CN109611392B - 起重机的液压控制系统和起重机 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种起重机的液压控制系统和起重机，起重机的液压控制系统包括油箱、定量泵、压力控制阀、泄流阀、换向阀和液压马达，定量泵通过换向阀向液压马达提供压力油，泄流阀的进油口与定量泵的出油口相连，泄流阀的出油口与油箱相连，泄流阀的第一控制油口通过换向阀与液压马达的进油口相连，压力控制阀的第一油口与定量泵的出油口相连，压力控制阀的第二油口与油箱相连，压力控制阀的第一控制油口通过换向阀与液压马达的进油口相连，压力控制阀的第二油口与油箱之间的油路上设置有第一阻尼，压力控制阀的第一控制油口与换向阀之间的油路上设置有第二阻尼，以使在液压马达启动瞬间，压力控制阀的第一油口和第二油口导通，从而避免压力冲击。

Description

起重机的液压控制系统和起重机
技术领域
本公开涉及工程机械领域，具体地，涉及一种起重机的液压控制系统和起重机。
背景技术
目前市场上，对于采用定量泵(如齿轮泵)为液压控制系统提供压力油、采用液压马达作为液压执行元件的起重机，操作卷扬起升或下降进行吊载作业时，在液压马达启动瞬间会出现压力冲击现象，造成系统不稳，从而造成机构动作晃动，引起了臂架颤动。出现压力冲击的原因在于，启动吊载作业瞬间，由于换向阀的开度较小，压力油来不及进入，同时，由于液压马达为刚性启动，启动瞬间将产生反馈压力，该反馈压力使得液压控制系统的泄流阀关闭，导致多余的压力油不能经泄流阀泄流减压，使得换向阀与定量泵之间油路的油压瞬间升高，造成压力冲击。
因此，设计一种能够消除起重机在吊载启动瞬间对系统造成压力冲击的液压控制系统具有积极意义。
发明内容
本公开的目的是提供一种起重机的液压控制系统，该起重机的液压控制系统在吊载启动瞬间不会产生压力冲击。
为了实现上述目的，本公开提供了一种起重机的液压控制系统，包括油箱、定量泵、压力控制阀、泄流阀、换向阀和液压马达，所述定量泵通过所述换向阀向所述液压马达提供压力油，所述泄流阀的进油口与所述定量泵的出油口相连，所述泄流阀的出油口与所述油箱相连，所述泄流阀的第一控制油口通过所述换向阀与所述液压马达的进油口相连，所述压力控制阀的第一油口与所述定量泵的出油口相连，所述压力控制阀的第二油口与所述油箱相连，所述压力控制阀的第一控制油口通过所述换向阀与所述液压马达的进油口相连，所述压力控制阀的第二油口与所述油箱之间的油路上设置有第一阻尼，所述压力控制阀的第一控制油口与所述换向阀之间的油路上设置有第二阻尼，以使在所述液压马达启动瞬间，所述压力控制阀的第一油口和第二油口导通。
可选地，所述泄流阀的第二控制油口与所述定量泵的出油口相连，所述压力控制阀的第二控制油口与所述定量泵的出油口相连。
可选地，当所述换向阀开启并且开度在大于零度且尚未全开时，所述压力控制阀的第一油口与第二油口连通；当所述换向阀全开时，所述压力控制阀的第一油口与第二油口截止。
可选地，所述起重机的液压控制系统还包括第三阻尼，所述第三阻尼所在油路的一端与所述压力控制阀的第一控制油口相连，另一端与所述油箱相连。
可选地，所述压力控制阀二位二通液控换向阀。
可选地，所述换向阀的第一油口与所述定量泵相连，所述换向阀的第二油口与所述液压马达的进油口相连，所述换向阀的第三油口分别与所述泄流阀的第一控制油口和所述压力控制阀的第一控制油口相连，当所述换向阀开启时，所述换向阀的第一油口与第二油口导通，所述换向阀的第二油口与第三油口导通。
可选地，所述换向阀具有第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置，在所述第一工作位置，所述液压马达正转，在所述第二工作位置，所述液压马达反转，在所述第三位置，所述液压马达停止转动，所述起重机的液压控制系统还包括压力补偿阀，在所述第一工作位置和第二工作位置，压力油依次经过所述换向阀、所述压力补偿阀进入所述液压马达，且所述泄流阀的第一控制油口和所述压力控制阀的第一控制油口均与所述压力补偿阀导通。
可选地，所述起重机的液压控制系统还包括第一油路和第二油路，所述压力补偿阀通过所述第一油路与所述泄流阀的第一控制油口相连，所述压力控制阀的第一控制油口通过所述第二油路连接于所述第一油路。
可选地，所述定量泵为齿轮泵。
通过上述技术方案，吊载作业前，定量泵可低转速运行，保持定量泵与换向阀之间的油路上存在压力油，且当压力油的油压大于泄流阀的预设阈值时，多余的压力油可从泄流阀的出油口流回油箱。吊载作业时，在启动液压马达的瞬间，换向阀的开度较小的时，尽管泄流阀因液压马达产生的反馈压力而关闭，但由于压力控制阀的第一油口和第二油口导通，经定量泵流出的压力油仍可经压力控制阀的第一油口和第二油口回流至油箱，从而能够释放定量泵的出油口的压力，也即，释放换向阀与定量泵之间油路上的压力。
并且，在压力油经压力控制阀回流至油箱的过程中，由于设置有第一阻尼，能够起到对压力油的缓冲作用，降低压力油的油压，保证系统的平稳工作。再者，由于压力控制阀的第一控制油口与换向阀之间的油路上设置有第二阻尼，在反馈压力经负载油路、换向阀作用到压力控制阀时，第二阻尼能够起到对反馈压力的缓冲作用，避免反馈压力关闭压力控制阀，保证了压力控制阀的第一油口和第二油口的导通。
根据本公开的另一方面，提供一种起重机，所述起重机包括上述的起重机液压控制系统。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
图1是本公开一种实施方式的起重机的液压控制系统的工作原理图；
图2是本公开一种实施方式的起重机的液压控制系统中换向阀和压力补偿阀的放大图。
附图标记说明
1 油箱 2 定量泵
3 压力控制阀 4 泄流阀
5 换向阀 6 液压马达
7 第一阻尼 8 第二阻尼
9 第三阻尼 10 压力补偿阀
11 第一油路 12 第二油路
13 第三油路 14 单向阻尼阀
A 泄流阀的进油口 B 泄流阀的出油口
C 泄流阀的第一控制油口 D 泄流阀的第二控制油口
E 压力控制阀的第一油口 F 压力控制阀的第二油口
G 压力控制阀的第一控制油口
H 压力控制阀的第二控制油口
a1 换向阀的第一油口 a2 换向阀的第二油口
a3 换向阀的第三油口 a4 换向阀的第四油口
a5 换向阀的第五油口 a6 换向阀的第六油口
a7 换向阀的第七油口
b1 压力补偿阀的第一油口 b2 压力补偿阀的第二油口
b3 压力补偿阀的第三油口
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
如图1至图2所示，本公开提供了一种起重机的液压控制系统，包括油箱1、定量泵2、压力控制阀3、泄流阀4、换向阀5和液压马达6，定量泵2通过换向阀5向液压马达6提供压力油，泄流阀4的进油口A与定量泵2的出油口相连，泄流阀4的出油口B与油箱1相连，泄流阀4的第一控制油口C通过换向阀5与液压马达6的进油口相连，即，泄流阀4的第一控制油口C与液压马达6所在的负载油路13相连，压力控制阀3的第一油口E与定量泵2的出油口相连，压力控制阀3的第二油口F与油箱1相连，压力控制阀3的第一控制油口G通过换向阀5与液压马达6的进油口相连，即，压力控制阀3的第一控制油口G与液压马达6所在的负载油路13相连，压力控制阀3的第二油口F与油箱1之间的油路上设置有第一阻尼7，压力控制阀3的第一控制油口G与换向阀5之间的油路上设置有第二阻尼8，以使在液压马达6启动瞬间，压力控制阀3的第一油口E和第二油口F导通。
通过上述技术方案，吊载作业前，定量泵2可低转速运行，保持定量泵2与换向阀5之间的油路上存在压力油，且当压力油的油压大于泄流阀4的预设阈值时，多余的压力油可从泄流阀4的出油口B流回油箱。吊载作业时，在启动液压马达6的瞬间，换向阀5的开度较小的时，尽管泄流阀4因液压马达6产生的反馈压力而关闭，但由于压力控制阀3的第一油口E和第二油口F导通，经定量泵2流出的压力油仍可经压力控制阀3的第一油口E和第二油口F回流至油箱1，从而能够释放定量泵2的出油口的压力，即，释放换向阀5与定量泵2之间油路上的压力。
并且，在压力油经压力控制阀3回流至油箱1的过程中，由于设置有第一阻尼7，能够起到对压力油的缓冲作用，降低压力油的油压，保证系统的平稳工作。再者，由于压力控制阀3的第一控制油口G与换向阀5之间的油路上设置有第二阻尼8，在反馈压力经负载油路13、换向阀5作用至压力控制阀3时，第二阻尼8能够起到对反馈压力的缓冲作用，避免反馈压力关闭压力控制阀3，保证了压力控制阀3的第一油口E和第二油口F的导通。
进一步地，如图1所示，泄流阀4的第二控制油口D可与定量泵2的出油口相连，即泄流阀4的第二控制油口D与进油口A所在的油路连通，该两个位置油压相同。压力控制阀3的第二控制油口H可与定量泵2的出油口相连，即，压力控制阀3的第二控制油口H与第一油口E连通，该两个位置油压相同。这样，随着液压马达6启动至平稳运行，换向阀5的开度逐渐增大，反馈压力及定量泵2出油口的油压逐渐减小，泄流阀4的第一控制油口C和位于该控制油口的弹簧力之和等于泄流阀4的第二控制油口D的油压，泄流阀4的阀芯处于平衡位置，之后，泄流阀4正常工作。压力控制阀3第二控制油口H的油压减小，并在反馈压力及弹簧复位力的作用下关闭，使得压力控制阀3的第一油口E和第二油口F截止。
需要说明的是，第一阻尼7和第二阻尼8可以是常用的带阻尼孔的管件，也可以是现有市场上容易找到的如图1所示的单向阻尼阀14，本公开对此不作限制，只要能够起到对油压或者反馈压力的缓冲降压作用即可。在本公开的一种实施方式中，可选用带阻尼孔的管件设置于相应的油路中。
为了保证系统的平稳运行，避免产生压力冲击，可合理选择第二阻尼8的阻尼孔的大小及长度、压力控制阀3的弹簧的预压力值，使得当换向阀5开启并且开度在大于零度且尚未全开时，通过第二阻尼8的缓冲作用，使得压力控制阀3的第一油口E与第二油口F保持连通状态。并使得当换向阀5全开时，压力控制阀3的第一油口E与第二油口F截止。这样，待吊载平稳后，压力油不会因从压力控制阀3回流至油箱1而影响液压控制系统的正常工作。
另外，如图1所示，起重机的液压控制系统还包括第三阻尼9，第三阻尼9所在油路的一端与压力控制阀3的第一控制油口G相连，另一端与油箱1相连。第三阻尼9与第二阻尼8配合使用，进一步提升对反馈压力的稳定作用，提高压力控制阀3工作的可靠性。
在本公开中，可选地，如图1所示，压力控制阀3可以采用二位二通液控阀。在其他实施方式中，压力控制阀3可选用任意适当位、通的液控阀，不限于本实施方式中的二位二通液控阀。
如图1和图2所示，换向阀5的第一油口a1与定量泵2相连，换向阀5的第二油口a2与液压马达6的进油口相连，换向阀5的第三油口a3分别与泄流阀4的第一控制油口C和压力控制阀3的第一控制油口G相连，当换向阀5开启时，换向阀5的第一油口a1与第二油口a2导通，换向阀5的第二油口a2与第三油口a3导通。这样，当换向阀5开启时，定量泵2中输出的压力油将通过换向阀5、负载油路13提供给液压马达6，负载油路13中的反馈压力也将通过换向阀5作用在泄流阀4的第一控制油口C和压力控制阀3的第一控制油口G上。
在本公开中，换向阀5可为任意适当类型的换向阀，可以是手动阀、液控阀或者电磁阀，可具有任意位、通数。在一种实施方式中，如图1和图2所示，换向阀5采用三位七通液控换向阀。
其中，换向阀5具有第一工作位置(图中的下位)、第二工作位置(图中的上位)和第三工作位置(图中的中位)，在第一工作位置，液压马达6正转，驱动起重机的卷扬上升，在第二工作位置，液压马达6反转，驱动起重机的卷扬下降，在第三工作位置，换向阀5出于关闭状态，液压马达6停止转动。进一步地，为了保证换向阀5的进油口与出油口的压力基本趋于一致，如图1所示，起重机液压控制系统还包括压力补偿阀10，在第一工作位置和第二工作位置，压力油依次经过换向阀5、压力补偿阀10进入液压马达6，且泄流阀4的第一控制油口C和压力控制阀3的第一控制油口G均与压力补偿阀10导通。
具体地，如图1和图2所示，当换向阀5从第三工作位置切换到第一工作位置或第二工作位置时，换向阀5的第一油口a1与第三油口a3导通，补偿阀10的第一油口b1与第二油口b2和第三油口b3均导通，换向阀5的第四油口a4(第一工作位置时)或第五油口a5(第二工作位置时)与第二油口a2导通。这样，从定量泵2输出的部分压力油依次流经换向阀5的第一油口a1与第三油口a3、补偿阀10的第一油口b1和第三油口b3、换向阀5的第四油口a4或第五油口a5与第二油口a2，进入到负载回路13，为液压马达6提供压力油。同时，如图1和图2所示，由于泄流阀4的第一控制油口C和压力控制阀3的第一控制油口G均与压力补偿阀10的第二油口b2相连，使得负载油路13上的反馈压力能够通过换向阀5、压力补偿阀10作用到压力控制阀3和泄流阀4上。
另外，如图1和图2所示，从液压马达6的出油口流出的压力油将通过换向阀5的第六油口a6进入，并通过器换向阀5的第七油口a7流回油箱1。
如图1所示，重机液压控制系统还包括第一油路11和第二油路12，压力补偿阀10通过第一油路11与泄流阀4的第一控制油口C相连，压力控制阀3的第一控制油口G通过第二油路12连接于第一油路11。具体地，如图1所示，第二油路12与第一油路11相连于泄流阀4的第一控制油口C位置。
另外，在本公开中，可选地，定量泵2为齿轮泵。在其它实施方式中，定量泵2可以为叶片泵或者柱塞泵等。
根据本公开的另一方面，提供了一种起重机，该起重机包括上述的起重机的液压控制系统。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (10)

1.一种起重机的液压控制系统，其特征在于，包括油箱(1)、定量泵(2)、压力控制阀(3)、泄流阀(4)、换向阀(5)和液压马达(6)，所述定量泵(2)通过所述换向阀(5)向所述液压马达(6)提供压力油，所述泄流阀(4)的进油口(A)与所述定量泵(2)的出油口相连，所述泄流阀(4)的出油口(B)与所述油箱(1)相连，所述泄流阀(4)的第一控制油口(C)通过所述换向阀(5)与所述液压马达(6)的进油口相连，所述压力控制阀(3)的第一油口(E)与所述定量泵(2)的出油口相连，所述压力控制阀(3)的第二油口(F)与所述油箱(1)相连，所述压力控制阀(3)的第一控制油口(G)通过所述换向阀(5)与所述液压马达(6)的进油口相连，所述压力控制阀(3)的第二油口(F)与所述油箱(1)之间的油路上设置有第一阻尼(7)，所述压力控制阀(3)的第一控制油口(G)与所述换向阀(5)之间的油路上设置有第二阻尼(8)，以使在所述液压马达(6)启动瞬间，所述压力控制阀(3)的第一油口(E)和第二油口(F)导通，从而能够释放所述定量泵(2)的出油口的压力。
2.根据权利要求1所述的起重机的液压控制系统，其特征在于，所述泄流阀(4)的第二控制油口(D)与所述定量泵(2)的出油口相连，所述压力控制阀(3)的第二控制油口(H)与所述定量泵(2)的出油口相连。
3.根据权利要求2所述的起重机的液压控制系统，其特征在于，当所述换向阀(5)开启并且开度在大于零度且尚未全开时，所述压力控制阀(3)的第一油口(E)与第二油口(F)连通；当所述换向阀(5)全开时，所述压力控制阀(3)的第一油口(E)与第二油口(F)截止。
4.根据权利要求3所述的起重机的液压控制系统，其特征在于，所述起重机的液压控制系统还包括第三阻尼(9)，所述第三阻尼(9)所在油路的一端与所述压力控制阀(3)的第一控制油口(G)相连，另一端与所述油箱(1)相连。
5.根据权利要求1所述的起重机的液压控制系统，其特征在于，所述压力控制阀(3)为二位二通液控换向阀。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的起重机的液压控制系统，其特征在于，所述换向阀(5)的第一油口(a1)与所述定量泵(2)相连，所述换向阀(5)的第二油口(a2)与所述液压马达(6)的进油口相连，所述换向阀(5)的第三油口(a3)分别与所述泄流阀(4)的第一控制油口(C)和所述压力控制阀(3)的第一控制油口(G)相连，当所述换向阀(5)开启时，所述换向阀的第一油口(a1)与第二油口(a2)导通，所述换向阀的第二油口(a2)与第三油口(a3)导通。
7.根据权利要求6所述的起重机的液压控制系统，其特征在于，所述换向阀(5)具有第一工作位置、第二工作位置和第三工作位置，在所述第一工作位置，所述液压马达(6)正转，在所述第二工作位置，所述液压马达(6)反转，在所述第三工作位置，所述液压马达(6)停止转动，所述起重机的液压控制系统还包括压力补偿阀(10)，在所述第一工作位置和第二工作位置，压力油依次经过所述换向阀(5)、所述压力补偿阀(10)进入所述液压马达(6)，且所述泄流阀(4)的第一控制油口(C)和所述压力控制阀(3)的第一控制油口(G)均与所述压力补偿阀(10)导通。
8.根据权利要求7所述的起重机的液压控制系统，其特征在于，所述起重机的液压控制系统还包括第一油路(11)和第二油路(12)，所述压力补偿阀(10)通过所述第一油路(11)与所述泄流阀(4)的第一控制油口(C)相连，所述压力控制阀(3)的第一控制油口(G)通过所述第二油路(12)连接于所述第一油路(11)。
9.根据权利要求1-5中任一项所述的起重机的液压控制系统，其特征在于，所述定量泵(2)为齿轮泵。
10.一种起重机，其特征在于，所述起重机包括权利要求1-9中任一项所述的起重机的液压控制系统。
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