CN1970426A - 防止工程起重机二次起升下滑的压差控制法 - Google Patents

Abstract

一种全新的防止工程起重机二次起升下滑的压差控制法。它较之于目前普遍应用的记忆控制法具有控制更有效、控制元件更简单等突出的优势。传统的记忆控制法在使用中常因再次起升时系统内的压力响应比值的原因，引起液压冲击而损坏液压马达。即若制动器响应超前，则须由主油路内的压力冲击克服重物下滑的惯性并使其反转向上运动，若其响应滞后，则会因制动器的强制制动造成系统内压力飞升冲击而剪切液压马达柱塞的球头缩径。本发明首创的压差控制法是由平衡阀进出口的压差来控制一二位三通换向阀，该二位三通换向阀控制着制动器的开启或是关闭。在正常起升状态因平衡阀过流口的压差，使二位三通液控换向阀2保持制动器控制油路连通并打开制动器，系统可正常工作。而在任何起升工况下只要当平衡阀的A、B口压差倒置，即当二次起升下滑将要产生的症照出现，该很小的压差即会迅速切换二位三通换向阀，使制动器控制油路处于与油箱连通状态，制动器制动，从而阻止重物可能出现的失控下滑，这种控制方法比传统的记忆控制法的最大优势在于它始终是由制动器的制动来阻止重物的下滑，而不是由主回路内的液压冲击来阻止其可能出现的二次起升下滑，确保了起升液压马达的使用寿命和起升机构的安全可靠。

Description

防止工程起重机二次起升下滑的压差控制法

一.技术领域

本发明涉及一种防止工程起重机起升机构在重物已吊起的工况下，欲再次将重物起升时可能会发生的瞬间失控下滑故障的控制方法。

二.技术背景

工程起重机起升机构的二次起升瞬间失控(俗称二次起升下滑)是一种严重危害工程起重机安全可靠性的重大隐患。为解决这一问题，人们进行了长期的探索和努力，本人也曾设计了一种二次起升下滑控制阀，并获实用新型专利证书，其专利号为88218646.9，它的主要工作原理是记忆法，即由一个记忆单元(它由多个单向阀加上弹性或刚性容腔组成)记住初次起升时的系统工作压力，当起升停止，由该记忆单元的压力信号切断制动器的控制油路，当第二次再将重物起吊时，只要系统内压力没有达到原值或接近原值，制动器的控制油路就不会连通，制动器也就无法打开，重物就不会在液压系统压力不足以支撑和向上起升时向下滑动。这种方法经实践证明能够有效地解决二次起升下滑问题。但是由于这一控制系统必须由三个控制单元组成，记忆单元、信号比较单元、信号清除单元，这三个单元中。记忆单元功能比较简单，信号清除单元负责在某重物吊装结束后记忆单元内的压力信号清除也比较容易解决，而比较单元则比较难于掌握和控制。比较单元承担了被原记忆压力切断的制动器控制油路在二次起升时主油路内压力升至何值时接通，继而打开制动器，使系统进入正常作业。由于系统中各元件和管路的响应滞后及管路的弹性等等因素的影响，导致这种控制方法的缺陷，即控制点难于掌握，且它又随主机规格的差异和单机管路和元件的差异不同，且还受主机工作介质的温度、清洁度、环境温度的影响，制动器打开早了(比较值选低了)，必然出现马达在重物的拖动下产生反转，继而在系统压力的冲击下逆转向上，它的直接后果是液压马达的柱塞缩径在强大液压冲击的作用下产生早期疲劳和裂纹。比较值选高了，制动器打开晚了，同样会产生更大的液压冲击剪切液压马达的球头缩径，造成马达的破坏。当然对于某一特定的对象和使用条件，精确的计算和调整也能解决比值问题，但它不适应于企业的生产，这一点在近几年的生产实践中出现的液压马达柱塞缩径处成批损坏得到了印证。

三.发明内容

本发明是一种完全不同于记忆法的压差信号控制法。它的控制机理是由主油路上平衡阀进出油口的压差控制着一个连通制动器控制油路的二位三通液控换向阀，并由这个二位三通的液控换向阀控制着制动器的启闭。它无须记忆起重机初次起吊重物的压力，也无须进行初次起吊压力和二次起升时系统内压力的比较。从而避免了因制动器的响应的超前或滞后，由液压冲出造成的马达损坏，其控制信号的压差很小，信号的采集和控制联为一体，结构简单，控制可靠。相对记忆控制法无论从结构还是可靠性均具有较大的优势。

四.附图说明

附图1是本发明工程起重机起升机构二次起升下滑的压差控制方法的液压系统职能图。

五.具体实施方式

参见附图1：设图示状态为主机已将重物吊离地面，当操纵主换向阀缓慢向右开启，主泵系统向起升回路的进油口供给压力油，在初始阶段，马达没有运动平衡阀A、B口压力相等，二位三通液控阀2在弹簧的作用下处于左位，制动器的控制油路处于连通状态。当供油管路内压力高于制动器的开启压力，制动器开启。此时若主油路内压力不足以支撑重物，则液压马达内高压油腔的油液必然会在重物的拖动下，压向平衡阀B腔，B腔压力随制动器的制动力矩逐步降低而升高，只要反转的趋势刚出现，即B腔压力高于A腔压力0.3～0.5Mpa，二位三通液控阀迅速被压差推向右位，制动器控制油路被切换到回油口，制动器制动，马达刚要出现或刚开始出现的反转被制动器制动。此时液压马达的停止反转不是由液压油作用，而是由制动器作用。若继续操纵换向阀向右打开则主油路内压力继续上升。只有当A腔压力高于B腔压力制动器的控制油路才会由二位三通液控阀2连通，并打开制动器，使系统进入正常工作，若系统内的压力仍不足以支撑重物，则须重复前一过程。

而附图1的二位三通液控阀3是为防止在主换向阀过渡位旁路节流时可能在马达的出口腔建立的背压切换梭阀1后打开制动器，继而引起液压马达至平衡阀上腔之间的压力油径马达柱塞泄漏后导致马达的吸空失控而设置的。

Claims (4)

1.一种防止工程超重机二次起升下滑的压差控制法，该方法的控制系统由二个二位三通液控换向阀与起升回路中其他原有的制动器控制系统中的梭阀组成，其中液控换向阀2负责马达起升腔的制动器控制油路，液控换向阀3则控制马达下降腔连通制动器的控制油路，其特征是：液控换向阀2的控制油源取自平衡阀的进出口，即A、B口，液控换向阀3的控制油源取自液压马达的进出油路。

2.根据权利要求1所述防止工程起重机二次起升下滑的压差控制法，其二个二位三通液控换向阀可以集成为一体，可分立为二体，也可与起升平衡阀共用阀体。

3、根据权利要求1所述防止工程起重机二次起升下滑的压差控制法，其二位三通换向阀可以是滑阀结构，也可以是液控锥塞阀和液控球塞阀。

4、根据权利要求1所述防止工程起重机二次起升下滑的压差控制法，其液控换向阀3可以去掉，并由加强选择梭阀1内的弹簧来保证其主要功能。