CN212130937U - 起重机回转缓冲换向阀及起重机开式回转制动控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型给出了一种起重机回转缓冲换向阀；中位时，第一卸荷口与第一换向口、第二换向口之间分别通过节流通路连通；第一工作位时，第一换向口与进油口连通，第二换向口与回油口连通；第二工作位时，第二换向口与进油口连通，第一换向口与回油口连通；三个状态中，第一卸荷口都和第二卸荷口连通。随着换向的进行与回油口的开口减小削弱了负载压力的升高。本实用新型还给出了一种起重机开式回转制动控制系统，包括换向阀、马达、制动器、制动控制单元，制动控制单元的第一梭阀的进油口与先导控制油源连通，第一梭阀出油口与压力开关控制油口连通，压力开关触发延时继电器，延时继电器控制电磁换向阀；换向阀两个换向口与马达两个工作油口相连。

Description

起重机回转缓冲换向阀及起重机开式回转制动控制系统

技术领域

本实用新型涉及一种起重机的回转机构使用的换向阀。

本实用新型还涉及一种起重机开式回转制动控制系统。

背景技术

现代中大吨位起重机普遍使用液压驱动起重机回转控制，由于起重机上车转台吊臂及部件质量大惯性大，在操作回转时存在启动和停止冲击严重影响客户的回转操作性能所以为了减少类似的冲击一般对回转开启速度和制动器3a关闭时间上进行改进，如图1所示，在制动器3a(开启和关闭但是由于液压系统本身要想产生延迟需要通过限制阻尼来实现例如实验快开慢关时采用单向阻尼阀7a的形式来实现，同时由于换向阀1a(回转阀)本身原理上采用闭中心设计并设置缓冲过载阀，在换向阀1a(回位时A、B腔基本上是被锁死的导致在转台因惯性继续转动时换向阀1a(已经回位液压油A/B口被切断后巨大的惯性力瞬间被施加在封闭的油液上导致压力迅速上升如果此时制动器3a(也同时被锁住那么如此大的转动惯性，如果惯性力产生的封闭压力达到打开过载阀的程度压力会被释放，如果封闭压力未达到过载阀的打开压力那么无法通过泄压的方式释放该力，上述两种情况都造成了回转的冲击。

但现有技术中存在缺陷：

1、阻尼无法做到足够小，一般因清洁度等原因阻尼孔难以做到0.4以下所以无法延迟足够长时间。

2、由于天气原因起重机需要在不同气温环境下进行作业液压油对温度的敏感性较高，导致液压油粘度变化较大导致阻尼的延迟特性产生较大影响。同样严重影响制动效果。

3、随着整机液压油清洁度的恶化，阻尼孔被污染堵住概率增加，导致制动器3a内压力油泄漏慢直到被完全堵住导致回转溜车。

4、由于换向阀采用闭中心开关阀设计回转阀只有在开启和关闭时P口才与T口沟通，一旦换向P口压力油直接进入马达2a的A口和B口由于转动惯量较大负载较大的原因压力会存在瞬间升高升职达到过载阀压力的情况，造成冲击。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构合理、使用方便的起重机回转缓冲换向阀。

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构简单、实现起来更加灵活、成本更加低廉的起重机开式回转制动控制系统。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种起重机回转缓冲换向阀；

本起重机回转缓冲换向阀为三位六通阀，本起重机回转缓冲换向阀具有第一换向口、第二换向口、进油口、回油口、第一卸荷口和第二卸荷口，进油口和第一卸荷口分别与回转油源连通，回油口和第二卸荷口分别与油箱连通；

本起重机回转缓冲换向阀具有中位、第一工作位和第二工作位，处于中位时，第一卸荷口与第一换向口、第二换向口和第二卸荷口分别连通，第一卸荷口与第一换向口之间的通路为节流通路，第一卸荷口与第二换向口之间的通路也为节流通路，进油口和回油口处于断路状态；

处于第一工作位时，第一换向口与进油口连通，第二换向口与回油口连通，第一卸荷口和第二卸荷口连通，第一卸荷口和第二卸荷口之间的通路为节流通路；

处于第二工作位时，第二换向口与进油口连通，第一换向口与回油口连通，第一卸荷口和第二卸荷口连通，第一卸荷口和第二卸荷口之间的通路为节流通路。

采用这样的结构后，在原有基础上对换向阀的机能进行了变化，本起重机回转缓冲换向阀在整个换向行程范围内均与回油口进行不同程度的通路，在中位时与回油口沟通程度较大，随着换向的进行与回油口的开口逐渐减小大大削弱了负载压力的瞬间升高。

本起重机回转缓冲换向阀处于第一工作位时，第一换向口与进油口之间为单向通路，限制油液流动方向为从进油口至第一换向口，第二换向口与回油口之间为单向通路，限制油液流动方向为从第二换向口至回油口；

处于第二工作位时，第二换向口与进油口之间为单向通路，限制油液流动方向为从进油口至第二换向口，第一换向口与回油口之间为单向通路，限制油液流动方向为从第一换向口至回油口。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种起重机开式回转制动控制系统，包括换向阀、马达和制动器；

还包括制动控制单元，制动控制单元包括压力开关、第一梭阀、延时继电器和二位三通电磁换向阀，第一梭阀的两个进油口分别与两路先导控制油源连通，第一梭阀的出油口与压力开关的控制油口连通，压力开关内预设有预设开启油压值和预设触发油压值，预设开启油压值小于预设触发油压值，压力开关控制油口的油压大于预设开启油压值且小于预设触发油压值时，延时继电器延时触发二位三通电磁换向阀，压力开关控制油口的油压大于预设触发油压值时，延时继电器即时触发二位三通电磁换向阀，二位三通电磁换向阀包括回油口、进油口和工作口，二位三通电磁换向阀的回油口与油箱连通，二位三通电磁换向阀的进油口与制动油源连通，二位三通电磁换向阀的工作口与制动器连通，二位三通电磁换向阀具有初始位和工作位，初始位时回油口和工作口连通，工作位时进油口和工作口连通；

所述换向阀采用上述的起重机回转缓冲换向阀，起重机回转缓冲换向阀的第一换向口和第二换向口分别与马达的第一工作油口和第二工作油口相连，两路先导控制油源控制起重机回转缓冲换向阀切换第一工作位或第二工作位。

本起重机开式回转制动控制系统具有以下技术效果：

1、本起重机开式回转制动控制系统的回转有两个特点因为回转运动是一个大转动惯量的转动方式，所以容易产生难起难停，也就是启动和停止冲击大的问题，严重影响客户的使用感受，在开式系统中缓冲阀一般起到换向功能和缓冲功能；

现有技术中在缓冲功能方面的其他解决方案一般专注于对启停过程的压力上的调节来起到缓冲的作用，但是经过大量的实验发现此终方式始终无法解决建压和泄压过程的冲击问题，因为液压传动时一种耦合性的传动方式单纯的压力限制的方式只是在部分离散点(设置压力值)上进行缓冲，在未泄压区间内依然存在较大的冲击；

起重机回转缓冲换向阀始终采用全行程P-A-B-T节流调速。采用节流泄压的方式可以最大程度上保证冲击的削弱，自然的利用液阻的特性进行缓冲。本起重机开式回转制动控制系统可以在保证同等缓冲效果甚至更好的缓冲效果的情况下，使整个缓冲阀的制造成本大大降低。特别适合于起重机的大转动惯量的转动情况。

2、起重机的卷扬机的制动功能是一个安全装置，在回转过程中制动器一般是不参与整个运动过程的因此需要快速打开和延迟关闭，因为制动器的参与会加重启动和关闭的冲击，因此之前的一般解决方案是使用单向阻尼阀的方式去解决，但是由于液压油受清洁度和温度的双重影响的情况下，阻尼在工作时表现出较大的不一致性所以经常带来各种性能上的问题，例如单向阻尼阀的阻尼因污染堵塞会造成不同程度上的溜车甚至更大的安全问题，不同季节和温度的影响也会带来阻尼延时上的不一致问题给客户的操作带来不适；

本起重机开式回转制动控制系统规避上述不利之处，在延迟制动方面采用电控的方式通过压力开关和延时继电器的组合利用达到了一个一致性较好的启停时间控制不受液压油清洁度和环境温度对延迟时间上的改变同时可以任意设置延迟时间且泄压和建压速度更快，同时也大大提高了可靠性。

3、本起重机开式回转制动控制系统的结构更加简单，实现起来更加灵活，成本更加低廉适合大面推广。

本起重机开式回转制动控制系统中起重机回转缓冲换向阀与马达之间设有溢流阀组，溢流阀组包括第二梭阀、旁路溢流阀和二位二通电磁阀，第二梭阀的第一进油口与起重机回转缓冲换向阀的第一换向口与马达的第一工作油口之间的管路连通，第二梭阀的第二进油口与起重机回转缓冲换向阀的第二换向口与马达的第二工作油口之间的管路连通，旁路溢流阀安装在第二梭阀的出油口与起重机回转缓冲换向阀的进油口之间的管路上，二位二通电磁阀并联在旁路溢流阀旁侧，二位二通电磁阀为常闭状态。

本起重机开式回转制动控制系统中起重机回转缓冲换向阀与马达之间还设有卸荷阀组，卸荷阀组包括第一卸荷阀、第二卸荷阀、第一单向阀和第二单向阀，第一卸荷阀和第二卸荷阀串联，经过第一卸荷阀和第二卸荷阀的油液流向相反，串联后的第一卸荷阀和第二卸荷阀分别连通起重机回转缓冲换向阀的第一换向口和第二换向口，第一卸荷阀和第二卸荷阀之间的管路与第二卸荷口连通；

第一单向阀和第二单向阀串联，经过第一单向阀和第二单向阀的油液流向相反，串联后的第一单向阀和第二单向阀分别连通起重机回转缓冲换向阀的第一换向口和第二换向口，第一单向阀和第二单向阀之间的管路也与第二卸荷口连通。

附图说明

图1是现有技术回转系统的液路原理图。

图2是本起重机回转缓冲换向阀实施例的结构示意图。

图3是本起重机开式回转制动控制系统实施例的液路原理图。

具体实施方式

如图2至3所示

本起重机回转缓冲换向阀1为三位六通阀，本起重机回转缓冲换向阀1具有第一换向口A、第二换向口B、进油口P、回油口T、第一卸荷口P’和第二卸荷口T’，进油口P和第一卸荷口P’分别与回转油源连通，回油口T和第二卸荷口T’分别与油箱连通；

本起重机回转缓冲换向阀1具有中位、第一工作位和第二工作位，处于中位时，第一卸荷口P’与第一换向口A、第二换向口B和第二卸荷口T’分别连通，第一卸荷口P’与第一换向口A之间的通路为节流通路(节流通路孔径小于正常通路孔径，节流通路的流量小于正常通路的流量)，第一卸荷口P’与第二换向口B之间的通路也为节流通路，进油口P和回油口T处于断路状态。

处于第一工作位时，第一换向口A与进油口P连通，第二换向口B与回油口T连通，第一卸荷口P’和第二卸荷口T’连通，第一卸荷口P’和第二卸荷口T’之间的通路为节流通路。

第一换向口A与进油口P之间为单向通路，限制油液流动方向为从进油口P至第一换向口A，第二换向口B与回油口T之间为单向通路，限制油液流动方向为从第二换向口B至回油口T。

处于第二工作位时，第二换向口B与进油口P连通，第一换向口A与回油口T连通，第一卸荷口P’和第二卸荷口T’连通，第一卸荷口P’和第二卸荷口T’之间的通路为节流通路。

第二换向口B与进油口P之间为单向通路，限制油液流动方向为从进油口P至第二换向口B，第一换向口A与回油口T之间为单向通路，限制油液流动方向为从第一换向口A至回油口T。

结合上述的本起重机回转缓冲换向阀1具体介绍起重机开式回转制动控制系统。

起重机开式回转制动控制系统包括起重机回转缓冲换向阀1、马达2、制动器3、制动控制单元。

制动控制单元包括压力开关42、第一梭阀41、延时继电器43和二位三通电磁换向阀44，第一梭阀41的两个进油口A2、A3分别与两路先导控制油源Pm、Pn连通，第一梭阀41的出油口B2与压力开关42的控制油口连通，压力开关42内预设有预设开启油压值和预设触发油压值，预设开启油压值为0.1bar，预设触发油压值为2bar，压力开关42控制油口的油压大于预设开启油压值且小于预设触发油压值时，延时继电器43延时3秒触发二位三通电磁换向阀44，压力开关42控制油口的油压大于预设触发油压值时，延时继电器43即时触发二位三通电磁换向阀44，二位三通电磁换向阀44包括回油口T1、进油口P1和工作口C1，二位三通电磁换向阀44的回油口T1与油箱连通，二位三通电磁换向阀44的进油口P1与制动油源Pi连通，二位三通电磁换向阀44的工作口C1与制动器3连通，二位三通电磁换向阀44具有初始位和工作位，初始位时回油口T1和工作口C1连通，工作位时进油口P1和工作口C1连通；

起重机回转缓冲换向阀1的第一换向口A和第二换向口B分别与马达2的第一工作油口A1和第二工作油口B1相连，两路先导控制油源Pm、Pn控制起重机回转缓冲换向阀1切换第一工作位或第二工作位。

起重机回转缓冲换向阀1与马达2之间设有溢流阀组，溢流阀组包括第二梭阀51、旁路溢流阀52和二位二通电磁阀53，第二梭阀51的第一进油口A4与起重机回转缓冲换向阀1的第一换向口A与马达2的第一工作油口A1之间的管路连通，第二梭阀51的第二进油口A5与起重机回转缓冲换向阀1的第二换向口B与马达2的第二工作油口B1之间的管路连通，旁路溢流阀52安装在第二梭阀51的出油口B3与起重机回转缓冲换向阀1的进油口P之间的管路上，二位二通电磁阀53并联在旁路溢流阀52旁侧，二位二通电磁阀53为常闭状态。

起重机回转缓冲换向阀1与马达2之间还设有卸荷阀组，卸荷阀组包括第一卸荷阀61、第二卸荷阀62、第一单向阀63和第二单向阀64，第一卸荷阀61和第二卸荷阀62的工作压力为21.5MPa，第一卸荷阀61和第二卸荷阀62串联，经过第一卸荷阀61和第二卸荷阀62的油液流向相反，串联后的第一卸荷阀61和第二卸荷阀62分别连通起重机回转缓冲换向阀1的第一换向口A和第二换向口B，第一卸荷阀61和第二卸荷阀62之间的管路与第二卸荷口T’连通；

第一单向阀63和第二单向阀64串联，经过第一单向阀63和第二单向阀64的油液流向相反，串联后的第一单向阀63和第二单向阀64分别连通起重机回转缓冲换向阀1的第一换向口A和第二换向口B，第一单向阀63和第二单向阀64之间的管路也与第二卸荷口T’连通。

起重机开式回转制动控制系统工作过程如下：

(1)在起重机先导手柄无动作时，先导控制油路无压力起重机回转缓冲换向阀1不换向，起重机回转缓冲换向阀1的进油口、回油口及马达2的第一工作油口A1、第二工作油口B1均无压力，且压力开关42也未检测到压力升高，且压力开关42控制油口的油压小于预设开启油压值的0.1bar，二位三通电磁换向阀44未换向，制动器3处于制动状态。

(2)手柄动作时(假设为左动作)，先导控制油开始建压，当压力开关42控制油口的油压达到2bar时，压力开关42得电闭合，在压力上升时延时继电器43不起延迟作用，二位三通电磁换向阀44瞬间得点打开，压力油进入到制动器3内制动器3被打开，与此同时起重机回转缓冲换向阀1具有第一换向口A、第二换向口B一侧(假设A口)开始建压，直到压力达到能推动转台时转台开始运动。

(3)手柄回位时，先导油泄压，起重机回转缓冲换向阀1开始回中位，这个过程由于起重机回转缓冲换向阀1的进油口P向第一换向口A、第二换向口B的供油减少且和起重机回转缓冲换向阀1的回油口T的泄油增大，马达2开始减速直到起重机回转缓冲换向阀1回到中位后转台的速度已降至很低，起重机回转缓冲换向阀1的进油口P向第一换向口A、第二换向口B和回油口T呈现阻尼状态直至缓慢停止，此时由于先导控制压力已降至2bar以下，信号传递给延迟继电器，延时继电器43此时会做延时处理，大约在阀回中位3秒后令电磁换向阀失电，制动器3泄压开始制动。

以上所述的仅是本实用新型的一种实施方式，应当指出，对于本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，还可以作出若干变型和改进，这些也应视为属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种起重机回转缓冲换向阀，其特征为：

本起重机回转缓冲换向阀为三位六通阀，本起重机回转缓冲换向阀具有第一换向口、第二换向口、进油口、回油口、第一卸荷口和第二卸荷口，进油口和第一卸荷口分别与回转油源连通，回油口和第二卸荷口分别与油箱连通；

本起重机回转缓冲换向阀具有中位、第一工作位和第二工作位，处于中位时，第一卸荷口与第一换向口、第二换向口和第二卸荷口分别连通，第一卸荷口与第一换向口之间的通路为节流通路，第一卸荷口与第二换向口之间的通路也为节流通路，进油口和回油口处于断路状态；

处于第一工作位时，第一换向口与进油口连通，第二换向口与回油口连通，第一卸荷口和第二卸荷口连通，第一卸荷口和第二卸荷口之间的通路为节流通路；

处于第二工作位时，第二换向口与进油口连通，第一换向口与回油口连通，第一卸荷口和第二卸荷口连通，第一卸荷口和第二卸荷口之间的通路为节流通路。

2.根据权利要求1所述的起重机回转缓冲换向阀，其特征是：

处于第一工作位时，第一换向口与进油口之间为单向通路，限制油液流动方向为从进油口至第一换向口，第二换向口与回油口之间为单向通路，限制油液流动方向为从第二换向口至回油口；

处于第二工作位时，第二换向口与进油口之间为单向通路，限制油液流动方向为从进油口至第二换向口，第一换向口与回油口之间为单向通路，限制油液流动方向为从第一换向口至回油口。

3.一种起重机开式回转制动控制系统，包括换向阀、马达和制动器，其特征为：

还包括制动控制单元，制动控制单元包括压力开关、第一梭阀、延时继电器和二位三通电磁换向阀，第一梭阀的两个进油口分别与两路先导控制油源连通，第一梭阀的出油口与压力开关的控制油口连通，压力开关内预设有预设开启油压值和预设触发油压值，预设开启油压值小于预设触发油压值，压力开关控制油口的油压大于预设开启油压值且小于预设触发油压值时，延时继电器延时触发二位三通电磁换向阀，压力开关控制油口的油压大于预设触发油压值时，延时继电器即时触发二位三通电磁换向阀，二位三通电磁换向阀包括回油口、进油口和工作口，二位三通电磁换向阀的回油口与油箱连通，二位三通电磁换向阀的进油口与制动油源连通，二位三通电磁换向阀的工作口与制动器连通，二位三通电磁换向阀具有初始位和工作位，初始位时回油口和工作口连通，工作位时进油口和工作口连通；

所述换向阀采用如权利要求1或2所述的起重机回转缓冲换向阀，起重机回转缓冲换向阀的第一换向口和第二换向口分别与马达的第一工作油口和第二工作油口相连，两路先导控制油源控制起重机回转缓冲换向阀切换第一工作位或第二工作位。

4.根据权利要求3所述的起重机开式回转制动控制系统，其特征是：

起重机回转缓冲换向阀与马达之间设有溢流阀组，溢流阀组包括第二梭阀、旁路溢流阀和二位二通电磁阀，第二梭阀的第一进油口与起重机回转缓冲换向阀的第一换向口与马达的第一工作油口之间的管路连通，第二梭阀的第二进油口与起重机回转缓冲换向阀的第二换向口与马达的第二工作油口之间的管路连通，旁路溢流阀安装在第二梭阀的出油口与起重机回转缓冲换向阀的进油口之间的管路上，二位二通电磁阀并联在旁路溢流阀旁侧，二位二通电磁阀为常闭状态。

5.根据权利要求3所述的起重机开式回转制动控制系统，其特征是：

起重机回转缓冲换向阀与马达之间还设有卸荷阀组，卸荷阀组包括第一卸荷阀、第二卸荷阀、第一单向阀和第二单向阀，第一卸荷阀和第二卸荷阀串联，经过第一卸荷阀和第二卸荷阀的油液流向相反，串联后的第一卸荷阀和第二卸荷阀分别连通起重机回转缓冲换向阀的第一换向口和第二换向口，第一卸荷阀和第二卸荷阀之间的管路与第二卸荷口连通；

第一单向阀和第二单向阀串联，经过第一单向阀和第二单向阀的油液流向相反，串联后的第一单向阀和第二单向阀分别连通起重机回转缓冲换向阀的第一换向口和第二换向口，第一单向阀和第二单向阀之间的管路也与第二卸荷口连通。

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