CN201301975Y - 液比例减压阀、阀组及吊臂和卷扬的液压控制系统 - Google Patents

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CN201301975Y CNU2008201366119U CN200820136611U CN201301975Y CN 201301975 Y CN201301975 Y CN 201301975Y CN U2008201366119 U CNU2008201366119 U CN U2008201366119U CN 200820136611 U CN200820136611 U CN 200820136611U CN 201301975 Y CN201301975 Y CN 201301975Y
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单增海
刘邦才
王守伟
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Abstract

本实用新型公开一种比例减压阀、比例减压阀组以及吊臂和卷扬操作控制系统。本实用新型所述液比例减压阀的阀芯呈阶梯轴状，由小径段和大径段两部分构成；阀芯的小径段上开有径向通孔，阀芯大径段的阀芯外端面上开有与径向通孔连通的轴向通孔；且其阀体内腔具有与阀芯滑动配合的小径段和大径段；阀体的侧壁上依次开有第一进油口、第二进油口和出油口；经所述第一进油口进入的压力油作用于所述小径段阀芯的端面上；经所述第二进油口进入的压力油作用于所述小径段与大径段之间的环形台阶面上，且经由径向通孔和轴向通孔形成的油道从所述出油口流出；所述第一进油口压力为恒定值且所述第二进油口压力大于所述恒定值时，所述出油口压力随第二进油口压力变化而按一定的比例变化。

Description

液比例减压阀、阀组及吊臂和卷扬的液压控制系统
技术领域
本实用新型涉及一种比例减压阀，具体涉及一种比例减压阀、具有该减压阀的比例减压阀组以及具有该阀组的吊臂和卷扬的液压控制系统。
背景技术
现在伸缩臂式起重机的吊臂伸缩和吊钩升降(由起升马达运转来实现)是两个独立的动作，由两个控制手柄分别控制。当吊臂单独进行伸缩作业而卷扬没有运动时，由于卷筒放出的钢丝绳长度固定，所以随着吊臂的伸出或缩回，吊钩和吊臂头部的距离会相应地减小或变大，可能会造成吊钩与吊臂头部相碰或吊钩落到地面。因此，为了消除这个隐患，操纵控制时就要同时操作吊臂伸缩手柄和吊钩升降手柄；或者进行吊臂伸缩操作时，操作者需要实时观察吊钩和吊臂头部的距离，以避免吊钩与吊臂头部相碰或落到地面，存在着操作程序复杂，效率很低的问题。
有鉴于此，对伸缩臂式起重机的操纵控制系统提出了一个更高的要求，即，单独操作控制吊臂伸缩的手柄时，随着吊臂的伸缩，吊钩与臂头的距离保持不变。也就是说，操作吊臂伸缩手柄时同时控制伸缩油缸和起升马达动作，并且控制卷扬的速度与吊臂伸缩的速度成一定的比例，吊臂伸出或收回时，卷扬同时按比例进行放绳或卷绳动作，确保吊钩与臂头之间的距离保持不变。
在现有液压控制系统的基础上，只需通过按比例分配的减压阀来控制两个执行元件(伸缩油缸和起升马达)的主阀开度按预定比例变化，就可以实现两个执行元件复合运动的设计要求。现有的能够实现上述功能的比例减压阀均为电信号控制，工作时，根据所输入的按一定比例关系变化的电信号，实现输出压力随输入压力的变化按一定的比例变化；由于电比例减压阀输出压力值的变化精度与输入电信号的精度有直接关系，当输入电信号出现波动产生偏差时，其输出压力值也会随之产生偏差，因此，精度无法控制；另外，若提高输入电信号的精度，就需要增加控制成本。
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，提供一种液比例减压阀、具有该液比例减压阀的比例减压阀组及采用该比例减压阀组的吊臂及卷扬可复合运动的起重机液压控制系统。
本实用新型提供的液比例减压阀，包括阀体和设置在阀体内腔中的阀芯，在压力油的作用下所述阀芯可在阀体内腔中滑动，所述阀芯呈阶梯轴状，由小径段和大径段两部分构成；所述阀芯的小径段上开有径向通孔，所述阀芯大径段的阀芯外端面上开有与所述径向通孔连通的轴向通孔；且与所述阀芯相对应地，所述阀体内腔具有与阀芯滑动配合的小径段和大径段；沿所述阀芯的滑动方向，所述阀体的侧壁上依次开有第一进油口、第二进油口和出油口；其中，经所述第一进油口进入的压力油作用于所述小径段阀芯的端面上；经所述第二进油口进入的压力油作用于所述小径段与大径段之间的环形台阶面上，且经由径向通孔和轴向通孔形成的油道从所述出油口流出；所述第一进油口的进油压力为恒定值且所述第二进油口的进油压力大于所述恒定值时，与所述第二进油口进油压力的变化相对应地，所述出油口的出油压力按照下述公式呈线性变化：
P2＝PA1·S1/S2+P1·(S2-S1)/S2；
式中，PA1：第一进油口进油压力；P1：第二进油口进油压力；P2：出油口出油压力；S1：小径段阀芯的径向截面面积；S2：大径段阀芯的径向截面面积。
优选地，所述第一进油口和第二进油口之间的阀体上开有回油口；
当P2·S2＞PA1·S1+P1·(S2-S1)时，在出油口压力油的作用下所述阀芯滑动，所述回油口通过所述阀芯的轴向通孔和径向通孔与出油口连通。
本实用新型提供的比例减压阀组，包括一个定值减压阀和至少一个如前所述的液比例减压阀；所述定值减压阀的出油口分别与所述至少一个液比例减压阀的第一进油口连通；且所述阀组具有第一阀组进油口和至少一个阀组出油口，所述第一阀组进油口与定值减压阀的进油口和所述至少一个液比例减压阀的第二进油口分别连通；所述至少一个阀组出油口分别与所述至少一个液比例减压阀出油口连通。
所述液比例减压阀和所述阀组出油口分别设置为一个。
优选地，还包括至少一个二位三通换向阀，所述阀组还包括至少一个第二阀组进油口；每个二位三通换向阀分别与一个阀组出油口、液比例减压阀和一个第二阀组进油口对应设置，控制每个阀组出油口与对应的液比例减压阀的出油口或第二阀组进油口连通；所述二位三通换向阀处于第一工作位置时，所述阀组出油口与对应的液比例减压阀的出油口连通；所述二位三通换向阀处于第二工作位置时，所述阀组出油口与对应的第二阀组进油口连通。
所述液比例减压阀、所述二位三通换向阀、所述阀组出油口和所述第二阀组进油口分别设置为一个。
本实用新型提供的吊臂及卷扬可复合运动的起重机液压控制系统，包括伸缩油缸、起升马达、第一液比例方向控制阀、第二液比例方向控制阀和先导控制阀，其中，所述第一液比例方向控制阀的阀芯处于第一工作位置时，所述伸缩油缸的有杆腔与压力油路导通，其阀芯处于第二工作位置时，所述伸缩油缸的无杆腔与压力油路导通；所述第二液比例方向控制阀的阀芯处于第一工作位置时，所述起升马达的正转进液口与压力油路导通，其阀芯处于第二工作位置时，所述起升马达的反转进液口与压力油路导通；所述先导控制阀具有为所述第一、二液比例方向控制阀提供先导压力的四个先导压力油出口，其中，第一先导压力油出口和第二先导压力油出口分别用于控制所述第一液比例方向控制阀的两个工作位置，第三先导压力油出口和第四先导压力油出口分别用于控制第二液比例方向控制阀的两个工作位置；且所述液比例方向控制阀的开度随着先导压力的变化而变化；还包括两个如前所述的比例减压阀组，其中，第一比例减压阀组的第一阀组进油口与第一液比例方向控制阀的第一位置控制口连通；第一比例减压阀组的出油口与第二液比例方向控制阀的第一位置控制口连通；第二比例减压阀组的第一阀组进油口与第一液比例方向控制阀的第二位置控制口连通；第二比例减压阀组的出油口与第二液比例方向控制阀的第二位置控制口连通。
优选地，所述第一、二比例减压阀组还分别包括二位三通换向阀和第二阀组进油口，其中，所述第一比例减压阀组的第二阀组进油口与第三先导压力油口连通；所述第一比例减压阀组的二位三通换向阀处于第一工作位置时，所述第一比例减压阀组的液比例减压阀的出油口与阀组出油口连通；所述第一比例减压阀组的二位三通换向阀处于第二工作位置时，所述第一比例减压阀组的第二阀组进油口与阀组出油口连通。
所述第二比例减压阀组的第二阀组进油口与第四先导压力油口连通；所述第二比例减压阀组的二位三通换向阀处于第一工作位置时，所述第二比例减压阀组的液比例减压阀的出油口与阀组出油口连通；所述第二比例减压阀组的二位三通换向阀处于第二工作位置时，所述第二比例减压阀组的第二阀组进油口与阀组出油口连通。
优选地，还包括第一压力继电器和第二压力继电器，所述第一、二比例减压阀组的二位三通换向阀为电动控制阀；其中，所述电控二位三通换向阀为失电状态时处于第一工作位置，所述电控二位三通换向阀为得电状态时处于第二工作位置；所述第一压力继电器的取油口与第三先导压力油口连通，并输出电信号至所述第一比例减压阀组的电动二位三通换向阀的控制信号接收端；所述第二压力继电器的取油口与第四先导压力油口连通，并输出电信号至所述第二比例减压阀组的电动二位三通换向阀的控制信号接收端。
与现有电比例减压阀相比，本实用新型提供的液比例减压阀是通过液力控制来实现比例减压，保证输出压力随输入压力的变化而按照预定的比例关系变化。所述液比例减压阀有两个进油口，其第一进油口的压力油作用于小径端阀芯端面上，其第二进油口的压力油作用于大、小径段接合处的环形台阶面上且通过阀芯上的径向通孔和轴向通孔作用于大径端阀芯端面上。液比例减压阀应用回路的最低工作压力确定后，其第一进油口的进油压力即为恒定的最低工作压力值，当其第二进油口的输入压力大于该恒定值时，由于阀芯结构尺寸确定，且第一进油口的进油压力为恒定值，因此，其输出压力与输入压力之间比例关系可以确定，即，P2＝PA1·S1/S2+P1·(S2-S1)/S2，减压后的阀芯处于平衡位置；若第二进油口的输入压力变化时，阀芯会发生相应滑动并且阀芯处于新的平衡位置，此时，阀芯上的径向通孔与第二进油口之间的连通面积已发生相应的变化，出油口的输出压力随之发生变化。当输入压力小于预定值时，本实用新型不起减压的作用。本实用新型所述液比例减压阀的出油压力与进油压力之间的比例关系与阀芯的结构尺寸相关，可确保输出压力按一定比例关系的输出精度，有效避免了电比例减压阀受控制电信号的影响而带来的输出压力值不稳定的缺陷；另外，由于输出压力的精度仅受自身结构的限制，无需增加额外的控制成本提高精度。
本实用新型提供的比例减压阀组由定值减压阀和液比例减压阀组成，所述定值减压阀的出油口与液比例减压阀的第一进油口连通，为液比例减压阀的提供压力恒定的压力油液。使用时，根据其所应用回路的最低工作压力调定所述定值减压阀的输出压力，当输入压力油的油压大于预定压力值时，所述定值减压阀可以为所述液比例减压阀的第一进油口提供恒定的压力油，同时，该输入压力油作用于所述液比例减压阀的第二进油口，基于所述液比例减压阀作用原理，所述比例减压阀组的出油口压力随着输入压力变化而按照一定的比例关系变化。当输入压力油的油压小于预定压力值时，所述阀组不起减压的作用。本实用新型将定值减压阀和液比例减压阀集成为一体，可简化液压系统的管路布置，易于装配和维护。
本实用新型提供的吊臂及卷扬可复合运动的起重机液压控制系统，采用两个如前所述的比例减压阀组，当操纵先导控制阀的第一先导压力油口与第一液比例方向控制阀的第一位置控制口连通时，完成伸缩油缸收回操作，第一先导压力油经过第一比例减压阀组后输出与第一先导压力成比例关系变化的压力油，至第二液比例方向控制阀的第一位置控制口，完成起升卷扬反转操作；当操纵先导控制阀的第二先导压力油口与第一液比例方向控制阀的第二位置控制口连通时，完成伸缩油缸伸出操作，第二先导压力油经过第二比例减压阀组后输出与第二先导压力成比例关系变化的压力油，至第二液比例方向控制阀的第二位置控制口，完成起升卷扬正转操作；进而能够可靠地实现吊臂伸出和卷扬放绳的复合运动，并且卷扬的放绳速度与吊臂的伸出速度成一定的比例关系，可确保吊臂伸出时吊钩与吊臂臂头之间的距离大致保持不变。
附图说明
图1a是本实用新型所提供的液比例减压阀的整体结构剖视图；
图1b是本实用新型所述液比例减压阀处于减压工作状态时的结构示意图；
图1c是本实用新型所述液比例减压阀的出口压力过载时的结构示意图；
图2a是本实用新型所提供的比例减压阀组的液压原理图；
图2b是本实用新型所提供的比例减压阀组的外观爆炸图；
图3是本实用新型所提供的吊臂及卷扬可复合运动的起重机液压控制系统的液压原理图。
图中：
伸缩油缸1、起升马达2、液比例控制阀组3、第一液比例方向控制阀31、第二液比例方向控制阀32；
先导控制阀4、第一先导压力油出口41、第二先导压力油出口42、第三先导压力油出口43、第四先导压力油出口44；
比例减压阀组5、液比例减压阀51、阀体511、第一进油口A1、第二进油口P1、出油口P2′、阀芯512、环形面513、径向通孔d、轴向通孔f、弹性挡圈514、定值减压阀52、二位三通换向阀53、第一比例减压阀组5′、第二比例减压阀组5″；
第一压力继电器6′、第二压力继电器6″。
具体实施方式
本实用新型的核心设计在于提供一种液比例减压阀51，通过液力控制实现输出压力可按一定的比例关系随输入压力的变化而变化。请参见图1a，该图是液比例减压阀的整体结构剖视图。
如图1a所示，该阀主要由两部分组成：阀体511和设置在阀体511内的阀芯512，在压力油的作用下所述阀芯512可以在阀体511内腔中滑动。其中，阀芯512呈阶梯轴状，阀芯小径段和阀芯大径段两部分的接合处形成环形面513；所述阀芯512小径段上开有径向通孔d，所述阀芯512大径段的阀芯外端面上开有与所述径向通孔d连通的轴向通孔f；并且与所述阀芯512相对应地，所述阀体内腔具有与阀芯的小径段和大径段分别滑动配合的小径段和大径段；沿所述阀芯512的滑动方向，所述阀体的侧壁上依次开有第一进油口A1、第二进油口P1和出油口P2′；其中，经所述第一进油口A1进入的压力油作用于所述小径段阀芯的端面上，所述阀芯的小径端可以为图中所示的阶梯状，以提高小径段阀芯外侧的压力油储液量，提高阀芯动作的灵敏度。
经所述第二进油口P1进入的压力油作用于所述小径段与大径段之间的环形台阶面513上，且经由径向通孔d和轴向通孔f形成的油道从所述出油口P2′流出；
所述第一进油口A1的进油压力为恒定值PA1且所述第二进油口P1的进油压力P1大于所述恒定值时，与所述第二进油口P1的进油压力P1变化相对应地，所述出油口P2′的出油压力P2按照下述公式呈线性变化：
P2＝PA1·S1/S2+P1·(S2-S1)/S2；
式中，PA1：第一进油口进油压力；P1：第二进油口进油压力；P2：出油口出油压力；S1：小径段阀芯的径向截面面积；S2：大径段阀芯的径向截面面积。
下面具体说明所述液比例减压阀的工作原理。
第一进油口A1的进油压力作用在所述阀芯512的左端面积S1上，其右侧极限位置为阀芯512右端的弹性挡圈514处；第二进油口P1的进油压力作用于环形面513上，且通过阀体e腔、径向通孔d和轴向通孔f接通到达出油口P2′，P2′腔的压力作用在阀芯512的大径段外端面(即阀芯检测面)上，压力油流向为：P1→e→d→f→P2′。可以理解的是，当所述第一进油口A1的进油压力小于预设恒定值、所述第二进油口P1的进油压力也小于预设恒定值时，所述阀芯3不发生位移，出油口P2′的压力等于第二进油口P1的压力，所述液比例减压阀不起减压的作用。
随着第二进油口P1压力的增加，所述阀芯512所处的平衡位置发生变化，阀芯512在出油口P2′的压力作用下向左滑动，并根据公式P2＝PA1·S1/S2+P1·(S2-S1)/S2建立新的平衡位置，即如图1b所示位置，此时所述阀芯512的径向通孔与所述阀体511的e腔之间的连通面积变小，所述液比例减压阀起减压的作用。
进一步地，所述第一进油口A1和第二进油口P1之间的阀体上开有回油口T；当P2·S2＞PA1·S1+P1·(S2-S1)时，在出油口P2′压力油的作用下所述阀芯512滑动，所述回油口T通过所述阀芯的轴向通孔f和径向通孔d与出油口P2′连通，在出油口P2′的压力过载时，所述阀芯512进一步向左滑动，如图1c所示，出油口P2′过载压力油接通回油口T，从而保证系统压力稳定。
需要说明的，所述第一进油口A1恒定进油压力值以及调整阀芯512的小径段和大径段的截面面积比S1/S2，均可以按照实际工况确定，使得阀后压力与阀前压力之间按照预期的比例关系呈线性变化。
请参见图2a和图2b，图2a是本实用新型所提供的比例减压阀组的液压原理图，图2b是本实用新型所述比例减压阀组的外观爆炸图。
如图2a所示，所述比例减压阀组5包括液比例减压阀51和定值减压阀52，其中，所述液比例减压阀51的组成和连接关系如前所述，在此不予赘述；所述定值减压阀52与现有的标准定值减压阀的原理和结构相同，故在此不予赘述。
所述定值减压阀52的出油口A1与所述液比例减压阀51的第一进油口A1连通；所述阀组5具有第一阀组进油口P1和阀组出油口P2，其中，所述第一阀组进油口P1与定值减压阀的进油口P1和所述液比例减压阀51的第二进油口P1分别连通；所述阀组出油口P2与所述液比例减压阀51的出油口P2′连通。
下面具体说明所述比例减压阀组的工作原理。
压力油经阀组5的第一阀组进油口P1进入阀组后分为两路，其中一路油经所述定值减压阀52到达所述液比例减压阀的第一进油口A1，通过所述定值减压阀52确保所述液比例减压阀第一进油口A1的压力为恒定值；其中另一路油经所述液比例减压阀51的第二进油口P1进入液比例减压阀51，经减压后，所述比例减压阀组5的阀组出油口P2的压力随着进油压力P1的变化而按一定的比例关系变化，具体比例关系的推导如前所述。
请参见图2b，该图是所述比例减压阀组的外观爆炸图。如图2b所示，所述液比例减压阀51和定值减压阀52集成为一个阀组，集成后阀组更加有利于液压系统的组装，降低系统维护成本。
进一步地，结合图2a和图2b所示，所述比例减压阀组5还包括二位三通换向阀53，所述阀组5还包括第二阀组进油口P2″；所述二位三通换向阀53用于控制阀组出油口P2与液比例减压阀51的出油口P2′或第二阀组进油口P2″连通；当所述二位三通换向阀53处于第一工作位置时，所述阀组出油口P2与液比例减压阀51的出油口P2′连通；所述二位三通换向阀53处于第二工作位置时，所述阀组出油口P2与第二阀组进油口连通P2″。如此设计的目的，可以提高所述比例减压阀组5的适用性，根据实际液压控制系统的需要，通过所述二位三通换向阀53的控制作用，阀组5能够实现选择性地输出第二阀组进油口P2″方向的压力油或者第一阀组进油口P1方向的液比例减压阀51出油口P2′的压力油。
实际上，所述液比例减压阀51、所述二位三通换向阀53、所述阀组出油口P2和所述第二阀组进油口P2″均可以设置为多个(图中未示出)，且分别对应设置。这样，所述比例减压阀组就可以有多个减压输出油路，也就是说，对于一个输入压力的变化可以得到多个呈比例关系减压变化的输出压力，当然，若每个液比例减压阀的阀芯的小径段和大径段的横截面面积比不同，所述多个输出压力与输入压力之间的比例关系也不同。
请参见图3，该图是本实用新型所提供的吊臂及卷扬可复合运动的起重机液压控制系统的液压原理图。
如图3所示，伸缩油缸1为起重机伸缩臂的伸出、收回操作提供动力，当伸缩油缸1的无或有杆腔与压力油路导通时，伸缩臂完成伸出或收回动作。起升马达2为吊钩牵引钢丝绳的放绳或收绳操作提供动力，当起升马达2的正转进油口或反转进油口与压力油路导通时，卷扬随之正转或反转实现放绳或收绳操作，进而实现吊钩的上升或下降动作。
液比例控制阀组3包括：第一液比例方向控制阀31和第二液比例方向控制阀32，分别用于控制伸缩油缸和起升马达控制回路中压力油的方向和流量。图中所示，所述第一液比例方向控制阀31和第二液比例方向控制阀32均为三位四通液控阀，三个阀位分别为第一工作位置、中位和第二工作位置。其中，所述第一液比例方向控制阀31的阀芯处于第一工作位置时，所述伸缩油缸1的有杆腔与压力油路导通，其阀芯处于第二工作位置时，所述伸缩油缸1的无杆腔与压力油路导通；所述第二液比例方向控制阀32的阀芯处于第一工作位置时，所述起升马达2的正转进液口与压力油路导通，其阀芯处于第二工作位置时，所述起升马达2的反转进液口与压力油路导通；需要说明的是，所述第一液比例方向控制阀31和第二液比例方向控制阀32的中位机能与现有吊臂和卷扬的液压控制系统相同，故在此不予赘述。
所述先导控制阀4具有为所述第一、二液比例方向控制阀提供先导压力的四个先导压力油出口，其中，第一先导压力油出口41和第二先导压力油出口42分别用于控制所述第一液比例方向控制阀31的两个工作位置，第三先导压力油出口43和第四先导压力油出口44分别用于控制第二液比例方向控制阀32的两个工作位置；所述第一、二液比例方向控制阀的开度随着先导压力的变化而变化，即先导压力越大，液比例方向控制阀的开度越大；同样，需要说明的是，对于所述先导控制阀4不再作进一步的具体描述，本领域的技术人员基于现有技术完全可以实现本方案。
图中所示，该控制系统还包括两个如前所述的比例减压阀组：第一比例减压阀组5′和第二比例减压阀组5″。其中，第一比例减压阀组5′的第一阀组进油口P1与第一液比例方向控制阀31的第一位置控制口连通；第一比例减压阀组的出油口P2与第二液比例方向控制阀32的第一位置控制口连通；当操纵先导控制阀4的第一先导压力油口41与第一液比例方向控制阀31的第一位置控制口连通(伸缩油缸收回)时，第一先导压力油经过第一比例减压阀组5′后输出与第一先导压力成比例关系变化的压力油，至第二液比例方向控制阀32的第一位置控制口(起升卷扬反转)，可实现吊臂收回和卷扬收绳的复合运动，并且卷扬的收绳速度与吊臂的收回速度成一定的比例关系，进而可确保吊臂收回时吊钩与吊臂臂头之间的距离大致保持不变。其中，第二比例减压阀组5″的第一阀组进油口P1与第一液比例方向控制阀31的第二位置控制口连通；第二比例减压阀组5″的出油口P2与第二液比例方向控制阀32的第二位置控制口连通；当操纵先导控制阀4的第二先导压力油口42与第一液比例方向控制阀31的第二位置控制口连通(伸缩油缸伸出)时，第二先导压力油经过第二比例减压阀组5″后输出与第二先导压力成比例关系变化的压力油，至第二液比例方向控制阀32的第二位置控制口(起升卷扬正转)，可实现吊臂伸出和卷扬放绳的复合运动，并且卷扬的放绳速度与吊臂的伸出速度成一定的比例关系，进而可确保吊臂伸出时吊钩与吊臂臂头之间的距离大致保持不变。
进一步地，如图3所示，所述第一、二比例减压阀组还分别包括二位三通换向阀和第二阀组进油口。
其中，所述第一比例减压阀组5′的第二阀组进油口与第三先导压力油口43连通，所述第一比例减压阀组5′的二位三通换向阀处于第一工作位置时，所述第一比例减压阀组5′的液比例减压阀的出油口经所述第一比例减压阀组5′的二位三通换向阀和阀组出油口与所述第二液比例方向控制阀32的第一位置控制口连通；所述第一比例减压阀组5′的二位三通换向阀处于第二工作位置时，所述第三先导压力油口43经所述第一比例减压阀组5′的第二阀组进油口、二位三通换向阀和阀组出油口与所述第二液比例方向控制阀32的第一位置控制口连通。
其中，所述第二比例减压阀组5″的第二阀组进油口与第四先导压力油口44连通；所述第二比例减压阀组5″的二位三通换向阀处于第一工作位置时，所述第二比例减压阀组5″的液比例减压阀的出油口经所述第二比例减压阀组5″的二位三通换向阀和阀组出油口与所述第二液比例方向控制阀32的第二位置控制口连通；所述第二比例减压阀组5″的二位三通换向阀处于第二工作位置时，所述第四先导压力油口44经所述第二比例减压阀组5″的第二阀组进油口、二位三通换向阀和阀组出油口与所述第二液比例方向控制阀32的第二位置控制口连通。
进一步地，所述第一、二比例减压阀组中的二位三通换向阀为电动控制阀，所述电控二位三通换向阀为失电状态时处于第一工作位置，所述电控二位三通换向阀为得电状态时处于第二工作位置。所述第一压力继电器6′的取油口与第三先导压力油口43连通，并输出电信号至所述第一比例减压阀组5′的电动二位三通换向阀的控制信号接收端，该二位三通换向阀处于第一工作位置，即第二阀组进油口与阀组出油口导通(卷扬收绳)，实现吊钩单独起升操作；所述第二压力继电器6″的取油口与第四先导压力油口44连通，并输出电信号至所述第二比例减压阀组5″的电动二位三通换向阀的控制信号接收端，此时，该二位三通换向阀处于第一工作位置，即第二阀组进油口与阀组出油口导通(卷扬放绳)，实现吊钩单独下降操作。
综上，本实用新型先导控制阀通过先导油路控制液比例方向控制阀阀芯的运动，控制压力的大小与阀芯开口的大小成比例；采用两个比例减压阀组保证阀后压力和阀前压力保持一定比例，也就是保证控制第一液比例方向控制的压力和第二液比例方向控制阀的压力保持一定的比例，即通过液压油流量来控制伸缩油缸或卷扬马达的速度成比例；实现伸缩油缸带动吊臂与伸缩卷扬马达的运转实现吊钩升降的复合运动。
特别说明的是，本实用新型所述控制系统不局限于应用于起重机吊臂伸缩油缸和起升卷扬马达，实际上，本领域的普通技术人员基于本实用新型的工作原理完全可以应用于其它工作场合，实现两个液压执行元件的复合动作；只要符合本实用新型的工作原理均在本专利的保护范围内。
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 (9)

1、液比例减压阀，包括阀体和设置在阀体内腔中的阀芯，在压力油的作用下所述阀芯可在阀体内腔中滑动，其特征在于，
所述阀芯呈阶梯轴状，由小径段和大径段两部分构成；所述阀芯的小径段上开有径向通孔，所述阀芯大径段的阀芯外端面上开有与所述径向通孔连通的轴向通孔；且
与所述阀芯相对应地，所述阀体内腔具有与阀芯滑动配合的小径段和大径段；沿所述阀芯的滑动方向，所述阀体的侧壁上依次开有第一进油口、第二进油口和出油口；其中，
经所述第一进油口进入的压力油作用于所述小径段阀芯的端面上；
经所述第二进油口进入的压力油作用于所述小径段与大径段之间的环形台阶面上，且经由径向通孔和轴向通孔形成的油道从所述出油口流出；
所述第一进油口的进油压力为恒定值且所述第二进油口的进油压力大于所述恒定值时，与所述第二进油口进油压力的变化相对应地，所述出油口的出油压力按照下述公式呈线性变化：
P2＝PA1·S1/S2+P1·(S2-S1)/S2；
式中，PA1：第一进油口进油压力；P1：第二进油口进油压力；P2：出油口出油压力；S1：小径段阀芯的径向截面面积；S2：大径段阀芯的径向截面面积。
2、根据权利要求1所述的液比例减压阀，其特征在于，所述第一进油口和第二进油口之间的阀体上开有回油口；
当P2·S2＞PA1·S1+P1·(S2-S1)时，在出油口压力油的作用下所述阀芯滑动，所述回油口通过所述阀芯的轴向通孔和径向通孔与出油口连通。
3、比例减压阀组，其特征在于，包括：
至少一个如权利要求1或2所述的液比例减压阀；和
一个定值减压阀，其出油口分别与所述至少一个液比例减压阀的第一进油口连通；且所述阀组具有：
第一阀组进油口，与定值减压阀的进油口和所述至少一个液比例减压阀的第二进油口分别连通；和
至少一个阀组出油口，分别与所述至少一个液比例减压阀出油口连通。
4、根据权利要求3所述的比例减压阀组，其特征在于，所述液比例减压阀和所述阀组出油口分别设置为一个。
5、根据权利要求3所述的比例减压阀组，其特征在于，还包括至少一个二位三通换向阀，所述阀组还包括至少一个第二阀组进油口；每个二位三通换向阀分别与一个阀组出油口、液比例减压阀和一个第二阀组进油口对应设置，控制每个阀组出油口与对应的液比例减压阀的出油口或第二阀组进油口连通；所述二位三通换向阀处于第一工作位置时，所述阀组出油口与对应的液比例减压阀的出油口连通；所述二位三通换向阀处于第二工作位置时，所述阀组出油口与对应的第二阀组进油口连通。
6、根据权利要求5所述的比例减压阀组，其特征在于，所述液比例减压阀、所述二位三通换向阀、所述阀组出油口和所述第二阀组进油口分别设置为一个。
7、吊臂及卷扬可复合运动的起重机液压控制系统，包括：
伸缩油缸；
起升马达；
第一液比例方向控制阀，其阀芯处于第一工作位置时，所述伸缩油缸的有杆腔与压力油路导通；其阀芯处于第二工作位置时，所述伸缩油缸的无杆腔与压力油路导通；
第二液比例方向控制阀，其阀芯处于第一工作位置时，所述起升马达的正转进液口与压力油路导通；其阀芯处于第二工作位置时，所述起升马达的反转进液口与压力油路导通；和
先导控制阀，具有为所述第一、二液比例方向控制阀提供先导压力的四个先导压力油出口，其中，第一先导压力油出口和第二先导压力油出口分别用于控制所述第一液比例方向控制阀的两个工作位置；第三先导压力油出口和第四先导压力油出口分别用于控制第二液比例方向控制阀的两个工作位置；且
所述液比例方向控制阀的开度随着先导压力的变化而变化；其特征在于，还包括：
两个如权利要求3所述的比例减压阀组，其中：
第一比例减压阀组的第一阀组进油口与第一液比例方向控制阀的第一位置控制口连通；第一比例减压阀组的出油口与第二液比例方向控制阀的第一位置控制口连通；
第二比例减压阀组的第一阀组进油口与第一液比例方向控制阀的第二位置控制口连通；第二比例减压阀组的出油口与第二液比例方向控制阀的第二位置控制口连通。
8、根据权利要求7所述的吊臂及卷扬可复合运动的起重机液压控制系统，其特征在于，所述第一、二比例减压阀组还分别包括二位三通换向阀和第二阀组进油口，其中：
所述第一比例减压阀组的第二阀组进油口与第三先导压力油口连通；所述第一比例减压阀组的二位三通换向阀处于第一工作位置时，所述第一比例减压阀组的液比例减压阀的出油口与阀组出油口连通；所述第一比例减压阀组的二位三通换向阀处于第二工作位置时，所述第一比例减压阀组的第二阀组进油口与阀组出油口连通。
所述第二比例减压阀组的第二阀组进油口与第四先导压力油口连通；所述第二比例减压阀组的二位三通换向阀处于第一工作位置时，所述第二比例减压阀组的液比例减压阀的出油口与阀组出油口连通；所述第二比例减压阀组的二位三通换向阀处于第二工作位置时，所述第二比例减压阀组的第二阀组进油口与阀组出油口连通。
9、根据权利要求8所述的吊臂及卷扬可复合运动的起重机液压控制系统，其特征在于，还包括第一压力继电器和第二压力继电器，所述第一、二比例减压阀组的二位三通换向阀为电动控制阀，其中，
所述电控二位三通换向阀为失电状态时处于第一工作位置，所述电控二位三通换向阀为得电状态时处于第二工作位置；
所述第一压力继电器的取油口与第三先导压力油口连通，并输出电信号至所述第一比例减压阀组的电动二位三通换向阀的控制信号接收端；所述第二压力继电器的取油口与第四先导压力油口连通，并输出电信号至所述第二比例减压阀组的电动二位三通换向阀的控制信号接收端。
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