CN201722074U

CN201722074U - 起重机及其负载敏感液压控制系统

Info

Publication number: CN201722074U
Application number: CN2010202669563U
Authority: CN
Inventors: 史先信; 刘邦才; 周飞; 胡小冬
Original assignee: Xuzhou Heavy Machinery Co Ltd
Current assignee: Xuzhou Heavy Machinery Co Ltd
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2020-07-16

Abstract

本实用新型公开一种负载敏感液压控制系统，包括多路方向控制阀和具有负载敏感阀的负载敏感泵；所述多路方向控制阀的进液口和泄油口分别与负载敏感泵的出液口和油箱连通，所述多路方向控制阀的负载反馈口与所述负载敏感阀的敏感腔连通，所述多路方向控制阀的各联阀油口分别与相应的执行元件连接；在所述多路方向控制阀的负载反馈口与所述负载敏感阀的敏感腔之间通路上设置有阻尼阀；所述阻尼阀的进油口和出油口之间的油道上设置有至少两个阻尼，且相邻两个阻尼之间的油道上具有截面增大的容腔；且所述进油口与所述多路方向控制阀的负载反馈口连通，所述进油口与所述负载敏感阀的敏感腔连通。在此基础上，本实用新型还提供一种具有该负载敏感液压控制系统的起重机。

Description

起重机及其负载敏感液压控制系统

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，具体涉及一种起重机及其负载敏感液压控制系统。

背景技术

随着起重机械的进步和发展，对于液压控制技术提出了越来越高的要求；比如，除了需要具有优良的传动性能、操控性能和维修简便之外，还需要较好地满足节能、调速以及复合动作操纵等方面的要求。

针对上述问题，现有的起重机采用负载敏感系统技术，该系统包括负载敏感泵和负载敏感阀，通过检测负载压力、流量和功率变化信号，并将该信号反馈至负载敏感泵实现节能控制，以最大限度的减小压力与流量损失。

请参见图1，该图示出了现有闭中心负载敏感系统的原理简图。其中，多路阀30的单向阀31使得其负载反馈口XL的压力为各联负载的最高压力，该负载反馈口XL与负载敏感阀20的敏感腔X口连通，调节负载敏感泵10的流量和压力，这样，泵的压力始终比所需负载压力高出控制所需的压差ΔP，且以所需的负载压力输出所需流量，从而实现负载敏感控制。

众所周知，起重机的作业工况较为复杂，尤其处于中长臂起升重物时，负载压力的不稳定性、吊臂及钢丝绳的振动与变量泵工作压力的脉动相互耦合，使得系统的动态特性常常发生振荡，稳定性较差，从而影响起重机的起重性能、微动性、安全性。

有鉴于此，亟待针对从液压传动的角度提出进行优化设计，以有效避免负载压力的不稳定性及负载敏感泵工作压力的脉动对于系统的动态特征产生的不利影响。

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，提供一种负载敏感液压控制系统，以消除负载压力波动峰值的影响，有效降低反馈油路的压力波动，从而实现泵输出的压力流量脉动小，各执行元件的动作均无抖动。在此基础上，本实用新型还提供一种具有该负载敏感液压控制系统的起重机。

本实用新型提供的负载敏感液压控制系统，包括多路方向控制阀和具有负载敏感阀的负载敏感泵；所述多路方向控制阀的进液口和泄油口分别与负载敏感泵的出液口和油箱连通，所述多路方向控制阀的负载反馈口与所述负载敏感阀的敏感腔连通，所述多路方向控制阀的各联阀油口分别与相应的执行元件连接；在所述多路方向控制阀的负载反馈口与所述负载敏感阀的敏感腔之间通路上设置有阻尼阀；所述阻尼阀的进油口和出油口之间的油道上设置有至少两个阻尼，且相邻两个阻尼之间的油道上具有截面增大的容腔；且所述进油口与所述多路方向控制阀的负载反馈口连通，所述进油口与所述负载敏感阀的敏感腔连通。

优选地，所述阻尼阀的进油口和出油口之间的油道上依次设置有两个阻尼：第一阻尼和第二阻尼，两者之间设置有第一容腔；所述阻尼阀还包括第三油口和第四油口，所述第三油口和第四油口之间的油道上依次设置有第三阻尼和第四阻尼，两者之间设置有第二容腔；且在所述第一容腔和第二容腔之间的油道上设置有至少两个阻尼，且相邻两个阻尼之间的油道上具有截面增大的容腔。

优选地，所述第一容腔和第二容腔之间的油道上设置有两个阻尼：第五阻尼和第六阻尼。

优选地，所述进油口、第一阻尼、第二阻尼和出油口所形成的第一通道与所述第三油口、第三阻尼、第四阻尼和第四油口所形成的第二通道分别位于两平行的直线上，所述第五阻尼和第六阻尼所形成的第三通道与第一通道和第三通道分别垂直。

优选地，所述第三油口与油箱连通，所述第四油口封堵。

优选地，所述第三油口封堵，所述第四油口与油箱连通。

本实用新型提供的起重机，包括用于控制各执行元件动作的液压控制系统，所述液压控制系统采用如前所述的负载敏感液压控制系统。

本实用新型通过对多路方向控制阀的负载反馈口至负载敏感阀的反馈油路进行改造，匹配设置有阻尼阀，以降低反馈油路的压力波动。由于该阻尼阀的进油口和出油口之间的阀体上设置有至少两个阻尼，且相邻两个阻尼之间的油道上具有截面增大的容腔；从而实现多路方向控制阀的负载反馈口与负载敏感阀的敏感腔之间的压力调整，以消除负载压力波动的峰值，改善变量机构的先导油源。由于本实用新型可避免负载压力的波动影响负载敏感泵的工作压力产生脉动的问题，因此，当起重机处于中长臂起升重物的工况时，即使出现吊臂及钢丝绳的振动现象，也不会对整机的动态特征发生较大的振荡，从而大大提高了工作稳定性，为提高起重机的起重性能、微动性及安全性提供了可靠的保障。

在本实用新型的优选方案中，所述阻尼阀具有四个油口，其进油口和出油口之间的阀体上依次设置有四个阻尼：第一阻尼、第二阻尼、第三阻尼和第四阻尼，且第一阻尼、第二阻尼、第三阻尼和第四阻尼之间的通路上分别设置有三个容腔：第一容腔、第二容腔和第三容腔；其第三油口与第一容腔之间通路上设置有第五阻尼，其第四油口与第三容腔之间设置有第六阻尼；同时，第一油口、第一阻尼、第五阻尼和第三油口所形成的第一通道与所述第二油口、第四阻尼、第六阻尼和第四油口所形成的第二通道大致平行；形成近“H”字形的阻尼网路。该阻尼阀的第三油口与油箱连通、第四油口封堵，从而进一步有效地消除负载压力波动的峰值，降低压力增益，实现负载敏感泵输出的油液的压力波动和流量脉动小，各动作均无抖动，进而解决负载敏感多路阀液压系统在微开口时起升抖动的问题。

本实用新型提供的负载敏感液压控制系统适用于任何采用负载敏感多路阀系统的工程机械，特别适用于起重机。

附图说明

图1是现有负载敏感液压控制系统的工作原理图；

图2是具体实施方式中所述负载敏感液压控制系统的工作原理图；

图3是具体实施方式中所述阻尼阀的结构原理图；

图4是具体实施方式中所述起重机的整体结构示意图；

图5是负载敏感泵输出压力PX的波形对比变化图。

图2-图4中：

多路方向控制阀1、负载敏感泵2、负载敏感阀21、阻尼阀3、第一阻尼31、第二阻尼32、第一容腔33、第三阻尼34、第四阻尼35、第二容腔36、第五阻尼37、第六阻尼38、第三容腔39、油箱4。

具体实施方式

本实用新型的核心是提供一种负载敏感液压控制系统，以消除负载压力波动峰值的影响，有效降低反馈油路的压力波动，从而实现泵输出的压力流量脉动小，各执行元件的动作均无抖动。

下面结合说明书附图具体说明本实施方式。

请参见图2，该图是本实施方式所述负载敏感液压控制系统的工作原理图。

该负载敏感液压控制系统包括多路方向控制阀1、具有负载敏感阀21的负载敏感泵2、阻尼阀3和油箱4等主要功能元件。其中，多路方向控制阀1的进液口P与负载敏感泵2的出液口A连通，其泄油口T与油箱4连通；另外，该多路方向控制阀1的各联阀油口(A1和B1，A2和B2)分别与相应的执行元件连接，比如，卷扬起升马达、行走马达等。多路方向控制阀1与各执行元件之间的管路连接关系与现有技术完全相同，故在图2所示的原理图中未予示出，以简化附图。可以理解的是，本领域的技术人员基于现有技术完全可以实现，故本文不再赘述。

多路方向控制阀1具有负载反馈口XL，该口的压力为各联负载的最高压力，其与负载敏感阀21的敏感腔X连通，以实时反馈负载压力至负载敏感泵1实现节能控制，以最大限度的减小压力与流量损失。

阻尼阀3设置在多路方向控制阀1的负载反馈口XL与负载敏感阀21的敏感腔X之间通路上，以降低反馈油路的压力波动。为详细阐述该阻尼阀3的具体结构形式，请一并参见图3，该图示出了阻尼阀的结构原理。

如图3所示，该阻尼阀3的进油口3A和出油口3B之间的油道上设置有两个阻尼：第一阻尼31和第二阻尼32，且两个阻尼之间的，且两个阻尼之间的油道上具有截面增大的第一容腔33；该进油口3A与多路方向控制阀1的负载反馈口XL连通，该进油口3A与负载敏感阀21的敏感腔X连通。应当理解，阻尼阀3的进油口3A和出油口3B之间的油道上的阻尼的数量不局限于图中所示的两个，实际上，可根据实际需要确定阻尼的数量及大小，只要相邻两个阻尼之间的油道上设置截面增大的容腔，以实现多路方向控制阀的负载反馈口与负载敏感阀的敏感腔之间的压力调整，均在本申请请求保护的范围内。

为进一步提高阻尼阀的削峰作用，该阻尼阀3还包括第三油口3C和第四油口3D，第三油口3C和第四油口3D之间的油道上依次设置有第三阻尼34和第四阻尼35，两者之间油道上设置有截面增大的第二容腔36。且，在第一容腔33和第二容腔36之间的油道上设置有两个阻尼：第五阻尼37和第六阻尼38，且两者之间的油道上设置有截面增大的第三容腔39。其中，第三油口3C与油箱4连通，第四油口3D封堵，从而在多路方向控制阀1的负载反馈口XL与负载敏感阀21的敏感腔X之间通路上形成阻尼网路。

同样地，第一容腔33和第二容腔36之间油道上的阻尼不局限于图中所示的两个，两者之间的阻尼数量及大小也可以根据实际需要来确定。

如图所示，进油口3A、第一阻尼31、第二阻尼32和出油口3B所形成的第一通道大致呈直线排列，第三油口3C、第三阻尼34、第四阻尼35和第四油口3D所形成的第二通道也大致呈直线排列，且第第一通道和第二通道分别位于两大致平行的直线上；同时，第五阻尼37和第六阻尼38所形成的第三通道与第一通道和第三通道分别垂直。整体来看，该阻尼阀3内部所形成的阻尼网路大致呈“H”字形。如此设计，可进一步有效地消除负载压力波动的峰值，降低压力增益，实现负载敏感泵输出的油液的压力波动和流量脉动小，各动作均无抖动。

特别说明的是，前述阻尼阀3的第三油口3C和第四油串3D的连接关系也可以互换，即，第三油口3C封堵，第四油口3D与油箱4连通(图中未示出)。同样，可以构成阻尼阀内部的“H”字形阻尼网路。

请参见图4，该图示出了本实施方式所述起重机的整体结构示意图。

需要说明的是，该起重机的行走系统、动力系统、吊臂系统、卷扬系统和电气系统等主要功能部件与现有技术完全相同，本领域的技术人员基于现有技术无需付出创造性的劳动就可以实现。

本实施方式所提供的起重机的核心设计在于采用前述负载敏感液压控制系统，应用前、后的负载敏感泵2输出压力PX的波形变化如图5所示，显然，本实用新型规避了负载压力的不稳定性、吊臂及钢丝绳的振动与变量泵工作压力的脉动相互耦合的问题，可大大提高了起重机的起重性能、微动性及安全性。

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

1.负载敏感液压控制系统，包括多路方向控制阀和具有负载敏感阀的负载敏感泵；所述多路方向控制阀的进液口和泄油口分别与负载敏感泵的出液口和油箱连通，所述多路方向控制阀的负载反馈口与所述负载敏感阀的敏感腔连通，所述多路方向控制阀的各联阀油口分别与相应的执行元件连接；其特征在于，在所述多路方向控制阀的负载反馈口与所述负载敏感阀的敏感腔之间通路上设置有阻尼阀；所述阻尼阀的进油口和出油口之间的油道上设置有至少两个阻尼，且相邻两个阻尼之间的油道上具有截面增大的容腔；且所述进油口与所述多路方向控制阀的负载反馈口连通，所述进油口与所述负载敏感阀的敏感腔连通。

2.根据权利要求1所述的负载敏感液压控制系统，其特征在于，所述阻尼阀的进油口和出油口之间的油道上依次设置有两个阻尼：第一阻尼和第二阻尼，两者之间设置有第一容腔；所述阻尼阀还包括第三油口和第四油口，所述第三油口和第四油口之间的油道上依次设置有第三阻尼和第四阻尼，两者之间设置有第二容腔；且在所述第一容腔和第二容腔之间的油道上设置有至少两个阻尼，且相邻两个阻尼之间的油道上具有截面增大的容腔。

3.根据权利要求2所述的负载敏感液压控制系统，其特征在于，所述第一容腔和第二容腔之间的油道上设置有两个阻尼：第五阻尼和第六阻尼。

4.根据权利要求3所述的负载敏感液压控制系统，其特征在于，所述进油口、第一阻尼、第二阻尼和出油口所形成的第一通道与所述第三油口、第三阻尼、第四阻尼和第四油口所形成的第二通道分别位于两平行的直线上，所述第五阻尼和第六阻尼所形成的第三通道与第一通道和第三通道分别垂直。

5.根据权利要求3或4所述的负载敏感液压控制系统，其特征在于，所述第三油口与油箱连通，所述第四油口封堵。

6.根据权利要求3或4所述的负载敏感液压控制系统，其特征在于，所述第三油口封堵，所述第四油口与油箱连通。

7.起重机，包括用于控制各执行元件动作的液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统采用如权利要求1至6中任一项所述的负载敏感液压控制系统。