CN111677712B - 一种回转缓冲阀装置、减速机及其使用方法 - Google Patents

一种回转缓冲阀装置、减速机及其使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种回转缓冲阀装置、减速机及其使用方法，包括第一油路、第二油路、可调式单向节流阀、梭阀和单向节流阀，所述第一油路包括相连的第一双向平衡阀和第一缓冲式溢流阀；所述第二油路包括相连的第二双向平衡阀和第二缓冲式溢流阀；所述梭阀的两端分别与第一双向平衡阀和第二双向平衡阀的油口相连，且与所述可调式单向节流阀的油口相连；所述单向节流阀分别与所述第一双向平衡阀、第二双向平衡阀和梭阀的油口相连。本发明不仅使整个回转过程更加平稳，还减小了回转减速机在进行回转作业启停瞬间的回转冲击，减缓了晃动，提高了操作手感。

Description

一种回转缓冲阀装置、减速机及其使用方法
技术领域
本发明属于缓冲阀技术领域，具体涉及一种回转缓冲阀装置、减速机及其使用方法。
背景技术
随着工程机械行业的不断发展，随车起重机的性能也不断提高，如吊臂变长、起吊重量加大等。在不断发展的过程中，在实际市场应用过程中也存在一些问题，如吊机的操纵过程中，当用操纵手柄进行回转作业时，出现使用者用操作手柄进行回转动作时，在某一刻出现突然回转，造成回转不平稳及操作手感不适的问题，当吊机要停止回转动作时，回落手柄，吊机臂体直接停止，造成吊重(配重)左右晃动严重，回转性能差。原因是现有的随车起重机回转机构一般采用行星式减速机加液压马达配套普通平衡阀构成整个回转过程，当要进行回转过程时，液压泵将液压油输入平衡阀，平衡阀内部先导出一部分液压油将行星式回转减速机制动器打开，然后将液压油输入马达，马达带动齿轮传动，从而实现整个回转过程，要停止回转过程时，同理。
常规平衡阀只是将内部的两个交叉先导式平衡阀与一个梭阀组组合在一起。它们通常用于控制液压马达，因为负载力或惯性力在两个方向上都有超载的可能，还有一个弹簧加载的制动闸(例如：用于前进或后退驱动的液压马达，或用于顺时针与逆时针方向的快速定向驱动)。这个阀对于液压油进入马达或者从马达回油还是制动油流入回转减速机制动器都没有油压的缓冲，这也导致在液压油进入马达油腔或者从马达油腔回油还是制动器回油时，对液压油没有限制，反馈到回转减速机制动器就是瞬间开启或者关闭，从而导致输出端齿轮瞬间开始回转和瞬间停止回转，从而影响吊机在回转的启动和停止瞬间过程存在冲击大，不平稳的现象。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种回转缓冲阀装置、减速机及其使用方法，不仅使整个回转过程更加平稳，还减小了回转减速机在进行回转作业启停瞬间的回转冲击，减缓了晃动，提高了操作手感。
为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明提供了一种回转缓冲阀装置，包括：
第一油路，包括相连的第一双向平衡阀和第一缓冲式溢流阀；
第二油路，包括相连的第二双向平衡阀和第二缓冲式溢流阀；
可调式单向节流阀，用于与制动油路相连；
梭阀，其两端分别与第一双向平衡阀和第二双向平衡阀的油口相连，且与所述可调式单向节流阀的油口相连；
单向节流阀，分别与所述第一双向平衡阀、第二双向平衡阀和梭阀的油口相连。
可选地，所述第一缓冲式溢流阀和第二缓冲式溢流阀并联设置，且二者的导通方向相反。
可选地，所述第一双向平衡阀和第二双向平衡阀中其中一个为进油端，另一个为出油端。
可选地，所述第一双向平衡阀和第二双向平衡阀上与梭阀相连的一端分别与油泵相连。
第二方面，本发明提供了一种减速机，包括回转缓冲阀装置、马达和制动油路；
所述回转缓冲阀装置包括：
第一油路，包括相连的第一双向平衡阀和第一缓冲式溢流阀；
第二油路，包括相连的第二双向平衡阀和第二缓冲式溢流阀；
可调式单向节流阀；
梭阀，其两端分别与第一双向平衡阀和第二双向平衡阀的油口相连，且与所述可调式单向节流阀的油口相连；
单向节流阀，分别与所述第一双向平衡阀、第二双向平衡阀和梭阀的油口相连；
所述马达分别与所述第一缓冲式溢流阀和第二缓冲式溢流阀相连；
所述制动油路与所述可调式单向节流阀相连。
可选地，所述第一缓冲式溢流阀和第二缓冲式溢流阀并联设置，且二者的导通方向相反。
可选地，所述第一双向平衡阀和第二双向平衡阀上与梭阀相连的一端分别与油泵相连。
可选地，所述第一双向平衡阀和第二双向平衡阀中其中一个为进油端，另一个为出油端。
第三方面，本发明提供了一种第二方面中所述的减速机的使用方法，包括以下步骤：
将部分液压油经过第一双向平衡阀再到达第一缓冲溢流阀，此时液压油压若大于第一缓冲式溢流阀设定压力，则第一缓冲溢流阀开始作用，进行泄压，使压力稳定，然后将调压之后的液压油输入至马达的进油口；
将另一部分液压油经过梭阀，流经可调式单向节流阀，此时可调式单向节流阀不起作用，液压油从可调式单向节流阀的制动油口流出，打开与制动油路相连的转减速机制动器，马达开始带动联轴器转动，整个回转过程开始动作。
可选地，所述使用方法还包括：当回转过程停止时，一部分液压油从马达出油口返回至回转缓冲阀装置，此时马达由于惯性存在转动的趋势，马达回油口出现高压，第二缓冲溢流阀功能激活，使马达回油口压力减小，减小马达停止动作时的油压冲击，此后经过第二双向平衡阀，最后从出油口流出；另一部分液压油从减速机制动器流出，经过可调式单向节流阀，此时可调式单向节流阀功能激活，使制动器内液压油不能迅速返回，使制动器可以延时关闭。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明利用缓冲式溢流阀的溢流作用，对系统内的瞬间高压起到缓冲溢流的作用，将油泵输送的液压油到达回转缓冲阀装置的瞬间高压进行泄油泄压，维持回转液压系统的压力稳定，整个回转过程分为顺时针回转或者逆时针回转，因此在回转缓冲阀装置内放置两个缓冲式溢流阀分别对顺时针回转和逆时针回转进行控制，在制动回路加入可调式单向节流阀，实现制动器的快开启、慢关闭。当需要停止回转动作时，制动器可以慢慢闭合，制动力矩慢慢增加，回转速度逐渐减小，达到吊重可以精确到达目标点但不会左右晃动并提升操作手感的目的。本发明结构简单，适用于随车起重机的液压系统及使用工况，避免了在回转启动和停止时的回转冲击，优化了操作者的使用手感，提高回转性能。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
图1为本发明一种实施例的缓冲阀的结构示意图；
其中：
1-单向节流阀；2-可调式单向节流阀；3-第一缓冲式溢流阀；4-第二缓冲式溢流阀；5-第一双向平衡阀；6-第二双向平衡阀；7-梭阀。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
实施例1
如图1所示，本发明实施例中的回转缓冲阀装置，包括：
第一油路，包括相连的第一双向平衡阀5和第一缓冲式溢流阀3，所述第一缓冲式溢流阀3用于连接马达；
第二油路，包括相连的第二双向平衡阀6和第二缓冲式溢流阀4，所述第二缓冲式溢流阀4用于连接马达；所述第一缓冲式溢流阀3和第二缓冲式溢流阀4并联设置，且二者的导通方向相反；
可调单向节流阀2，用于与制动油路相连；
梭阀7，其两端分别与第一双向平衡阀5和第二双向平衡阀6的油口相连，且与所述可调单向节流阀2的油口相连；
单向节流阀1，分别与所述第一双向平衡阀5、第二双向平衡阀6和梭阀7的油口相连。
本发明实施例中的单向节流阀1的作用是保证左转和右转时的一致性，不因为阻尼大小不同而导致油压变化及缓冲效果不同。
本发明实施例中的可调单向节流阀2的作用是实现回转制动延时，为单向节流阀1的功能实现提供基础。所述可调单向节流阀2用于设置在液压阀制动油路中，减速机制动器为常闭式制动器，当开始回转动作时，油泵将液压油从V1、V2进入缓冲阀，制动油路F导出液压油直接进入制动器的油腔，推开碟簧压着的活塞，松开制动器，保证制动器的灵敏性。对应的缓冲式溢流阀的溢流，消除了启动瞬间的油压冲击，从C1、C2将稳定的液压油输入马达，马达开始运转，带动联轴器，实现整个回转减速机的回转过程。当要停止回转动作时，制动器油腔液压油开始排出，此时因为可调单向节流阀2的作用，液压油不能瞬间返回液压阀回油，而是在可调单向节流阀2的作用下，“缓慢”回油，这种“缓慢”只是相对而言，不能过慢，否则会导致制动器过慢闭死，进而导致回转减速机出现“锁不住”的现象发生。经过“缓慢”回油，制动器相对慢关闭，制动力矩因为碟簧力而“缓慢”增加，到最后制动，减小了吊重在回转即将停止时，缓慢减小回转速度，将吊重的惯性减小，从而缓解吊重的停止瞬间的冲击，使吊重可以相对平稳的落在目标点，而不会在目标点左右晃动严重。
本发明实施例中的第一缓冲式溢流阀3和第二缓冲式溢流阀4能够实现液压马达的油压不会有大的冲击，即在液压油到马达油腔之前，用第一缓冲式溢流阀3或第二缓冲式溢流阀4将过高的油压泄掉，保证进入马达的油压不会呈现过高，不会导致高压油瞬间进入马达，造成马达瞬间回转的情况出现，同理，当吊机停止回转瞬间，也就是马达停止转动的时候，操作手柄落回中位，液压阀内的换向阀打到中位位置，此时马达因为惯性，仍然存在转动的趋势，于是在马达的回油口产生瞬间的高压，也就是产生压力冲击，此时回油口的压力大于缓冲式溢流阀的设定压力，缓冲式溢流阀的溢流功能激活，使马达回油口的压力减小，减小马达停止回转动作时的油压冲击。本发明中之所以设置第一缓冲式溢流阀3和第二缓冲式溢流阀4，是因为整个回转动作可以左右回转。
缓冲溢流阀可以实现缓慢溢流的功能，可溢流45L的流量溢流压力设定为4-17.5MPa，过渡时间为0.5-1S，溢流压力根据实际工况在出厂时可调主要作用是消除压力冲击。在回转出现停止冲击工况时，机械式制动器延时1s关闭，在机械制动器关闭之前，对应的双向平衡阀先关闭，马达进出油路切断，实现油路制动，缓冲溢流阀开始4-17.5MPa的溢流，实现减小压力冲击。
实施例2
本发明实施例中提供了一种减速机，包括回转缓冲阀装置、马达和制动油路；
所述回转缓冲阀装置包括：
第一油路，包括相连的第一双向平衡阀5和第一缓冲式溢流阀3；
第二油路，包括相连的第二双向平衡阀6和第二缓冲式溢流阀4；
可调单向节流阀2；
梭阀7，其两端分别与第一双向平衡阀5和第二双向平衡阀6的油口相连，且与所述可调单向节流阀2的油口相连；
单向节流阀1，分别与所述第一双向平衡阀5、第二双向平衡阀6和梭阀7的油口相连；
所述马达分别与所述第一缓冲式溢流阀3和第二缓冲式溢流阀4相连；
所述制动油路与所述可调单向节流阀2相连。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述第一缓冲式溢流阀3和第二缓冲式溢流阀4并联设置，且二者的导通方向相反。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述第一双向平衡阀5和第二双向平衡阀6上与梭阀7相连的一端分别与油泵相连。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述第一双向平衡阀5和第二双向平衡阀6中其中一个为进油端，另一个为出油端。
下面以吊机逆时针回转为例，对本发明实施例中的减速机的工作原理进行详细说明。
在进行吊机的回转作业的启动瞬间，油泵将液压油从进油口V1送入回转缓冲阀装置，一部分液压油经过第一双向平衡阀5再到达第一缓冲溢流阀，此时液压油压若大于第一缓冲式溢流阀3设定压力，第一缓冲溢流阀开始作用，进行泄压，使压力稳定，然后将调压之后的液压油从马达进油口C1输出，保证进入马达油腔的油压不会产生大的冲击，另一部分液压油经过梭阀7，流经可调单向节流阀2，此时可调单向节流阀2不起作用，液压油从制动油口F流出打开回转减速机制动器，马达开始带动联轴器转动，整个回转过程开始动作。达到了两个目的：1)解决了回转减速机启动时压力冲击大造成的晃动大的问题；2)使制动器快速开启，不会因马达开始动作，制动器确没打开造成吊机无回转动作及保护回转减速机内部结构的目的。
当回转过程停止时，一部分液压油从马达出油口C2返回，此时马达由于惯性存在转动的趋势，马达回油口出现高压，也就是压力冲击，此时第二缓冲溢流阀功能激活，使马达回油口压力减小，减小马达停止动作时的油压冲击，此后经过第二双向平衡阀6，从出油口V2流出，另一部分液压油从回转减速机制动器流出，经过可调单向节流阀2，此时可调单向节流阀2功能激活，使制动器内液压油不能迅速返回，使制动器可以延时关闭，达到了两个目的：1)解决了停止回转动作时马达因惯性而造成的油压冲击，直接影响了回转减速机的机械冲击，2)使制动器可以延时关闭。
本发明主要解决了以下问题：提升了整个回转过程，使整个回转过程更加平稳；减小了回转减速机在进行回转作业启停瞬间的回转冲击，减缓了晃动，提高了操作手感。
实施例3
本发明实施例中提供了一种减速机的使用方法，包括以下步骤：
将部分液压油经过第一双向平衡阀5再到达第一缓冲溢流阀，此时液压油压若大于第一缓冲式溢流阀3设定压力，则第一缓冲溢流阀开始作用，进行泄压，使压力稳定，然后将调压之后的液压油从第一缓冲溢流阀输入至马达的进油口；
将另一部分液压油经过梭阀7，流经可调单向节流阀2，此时可调单向节流阀2不起作用，液压油从可调单向节流阀2的制动油口流出，打开与制动油路相连的转减速机制动器，马达开始带动联轴器转动，整个回转过程开始动作。
进一步地，所述使用方法还包括：当回转过程停止时，一部分液压油从马达出油口返回至回转缓冲阀装置，此时马达由于惯性存在转动的趋势，马达回油口出现高压，第二缓冲溢流阀功能激活，使马达回油口压力减小，减小马达停止动作时的油压冲击，此后经过第二双向平衡阀6，最后从出油口流出；另一部分液压油从减速机制动器流出，经过可调单向节流阀2，此时可调单向节流阀2功能激活，使制动器内液压油不能迅速返回，使制动器可以延时关闭。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种回转缓冲阀装置，其特征在于，包括：
第一油路，包括相连的第一双向平衡阀和第一缓冲式溢流阀；
第二油路，包括相连的第二双向平衡阀和第二缓冲式溢流阀；
可调式单向节流阀，用于与制动油路相连；
梭阀，其两端分别与第一双向平衡阀和第二双向平衡阀的油口相连，且与所述可调式单向节流阀的油口相连；
单向节流阀，分别与所述第一双向平衡阀、第二双向平衡阀和梭阀的油口相连。
2.根据权利要求1所述的一种回转缓冲阀装置，其特征在于：所述第一缓冲式溢流阀和第二缓冲式溢流阀并联设置，且二者的导通方向相反。
3.根据权利要求1所述的一种回转缓冲阀装置，其特征在于：所述第一双向平衡阀和第二双向平衡阀中其中一个为进油端，另一个为出油端。
4.根据权利要求1所述的一种回转缓冲阀装置，其特征在于：所述第一双向平衡阀和第二双向平衡阀上与梭阀相连的一端分别与油泵相连。
5.一种减速机，其特征在于：包括回转缓冲阀装置、马达和制动油路；
所述回转缓冲阀装置包括：
第一油路，包括相连的第一双向平衡阀和第一缓冲式溢流阀；
第二油路，包括相连的第二双向平衡阀和第二缓冲式溢流阀；
可调式单向节流阀；
梭阀，其两端分别与第一双向平衡阀和第二双向平衡阀的油口相连，且与所述可调式单向节流阀的油口相连；
单向节流阀，分别与所述第一双向平衡阀、第二双向平衡阀和梭阀的油口相连；
所述马达分别与所述第一缓冲式溢流阀和第二缓冲式溢流阀相连；
所述制动油路与所述可调式单向节流阀相连。
6.根据权利要求5所述的一种减速机，其特征在于，所述第一缓冲式溢流阀和第二缓冲式溢流阀并联设置，且二者的导通方向相反。
7.根据权利要求5所述的一种减速机，其特征在于，所述第一双向平衡阀和第二双向平衡阀上与梭阀相连的一端分别与油泵相连。
8.根据权利要求5所述的一种减速机，其特征在于，所述第一双向平衡阀和第二双向平衡阀中其中一个为进油端，另一个为出油端。
9.一种权利要求5-8中任一项所述的减速机的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
将部分液压油经过第一双向平衡阀再到达第一缓冲溢流阀，此时液压油压若大于第一缓冲式溢流阀设定压力，则第一缓冲溢流阀开始作用，进行泄压，使压力稳定，然后将调压之后的液压油输入至马达的进油口；
将另一部分液压油经过梭阀，流经可调式单向节流阀，此时可调式单向节流阀不起作用，液压油从可调式单向节 流阀的制动油口流出，打开与制动油路相连的减速机制动器，马达开始带动联轴器转动，整个回转过程开始动作。
10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于，还包括：当回转过程停止时，一部分液压油从马达出油口返回至回转缓冲阀装置，此时马达由于惯性存在转动的趋势，马达回油口出现高压，第二缓冲溢流阀功能激活，使马达回油口压力减小，减小马达停止动作时的油压冲击，此后经过第二双向平衡阀，最后从出油口流出；另一部分液压油从减速机制动器流出，经过可调式单向节流阀，此时可调式单向节流阀功能激活，使制动器内液压油不能迅速返回，使制动器可以延时关闭。
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