CN110482408A - 一种抓斗式履带起重机的电液自动控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抓斗式履带起重机的电液自动控制装置，包括柱塞泵组、先导齿轮泵、控制主卷扬离合器的电磁阀组、控制主卷扬钳盘刹车制动器的钳盘比例减压阀组和控制主卷扬减速机制动器的液控换向阀和主卷扬升降控制部分以及控制模块。抓斗起重机主卷扬的自动提升和下放功能满足起重机在抓斗工况的自动化控制，该过程完全不需要人为操作，减轻了工作人员的劳动强度。同时，当起重机主卷扬需要长时间工作时，操作人员只需要观察起重机的工作状态，不需要上车操作，该抓斗起重机能较长时间的高效工作，并且减少了人为错误操作，降低了安全事故的概率。

Description

一种抓斗式履带起重机的电液自动控制装置

技术领域

本发明属于工程机械的抓斗起重机主卷扬自动提升及下放液压、电气控制系统，具体说是涉及一种抓斗式履带起重机的电液自动控制装置。

背景技术

抓斗起重机在工作过程中，主卷扬的起升、下放动作均需要工作人员反复地通过人工操作来完成，存在工作时间长，强度大的问题。因此急需设计一种能够有效减轻工作人员劳动强度的具有主卷扬自动提升及下放功能的装置。

发明内容

为解决上述问题，提供一种抓斗式履带起重机的电液自动控制装置。

本发明的目的是以下述方式实现的：

一种抓斗式履带起重机的电液自动控制装置，包括柱塞泵组1、先导齿轮泵2、控制主卷扬离合器的电磁阀组4、控制主卷扬钳盘刹车制动器的钳盘比例减压阀组15和控制主卷扬减速机制动器的液控换向阀5和主卷扬升降控制部分以及控制模块；所述先导齿轮泵2的吸油口与油箱连接，先导齿轮泵2出油口经管路过滤器3连接电磁阀组4的进油口，所述电磁阀组4的出口P1与主卷扬离合器16的进口相连，电磁阀组4的出口P0分别与钳盘比例减压阀组15、液控换向阀5连接，钳盘比例减压阀组15的出口与主卷扬钳盘刹车制动器17相连，液控换向阀5的出口A1与主卷扬减速机制动器18连接，所述主卷升降控制部分包括主卷马达7、多路阀组9、先导比例减压阀组12、电磁换向阀Ⅰ13和电磁换向阀Ⅱ14；所述柱塞泵组1的吸油口与油箱10相连，出油口连接多路阀组9的进油口P；多路阀组的左位出油口通过补油阀6连接主卷马达7的进油口A，多路阀组的右位出油口通过平衡阀组8连接主卷马达7的进油口B，电磁换向阀Ⅰ13的进口与电磁阀组4的出口相连，电磁换向阀Ⅰ13的出油口与先导比例减压阀组12的进口相连；先导比例减压阀组12 的左、右位出口分别通过梭阀11与多路阀组9的先导油口相连，在先导比例减压阀组12的左位出口与梭阀11之间连接有电磁换向阀Ⅱ14；梭阀输出先导油口高压侧液压油与液控换向阀5的先导油口a1相连；

所述控制模块包括控制器、与控制器的信号输入端相连的压力传感器组以及检测主卷扬速度的测速传感器，与控制器的信号输出端相连的电磁阀组4、电磁换向阀Ⅰ13、电磁换向阀Ⅱ14。

所述的多路阀组9的中位出油口T、补油阀6的回油口通过回油过滤器与油箱相连，主卷马达7的回油口、电磁阀组4的回油口T 、钳盘比例减压阀组15回油口、液控换向阀5回油口、电磁换向阀Ⅰ13的回油口、先导比例减压阀组12回油口和电磁换向阀Ⅱ14的回油口均与油箱相连。

所述的压力传感器组包括设置在平衡阀KA口的压力传感器I、电磁阀组P1口的压力传感器II和钳盘比例减压阀组A口的压力传感器III。

所述的柱塞泵组1由并联设置的两台柱塞泵组成。

所述的多路阀组9由并联设置的两个多路阀组成。本发明的有益效果：1、本发明的主卷扬自动提升及下放过程可在无需人工操作的前提下实现循环过程，通过电气程序控制液压系统自动完成动作，大大提高工作效率，降低人员工作强度。

2、本发明的液压系统采用双泵提供系统所需流量，通过多路阀组实现双泵合流，满足主卷马达的高速转动，实现主卷扬的快速上升和快速下降。

3、抓斗起重机主卷扬的自动提升和下放功能满足起重机在抓斗工况的自动化控制，该过程完全不需要人为操作，减轻了工作人员的劳动强度。同时，当起重机主卷扬需要长时间工作时，操作人员只需要观察起重机的工作状态，不需要上车操作，该抓斗起重机能较长时间的高效工作，并且减少了人为错误操作，降低了安全事故的概率。

附图说明

图1是本发明的液压原理图。

图2是本发明自动提升和下放工作状态时的控制流程图。

图3是本发明中快放卷扬装置的主视图。

图4是本发明中快放卷扬装置的侧视图。

其中1 柱塞泵组，2先导齿轮泵，3管路过滤器，4电磁阀组，5液控换向阀，6补油阀，7主卷马达，8平衡阀组，9多路阀组，10油箱，11梭阀，12先导比例减压阀组，13. 电磁换向阀Ⅰ，14电磁换向阀Ⅱ，15钳盘比例减压阀组、16主卷扬离合器，17主卷扬钳盘刹车制动器，18主卷扬减速机制动器，19压绳器，20挡油装置，21刹车盘，22卷筒。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

一种抓斗式履带起重机的电液自动控制装置，包括柱塞泵组1、先导齿轮泵2、控制主卷扬离合器的电磁阀组4、控制主卷扬钳盘刹车制动器的钳盘比例减压阀组15和控制主卷扬减速机制动器的液控换向阀5和主卷扬升降控制部分以及控制模块；控制模块包括控制器、与控制器的信号输入端相连的压力传感器组以及检测主卷扬速度的测速传感器，与控制器的信号输出端相连的电磁阀组4、电磁换向阀Ⅰ13、电磁换向阀Ⅱ14。

压力传感器组包括设置在平衡阀KA口的压力传感器I、电磁阀组P1口的压力传感器II和钳盘比例减压阀组A口的压力传感器III。

如图1所示，所述柱塞泵组1的吸油口与油箱10相连，出油口连接多路阀组9的进油口P口；多路阀组的左位出油口通过补油阀6连接主卷马达7的进油口A，多路阀组的右位出油口通过平衡阀组8连接主卷马达7的进油口B，多路阀组9的中位出油口T、补油阀6的回油口通过回油过滤器与油箱相连，主卷马达7的回油口与油箱相连；所述先导齿轮泵2的吸油口与油箱连接，先导齿轮泵2出油口经管路过滤器3连接电磁阀组4的进油口，电磁阀组4的回油口T与油箱相连，电磁阀组4的出口P1口与主卷扬离合器16的进口相连，电磁阀组4的出口P0口分别与钳盘比例减压阀组15、液控换向阀5、电磁换向阀Ⅰ13的进口相连，钳盘比例减压阀组15的出口与主卷扬钳盘刹车制动器17相连，钳盘比例减压阀组15、液控换向阀5、电磁换向阀Ⅰ13的回油口与油箱相连；电磁换向阀Ⅰ13的出油口与先导比例减压阀组12 的进口相连；先导比例减压阀组12 的左、右位出口分别通过梭阀11相应油口与多路阀组9的先导油口相连，在先导比例减压阀组12 的左位出口与梭阀11之间连接有电磁换向阀Ⅱ14；先导比例减压阀组12、电磁换向阀Ⅱ14的回油口与油箱相连；梭阀输出先导油口高压侧液压油与液控换向阀5的先导油口a1相连，液控换向阀5的出口A1与主卷扬减速机制动器18连接。

本发明中所述柱塞泵组1是由并联设置的两台柱塞泵组成；所述多路阀组9是由并联设置的两个多路阀组成。

先导比例减压阀组12控制多路阀组9进而实现马达正转反转控制主卷扬起升下落；通过电磁阀组4、钳盘比例减压阀组15、先导比例减压阀组12控制卷扬离合器与钳盘刹车制动器，其电气控制为抓斗位于孔口时进入自动模式，深度清零抓斗自动下落当压力传感器检测到平衡阀KA口到达设定压力时可以认为抓斗已触底，此时自动测量深度即卷扬上有一个测深齿盘，主卷扬转动时带动齿盘转动，速度传感器发射脉冲信号记录卷扬转动过程中经过测深齿盘经过齿的个数，经控制器计算出速度与深度，之后将抓斗提升，当检测到达到设定预设高度时钳盘刹车，当检测电磁阀组P1口压力传感器显示刹车压力达到设定压力时认为已刹车完成，打开离合器，当检测到钳盘比例减压阀组A口压力传感器显示离合器压力达到设定压力时认为离合器已打开，此时打开钳盘使抓斗自由下落，当到达设定深度时钳盘刹车，测速传感器检测卷扬速度为零时钳盘打开，离合器闭合，提升至卸土高度，之后进入下一个循环。

在整个自由落体及刹车过程中，因钢丝绳速度高、卷筒转动惯量大，存在油脂甩到刹车盘上以及乱绳的情况，造成制动力下降刹车打滑以及钢丝绳损坏，在现有的快放卷扬装置上设置盘式制动器，增加挡油装置和压绳器，盘式制动器设置在卷筒侧壁上，起到刹车的作用，压绳器设置在机架上压钢丝绳，防止乱绳，挡油装置为防止钢丝绳上的黄油甩到液压装置上，其为一个铁板，安装在机架上。本申请中的快放卷扬装置带盘式制动器、挡油装置、压绳器装置。如图3，盘式制动器可有效对卷筒进行制动，挡油装置可防止油脂落到制动盘上，降低制动力，延长刹车片使用寿命；压绳器装置可防止卷筒乱绳、跳绳，减少钢丝绳损坏。

本发明的工作原理如下：

参见图1、2所示，当发动机启动时，带动柱塞泵组1转动，柱塞泵组吸油口从液压油箱10吸油，液压油经柱塞泵组高压油口P流出，进入多路阀9，同时带动先导齿轮泵转动2，齿轮泵吸油口从液压油箱10吸油，经齿轮泵出油口进入电磁阀组4。

当抓斗起重机进入自动提升和下放工作状态下，首先，电磁阀组4的电磁铁Y1及电磁换向阀Ⅰ13的电磁铁Y3得电。当进行提升动作时，先导比例减压阀组12右侧得电，给一定的电流，此时，先导齿轮泵2出油口经电磁阀组4、电磁换向阀Ⅰ13、先导比例减压阀组12作用到多路阀9先导油口（多路阀下侧先导口），此时多路阀换向，柱塞泵组1的高压油经多路阀9合流作用到平衡阀组8；同时，先导比例减压阀组12高压侧液压油经梭阀11进入液控换向阀的先导口，液控换向阀5换向，电磁阀组4的出油口P0经液控换向阀5作用到主卷减速机制动器，将减速机制动器打开，此时，主卷扬收绳，抓斗进行提升工况。电磁换向阀Ⅱ14是提升过程起安全限位作用，作为安全保护阀使用。

当抓斗起重机进入下放工况时，首先，电磁阀组4的电磁铁Y1及电磁换向阀Ⅰ13的电磁铁Y3得电，先导比例减压阀组12左侧得电，给一定的电流，此时，先到齿轮泵2出油口经电磁阀组4、电磁换向阀Ⅰ13、先导比例减压阀组12，作用到多路阀9先导油口（多路阀上侧先导口），此时多路阀换向，柱塞泵组1高压油经多路阀合流作用主卷马达阀7的A侧，同时，先导比例减压阀组12高压侧液压油经梭阀11进入液控换向阀5的先导口，液控换向阀换向，电磁阀组4的出油口P1经液控换向阀作用到主卷减速机制动器，将减速机制动器打开，马达带动卷扬放绳，抓斗进行下放工况。当抓斗下放到一定高度时，此时电磁换向阀Ⅰ13的电磁铁Y3及先导比例减压阀组12失电，主卷下放停止，此时，钳盘比例减压阀得到一定电流，钳盘比例减压阀将压力油作用到钳盘刹车上，钳盘抱死，然后电磁阀组4的电磁铁Y2得电，将卷扬离合器打开，之后钳盘打开，使主卷卷筒处于自由下放状态，当抓斗自由下落到设定深度时此，钳盘抱死，离合器闭合，抓斗提升至卸土高度，完成一个工作循环。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种抓斗式履带起重机的电液自动控制装置，其特征在于：包括柱塞泵组（1）、先导齿轮泵（2）、控制主卷扬离合器的电磁阀组（4）、控制主卷扬钳盘刹车制动器的钳盘比例减压阀组（15）和控制主卷扬减速机制动器的液控换向阀（5）和主卷扬升降控制部分以及控制模块；所述先导齿轮泵（2）的吸油口与油箱连接，先导齿轮泵（2）出油口经管路过滤器（3）连接电磁阀组（4）的进油口，所述电磁阀组（4）的出口（P1）与主卷扬离合器（16）的进口相连，电磁阀组（4）的出口（P0）分别与钳盘比例减压阀组（15）、液控换向阀（5）连接，钳盘比例减压阀组15的出口与主卷扬钳盘刹车制动器（17）相连，液控换向阀（5）的出口（A1）与主卷扬减速机制动器（18）连接，所述主卷升降控制部分包括主卷马达（7）、多路阀组（9）、先导比例减压阀组（12）、电磁换向阀Ⅰ（13）和电磁换向阀Ⅱ（14）；所述柱塞泵组（1）的吸油口与油箱（10）相连，出油口连接多路阀组（9）的进油口（P）；多路阀组的左位出油口通过补油阀（6）连接主卷马达（7）的进油口（A），多路阀组的右位出油口通过平衡阀组（8）连接主卷马达（7）的进油口（B），电磁换向阀Ⅰ（13）的进口与电磁阀组（4）的出口相连，电磁换向阀Ⅰ（13）的出油口与先导比例减压阀组（12）的进口相连；先导比例减压阀组（12） 的左、右位出口分别通过梭阀（11）与多路阀组（9）的先导油口相连，在先导比例减压阀组（12）的左位出口与梭阀（11）之间连接有电磁换向阀Ⅱ（14）；梭阀输出先导油口高压侧液压油与液控换向阀（5）的先导油口（a1）相连；

所述控制模块包括控制器、与控制器的信号输入端相连的压力传感器组以及检测主卷扬速度的测速传感器，与控制器的信号输出端相连的电磁阀组（4）、电磁换向阀Ⅰ（13）、电磁换向阀Ⅱ（14）。

2.如权利要求1所述的抓斗式履带起重机的电液自动控制装置，其特征在于：所述的多路阀组（9）的中位出油口（T）、补油阀（6）的回油口通过回油过滤器与油箱相连，主卷马达（7）的回油口、电磁阀组（4）的回油口（T） 、钳盘比例减压阀组（15）回油口、液控换向阀（5）回油口、电磁换向阀Ⅰ（13）的回油口、先导比例减压阀组（12）回油口和电磁换向阀Ⅱ（14）的回油口均与油箱相连。

3.如权利要求1所述的抓斗式履带起重机的电液自动控制装置，其特征在于：所述的压力传感器组包括设置在平衡阀KA口的压力传感器、电磁阀组P1口的压力传感器和钳盘比例减压阀组A口的压力传感器。

4.如权利要求1所述的抓斗式履带起重机的电液自动控制装置，其特征在于：所述的柱塞泵组（1）由并联设置的两台柱塞泵组成。

5.如权利要求1所述的抓斗式履带起重机的电液自动控制装置，其特征在于：所述的多路阀组（9）由并联设置的两个多路阀组成。