CN109592566B - 一种起重机液压应急系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及起重机，具体涉及一种起重机液压应急系统，包括油箱、应急液压泵、应急手动多路阀、应急双向平衡阀和应急刹车管路，应急液压泵进油口连接油箱，应急液压泵出口连接应急手动多路阀，应急手动多路阀连接有应急进油管路和应急回油管路，在应急进油管路与应急回油管路之间连接有应急双向平衡阀，应急双向平衡阀连接液压马达组，在应急进油管路与应急回油管路之间连接有应急梭阀，在应急梭阀的输出端连接应急刹车管路，应急刹车管路连接到刹车梭阀上；当主液压系统发生故障时，接入主系统中，为执行机构提供油压，驱动执行机构动作，提高提高绕桩式起重机的安全性能。

Description

一种起重机液压应急系统

技术领域

本发明涉及起重机，具体涉及一种起重机液压应急系统。

背景技术

绕桩式起重机属于大型起重设备，其中心穿过回转平台并实现360度回转。绕桩式起重机液压系统以油液为工作介质，使用油压驱动执行机构完成特定操纵动作。故障发生很难在第一时间排除故障。绕桩式起重机工作多为高空作业，若在吊装重物时发生故障，绕桩式起重机无法正常工作，重物一直悬吊在高空，容易发生安全事故。若赶工期时，绕桩式起重机不能工作，短时间无法修复故障，将会严重影响工期。因此，绕桩式起重机设置起重机液压应急系统十分必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种起重机液压应急系统，当主液压系统发生故障时，接入主系统中，为执行机构提供油压，驱动执行机构动作，提高提高绕桩式起重机的安全性能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种起重机液压应急系统，包括油箱、应急液压泵、应急手动多路阀、应急双向平衡阀和应急刹车管路，应急液压泵进油口连接油箱，应急液压泵出口连接应急手动多路阀，应急手动多路阀连接有应急进油管路和应急回油管路，在应急进油管路与应急回油管路之间连接有应急双向平衡阀，应急双向平衡阀连接液压马达组，在应急进油管路与应急回油管路之间连接有应急梭阀，在应急梭阀的输出端连接应急刹车管路，应急刹车管路连接到刹车梭阀上；所述应急手动多路阀包括三位七通手动换向阀、溢流阀H02、溢流阀H03、梭阀H04、溢流阀H05、溢流阀H06和梭阀H07；三位七通手动换向阀未操作前，应急液压泵的输出端与三位七通手动换向阀H01的f端连接，回油管路同时与三位七通手动换向阀的e、g端连接，三位七通手动换向阀的h端通过溢流阀H05与回油管路连接，三位七通手动换向阀的i端通过应尽进油管路与液压马达的其中一端连接，三位七通手动换向阀的j端通过应急回油管路与液压马达的另一端连接，上述应急进油管路和应急回油管路是可相互变化的，三位七通手动换向阀的k端通过溢流阀H06与回油管路连接，在h端和k端之间连接梭阀H04，梭阀H04的输出端与梭阀H07的其中一输入端连接；在应急液压泵的出口与回油管路之间并联有溢流阀H02和溢流阀H03；三位七通手动换向阀的e、f和g端位于三位七通手动换向阀的一侧，三位七通手动换向阀的h、i、j和k端位于三位七通手动换向阀的另一侧，其中，f端位于e端和g端之间，i端和j端位于h端和k端之间，且i端靠近h端，j端靠近k端。

当发生故障时，起重机液压应急系统启动，手动开启三位七通手动换向阀H01让三位七通手动换向阀H01换位，应急液压泵将液压油从油箱吸出，该液压油依次经过应急手动多路阀、应急双向平衡阀然后推动液压马达组工作，控制回转平台转动，同时部分液压油从应急梭阀进入到马达刹车机构内，控制马达刹车机构的刹车。另外，当应急液压泵的输出油压过大时，溢流阀H02和溢流阀H03能起到溢流控压的作用。溢流阀H05和溢流阀H06对回油管路的油压起到控压的作用。

进一步的，在应急刹车管路上依次连接有应急刹车溢流阀和应急刹车液控二位三通换向阀，应急刹车液控二位三通换向阀连通油箱。这样方便控制马达刹车机构。

由于设置了起重机液压应急系统，则能启动起重机液压应急系统，提高安全性能；由于设置了应急双向平衡阀，这样，能保证应急双向平衡阀的输出端和输入端压力平衡；刹车梭阀与起重机液压应急系统连接，实现应急解除刹车。

附图说明

图1为本发明液压系统管路图一。

图2为本发明液压系统管路图二。

图3为冷却系统液压管路图。

图4为补油系统液压管路图。

图5为刹车系统和起重机液压应急系统液压管路图。

图6为回转系统液压管路图。

图7为开关阀组的示意图。

图8为马达刹车机构的示意图。

图9为刹车电磁换向阀的示意图。

图10为应急手动多路阀的示意图。

图11为应急刹车溢流阀和应急刹车液控二位三通换向阀的示意图。

图12为液压泵的管路图。

图1中LO1、LO2、BR1、BR2、SA1、SA2、SB1、SB2、SA3、SA4、SB3、SB4、EM1、EM2对应连接图2中LO1、LO2、BR1、BR2、SA1、SA2、SB1、SB2、SA3、SA4、SB3、SB4、EM1、EM2，图2中BR1、BR2 、EM1、EM2对应连接图5 中BR1、BR2 、EM1、EM2，图2中SA1、SA2、SB1、SB2、SA3、SA4、SB3、SB4对应连接图6中SA1、SA2、SB1、SB2、SA3、SA4、SB3、SB4。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明。

如图1至图6所示，一种起重机液压系统，包括油箱100、用于驱动回转平台的回转系统200、刹车系统300、用于降低油温的冷却系统400、用于补充油量的补油系统500、用于发生故障时启动的起重机液压应急系统600。

回转系统200、冷却系统400、补油系统500相对独立，相互影响小，可以独立工作，提高液压系统的稳定性。回转系统200和刹车系统300相互关联，相互保障，提高液压系统的安全性能。具有起重机液压应急系统，进一步提高液压系统的安全性能。

油箱100上连接有液位计R04、空气滤清器R03、液位控制器R02、回油过滤器R01、温度变送器R07、液压油加热器R06。液位计R04位于油箱100左侧，温度变送器R07和液压油加热器R06位于油箱100右侧，空气滤清器R03和回油过滤器R01位于油箱100顶部，液位控制器R02从油箱100顶部伸入油箱100内部。

如图1至图6、图12所示，回转系统200包括两组回转液压系统，每组回转液压系统包括带动回转平台转动的液压马达组1、开关阀组2和液压泵组3。

开关阀组2连接在液压泵组3与液压马达组1之间，液压马达组1上设有马达刹车机构4，马达刹车机构4与刹车系统300连接，液压泵组3中的液压油经液压泵组3的出口端通过开关阀组2进入到液压马达组1然后经开关阀组2回到液压泵组3内。

液压泵组3包括通过同一电机306带动的两个液压泵301；在本实施例中，液压马达组1包括四个液压马达101。每个液压马达101对应一个马达刹车机构4。

如图1、图6和图7所示，开关阀组2包括两个开关阀201，所述的开关阀201包括外壳21、阀芯22和弹簧23，外壳21具有第一油口A1和第二油口A2，外壳21内具有腔体211，所述的腔体211包括下腔体C1和上腔体C2，下腔体C1的截面小于上腔体C2的截面，第一油口A1与下腔体C1连通，第二油口A2与上腔体C2连通，阀芯22设在腔体211内，阀芯22的下端侧面设有能与下腔体上C1端面配合的斜面221，弹簧23设在阀芯22顶部与外壳21之间，弹簧23位于上空腔C2内。在外壳21的顶部设有与设置弹簧的空腔相通的控制油口212；在两个开关阀201的第一油口A1上分别连接有第一控制梭阀24，第一控制梭阀24的另一输入端与对应的开关阀的第二油口A2连接，在两第一控制梭阀24的输出端之间连接有第二控制梭阀25，在第二控制梭阀25的输出端连接有二位三通电磁阀26，控制油口212连接到二位三通电磁阀26上，二位三通电磁阀26连通油箱100。当二位三通电磁阀26未得电时，控制油口212与油箱100连通，阀芯22仅仅受到弹簧23的力，当二位三通电磁阀26得电时，第一油口A1通过第一控制梭阀24和第二控制梭阀25经二位三通电磁阀26与控制油口212连通，这样，阀芯22在通过控制油口212的液压油的压力向第一油口A1运动，防止同一开关阀的第一油口A1与第二油口A2互通，此时，液压泵组的液压油不能驱动液压马达组，此时，要求与该路连接的液压马达组中的电机302停止，起到保护液压系统的作用，提高液压系统的安全性能。

每一回转液压系统中对应的两个液压泵301的一端在其中一开关阀201的第一油口A1汇集，每一回转液压系统中对应的两个液压泵301的另一端在另一开关阀201的第一油口A1汇集，这样，能使得进入到开关阀内的液压油流量和压力稳定，提高回转系统运行的稳定性。

如图2所示，所有用于进油的开关阀201的第二油口A2同时连接到第一汇流阀块5上，第一汇流阀块5连接到所有的液压马达101的一端，所有用于回油的开关阀201的第二油口A2同时连接到第二汇流阀块6上，第二汇流阀块6连接到所有的液压马达101的另一端；在同一组回转液压系统的液压马达101的一端连接有第三汇流阀块7，在同一组回转液压系统的液压马达101的另一端连接有第四汇流阀块8，第三汇流阀块7与第一汇流阀块5连通，第四汇流阀块8与第二汇流阀块6连通。这样，实现液压油集中供油和集中回油，保证供油一致和回油压力一致。

在其中一组开关阀组2的第一油口A1连接有冲洗阀9，冲洗阀9连接油箱100。冲洗阀9将液压系统内的杂物冲洗出来，保证液压系统的正常工作，同时提高液压系统的散热性能。

如图8所示，马达刹车机构4包括刹车缸体41、刹车活塞42、刹车活塞杆43和刹车弹簧44，刹车活塞42设在刹车缸体41内，刹车活塞杆43的一端连接在刹车活塞42上，刹车活塞杆43的另一端伸出刹车缸体41的一端，刹车弹簧44设在刹车缸体41与刹车活塞42之间且位于远离刹车活塞杆的一端。在刹车缸体41远离刹车弹簧44的一端设有油口45。这种结构的马达刹车机构4，在没有液压油进入到刹车缸体41内时，刹车弹簧44给予刹车活塞41一弹力，让刹车活塞杆43作用在液压马达上，这样，对液压马达起到刹车的作用，如果要让液压马达工作，则需要通过油口45向刹车缸体41提供一液压油，让液压油的压力克服刹车弹簧44的弹力使得刹车活塞42和刹车活塞杆43运动，达到解除刹车的目的，这种结构，在非正常或非工作状态下，马达刹车机构起到刹车的作用，这样，能提高回转的安全性能。

如图5所示，刹车系统300包括依次连接的刹车液压泵501、刹车过滤器502、刹车单向阀503、刹车电磁换向阀504、刹车梭阀505和单向节流阀506。如图9所示，刹车电磁换向阀503为二位四通电磁换向阀，在刹车电磁换向阀未得电时，刹车单向阀503的输出端与刹车电磁换向阀503的b端连接，刹车电磁换向阀503的a端与油箱100连接，刹车电磁换向阀503的c端与刹车梭阀连接。如图5所示，刹车液压泵501的输入端连接油箱100，单向节流阀506连接马达刹车机构4的油口45；在刹车单向阀503的输出端连接有刹车储能器507。

上述刹车系统，如果刹车液压泵501不启动，马达刹车机构4中的液压油经单向节流阀506、刹车梭阀505和刹车电磁换向阀504与油箱连通，马达刹车机构4限制液压马达101旋转，起到刹车的作用。当刹车液压泵501启动时，同时刹车电磁换向阀504得电换位，油箱100中的液压油经刹车液压泵501后进入到刹车过滤器502过滤然后经刹车单向阀503、刹车电磁换向阀504、刹车梭阀505和单向节流阀506通过油口进入到马达刹车机构4内，顶开刹车弹簧44，起到解除刹车的作用。如果刹车系统的油压不够，可通过刹车储能器507提供能量，保证了马达刹车机构的正常工作。

如图5所示，起重机液压应急系统包括应急液压泵508、应急手动多路阀509、应急双向平衡阀510和应急刹车管路511。

应急液压泵508进油口连接油箱100，应急液压泵508出口连接应急手动多路阀509。

如图10所示，应急手动多路阀509包括三位七通手动换向阀H01、溢流阀H02、溢流阀H03、梭阀H04、溢流阀H05、溢流阀H06和梭阀H07。三位七通手动换向阀H01未操作前，应急液压泵508的输出端与三位七通手动换向阀H01的f端连接，回油管路H08同时与三位七通手动换向阀H01的e、g端连接，三位七通手动换向阀H01的h端通过溢流阀H05与回油管路H08连接，三位七通手动换向阀H01的i端通过应尽进油管路512与液压马达的其中一端连接，三位七通手动换向阀H01的j端通过应急回油管路513与液压马达的另一端连接，上述应急进油管路和应急回油管路是可相互变化的，三位七通手动换向阀H01的k端通过溢流阀H06与回油管路H08连接，在h端和k端之间连接梭阀H04，梭阀H04的输出端与梭阀H07的其中一输入端连接；在应急液压泵508的出口与回油管路H08之间并联有溢流阀H02和溢流阀H03；三位七通手动换向阀的e、f和g端位于三位七通手动换向阀的一侧，三位七通手动换向阀的h、i、j和k端位于三位七通手动换向阀的另一侧，其中，f端位于e端和g端之间，i端和j端位于h端和k端之间，且i端靠近h端，j端靠近k端。

如图5和图11所示，应急进油管路512通过第四汇流阀块8连接到同一组的液压马达的一端，应急回油管路513通过第四汇流阀块7连接到同一组的液压马达301的另一端，在应急进油管路512与应急回油管路513之间连接有应急双向平衡阀510，在应急进油管路512与应急回油管路513之间连接有应急梭阀514，在应急梭阀514的输出端连接应急刹车管路511，应急刹车管路511连接到刹车梭阀505上；在应急刹车管路511上依次连接有应急刹车溢流阀515和应急刹车液控二位三通换向阀516，应急刹车液控二位三通换向阀516连通油箱100。

当回转系统200发生故障时，回转系统200无法工作，起重机液压应急系统启动，手动开启三位七通手动换向阀H01让三位七通手动换向阀H01换位，应急液压泵508将液压油从油箱100吸出，该液压油依次经过应急手动多路阀509、应急双向平衡阀510然后推动液压马达组1工作，控制回转平台转动，同时部分液压油从应急梭阀514经过刹车溢流阀515、应急刹车液控二位三通换向阀516、应急刹车管路511、刹车梭阀、和单向节流阀506通过油口进入到马达刹车机构4内，控制马达刹车机构的刹车。这样在回转系统出现故障时，能提高安全性能。另外，当应急液压泵508的输出油压过大时，溢流阀H02和溢流阀H03能起到溢流控压的作用。溢流阀H05和溢流阀H06对回油管路的油压起到控压的作用。

如图4所示，补油系统500包括由电机带动的补液压油压泵401、补油过滤器402、补油单向阀403和补油溢流阀404，补油液压泵401和刹车液压泵501由同一台电机驱动，补油液压泵401进油口与油箱100连接，补油液压泵401出油口连接补油过滤器402，补油过滤器402出油口连接补油单向阀403的进油口，补油单向阀403出口连接补油汇流阀405，液压油通过补油汇流阀405分流向四个液压泵补油，补油溢流阀404位于补油单向阀与补油汇流阀405之间，补油溢流阀404连接到油箱100；这样保证液压系统内部液压油恒定，保证油压稳定。在补油单向阀403和补油回流阀404之间连接有补油储能器406，当补油系统瞬间压力增大时，补油储能器吸收这部分的能量，当系统需要时，又将液压释放出来，以保证补油系统压力正常。

如图3所示，冷却系统400包括冷却液压泵302、冷却器303、冷却单向阀304，冷却液压泵302由电机带动，冷却液压泵302的输入端连接油箱100，冷却液压泵302排出液压油，经过冷却器303后分成两路，一路经过冷却单向阀304后回流油箱，一路通过冷却汇流阀305分流分别进入四个液压泵301的壳体内，在四个液压泵301内冷却油液，最后回流油箱；这样形成独立冷却循环，液压油降温速度快。对于该系统的冷却单向阀304，当油压未达到冷却单向阀304的最大压力时，液压油不会从冷却单向阀流回到油箱100内，如果大于冷却单向阀304的最大压力，则液压油从冷却单向阀流回到油箱，起到保护冷却系统的作用。

本发明的工作方法包括回转系统的工作方法、刹车系统的工作方法、冷却系统的工作方法、补油系统的工作方法和起重机液压应急系统的工作方法。

先通过补油系统给回转系统打入液压油，补油系统的工作方法是：补油系统从油箱吸取液压油，经过补油过滤器402过滤后，推开补油单向阀403流向液压泵组1，补油单向阀403输出端连接有补油溢流阀404，补油溢流阀404溢流口连接油箱，当回转液压系统充满液压油，压力超出指定压力，补油溢流阀404打开，液压油回流油箱。

回转系统的工作方法是：回转液压系统充满液压油，液压泵组3启动，液压油从液压泵组3排出，经过开关阀组2后，推动液压马达组1转动，同时刹车系统工作，马达刹车机构4松开液压马达组1，液压马达组3转动带动回转平台转动，液压油从液压马达组1回流经过开关阀组2，回到液压泵组3内；液压泵组3反向转动，液压油流动方向反转，回转平台反向转动；液压马达组1停止工作，马达刹车机构限制液压马达组1转动至停止。

刹车系统的工作方法是：液压油从油箱被刹车液压泵501吸出，进入刹车过滤器502过滤后流入刹车电磁换向阀504，刹车电磁换向阀504得电换位，液压油继续向前推开单向节流阀506，最后进入马达刹车机构4，使其启动并离开液压马达组1；当回转平台转动需要减速或停止，刹车电磁换向阀504换位，刹车电磁换向阀504连接油箱，液压油依次经过单向节流阀506、刹车梭阀505、刹车电磁换向阀回504油箱，马达刹车机构4在弹簧作用力下复位，让液压马达组1转动速度降低或直至液压马达组1停止转动。

冷却系统的工作方法是：液压油从油箱被冷却液压泵302吸出，经过冷却器303冷却后分成两路，一路经过冷却单向阀304回流油箱，一路进入液压马达组3冷却回转液压系统内的液压油，最后回流油箱，这样不断循环，不停冷却液压油。

应急液压系统的工作方法是：当回转系统发生故障时，回转系统无法工作，应急液压系统启动，应急液压泵508将液压油从油箱吸出，依次经过应急手动多路阀509、应急双向平衡阀510，推动液压马达组1工作，控制回转平台转动，同时应急刹车管路511向马达刹车机构4供油，控制马达刹车机构4离开液压马达组1；

本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：上述起重机液压系统及工作方法，对于回转系统来说，回转液压系统充满液压油后，液压泵组启动，液压油从液压泵组排出，经过开关阀组后，推动液压马达组转动，同时刹车系统工作，马达刹车机构松开液压马达组，液压马达组转动带动回转平台转动，液压油从液压马达回流经过开关阀组，回到液压泵组内；液压泵组反向转动，液压油流动方向相反，回转平台反向转动；液压马达组停止工作，马达刹车机构限制液压马达组转动至停止；该回转系统的液压油在回转系统中循环，采用闭式液压系统，减少了能量的损耗，能量的利用率大大的提高。设置独立的刹车系统，能更好的实现刹车动作；由于采用闭式回转系统，液压泵组会产生大量的热量，通过设置冷却系统，能对液压泵组进行冷却，提高液压泵组的使用寿命，减少液压泵组的失效可能性，由于设置了冷却单向阀，这样，能避免冷却液压油回流；由于设置了补油系统，因此，能及时的对回转系统进行补油，保证回转系统能正常工作，由于设置了补油溢流阀，这样能控制补油系统中的液压油压力，避免补油系统中液压油压力过大而影响回转系统中的液压油压力，由于设置了补油单向阀，这样，能避免补油系统中的液压油回流。由于设置了起重机液压应急系统，这样，一旦回转系统失效，则能启动起重机液压应急系统，提高安全性能；由于设置了应急双向平衡阀，这样，能保证应急双向平衡阀的输出端和输入端压力平衡；刹车梭阀与起重机液压应急系统连接，实现应急解除刹车。

Claims (2)

1.一种起重机液压应急系统，包括油箱，其特征在于：还包括应急液压泵、应急手动多路阀、应急双向平衡阀和应急刹车管路，应急液压泵进油口连接油箱，应急液压泵出口连接应急手动多路阀，应急手动多路阀连接有应急进油管路和应急回油管路，在应急进油管路与应急回油管路之间连接有应急双向平衡阀，应急双向平衡阀连接液压马达组，在应急进油管路与应急回油管路之间连接有应急梭阀，在应急梭阀的输出端连接应急刹车管路，应急刹车管路连接到刹车梭阀上；所述应急手动多路阀包括三位七通手动换向阀、溢流阀H02、溢流阀H03、梭阀H04、溢流阀H05、溢流阀H06和梭阀H07；三位七通手动换向阀未操作前，应急液压泵的输出端与三位七通手动换向阀H01的f端连接，回油管路同时与三位七通手动换向阀的e、g端连接，三位七通手动换向阀的h端通过溢流阀H05与回油管路连接，三位七通手动换向阀的i端通过应急进油管路与液压马达的其中一端连接，三位七通手动换向阀的j端通过应急回油管路与液压马达的另一端连接，三位七通手动换向阀的k端通过溢流阀H06与回油管路连接，在h端和k端之间连接梭阀H04，梭阀H04的输出端与梭阀H07的其中一输入端连接；在应急液压泵的出口与回油管路之间并联有溢流阀H02和溢流阀H03；三位七通手动换向阀的e、f和g端位于三位七通手动换向阀的一侧，三位七通手动换向阀的h、i、j和k端位于三位七通手动换向阀的另一侧，其中，f端位于e端和g端之间，i端和j端位于h端和k端之间，且i端靠近h端，j端靠近k端。

2.根据权利要求1所述的一种起重机液压应急系统，其特征在于：在应急刹车管路上依次连接有应急刹车溢流阀和应急刹车液控二位三通换向阀，应急刹车液控二位三通换向阀连通油箱。

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