WO2015165344A1 - 一种回转液压系统及混凝土输送泵设备 - Google Patents

一种回转液压系统及混凝土输送泵设备 Download PDF

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刘永东
周友中
熊峰
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三一汽车制造有限公司
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    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15B—SYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B11/00—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor
    • F15B11/08—Servomotor systems without provision for follow-up action; Circuits therefor with only one servomotor

Definitions

  • the invention relates to the technical field of hydraulics, in particular to a rotary hydraulic system and a concrete conveying pump device.
  • Construction machinery equipment such as concrete pump trucks, cranes, etc. have boom and turntable systems. Because of their large mass and load, they have large moment of inertia. This large inertia load is likely to cause the following problems when the main engine is working: start shock The pressure interference during the movement, the sudden braking caused the inertial impact caused by the shaking of the boom system.
  • start shock The pressure interference during the movement, the sudden braking caused the inertial impact caused by the shaking of the boom system.
  • the common practice of pump trucks to eliminate the swing jitter and impact of the boom system is: the swing motor outlet back pressure damping control method and the imported pressure limiting buffer method.
  • the existing general technology is shown in Fig. 1.
  • the rotary hydraulic system is mainly composed of a swing motor 1, a brake 2, a main reversing valve 3, a balancing valve 4, and a shuttle valve 5.
  • the hydraulic system shown in Figure 1 has the following disadvantages:
  • the brake is a service brake, it is easy to cause the inertial impact of the boom during braking and cause the left and right swing.
  • the present invention aims to propose a rotary hydraulic system and a concrete pump device to solve one of the above problems.
  • the present invention discloses a rotary hydraulic system including a swing motor and a throttle device, the two ends of the throttle device being coupled to two ports of the swing motor.
  • main reversing valve for controlling the forward and reverse rotation of the swing motor
  • brake for braking the swing motor
  • shuttle valve for controlling the brake
  • the working oil ports respectively communicate with the oil inlet and return oil passages of the swing motor
  • the two oil inlets of the shuttle valve are respectively connected with the oil inlet and return oil passages of the swing motor.
  • the oil outlet of the shuttle valve is in communication with the control oil passage of the brake.
  • two inverse proportional relief valves and two first one-way valves wherein the two inverse proportional relief valves are respectively connected in parallel with the two first one-way valves, respectively, and are respectively disposed in the oil of the rotary motor And a return oil passage, and the oil inlet and the oil outlet of the first one-way valve are respectively communicated with the main reversing valve and the swing motor, and the oil inlet and the outlet of the inverse proportional relief valve
  • the oil ports are in communication with the swing motor and the main reversing valve, respectively.
  • a delay brake valve is further disposed on the control oil passage of the brake.
  • the time delay brake valve is a two-position three-way electromagnetic reversing valve, and an oil inlet of the two-position three-way electromagnetic reversing valve is connected to an oil outlet of the shuttle valve, the two three The working oil port of the electromagnetic reversing valve is in communication with the control oil passage, and the oil outlet of the two-position three-way electromagnetic reversing valve is connected to the oil tank.
  • control oil passage of the brake is in communication with the rod chamber of the brake.
  • oil passage of the brake is provided with a second one-way valve that flows into the brake in one direction.
  • the throttle device is a common throttle valve or an electric proportional throttle valve.
  • the throttle device is two parallel two-way speed regulating valves, and the inlet and outlet ports of the two two-way speed regulating valves are reversely disposed.
  • main reversing valve is a three-position four-way valve of a Y-type neutral function.
  • the present invention also discloses a concrete pump apparatus that is provided with a swing hydraulic system as described above.
  • the present invention has the following advantages:
  • the rotary hydraulic system of the present invention is provided with a throttling device for shunting excess flow at startup, thereby eliminating the starting shock, and also providing an inverse proportional relief valve, after smooth start, by controlling the inverse proportional relief valve
  • the current and the flow of the throttling device ensure that the turntable rotates smoothly to avoid interference.
  • the rotary hydraulic system of the present invention is further provided with a time delay brake valve, which cooperates with the throttle device to stop the buffer of the turntable and prevent the inertial impact swing of the boom, and when the turntable is stopped, Achieve high pressure parking.
  • the rotary hydraulic system of the present invention is further provided with a first one-way valve that flows into the brake in one direction, thereby avoiding the sudden braking of the brake due to the pressure drop of the main system, thereby preventing pressure interference and making the system run smoothly.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a hydraulic swing system of the prior art
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a swing hydraulic system according to an embodiment of the present invention.
  • the swing hydraulic system includes a swing motor 1 for driving the boom to rotate, and is used for controlling the swing motor 1 to rotate. a main reversing valve 3, a brake 2 for braking the swing motor 1, and a shuttle valve 5 for controlling the brake, the two working ports of the main reversing valve 3 respectively communicating the revolving An oil inlet circuit and a return oil circuit of the motor 1, the two oil inlets of the shuttle valve 5 and the rotary horse respectively
  • the intake oil passage of the first oil passage is connected to the oil return passage of the main reversing valve 3, and the oil outlet of the shuttle valve 5 is connected to the control oil passage of the brake 2 as
  • the control oil source of the brake 2 the brake 2 can adopt a structure similar to the oil cylinder, and the piston rod of the brake 2 drives the friction plate to brake the rotary table.
  • control oil passage can communicate with the rod cavity of the brake 2, and at the same time, A throttle device is connected at both ends of the throttle device to the two ports of the swing motor 1.
  • two anti-proportional relief valves 9 and two first one-way valves 6 are provided on the oil inlet and return routes of the swing motor, and the two said inverse proportional overflows
  • the flow valve 9 is respectively disposed in parallel with the two first check valves 6 and is respectively disposed on the oil inlet and return oil passages of the swing motor 1 , and the oil inlet and the oil outlet of the first check valve 6
  • the port is in communication with the main reversing valve 3 and the swing motor 1, respectively, and the oil inlet and the oil outlet of the inverse proportional relief valve 9 are in communication with the swing motor 1 and the main reversing valve 3, respectively.
  • a delay brake valve 8 and a second one-way valve 10 that unidirectionally flows into the brake 2 are disposed on the control oil passage of the brake 2, and the order of the delay brake valve 4 and the second check valve is not limited,
  • a time delay brake valve 8 is provided.
  • the time delay brake valve 8 cooperates with the throttle device to stop the turret buffer, prevent the inertial impact swing of the boom, and realize high-pressure parking when the turntable is stopped.
  • the first one-way valve that flows into the brake in one direction is arranged, thereby avoiding the sudden braking of the brake due to the pressure drop of the main system, thereby preventing pressure interference and making the system run smoothly.
  • the main reversing valve 3 is a three-position four-way valve of a Y-type neutral function
  • the time delay brake valve 8 is a two-position three-way electromagnetic valve.
  • the two-position three-way electromagnetic valve Directional valve inlet Communicating with the oil outlet of the shuttle valve 5
  • the working oil port of the two-position three-way electromagnetic reversing valve is in communication with the control oil passage
  • the oil outlet of the two-position three-way electromagnetic reversing valve is connected to the fuel tank .
  • the electric proportional throttle valve 7 can also be a common throttle valve or a throttle device composed of two parallel two-way speed regulating valves.
  • the main reversing valve 3 When preparing for braking, the main reversing valve 3 returns to the neutral position, the main oil line is relieved, and the reverse proportional relief valve 9 on the right side receives a large current, the back pressure is reduced, and the electric proportional throttle valve 7 is compared.
  • the large current replenishes the oil at the motor inlet port in the reverse direction, and the delay brake valve 8 delays the power failure, so that the brake 2 delays braking, thereby stopping the buffer of the turntable and preventing the inertial impact swing of the boom.
  • the two inverse proportional relief valves 9 are de-energized, and the brake 2 is braked to realize high-pressure parking.
  • the turntable is tilted, and the turntable is accelerated by its own weight, which causes the system to have insufficient oil supply and pressure drop.
  • the electric proportional throttle valve 7 can be powered. , replenishing the motor inlet port in the reverse direction, and the brake 2 is set
  • the second check valve 10 placed on the brake oil passage prevents the suction of the hydraulic oil, so that the sudden braking of the brake 2 due to the pressure drop of the main system does not occur.
  • the embodiment of the present invention further provides a concrete pump device provided with the above-mentioned rotary hydraulic system, and the structures of other parts of the concrete pump device are referred to the prior art, and are not described herein again.

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Abstract

一种回转液压系统及混凝土输送泵设备，该回转液压系统包括回转马达（1）和节流装置，节流装置的两端连接在所述回转马达（1）的两个油口上。所述的回转液压系统设置有节流装置可以对启动时的多余流量进行分流，进而消除启动冲击，可以使转台缓冲停止，防止臂架惯性冲击摆动，在转台停止时，也可以实现高压驻车。

Description

一种回转液压系统及混凝土输送泵设备
本申请要求于2014年04月29日提交中国专利局、申请号为201420214529.9、发明名称为“一种臂架回转液压系统及混凝土输送泵设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及液压技术领域，特别涉及一种回转液压系统及混凝土输送泵设备。
背景技术
工程机械装备如混凝土泵车、起重机等有臂架及转台系统，因其本身质量及负载大，具有较大的转动惯量，这种较大的惯性负载在主机工作时易造成以下问题：启动冲击、运动中的压力干涉、突然制动导致臂架系统晃动而产生的惯性冲击等问题。目前，在国内混凝土行业，泵车为消除臂架系统回转抖动和冲击的通常做法有：回转马达出口背压阻尼控制法以及进口限压缓冲法等。
现有通用技术如图1所示，回转液压系统主要由回转马达1、制动器2、主换向阀3、平衡阀4及梭阀5等组成。采用图1所示液压系统存在以下缺点：
1)存在一定的启动冲击；
2)存在运动过程中的压力干涉：若转台倾斜或惯性运动所需的流量大 于供给流量时，主油路压力降低直至小于制动器的开启压力，使制动器无法打开解除制动，进而引发主油路压力突升使制动器打开，再推动转台加速旋转，又导致供油不足而再次制动，如此形成恶性循环；
3)因该制动器是行车制动，易造成制动时臂架惯性冲击进而导致左右摆动。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种回转液压系统及混凝土输送泵设备，以解决上述问题之一。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明公开了一种回转液压系统，包括回转马达和节流装置，所述节流装置的两端连接在所述回转马达的两个油口上。
进一步地，包括用于控制所述回转马达正反转的主换向阀、用于制动所述回转马达的制动器、以及用于控制所述制动器的梭阀，所述主换向阀的两个工作油口分别连通所述回转马达的进油油路和回油油路，所述梭阀的两个进油口分别与所述回转马达的进油油路和回油油路连通，所述梭阀的出油口与所述制动器的控制油路连通。
进一步地，还包括两个反比例溢流阀和两个第一单向阀，两个所述反比例溢流阀分别与两个第一单向阀并联后分别设置于所述回转马达的进油油路和回油油路上，且所述第一单向阀的进油口和出油口分别与所述主换向阀和所述回转马达连通，所述反比例溢流阀的进油口和出油口分别与所述回转马达和所述主换向阀连通。
进一步地，所述制动器的控制油路上还设置有延时制动阀。
进一步地，所述延时制动阀为二位三通电磁换向阀，所述二位三通电磁换向阀的进油口与所述梭阀的出油口连通，所述二位三通电磁换向阀的工作油口与所述控制油路连通，所述二位三通电磁换向阀的出油口连通油箱。
进一步地，所述制动器的控制油路与所述制动器的有杆腔连通。
进一步地，所述制动器的油路上设置有单向流入所述制动器的第二单向阀。
进一步地，所述节流装置为普通节流阀或电比例节流阀。
进一步地，所述节流装置为两个并联的二通调速阀，两个所述二通调速阀的进出油口反向设置。
进一步地，所述主换向阀为Y型中位机能的三位四通阀。
另一方面，本发明还公开了一种混凝土输送泵设备，所述混凝土输送泵设备设置有如上所述的回转液压系统。
相对于现有技术，本发明具有以下优势：
1)本发明所述的回转液压系统设置有节流装置可以对启动时的多余流量进行分流，进而消除启动冲击，同时还设置有反比例溢流阀，在平稳启动以后，通过控制反比例溢流阀的电流和节流装置的流量，保证转台平稳旋转，避免干涉现象发生。
2)本发明所述的回转液压系统还设置有延时制动阀，该延时制动阀与节流装置配合可以使转台缓冲停止，防止臂架惯性冲击摆动，在转台停止时，也可以实现高压驻车。
3)本发明所述的回转液压系统还设置有单向流入制动器的第一单向阀，避免了因主系统压力降低导致制动器突然制动的情况，因而防止压力干涉，使系统运行平稳。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为现有通用技术的液压回转系统的原理图；
图2为本发明实施例所述的回转液压系统的原理图。
附图标记说明：
1-回转马达，2-制动器，3-主换向阀，4-平衡阀，5-梭阀，6-第一单向阀，7-电比例节流阀，8-延时制动阀，9-反比例溢流阀，10-第二单向阀。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图2即为本实施例的相关附图，如图中所示，本实施例所述的回转液压系统包括用于驱动臂架回转的回转马达1、用于控制所述回转马达1正反转的主换向阀3、用于制动所述回转马达1的制动器2、以及用于控制所述制动器的梭阀5，所述主换向阀3的两个工作油口分别连通所述回转马达1的进油油路和回油油路，所述梭阀5的两个进油口分别与所述回转马 达1的进油油路和回油油路连通，即分别与所述主换向阀3的两个工作油口连通，该梭阀5的出油口与制动器2的控制油路连通，作为制动器2的控制油源，制动器2可以采用类似油缸的结构，制动器2的活塞杆驱动摩擦片对转台进行制动，此时，控制油路可以与制动器2的有杆腔连通，同时，还包括节流装置，所述节流装置的两端连接在所述回转马达1的两个油口上。通过设置节流装置，可以对启动时的多余流量进行分流，进而消除启动冲击。为更好地控制马达1的启动，在回转马达的进油油路和回油邮路上，还设置有两个反比例溢流阀9和两个第一单向阀6，两个所述反比例溢流阀9分别与两个第一单向阀6并联后分别设置于所述回转马达1的进油油路和回油油路上，且所述第一单向阀6的进油口和出油口分别与所述主换向阀3和所述回转马达1连通，所述反比例溢流阀9的进油口和出油口分别与所述回转马达1和所述主换向阀3连通。通过设置有反比例溢流阀，在平稳启动以后，通过控制反比例溢流阀的电流和节流装置的流量，保证转台平稳旋转，避免干涉现象发生。
优选地，在制动器2的控制油路上设置有延时制动阀8和单向流入制动器2的第二单向阀10，延时制动阀4与第二单向阀的顺序没有限制，通过设置有延时制动阀8，该延时制动阀8与节流装置配合可以使转台缓冲停止，防止臂架惯性冲击摆动，在转台停止时，也可以实现高压驻车。同时设置单向流入制动器的第一单向阀，避免了因主系统压力降低导致制动器突然制动的情况，因而防止压力干涉，使系统运行平稳。
在本实施例中，该主换向阀3为Y型中位机能的三位四通阀，该延时制动阀8为二位三通电磁阀，具体地，所述二位三通电磁换向阀的进油口 与所述梭阀5的出油口连通，所述二位三通电磁换向阀的工作油口与所述控制油路连通，所述二位三通电磁换向阀的出油口连通油箱。在其他实施例中，该电比例节流阀7也可以为普通节流阀或由两个并联的二通调速阀构成的节流装置，对于采用两个并联的二通调速阀时，两个所述二通调速阀的进出油口反向设置，即双向均有一个调速阀进口和调速阀出口，保证回转马达1正反启动时，均具有分流功能，减小启动冲击。
本实施例所述的回转液压系统的工作原理如下：
1)正常驻车状态时，主换向阀3处于中位，电比例节流阀7、两个反比例溢流阀9和延时制动阀8失电，制动器2制动，回转马达1停止旋转。
2)开始旋转工作时，主换向阀3切换为右位，延时制动阀8同时得电，压力油通过梭阀5及延时制动阀8进入制动器2并使其打开；右侧的反比例溢流阀9失电，背压较高，同时电比例节流阀7得电，分流了多余的流量，避免启动冲击。平稳启动后，右侧的反比例溢流阀9得一小电流，回转马达1进出油压力逐渐平衡，电比例节流阀7关闭，转台平稳旋转。
3)准备制动时，主换向阀3回到中位，主油路泄压，右侧的反比例溢流阀9得一较大电流，背压降低，电比例节流阀7得一较大电流，逆向对马达进油口处补油，同时延时制动阀8延时断电，使制动器2延时制动，进而使转台缓冲停止，防止臂架惯性冲击摆动。转台停止时，两个反比例溢流阀9均失电，制动器2制动，实现高压驻车。
另外，若在运行过程中因下车不处于水平位置，导致转台倾斜，转台因自重加速旋转，进而导致系统出现供油不足、压力降低等状况，此时可以使电比例节流阀7得电，逆向对马达进油口进行补油，而制动器2因设 置在制动油路上的第二单向阀10阻止了液压油的回吸，因而不会出现因主系统压力降低导致制动器2突然制动的情况。
除了上述回转液压系统，本发明实施例还提供一种设置有上述回转液压系统的混凝土输送泵设备，该混凝土输送泵设备的其它各部分的结构参考现有技术，本文不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

  1. 一种回转液压系统，其特征在于，包括回转马达(1)和节流装置，所述节流装置的两端连接在所述回转马达(1)的两个油口上。
  2. 根据权利要求1所述的回转液压系统，其特征在于，包括用于控制所述回转马达(1)正反转的主换向阀(3)、用于制动所述回转马达(1)的制动器(2)、以及用于控制所述制动器的梭阀(5)，所述主换向阀(3)的两个工作油口分别连通所述回转马达(1)的进油油路和回油油路，所述梭阀(5)的两个进油口分别与所述回转马达(1)的进油油路和回油油路连通，所述梭阀(5)的出油口与所述制动器(2)的控制油路连通。
  3. 根据权利要求2所述的回转液压系统，其特征在于，还包括两个反比例溢流阀(9)和两个第一单向阀(6)，两个所述反比例溢流阀(9)分别与两个第一单向阀(6)并联后分别设置于所述回转马达(1)的进油油路和回油油路上，且所述第一单向阀(6)的进油口和出油口分别与所述主换向阀(3)和所述回转马达(1)连通，所述反比例溢流阀(9)的进油口和出油口分别与所述回转马达(1)和所述主换向阀(3)连通。
  4. 根据权利要求3所述的回转液压系统，其特征在于，所述制动器(2)的控制油路上还设置有延时制动阀(8)。
  5. 根据权利要求4所述的回转液压系统，其特征在于，所述延时制动阀(8)为二位三通电磁换向阀，所述二位三通电磁换向阀的进油口与所述梭阀(5)的出油口连通，所述二位三通电磁换向阀的工作油口与所述控制油路连通，所述二位三通电磁换向阀的出油口连通油箱。
  6. 根据权利要求3所述的回转液压系统，其特征在于，所述制动器(2)的控制油路与所述制动器(2)的有杆腔连通。
  7. 根据权利要求1至6任一项所述的回转液压系统，其特征在于，所述制动器(2)的控制油路上设置有单向流入所述制动器(2)的第二单向阀(10)。
  8. 根据权利要求1至6任一项所述的回转液压系统，其特征在于，所述节流装置为普通节流阀或电比例节流阀(7)。
  9. 根据权利要求1至6任一项所述的回转液压系统，其特征在于，所述节流装置为两个并联的二通调速阀，两个所述二通调速阀的进出油口反向设置。
  10. 根据权利要求1至6任一项所述的回转液压系统，其特征在于，所述主换向阀(3)为Y型中位机能的三位四通阀。
  11. 一种混凝土输送泵设备，其特征在于，所述混凝土输送泵设备设置有如权利要求1至10任意一项所述的回转液压系统。
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