CN113896121A - 起重机插销式伸缩系统和起重机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种起重机插销式伸缩系统和起重机，其中伸缩系统包括供油源、第一液压缸换向机构第二液压缸和调节组件，第一液压缸用于驱动起重机的伸缩臂伸出或缩回，换向机构连接于供油源和第一液压缸之间并被配置为切换供油源和第一液压缸之间的连接油路，第二液压缸包括第二缸体和第二活塞，第二活塞的两端分别设有能够从第二缸体中伸出的第一杆部和第二杆部，第二液压缸用于驱动缸臂销驱动机构运动，缸臂销驱动机构用于驱动起重机上的缸销和臂销运动，调节组件设置于第一液压缸和第二液压缸之间并被配置为调节第一液压缸和第二液压缸之间的连通关系，以通过第一液压缸中的液体压力驱动第二液压缸的第一杆部和第二杆部伸出或缩回。

Description

起重机插销式伸缩系统和起重机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种起重机插销式伸缩系统和起重机。

背景技术

目前，在工程机械领域内，单缸插销伸缩系统的基本形式是，采用一个独立的供油系统通过设置于伸缩油缸内部的活动芯管给缸头体供油，利用缸头体内置油缸拔下缸销和臂销，弹簧复位，并利用伸缩油缸的小腔压力打开平衡阀实现伸缩油缸回缩。

其中，缸头是位于伸缩油缸缸筒的某一位置，用于控制伸缩油缸和伸臂之间、伸臂和伸臂之间实现连接和分离的装置，主要包含燕尾槽、缸销、驱动油缸等。臂销用于臂与臂之间的连接。臂销孔是吊臂上的孔，用于连接某一节臂的臂销。缸销用于伸缩油缸与除了基本臂以外的其它各节臂尾部的连接。

单缸插销式起重机自动伸缩系统通过伸缩油缸与臂销、缸销的组合动作实现吊臂伸缩功能，具体实现方式为：插臂销时，臂销依靠复位弹簧插入臂销孔，将相邻两节吊臂锁在一起；拔缸销时，缸销脱离吊臂上的缸销孔，伸缩油缸和吊臂脱离，可以实现空缸伸缩；插缸销时，缸销插入吊臂上的缸销孔，将伸缩油缸和吊臂锁在一起，可以实现带臂伸缩。

吊臂伸流程：

向前找臂位：拔缸销→找臂位→找到臂位插缸销→拔臂销→油缸带臂伸→(提前减速并释放臂销)插臂销

向后找臂位:拔缸销→缩缸找臂位→找到臂位插缸销→拔臂销→油缸带臂伸→(提前减速并释放臂销)插臂销

吊臂缩流程：

缩非当前臂：拔缸销→找臂位→插缸销→拔臂销→缩臂→插臂销缩当前臂：拔臂销→缩臂→插臂销

如图1所示，为相关技术中起重机单缸插销式伸缩系统的液压原理图。其中，变量泵31输出的高压油液经过三位四通的电比例换向阀32和平衡阀33的控制，输入至伸缩油缸34的有杆腔或无杆腔，进而控制伸缩油缸的缩回和伸出。定量泵43输出的压力油经两位四通的电磁换向阀44控制，通过设置于伸缩油缸34的内部的芯管35到达两位三通的电磁换向阀36，高压油液经电磁换向阀36的控制，输出至缸销油缸39或臂销油缸38，两液压缸克服复位弹簧40的阻力，推动缸销驱动机构41或臂销驱动机构42，实现拔缸销和拔臂销。

当电比例换向阀32的电磁线圈Y1a通电时，电比例换向阀32处于左位，变量泵31的高压油液经电比例换向阀32的节流阀口，到达平衡阀33的进口，该压力油成两路，其中一路进入伸缩油缸34的有杆腔，另外一路压力油作为控制油液驱动平衡阀33的阀芯动作，平衡阀33连通伸缩油缸34的无杆腔和电比例换向阀32之间的油路。此时，伸缩油缸34的有杆腔进油，无杆腔回油，油缸缩回。

当电比例换向阀32的电磁线圈Y1b通电时，电比例换向阀32处于右位，伸缩油缸34的无杆腔进油，有杆腔回油，油缸伸出。

实现吊臂拔缸销和拔臂销动作的压力油由定量泵43提供。定量泵43和伸缩油缸34之间设有电磁换向阀44、溢流阀45、蓄能器46、溢流阀47和溢流阀48。当电磁换向阀44和电磁换向阀36的电磁线圈均没有通电时，缸销油缸39和臂销油缸38在复位弹簧40的作用下缩回，缸销和臂销均处于伸出状态。当电磁换向阀44的电磁线圈通电时，定量泵43输出的高压油液经过伸缩油缸34内的芯管35至电磁换向阀36的进口，此时，若电磁换向阀36未通电，压力油将进入臂销油缸38，臂销油缸38驱动臂销驱动机构42，实现拔臂销动作；如果电磁换向阀36通电，高压油液将进入缸销油缸39，缸销油缸39驱动缸销驱动机构41，完成拔缸销动作。在伸臂内的电磁换向阀36不能换向的情况下，可以通过快换接头37外接油源，实现应急拔缸销。

相关技术中的上述方案至少具有以下缺点：

(1)该单缸插销伸缩系统采用行业通用技术路线，功率损失大，燃油消耗高：①缸臂销机构需要一个单独的供油系统，经过伸缩油缸内的活动芯管来驱动；油缸伸缩时保证活动芯管流量的同时又要保证系统压力，系统持续高压带来能量损耗。②为避免“芯管建压时伸缩油缸外窜”的系统固有缺陷，需要通过增加背压阀产生背压来避免该缺陷，进一步增加功率损失。

(2)“有芯管”的单缸插销伸缩系统成本高，轻量化难以进一步提升：①伸缩油缸带有活动芯管，结构复杂，加工精度要求较高，造成伸缩油缸成本高。②缸臂销驱动系统零部件选型范围小，缸臂销切换阀需要采用昂贵的零泄漏电磁球阀，导致所选零部件价格高。③缸臂销驱动系统需要独立的供油阀，尤其是大吨位产品的供油阀总成，原理复杂并且全部采用进口件。

(3)该单缸插销伸缩系统难以在小吨位产品上推广应用：小吨位产品受臂尾宽度的限制，缸头体不能扩大，导致活塞杆也无法扩大，故活动芯管难以布置。

需要说明的是，公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明实施例提供一种起重机插销式伸缩系统和起重机，可以简化伸缩系统的结构，并且有利于降低系统油耗。

根据本发明的一个方面，提供一种起重机插销式伸缩系统，包括：

供油源；

第一液压缸，用于驱动起重机的伸缩臂伸出或缩回；

换向机构，连接于供油源和第一液压缸之间，被配置为切换供油源和第一液压缸之间的连接油路；

第二液压缸，包括第二缸体和第二活塞，第二活塞的两端分别设有能够从第二缸体中伸出的第一杆部和第二杆部，第二液压缸用于驱动缸臂销驱动机构运动，缸臂销驱动机构用于驱动起重机上用于连接第一液压缸和伸缩臂的缸销以及用于连接起重机上两节伸缩臂的臂销运动；和

调节组件，设置于第一液压缸和第二液压缸之间且位于第一液压缸和第二液压缸的外部，调节组件被配置为调节第一液压缸和第二液压缸之间的连通关系，以通过第一液压缸中的液体压力驱动第二液压缸的第一杆部和第二杆部伸出或缩回。

在一些实施例中，调节组件包括第一单向阀、第一换向阀和第二换向阀，第一单向阀的进口与第一液压缸的有杆腔连通，第一单向阀的出口分别与第一换向阀和第二换向阀连通，第一换向阀与第二缸体的第一杆部所在腔室连通，第二换向阀与第二缸体的第二杆部所在腔室连通。

在一些实施例中，调节组件还包括液控的第三换向阀，第三换向阀的第一工作油口和第二工作油口分别与第一换向阀和第二缸体的第一杆部所在腔室连通，第三换向阀的第三工作油口与第一单向阀的出口连通，第三换向阀的第一控制油口与第一单向阀的出口连通，第三换向阀的第二控制油口与第一换向阀连通。

在一些实施例中，起重机插销式伸缩系统还包括蓄能器，蓄能器连接于第一单向阀的出口与第三换向阀的连通油路上。

在一些实施例中，调节组件还包括第二单向阀和第三单向阀，第二单向阀的出口第一液压缸的有杆腔连通，第二单向阀的进口与连接点a连通，连接点a分别与第一换向阀和第二换向阀，第三单向阀的进口与连接点a连通，第三单向阀的出口与第一液压缸的无杆腔连通。

在一些实施例中，起重机插销式伸缩系统还包括截止阀和快换接头，截止阀和快换接头串联连接于第二换向阀和第二缸体的第二杆部所在腔室。

在一些实施例中，起重机插销式伸缩系统还包括第一溢流阀、第二溢流阀和开关阀，第一溢流阀和第二溢流阀并联连接于第一液压缸的有杆腔和供油源之间，开关阀连接于第一液压缸的有杆腔和第一溢流阀之间，第一溢流阀的开启压力小于第二溢流阀的开启压力。

在一些实施例中，起重机插销式伸缩系统还包括先导油源、第一先导控制阀和第二先导控制阀，换向机构包括第四换向阀，第一先导控制阀连接于先导油源和第四换向阀的第一控制端之间，第二先导控制阀连接于先导油源和第四换向阀的第二控制端之间。

在一些实施例中，起重机插销式伸缩系统还包括平衡阀和第三先导控制阀，平衡阀设置于供油源与第一液压缸之间，第三先导控制阀连接于先导油源和平衡阀的控制端之间。

根据本发明的另一个方面，提供一种起重机，包括上述的起重机插销式伸缩系统。

基于上述技术方案，本发明实施例中在第一液压缸和第二液压缸之间设有调节组件，而且调节组件位于第一液压缸和第二液压缸的外部，因此相比于相关技术中的方案来说取消了在第一液压缸内部设置活动芯管的结构，可以大大简化伸缩系统的结构，降低加工难度；而且，第二液压缸的动作通过第一液压缸中的液体压力来驱动，因此不需要为第二液压缸设置专门的供油系统，有效降低伸缩系统的功率损失；第二液压缸采用双出活塞杆结构，可以进一步简化结构布置，节省伸缩系统的占用空间。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为相关技术中起重机单缸插销式伸缩系统的液压原理图。

图2为本发明起重机插销式伸缩系统一个实施例的液压原理图。

图中：

1、供油源；2、液压泵；3、第一先导控制阀；4、第二先导控制阀；5、第四换向阀；6、第三先导控制阀；7、平衡阀；8、第一液压缸；9、蓄能器；10、第二单向阀；11、第一单向阀；12、第三单向阀；13、第一换向阀；14、第二换向阀；15、第三换向阀；16、截止阀；17、快换接头；18、第二液压缸；19、弹簧；20、缸销驱动机构；21、臂销驱动机构；22、开关阀；23、第一溢流阀；24、第二溢流阀；

31、变量泵；32、电比例换向阀；33、平衡阀；34、伸缩油缸；35、芯管；36、电磁换向阀；37、快换接头；38、臂销油缸；39、缸销油缸；40、复位弹簧；41、缸销驱动机构；42、臂销驱动机构；43、定量泵；44、电磁换向阀；45、溢流阀；46、蓄能器；47、溢流阀；48、溢流阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对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的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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保护范围的限制。

如图2所示，在本发明提供的起重机插销式伸缩系统的一些实施例中，该伸缩系统包括供油源1、第一液压缸8、换向机构、第二液压缸18和调节组件，第一液压缸8用于驱动起重机的伸缩臂伸出或缩回，换向机构连接于供油源1和第一液压缸8之间，换向机构被配置为切换供油源1和第一液压缸8之间的连接油路，第二液压缸18包括第二缸体和第二活塞，第二活塞的两端分别设有能够从第二缸体中伸出的第一杆部和第二杆部，第二液压缸18用于驱动缸臂销驱动机构运动，缸臂销驱动机构用于驱动起重机上用于连接第一液压缸8和伸缩臂的缸销以及用于连接起重机上两节伸缩臂的臂销运动，调节组件设置于第一液压缸8和第二液压缸18之间且位于第一液压缸8和第二液压缸18的外部，调节组件被配置为调节第一液压缸8和第二液压缸18之间的连通关系，以通过第一液压缸8中的液体压力驱动第二液压缸18的第一杆部和第二杆部伸出或缩回。

在本发明实施例中，在第一液压缸8和第二液压缸18之间设有调节组件，而且调节组件位于第一液压缸8和第二液压缸18的外部，因此相比于相关技术中的方案来说取消了在第一液压缸8内部设置芯管的结构，可以大大简化伸缩系统的结构，降低加工难度；而且，第二液压缸18的动作通过第一液压缸8中的液体压力来驱动，因此不需要为第二液压缸18设置专门的供油系统，有效降低伸缩系统的功率损失；第二液压缸18采用双出活塞杆结构，可以进一步简化结构布置，节省伸缩系统的占用空间。

第二液压缸18采用双出的活塞杆结构，还可以在常态时使两腔贯通，利用其中一个腔作为回油油箱，实现缸臂销的快速复位，下文将会详细介绍。

第一液压缸8包括第一缸体和第一活塞杆，第一活塞杆设置于第一缸体内，且第一活塞杆的一端能够从第一缸体中伸出，第一活塞杆将第一缸体的内部空间分为有杆腔和无杆腔。第一活塞杆保持不动，第一缸体相对于第一活塞杆伸出或缩回。

第二液压缸18中的第二活塞设置于第二缸体内，第二活塞将第二缸体的内部空间分为第一腔室和第二腔室，第一杆部设置于第一腔室中，第一杆部的一端与第二活塞连接，另一端能够从第二缸体的第一端伸出第一腔室；第二杆部设置于第二腔室中，第二杆部的一端与第二活塞连接，另一端能够从第二缸体的第二端伸出第二腔室。

在一些实施例中，调节组件包括第一单向阀11、第一换向阀13和第二换向阀14，第一单向阀11的进口与第一液压缸8的有杆腔连通，第一单向阀11的出口分别与第一换向阀13和第二换向阀14连通，第一换向阀13与第二缸体的第一杆部所在腔室连通，第二换向阀14与第二缸体的第二杆部所在腔室连通。

第一换向阀13可以采用两位三通电磁换向阀，比如，第一换向阀13包括第一工作位和第二工作位，每个工作位包括三个工作油口，在第一工作位时，第一油口与第二油口连通，第三油口为封堵状态；在第二工作位时，第一油口位封堵状态，第三油口与第二油口连通。第二换向阀14也可以采用两位三通电磁换向阀，具体结构可以与第一换向阀13相同，这里不再详述。

在其他实施例中，第一换向阀13和第二换向阀14也可以替换为三位四通阀等。

通过设置第一换向阀13和第二换向阀14，可以将第一液压缸8的有杆腔的液压油送入第一杆部所在的第一腔室或者第二杆部所在的第二腔室，并实现油路之间的切换，从而实现拔缸销和拔臂销之间的切换。

在一些实施例中，调节组件还包括液控的第三换向阀15，第三换向阀15的第一工作油口与第一换向阀13连通，第三换向阀15的第二工作油口与第二缸体的第一杆部所在腔室连通，第三换向阀15的第三工作油口与第一单向阀11的出口连通，第三换向阀15的第一控制油口与第一单向阀11的出口连通，第三换向阀15的第二控制油口与第一换向阀13连通。通过设置第三换向阀15，可以控制第一换向阀13和第二液压缸18之间的连通或断开。

第三换向阀15采用液控的阀结构，这样可以通过第一液压缸8和第二液压缸18之间的压力差自动控制第三换向阀15的开闭，实现动态的压力平衡。

在一些实施例中，伸缩系统还包括蓄能器9，蓄能器9连接于第一单向阀11的出口与第三换向阀15的连通油路上。

在一些实施例中，调节组件还包括第二单向阀10和第三单向阀12，第二单向阀10的出口第一液压缸8的有杆腔连通，第二单向阀10的进口与连接点a连通，连接点a分别与第一换向阀13和第二换向阀14，第三单向阀12的进口与连接点a连通，第三单向阀12的出口与第一液压缸8的无杆腔连通。

在一些实施例中，伸缩系统还包括截止阀16和快换接头17，截止阀16和快换接头17串联连接于第二换向阀14和第二缸体的第二杆部所在腔室。

在一些实施例中，伸缩系统还包括第一溢流阀23、第二溢流阀24和开关阀22，第一溢流阀23和第二溢流阀24并联连接于第一液压缸8的有杆腔和供油源1之间，开关阀22连接于第一液压缸8的有杆腔和第一溢流阀23之间，第一溢流阀23的开启压力小于第二溢流阀24的开启压力。

在一些实施例中，伸缩系统还包括先导油源、第一先导控制阀3和第二先导控制阀4，换向机构包括第四换向阀5，第一先导控制阀3连接于先导油源和第四换向阀5的第一控制端之间，第二先导控制阀4连接于先导油源和第四换向阀5的第二控制端之间。

在一些实施例中，伸缩系统还包括平衡阀7和第三先导控制阀6，平衡阀7设置于供油源1与第一液压缸8之间，第三先导控制阀6连接于先导油源和平衡阀7的控制端之间。

下面基于附图2对本发明起重机插销式伸缩系统一个实施例的液压原理和工作过程进行说明：

如图2所示，变量液压泵2的进口与供油源1(比如油箱)连通，液压泵2的出口与第四换向阀5连通，第四换向阀5采用二位四通电比例换向阀，第四换向阀5的第一工作油口与液压泵2的出口连通，第四换向阀5的第二工作油口与油箱连通，第四换向阀5的第三工作油口与第一液压缸8的无杆腔连通，第四换向阀5的第四工作油口与第一液压缸8的有杆腔连通。第一液压缸8的第一活塞杆内部设有与无杆腔连通的第一油道和与有杆腔连通的第二油道，第一活塞杆的伸出端端面上设有与第一油道连通的第一油口和与第二油道连通的第二油口，第四换向阀5的第三工作油口与第一油口连通，第四换向阀5的第四工作油口与第二油口连通。

第四换向阀5的第一控制端连通第一先导控制阀3，第二控制端连通第二先导控制阀4。第一先导控制阀3和第二先导控制阀4可以采用一位三通电比例控制阀，通过先导油源控制第一先导控制阀3和第二先导控制阀4的动作，可以进一步控制第四换向阀5的动作。

第四换向阀5和第一液压缸8之间还设有平衡阀7，平衡阀7包括并联连接的第四单向阀和二位二通开关阀，二位二通开关阀的控制阀通过第三先导控制阀6与先导油源连通，第三先导控制阀6采用二位三通电比例换向阀。第四单向阀的进口与第四换向阀5的第三工作油口连通，第四单向阀的出口与第一活塞杆上所设置的第一油口连通。

第一液压缸8的有杆腔与第一单向阀11的进口和第二单向阀10的出口连通，第一单向阀11的出口与第三换向阀15的第三工作油口和第三换向阀15的左侧控制端连通，且第一单向阀11的出口和第三换向阀15的第三工作油口的连通油路上连接有蓄能器9。第一单向阀11的出口还分别连通第一换向阀13的第三工作油口和第二换向阀14的第三工作油口。第二单向阀10的进口与连接点a连通，连接点a分别与第三单向阀12的进口、第一换向阀13的第二工作油口和第二换向阀14的第二工作油口连通。第三单向阀12的出口与第一液压缸8的无杆腔连通。第一换向阀13的第一工作油口第三换向阀15的第二工作油口和右侧控制端连通，第二换向阀14的第一工作油口与截止阀16连通，截止阀16与第二液压缸18的第二腔室连通。截止阀16与第二液压缸18的第二腔室之间连接有快换接头17。第一换向阀13和第二换向阀14均采用两位三通电磁换向阀，第三换向阀15采用两位三通液控换向阀。

如图2所示，当第二活塞位于第二缸体的中间位置时，第二液压缸18的第一杆部从第二缸体的左侧露出，第二杆部从第二缸体的右侧露出，第一杆部与缸销驱动机构20之间设有用于复位的弹簧19，第一杆部和第二杆部均处于缩回状态，缸销和臂销均处于伸出状态。

当第一杆部向左运动时会压缩弹簧19，从而推动缸销驱动机构20向左运动，使缸销沿驱动块上的孔缩回，实现拔缸销的动作。而第一杆部向左运动的同时会使第二杆部也向左运动，而第二杆部向左运动不会触动臂销驱动机构21，因此不会使臂销产生运动。

当第二杆部向右运动时，会驱动臂销驱动机构21向右运动，使臂销沿驱动块上的孔缩回，实现拔臂销的动作。而此时，第一杆部随第二杆部向右运动并不会触动缸销驱动机构运动，因此不会使缸销产生运动。

第一液压缸8的有杆腔和油箱直接连通的连通油路上还设有并联连接的第一溢流阀23和第二溢流阀24，第一溢流阀23所在油路上还串联连接有开关阀22。开关阀22采用二位二通电磁换向阀。第一溢流阀23的开启压力小于第二溢流阀24的开启压力。第一溢流阀23和第二溢流阀24可以采用电磁阀，也可以采用普通溢流阀或者电比例溢流阀。

第一液压缸8的伸缩过程为：

液压泵2输出高压油液至第四换向阀5的进口，先导压力油液作用于第一先导控制阀3、第二先导控制阀4以及第三先导控制阀6的进口。

当第一先导控制阀3的电磁线圈通电时，先导压力油经液压管路作用于第四换向阀5的阀芯右侧端面，推动阀芯克服弹簧力向左运动。此时，作用于第四换向阀5的进口处的高压油液经过第四换向阀5和液压管路到达第一液压缸8的无杆腔，第一液压缸8的有杆腔内的油液经管路和第四换向阀5回到油箱，第一液压缸8处于伸出过程。

当第二先导控制阀4和第三先导控制阀6的电磁线圈通电时，一路先导压力油经管路作用于第四换向阀5的阀芯左侧端面，推动阀芯克服弹簧力向右运动，此时，第四换向阀5进口高压油液经过第四换向阀5和液压管路，到达第一液压缸8的有杆腔；另一路先导压力油经过第三先导控制阀6到达平衡阀7的控制端口，平衡阀7在先导压力的作用下，连通第一液压缸8的无杆腔与第四换向阀5间的油路。此时，第一液压缸8的有杆腔进入高压油，无杆腔油液回油，第一液压缸8处于缩回过程。

在第一液压缸8缩回的过程中，第一液压缸8的有杆腔内的高压油液同时打开第一单向阀11为蓄能器9充液。

拔缸销和臂销的过程为：

在第一换向阀13、第二换向阀14和第三换向阀15均处于常位时，第二液压缸18的两个腔室处于连通状态，且两腔均通过第二单向阀10与第一液压缸8的有杆腔连通，并均通过第三单向阀12与第一液压缸8的无杆腔连通。第二液压缸18的两腔油液压力相同，又因第二液压缸18的第二活塞的两侧有效作用面积相同，所以第二液压缸18的活塞杆在弹簧19的作用下处于初始位置，缸销和臂销均为插入状态。

充液完成的蓄能器9处于保压状态。当第一换向阀13通电，第二换向阀14不通电时，蓄能器9内的高压油液经过第一换向阀13和第三换向阀15进入第二液压缸18的左腔，第二液压缸18的右腔油液回油至第一液压缸8的低压腔(第一液压缸8缩回时为无杆腔，第一液压缸8伸出时为有杆腔)，第二液压缸18的活塞杆克服复位弹簧19的阻力，拉动臂销驱动机构21，实现拔臂销动作。

当第一换向阀13不通电，第二换向阀14通电时，蓄能器9内的高压油液经第二换向阀14进入第二液压缸18的右腔，第二液压缸18的左腔油液回油至第一液压缸8的低压腔，第二液压缸18的活塞杆推动缸销驱动机构20，实现拔缸销动作。

当第一换向阀13和第二换向阀14均失电时回中位，第二液压缸18的两腔贯通，运用第二液压缸18的另一腔作为“回油油箱”，并且在弹簧19的作用下，快速吸收第二液压缸18的高压腔释放的油液，使其中一腔的油液进入另一腔，实现缸臂销的快速复位。

应急拔缸销和臂销的过程为：

本发明实施例在第四换向阀5到第一液压缸8的有杆腔的连接油路上并联设置有用于限制第一液压缸8的有杆腔压力的溢流阀组。该溢流阀组包括第一溢流阀23、第二溢流阀24和开关阀22。其中，第一溢流阀23与开关阀22串联，第一溢流阀23的开启压力小于第二溢流阀24的开启压力。

当伸缩系统正常工作时，开关阀22处于断电状态，第一液压缸8有杆腔的最高压力由第一溢流阀23控制。当需要应急拔臂销时，第一换向阀13不得电、开关阀22得电，第二溢流阀24用于限制第一液压缸8的有杆腔的最高压力。此时，第一液压缸8的有杆腔的油液压力足以使第三换向阀15换向，高压油液进入第二液压缸18的左腔，实现拔臂销动作。

关闭截止阀16，在快换接头17处外接高压油，高压油液进入第二液压缸18的右腔，驱动第二活塞杆推动缸销驱动机构20，完成拔缸销动作。

通过对本发明起重机插销式伸缩系统多个实施例的说明，可以看到本发明起重机插销式伸缩系统实施例利用第一液压缸缸的高压腔油液，结合单向桥路作为驱动第二液压缸伸缩的压力油源；采用同一个双出的第二液压缸同时控制缸销和臂销的动作，第二液压缸的其中一腔进油时，另外一腔低压腔的油液排入第一液压缸的低压腔，实现拔臂销动作；第二液压缸另一腔进油时，其低压腔的油液排入第一液压缸的低压腔，实现拔缸销动作；第一换向阀和第二换向阀回中位时，第二液压缸的两腔贯通，利用第二液压缸的另一腔作为“回油油箱”，实现缸臂销的快速复位；快速吸收缸臂销油缸高压腔释放的油液，解决“释放缸臂销时由于伸缩油缸低压腔的压力大，造成的缸臂销油缸排油背压大”的矛盾，提升缸臂销的释放响应性和可靠性；伸缩系统的回路采用不同压力等级进行控制，应急拔臂销工况下切换至高压力等级，应急回路自动起作用，实现应急缩臂；第一液压缸回缩时采用电比例先导阀控制平衡阀的开口大小，避免了因第一液压缸的小腔压力的波动对平衡阀开口造成影响。

本发明提供的伸缩系统取消了独立的缸臂销供油系统，有效降低伸缩系统的功率损失；取消了“独立缸臂销供油系统”的供油阀、“防外窜”背压阀、伸缩油缸内的活动芯等，伸缩系统功率损失极大的降低；并使得缸臂销切换阀可采用普通换向阀；伸缩油缸结构简化、加工难度降低、重量降低，成本也得到较大的降低；解决了“活动芯管对伸缩油缸活塞杆内径限制”的矛盾，使得单缸插销系统可以推广到中小吨位产品。

本发明提供的伸缩系统较好的提升了节能性和紧凑性，降低了系统成本。

基于上述的起重机插销式伸缩系统，本发明还提出一种起重机，该起重机包括上述的起重机插销式伸缩系统。上述各个实施例中起重机插销式伸缩系统所具有的积极技术效果同样适用于起重机，这里不再赘述。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：在不脱离本发明原理的前提下，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，这些修改和等同替换均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种起重机插销式伸缩系统，其特征在于，包括：

供油源(1)；

第一液压缸(8)，用于驱动起重机的伸缩臂伸出或缩回；

换向机构，连接于所述供油源(1)和所述第一液压缸(8)之间，被配置为切换所述供油源(1)和所述第一液压缸(8)之间的连接油路；

第二液压缸(18)，包括第二缸体和第二活塞，所述第二活塞的两端分别设有能够从所述第二缸体中伸出的第一杆部和第二杆部，所述第二液压缸(18)用于驱动缸臂销驱动机构运动，所述缸臂销驱动机构用于驱动所述起重机上用于连接所述第一液压缸(8)和所述伸缩臂的缸销以及用于连接所述起重机上两节所述伸缩臂的臂销运动；和

调节组件，设置于所述第一液压缸(8)和所述第二液压缸(18)之间且位于所述第一液压缸(8)和所述第二液压缸(18)的外部，所述调节组件被配置为调节所述第一液压缸(8)和所述第二液压缸(18)之间的连通关系，以通过所述第一液压缸(8)中的液体压力驱动所述第二液压缸(18)的所述第一杆部和所述第二杆部伸出或缩回。

2.根据权利要求1所述的起重机插销式伸缩系统，其特征在于，所述调节组件包括第一单向阀(11)、第一换向阀(13)和第二换向阀(14)，所述第一单向阀(11)的进口与所述第一液压缸(8)的有杆腔连通，所述第一单向阀(11)的出口分别与所述第一换向阀(13)和所述第二换向阀(14)连通，所述第一换向阀(13)与所述第二缸体的所述第一杆部所在腔室连通，所述第二换向阀(14)与所述第二缸体的所述第二杆部所在腔室连通。

3.根据权利要求2所述的起重机插销式伸缩系统，其特征在于，所述调节组件还包括液控的第三换向阀(15)，所述第三换向阀(15)的第一工作油口和第二工作油口分别与所述第一换向阀(13)和所述第二缸体的所述第一杆部所在腔室连通，所述第三换向阀(15)的第三工作油口与所述第一单向阀(11)的出口连通，所述第三换向阀(15)的第一控制油口与所述第一单向阀(11)的出口连通，所述第三换向阀(15)的第二控制油口与所述第一换向阀(13)连通。

4.根据权利要求3所述的起重机插销式伸缩系统，其特征在于，还包括蓄能器(9)，所述蓄能器(9)连接于所述第一单向阀(11)的出口与所述第三换向阀(15)的连通油路上。

5.根据权利要求2所述的起重机插销式伸缩系统，其特征在于，所述调节组件还包括第二单向阀(10)和第三单向阀(12)，所述第二单向阀(10)的出口所述第一液压缸(8)的有杆腔连通，所述第二单向阀(10)的进口与连接点a连通，所述连接点a分别与所述第一换向阀(13)和所述第二换向阀(14)，所述第三单向阀(12)的进口与所述连接点a连通，所述第三单向阀(12)的出口与所述第一液压缸(8)的无杆腔连通。

6.根据权利要求2所述的起重机插销式伸缩系统，其特征在于，还包括截止阀(16)和快换接头(17)，所述截止阀(16)和所述快换接头(17)串联连接于所述第二换向阀(14)和所述第二缸体的所述第二杆部所在腔室。

7.根据权利要求1所述的起重机插销式伸缩系统，其特征在于，还包括第一溢流阀(23)、第二溢流阀(24)和开关阀(22)，所述第一溢流阀(23)和所述第二溢流阀(24)并联连接于所述第一液压缸(8)的有杆腔和所述供油源(1)之间，所述开关阀(22)连接于所述第一液压缸(8)的有杆腔和所述第一溢流阀(23)之间，所述第一溢流阀(23)的开启压力小于所述第二溢流阀(24)的开启压力。

8.根据权利要求1所述的起重机插销式伸缩系统，其特征在于，还包括先导油源、第一先导控制阀(3)和第二先导控制阀(4)，所述换向机构包括第四换向阀(5)，所述第一先导控制阀(3)连接于所述先导油源和所述第四换向阀(5)的第一控制端之间，所述第二先导控制阀(4)连接于所述先导油源和所述第四换向阀(5)的第二控制端之间。

9.根据权利要求8所述的起重机插销式伸缩系统，其特征在于，还包括平衡阀(7)和第三先导控制阀(6)，所述平衡阀(7)设置于所述供油源(1)与所述第一液压缸(8)之间，所述第三先导控制阀(6)连接于所述先导油源和所述平衡阀(7)的控制端之间。

10.一种起重机，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的起重机插销式伸缩系统。

Images