雙卷揚控制系統及工程機械的製作方法

2023-05-09 17:16:51

雙卷揚控制系統及工程機械的製作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種雙卷揚控制系統及包括該雙卷揚控制系統的工程機械，雙卷揚控制系統包括第一卷揚(10)和第二卷揚(20)、第一馬達(12)及第二馬達(22)、第一液控主閥(14)和第二液控主閥(24)，所述第一馬達(12)的A口與所述第二馬達的C口之間以及第一馬達的B口與第二馬達的D口之間分別連接有可選擇性通斷的第一補償油路(30)和第二補償油路(32)；所述系統還包括控制所述第一液控主閥和第二液控主閥切換工作位的液壓閥組(40)；所述系統包括同步控制狀態和獨立控制狀態。本實用新型既可實現第一卷揚和第二卷揚實現同步控制，從原理上平衡兩個卷揚機的負載，實現雙卷揚同步動作時性能平穩可靠，又可實現第一卷揚和第二卷揚獨立控制，管路連接簡單，成本低廉，操作簡便。
【專利說明】雙卷揚控制系統及工程機械
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工程機械【技術領域】，尤其涉及雙卷揚控制系統及具有其的工程機械。
【背景技術】
[0002]目前，連續牆抓斗、履帶起重機等工程機械越來越多地使用雙卷揚。雙卷揚同步控制技術是一項關鍵技術和難題，雙卷揚同時起升、下降時兩個卷揚機由於受力不均等因素影響，造成雙卷揚機起升、下降不同步，影響施工效率和施工精度，此問題一直困擾著廣大研發設計人員。但是，只能同步動作的雙卷揚控制系統並不能完全滿足使用要求，某些情況下要求雙卷揚既可同步動作且動作速度一致，又可單獨動作。
[0003]請參閱圖1，圖1為現有的雙卷揚同步控制系統，該系統包括第一卷揚10、驅動第一卷揚10起升和下降的第一馬達12、與第一馬達12兩端連接的第一液控主閥14、第二卷揚20、驅動第二卷揚20起升和下降的第二馬達22、與第二馬達22兩端連接的第二液控主閥24，該系統通過在第一馬達12的A 口和第二馬達22的C 口之間以及第一馬達12的B 口和第二馬達22的D 口之間分別連接有第一補償油路31和第二補償油路32，通過該兩條補償油路保證雙卷揚的同步動作。但是此控制系統只能滿足雙卷揚同步動作的要求，而不能滿足雙卷揚單獨動作的要求。
實用新型內容
[0004]本實用新型要解決的技術問題是提供一種既滿足同步控制的要求又滿足單獨控制要求的雙卷揚控制系統。
[0005]本實用新型提供的雙卷揚控制系統，包括第一卷揚和第二卷揚、分別驅動第一卷揚和第二卷揚的第一馬達及第二`馬達、分別與所述第一馬達和第二馬達連接的第一液控主閥和第二液控主閥，所述第一馬達的A 口與所述第二馬達的C 口之間以及第一馬達的B 口與所述第二馬達的D 口之間分別連接有可選擇性通斷的第一補償油路和第二補償油路；所述系統還包括控制所述第一液控主閥和第二液控主閥切換工作位以及控制所述第一補償油路和第二補償油路通斷的液壓閥組；所述系統包括同步控制狀態和獨立控制狀態，所述系統處於同步控制狀態，所述第一補償油路和第二補償油路均連通，所述液壓閥組控制所述第一液控換向閥和第二液控換向閥同時切換工作位；所述系統處於獨立控制狀態，所述第一補償油路和第二補償油路均斷開，所述液壓閥組控制所述第一液控換向閥及/或第二液控換向閥切換工作位。
[0006]優選地，所述液壓閥組包括進油端E1、進油端&、進油端^、進油端^、進油端^、進油端E6，所述進油端E1和進油端E2之間以及進油端E4和進油端E5之間分別連接有第一梭閥和第二梭閥，所述第一梭閥和所述第二梭閥的出油端分別連接至第一液控主閥的相對兩控制端，所述進油端E2和進油端E3之間以及進油端E5和進油端E6之間分別連接有第三梭閥和第四梭閥，所述第三梭閥和第四梭閥的出油端分別連接至第二液控主閥的相對兩控制端。
[0007]優選地，所述液壓閥組包括選擇閥，所述第一梭閥和第二梭閥的出油端至第一液控主閥的相對兩控制端之間的油路上以及第三梭閥和第四梭閥的出油端至第二液控主閥的相對兩控制端之間的油路上分別設置有所述選擇閥，所述選擇閥選擇性將其所在的油路進油或回油。
[0008]優選地,所述選擇閥為電磁換向閥,所述電磁換向閥包括與油箱連通的回油口。
[0009]優選地，所述第一補償油路和第二補償油路上均設置有具有通斷功能的開關閥。
[0010]優選地，所述開關閥為液控換向閥，包括液控腔及彈簧腔，所述液控腔與所述液控換向閥的進油端和出油端連通，所述彈簧腔通過具有通斷功能的控制閥與油箱連接。
[0011]優選地，所述控制閥包括一液控端，所述液壓閥組還包括將所述進油端E1、進油端E3、進油端E4及進油端E6中任一處的高壓油輸出至所述控制閥的液控端的比較閥組。
[0012]優選地，所述比較閥組包括第五梭閥、分別與所述進油端E1和進油端E3連接的第六梭閥、分別與所述進油端E4和進油端E6連接的第七梭閥，所述第六梭閥和第七梭閥的出油端分別連接至第五梭閥的兩進油端，所述第五梭閥的出油端連接至所述控制閥的液控端。
[0013]本實用新型還提供一種工程機械，該工程機械包括上述的雙卷揚控制系統。
[0014]優選地，所述工程機械為地下連續牆液壓抓斗。
[0015]本實用新型通過設置第一補償油路、第二補償油路以及液壓閥組，使得既可實現第一卷揚和第二卷揚實現同步控制，從原理上平衡兩個卷揚機的負載，實現雙卷揚同步動作時性能平穩可靠，又可實現第一卷揚和第二卷揚獨立控制，管路連接簡單，成本低廉，操作簡便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為現有技術的雙卷揚控制系統示意圖；
[0017]圖2為本實用新型的一實施例的雙卷揚控制系統示意圖。
[0018]符號說明
[0019]
10、第一卷揚12、第一馬達14、第一液控主_20、第二卷揚
22、第二馬達24、第二液控主閥30、第一補償油路32、第二補償油路
34、開關I'爾36、控制閥40、液壓閥組41、第一梭閥
42、第二梭閥43、第三梭閥44、第四梭閥45、第五梭閥
46、第六梭閥47、第七梭閥48、選擇閥T0、油箱
【具體實施方式】
[0020]以下結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用於說明和解釋本實用新型，並不用於限制本實用新型。[0021]本實用新型提供一種既滿足同步控制的要求又滿足單獨控制要求的雙卷揚控制系統，請參閱圖2，所述系統包括第一卷揚10和第二卷揚20、分別驅動第一卷揚10和第二卷揚20的第一馬達12及第二馬達22、分別與所述第一馬達12和第二馬達22連接的第一液控主閥14和第二液控主閥24，所述第一馬達12的A 口與所述第二馬達22的C 口之間以及第一馬達12的B 口與所述第二馬達22的D 口之間分別連接有可選擇性通斷的第一補償油路30和第二補償油路32 ;所述系統還包括控制所述第一液控主閥14和第二液控主閥24切換工作位以及控制所述第一補償油路30和第二補償油路32通斷的液壓閥組40，所述系統包括同步控制狀態和獨立控制狀態。所述系統處於同步控制狀態時，所述第一補償油路30和第二補償油路32均連通，所述液壓閥組40控制所述第一液控主閥14和第二液控主閥24同時切換工作位；所述系統處於獨立控制狀態時，所述第一補償油路30和第二補償油路32均斷開，所述液壓閥組40控制所述第一液控換向閥或第二液控換向閥切換工作位。本實用新型通過設置第一補償油路30、第二補償油路32以及液壓閥組40，使得既可實現第一卷揚10和第二卷揚20實現同步控制，從原理上平衡兩個卷揚機的負載，實現雙卷揚同步動作時性能平穩可靠，又可實現第一卷揚10和第二卷揚20獨立控制，管路連接簡單，成本低廉，操作簡便。可以理解的是，所述第一馬達12的A 口和B 口指的是第一馬達12的相對兩端的進油口和回油口。所述第二馬達22的C 口和D 口指的是第二馬達22的相對兩端的進油口和回油口。
[0022]所述第一液控主閥14包括兩工作油口、兩液控端、一進油口 P以及兩回油口 T，其中之一工作口與所述第一馬達12的A 口連接，其中另一工作油口與所述第一馬達12的B口連接；所述兩控制端均與所述液壓閥組40連接。所述第一液控主閥14至少包括進油口P與所述第一馬達12的B 口連通的第一工作位、進油口 P與所述第一馬達12的A 口連通的第二工作位、進油口 P阻斷且第一馬達12的A 口和B 口同時與回油口 T連通的中位。
[0023]所述第二液控主閥24包括兩工作油口、兩液控端、一進油口 P以及兩回油口 T，其中之一工作口與所述第二馬達22的C 口連接，其中另一工作油口與所述第二馬達22的D口連接；所述兩控制端均與所述液壓閥組40連接。所述第二液控主閥24至少包括進油口P與所述第二馬達22的D 口連通的第一工作位、進油口 P與所述第二馬達22的C 口連通的第二工作位、進油口 P阻斷且第二馬達22的C 口和D 口同時與回油口 T連通的中位。
[0024]所述液壓閥組40包括六個`進油端，即進油端E1、進油端&、進油端匕、進油端^、進油端E5以及進油端E6。所述進油端E1和進油端E2之間以及進油端E4和進油端E5之間分別連接有第一梭閥41和第二梭閥42，所述第一梭閥41和所述第二梭閥42的出油端分別連接至第一液控主閥14的相對兩控制端，具體地，所述第一梭閥41的兩進油端分別與所述進油端E1和進油端E2連接，所述第一梭閥41的出油端連接至所述第一液控主閥14的其中之一控制端；所述第二梭閥42的兩進油端分別與所述進油端E4和進油端E6連接，所述第二梭閥42的出油端連接至第一液控主閥14的其中另一控制端。
[0025]所述進油端E2和進油端E3之間以及進油端E5和進油端E6之間分別連接有第三梭閥43和第四梭閥44，所述第三梭閥43和第四梭閥44的出油端分別連接至第二液控主閥24的相對兩控制端。具體地，所述第三梭閥43的兩進油端分別與所述進油端E2和進油端E3連接，所述第三梭閥43的出油端連接至所述第二液控主閥24的其中之一控制端；所述第四梭閥44的兩進油端分別與所述進油端E5和進油端E6連接，所述第四梭閥44的出油端連接至第二液控主閥24的其中另一控制端。
[0026] 當所述進油端E1或進油端E3通入高壓油時，液壓閥組40控制所述第一液控主閥14切換工作位，當進油端E2進油時，液壓閥組40控制所述第一液控主閥14和第二液控主閥24同時切換工作位；當進油端E4或進油端E6通入高壓油時，液壓閥組40控制所述第二液控主閥24切換工作位，當進油端E5進油時，液壓閥組40控制所述第一液控主閥14和第二液控主閥24同時切換工作位；需要說明的是，進油端E1進油時和進油端^進油時控制第一液控主閥14的閥芯運動朝相反方向運動，進油端E4進油時或進油端E6進油時控制第二液控主閥24的閥芯運動朝相反方向運動。
[0027]當所述第一液控主閥14及/或第二液控主閥24的其中之一控制端進油時，其另一控制端需回油，為此，所述液壓閥組40包括設置於所述第一梭閥41和第二梭閥42的出油端至第一液控主閥14的相對兩控制端之間的油路上以及第三梭閥43和第四梭閥44的出油端至第二液控主閥24的相對兩控制端之間的油路上的選擇閥48，所述選擇閥48選擇性將其所在的油路進油或回油，即第一梭閥41、第二梭閥42、第三梭閥43和第四梭閥44中的每一梭閥的出油端至與其連接的相應的控制端之間的油路上均設置有選擇閥48。所述選擇閥48包括一進油口、一回油口以及一工作油口，所述進油口與相應的梭閥的出油端連接，所述工作油口與相應的控制端連接，所述回油口與油箱TO連接。所述選擇閥48包括第一工作位和第二工作位，所述選擇閥48位於第一工作位時，所述進油口與所述工作油口連通，即，使得該選擇閥48所在的油路進油，與該工作油口連接的控制端驅動相應的液控主閥切換工作位，進而使得馬達驅動卷揚工作；所述換向閥位於第二工作位時，所述工作油口與所述回油口連通，即使得該選擇閥48所在的油路回油。所述選擇閥48的工作位的切換控制可以由於多種形式，例如，可以是但不限於本實施例中的電磁換向閥。
[0028]第一補償油路30和第二補償油路32用於將第一馬達12和第二馬達22的流量差進行補償，保證第一馬達12和第二馬達22的同步轉動。為了便於對所述第一補償油路30和第二補償油路32的通斷控制，於所述第一補償油路30和第二補償油路32上均設置有具有通斷功能的開關閥34。所述開關閥34可以是具有通斷功能的任意結構的閥，例如，本實施例中優選為液控換向閥，所述液控換向閥包括液控腔及彈簧腔，所述液控腔與所述液控換向閥的進油端和出油端連通，實現其進油端或出油端均可控制液控閥的通斷，所述液控換向閥包括使相應的補償油路連通的第一工作位和使相應的補償油路斷開的第二工作位。為了對第一補償油路30和第二補償油路32進行安全可靠的控制，所述彈簧腔通過具有通斷功能的控制閥36與油箱TO連接。具體地，所述控制閥36的進油口與油箱TO連接，其出油口同時與所述第一補償油路30和第二補償油路32上的液控換向閥的彈簧腔連通，所述控制閥36包括第一工作位和第二工作位，所述控制閥36位於第一工作位，其進油口、出油口和油箱TO連通，所述液控換向閥的彈簧腔洩壓，此時，液控換向閥的液控腔的壓力油可控制液控換向閥切換至第一工作位；所述控制閥36位於第二工作位，其進油口和出油口斷開連接，所述彈簧腔的壓力油憋壓，使得液控換向閥穩定地處於第二工作位，此時，如果該彈簧腔內產生負壓情況時，還可以通過處於第二工作位的控制閥36從油箱TO補油。
[0029]為了便於控制所述控制閥36的工作位切換，所述液壓閥組40還包括將所述進油端E1、進油端E3、進油端E4及進油端E6中任一處的高壓油輸出至所述控制閥36的液控端的比較閥組，所述控制閥36包括一液控端，所述比較閥組的出油端與所述液控換向閥的液控端連接。當進油端E1、進油端E3、進油端E4及進油端E6中任一處有高壓油時，所述比較閥即輸出該高壓油至液控換向閥的液控端，控制所述液控換向閥切換至第二工作位，當進油端E1、進油端E3、進油端E4及進油端E6均無高壓油時，所述液控換向閥位於第一工作位。具體地，所述比較閥組包括第五梭閥45、分別與所述進油端E1和進油端E3連接的第六梭閥46、分別與所述進油端E4和進油端E6連接的第七梭閥47，所述第六梭閥46和第七梭閥47的出油端分別連接至第五梭閥45的兩進油端，所述第五梭閥45的出油端連接至所述液控換向閥的液控端。
[0030]下面對本實用新型的工作原理進行詳細說明。第一卷揚10和第二卷揚20需要獨立控制時，可將所述進油端E1或E4中任一處通入高壓油，及/或進油端E3或E6中任一處通入高壓油。現以進油端E1通入高壓油為例進行詳細描述。進油端E1通入高壓油，一部分高壓油通過第一梭閥41和選擇閥48進入第一液控主閥14的其中之一控制端，控制第一液控主閥14從中位切換至第一工作位，第一液控主閥14的進油口 P的壓力油進入第一馬達12的B 口，第一馬達12驅動第一卷揚10提升。同時，通入進油端E1的另一部分高壓油經過第六梭閥46和第五梭閥45進入控制閥36的控制端，使得該控制閥36從第一工作位切換至第二工作位，進而使得所述第一補償油路30和第二補償油路32上的液控換向閥均穩定地維持在第一工作位，第一補償油路30和第二補償油路32均斷開，由此，達到第一卷揚10和第二卷揚20獨立控制的目的。同理，當進油端E3、進油端E4、或進油端E6通入高壓油的工作原理與進油端E1的工作原理相同，在此不再贅述。可以理解的是，第一卷揚10和第二卷揚20的獨立控制，指的是第一卷揚10和第二卷揚20的控制互不影響，可同時獨立地控制第一卷揚10和第二卷揚20工作。
[0031 ] 所述第一卷揚10和第二卷揚20需要同步控制時，將進油端E2或進油端E5通入高壓油即可，現以進油端E2通入高壓油為例進行詳細描述。進油端E2通入高壓油，高壓油同時經過第一梭閥41和第二梭閥42以及相應的選擇閥48到達第一液控主閥14和第二液控主閥24的相應控制端，控制第一液控主閥14和第二液控主閥24從相應的中位切換至相應的第一工作位，使得第一馬達12和第二馬達22同時驅動第一卷揚10和第二卷揚20提升。同時，由於控制閥36的控制端沒有高壓油進入，控制閥36處於第一工作位，所述第一補償油路30和第二補償油路32的高壓油控制其相應的液控換向閥由第一工作位切換至第二工作位，使得第一補償油路30和第二補償油路32均連通。由於第一馬達12和第二馬達22的相應端均連接補償油路，使得第一馬達12和第二馬達22之間沒有流量差，保證了第一馬達12和第二馬達22的同步工作，進而實現了第一卷揚10和第二卷揚20同步控制的目的。本實用新型的雙卷揚控制系統同步控制狀態下的第一液控主閥14和第二液控主閥24控制端的控制油來源於同一油口(進油端E2或進油端E5),保證了兩個液控主閥控制端的壓力一致。
[0032]本實用新型根據第一卷揚10和第二卷揚20的同步動作或獨立動作的操作不同，自動實現第一補償管路30和第二補償管路32的通斷，不需要其他電氣控制裝置，控制簡
單、可靠。
[0033]本實用新型還提供一種工程機械，該工程機械包括上述的雙卷揚控制系統。優選地，該工程機械為地下連續牆液壓抓斗。
[0034]以上結合附圖詳細描述了本實用新型的一個優選實施方式，但是，並不限於上述實施方式中的具體細節。在本實用新型的技術構思範圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬於本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.雙卷揚控制系統，所述系統包括第一卷揚(10)和第二卷揚(20)、分別驅動第一卷揚(10)和第二卷揚(20)的第一馬達(12)及第二馬達(22)、分別與所述第一馬達(12)和第二馬達(22)連接的第一液控主閥(14)和第二液控主閥(24)，其特徵在於，所述第一馬達(12)的A 口與所述第二馬達(22)的C 口之間以及第一馬達(12)的B 口與所述第二馬達(22)的D 口之間分別連接有可選擇性通斷的第一補償油路(30)和第二補償油路(32);所述系統還包括控制所述第一液控主閥(14)和第二液控主閥(24)切換工作位以及控制所述第一補償油路(30)和第二補償油路(32)通斷的液壓閥組(40);所述系統包括同步控制狀態和獨立控制狀態，所述系統處於同步控制狀態，所述第一補償油路(30)和第二補償油路(32)均連通，所述液壓閥組(40)控制所述第一液控換向閥和第二液控換向閥同時切換工作位；所述系統處於獨立控制狀態，所述第一補償油路(30)和第二補償油路(32)均斷開，所述液壓閥組(40)控制所述第一液控換向閥及/或第二液控換向閥切換工作位。
2.如權利要求1所述的雙卷揚控制系統，其特徵在於，所述液壓閥組(40)包括進油端E1、進油端&、進油端匕、進油端匕、進油端匕、進油端匕，所述進油端EjP進油端&之間以及進油端E4和進油端E5之間分別連接有第一梭閥(41)和第二梭閥(42)，所述第一梭閥(41)和所述第二梭閥(42)的出油端分別連接至第一液控主閥(14)的相對兩控制端，所述進油端E2和進油端E3之間以及進油端E5和進油端E6之間分別連接有第三梭閥(43)和第四梭閥(44)，所述第三梭閥(43)和第四梭閥(44)的出油端分別連接至第二液控主閥(24)的相對兩控制端。
3.如權利要求2所述的雙卷揚控制系統，其特徵在於，所述液壓閥組(40)包括選擇閥(48)，所述第一梭閥(41)和第二梭閥(42)的出油端至第一液控主閥(14)的相對兩控制端之間的油路上以及第三梭閥(43)和第四梭閥(44)的出油端至第二液控主閥(24)的相對兩控制端之間的油路上分別設置有所述選擇閥(48)，所述選擇閥(48)選擇性將其所在的油路進油或回油。
4.如權利要求3所述的雙卷揚控制系統，其特徵在於，所述選擇閥(48)為電磁換向閥，所述電磁換向閥包括與油箱(TO)連通的回油口。
5.如權利要求2所述的雙卷揚控制系統，其特徵在於，所述第一補償油路(30)和第二補償油路(32)上均設置有具有通斷功能的開關閥(34)。
6.如權利要求5所述的雙卷揚控制系統，其特徵在於，所述開關閥(34)為液控換向閥，包括液控腔及彈簧腔，所述液控腔與所述液控換向閥的進油端和出油端連通，所述彈簧腔通過具有通斷功能的控制閥(36)與油箱(TO)連接。
7.如權利要求6所述的雙卷揚控制系統，其特徵在於，所述控制閥(36)包括一液控端，所述液壓閥組(40)還包括將所述進油端E1、進油端E3、進油端E4及進油端E6中任一處的高壓油輸出至所述控制閥(36)的液控端的比較閥組。
8.如權利要求7所述的雙卷揚控制系統，其特徵在於，所述比較閥組包括第五梭閥(45)、分別與所述進油端E1和進油端E3連接的第六梭閥(46)、分別與所述進油端E4和進油端E6連接的第七梭閥(47)，所述第六梭閥(46)和第七梭閥(47)的出油端分別連接至第五梭閥(45)的兩進油端，所述第五梭閥(45)的出油端連接至所述控制閥(36)的液控端。
9.一種工程機械，其特徵在於，該工程機械包括權利要求1-8任一項所述的雙卷揚控制系統。
10.如權利要求9所述的工程機械，其特徵在於，所述工程機械為地下連續牆液壓抓斗。`
【文檔編號】F15B11/22GK203428832SQ201320513864
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年8月21日 優先權日:2013年8月21日
【發明者】禹昭, 朱長林, 喬國華 申請人:上海中聯重科樁工機械有限公司, 中聯重科股份有限公司