CN205876837U - 压力无级调节液压系统及起重机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种压力无级调节液压系统及起重机，其中压力无级调节液压系统包括泵、油箱和无级压力切换阀，其中所述泵的吸油口与所述油箱连接，所述无级压力切换阀的一端与所述油箱连接，另一端与所述泵的出油口连接，所述无级压力切换阀能够根据输入所述无级压力切换阀的控制信号无级地调节系统的切换压力。本实用新型通过设置无级压力切换阀，能够使得无级压力切换阀控制端的压力根据输入的控制信号进行调节，实现了系统压力的无级切换，避免了设置多个电磁换向阀所带来的体积和成本的增加以及故障率增大等问题，可靠性提高，保证液压系统稳定运行，并且实现精细调压对于系统能量节约也有着重大的意义，可进一步减少整机燃油消耗量。

Description

压力无级调节液压系统及起重机

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种压力无级调节液压系统及起重机。

背景技术

大吨位起重机为了实现系统中配重、缸臂销、超起变幅/展开/卷扬/张紧等动作，由于不同的负载需要的压力差别较大，如果采用不带压力遥控控制的恒压泵，就会造成压力与负载不匹配，造成能量的浪费。

如图1所示，现有技术的压力切换阀上P口连接泵的控制油口，T口连接液压油箱。该压力切换阀的主要工作原理是：电磁阀Y6a、Y6b和Y6c分别控制各自的换向阀动作来决定溢流阀RV1、RV2和RV3是否起作用。Y6a得电，其余电磁阀失电时，溢流阀RV1起作用；Y6b得电，其余电磁阀失电时，溢流阀RV2起作用；Y6c得电，其余电磁阀失电时，溢流阀RV2起作用；Y6d得电，此时P口封堵，相当于连接一个无限大的溢流阀，此时系统的最高压力由泵的自带属性决定。

该压力切换阀不能无级调节压力，只能在几个固定的压力之间切换，这就造成了调压范围较粗犷，而目前随着液压系统对调压范围要求越来越精细，现有技术的压力切换阀不能精确地匹配系统需要的压力，只能近似的匹配，从而不可避免的造成一定的能量损失，不利于整车液压系统的热平衡。而如果想增加切换的压力数量，避免上述能量损失的发生，必须增加对应的电磁换向阀和溢流阀，成本增加较大，阀的体积重量等也会相应增加，这就决定了现有技术的压力切换阀不可能实现精细调压的目的。

现有技术的压力切换阀存在着可靠性差的缺点：由图1可见，液压油依次流过各电磁换向阀，例如Y6c得电，泵的控制油从电磁阀Y6a经过，依次流到电磁阀Y6b，最后到达电磁换向阀Y6c，由Y6c进入所控制的溢流阀RV3。一旦电磁换向阀Y6a或者Y6b出问题，比如阀芯断裂，弹簧失效等，泵的控制油很可能达到不了电磁换向阀Y6c，在中间的某个位置即被封死，从而系统的最大压力不是Y6C对应的溢流阀RV3，而是泵自身的切断压力值，其值高于多级压力切换阀设定的各级压力，就会给液压系统带来能量的浪费，更严重的是会带来液压系统急剧温升，带来液压元件泄露加剧，密封损坏等一系列后果。如果多级压力阀的级数很多，假设需要末级的电磁阀得电，对应的溢流阀起作用，而之前的任何一个电磁阀故障均可能造成上述压力切换功能的失效，之前的级数越多，发生该故障的几率越大，系统的危险性就会加大。一般起重机的工作环境比较恶劣，电磁换向阀难免不会因为各种环境问题，以及设计加工因素造成其换向失效，也就难免会发生上述油路不通的情况。所以现有技术的压力切换阀可靠性低，不利于液压系统的稳定运行。

实用新型内容

本实用新型的目的是提出一种压力无级调节液压系统及起重机，以实现系统切换压力的无级调节。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种压力无级调节液压系统，包括泵、油箱和无级压力切换阀，其中所述泵的吸油口与所述油箱连接，所述无级压力切换阀的一端与所述油箱连接，另一端与所述泵的出油口连接，所述无级压力切换阀能够根据输入所述无级压力切换阀的控制信号无级地调节系统的切换压力。

进一步地，所述无级压力切换阀为比例溢流阀。

进一步地，所述无级压力切换阀包括第一控制端和第二控制端，所述无级压力切换阀的进油口与所述第一控制端连接，所述第二控制端用于接收与所述压力无级调节液压系统的作业动作所需的压力相对应的控制信号。

进一步地，所述无级压力切换阀为电磁无级压力切换阀，能够通过向所述第二控制端输入的电流大小来调节所述切换压力。

进一步地，所述无级压力切换阀为先导无级压力切换阀，能够通过向所述第二控制端输入的先导压力大小来调节所述切换压力。

进一步地，所述无级压力切换阀上设有测压口，所述测压口连接于所述进油口处，用于检测所述进油口的压力大小。

进一步地，还包括电控单元，所述电控单元与所述无级压力切换阀电连接，所述电控单元能够将所述压力无级调节液压系统的作业动作的指令转化为控制信号输入所述无级压力切换阀，并根据所述控制信号对所述切换压力进行调节。

为实现上述目的，本实用新型还提供了一种起重机，包括上述的压力无级调节液压系统。

基于上述技术方案，本实用新型通过设置无级压力切换阀，能够使得无级压力切换阀控制端的压力根据输入的控制信号进行调节，实现了系统压力的无级切换，避免了设置多个电磁换向阀所带来的体积和成本的增加以及故障率增大等问题，可靠性提高，保证液压系统稳定运行，并且实现精细调压对于系统能量节约也有着重大的意义，可进一步减少整机燃油消耗量。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，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为现有技术中压力切换阀的结构示意图。

图2为本实用新型压力无级调节液压系统一个实施例的结构示意图。

图3为本实用新型压力无级调节液压系统中切换压力与输入信号的关系图。

图中：Y6a、Y6b、Y6c、Y6d-电磁阀，RV1、RV2、RV3-溢流阀；1-泵，2-油箱，3-无级压力切换阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

大吨位起重机为了实现系统中配重、缸臂销、超起变幅/展开/卷扬/张紧等动作，由于不同的负载需要的压力差别较大，如果采用不带压力遥控控制的恒压泵，就会造成压力与负载不匹配，造成能量的浪费。

在液压起重机中，为了实现恒压泵的压力选择切换，常常配置压力切换阀，对应于不同的工况要求，可以实现液压柱塞泵输出压力的切换，可以达到负载与输出的完美匹配，对于能量的节约和系统的安全都有着重要的意义。为了使泵输出压力适应不同的负载，可以远程实现最大压力的切换，使得压力与负载实现一定程度的匹配。而为了实现泵输出最大压力的遥控切换，需要为泵配置多级压力切换阀。压力切换阀是通过手动、先导压力控制、电磁阀控制等各种控制形式配合不同压力设定的溢流阀来实现泵的压力切换的一种液压阀。

多级压力切换阀通过多个电磁阀与溢流阀的组合，通过给予电磁阀电信号，使得对应的溢流阀与泵的控制油口连接，进而设定泵的最大压力，整机动作时根据负载的不同，通过程序判断选择不同的电磁阀得电，使得不同大小的溢流阀起作用，实现泵输出最大压力的切换功能，保证负载与压力一定程度上的匹配，实现能量节约的目的。

然而现有技术的压力切换阀，只能在固定的几个压力之间切换，不能精确匹配系统需要的压力值，为此本实用新型提出一种压力无级调节液压系统，如图2所示，该压力无级调节液压系统包括泵1、油箱2和无级压力切换阀3，其中所述泵1的吸油口与所述油箱2连接，所述无级压力切换阀3的一端与所述油箱2连接，另一端与所述泵1的出油口连接，所述无级压力切换阀3能够根据输入所述无级压力切换阀3的控制信号无级地调节系统的切换压力。

通过设置无级压力切换阀，能够使得无级压力切换阀控制端的压力根据输入的控制信号进行调节，实现了系统压力的无级切换，避免了设置多个电磁换向阀所带来的体积和成本的增加以及故障率增大等问题，可靠性提高，保证液压系统稳定运行，并且通过设置无级压力切换阀，能够无级切换系统压力，可以实现在一定压力范围内切换任意大小的压力，可以精确地匹配系统需要的压力，实现能量最大限度的利用，避免系统无谓的热损耗，对于系统能量节约也有着重大的意义，可进一步减少整机燃油消耗量。

同时，本实用新型与现有技术相比，在元件数量上显著减少，只需要一个无级压力切换阀3，这样显著地减小了阀组的体积和重量，对于液压系统的轻量化有着显著的意义。同时伴随着元件数量的减少，在阀组成本上也有显著的降低，有利于提高产品竞争力。

现有技术存在可靠性低的缺点，而本实用新型完全避开了该缺点，现有技术可靠性低主要是由于其特有的布置结构，较多的元件数量导致的，而本实用新型的无级比例压力切换阀元件数量减少了，从概率上来说，其故障率明显低于现有技术的多级压力调节阀。

优选地，所述无级压力切换阀3为比例溢流阀，可以根据输入的控制信号无级调节控制端的压力大小。

如图2所示，所述无级压力切换阀3包括第一控制端和第二控制端，所述无级压力切换阀3的进油口与所述第一控制端连接，所述第二控制端用于接收与所述压力无级调节液压系统的作业动作所需的压力相对应的控制信号。

无级压力切换阀3由比例溢流阀来实现，该阀通过将P口压力引入到阀芯一端，另一端由相应的电磁力或先导油压力实现与P口压力平衡，通过改变电磁力或者先导油压力，来改变P口的压力，进而实现泵的控制压力的切换。

无级压力切换阀3通过改变输入信号Y1的大小，实现压力的无级切换。切换压力与输入信号成比例变化，可以是正比例，反比例，或者一定的曲线规律变化，如图3所示为正比例。

信号Y1可以是电流信号，可以是油压先导信号，也可以是其他某种信号。

以Y1为电流信号为例，所述无级压力切换阀3为电磁无级压力切换阀，能够通过向所述第二控制端输入的电流大小来调节所述切换压力。

该阀内部原理是内部阀芯的电磁铁吸力取决于输入的电流大小，而电磁铁吸力又决定了阀的溢流压力，相当于输入的电流大小决定了阀的溢流压力，即阀的溢流压力是随着输入电流的变化而变化的，从而实现泵的控制压力的无级切换。

以Y1为油压先导信号为例，所述无级压力切换阀3为先导无级压力切换阀，能够通过向所述第二控制端输入的先导压力大小来调节所述切换压力。

该阀内部原理是内部阀芯的压力取决于输入的先导液压油压力的大小，相当于先导液压油压力的大小决定了阀的溢流压力，即阀的溢流压力是随着先导压力的变化而变化的，从而实现泵的控制压力的无级切换。

另外，所述无级压力切换阀3上设有测压口，所述测压口连接于所述进油口处，用于检测所述进油口的压力大小。

测压口可以包括MP口和MT口，可以测定P口和T口的压力。通过测定MP口的压力，可以标定输入信号与切换压力之间的对应关系，也可以检测生产厂家提供的输入输出曲线是否正确。

压力无级调节液压系统还可以包括电控单元，所述电控单元与所述无级压力切换阀3电连接，所述电控单元能够将所述压力无级调节液压系统的作业动作的指令转化为控制信号输入所述无级压力切换阀3，并根据所述控制信号对所述切换压力进行调节。电控单元提高了系统的可控性，使无级调节液压系统实现了自动化。

本实用新型的压力无级调节液压系统可以应用于各类起重机上。

通过对本实用新型压力无级调节液压系统及起重机的多个实施例的说明，可以看到：本实用新型提出的压力无级调节液压系统及起重机将原先的多级压力切换方式改为无级压力切换，可以将压力切换为范围内的任意值，符合液压系统对压力要求越来越精细的要求，对于整机能量节约有着重大的意义。

通过给予无级压力切换阀输入信号，可以得到与该信号对应的系统压力。该信号可以是电信号、先导压力信号等多种形式。切换压力与输入信号成比例变化。根据不同的压力要求给予该无级压力切换阀不同大小的输入信号。

该无级压力切换阀可以用于需要切换系统压力的场合，也可以用于恒压泵的压力切换等场合，比如超大吨位起重机多种辅助动作切换时需要对应的压力切换，对于能量节约意义重大。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (8)

1.一种压力无级调节液压系统，其特征在于，包括泵(1)、油箱(2)和无级压力切换阀(3)，其中所述泵(1)的吸油口与所述油箱(2)连接，所述无级压力切换阀(3)的一端与所述油箱(2)连接，另一端与所述泵(1)的出油口连接，所述无级压力切换阀(3)能够根据输入所述无级压力切换阀(3)的控制信号无级地调节系统的切换压力。

2.根据权利要求1所述的压力无级调节液压系统，其特征在于，所述无级压力切换阀(3)为比例溢流阀。

3.根据权利要求1所述的压力无级调节液压系统，其特征在于，所述无级压力切换阀(3)包括第一控制端和第二控制端，所述无级压力切换阀(3)的进油口与所述第一控制端连接，所述第二控制端用于接收与所述压力无级调节液压系统的作业动作所需的压力相对应的控制信号。

4.根据权利要求3所述的压力无级调节液压系统，其特征在于，所述无级压力切换阀(3)为电磁无级压力切换阀，能够通过向所述第二控制端输入的电流大小来调节所述切换压力。

5.根据权利要求3所述的压力无级调节液压系统，其特征在于，所述无级压力切换阀(3)为先导无级压力切换阀，能够通过向所述第二控制端输入的先导压力大小来调节所述切换压力。

6.根据权利要求1所述的压力无级调节液压系统，其特征在于，所述无级压力切换阀(3)上设有测压口，所述测压口连接于所述进油口处，用于检测所述进油口的压力大小。

7.根据权利要求4所述的压力无级调节液压系统，其特征在于，还包括电控单元，所述电控单元与所述无级压力切换阀(3)电连接，所述电控单元能够将所述压力无级调节液压系统的作业动作的指令转化为控制信号输入所述无级压力切换阀(3)，并根据所述控制信号对所述切换压力进行调节。

8.一种起重机，其特征在于，包括如权利要求1～7任一项所述的压力无级调节液压系统。