CN202988614U - 吊臂伸缩控制系统及包含该控制系统的工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种吊臂伸缩控制系统及包含该控制系统的工程机械。该吊臂伸缩控制系统包括依次设置在液压管路上的液压泵（10）和伸缩油缸（20），液压泵（10）和伸缩油缸（20）之间连接有控制伸缩油缸（20）换向的比例换向阀，比例换向阀连接有控制比例换向阀阀芯位置的控制机构。根据本实用新型的吊臂伸缩控制系统，能够减小吊臂冲击，提高吊臂的稳定性和车辆的舒适性。

Description

吊臂伸缩控制系统及包含该控制系统的工程机械

技术领域

本实用新型涉及吊臂伸缩控制系统，具体而言，涉及一种吊臂伸缩控制系统及包含该控制系统的工程机械。

背景技术

液控起重机在吊臂全伸、全缩到位时经常出现较大的冲击，导致车辆剧烈的晃动。特别是吨位较大的产品，伸缩时因吊臂重、速度快，在伸、缩到位时若没有进行减速，吊臂将以最大速度撞击吊臂内部的吊臂限位滑块，撞击后吊臂速度瞬间变为零。瞬间冲击力巨大。操纵人员在伸、缩臂时，因伸臂的视角原因以及操纵习惯等一般不对吊臂的动作进行减速，所以会由于频繁伸、缩吊臂而产生撞击，导致限位滑块损坏，同时车辆的稳定性与操作舒适度大大降低。

现有液控车辆液压系统对此问题并无较好的解决办法。随着竞争的加剧，起重机吨位越做越大、吊臂越做越长此时吊臂的质量较大，那么吊臂伸、缩到位时吊臂与吊臂限位滑块之间的撞击则进一步加大，由于吊臂伸缩撞击所带来的问题更加突出。当吊臂质量重到一定的程度，此时吊臂和限位滑块的撞击将非常剧烈，并使车辆产生剧烈的震动，严重影响吊臂伸缩的稳定性和车辆使用的舒适性。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种吊臂伸缩控制系统及包含该控制系统的工程机械，能够减小吊臂冲击，提高吊臂的稳定性和车辆的舒适性。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种吊臂伸缩控制系统，包括依次设置在液压管路上的液压泵和伸缩油缸，液压泵和伸缩油缸之间连接有控制伸缩油缸换向的比例换向阀，比例换向阀连接有控制比例换向阀阀芯位置的控制机构。

进一步地，比例换向阀为液控比例阀，液控比例阀包括控制阀芯工作位置的第一控油口和第二控油口，第一控油口与第一控油管路连接，第二控油口与第二控油管路连接，控制机构包括分别连接在第一控油管路和第二控油管路上的压力控制管路，压力控制管路用于调节第一控油管路和第二控油管路的控制油压。

进一步地，压力控制管路的出口端连接至回油箱。

进一步地，压力控制管路包括梭阀和比例控制阀，梭阀的两个进油口分别连接至第一控油管路和第二控油管路，梭阀的出油口通过比例控制阀连接至回油箱。

进一步地，比例控制阀为电比例溢流阀。

进一步地，比例换向阀为电控比例阀，控制机构包括连接至电控比例阀的电信号源，电信号源通过电信号控制电控比例阀的开口大小。

进一步地，吊臂伸缩控制系统还包括检测伸缩油缸的工作位置的检测装置，检测装置与控制机构电连接，根据检测到的伸缩油缸的工作位置控制控制机构的工作。

进一步地，伸缩油缸与比例换向阀之间设置有伸缩平衡阀。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种工程机械，包括吊臂伸缩控制系统，吊臂伸缩控制系统为上述的吊臂伸缩控制系统。

应用本实用新型的技术方案，吊臂伸缩控制系统包括依次设置在液压管路上的液压泵和伸缩油缸，液压泵和伸缩油缸之间连接有控制伸缩油缸换向的比例换向阀用于控制伸缩油缸的伸缩方向以及伸缩速度，在比例换向阀上连接有控制比例换向阀的阀芯位置的控制机构，通过该控制机构可以调整比例换向阀的开口大小，从而能够控制吊臂的伸缩速度，减少工作过程中吊臂与吊臂限位滑块之间的撞击。本实用新型的吊臂伸缩控制系统通过连接在比例换向阀上的控制机构来控制比例换向阀的工作油口的大小，通过控制工作油口的大小来控制伸缩油缸的工作速度，从而能够对伸缩油缸的伸缩动作形成有效控制，减小伸缩油缸在伸缩工程中的冲击力，提高吊臂伸缩的稳定性，提高车辆操作的舒适度。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型的实施例的吊臂伸缩控制系统处于待工状态的结构示意图；

图2示出了根据本实用新型的实施例的吊臂伸缩控制系统处于第一工作状态时的结构示意图；以及

图3示出了根据本实用新型的实施例的吊臂伸缩控制系统处于第二工作状态时的结构示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1所示，根据本实用新型的实施例，吊臂伸缩控制系统包括依次设置在液压管路上的液压泵10和伸缩油缸20，液压泵10和伸缩油缸20之间连接有控制伸缩油缸20换向的比例换向阀，该比例换向阀上连接有控制机构，通过调节控制机构，可以调节比例换向阀上的阀芯位置，从而调节比例换向阀的工作油口的大小，降低油缸的伸缩速度。

在本实施例中，比例换向阀为液控比例阀30。液控比例阀30包括与第一控油管路41连接的第一控油口a和与第二控油管路42连接的第二控油口b，第一控油口和第二控油口根据控油压力调节阀芯的工作位置。吊臂伸缩控制系统还包括分别连接在第一控油管路41和第二控油管路42上的压力控制管路50，压力控制管路50用于调节第一控油管路41和第二控油管路42的控制油压。

本实用新型的吊臂伸缩控制系统通过设置在第一控油管路41和第二控油管路42上的压力控制管路50来控制液控比例阀30两端的控制油压大小，通过调节控制油压的大小来控制液控比例阀30的阀芯位置，通过调节液控比例阀30的阀芯位置来控制其工作油口的大小，通过控制工作油口的大小来控制伸缩油缸20的工作速度，从而能够对伸缩油缸20的伸缩动作形成有效控制，减小伸缩油缸20在伸缩工作中的冲击力，提高吊臂伸缩的稳定性，提高车辆操作的舒适度。

压力控制管路50可以为两个，两个压力控制管路50分别与第一控油管路41和第二控油管路42相连，并分别控制第一控油管路41和第二控油管路42内的控制油压。压力控制管路50也可以仅为一个，通过该压力控制管路50分别实现对第一控油管路41和第二控油管路42内的控制油压进行调节。

在本实施例中，压力控制管路50为一个，该压力控制管路50分别连接至第一控油管路41和第二控油管路42。在压力控制管路50的控制端包括有压力油源，压力油源将压力油通过压力控制管路50的液压管路输送至第一控油管路41和第二控油管路42，实现对液控比例阀30的阀芯位置的调节。具体而言，压力控制管路50包括梭阀51和比例控制阀，梭阀51的两个进油口分别连接至第一控油管路41和第二控油管路42，梭阀51的出油口通过比例控制阀连接至回油箱。优选地，该比例控制阀为电比例溢流阀52。电比例溢流阀52能够更加准确地控制压力控制管路50的压力油压力大小，进而控制液控比例阀30的开口大小，实现对吊臂伸缩控制系统流量的更精确控制。

优选地，压力控制管路50的梭阀51的出口端连接至电比例溢流阀进油口，电比例溢流阀出油口连接至油箱。当需要对第一控油管路41和第二控油管路42里的控制油压力进行调节时，可以调节压力控制管路50，使压力控制管路50的压力改变，以此来改变第一控油管路41和第二控油管路42内的控制油压力，调节液控比例阀30两端的换向压力。当需要时，可以使得第一控油管路41或第二控油管路42连通至油箱，从而使第一控油管路41和第二控油管路42里的液压油直接流回油箱，而不再为液控比例阀30提供控制油压。

优选地，吊臂伸缩控制系统还包括检测伸缩油缸20的工作位置的检测装置，检测装置与压力控制管路电连接，根据检测到的伸缩油缸20的工作位置控制压力控制管路的工作。当设定好检测位置后，当伸缩油缸20运动到预定的位置后，就可以向检测装置发出信号，检测装置将信号发送至电比例溢流阀52，随着吊臂长度的不断变化，检测装置不断的将一组线性电流发送至电比例溢流阀52.通过改变电流大小来改变电比例溢流阀52的溢流压力大小，进而改变第一控油管路41和第二控油管路42的控制油压大小，从而控制了吊臂伸缩的速度。

在一个未示出的实施例中，比例换向阀为电控比例阀，控制机构包括连接至电控比例阀的电信号源，电信号源通过电信号控制电控比例阀的开口大小。在需要对电控比例阀的开口大小进行调节时，可以调节电信号源处的电流或者电压大小，从而调节电控比例阀的阀芯位置，使电控比例阀的开口满足工作要求。

如图2所示，当吊臂伸缩控制系统控制吊臂缩臂时，第二控油管路42内的液压油经第二控油口作用在液控比例阀50右端，将液控比例阀50由中间工位推到右工位，同时第二控油管路42经梭阀51旁通至电比例溢流阀52,此时液压油从液控比例阀50的P口经过B口进入伸缩油缸20的有杆腔，同时打开伸缩平衡阀60进行缩臂工作，此时电比例溢流阀52不工作，伸缩油缸20无杆腔内的液压油经过伸缩平衡阀60后从液控比例阀的A口经T口流回回油箱。当车辆力矩限制器总成系统检测到吊臂接近全缩值即到达预定缩回长度（例如只剩0.5m）时，此时通过力矩限制器总成控制程序给电比例溢流阀52提供合适的线性电流，得电后电比例溢流阀52开始工作将经过梭阀51的第二控油口b的控制油由较高压力线性的减小到一个较低的压力，当第二控油口b控制油减小后，液控比例阀50的开口减小，此时缩臂速度也随之减小，最小速度可以减小到最大速度的15％～20％。在即将全缩的0.5m范围内，缩臂速度逐渐减小到最大速度的15％～20％，相比从最大速度瞬间变为零动能减小了很多，因此冲击减小很多，动作更加柔和。大大减小了吊臂质量大时吊臂与吊臂限位滑块之的剧烈撞击。提高吊臂伸缩的稳定性，提高车辆操作的舒适度。

如图3所示，当吊臂伸缩控制系统控制吊臂伸臂时，第一控油管路41内的液压油经第一控油口作用在液控比例阀50左端，将液控比例阀50由中间工位推到左工位同时第一控油管路41内的液压油从第一控油口经梭阀51旁通至电比例溢流阀52,此时液压油从液控比例阀50的P口经过A口进入伸缩油缸20的无杆腔，进行伸臂工作，此时电比例溢流阀52不工作，伸缩油缸20有杆腔内的液压油经过伸缩平衡阀60后从液控比例阀的B口经T口流回回油箱。当车辆力矩限制器总成检测到吊臂接近全伸即到达预定伸出长度（例如只剩0.5m）时，此时通过力矩限制器控制程序给电比例溢流阀52提供合适的线性电流，得电后电比例溢流阀52开始工作将经过梭阀51的第一控油口控制油由较高压力线性的减小到一个较低的压力，当第一控油口控制油减小后，液控比例阀50的开口减小，此时伸臂速度也随之减小，最小速度逐渐减小到最大速度的15％～20％。在即将全伸的0.5m范围内，伸臂速度逐渐减小到最大速度的15％～20％。相比从最大速度瞬间变为零动能减小了很多，因此冲击减小很多，动作更加柔和。能够有效降低吊臂质量大时吊臂与吊臂限位滑块之的剧烈撞击。提高吊臂伸缩的稳定性，提高车辆操作的舒适度。

电控比例阀虽然与液控比例阀的控制方式并不相同，但其工作原理和工作方式并无不同，因此这里不再详述。

根据本实用新型的实施例，一种工程机械包括吊臂伸缩控制系统，该吊臂伸缩控制系统为上述的吊臂伸缩控制系统。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：吊臂伸缩控制系统包括依次设置在液压管路上的液压泵和伸缩油缸，液压泵和伸缩油缸之间连接有控制伸缩油缸换向的比例换向阀用于控制伸缩油缸的伸缩方向以及伸缩速度，在比例换向阀上连接有控制比例换向阀的阀芯位置的控制机构，通过该控制机构可以调整比例换向阀的开口大小，从而能够控制吊臂的伸缩速度，减少工作过程中吊臂与吊臂限位滑块之间的撞击。本实用新型的吊臂伸缩控制系统通过连接在比例换向阀上的控制机构来控制比例换向阀的工作油口的大小，通过控制工作油口的大小来控制伸缩油缸的工作速度，从而能够对伸缩油缸的伸缩动作形成有效控制，减小伸缩油缸在伸缩工程中的冲击力，提高吊臂伸缩的稳定性，提高车辆操作的舒适度。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种吊臂伸缩控制系统，其特征在于，包括依次设置在液压管路上的液压泵（10）和伸缩油缸（20），所述液压泵（10）和所述伸缩油缸（20）之间连接有控制所述伸缩油缸（20）换向的比例换向阀，所述比例换向阀连接有控制所述比例换向阀阀芯位置的控制机构。

2.根据权利要求1所述的吊臂伸缩控制系统，其特征在于，所述比例换向阀为液控比例阀（30），所述液控比例阀（30）包括控制阀芯工作位置的第一控油口和第二控油口，所述第一控油口与第一控油管路（41）连接，第二控油口与第二控油管路（42）连接，所述控制机构包括分别连接在所述第一控油管路（41）和所述第二控油管路（42）上的压力控制管路（50），所述压力控制管路（50）用于调节所述第一控油管路（41）和所述第二控油管路（42）的控制油压。

3.根据权利要求2所述的吊臂伸缩控制系统，其特征在于，所述压力控制管路（50）的出口端连接至回油箱。

4.根据权利要求3所述的吊臂伸缩控制系统，其特征在于，所述压力控制管路（50）包括梭阀（51）和比例控制阀，所述梭阀（51）的两个进油口分别连接至所述第一控油管路（41）和所述第二控油管路（42），所述梭阀（51）的出油口通过所述比例控制阀连接至所述回油箱。

5.根据权利要求4所述的吊臂伸缩控制系统，其特征在于，所述比例控制阀为电比例溢流阀（52）。

6.根据权利要求1所述的吊臂伸缩控制系统，其特征在于，所述比例换向阀为电控比例阀，所述控制机构包括连接至所述电控比例阀的电信号源，所述电信号源通过电信号控制所述电控比例阀的开口大小。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的吊臂伸缩控制系统，其特征在于，所述吊臂伸缩控制系统还包括检测所述伸缩油缸（20）的工作位置的检测装置，所述检测装置与所述控制机构电连接，根据检测到的所述伸缩油缸（20）的工作位置控制所述控制机构的工作。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的吊臂伸缩控制系统，其特征在于，所述伸缩油缸（20）与所述比例换向阀之间设置有伸缩平衡阀（60）。

9.一种工程机械，包括吊臂伸缩控制系统，其特征在于，所述吊臂伸缩控制系统为权利要求1至8中任一项所述的吊臂伸缩控制系统。

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