CN108706463A - 一种起重机的液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种起重机的液压控制系统，属于控制领域。使变幅绞车的刹车机构处于打开状态，变幅绞车控制起重机的吊臂增幅下落。当变幅绞车需要停止起重机的吊臂下落过程时，刹车油缸有杆腔中的液压油受压流向定差减压阀、第一节流阀、液控换向阀、油箱。定差减压阀与第一节流阀一起使刹车油缸有杆腔中液压油的回流速度可控，进而使得刹车油缸的有杆腔中的压力下降到刹车机构锁死变幅绞车的时间可控，并使所述时间与起重机的吊臂在惯性作用下小幅下降一段距离的时间等同，表示在起重机的吊臂完成在惯性作用的下降运动时，此时刹车机构刚好对变幅绞车进行刹车。避免了由刹车机构刹车过快或过慢带来的问题，保证了起重机的工作效率。

Description

一种起重机的液压控制系统

技术领域

本发明涉及控制领域，特别涉及一种起重机的液压控制系统。

背景技术

大型海上起重机的吊臂一般与起重机的变幅绞车的缆绳固定连接，变幅绞车通过对缆绳的收放来控制起重机的吊臂的位置。变幅绞车上安装有刹车机构，以在变幅绞车不工作的情况下，锁死变幅绞车上的缆绳，保证起重机的吊臂位置的稳定。起重机上的变幅绞车与刹车机构通常通过液压控制系统进行控制，该液压控制系统用于控制变幅绞车收放缆绳，并在变幅绞车不进行工作时控制刹车机构锁死变幅绞车上的缆绳。

在变幅绞车释放缆绳以使起重机的吊臂增幅下降过程中，如果突然停止缆绳的释放，起重机的吊臂在惯性作用下仍然会小幅下降一段距离，而现有的起重机的液压控制系统并不能较好地控制对变幅绞车进行刹车的时间，因此会出现液压控制系统在起重机的吊臂由于惯性作用而下降的过程中刹车机构刹车过快或过慢的情况，刹车机构刹车过快会导致起重机的吊臂出现大幅度抖动，而刹车机构刹车过慢，则可能会出现意外情况使起重机的吊臂位置发生变动，以上两种情况均会影响起重机的吊臂的工作效率。

发明内容

为了提高起重机的吊臂的工作效率，本发明实施例提供了一种起重机的液压控制系统。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种起重机的液压控制系统，所述液压控制系统包括：液压控制模块，所述液压控制模块包括三位四通换向阀、定差减压阀、第一节流阀、第一单向阀、液控换向阀、梭阀、平衡阀、液压马达及刹车油缸，

所述三位四通换向阀的P油口与所述液压控制系统的进油口连通，所述三位四通换向阀的T油口与所述与所述液压控制系统的回油口连通，所述三位四通换向阀的A油口与所述平衡阀的A油口连通，所述三位四通换向阀的B油口与所述液压马达的B1口连通，所述平衡阀的B油口与所述液压马达的A1油口连通，所述平衡阀的控制油口与所述三位四通换向阀的B油口连通，

所述梭阀的第一油口与所述梭阀的第二油口分别与所述三位四通换向阀的A油口与B油口连通，所述梭阀的第三油口与所述液控换向阀的T油口连通，所述第一节流阀的第一油口与所述液控换向阀的A油口连通，所述第一节流阀的第二油口与所述定差减压阀的第一油口连通，所述定差减压阀的第二油口与所述刹车液压缸的有杆腔连通，所述定差减压阀的控制油口与所述定差减压阀的第一油口连通，

所述第一单向阀的进油口与所述第一节流阀的第一油口连通，所述第一单向阀的出油口与所述定差减压阀的第二油口连通。

可选地，所述液压控制系统还包括溢流阀，所述溢流阀的第一油口与所述液压马达的A1油口连通，所述溢流阀的第二油口与所述所述三位四通换向阀的T油口连通，所述溢流阀的控制油口与所述溢流阀的第一油口连通。

可选地，所述液压控制系统还包括减压阀，所述减压阀的第一油口与所述梭阀的第三油口连通，所述减压阀的第二油口与所述液控换向阀的B油口连通，所述减压阀的控制油口与所述减压阀的第二油口连通。

可选地，所述平衡阀与所述三位四通换向阀的B油口之间设置有第二节流阀，所述第二节流阀的第一油口与所述三位四通换向阀的B油口连通，所述第二节流阀的第二油口与所述平衡阀的控制油口连通。

可选地，所述液压控制系统还包括应急模块，所述应急模块包括油箱、应急泵、第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀，所述应急泵的输入端与所述油箱连通，所述应急泵的输出端与所述三位四通换向阀的B油口连通，所述第一截止阀的第一油口与所述液压马达的A1油口连通，所述第一截止阀的第二油口与所述液压马达的B1油口连通，所述第二截止阀的第一油口与所述第二节流阀的第一油口连通，所述第二截止阀的第二油口与所述应急泵的输出端连通，所述第三截止阀的第一油口与所述平衡阀的A油口连通，所述第三截止阀的第二油口与所述第一节流阀的第一油口连通，所述第四截止阀的第一油口与所述三位四通换向阀的B油口连通，所述第四截止阀的第二油口与所述应急泵的输出端连通。

可选地，所述第一截止阀的第二油口与所述液压马达的B油口之间的管路内设置有固定阻尼孔。

可选地，所述固定阻尼孔的孔径为1mm。

可选地，所述液压控制系统还包括第五截止阀，所述第五截止阀的第一油口与所述应急泵的输出端连通，所述第五截止阀的第二油口分别与所述第四截止阀的第二油口连通。

可选地，所述液压控制系统还包括第二单向阀，所述第二单向阀的进油口与所述应急泵的输出端连通，所述第二单向阀的出油口与所述第五截止阀的第一油口连通。

可选地，所述液压控制系统包括安全阀，所述安全阀的第一油口与所述应急泵的输出端连通，所述安全阀的第二油口、所述应急泵的输入端均与所述油箱连通，所述安全阀的第一油口与所述安全阀的控制油口连通。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：液压油从液压控制系统的进油口依次流过三位四通换向阀、梭阀的第一油口或梭阀的第二油口至梭阀的第三油口、液控换向阀，第一单向阀之后进入刹车油缸的有杆腔，使变幅绞车的刹车机构处于打开状态，变幅绞车控制起重机的吊臂增幅下落。当变幅绞车需要停止起重机的吊臂下落过程时，三位四通换向阀处于中位，刹车油缸有杆腔中的液压油受压流向定差减压阀、第一节流阀、液控换向阀，最后流向液压控制系统的回油口。通过定差减压阀控制流出定差减压阀的第一出口的液压油的压力恒定，定差减压阀与第一节流阀一起控制刹车油缸有杆腔中液压油的回流速度保持恒定，刹车油缸的有杆腔中的液压油可匀速减少，刹车油缸的有杆腔中的压力匀速下降，使得刹车油缸的有杆腔中的压力下降到刹车机构锁死变幅绞车的时间可控，而刹车油缸的有杆腔中的压力下降到刹车机构锁死变幅绞车的时间与起重机的吊臂在惯性作用下小幅下降一段距离的时间等同，表示在起重机的吊臂完成在惯性作用的下降运动时，此时刹车机构刚好对变幅绞车进行刹车。避免了由刹车机构刹车过快或过慢带来的问题，保证了起重机的工作效率。

附图说明

图1本发明实施例提供的一种起重机的液压控制系统原理图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1本发明实施例提供的一种起重机的液压控制系统原理图，如图1所示，该液压控制系统包括：三位四通换向阀101，液压控制模块A，液压控制模块A包括定差减压阀102、第一节流阀103、第一单向阀104、液控换向阀105、梭阀106、平衡阀107、液压马达108及刹车油缸109。

三位四通换向阀101的P油口与液压控制系统的进油口连通，三位四通换向阀101的T油口与液压控制系统的回油口连通，三位四通换向阀101的A油口与平衡阀107的A油口连通，三位四通换向阀101的B油口还与液压马达108的B1口连通，平衡阀107的B油口与液压马达108的A1油口连通，平衡阀107的控制油口与三位四通换向阀101的B油口连通。

梭阀106的第一油口与梭阀106的第二油口分别连通三位四通换向阀101的A油口与B油口，梭阀106的第三油口与液控换向阀105的T油口连通，第一节流阀103的第一油口与液控换向阀105的A油口连通，第一节流阀103的第二油口与定差减压阀102的第一油口连通，定差减压阀102的第二油口与刹车液压缸的有杆腔连通，定差减压阀102的控制油口与定差减压阀102的第一油口连通。

第一单向阀104的进油口与第一节流阀103的第一油口连通，第一单向阀104的出油口与定差减压阀102的第二油口连通。

液压油从液压控制系统的进油口依次流过三位四通换向阀101、梭阀106的第一油口或第二油口至梭阀106的第三油口、液控换向阀105、第一单向阀104之后进入刹车油缸109的有杆腔，使变幅绞车的刹车机构处于打开状态，变幅绞车控制起重机的吊臂增幅下落。当变幅绞车需要停止起重机的吊臂下落过程时，三位四通换向阀101处于中位，刹车油缸109有杆腔中的液压油受压流向定差减压阀102、第一节流阀103、液控换向阀105，最后流向液压控制系统的回油口。通过定差减压阀102控制流出定差减压阀102的第一出口的液压油的压力恒定，定差减压阀102与第一节流阀103一起控制刹车油缸109有杆腔中液压油的回流速度保持恒定，刹车油缸109的有杆腔中的液压油可匀速减少，刹车油缸109中的压力匀速下降，使得刹车油缸109的有杆腔中的压力下降到刹车机构锁死变幅绞车的时间可控，而刹车油缸109的有杆腔中的压力下降到刹车机构锁死变幅绞车的时间与起重机的吊臂在惯性作用下小幅下降一段距离的时间等同，表示在起重机的吊臂完成在惯性作用的下降运动时，此时刹车机构刚好对变幅绞车进行刹车。避免了由刹车机构刹车过快或过慢带来的问题，保证了起重机的工作效率。

其中，液压马达108可为双向定量马达。采用双向定量马达可较容易实现马达本申请中的作用。在本发明的其他实施例中，马达也可采用变量马达或者其他种类的马达，本发明对此不做限制。

三位四通换向阀101可为Y型三位四通换向阀101。在本发明的其他实施例中，三位四通换向阀也可采用O型三位四通换向阀或者其他类型的三位四通换向阀，本发明对此不做限制。

如图1所述，液压控制系统还包括溢流阀110，溢流阀110的第一油口与液压马达108的A1油口连通，溢流阀110的第二油口与液压控制系统的回油口连通，溢流阀110的控制油口与溢流阀110的第一油口连通。

采用以上设置，在三位四通换向阀101处于中位，液压控制系统的进油口没有液压油进入，液压马达108中没有供油时，平衡阀107的控制油口压力降低，平衡阀107由第二油口到第一油口的油路阻断，在液压马达108与平衡阀107之间产生的液压冲击可直接通过溢流阀110进行卸压。连接较为合理，保证系统整体的稳定使用。

可选地，液压控制系统还包括减压阀111，减压阀111的第一油口与梭阀106的第三油口连通，减压阀111的第二油口与液控换向阀105的B油口连通，减压阀111的控制油口与减压阀111的第二油口连通。通过设定减压阀111的出口压力值，可达到控制进入刹车油缸109的有杆腔的液压油的压力，避免刹车油缸109受到过大的液压油的冲击，有利于刹车油缸109的长期使用。

如图1所示，平衡阀107与三位四通换向阀101的B油口之间还设置有第二节流阀112，第二节流阀112的第一油口与三位四通换向阀101的B油口连通，第二节流阀112的第二油口与平衡阀107的控制油口连通。第二节流阀112的设置可控制进入平衡阀107的控制油口的液压油的压力，减小平衡阀107的控制油口受到的液压冲击。

如图1所示，液压控制系统还可包括应急模块B，应急模块B包括油箱、应急泵114、第一截止阀115、第二截止阀116、第三截止阀117、第四截止阀118，应急泵114的输入端与油箱113连通，应急泵114的输出端与三位四通换向阀101的B油口连通，第一截止阀115的第一油口与液压马达108的A1油口连通，第一截止阀115的第二油口与液压马达108的B1油口连通，第二截止阀116的第一油口与第二节流阀112的第一油口，第二截止阀116的第二油口与应急泵114的输出端连通，第三截止阀117的第一油口与平衡阀107的A油口连通，第三截止阀117的第二油口与第一节流阀103的第一油口连通，第四截止阀118的第一油口与三位四通换向阀101的B油口连通，第四截止阀118的第二油口与应急泵114的输出端连通。

需要说明的是，第一截止阀115为常闭截止阀，第二截止阀116、第三截止阀117、第四截止阀118均为常开截止阀。

在当起重机的三位四通换向阀101等结构因故障无法正常工作，而起重机的吊臂又并没有处在安全位置时，此时可打开常闭的第一截止阀115，关闭常开的第二截止阀116与第四截止阀118，启动应急泵114，应急泵114中的液压油经过梭阀106的第二油口至梭阀106的第三油口、减压阀111、液控换向阀105、常开的第三截止阀117及第一单向阀104进入刹车油缸109的有杆腔，刹车机构处于打开状态。此时应急泵114中的液压油进入液压马达108，使得吊臂可在变幅绞车与其自重的作用下回到安全位置。提高了起重机的使用安全性。

可选地，应急模块B还包括第二单向阀121，第二单向阀121的进油口与应急泵114的输出端连通，第二单向阀121的出油口与第五截止阀120的第一油口连通。第二单向阀121的设置可避免液压油进入应急泵114，避免应急泵114受到液压油的冲击，可延长应急泵114的使用寿命。

进一步地，应急模块B包括安全阀122，安全阀122的第一油口与应急泵114的输出端连通，安全阀122的第二油口、应急泵114的输入端均与油箱113连通，安全阀122的第一油口与安全阀122的控制油口连通。安全阀122可对应急泵114进行卸压，避免其受到过大冲击，保证其使用寿命。

进一步地，第一截止阀115的第二油口与液压马达108的B油口之间的管路内设置有固定阻尼孔119。固定阻尼孔119可保证进入液压马达108的液压油的压力不会过大，可避免液压马达108转速过快导致其出现转速过快而失控的情况。

在本发明的其他实施例中，固定阻尼孔119也可设置在其他结构上，本发明对此不做限制。

其中，固定阻尼孔119的孔径为1mm。当固定阻尼孔119的孔径设置为1mm时，其保证液压马达108不会出现转速过快而失控的效果最好。

可选地，液压控制系统还包括第五截止阀120，第五截止阀120的第一油口与应急泵114的输出端连通，第五截止阀120的第二油口分别与第四截止阀118的第二油口连通。第五截止阀120的设置可保证应急泵114仅在应急时进行使用，有利于延长其使用寿命。

以下将结合图1对本系统的工作过程作进一步的说明，需要说明的是，以下论述对本发明并不构成限制。

模式1、变幅绞车正常工作：

三位四通换向阀101的DT1端受压，液压控制系统的进油口进入的液压油通过三位四通换向阀101的PB油路、梭阀106的第二油口到其第三油口、减压阀111、液控换向阀105的BA油路、第三截止阀117、第一单向进入刹车油缸109的有杆腔，刹车机构处于打开状态。液压油再通过三位四通换向阀101的PB油路进入液压马达108的B1油口，驱动液压马达108进行转动，变幅绞车进行工作。

需要说明的是，三位四通换向阀101也可DT2端受压，由液压控制系统的进油口进入的液压油也可经由三位四通换向阀101的PA油路之后进入梭阀106的第一油口，再延上述液压油进入梭阀106的第二油口之后的油路进入刹车油缸109。液压油再通过三位四通换向阀101的PA油路进入液压马达108的A1油口。上述两种情况均可驱动液压马达108转动，以使变幅绞车开始工作。

模式2、当刹车机构锁死停止工作的变幅绞车：

三位四通换向阀101的DT1端与DT2端均不受压，三位四通换向阀101处于中位。

刹车油缸109有杆腔中的液压油经过定差减压阀102、第一节流阀103、第三截止阀117进入液控换向阀105，此时液控换向阀105的控制油口由于没有受压，液控换向阀105的AT油路导通，液压油通过液控换向阀105的AT油路进入液压控制系统的回油口。当刹车油缸109中的压力减小到小于其开启的设定压力时，刹车油缸109锁死。

模式3、变幅绞车需要应急操作：

需要向无杆腔补油时：关闭第二、第四截止阀118，打开第一截止阀115、第五截止阀120，液压油从油箱113依次进入应急泵114、第二单向阀121、第五截止阀120、梭阀106的第二油口到其第三油口、减压阀111、液控换向阀105的BA油路、第三截止阀117、第一单向进入刹车油缸109的有杆腔，刹车机构处于打开状态。液压油再通过三位四通换向阀101的PB油路进入液压马达108的B1油口，驱动液压马达108进行转动。液压马达108中的液压油经过液压马达108的A1口进入第一截止阀115、固定阻尼孔119。

需要说明的是，在上述模式1与模式2中，第一截止阀115、第五截止阀120均处于关闭状态，第二、第三、第四截止阀118均处于开启状态。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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 (10)

1.一种起重机的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统包括：液压控制模块，所述液压控制模块包括三位四通换向阀、定差减压阀、第一节流阀、第一单向阀、液控换向阀、梭阀、平衡阀、液压马达及刹车油缸，

所述三位四通换向阀的P油口与所述液压控制系统的进油口连通，所述三位四通换向阀的T油口与所述液压控制系统的回油口连通，所述三位四通换向阀的A油口与所述平衡阀的A油口连通，所述三位四通换向阀的B油口与所述液压马达的B1口连通，所述平衡阀的B油口与所述液压马达的A1油口连通，所述平衡阀的控制油口与所述三位四通换向阀的B油口连通，

所述梭阀的第一油口与所述梭阀的第二油口分别与所述三位四通换向阀的A油口与B油口连通，所述梭阀的第三油口与所述液控换向阀的T油口连通，所述第一节流阀的第一油口与所述液控换向阀的A油口连通，所述第一节流阀的第二油口与所述定差减压阀的第一油口连通，所述定差减压阀的第二油口与所述刹车液压缸的有杆腔连通，所述定差减压阀的控制油口与所述定差减压阀的第一油口连通，

所述第一单向阀的进油口与所述第一节流阀的第一油口连通，所述第一单向阀的出油口与所述定差减压阀的第二油口连通。

2.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统还包括溢流阀，所述溢流阀的第一油口与所述液压马达的A1油口连通，所述溢流阀的第二油口与所述所述三位四通换向阀的T油口连通，所述溢流阀的控制油口与所述溢流阀的第一油口连通。

3.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统还包括减压阀，所述减压阀的第一油口与所述梭阀的第三油口连通，所述减压阀的第二油口与所述液控换向阀的B油口连通，所述减压阀的控制油口与所述减压阀的第二油口连通。

4.根据权利要求1～3任一项所述的液压控制系统，其特征在于，所述平衡阀与所述三位四通换向阀的B油口之间设置有第二节流阀，所述第二节流阀的第一油口与所述三位四通换向阀的B油口连通，所述第二节流阀的第二油口与所述平衡阀的控制油口连通。

5.根据权利要求4所述的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统还包括应急模块，所述应急模块包括油箱、应急泵、第一截止阀、第二截止阀、第三截止阀、第四截止阀，所述应急泵的输入端与所述油箱连通，所述应急泵的输出端与所述三位四通换向阀的B油口连通，所述第一截止阀的第一油口与所述液压马达的A1油口连通，所述第一截止阀的第二油口与所述液压马达的B1油口连通，所述第二截止阀的第一油口与所述第二节流阀的第一油口连通，所述第二截止阀的第二油口与所述应急泵的输出端连通，所述第三截止阀的第一油口与所述平衡阀的A油口连通，所述第三截止阀的第二油口与所述第一节流阀的第一油口连通，所述第四截止阀的第一油口与所述三位四通换向阀的B油口连通，所述第四截止阀的第二油口与所述应急泵的输出端连通。

6.根据权利要求5所述的液压控制系统，其特征在于，所述第一截止阀的第二油口与所述液压马达的B油口之间的管路内设置有固定阻尼孔。

7.根据权利要求6所述的液压控制系统，其特征在于，所述固定阻尼孔的孔径为1mm。

8.根据权利要求5～7任一项所述的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统还包括第五截止阀，所述第五截止阀的第一油口与所述应急泵的输出端连通，所述第五截止阀的第二油口分别与所述第四截止阀的第二油口连通。

9.根据权利要求5～7任一项所述的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统还包括第二单向阀，所述第二单向阀的进油口与所述应急泵的输出端连通，所述第二单向阀的出油口与所述第五截止阀的第一油口连通。

10.根据权利要求5～7任一项所述的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统包括安全阀，所述安全阀的第一油口与所述应急泵的输出端连通，所述安全阀的第二油口、所述应急泵的输入端均与所述油箱连通，所述安全阀的第一油口与所述安全阀的控制油口连通。