CN110127524A - 一种应急控制系统及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种应急控制系统及起重机，包括应急动力模块和应急控制模块；应急控制模块中包括主系统控制油路、辅助系统控制油路、支腿系统控制油路、回转系统控制油路、先导系统控制油路；应急动力模块包括动力装置、应急主泵、应急先导泵和第一换向阀、第二换向阀；所述动力装置分别与应急主泵和应急先导泵连接；应急动力模块和应急控制模块之间通过可拆卸的第一连接件、第二连接件相连；应急主泵经过第一换向阀、第一连接件后，在应急控制模块中分别连接主系统控制油路、辅助系统控制油路、支腿系统控制油路、回转系统控制油路；应急先导泵经过第二换向阀、第二连接件后，在应急控制模块中与先导系统控制油路相连接。

Description

一种应急控制系统及起重机

技术领域

本发明属于工程机械技术领域，特别涉及一种应急控制系统及起重机。

背景技术

对于单发动机的汽车起重机或全地面起重机，当发动机或变速箱出现故障不能工作时，则起重机失去动力源，各动作不能再进行操控，当起重机伸臂伸出较长、吊载重物处在工作位置时，如果环境发生变化，如风速加大，则起重机处在危险状态，甚至会引起倾翻，造成严重损失，故需要一种起重机应急撤回装置，以便能使起重机的伸臂、变幅、回转、卷扬、副臂等主要子系统返回到安全状态，为能够进行牵引车牵引，需要进行支腿回收，为满足上路轴荷法规要求，同时还要进行配重油路控制，实现配重卸载，该应急控制装置通常对操控时间要求不高，但要求能够方便快速安装集成。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种应急控制系统及起重机。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种应急控制系统，其特征在于，包括应急动力模块和应急控制模块；

所述应急控制模块中包括主系统控制油路、辅助系统控制油路、支腿系统控制油路、回转系统控制油路、先导系统控制油路；

所述应急动力模块包括动力装置、应急主泵、应急先导泵和第一换向阀、第二换向阀；所述动力装置分别与应急主泵和应急先导泵连接，为应急主泵、应急先导泵提供动力；

所述应急动力模块和应急控制模块之间通过可拆卸的第一连接件、第二连接件相连；

所述应急主泵出口与第一换向阀相连接，应急先导泵出口与第二换向阀相连接；所述第一换向阀、第二换向阀的出油口与应急主泵、应急先导泵的吸油口相连接，且通过第三连接件与油箱连通；

所述应急主泵经过第一换向阀、第一连接件后，在应急控制模块中分别连接主系统控制油路、辅助系统控制油路、支腿系统控制油路、回转系统控制油路；

所述应急先导泵经过第二换向阀、第二连接件后，在应急控制模块中与先导系统控制油路相连接。

作为优选方案，所述应急控制模块中还包括第一压力表、泄压回路、应急主回路溢流阀、第二压力表、应急先导回路溢流阀；

所述应急主泵经过第一换向阀、第一连接件后，在应急控制模块中还分别连接第一压力表、泄压回路、应急主回路溢流阀；所述泄压回路、应急主回路溢流阀的回油口与油箱连通；

所述应急先导泵经过第二换向阀、第二连接件后，在应急控制模块中还分别与第二压力表、应急先导回路溢流阀相连接，所述应急先导回路溢流阀回油口与油箱连通。

进一步的，所述泄压回路包括第二阻尼、第一阻尼，应急主泵油路经过第二阻尼、第一阻尼后连接油箱。

进一步的，所述主系统控制油路出口与主系统相连；所述主系统控制油路包括第一单向阀、第一球阀；主系统包括主泵系统及主阀，所述主阀包括电控开关阀及卸荷阀；

应急主泵油路经过第一单向阀及第一球阀后通往主泵系统出口油路，即通往主阀P口；

所述主阀为负载敏感阀，P油路及LS油路之间设置电控开关阀，电控开关阀常态下为关闭状态；电控开关阀入口同时与主阀P口及卸荷阀入口相连，电控开关阀出口与LS油路相连，LS油路连接到卸荷阀弹簧端。

进一步的，所述辅助系统控制油路出口与辅助系统相连；所述辅助系统控制油路包括第二单向阀、第二球阀；所述辅助系统包括辅助泵系统及辅助控制阀；

应急主泵油路经过第二单向阀及第二球阀后通往辅助泵系统出口回路，即通往辅助控制阀。

进一步的，所述支腿系统控制油路出口与支腿系统相连；所述支腿系统控制油路包括第三单向阀及第三球阀；所述支腿系统包括支腿泵系统及支腿控制阀；

应急主泵油路经过第三单向阀及第三球阀后通往支腿泵系统出口回路，即通往支腿控制阀。

进一步的，所述回转系统控制油路出口与闭式回转系统相连；所述回转系统控制油路包括回转换向阀和第五球阀、第六球阀；所述闭式回转系统包括回转双向变量泵和回转马达；

所述回转换向阀的其中一个出口通过第五球阀及第四连接件与回转马达的其中一端以及回转双向变量泵的其中一端连接，其中另一出口通过第六球阀及第五连接件与回转马达的另一端以及回转双向变量泵的另一端连接；

更为优选的，所述的应急控制系统，还包括第七球阀、第八球阀，在所述第五连接件与回转双向变量泵之间设置有第七球阀，在所述第四连接件与回转双向变量泵之间设置有第八球阀。

进一步的，所述先导系统控制油路出口与先导系统相连；所述先导系统控制油路包括第四单向阀、第四球阀；所述先导系统包括先导泵系统和先导控制阀；

应急先导泵油路经过第四单向阀及第四球阀后与先导泵系统的出油口相连，即通往先导控制阀。

进一步的，所述动力装置为电动机或柴油机。

所述第一连接件、第二连接件、第三连接件、第四连接件、第五连接件为快速接头或固定软管。

所述第一换向阀、第二换向阀采用电控换向阀、手动换向阀或手动球阀中的一种或几种。

所述回转换向阀采用电控回转换向阀。

另一方面，本发明还提供一种起重机，包括上述的应急控制系统。

有益效果：本发明提供的应急控制系统及起重机，具有以下优点：（1）该控制系统可在起重机发动机或变速箱出现故障时，主功能及辅助功能等不能动作的情况下，借助于该应急控制系统，实现起重机从工作位置回撤到初始安全状态，同时完成支腿回缩及配重卸载，实现起重机上路，从而可被牵引车牵引；

（2）该应急控制系统可实现起重机所有动作(主功能、辅助功能、支腿功能、回转功能等动作，如伸缩主臂及副臂回位、负载落回地面、变幅回位、回转到安全位置、支腿回收，配重卸载等)的单独动作控制以及复合动作控制；

（3）应急主泵及应急先导泵独立供油，不会相互干扰，同时应急动力模块和应急控制模块模块化设计，应急控制模块集成到起重机，方便连接；

（4）应急控制模块中设定泄压回路，当不再进行应急操控后，实现泄压，保证安全，采用起重机油箱系统进行油液循环，保证散热要求。

附图说明

图1为实施例的应急控制系统结构示意图；

图中：电动机1、应急主泵2、应急先导泵3、第一电控换向阀4-1、第二电控换向阀4-2、第一快换接头5-1、第二快换接头5-2、第三快换接头5-3、第四快换接头5-4、第五快换接头5-5、第一过滤器6-1、第二过滤器6-2、应急先导回路溢流阀7-1、应急主回路溢流阀7-2、电控回转换向阀8、第一阻尼9-1、第二阻尼9-2、第一单向阀10-1、第二单向阀10-2、第三单向阀10-3、第四单向阀10-4；第一球阀11-1、第二球阀11-2、第三球阀11-3、第四球阀11-4、第五球阀11-5、第六球阀11-6、第七球阀11-7、第八球阀11-8、第一压力表12-1、第二压力表12-2、油箱13、电控开关阀14、卸荷阀15、回转双向变量泵16、回转马达17。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

一种应急控制系统，其特征在于，包括应急动力模块和应急控制模块；

所述应急控制模块中包括主系统控制油路、辅助系统控制油路、支腿系统控制油路、回转系统控制油路、先导系统控制油路；

所述应急动力模块包括动力装置、应急主泵、应急先导泵和第一换向阀、第二换向阀；所述动力装置分别与应急主泵和应急先导泵连接，为应急主泵、应急先导泵提供动力；

所述应急动力模块和应急控制模块之间通过可拆卸的第一连接件、第二连接件相连；

所述应急主泵出口与第一换向阀相连接，应急先导泵出口与第二换向阀相连接；所述第一换向阀、第二换向阀的出油口与应急主泵、应急先导泵的吸油口相连接，且通过第三连接件与油箱连通；

所述应急主泵经过第一换向阀、第一连接件后，在应急控制模块中通过第一过滤器后分别连接主系统控制油路、辅助系统控制油路、支腿系统控制油路、回转系统控制油路；

所述应急先导泵经过第二换向阀、第二连接件后，在应急控制模块中通过第二过滤器后与先导系统控制油路相连接。

作为优选方案，所述应急控制模块中还包括第一压力表、泄压回路、应急主回路溢流阀、第二压力表、应急先导回路溢流阀；

所述应急主泵经过第一换向阀、第一连接件后，在应急控制模块中还分别连接第一压力表、泄压回路、应急主回路溢流阀；所述泄压回路、应急主回路溢流阀的回油口与油箱连通；

所述应急先导泵经过第二换向阀、第二连接件后，在应急控制模块中还分别与第二压力表、应急先导回路溢流阀相连接，所述应急先导回路溢流阀回油口与油箱连通。

本申请应急动力模块中的换向阀采用电控换向阀，也可用手动换向阀或手动球阀来实现，对于应急控制模块所分回路，可也分出更多或更少回路进行执行元件控制；动力装置采用电动机实现，同时可以采用柴油机形式作为动力源，同时对于油路中的溢流阀、换向阀等可以用电控形式，也可以用液控形式；模块之间连接可以采用快速接头连接，亦可以采用固定软管连接；对于泄压回路，本申请采用阻尼形式，理论上也可采用球阀或开关阀形式，凡采用等同替换或等效变换形成的应急控制系统，均落在本发明要求的保护范围内。

实施例1

在一些实施例中，如图1所示，一种应急控制系统，包括电动机1、应急主泵2、应急先导泵3、电控换向阀4、快换接头、过滤器、溢流阀7、电控回转换向阀8、阻尼、单向阀、球阀、压力表、油箱13、电控开关阀14、卸荷阀15、回转双向变量泵16、回转马达17；同时与主系统、先导系统、支腿系统、闭式回转系统、辅助系统相连接。

一种应急控制系统，包括应急动力模块、应急控制模块，应急动力模块和应急控制模块分别模块设计，应急动力模块和应急控制模块通过第一快速接头5-1和第二快速接头5-2相连，应急控制模块常态下固定在起重机底盘，且设置固定连接管路，方便连接，球阀11-1至11-6常态下为关闭状态；

应急主泵2向起重机主系统（主副卷扬升降、变幅起落、伸臂伸缩、副臂变幅）以及闭式回转系统、支腿系统、辅助系统（配重挂接、副臂辅助等）供能，应急先导泵3向先导系统供能，应急主泵2与应急先导泵3相互独立。

应急主泵2及应急先导泵3进油口通过第三快换接头5-3与油箱13相连接，应急主泵及应急先导泵常态下通过第一电控换向阀4-1、第二电控换向阀4-2与油箱相连接，以使主泵稳定启动，电控换向阀根据时间自动切换工作位，防止误用，提高安全性；

应急主泵2通过第一电控换向阀4-1后，在应急控制模块内分成四路，该四路分别与主系统、辅助系统、支腿系统、闭式回转系统相连，借助于应急主回路溢流阀7-2实现工作压力设定，并可根据第一压力表12-1的值进行调定；

应急先导泵通过应急控制模块的第四单向阀10-4、第四球阀11-4，连接到起重机先导系统，实现对起重机先导控制阀供油，借助于应急先导回路溢流阀7-1进行工作压力设定，并可根据第二压力表12-2值进行调定；

在一些实施例中，如图1所示，应急动力模块包括电动机1、应急主泵2、应急先导泵3及第一电控换向阀4-1和第二电控换向阀4-2，电动机1与应急主泵2、应急先导泵3连接，为应急主泵2、应急先导泵3提供动力；

应急主泵2及应急先导泵3吸油口通过第三快换接头5-3与油箱13相连接，应急主泵2出口与第一电控换向阀4-1相连接，应急先导泵3出口与第二电控换向阀4-2相连接；第一电控换向阀4-1和第二电控换向阀4-2出油口与应急主泵2和应急先导泵3的吸油口相连接，同时第一电控换向阀4-1出油口通过第一快换接头5-1与应急控制模块的第一过滤器6-1相连接，第二电控换向阀4-2出油口通过第二快换接头5-2与应急控制模块的第二过滤器6-2相连接；对于应急主油路A，通过第一过滤器6-1后，分流四个油路C、D、E、F，同时与应急主回路溢流阀7-2连接；

所述主系统控制油路出口与主系统相连；所述主系统控制油路包括第一单向阀10-1、第一球阀11-1；所述主系统包括主泵系统及主阀，所述主阀包括电控开关阀14及卸荷阀15；从应急主油路A分出的C油路经过第一单向阀10-1及第一球阀11-1后通往起重机主系统出口油路，即通往主阀P口，然后从主阀连接各主功能回路；所述主阀为负载敏感阀，P油路及LS油路之间设置电控开关阀14，常态下为关闭状态，电控开关阀14入口同时与主阀P口及卸荷阀15入口相连，电控开关阀出口与LS口油路相连，该LS油路连接到卸荷阀弹簧端。主阀设置有电控开关阀14，连接主阀入口压力P及LS压力，仅主功能工作下电控开关阀14为关闭状态，当需进行辅助功能动作或支腿动作或回转动作时，为使油液不从卸荷阀15卸荷，电控开关阀14得电，可实现其他功能的单独动作或复合动作，也可实现与主功能动作的复合。

所述辅助系统控制油路出口与辅助系统相连；所述辅助系统控制油路包括第二单向阀10-2、第二球阀11-2；所述辅助系统包括辅助泵系统及辅助控制阀；从应急主油路A分出的D油路经过第二单向阀10-2及第二球阀11-2后通往辅助泵系统出口回路，即通往辅助控制阀。

所述支腿系统控制油路出口与支腿系统相连；所述支腿系统控制油路包括第三单向阀10-3及第三球阀11-3；所述支腿系统控制油路包括第三单向阀及第三球阀；从应急主油路A分出的E油路经过第三单向阀10-3及第三球阀11-3后通往支腿泵系统出口回路，即通往支腿控制阀。

所述回转系统控制油路出口与闭式回转系统相连；所述回转系统控制油路包括电控回转换向阀8和第五球阀11-5、第六球阀11-6；所述闭式回转系统包括回转双向变量泵16和回转马达17；从应急主油路A分出的F油路经过回转电控换向阀8及第五球阀11-5、第六球阀11-6以及第四快换接头5-4、第五快换接头5-5后分别连接回转马达17两端，同时在连接点到回转双向变量泵16之间分别设置了第七球阀11-7、第八球阀11-8；

所述泄压回路包括第二阻尼9-2、第一阻尼9-1，从A油路分出的F油路同时经过第二阻尼9-2、第一阻尼9-1后连接油箱13。

所述先导系统控制油路出口与先导系统相连；所述先导系统控制油路包括第四单向阀10-4、第四球阀11-4；所述先导系统包括先导泵系统和先导控制阀；对于应急先导泵油路B，通过第二过滤器6-2后分别与第四单向阀10-4、先导回路溢流阀7-1、第二压力表12-2相连接，同时经过第四球阀11-4后与先导泵系统的出油口相连，即通往先导控制阀。

本实施例的具体工作方式：

常态下球阀11-1至11-6为关闭状态，当需要用到应急模式时，全部开启。

当需要进行主功能（主卷扬、副卷扬、变幅、主臂、副臂）操作时，启动应急动力模块电动机1，第一电控换向阀4-1和第二电控换向阀4-2此时作用在常态位（右位），以保护应急主泵2及应急先导泵3启动，达到设定时间后，电控换向阀自动切换到工作位(左位)，应急主泵2液压油经过第一快换接头5-1、第一过滤器6-1、第一单向阀10-1、第一球阀11-1后，连通到主阀，应急先导泵3液压油通过第二电控换向阀4-2、第二快换接头5-2、第二过滤器6-2、第四单向阀10-4、第四球阀11-4后，连通先导泵系统出口油路，通往先导控制阀，先导压力油连通主阀先导，当操控主功能手柄时，实现主功能动作，在该状态下，主阀中的电控开关阀14右位工作。

进一步，当需要辅助功能（平衡重挂接、副臂辅助、转台锁止等）或支腿控制时，此时应把电控开关阀14得电，左位工作，进入主阀压力油同时作用到卸荷阀15两端，卸荷阀15不再能实现卸荷作用，应急主泵2液压油方可通往辅助控制阀或支腿控制阀，实现辅助功能或支腿缩回动作，如果电控开关阀14不得电，则应急主泵2液压油将以卸荷阀15设定压力通往油箱，流量直接卸荷，不能实现辅助功能或支腿缩回功能。

进一步，当需要进行闭式回转系统动作时，一方面保持电控开关阀14得电，使应急主泵流量不卸荷，同时根据需要确定电控回转换向阀8左位或右位动作，实现闭式回转系统的左/右回转，为防止液压油驱动回转双向变量泵16，使其按回转马达17方式运转，损坏变量泵及轴端元件，需要使球阀11-7至11-8关闭，使应急主泵液压油不再通往回转双向变量泵16。

在应急控制模块中，设置有泄压回路，连接油箱13，本实施例中，所述泄压回路采用设定第一阻尼9-1和第二阻尼9-2，在应急模式工作状态下，可以实现建压，同时对部分压力波动进行过滤，当不再进行应急功能操作时，可以实现泄压，保证操作安全。

另一方面，本发明还提供一种起重机，包括上述的应急控制系统。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语 “左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种应急控制系统，其特征在于，包括应急动力模块和应急控制模块；

所述应急控制模块中包括主系统控制油路、辅助系统控制油路、支腿系统控制油路、回转系统控制油路、先导系统控制油路；

所述应急动力模块包括动力装置、应急主泵、应急先导泵和第一换向阀、第二换向阀；所述动力装置分别与应急主泵和应急先导泵连接，为应急主泵、应急先导泵提供动力；

所述应急动力模块和应急控制模块之间通过可拆卸的第一连接件、第二连接件相连；

所述应急主泵出口与第一换向阀相连接，应急先导泵出口与第二换向阀相连接；所述第一换向阀、第二换向阀的出油口与应急主泵、应急先导泵的吸油口相连接，且通过第三连接件与油箱连通；

所述应急主泵经过第一换向阀、第一连接件后，在应急控制模块中分别连接主系统控制油路、辅助系统控制油路、支腿系统控制油路、回转系统控制油路；

所述应急先导泵经过第二换向阀、第二连接件后，在应急控制模块中与先导系统控制油路相连接。

2.根据权利要求1所述的应急控制系统，其特征在于：所述应急控制模块中还包括第一压力表、泄压回路、应急主回路溢流阀、第二压力表、应急先导回路溢流阀；

所述应急主泵经过第一换向阀、第一连接件后，在应急控制模块中还分别连接第一压力表、泄压回路、应急主回路溢流阀；所述泄压回路、应急主回路溢流阀的回油口与油箱连通；

所述应急先导泵经过第二换向阀、第二连接件后，在应急控制模块中还分别与第二压力表、应急先导回路溢流阀相连接，所述应急先导回路溢流阀回油口与油箱连通。

3.根据权利要求2所述的应急控制系统，其特征在于：所述泄压回路包括第二阻尼、第一阻尼，应急主泵油路经过第二阻尼、第一阻尼后连接油箱。

4.根据权利要求1所述的应急控制系统，其特征在于：所述主系统控制油路出口与主系统相连；所述主系统控制油路包括第一单向阀、第一球阀；所述主系统包括主泵系统及主阀，所述主阀包括电控开关阀及卸荷阀；

应急主泵油路经过第一单向阀及第一球阀后通往主泵系统出口油路，即通往主阀P口；

所述主阀为负载敏感阀，P油路及LS油路之间设置电控开关阀，电控开关阀常态下为关闭状态；电控开关阀入口同时与主阀P口及卸荷阀入口相连，电控开关阀出口与LS油路相连，LS油路连接到卸荷阀弹簧端。

5.根据权利要求1所述的应急控制系统，其特征在于：所述辅助系统控制油路出口与辅助系统相连；所述辅助系统控制油路包括第二单向阀、第二球阀；所述辅助系统包括辅助泵系统及辅助控制阀；

应急主泵油路经过第二单向阀及第二球阀后通往辅助泵系统出口回路，即通往辅助控制阀。

6.根据权利要求1所述的应急控制系统，其特征在于：所述支腿系统控制油路出口与支腿系统相连；所述支腿系统控制油路包括第三单向阀及第三球阀；所述支腿系统包括支腿泵系统及支腿控制阀；

应急主泵油路经过第三单向阀及第三球阀后通往支腿泵系统出口回路，即通往支腿控制阀。

7.根据权利要求1所述的应急控制系统，其特征在于：所述回转系统控制油路出口与闭式回转系统相连；所述回转系统控制油路包括回转换向阀和第五球阀、第六球阀；所述闭式回转系统包括回转双向变量泵和回转马达；

所述回转换向阀的其中一个出口通过第五球阀及第四连接件与回转马达的其中一端以及回转双向变量泵的其中一端连接，其中另一出口通过第六球阀及第五连接件与回转马达的另一端以及回转双向变量泵的另一端连接。

8.根据权利要求7所述的应急控制系统，其特征在于：还包括第七球阀、第八球阀，在所述第五连接件与回转双向变量泵之间设置有第七球阀，在所述第四连接件与回转双向变量泵之间设置有第八球阀。

9.根据权利要求1所述的应急控制系统，其特征在于：所述先导系统控制油路出口与先导系统相连；所述先导系统控制油路包括第四单向阀、第四球阀；所述先导系统包括先导泵系统和先导控制阀；

应急先导泵油路经过第四单向阀及第四球阀后与先导泵系统的出油口相连，即通往先导控制阀。

10.一种起重机，其特征在于：包括权利要求1-9任一项所述的应急控制系统。