CN201109689Y - 一种起重机液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种起重机液压系统，包括两个液压泵，其液压阀组包括由三个串联液压比例阀组成的第一液压阀组、由两个串联液压比例阀组成的第二液压阀组；第一液压泵的出口连接第一液压阀组进口，第二液压泵的出口连接第二液压阀组的进口；所述第一液压阀组和所述第二液压阀组中，直接连接液压泵输出的上游液压比例阀的驱动出口连接第三液压马达；第一液压阀组中游位置的液压比例阀驱动出口连接第一液压马达；所述第一液压阀组下游位置液压比例阀以及第二液压阀组下游位置液压比例阀驱动出口连接第二液压马达。该起重机液压系统可形成两个相互独立的液压回路，避免不同液压执行器之间由于负荷差别很大造成压力干涉。

Description

一种起重机液压系统

技术领域

本实用新型涉及起重机技术，尤其是涉及一种起重机液压控制系统。

背景技术

起重机在工作过程中，需要完成重物起吊、带载回转和变幅、重物下放和空载回程等动作，为了实现高效率作业，需要起重机能够复合动作，即上述动作中的两个或两个以上同时动作。

目前，起重机的液压系统多采用多执行器并联系统，即液压油源并联向多个液压执行器供油。这种液压系统在进行上述复合动作时，由于并联的多个液压执行器之间产生压力干涉，阻力较大的执行器由于不能获得所需的油压而动作缓慢甚至无法动作。

为了解决上述问题，液压系统制造商提供了与负载无关的流量分配液压系统(简称LUDV液压系统)，这种液压系统在并联的两个或者多个执行器的流量差别和压力差别不大时，可以避免各个执行器之间的压力干涉造成的问题。但是，在并联的两个或者多个执行器的流量差别和压力差别很大时，该LUDV系统的效果并不理想。

实用新型内容

针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于，提供一种起重机液压系统，该系统能够避免各个执行器之间的压力干涉，使其始终处于良好的运行状态。

本实用新型提供的起重机液压系统，包括液压油箱、液压泵、液压阀组和液压马达，所述液压泵的进口连接液压油箱，从中泵取液压油，泵出口的液压油经过液压阀组驱动液压马达，所述液压阀组包括由三个相互串联的液压比例阀组成的第一液压阀组、由两个相互串联的液压比例阀组成的第二液压阀组；其中，第一液压泵的出口连接第一液压阀组进口，第二液压泵的出口连接第二液压阀组的进口；所述第一液压阀组和所述第二液压阀组中，直接连接液压泵输出的最上游的液压比例阀的驱动出口均连接作为车轮驱动的第三液压马达；所述第一液压阀组中处于串联中游位置的液压比例阀的驱动出口连接到作为臂架变幅驱动的第一液压马达；所述第一液压阀组处于串联下游位置的液压比例阀以及第二液压阀组处于串联下游位置的液压比例阀的驱动出口分别连接作为主卷扬驱动的第二液压马达；液压比例阀的两端均由与其功能相应的先导压力或电磁铁驱动。

优选地，所述两个液压泵采用双联柱塞泵。

优选地，所述液压比例阀为三位六通阀，其串联方式是液压比例阀的中间进口和上游进口连接串联位置上前一液压比例阀的中间出口；其中位于串联最上游位置的液压比例阀的中间进口和上游进口为该液压阀组进口；串联最下游位置的液压比例阀的中间出口连接液压油箱。

优选地，所述液压阀组采用片式阀组。

优选地，在其主液压油路上连接有直接通向液压油箱的溢流阀。

与现有技术相比，本实用新型提供的起重机液压系统具有两个液压油泵，并根据需要可以使液压系统工作在双泵双回路的状态下，形成两个相互独立的液压回路，彻底避免不同液压执行器之间由于负荷差别很大造成压力干涉，保证起重机的正常工作。同时，在需要时，该液压系统还能使双泵合流，集中液压系统的供油能力，向需要的液压执行器提供更大的供油能力，保证该液压执行器具有足够的能量完成其工作。由上可见，该液压系统提供了根据需要进行油路变换的可能，可以确保各个执行器之间不产生压力干涉。

附图说明

图1是本实用新型第一实施例的液压原理图。

具体实施方式

请参看图1，该图为本实用新型第一实施例提供的起重机液压系统的液压原理图。

如图1所示，该起重机液压系统，包括液压油箱1、第一液压泵2-1、第二液压泵2-2、第一液压比例阀组3-1、第二液压比例阀组3-2、第一液压马达4-1、第二液压马达4-2、第三液压马达4-3。其中，所述第一液压比例阀组3-1包括三个串联的液压比例阀，即第一液压比例阀3-1-1、第二液压比例阀3-1-2、第三液压比例阀3-1-3；所述第二液压比例阀组阀组包括两个串联的液压比例阀，即第四液压比例阀3-2-1、第五液压比例阀3-2-2；每个液压比例阀的左、右两端均连接相应的先导压力输出端或者安装有连接控制器的相应输出线的电磁铁。在图中没有示出先导压力和电磁铁的连接，以下说明中以先导压力进行控制为例，使用电磁铁与使用先导压力对本实用新型的技术方案没有本质差别。

所述第一液压泵2-1的进口连接液压油箱1，其出口连接第一液压阀组3-1的进口。所述第一液压阀组3-1如上所述，包括三个串联的液压比例阀，上述液压比例阀均为三位六通阀。为叙述方便，以下将三位六通阀中用于提供驱动液压油通路的进口和出口通称为驱动进口和驱动出口，并且将连接高油压的进口称为上游进口，连接液压油箱的进口称为下游进口；将液压比例阀图标中标识为不交叉的两个方向相反的箭头的工作位置称为左位，标识为两个相互交叉但方向相反的箭头的工作位置称为右位；并且将左位上与上游进口连通的出口称为左出口，反之，在右位上与上游进口连接的出口称为右出口；液压比例阀图标中位于中间位置并仅起到多余流量的液压通路作用的进口和出口称为中间进口和中间出口。位于串联位置最前端的第一液压比例阀3-1-1的中间进口和上游进口即为所述第一液压阀组3-1的进口，其连接所述第一液压泵2-1的出口。所述三个液压比例阀的串联方式具体是所述第一液压比例阀3-1-1的中间出口连接位于串联中游位置的第二液压比例阀3-1-2的中间进口和上游进口，该第二液压比例阀3-1-2的中间出口连接串联下游位置的第三液压比例阀3-1-3的中间进口和上游进口；所述第三液压比例阀3-1-3的中间出口连接液压油箱1。所述第一液压比例阀3-1-1的驱动出口连接第三液压马达4-3两端，具体是，其左出口连接第三液压马达4-3的第一进口，其右出口连接第三液压马达4-3的第二进口。所述第二液压比例阀3-1-2的驱动出口连接第一液压马达4-1，具体是，其左出口连接第一液压马达4-1的第一进口，其右出口连接第一液压马达4-1的第二进口。所述第三液压比例阀3-1-3的驱动出口连接第二液压马达4-2，具体是，其左出口连接第二液压马达4-2的第一进口，其右出口连接第二液压马达4-2的第二进口。上述液压比例阀的下游进口均连接液压油箱1。

所述第二液压泵2-2的进口连接液压油箱1，其出口连接第二液压阀组3-2的进口。所述第二液压阀组3-2如上所述，包括两个串联的液压比例阀，上述液压比例阀均为三位六通阀。其中，位于串联位置最上游的第四液压比例阀3-2-1的中间进口和上游进口即为所述第二液压阀组3-2的进口，其连接所述第二液压泵2-2的出口。所述两个液压比例阀的串联方式具体是所述第四液压比例阀3-2-1的中间出口连接位于串联下游位置的第五液压比例阀3-2-2的中间进口和上游进口，该第五液压比例阀3-2-2的中间出口连接液压油箱1。所述第四液压比例阀3-2-1的驱动出口连接第三液压马达4-3，具体是，其左出口连接第三液压马达4-3的第一进口，其右出口连接第三液压马达4-3的第二进口。所述第五液压比例阀3-2-2的驱动出口连接第二液压马达4-2，具体是，其左出口连接第二液压马达4-2的第一进口，其右出口连接第二液压马达4-2的第二进口。上述液压比例阀的下游进口均连接液压油箱1。

上述液压油路中，在经过第一液压阀组3-1和第二液压阀组3-2的主油路上均安装有通向液压油箱1的溢流阀，该溢流阀在油压超过一定程度时导通，建立一条直接通向液压油箱的通路，以避免油压超过该液压系统的承受能力。

上述第一液压泵2-1和第二液压泵2-2优选采用一组双联柱塞泵实现；所述第一液压比例阀组3-1和第二液压比例阀组3-2优选采用片式阀组实现。

上述各个液压马达中，第一液压马达为臂架变幅驱动液压马达，第二液压马达为主卷扬液压马达，用于实现起重机的起身运动；第三液压马达为车轮驱动液压马达。当然，根据需要，各个液压马达还可以有其它形式的分工，

以下说明该液压系统的工作原理。该液压系统是在相应的控制器以及操作者的液压先导手柄的控制下工作。该液压系统为进行下述控制提供了液压油电路的基础。

所述起重机需要实现以下几种工作状态。

1、起重机行驶。起重机行驶时，起重机不能进行其它动作，即起重机不能进行起升和臂架变幅动作，按照上述液压系统的液压马达分工情况，即第三液压马达4-3应当动作，而第一液压马达4-1和第二液压马达4-2都不能动作。此时，液压先导手柄同时向第一液压比例阀3-1-1和第二液压比例阀3-2-1提供同一方向的先导压力，则两个液压比例阀的输出形成合流，提供给所述第三液压马达4-3，使该第三液压马达4-3获得驱动而旋转，其具体的旋转方向取决于向其提供的先导压力方向，其具体的旋转速度在控制上则取决于先导压力的大小。先导压力越大，则上述液压比例阀的出口的开口越大，使更多的液压流量流向第三液压马达4-3，从而使其获得的液压流量越大，其旋转速度也越快。随着先导压力从最低的动作门限值变化到最大先导压力，所述第三液压马达4-3的工作速度从低向最高变化，由于能够获得来自两个液压泵的液压流量，该第三液压马达4-3能够获得充分的驱动。

此时，串联在下游的液压比例阀一方面由于没有得到先导压力，而处于中间工作位置，使所述第一液压马达4-1和第二液压马达4-2无法得到液压油量，因此不可能工作；另一方面，由于处于串联位置上游的第一液压比例阀3-1-1和第四液压比例阀3-2-1将液压油路中的液压油量导入了流向第三液压马达4-3的驱动回路中，即使第二液压比例阀3-1-2、第三液压比例阀3-1-3以及第五液压比例阀3-2-2由于误动作而不处于中间位置，其获得的液压油量只能是处于上游的第一液压比例阀3-1-1或者第四液压比例阀3-2-1中间出口流出的剩余流量，这一液压流量一般很小。因此，在起重机处于行驶状态的情况下，该液压系统会自然产生对臂架变幅和起升动作的限制。

2、起重机同时进行臂架变幅和起升动作。此时，需要解决的主要问题是避免两个动作的执行器相互出现压力干涉的现象。在该液压系统中，各自独立的两个先导压力分别加载在液压比例阀3-1-2和液压比例阀3-2-2上，使这两个液压比例阀的阀芯向相应位置产生移动，其它液压比例阀则没有获得先导压力而处于中间位置。根据该液压系统的连接关系，第一液压泵2-1泵出的液压油从所述第一液压比例阀3-1-1的中间出口流向第二液压比例阀3-1-2的进口，并在该第二液压比例阀3-1-2的导向作用下，流向所述第一液压马达4-1，实现起重机的臂架变幅运动。所述第二液压马达2-2泵出的液压油则通过所述第四液压比例阀3-2-1的中间出口，流向所述第五液压比例阀3-2-2，并在该第五液压比例阀3-2-2的导向作用下，流向所述第二液压马达4-2，实现起重机的起升运动。此时，处于第一液压阀组3-1的下游的第三液压比例阀3-1-3在控制器的作用下，处于中间位置，所述第二液压比例阀3-1-2没有完全分配到第一液压马达4-1的液压流量通过其中间出口流向液压油箱。上述驱动第一液压马达4-1和驱动第二液压马达4-2的两个回路互相之间不存在通路，完全是在各自的液压泵提供的液压流量作用下独立运动。因此，两个动作之间各自独立，不会产生压力干涉的问题。

3、起重机仅进行起升动作。此时，先导压力加载在第三液压比例阀3-1-3和第五液压比例阀3-2-2的相同端。在第一液压阀组3-1中，第一液压比例阀3-1-1和第二液压比例阀3-1-2均处于中位，所述第一液压泵2-1泵出的液压流量通过上述两个液压比例阀的中间出口输送到第三液压比例阀3-1-3的进口，并由第三液压比例阀3-1-3根据加载其上的先导压力的大小，分配适当的流量到所述第二液压马达4-2。在第二液压阀组3-2中，第四液压比例阀3-2-1处于中间位置，所述第二液压泵2-2泵出的液压流量通过该第四液压比例阀3-2-1的中间出口输送到第五液压比例阀3-2-2的进口，并由第五液压比例阀3-2-2根据加载其上的先导压力的大小，分配适当的流量到所述第二液压马达4-2。这样，所述第二液压马达4-2获得双泵合流的流量，使其能够实现对较重的负载的起升动作。

4、起重机仅仅进行臂架变幅运动。此时，只有第二液压比例阀3-1-2在先导压力的作用下产生阀芯运动，向所述第一液压马达4-1提供液压流量，实现臂架变幅。

从上述工作原理介绍可以看出，无论何种情况，每一个液压阀组中，同一时间只能有一个液压比例阀在先导压力作用下产生阀芯运动；上述液压系统在起重机进行不同的动作时，分别构成双泵合流或者双泵双回路的液压系统，这样能够根据需要更好的驱动起重机动作，并且避免了起重机不同动作之间的相互产生压力干涉。应当说明，上述效果的实现不仅仅取决于该液压系统，还需要控制器或者操作者操作的配合，但是，该液压系统为实现上述效果提供了可能。该液压系统的原理还可以应用于其它工作场合。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1、一种起重机液压系统，包括液压油箱、液压泵、液压阀组和液压马达，所述液压泵的进口连接液压油箱，从中泵取液压油，泵出口的液压油经过液压阀组驱动液压马达，其特征在于，所述液压阀组包括由三个相互串联的液压比例阀组成的第一液压阀组、由两个相互串联的液压比例阀组成的第二液压阀组；其中，第一液压泵的出口连接第一液压阀组进口，第二液压泵的出口连接第二液压阀组的进口；所述第一液压阀组和所述第二液压阀组中，直接连接液压泵输出的最上游的液压比例阀的驱动出口均连接作为车轮驱动的第三液压马达；所述第一液压阀组中处于串联中游位置的液压比例阀的驱动出口连接到作为臂架变幅驱动的第一液压马达；所述第一液压阀组处于串联下游位置的液压比例阀以及第二液压阀组处于串联下游位置的液压比例阀的驱动出口分别连接作为主卷扬驱动的第二液压马达；液压比例阀的两端均由与其功能相应的先导压力或电磁铁驱动。

2、根据权利要求1所述的起重机液压系统，其特征在于，所述两个液压泵采用双联柱塞泵。

3、根据权利要求1所述的起重机液压系统，其特征在于，所述液压比例阀为三位六通阀，其串联方式是液压比例阀的中间进口和上游进口连接串联位置上前一液压比例阀的中间出口；其中位于串联最上游位置的液压比例阀的中间进口和上游进口为该液压阀组进口；串联最下游位置的液压比例阀的中间出口连接液压油箱。

4、根据权利要求3所述的起重机液压系统，其特征在于，所述液压阀组采用片式阀组。

5、根据权利要求1-4任一项所述的起重机液压系统，其特征在于，在其主液压油路上连接有直接通向液压油箱的溢流阀。