能器释放液油,推动与最后一条辅助动力支路连通的一级液压缸伸出;
起竖臂加速度传感器实时监测起竖臂的加速度,比例流量阀根据预设的开启曲线实时调节蓄能器的输出流量,使得起竖臂的加速度在限定的范围内;
当起竖臂角度传感器监测到起竖臂的角度接近接近90°时,最后一条辅助动力支路的开关阀和比例流量阀关闭,主动力支路打开、释放液油,推动与最后一条辅助动力支路连通的一级液压缸伸出,使得起竖臂的起竖角度到达90°,完成起竖。
进一步地,快速起竖系统还包括回油支路,回油之路上设有回油开关阀;
当辅助动力支路推动多级液压缸伸出时,回油支路上的回油开关阀打开,使得多级液压缸的回油腔能够回油;
当主动力支路释放液油时,回油支路上的回油开关阀处于关闭。
进一步地,主动力支路包括比例方向阀、进油平衡阀和回油平衡阀;多级液压缸的每一级液压缸的进油油路均通过进油平衡阀和比例方向阀与供油单元的液体出口连通;多级液压缸的每一级液压缸的回油油路均通过回油平衡阀和比例方向阀与外部油箱连通;
主动力支路释放液油包括如下步骤:
供油单元中的液油通过比例方向阀和进油平衡阀进入多级液压缸的其中一级液压缸的进油腔,该级液压缸的回油腔中的液油通过回油平衡阀和比例方向阀流至外部油箱。
进一步地,从辅助动力支路切换至主动力支路时,辅助动力支路内液油的瞬时流量等于主动力支路内的液油的瞬时流量。
与现有技术相比,本发明有益效果如下:
a)本发明提供的快速起竖方法通过在每一级液压缸的伸出过程中使用并联式的辅助动力支路推动起竖臂快速抬起,从而大幅缩短起竖时间,显著提高起竖系统的起竖速度,并进一步提升了导弹发射车的快速反应能力和生存能力。
b)本发明提供的快速起竖方法在接近每一级液压缸的最大行程时,从辅助动力支路切换至主动力支路,降低该级液压缸的伸出速度,使得该级液压缸缓慢伸出至最大行程,从而避免了多级液压缸1达到最大行程时发生快速碰撞,显著降低每一级液压缸在换级过程中的冲击,保证了快速起竖方法的稳定性。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分的从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
附图仅用于示出具体实施例的目的,而并不认为是对本发明的限制,在整个附图中,相同的参考符号表示相同的部件。
图1为本发明实施例一的快速起竖系统的结构示意图;
图2为本发明实施例一的快速起竖方法与现有技术中的起竖方法的起竖角度-起竖时间曲线对比图,其中,虚线为现有技术中的起竖方法,实线为本发明实施例一的快速起竖方法。
附图标记:
1-多级液压缸;2-高压开关阀;3-高压蓄能器;4-高压比例流量阀;5-中压开关阀;6-中压蓄能器;7-中压比例流量阀;8-低压开关阀;9-低压蓄能器;10-低压比例流量阀;11-比例方向阀;12-进油平衡阀;13-回油平衡阀;14-高压过滤器;15-油泵;16-电机;17-比例溢流阀;18-压力表;19-回油开关阀。
具体实施方式
下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例,其中,附图构成本申请一部分,并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
实施例一
本实施例提供了一种快速起竖方法,需要说明的是,为了能够对快速起竖方法进行清楚地描述,先介绍一下快速起竖系统的结构。
快速起竖系统,如图1所示,包括供油单元、多级液压缸1以及相互并联的主动力支路和多条辅助动力支路;多级液压缸1的每一级液压缸的进油油路均分别通过主动力支路和其中一条辅助动力支路与供油单元的液体出口连通;多级液压缸1的回油油路与外部油箱连通;多条辅助动力支路可以分为高压辅助动力支路、中压辅助动力支路和低压辅助动力支路,相应地,多级液压缸1也可以分为高压液压缸、中压液压缸和低压液压缸;高压辅助动力支路与高压液压缸连通,中压辅助动力支路与中压液压缸连通,低压辅助动力支路与低压液压缸连通。
需要说明的是,所谓高压辅助动力支路、中压辅助动力支路和低压辅助动力支路中的压力的高低是相对值,也就是说,在多个辅助动力支路中,起始压力最高的辅助动力支路可以称为高压辅助动力支路,起始压力最低的辅助动力支路可以称为低压辅助动力支路,起始压力处于高压辅助动力支路的压力和低压辅助动力支路的起始压力之间的辅助动力支路称为中压辅助动力支路。
对于辅助动力支路的结构,示例性地,其可以包括依次连接的开关阀、蓄能器和比例流量阀;开关阀的液体进口与供油单元的液体出口连通,比例流量阀的液体出口与多级液压缸1的进油油路连通。其中,开关阀可以控制对应的辅助动力支路的打开和关闭;蓄能器是通过液油压缩气体来储存能量,具有响应快、零噪声、气腔和油腔密封可靠、尺寸小、重量轻、安装方便、容易维护和充液方便等优点,其能够瞬时提供较大流量和压力的液油,快速推动对应一级液压缸伸出;比例流量阀可以调控蓄能器的输出流量,进而控制起竖速度和加速度,避免液油的流量和压力过大而产生瞬时加速度过大,从而能够避免损伤导弹。
可以理解的是,当多条辅助动力支路分为高压辅助动力支路、中压辅助动力支路和低压辅助动力支路时,高压辅助动力支路可以包括依次连接的高压开关阀2、高压蓄能器3和高压比例流量阀4,中压辅助动力支路可以包括依次连接的中压开关阀5、中压蓄能器6和中压比例流量阀7,低压辅助动力支路可以包括依次连接的低压开关阀8、低压蓄能器9和低压比例流量阀10。
在高压液压缸伸出过程中,高压开关阀2和高压比例流量阀4打开,高压蓄能器3释放液油,推动与其连通的高压液压缸伸出;实时监测起竖臂的加速度,高压比例流量阀4根据预设的开启曲线实时调节高压蓄能器3的输出流量,使得起竖臂的加速度在限定的范围内;当监测到高压液压缸接近最大行程时,高压开关阀2和高压比例流量阀4关闭,主动力支路打开、释放液油,推动高压液压缸至最大行程。
在中压液压缸伸出过程中,中压开关阀5和中压比例流量阀7打开,中压蓄能器6释放液油,推动与其连通的中压液压缸伸出;实时监测起竖臂的加速度,中压比例流量阀7根据预设的开启曲线实时调节中压蓄能器6的输出流量,使得起竖臂的加速度在限定的范围内;当监测到中压液压缸接近最大行程时,中压开关阀5和中压比例流量阀7关闭,主动力支路打开、释放液油,推动中压液压缸至最大行程。
在低压液压缸伸出过程中,低压开关阀8和低压比例流量阀10打开,低压蓄能器9释放液油,推动与其连通的低压液压缸伸出;实时监测起竖臂的加速度,低压比例流量阀10根据预设的开启曲线实时调节低压蓄能器9的输出流量,使得起竖臂的加速度在限定的范围内;当监测到起竖臂的角度接近接近90°时,低压开关阀8和低压比例流量阀10关闭,主动力支路打开、释放液油,推动与低压液压缸伸出,使得起竖臂的起竖角度到达90°,完成起竖。
对于主动力支路的结构,示例性地,其可以包括比例方向阀11、进油平衡阀12和回油平衡阀13;高压液压缸、中压液压缸和低压液压缸的进油油路均通过进油平衡阀12和比例方向阀11与供油单元的液体出口连通;高压液压缸、中压液压缸和低压液压缸的回油油路均通过回油平衡阀13和比例方向阀11与外部油箱连通。其中比例方向阀11可以控制主辅动力源的打开、关闭以及多级液压油缸1的伸缩方向,并能精确控制主动力支路的进油量以及多级液压缸1的伸缩速度,从而优化起竖轨迹;进油平衡阀12和回油平衡阀13可以平衡重力负载,并可以使起竖臂长时间停靠在任意位置。
在主动力支路释放液油过程中,供油单元中的液油通过比例方向阀11和进油平衡阀12进入高压液压缸、中压液压缸或低压液压缸的进油腔,高压液压缸、中压液压缸或低压液压缸的回油腔中的液油通过回油平衡阀13和比例方向阀11流至外部油箱。
为了避免液油中的杂质污染比例方向阀11,供油单元与比例方向阀11之间设有高压过滤器14。考虑到比例方向阀11对污染很敏感,液油中的杂质会降低比例方向阀11的控制精度,甚至失去比例方向阀11自身的作用,在比例方向阀11的液体进口处设置比例方向阀11。
对于供油单元的结构,示例性地,其可以包括油泵15(例如,定量齿轮泵)以及用于为油泵15提供动力的电机16;油泵15的液体进口与外部油箱连通,油泵15的液体出口分别与主动力支路和辅助动力支路连通。其中,电机16可以通过联轴器与油泵15连接,从而驱动油泵15供油。
为了防止主动力支路和辅助动力支路中的液油倒流至油泵15中,供油单元还包括单向阀16,油泵15的液体出口通过单向阀16与主动力支路和辅助动力支路连通。由于单向阀16中液体的流动方向是从油泵15至主动力支路和辅助动力支路,也就是说,液油只能从油泵15注入到主动力支路和辅助动力支路,而无法从主动力支路和辅助动力支路倒流至油泵15中,从而保证了主动力支路和辅助动力支路的压力稳定性。
由于在工作过程中,主动力支路和多条辅助动力支路的压力不同,在充液过程中,为了调节主动力支路和多条辅助动力支路的压力,供油单元与主动力支路、高压辅助动力支路、中压辅助动力支路和低压辅助动力支路连接的管路上可以设置比例溢流阀17。在辅助动力支路的充液过程中,以高压辅助动力支路为例,打开高压辅助动力支路,开启电机16,油泵15向高压辅助动力支路内冲入一定压力和流量的液油,高压辅助动力支路内的压力不断升高,当该压力超过比例溢流阀17的预设压力后,超过的液油会通过比例溢流阀17流至外部油箱,此时,关闭高压辅助动力支路,使得高压辅助动力支路的压力等于比例溢流阀17的预设压力,其他辅助支路的充液过程同理。而对于主动力支路,在辅助动力支路释放液油推动多级液压缸1伸出的同时,油泵15始终维持恒定转速,通过比例溢流阀17能够使主动力支路始终维持在恒定压力,当从辅助动力支路切换至主动力支路时,维持恒定压力的主动力支路能够及时提供具有一定压力的液油推动多级液压缸1缓慢伸出,使得辅助动力支路切换至主动力支路之间能够良好地衔接起来。此外,比例溢流阀17的设置也能够保证快速起竖系统的压力不超标,从而保证系统的安全性。
需要说明的是,比例溢流阀17的数量可以为多个,主动力支路和多个辅助动力支路上分别设置一个比例溢流阀17,当然,为了简化快速起竖系统的内部结构,可以仅在主动力支路或者其中一个辅助动力支路上设置一个比例溢流阀17,由于主动力支路和多个辅助动力支路之间是相通的,快速起竖系统中仅设置一个比例溢流阀17就能够对主动力支路和多条辅助动力支路的压力进行调节。
为了监测油泵15的液体出口的压力监测以及主动力支路和辅助动力支路中的压力,上述供油单元与主动力支路和辅助动力支路连接的管路上还可以设置压力表18。对于压力表18的数量和布置方式与比例溢流阀17基本相同,在此不一一赘述。
为了保证辅助动力支路在快速供油过程中多级液压缸1的回油油路能够快速回油,上述快速起竖系统还包括回油支路,回油支路上设有回油开关阀19;多级液压缸1的回油油路通过回油支路与外部油箱连接。当辅助动力支路快速供油时,回油支路上的回油开关阀19打开,使得多级液压缸1的回油油路能够快速回油,当主动力支路缓慢供油时,回油支路上的回油开关阀19处于关闭。
实际应用中,可以将多条辅助动力支路集成在一个集成单元上,将主动力支路、高压过滤器14、单向阀16、比例溢流阀17和压力表18集成在另一个集成单元上。
本实施例提供的快速起竖方法,包括如下步骤:在起竖臂的起竖过程中,每一级液压缸的伸出均先由辅助动力支路推动,除最后一级液压缸以外,其他级液压缸在接近该级液压缸最大行程时,切换至主动力支路;最后一级液压缸在起竖臂的起竖角度接近90°时,切换至主动力支路推动,使得起竖臂的起竖角度到达90°,完成起竖。
与现有技术相比,本实施例提供的快速起竖方法,通过在每一级液压缸的伸出过程中使用并联式的辅助动力支路推动起竖臂快速抬起,从而大幅缩短起竖时间,显著提高起竖系统的起竖速度,并进一步提升了导弹发射车的快速反应能力和生存能力。并且,在最大总行程相同的情况下,相比于单杆液压缸或两级液压缸,多级液压缸1的占用空间最小,起竖方法的控制精度更高。
此外,在接近每一级液压缸的最大行程时,从辅助动力支路切换至主动力支路,降低该级液压缸的伸出速度,使得该级液压缸缓慢伸出至最大行程,从而避免了多级液压缸1达到最大行程时发生快速碰撞,显著降低每一级液压缸在换级过程中的冲击,保证了快速起竖方法的稳定性。
具体来说,上述起竖方法包括如下步骤:
步骤1:其中一条辅助动力支路打开、释放液油,推动与其连通的一级液压缸伸出,在该级液压缸接近最大行程时,辅助动力支路关闭,主动力支路打开,从辅助动力支路切换至主动力支路,主动力支路释放液油,推动该级液压缸至最大行程;
步骤2:重复步骤1,直至最后一条辅助动力支路打开、释放液油,推动与最后一条辅助动力支路连通的一级液压缸伸出,在起竖臂的起竖角度接近90°时,最后一条辅助动力支路关闭,主动力支路打开,从最后条辅助动力支路切换至主动力支路,主动力支路释放液油,推动与最后一条辅助动力支路连通的一级液压缸伸出,使得起竖臂的起竖角度到达90°,完成起竖。
为了合理分配系统压力和起竖速度,辅助动力支路分为高压辅助动力支路、中压辅助动力支路和低压辅助动力支路,多级液压缸1分为高压液压缸、中压液压缸和低压液压缸;
步骤1包括如下步骤:高压辅助动力支路打开、释放液油,推动与其连通的高压液压缸伸出,在高压液压缸接近最大行程时,高压辅助动力支路关闭,主动力支路打开、释放液油,推动高压液压缸至最大行程;
步骤2包括如下步骤:中压辅助动力支路打开、释放液油,推动与其连通的中压液压缸伸出,在中压液压缸接近最大行程时,中压辅助动力支路关闭,主动力支路打开、释放液油,推动中压液压缸至最大行程;低压辅助动力支路打开、释放液油,推动与其连通的低压液压缸伸出,在起竖臂的起竖角度接近90°时,低压辅助动力支路关闭,主动力支路打开、释放液油,推动低压液压缸伸出,使得起竖臂的起竖角度到达90°,完成起竖。
这样,起竖初期,由高压辅助动力支路推动高压液压缸伸出,起竖中期,由中压辅助动力支路推动中压液压缸伸出,起竖后期,由低压辅助动力支路推动低压液压缸伸出,使得起竖初期的起竖速度、起竖中期的起竖速度和起竖后期的起竖速度递减,在保证起竖时间较短的前提下,合理分配系统压力和起竖速度,提高了起竖系统的控制精度和稳定性,降低了起竖系统的能耗。在起竖后期,采用低压辅助动力支路推动低压液压缸伸出,能够适当降低起竖速度,避免起竖速度过快超过起竖臂外翻点。
当供油单元与主动力支路和辅助动力支路连接的管路上设有比例溢流阀17,步骤1之前还可以包括辅助动力支路的充液过程,充液过程包括如下步骤:
设定比例溢流阀17的预设压力,其中一条辅助动力支路打开,开启供油单元,液油充入辅助动力支路;当辅助动力支路的压力达到比例溢流阀17的预设压力后,液油从比例溢流阀17流至外部油箱;辅助动力支路关闭,使得辅助动力支路的压力维持在比例溢流阀17的预设压力,完成辅助动力支路的充液过程。
为了方便充液,辅助动力支路的充液顺序可以按照从低压辅助动力支路、中压辅助动力支路至高压辅助动力支路的顺序。
当快速起竖系统包括起竖臂加速度传感器和多级液压缸行程传感器,辅助动力支路包括依次连接的开关阀、蓄能器和比例流量阀;步骤1包括如下步骤:其中一条辅助动力支路的开关阀和比例流量阀打开,蓄能器释放液油,推动与其连通的一级液压缸伸出;
起竖臂加速度传感器实时监测起竖臂的加速度,比例流量阀根据预设的开启曲线实时调节蓄能器的输出流量,使得起竖臂的加速度在限定的范围内;
当多级液压缸行程传感器监测到该级液压缸接近最大行程时,开关阀和比例流量阀关闭,主动力支路打开、释放液油,推动该级液压缸至最大行程。
当快速起竖系统包括起竖臂加速度传感器和起竖臂角度传感器,辅助动力支路包括依次连接的开关阀、蓄能器和比例流量阀;步骤2包括如下步骤:重复步骤1,直至最后一条辅助动力支路的开关阀和比例流量阀打开,蓄能器释放液油,推动与最后一条辅助动力支路连通的一级液压缸伸出;
起竖臂加速度传感器实时监测起竖臂的加速度,比例流量阀根据预设的开启曲线实时调节蓄能器的输出流量,使得起竖臂的加速度在限定的范围内;
当起竖臂角度传感器监测到起竖臂的角度接近接近90°时,最后一条辅助动力支路的开关阀和比例流量阀关闭,主动力支路打开、释放液油,推动与最后一条辅助动力支路连通的一级液压缸伸出,使得起竖臂的起竖角度到达90°,完成起竖。
当快速起竖系统包括回油支路,回油之路上设有回油开关阀19;辅助动力支路推动多级液压缸1伸出时,回油支路上的回油开关阀19打开,使得多级液压缸1的回油腔能够回油;主动力支路释放液油时,回油支路上的回油开关阀19处于关闭。
当主动力支路包括比例方向阀11、进油平衡阀12和回油平衡阀13;多级液压缸1的每一级液压缸的进油油路均通过进油平衡阀12和比例方向阀11与供油单元的液体出口连通;多级液压缸1的每一级液压缸的回油油路均通过回油平衡阀13和比例方向阀11与外部油箱连通;主动力支路释放液油包括如下步骤:供油单元中的液油通过比例方向阀11和进油平衡阀12进入多级液压缸1的其中一级液压缸的进油腔,该级液压缸的回油腔中的液油通过回油平衡阀13和比例方向阀11流至外部油箱。
需要说明的是,从辅助动力支路切换至主动力支路时,辅助动力支路内液油的瞬时流量等于主动力支路内的液油的瞬时流量。由于辅助动力支路作用结束后,起竖臂是逐渐减速运动的,当达到衔接时刻后,主动力支路推动起竖臂平稳衔接运动,并在一定的起竖规律下完成起竖过程。这里的衔接时刻的确定是一个关键问题,这一时刻是根据主动力支路所能提供的最大速度确定的,当辅助动力支路作用结束后减速到主动力源所能提供的最大速度时即为衔接时刻,此时保证了液油流量的连续性。
本实施例的快速起竖方法与现有技术中的起竖方法的起竖角度-起竖时间曲线对比,如图2所示,其中,虚线为现有技术中的起竖方法,实线为本发明实施例一的快速起竖方法,从图2中可以直观的看出本实施例的快速起竖方法的优势,现有技术中的起竖方法,需要经过加速-匀速-减速的过程,而由于主动力支路的功率有限,故其整个过程的平均速度是比较小的。而采用本实施例的快速起竖方法,可以大大提高平均速度,而且利用辅助动力支路工作结束后主动力支路的衔接来实现换级碰撞,可以减小换级冲击,也大大加快了每一级的加速过程,故其平均速度是很高的,本实施例的快速起竖方法的起竖时间是现有技术中的起竖方法的几分之一。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种快速起竖方法,其特征在于,所述快速起竖系统包括供油单元、多级液压缸以及相互并联的主动力支路和多条辅助动力支路;所述多级液压缸的每一级液压缸均通过所述主动力支路和其中一条辅助动力支路与供油单元连通;
所述起竖方法包括如下步骤:在起竖臂的起竖过程中,每一级液压缸的伸出均先由辅助动力支路推动,除最后一级液压缸以外,其他级液压缸在接近该级液压缸最大行程时,切换至主动力支路;最后一级液压缸在起竖臂的起竖角度接近90°时,切换至主动力支路推动,使得起竖臂的起竖角度到达90°,完成起竖。
2.根据权利要求1所述的快速起竖方法,其特征在于,所述起竖方法包括如下步骤:
步骤1:其中一条辅助动力支路打开、释放液油,推动与其连通的一级液压缸伸出,在该级液压缸接近最大行程时,辅助动力支路关闭,主动力支路打开,从辅助动力支路切换至主动力支路,主动力支路释放液油,推动该级液压缸至最大行程;
步骤2:重复步骤1,直至最后一条辅助动力支路打开、释放液油,推动与最后一条辅助动力支路连通的一级液压缸伸出,在起竖臂的起竖角度接近90°时,最后一条辅助动力支路关闭,主动力支路打开,从最后条辅助动力支路切换至主动力支路,主动力支路释放液油,推动与最后一条辅助动力支路连通的一级液压缸伸出,使得起竖臂的起竖角度到达90°,完成起竖。
3.根据权利要求2所述的快速起竖方法,其特征在于,所述辅助动力支路分为高压辅助动力支路、中压辅助动力支路和低压辅助动力支路,所述多级液压缸分为高压液压缸、中压液压缸和低压液压缸;
所述步骤1包括如下步骤:高压辅助动力支路打开、释放液油,推动与其连通的高压液压缸伸出,在高压液压缸接近最大行程时,高压辅助动力支路关闭,主动力支路打开、释放液油,推动高压液压缸至最大行程;
所述步骤2包括如下步骤:中压辅助动力支路打开、释放液油,推动与其连通的中压液压缸伸出,在中压液压缸接近最大行程时,中压辅助动力支路关闭,主动力支路打开、释放液油,推动中压液压缸至最大行程;
低压辅助动力支路打开、释放液油,推动与其连通的低压液压缸伸出,在起竖臂的起竖角度接近90°时,低压辅助动力支路关闭,主动力支路打开、释放液油,推动低压液压缸伸出,使得起竖臂的起竖角度到达90°,完成起竖。
4.根据权利要求3所述的快速起竖方法,其特征在于,所述供油单元与所述主动力支路和辅助动力支路连接的管路上设有比例溢流阀;所述步骤1之前还包括辅助动力支路的充液过程,所述充液过程包括如下步骤:
设定所述比例溢流阀的预设压力,其中一条辅助动力支路打开,开启供油单元,液油充入辅助动力支路;当辅助动力支路的压力达到比例溢流阀的预设压力后,液油从比例溢流阀流至外部油箱;所述辅助动力支路关闭,使得所述辅助动力支路的压力维持在比例溢流阀的预设压力,完成辅助动力支路的充液过程。
5.根据权利要求4所述的快速起竖方法,其特征在于,所述辅助动力支路的充液顺序为低压辅助动力支路、中压辅助动力支路和高压辅助动力支路。
6.根据权利要求2所述的快速起竖方法,其特征在于,所述快速起竖系统还包括起竖臂加速度传感器和多级液压缸行程传感器,所述辅助动力支路包括依次连接的开关阀、蓄能器和比例流量阀;
所述步骤1包括如下步骤:其中一条辅助动力支路的开关阀和比例流量阀打开,蓄能器释放液油,推动与其连通的一级液压缸伸出;
所述起竖臂加速度传感器实时监测起竖臂的加速度,比例流量阀根据预设的开启曲线实时调节蓄能器的输出流量,使得起竖臂的加速度在限定的范围内;
当所述多级液压缸行程传感器监测到该级液压缸接近最大行程时,开关阀和比例流量阀关闭,主动力支路打开、释放液油,推动该级液压缸至最大行程。
7.根据权利要求2所述的快速起竖方法,其特征在于,所述快速起竖系统包括起竖臂加速度传感器和起竖臂角度传感器,所述辅助动力支路包括依次连接的开关阀、蓄能器和比例流量阀;
所述步骤2包括如下步骤:重复步骤1,直至最后一条辅助动力支路的开关阀和比例流量阀打开,蓄能器释放液油,推动与最后一条辅助动力支路连通的一级液压缸伸出;
所述起竖臂加速度传感器实时监测起竖臂的加速度,比例流量阀根据预设的开启曲线实时调节蓄能器的输出流量,使得起竖臂的加速度在限定的范围内;
当所述起竖臂角度传感器监测到起竖臂的角度接近接近90°时,最后一条辅助动力支路的开关阀和比例流量阀关闭,主动力支路打开、释放液油,推动与最后一条辅助动力支路连通的一级液压缸伸出,使得起竖臂的起竖角度到达90°,完成起竖。
8.根据权利要求1所述的快速起竖方法,其特征在于,所述快速起竖系统还包括回油支路,所述回油之路上设有回油开关阀;
当辅助动力支路推动多级液压缸伸出时,所述回油支路上的回油开关阀打开,使得多级液压缸的回油腔能够回油;
当主动力支路释放液油时,回油支路上的回油开关阀处于关闭。
9.根据权利要求1所述的快速起竖方法,其特征在于,所述主动力支路包括比例方向阀、进油平衡阀和回油平衡阀;所述多级液压缸的每一级液压缸的进油油路均通过进油平衡阀和比例方向阀与所述供油单元的液体出口连通;所述多级液压缸的每一级液压缸的回油油路均通过回油平衡阀和比例方向阀与外部油箱连通;
所述主动力支路释放液油包括如下步骤:
所述供油单元中的液油通过比例方向阀和进油平衡阀进入所述多级液压缸的其中一级液压缸的进油腔,该级液压缸的回油腔中的液油通过回油平衡阀和比例方向阀流至外部油箱。
10.根据权利要求1至9任一项所述的快速起竖方法,其特征在于,从辅助动力支路切换至主动力支路时,辅助动力支路内液油的瞬时流量等于主动力支路内的液油的瞬时流量。
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