CN212315346U - 一种采用负载敏感节能型液压系统的重型塔机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用负载敏感节能型液压系统的重型塔机，包括主臂、配重臂架、配重块、塔臂架、变幅小车、塔机回转机构、变幅小车变幅机构和提升卷扬机；所述塔机回转机构使用液压马达II驱动，变幅小车变幅机构使用液压马达III驱动，提升卷扬机使用液压马达I驱动，实现全液压驱动，所有液压马达均连接在液压系统中，液压系统的液压泵站作为配重与配重块共同安装在配重臂架的末端，液压泵站同时起到配重的作用，可以减少配重块的使用数量。本案采用全液压传动和操控方式，提高了塔机的驱动性能，可适用于大型塔机。

Description

一种采用负载敏感节能型液压系统的重型塔机

技术领域

本实用新型涉及一种采用负载敏感节能型液压系统的重型塔机，属于液压传动技术。

背景技术

塔机是现代建筑业实现生产机械化、自动化的重要设备，其不仅能够减轻体力劳动强度，还能够提高生产效率。随着装配式建筑的发展，需要吊装的物料越来越重，重型塔机由于其安装高度低、装卸简单、起重臂钢结构受力简单、寿命长等优点，被越来越多的应用于建筑行业。

目前塔机多为电机驱动的形式，存在吊装能力和吊装精度方面的不足。

实用新型内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种采用负载敏感节能型液压系统的重型塔机，是一种采用全液压驱动系统的重型塔机，其采用的全液压驱动系统的能量能够进行回收再利用。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种采用负载敏感节能型液压系统的重型塔机，包括主臂、配重臂架、配重块、塔臂架、变幅小车、塔机回转机构、变幅小车变幅机构和提升卷扬机；所述塔机回转机构使用液压马达II驱动，变幅小车变幅机构使用液压马达III驱动，提升卷扬机使用液压马达I驱动，实现全液压驱动，所有液压马达均连接在液压系统中，液压系统的液压泵站作为配重与配重块共同安装在配重臂架的末端，液压泵站同时起到配重的作用，可以减少配重块的使用数量。

优选的，通过控制手柄I控制液压马达II和液压马达I，控制手柄I设计为右手柄；通过控制手柄II控制液压马达III，控制手柄II设计为左手柄。

优选的，在液压马达I上串联定量马达I，定量马达I通过辅助阀I与蓄能器I连接；在液压马达II上串联定量马达II，定量马达II通过辅助阀II与蓄能器II连接；辅助阀 I和辅助阀II为三位四通换向阀；该设计使得定量马达I和定量马达II可以工作在液压泵工况，液压油存储在蓄能器I和蓄能器II中，在提升和塔机回转启动时，该设计能够提供辅助扭矩，降低液压系统的功率损耗。

优选的，通过电动机驱动负载敏感变量泵向液压系统提供动力源，流出负载敏感变量泵的液压油经减压阀减压后作为控制油提供给控制手柄I和控制手柄II，控制手柄I通过控制主换向阀I和辅助阀I实现对液压马达I的方向控制，控制手柄I通过控制主换向阀III实现对液压马达III的方向控制，控制手柄II通过控制主换向阀II和辅助阀 II实现对液压马达II的方向控制，在主换向阀I的出油口安装补偿阀I，在主换向阀II 的出油口安装补偿阀II，在主换向阀III的出油口安装补偿阀III，通过补偿阀对柱换向阀进行压力补偿；主换向阀I、主换向阀II和主换向阀III为三位六通阀。

优选的，在液压马达I上安装有制动器I，在液压马达II上安装有制动器II，在液压马达III上安装有制动器III，在没有液压油时通过制动器对液压马达进行制动。

优选的，使用梭阀选择负载的最大压力并反馈给补偿阀III、补偿阀II和补偿阀I。

优选的，在液压马达I的两个进油口分别安装流量传感器I和流量传感器II，通过流量传感器检测液压马达I的转速，当液压马达I的转速为零时，辅助阀I自动回中位，实现智能停机功能，避免塔机回转动作的反弹。

优选的，所述主臂的顶端固定支撑架，拉杆I的两端分别与支撑架的顶端和配重臂架的中部连接，拉杆II的两端分别与支撑架的顶端和塔臂架的中部连接，拉杆III的两端分别与支撑架的顶端和塔臂架的末端连接。

有益效果：本实用新型提供的采用负载敏感节能型液压系统的重型塔机，采用全液压传动和操控方式，提高了塔机的驱动性能，可适用于大型塔机；本实用新型提供的液压系统具有能量回收功能，可以提高传动的效率并节约能量；本实用新型采用液压系统进行却动，可以提高塔机操控的安全性和整机系统的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中液压系统的连接示意图；

图中包括：A1-基座；A2-主臂；A3-塔机回转机构；A4-变幅小车变幅机构；A5-提升卷扬机；A6-配重块；A7-液压泵站；A8-拉杆I；A9-支撑架；A10-拉杆II；A11-拉杆 III；A12-塔臂架；A13-变幅小车；1-控制手柄I；2-控制手柄II；3-溢流阀I；4-溢流阀 II；5-减压阀；6-负载敏感变量泵；7-电动机；8-吸油过滤器；9-主换向阀I；10-补偿阀 I；11-溢流阀III；12-溢流阀IV；13-梭阀I；14-液压马达I；15-制动器I；16-梭阀II； 17-液压马达III；18-梭阀III；19-溢流阀V；20-溢流阀VI；21-补偿阀III；22-主换向阀 III；23-主换向阀II；24-补偿阀II；25-溢流阀VII；26-溢流阀VIII；27-梭阀IV；28-制动器II；29-液压马达II；30-辅助阀II；31-蓄能器II；32-制动器III；33-辅助阀I；34- 蓄能器I；35-梭阀V；36-定量马达I；37-定量马达II；38-流量传感器I；39-流量传感器II。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如图1所示为一种采用负载敏感节能型液压系统的重型塔机，包括主臂A2、配重臂架、配重块A6、塔臂架A12、变幅小车A13、塔机回转机构A3、变幅小车变幅机构 A4和提升卷扬机A5；所述塔机回转机构A3使用液压马达II29驱动，变幅小车变幅机构A4使用液压马达III17驱动，提升卷扬机A5使用液压马达I14驱动，实现全液压驱动，所有液压马达均连接在液压系统中，液压系统的液压泵站A7作为配重与配重块A6 共同安装在配重臂架的末端，液压泵站A7同时起到配重的作用，可以减少配重块A6 的使用数量。主臂A2的顶端固定支撑架A9，拉杆IA8的两端分别与支撑架A9的顶端和配重臂架的中部连接，拉杆IIA10的两端分别与支撑架A9的顶端和塔臂架A12的中部连接，拉杆IIIA11的两端分别与支撑架A9的顶端和塔臂架A12的末端连接。

本案通过两个手柄来控制塔机回转机构A3、变幅小车变幅机构A4和提升卷扬机A5：通过控制手柄I1控制液压马达II29和液压马达I14，控制手柄I1设计为右手柄；通过控制手柄II2控制液压马达III17，控制手柄II2设计为左手柄。

所述塔机回转机构A3用于驱动塔机回转，通过液压马达II29配合减速器驱动，实现塔机的平稳回转运动，实现吊装工作平面内的移动。所述变幅小车变幅机构A4用于驱动变幅小车A13沿着塔臂架A12往复移动。所述提升卷扬机A5用于驱动连接变幅小车A13的吊索的卷放，即实现变幅小车的升降。本案采用全液压驱动实现塔机的变幅、回转、提升，是一种全新的方案。

如图2所示为本采用的液压系统图，图中实线表示主油路，虚线表示控制油路(控制油路的流量比较小，主要是为了实现压力信号的传递和比较)。图中的四通阀体中，P 端口表示进油口，T端口表示回油口，A端口和B端口表示与执行元件连接的工作油口。

本案使用的液压系统，通过电动机7驱动负载敏感变量泵6向液压系统提供动力源，流出负载敏感变量泵6的液压油经减压阀5减压后作为控制油提供给控制手柄I1和控制手柄II2，控制手柄I1通过控制主换向阀I9和辅助阀I33实现对液压马达I14的方向控制，控制手柄I1通过控制主换向阀III22实现对液压马达III17的方向控制，控制手柄II2通过控制主换向阀II23和辅助阀II30实现对液压马达II29的方向控制，在主换向阀I9的出油口安装补偿阀I10，在主换向阀II23的出油口安装补偿阀II24，在主换向阀 III22的出油口安装补偿阀III21，通过补偿阀对柱换向阀进行压力补偿。在液压马达I14 上串联定量马达I36，定量马达I36通过辅助阀I33与蓄能器I34连接；在液压马达II29 上串联定量马达II37，定量马达II37通过辅助阀II30与蓄能器II31连接；该设计使得定量马达I36和定量马达II37可以工作在液压泵工况，液压油存储在蓄能器I34和蓄能器II31中，在提升和塔机回转启动时，该设计能够提供辅助扭矩，降低液压系统的功率损耗。在液压马达I14的两个进油口分别安装流量传感器I38和流量传感器II39，通过流量传感器检测液压马达I14的转速，当液压马达I14的转速为零时，辅助阀I33自动回中位，实现智能停机功能，避免塔机回转动作的反弹。在液压马达I14上安装有制动器I15，在液压马达II29上安装有制动器II28，在液压马达III17上安装有制动器III32，在没有液压油时通过制动器对液压马达进行制动。使用梭阀选择负载的最大压力并反馈给补偿阀III21、补偿阀II24和补偿阀I10。

本案中的辅助阀I33和辅助阀II30为三位四通换向阀，主换向阀I9、主换向阀II23和主换向阀III22为三位六通阀。

本案中，辅助阀I33受控制手柄I1控制，可以在塔机启动时提供辅助驱动扭矩，塔机下放重物时时提供负扭矩，并将重力势能转换为液压能，储存在蓄能器31中，具体来说：辅助阀I33同时受控制手柄I1的先导压力信号1a、1b的控制，控制手柄I1有信号时按控制手柄I1的信号进行换向；当1a有压力油信号时，塔机右旋转，此时辅助阀 I33工作在左位，蓄能器31与定量马达I36的A口相连接，提供驱动扭矩；当1b有压力油信号时，塔机左旋转，此时辅助阀I33工作在右位，蓄能器31与定量马达I36的B 口相连接，提供驱动扭矩。制动过程可以实现能量自动回收，可以提高回转动作的平稳性。同样，辅助阀II30受定量马达II37的AB口的压力进行控制，可以在塔机回转启动时提供辅助驱动扭矩，塔机回转制动时提供负扭矩，并将回转的动能转换为液压能，储存在蓄能器II31中，实现能量的回收。

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 (8)

1.一种采用负载敏感节能型液压系统的重型塔机，包括主臂(A2)、配重臂架、配重块(A6)、塔臂架(A12)、变幅小车(A13)、塔机回转机构(A3)、变幅小车变幅机构(A4)和提升卷扬机(A5)；其特征在于：所述塔机回转机构(A3)使用液压马达II(29)驱动，变幅小车变幅机构(A4)使用液压马达III(17)驱动，提升卷扬机(A5)使用液压马达I(14)驱动，所有液压马达均连接在液压系统中，液压系统的液压泵站(A7)作为配重与配重块(A6)共同安装在配重臂架的末端。

2.根据权利要求1所述的采用负载敏感节能型液压系统的重型塔机，其特征在于：通过控制手柄I(1)控制液压马达II(29)和液压马达I(14)，通过控制手柄II(2)控制液压马达III(17)。

3.根据权利要求1所述的采用负载敏感节能型液压系统的重型塔机，其特征在于：在液压马达I(14)上串联定量马达I(36)，定量马达I(36)通过辅助阀I(33)与蓄能器I(34)连接；在液压马达II(29)上串联定量马达II(37)，定量马达II(37)通过辅助阀II(30)与蓄能器II(31)连接；辅助阀I(33)和辅助阀II(30)为三位四通换向阀。

4.根据权利要求3所述的采用负载敏感节能型液压系统的重型塔机，其特征在于：通过电动机(7)驱动负载敏感变量泵(6)向液压系统提供动力源，流出负载敏感变量泵(6)的液压油经减压阀(5)减压后作为控制油提供给控制手柄I(1)和控制手柄II(2)，控制手柄I(1)通过控制主换向阀I(9)和辅助阀I(33)实现对液压马达I(14)的方向控制，控制手柄I(1)通过控制主换向阀III(22)实现对液压马达III(17)的方向控制，控制手柄II(2)通过控制主换向阀II(23)和辅助阀II(30)实现对液压马达II(29)的方向控制，在主换向阀I(9)的出油口安装补偿阀I(10)，在主换向阀II(23)的出油口安装补偿阀II(24)，在主换向阀III(22)的出油口安装补偿阀III(21)。

5.根据权利要求4所述的采用负载敏感节能型液压系统的重型塔机，其特征在于：在液压马达I(14)上安装有制动器I(15)，在液压马达II(29)上安装有制动器II(28)，在液压马达III(17)上安装有制动器III(32)。

6.根据权利要求4所述的采用负载敏感节能型液压系统的重型塔机，其特征在于：使用梭阀选择负载的最大压力并反馈给补偿阀III(21)、补偿阀II(24)和补偿阀I(10)。

7.根据权利要求4所述的采用负载敏感节能型液压系统的重型塔机，其特征在于：在液压马达I(14)的两个进油口分别安装流量传感器I(38)和流量传感器II(39)。

8.根据权利要求1所述的采用负载敏感节能型液压系统的重型塔机，其特征在于：所述主臂(A2)的顶端固定支撑架(A9)，拉杆I(A8)的两端分别与支撑架(A9)的顶端和配重臂架的中部连接，拉杆II(A10)的两端分别与支撑架(A9)的顶端和塔臂架(A12)的中部连接，拉杆III(A11)的两端分别与支撑架(A9)的顶端和塔臂架(A12)的末端连接。

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