CN112726724A - 一种适用于吊管挖掘机的回转锁紧液压控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种适用于吊管挖掘机的回转锁紧液压控制系统，包括锁紧机构、回转支承、控制器和液压回路；所述锁紧机构包括锁紧油缸和锁紧件，锁紧油缸的活塞杆传动连接锁紧件，使得活塞杆的伸长能够带动锁紧件卡接至回转支承的齿槽内；液压回路包括主油路和先导油路，主油路上设有主泵和换向阀，主泵经换向阀向锁紧油缸供油；先导油路上设有先导泵和双联比例电磁阀，双联比例电磁阀的比例控制端连接控制器，主进油口连接先导泵，工作油口连接换向阀的换向控制口。本发明的液压控制系统在吊管机施工过程中处于斜坡位置时，能够对回转支承进行锁紧限制，保障吊管机施工安全。

Description

一种适用于吊管挖掘机的回转锁紧液压控制系统

技术领域

本发明涉及工程机械设计制造技术领域，特别是一种适用于吊管挖掘机的回转锁紧液压控制系统。

背景技术

回转支承作为一种能够承受综合载荷的大型轴承，可以同时承受较大的轴向、径向负荷和倾覆力矩，是吊管挖掘机的关键部件。

在吊管机施工过程中，特别是处于斜坡位置时，由于所吊物体及上车重量大，可能导致主阀中位阀芯出现液压油泄漏的情况，无法锁住吊管机的回转，出现控制失效，严重的甚至会导致施工安全事故。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于吊管挖掘机的回转锁紧液压控制系统，能够在主阀控制回转失效时对回转支承进行锁紧限制，保障吊管机施工安全。

本发明采用的技术方案为：一种回转锁紧液压控制系统，包括锁紧机构、回转支承、控制器和液压回路；所述锁紧机构包括锁紧油缸和锁紧件，锁紧油缸的活塞杆传动连接锁紧件，使得活塞杆的伸长能够带动锁紧件卡接至回转支承的齿槽内；

液压回路包括主油路和先导油路，主油路上设有主泵和换向阀，主泵经换向阀向锁紧油缸供油；先导油路上设有先导泵和双联比例电磁阀，双联比例电磁阀的比例控制端连接控制器，主进油口连接先导泵，工作油口连接换向阀的换向控制口。

可选的，本发明回转锁紧液压控制系统还包括回转马达，主油路上还连接有马达换向阀，先导油路上还连接有和第二双联比例电磁阀；主泵经马达换向阀向回转马达供油，第二双联比例电磁阀的比例控制端连接控制器，主进油口连接先导泵，工作油口连接马达换向阀的换向控制口。

以上方案中，通过控制调节第二双联比例电磁阀的控制电信号值来控制第二双联比例电磁阀，进而控制马达换向阀执行回转动作的快慢，可实现限制回转支承与锁紧件轴向的相对位置，避免因回转动作太快或太慢导致锁紧件端部无法插入回转支承外齿槽内。

可选的，所述锁紧机构还包括固定设置的导向块，导向块中设有供锁紧件穿过的导向孔，导向孔轴向位于锁紧油缸活塞杆的伸缩路径所在的直线上。进而使得锁紧件的移动更加平稳，能够更加准确的卡入回转支承齿轮间隙中。

可选的，所述导向块上设有位置传感器，位置传感器检测回转支承的外齿位置信号，位置传感器信号输出端连接控制器。

可选的，控制器根据外齿位置信号控制双联比例电磁阀的工作，使得锁紧油缸的活塞杆在回转支承外齿槽与锁紧件轴向相对时伸出。

可选的，回转锁紧液压控制系统还包括显示器，显示器的输入端连接控制器；控制器将接收到的外齿位置信号通过显示器输出；

控制器响应于外部输入的锁紧控制指令，控制双联比例电磁阀的工作，使得锁紧油缸的活塞杆带动锁紧件朝回转支承伸出。

以上方案中，位置传感器可采用现有技术，显示器可采用显示屏，或者吊管机已有显示设备。位置传感器用于检测回转支承上外齿的实时位置，发送给控制器，控制器可根据该位置信号判断齿槽是否对准锁紧件轴向，以在合适的齿槽位置时控制锁紧油缸带动锁紧件伸出，卡住回转支承。或者，控制器在接收到位置信号后，将该位置信号通过显示屏显示给工作人员，由工作人员判断回转支承位置，进而发出锁紧控制指令，由控制器执行该指令，通过双联比例电磁阀-换向阀控制锁紧油缸动作，带动锁紧件伸出卡住回转支承。

可选的，所述导向块上设有位移传感器，位移传感器检测锁紧件的位移信号，位移传感器的信号输出端连接控制器。

可选的，控制器根据锁紧件位移信号控制双联比例电磁阀的工作，使得锁紧油缸在锁紧件位移距离达到预设值时停止动作。

可选的，本发明回转锁紧液压控制系统还包括报警器，报警器的控制端连接控制器；

控制器响应于外部输入的停止指令，控制双联比例电磁阀的工作，使得锁紧油缸停止动作。

以上方案中，位移传感器可采用现有技术，报警器可采用吊管机已有报警灯等报警设备。位移传感器实时检测锁紧件伸出的位移长度，当达到预设长度时，控制器根据该位移信号，通过双联比例电磁阀-换向阀控制锁紧油缸停止动作，或者，控制器在锁紧件位移值达到预设值时，通过输出报警通知工作人员，由工作人员向控制器发出停止指令，控制锁紧油缸停止动作，能够避免锁紧件端部与回转支承之间碰撞导致结构受损。

可选的，锁紧油缸与换向阀之间设有液压锁。吊管机在斜坡工作时，上车车重及所吊物体重量过大，液压锁能够防止该因素导致的锁紧油缸9或者换向阀6内泄，保证液压控制系统结构更加安全。

有益效果

本发明通过设置锁紧件，由锁紧油缸带动与回转支承外齿槽卡接，能够实现对回转支承的限位，避免主阀控制失效时回转动作无法锁紧而导致一系列问题或事故。

同时，本发明在控制锁紧油缸时，通过先导油路采用双联比例电磁阀控制换向阀的工作，通过控制器调节电流值，改变双联比例电磁阀的先导压力，能够控制锁紧油缸的动作快慢，可实现锁紧位置更加准确，配合传感器的设置，本发明能够避免锁紧件与回转支承之间的碰撞损伤。

附图说明

图1所示为本发明回转锁紧液压控制系统的原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例进一步描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

参考图1所示，本发明适用于吊管挖掘机的回转锁紧液压控制系统，包括锁紧机构、回转支承12、控制器13和液压回路；所述锁紧机构包括锁紧油缸9和锁紧件，锁紧油缸的活塞杆传动连接锁紧件，使得活塞杆的伸长能够带动锁紧件卡接至回转支承12的齿槽内；

液压回路包括主油路和先导油路，主油路上设有主泵1和换向阀6，主泵经换向阀向锁紧油缸9供油；先导油路上设有先导泵2和双联比例电磁阀5，双联比例电磁阀5的比例控制端连接控制器13，主进油口A连接先导泵2，工作油口B、C连接换向阀6的换向控制口X1、X2。

各换向阀和双联比例电磁阀的回油口分别接入回油通路，与主油路和先导油路形成液压回路，不予赘述。

实施例

如图1所示，本实施例还包括以下设计。

回转锁紧液压控制系统还包括回转马达14，主油路上还连接有马达换向阀3，先导油路上还连接有和第二双联比例电磁阀4；主泵1经马达换向阀3向回转马达14供油，第二双联比例电磁阀4的比例控制端连接控制器13，主进油口A连接先导泵，工作油口连接马达换向阀的换向控制口。

控制器通过控制调节第二双联比例电磁阀的控制电信号值来控制第二双联比例电磁阀，进而控制马达换向阀执行回转动作的快慢，可实现限制回转支承与锁紧件轴向的相对位置，避免因回转动作太快或太慢导致锁紧件端部无法插入回转支承外齿槽内。

锁紧机构还包括固定设置的导向块，导向块中设有供锁紧件穿过的导向孔，导向孔轴向位于锁紧油缸活塞杆的伸缩路径所在的直线上。导向块中导向孔的设置能够使得锁紧件的移动更加平稳，并更加准确的卡入回转支承齿轮间隙中。

为了实现锁紧件与回转支承在锁紧时的相对位置更加准确，并避免硬性碰撞导致结构损伤，本实施例中，导向块上还设有位置传感器11和位移传感器10。

位置传感器用于检测回转支承的外齿位置信号，信号输出端连接控制器。位置传感器可采用现有反射式光电传感器或距离传感器，如图1所示，位置传感器在导向孔上下对称位置分别设置一个，两个位置传感器之间的距离等于回转支承两个外齿之间的直线距离。当上下两个传感器同时接收到反射信号时，代表此时两个位置传感器对准了回转支承上一个外齿槽的两侧外齿，此时为锁紧件与回转支承卡接的最佳位置。

控制器可根据位置传感器检测的外齿位置信号控制双联比例电磁阀的工作，使得锁紧油缸的活塞杆在回转支承外齿槽与锁紧件轴向相对时伸出，实现自动控制。

非自动控制的模式下，回转锁紧液压控制系统还包括显示器，显示器的输入端连接控制器；显示器可采用显示屏，或者吊管机已有显示设备；控制器将接收到的外齿位置信号通过显示器输出，如通过显示屏显示给工作人员，由工作人员判断回转支承位置，进而发出锁紧控制指令，由控制器执行该指令：控制器响应于外部输入的锁紧控制指令，控制双联比例电磁阀的工作，使得锁紧油缸的活塞杆带动锁紧件朝回转支承伸出。

位移传感器10用于检测锁紧件的位移信号，位移传感器的信号输出端连接控制器。位移传感器可采用现有技术，其实时检测锁紧件伸出的位移长度，当达到预设长度时，控制器可通过控制双联比例电磁阀的工作，使得锁紧油缸在锁紧件位移距离达到预设值时停止动作。由此可实现控制器对锁紧动作停止的自动控制。

非自动控制模式下，回转锁紧液压控制系统还可设置报警器，报警器的控制端连接控制器；报警器可采用吊管机已有报警灯等报警设备。控制器在锁紧件位移值达到预设值时，通过输出报警通知工作人员，由工作人员向控制器发出停止指令，控制器响应于外部输入的停止指令，控制双联比例电磁阀的工作，使得锁紧油缸停止动作，从而避免锁紧件端部与回转支承之间碰撞导致结构受损。

此外，图1的实施例中，锁紧油缸9与换向阀6之间设有液压锁8。吊管机在斜坡工作时，上车车重及所吊物体重量过大，液压锁能够防止该因素导致的锁紧油缸9或者换向阀6内泄，保证液压控制系统结构更加安全。

换向阀与锁紧油缸分别设置于吊管机的下车和上车部位，经中央回转体7连接。

以上实施例，通过设置锁紧件，由锁紧油缸带动与回转支承外齿槽卡接，能够实现对回转支承的限位，避免主阀控制失效时回转动作无法锁紧而导致一系列问题或事故。在控制锁紧油缸时，通过先导油路采用双联比例电磁阀控制换向阀的工作，通过控制器调节电流值，改变双联比例电磁阀的先导压力，能够控制锁紧油缸的动作快慢，可实现锁紧位置更加准确，配合传感器的设置，本发明能够有效避免锁紧件与回转支承之间的碰撞损伤。

以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (10)

1.一种回转锁紧液压控制系统，其特征是，包括锁紧机构、回转支承、控制器和液压回路；所述锁紧机构包括锁紧油缸和锁紧件，锁紧油缸的活塞杆传动连接锁紧件，使得活塞杆的伸长能够带动锁紧件卡接至回转支承的齿槽内；

液压回路包括主油路和先导油路，主油路上设有主泵和换向阀，主泵经换向阀向锁紧油缸供油；先导油路上设有先导泵和双联比例电磁阀，双联比例电磁阀的比例控制端连接控制器，主进油口连接先导泵，工作油口连接换向阀的换向控制口。

2.根据权利要求1所述的回转锁紧液压控制系统，其特征是，还包括回转马达，主油路上还连接有马达换向阀，先导油路上还连接有和第二双联比例电磁阀；主泵经马达换向阀向回转马达供油，第二双联比例电磁阀的比例控制端连接控制器，主进油口连接先导泵，工作油口连接马达换向阀的换向控制口。

3.根据权利要求1所述的回转锁紧液压控制系统，其特征是，所述锁紧机构还包括固定设置的导向块，导向块中设有供锁紧件穿过的导向孔，导向孔轴向位于锁紧油缸活塞杆的伸缩路径所在的直线上。

4.根据权利要求3所述的回转锁紧液压控制系统，其特征是，所述导向块上设有位置传感器，位置传感器检测回转支承的外齿位置信号，位置传感器信号输出端连接控制器。

5.根据权利要求4所述的回转锁紧液压控制系统，其特征是，控制器根据外齿位置信号控制双联比例电磁阀的工作，使得锁紧油缸的活塞杆在回转支承外齿槽与锁紧件轴向相对时伸出。

6.根据权利要求4所述的回转锁紧液压控制系统，其特征是，还包括显示器，显示器的输入端连接控制器；控制器将接收到的外齿位置信号通过显示器输出；

控制器响应于外部输入的锁紧控制指令，控制双联比例电磁阀的工作，使得锁紧油缸的活塞杆带动锁紧件朝回转支承伸出。

7.根据权利要求3所述的回转锁紧液压控制系统，其特征是，所述导向块上设有位移传感器，位移传感器检测锁紧件的位移信号，位移传感器的信号输出端连接控制器。

8.根据权利要求7所述的回转锁紧液压控制系统，其特征是，控制器根据锁紧件位移信号控制双联比例电磁阀的工作，使得锁紧油缸在锁紧件位移距离达到预设值时停止动作。

9.根据权利要求7所述的回转锁紧液压控制系统，其特征是，还包括报警器，报警器的控制端连接控制器；

控制器响应于外部输入的停止指令，控制双联比例电磁阀的工作，使得锁紧油缸停止动作。

10.根据权利要求1所述的回转锁紧液压控制系统，其特征是，锁紧油缸与换向阀之间设有液压锁。

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