CN114412855A - 一种起重机伸缩控制系统及起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种起重机伸缩控制系统及起重机，伸缩系统包括伸缩控制阀、平衡阀组、伸缩油缸、电磁换向阀，伸缩控制阀的A口通过平衡阀组连通伸缩油缸的无杆腔，伸缩控制阀的B口连通伸缩油缸的有杆腔；平衡阀组包括至少两组平衡阀，平衡阀组的X1口、X2口分别连接一组平衡阀，平衡阀组的控制口X1连接伸缩控制阀B口与伸缩油缸有杆腔之间的连通油路；电磁换向阀的阀口连通平衡阀组的X2和伸缩控制阀的B口与伸缩油缸有杆腔之间的连通油路；电磁换向阀的C口连通平衡阀组的控制口X2。在控制口X1和伸缩油缸有杆腔端油路之间还设有可调减压阀。本发明解决了现有技术中回缩速度不可控，回缩时吊臂倒扣造成的响声较大和整车振动问题。

Description

一种起重机伸缩控制系统及起重机

技术领域

本发明涉及一种起重机伸缩控制系统及起重机，属于工程机械技术领域。

背景技术

起重机是在工程建设中广泛应用的重要设备，其上车主要包括起升、伸缩、变幅、回转等动作，在实际使用过程中，随着吊装工况的复杂程度逐渐增大，客户对精准吊装的要求越来越高，甚至在某些工况下需要进行带载伸缩完成吊装任务，这对起重机的各项性能尤其是伸缩性能提出了更高要求。

目前，起重机的伸缩系统主要由伸缩油缸、平衡阀、伸缩动作控制阀、液压油泵等元件组成，利用伸缩油缸驱动绳排机构或利用与油缸刚性连接的插销机构实现吊臂的伸出和回缩，平衡阀在吊臂伸出时保证液压油在较低的阻力下通过，吊臂回缩时实现负载保持和速度控制的功能。

现有的伸缩控制系统如图1所示，组成包括伸缩控制阀1，无杆腔溢流阀2，平衡阀组3，油压传感器4，伸缩油缸5，有杆腔溢流阀7。其中平衡阀组3包括至少两个并联的平衡阀，图1中设有第一平衡阀31、第二平衡阀32、第三平衡阀33，其控制口X与伸缩油缸有杆腔相连。需要吊臂伸出时，伸缩控制阀1处于右位位置，压力油经A口打开平衡阀组3进入伸缩油缸5无杆腔，伸缩油缸有杆腔内的液压油经B口流回回油，由此带动吊臂伸出。需要吊臂缩回时，伸缩控制阀1处于左位位置，压力油经B口进入伸缩油缸有杆腔，同时通过平衡阀控制口X反向开启第一平衡阀31、第二平衡阀32、第三平衡阀33，伸缩油缸无杆腔的液压油经A口流回回油，由此带动吊臂缩回。

现有的伸缩控制系统中，在设计时主要考虑的是伸缩臂的速度，因此为增大系统通流能力，一般采用多个平衡阀，虽然满足了伸缩臂速度的要求，但伸缩系统的微动性较差。比如在进行带载缩臂操作时，因吊臂发生挠度变形的原因，导致每节臂之间的摩擦力较大，只有在伸缩油缸有杆腔的压力达到较大时才能带动吊臂缩回，此时伸缩油缸有杆腔的压力一般已超过平衡阀的全开压力，无法利用平衡阀的开度来调节缩臂速度，造成缩臂速度不可控。而且在进行带载伸缩操作时，为保证吊装的安全性和精准性，对伸缩系统的微动性和平顺性要求极高，目前的伸缩控制系统满足不了微动性的要求。

其次，现有的单缸插销伸缩系统在将某一节臂伸缩至设定位置时，插销系统将释放臂销，待系统检测到臂销进入臂销孔内后，需要伸缩油缸带动吊臂进行回缩完成倒扣动作，因回缩速度不可控，导致倒扣时冲击较大，造成较大响声和整车振动，给用户带来较差的操作体验。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种起重机伸缩控制系统及起重机，解决了现有技术中回缩速度不可控，回缩时吊臂倒扣造成的响声较大和整车振动问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种起重机伸缩控制系统，包括伸缩控制阀、平衡阀组、伸缩油缸、电磁换向阀，

伸缩控制阀的A口通过平衡阀组连通伸缩油缸的无杆腔，伸缩控制阀的B口连通伸缩油缸的有杆腔；

平衡阀组包括至少两组平衡阀，平衡阀组的X1口、X2口分别至少连接一组平衡阀，平衡阀组的控制口X1连接伸缩控制阀B口与伸缩油缸有杆腔之间的连通油路；

所述电磁换向阀（6）的阀口连通平衡阀组（3）的X2和伸缩控制阀（1）的B口与伸缩油缸（5）有杆腔之间的连通油路。

进一步地，前述平衡阀组包括第一组平衡阀和第二组平衡阀，第一组平衡阀包括第一平衡阀，第二组平衡阀组包括第二平衡阀和第三平衡阀，第一平衡阀、第二平衡阀和第三平衡阀并联。

进一步地，前述还包括可调减压阀和电比例减压阀，可调减压阀一端连接伸缩控制阀B口与伸缩油缸有杆腔之间的连通油路，另一端连接控制口X1；电比例减压阀的输出口连接可调减压阀的控制口。

进一步地，前述还包括单向阀，单向阀与可调减压阀并联，单向阀的进油端连接控制口X1，单向阀的出油端连接伸缩控制阀B口与伸缩油缸有杆腔之间的连通油路。

进一步地，前述还包括油压传感器，油压传感器连接伸缩油缸的无杆腔端。

进一步地，前述还包括无杆腔溢流阀，无杆腔溢流阀的一端连接伸缩控制阀A口与平衡阀组之间的油路，另一端连接回油。

进一步地，前述还包括有杆腔溢流阀，有杆腔溢流阀的一端连接伸缩控制阀B口与伸缩油缸有杆腔之间的油路，另一端连接回油。

进一步地，前述包括油压传感器，其特征在于，电磁换向阀为三通、四通或者手动控制中的一种。

一种起重机，包括前述任一项的一种起重机伸缩控制系统。

本发明所达到的有益效果：

1、通过对伸缩平衡阀组的分组控制，将回缩吊臂根据吊装工况分为高速回缩和低速微动回缩两种控制模式，以解决现有伸缩控制系统中，回缩吊臂速度不可控、有冲击的问题。

2、利用外控油路，实现对伸缩平衡阀开度的控制，从而达到对吊臂回缩速度精准控制的目的，提高回缩吊臂尤其是带载回缩吊臂时的平顺性、微动性，同时解决回缩吊臂时倒扣响声较大和整车振动问题。

附图说明

图1是现有的伸缩控制系统；

图2是本发明伸缩控制系统实施例一原理图；

图3是本发明伸缩控制系统实施例二原理图。

图中附图标记的含义：1-伸缩控制阀；2-无杆腔溢流阀；3-平衡阀组；31-第一平衡阀；32-第二平衡阀；33-第三平衡阀；4-油压传感器；5-伸缩油缸；6-电磁换向阀；7-有杆腔溢流阀； 8-可调减压阀；9-电比例减压阀；10-单向阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一

本实施例公开了一种起重机伸缩控制系统，针对现有伸缩系统中存在的问题，本专利提供了新的伸缩控制系统，通过将伸缩平衡阀组分组控制，将回缩吊臂根据使用工况区分为高速回缩和低速微动回缩两种模式，同时，利用外控先导控制油路，实现对伸缩平衡阀开度的精准控制，从而实现对吊臂回缩速度的控制。本申请提供两种伸缩控制系统。

如图2所示，第一种伸缩控制系统包括伸缩控制阀1、无杆腔溢流阀2、平衡阀组3、油压传感器4、伸缩油缸5、电磁换向阀6、有杆腔溢流阀7，其中平衡阀组3包括至少两组平衡阀，本实施例中第一组平衡阀包括第一平衡阀31，第二组平衡阀包括第二平衡阀32、第三平衡阀33。电磁换向阀6用于对平衡阀组3的分组控制，X1口控制第一平衡阀31，X2口控制第二平衡阀32和第三平衡阀33。电磁换向阀6的阀口连通控制口X2和伸缩控制阀1的B口与伸缩油缸5有杆腔之间的连通油路。油压传感器4连接伸缩油缸5的无杆腔端，实时监测无杆腔端压力。无杆腔溢流阀2的一端连接伸缩控制阀A口与平衡阀组3之间的油路，另一端连接回油。有杆腔溢流阀7的一端连接伸缩控制阀B口与伸缩油缸5有杆腔之间的油路，另一端连接回油。电磁换向阀6为三通、四通或者手动控制中的一种。

当需要快速回缩吊臂时（如空载回缩吊臂时），伸缩油缸5有杆腔的压力油经控制口X1打开第一平衡阀31，同时电磁换向阀6位于下位位置，伸缩油缸5有杆腔压力油可通过该电磁阀经控制口X2打开第二平衡阀32和第三平衡阀33，两组平衡阀均被反向开启，可实现吊臂快速回缩。在对回缩吊臂的微动性要求较高，需要控制回缩吊臂的速度时（如带载回缩吊臂或者进行吊臂回缩完成倒扣时），伸缩油缸5有杆腔的压力油经控制口X1开启第一平衡阀31，同时电磁换向阀6位于上位位置，第二平衡阀32和第三平衡阀33的控制口X2与回油连通，因此第二平衡阀32和第三平衡阀33处于关闭状态，此时伸缩油缸5无杆腔内的液压油只能通过第一平衡阀31回到回油。因此回缩吊臂的速度被大大降低，提高了回缩吊臂的平顺性和微动性。

实施例二

如图3所示，第二种伸缩控制系统主要包括伸缩控制阀1、无杆腔溢流阀2、平衡阀组3、油压传感器4、伸缩油缸5、电磁换向阀6、有杆腔溢流阀7、可调减压阀8、电比例减压阀9、单向阀10，同样地，平衡阀组3由两组或两组以上平衡阀组成，本实施例中第一组平衡阀包括第一平衡阀31，第二组平衡阀包括第二平衡阀32、第三平衡阀33。

电磁换向阀6用于对平衡阀组3的分组控制，X1口控制第一平衡阀31，X2口控制第二平衡阀32和第三平衡阀33。实施例一虽然通过对平衡阀组的分组控制实现了对回缩吊臂的速度限制，但是缩臂时伸缩油缸5无杆腔压力往往已超过伸缩平衡阀的全开压力，因此无法通过控制平衡阀的开启程度来实现对缩臂速度的精准控制。

与实施例一相比，本方案同样可实现对平衡阀组3的分组控制，控制方法与实施例一相同，不再赘述。此外，本方案在平衡阀组3的控制口X1前增加了可调减压阀8与电比例减压阀9，并且可调减压阀8的控制口与电比例减压阀9的输出口相连接，即K口处的先导油经电比例减压阀9后来控制可调减压阀8的输出压力。因此，可通过程序控制电比例减压阀9的的电流值来调节可调减压阀8的控制口压力，从而实现对可调减压阀8输出压力的控制，达到控制第一平衡阀31开度的目的。

在需要快速回缩吊臂时（如空载回缩吊臂时），伸缩油缸5有杆腔的压力油经可调减压阀8、控制口X1打开第一平衡阀31，同时电磁换向阀6位于下位位置，伸缩油缸有杆腔压力油可通过电磁换向阀6、控制口X2打开第二平衡阀32和第三平衡阀33，两组平衡阀均被反向开启，可实现吊臂快速回缩。

在对回缩吊臂的微动性要求较高，需要控制回缩吊臂的速度时（如带载回缩吊臂或者进行吊臂回缩完成倒扣时），电磁换向阀6位于上位位置，第二平衡阀32和第三平衡阀33的控制口X2与回油连通，因此第二平衡阀32和第三平衡阀33处于关闭状态，伸缩油缸5有杆腔的压力油经过可调减压阀8，压力降低为电比例减压阀9的设定压力，打开第一平衡阀31，此时可通过程序控制电比例减压阀9的电流，改变此设定压力，以控制第一平衡阀31的开启程度，实现对回缩吊臂速度的精准控制，进一步提高回缩吊臂的微动性和平顺性。

控制电比例减压阀9无电流时，可调减压阀8为自身设定值，该设定值略高于第一平衡阀31微动开启时的压力。

控制电比例减压阀9的输出压力，以一定面积比增加可调减压阀8的设定值。

该实施例还包括单向阀10，单向阀10与可调减压阀8并联，保证第一平衡阀31泄压不受减压阀机能的影响。

本申请还涉及一种起重机，应用实施例一和实施例二中的伸缩控制系统。

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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种起重机伸缩控制系统，其特征在于，包括伸缩控制阀（1）、平衡阀组（3）、伸缩油缸（5）、电磁换向阀（6），

所述伸缩控制阀（1）的A口通过平衡阀组（3）连通伸缩油缸（5）的无杆腔，所述伸缩控制阀（1）的B口连通伸缩油缸（5）的有杆腔；

所述平衡阀组（3）包括至少两组平衡阀，平衡阀组（3）的X1口、X2口分别至少连接一组平衡阀，平衡阀组（3）的控制口X1连接伸缩控制阀（1）B口与伸缩油缸（5）有杆腔之间的连通油路；

所述电磁换向阀（6）的阀口连通平衡阀组（3）的X2和伸缩控制阀（1）的B口与伸缩油缸（5）有杆腔之间的连通油路。

2.根据权利要求1所述的一种起重机伸缩控制系统，其特征在于，所述平衡阀组（3）包括第一组平衡阀和第二组平衡阀，所述第一组平衡阀包括第一平衡阀（31），第二组平衡阀组包括第二平衡阀（32）和第三平衡阀（33），所述第一平衡阀（31）、第二平衡阀（32）和第三平衡阀（33）并联。

3.根据权利要求1或2所述的一种起重机伸缩控制系统，其特征在于，还包括可调减压阀（8）和电比例减压阀（9），所述可调减压阀（8）一端连接伸缩控制阀（1）B口与伸缩油缸（5）有杆腔之间的连通油路，另一端连接控制口X1；所述电比例减压阀（9）的输出口连接可调减压阀（8）的控制口。

4.根据权利要求3所述的一种起重机伸缩控制系统，其特征在于，还包括单向阀（10），所述单向阀（10）与可调减压阀（8）并联，所述单向阀（10）的进油端连接控制口X1，单向阀（10）的出油端连接伸缩控制阀（1）B口与伸缩油缸（5）有杆腔之间的连通油路。

5.根据权利要求1所述的一种起重机伸缩控制系统，其特征在于，还包括油压传感器（4），所述油压传感器（4）连接伸缩油缸（5）的无杆腔端。

6.根据权利要求1所述的一种起重机伸缩控制系统，其特征在于，还包括无杆腔溢流阀（2），所述无杆腔溢流阀（2）的一端连接伸缩控制阀（1）A口与平衡阀组（3）之间的油路，另一端连接回油。

7.根据权利要求1所述的一种起重机伸缩控制系统，其特征在于，还包括有杆腔溢流阀（7），所述有杆腔溢流阀（7）的一端连接伸缩控制阀（1）B口与伸缩油缸（5）有杆腔之间的油路，另一端连接回油。

8.根据权利要求1所述的一种起重机伸缩控制系统，还包括油压传感器（4），其特征在于，所述电磁换向阀（6）为三通、四通或者手动控制中的一种。

9.一种起重机，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的一种起重机伸缩控制系统。

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