迴轉控制液壓系統及起重機的製作方法

2024-02-22 17:15:15

專利名稱：迴轉控制液壓系統及起重機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及工程機械技術領域，特別涉及一種迴轉控制液壓系統及起重機。
背景技術：
汽車起重機迴轉控制系統主要是保證啟動和停止時能夠保持平穩、可靠且無衝擊，一般都是通過迴轉緩衝閥來實現這一功能。請參考圖1，圖1為現有技術中一種迴轉控制液壓系統的原理圖。圖1中，主要包括定量泵、帶三通壓力補償器的比例控制閥、獨立的緩衝閥11，比例控制閥為主換向閥，緩衝閥11即溢流閥，緩衝閥11的一工作油口連通回油路，另一工作油口通過梭閥連通處於高壓的第一主油路13或處於高壓的第二主油路14，緩衝閥11的控制油口連通反饋油路12，當主換向閥位於左位或是右位，且處於靜態時，反饋油路12的壓力油能夠進入緩衝閥11的彈簧腔內建壓，主油路的壓力油能夠進入與彈簧對腔內，彈簧腔內的油壓和彈簧彈力能夠與彈簧對腔內壓力保持平衡，並將閥芯推移以使緩衝閥11的兩工作油口保持斷開狀態，則第一主油路13和第二主油路14正常進、回油。另外，與緩衝閥11連通的反饋油路12上設有阻尼15啟動瞬間，由於阻尼15的存在，緩衝閥11彈簧腔建壓時間遲滯，即彈簧腔在短時間內未能建立高壓，而彈簧對腔內的壓力建壓速度較快，則第一主油路13和第二主油路14之間的高壓者能夠克服緩衝閥11內的彈簧壓力而導通緩衝閥11，進而連通回油路，以實現啟動時的緩衝作用。待彈簧腔壓力上升至與負載相同時，即與彈簧對腔油壓相持平時，緩衝閥11又被關閉，恢復至靜態，則主油路正常工作。然而，上述技術方案存在下述技術問題:第一、緩衝閥11的控制油口連通反饋油路12，反饋油路12的壓力會隨負載壓力的波動而波動，當波動頻率較高或幅度較大時，緩衝閥11無法及時響應進行緩衝，會造成系統壓力波動，外在表現即為抖動；第二、當手柄回中位(圖1中主換向閥位於中位)時，主油路在主換向閥處被封堵，由於吊臂等外部結構件及慣性等因素會導致執行元件(如圖1中迴轉馬達)無法及時停止，而是在慣性作用下繼續對迴轉馬達的工作腔和管路進行壓縮，即處於高壓的單側主油路會持續高壓，相應地反饋油路12油壓也較高，則緩衝閥11的彈簧腔依然處於高壓而關閉，無法對主油路壓力進行釋放，會造成兩主油路之間的高壓循環，直至執行元件運動停止，造成抖動；第三、停止時，阻尼15也會造成緩衝閥11彈簧腔的壓力無法及時釋放，導致抖動。有鑑於此，如何使迴轉系統在啟動和停止時能夠更加平穩，是本領域技術人員亟待解決的技術問題。

實用新型內容本實用新型的核心為提供一種迴轉控制液壓系統及起重機，該液壓系統使得迴轉系統在啟動和停止時能夠更加平穩。為解決上述技術問題，本實用新型提供一種迴轉控制液壓系統，包括先導油路、由所述先導油路控制主油路流向和通斷的液控主換向閥，以及緩衝閥；所述緩衝閥具有第一工作油口、第二工作油口，以及控制所述第一工作油口、第二工作油口通斷的控制油口，所述第一工作油口和所述第二工作油口導通時，所述主油路的高壓段通過所述緩衝閥連通回油路，所述緩衝閥的所述控制油口連通先導油路，且所述控制油口至所述先導油路的通路上設有阻尼。優選地，所述緩衝閥的數目為兩個，所述主油路包括位於液控主換向閥和執行元件之間的第一主油路和第二主油路，兩所述緩衝閥的第一工作油口分別連接所述第一主油路和所述第二主油路，且兩所述緩衝閥的第二工作油口均連通回油路；所述液控主換向閥具有兩控制端，兩所述控制端分別連通兩所述先導油路，兩所述緩衝閥的控制油口分別連通兩所述先導油路。優選地，所述主油路包括位於液控主換向閥和執行元件之間的第一主油路和第二主油路，所述液控主換向閥具有兩控制端，兩所述控制端分別連通兩所述先導油路；所述緩衝閥的第一工作油口通過第一梭閥連通第一主油路或第二主油路，所述緩衝閥的第二工作油口連通回油路，所述緩衝閥的控制油口通過第二梭閥連通兩所述先導油路中的一者。優選地，所述緩衝閥的所述控制油口至所述先導油路的通路上設有單向閥，所述單向閥和所述阻尼並列設置。優選地，所述阻尼和所述單向閥集成於一體。優選地，所述液控主換向閥為液動型三位四通閥。該實用新型中緩衝閥的控制油口連通先導油路，先導油源為低壓且穩定的油源，和負載壓力無關，相較於背景技術中緩衝閥連通波動性較大的反饋油路，本實用新型中緩衝閥不受負載波動影響，能夠及時響應進行緩衝，以使迴轉系統在啟動和停止時較為平穩。而且迴轉系統停止時，先導油路壓力降低，雖然在慣性作用下單側主油路壓力依然較高，但緩衝閥彈簧腔內的壓力能夠通過先導油路順利地洩壓，則緩衝閥的第一工作油口和第二工作油口可以保持導通狀態，使高壓的主油路通過緩衝閥迅速洩壓，從而在停止時也能夠起到較好的緩衝功能。本實用新型還提供一種起重機，包括執行元件和驅動所述執行元件動作的迴轉控制液壓系統，所述迴轉控制液壓系統為上述任一項所述的迴轉控制液壓系統。優選地，所述執行元件為迴轉馬達。由於上述迴轉控制液壓系統具有上述技術效果，具有該迴轉控制液壓系統的起重機也具有相同的技術效果。

圖1為現有技術中一種迴轉控制液壓系統的原理圖；圖2為本實用新型所提供迴轉控制液壓系統一種具體實施方式
的原理圖；圖3為本實用新型所提供迴轉控制液壓系統另一種具體實施方式
的原理圖。圖1 中:11緩衝閥、12反饋油路、13第一主油路、14第二主油路、15阻尼、P進油口、T回油π ；圖 2-3 中:21緩衝閥、211第一工作油口、212第二工作油口、213控制油口、221阻尼、222單向閥、23迴轉馬達、241第一主油路、242第二主油路、25液控主換向閥、26先導油路、27第一梭閥、28第二梭閥、P進油口、T回油口
具體實施方式
本實用新型的核心為提供一種迴轉控制液壓系統及起重機，該液壓系統使得迴轉系統在啟動和停止時能夠更加平穩。為了使本領域的技術人員更好地理解本實用新型的技術方案，
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。請參考圖2，圖2為本實用新型所提供迴轉控制液壓系統一種具體實施方式
的原理圖。該實施例中的迴轉控制液壓系統，包括先導油路26、由先導油路26控制主油路流向和通斷的液控主換向閥25。如圖2所述，液控主換向閥25的閥芯在先導油路26作用下左移或是右移，從而切換液控主換向閥25與執行元件之間主油路的流向或是通斷。圖2中的液控主換向閥25為三位四通閥，其具有兩個控制端，兩控制端分別連通兩條先導油路26，左側先導油路26壓力升高時，位於左位，右側先導油路26壓力升高時，位於右位，兩側先導油路26壓力均降低時，位於中位。三位四通閥適宜於該種閉式系統的迴轉控制需要，可以想到液控主換向閥25也可以是六通或是其他類型的液控型換向閥。該迴轉控制液壓系統還包括緩衝閥21，緩衝閥21即溢流閥，具有第一工作油口211、第二工作油口 212，以及控制第一工作油口 211、第二工作油口 212通斷的控制油口213，如圖2所示，控制油口 213連通彈簧腔，彈簧對腔連通其第一工作油口 211，則高壓油經控制油口 213流向彈簧腔並建壓而與彈簧對腔持平時，緩衝閥21的第一工作油口 211和第二工作油口 212斷開，否則，第一工作油口 211和第二工作油口 212導通。第一工作油口211和第二工作油口 212導通時，主油路的高壓段能夠通過緩衝閥21連通回油路。圖2中，主油路包括迴轉馬達23和液控主換向閥25之間的第一主油路241和第二主油路242，第一主油路241為高壓油路時，主油路的高壓段為第一主油路241，第二主油路242切換為高壓油路時，主油路的高壓段為第二主油路242。即無論第一主油路241處於高壓還是第二主油路242處於高壓，處於高壓的主油路均能夠通過緩衝閥21連通回油路。另外，本實施例中，緩衝閥21的控制油口 213連通先導油路26。且控制油口 213至先導油路26的通路上設有阻尼221，與背景技術的原理描述類似，阻尼221的設置旨在實現緩衝閥21彈簧腔建壓在時間上的遲滯，從而達到瞬時導通緩衝閥21而起到緩衝作用。由於該實施例中緩衝閥21的控制油口 213連通先導油路26，先導油路26為低壓且穩定的油源，和負載壓力無關，從圖2中可以看出，先導油路26主要是用於推動液控主換向閥25的閥芯以實現換向。相較於背景技術中緩衝閥21連通波動性較大的反饋油路，該緩衝閥21的控制油口 213連通穩定的先導油路26，則該實施例中緩衝閥21不受負載波動影響，能夠及時響應進行緩衝，以使迴轉系統在啟動和停止時較為平穩。而且迴轉系統停止時，比如圖2中液控主換向閥25處於中位時，先導油路26壓力降低，雖然在慣性作用下單側主油路壓力依然較高，但緩衝閥21彈簧腔內的壓力能夠通過先導油路26順利地洩壓，則緩衝閥21的第一工作油口 211和第二工作油口 212可以保持導通狀態，使由於慣性而保持高壓的主油路通過緩衝閥21迅速洩壓，從而在停止時也能夠起到較好的緩衝功能。進一步地，該實施例中緩衝閥21的數目為兩個，如圖2所示，兩緩衝閥21的第一工作油口 211分別連接第一主油路241和第二主油路242，且兩緩衝閥21的第二工作油口212均連通回油路。則第一主油路241為高壓油路，第二主油路242為低壓油路時，第一主油路241能夠通過左側的緩衝閥21緩衝，換向時，作為高壓油路的第二主油路242能夠通過右側的緩衝閥21緩衝。相應地，兩緩衝閥21的控制油口 213分別連通兩側的兩先導油路26。當然為了保證緩衝閥21能夠實現緩衝功能，緩衝閥21第一工作油口 211連接的主油路與其控制油口 213連通的先導油路26位於同一側，即確保緩衝閥21連通高壓的主油路時，其控制油口 213連通壓力升高的先導油路26。上述實施例中，液控主換向閥25至執行元件之間的每個主油路由單獨的緩衝閥21實現緩衝，避免了往復運動中的幹擾。而且，迴轉馬達23正轉和反轉時，一般兩側壓力要求不同。比如，圖2中，第一主油路241和第二主油路242分別處於高壓時，高壓壓力需求可能不同，而緩衝閥21的緩衝取決於彈簧腔壓力和彈簧對腔壓力(對應的主油路壓力)，設置兩緩衝閥21後，每個緩衝閥21可以根據對應的主油路壓力進行調節，增加了緩衝功能的可調性。設置兩緩衝閥21時，緩衝閥21的控制油口 213至先導油路26的通路上可以設置單向閥222，單向閥222和阻尼221並列設置，即控制油口 213與先導油路26具有兩條通路，如圖2所示，先導油路26的液壓油可以經阻尼221流向控制油口 213，緩衝閥21彈簧腔內液壓油可以自控制油口 213經單向閥222流回先導油路26。設置單向閥222後，迴轉系統停止時，彈簧腔內的液壓油可以經單向閥222迅速回流至先導油路26洩壓，而不是經阻尼221緩慢洩壓，進一步提高停止瞬間的緩衝效果。設置的阻尼221和單向閥222可以集成於一體，形成單向阻尼閥，便於安裝和簡化管路布置。上述實施例中採用兩緩衝閥21，產生了如上所述的技術效果，而實現緩衝平穩不設置兩緩衝閥21也是可以的。請參考圖3，圖3為本實用新型所提供迴轉控制液壓系統另一種具體實施方式
的原理圖。該實施例僅設置一個緩衝閥21。同樣，主油路包括液控主換向閥25和迴轉馬達23之間的第一主油路241和第二主油路242，液控主換向閥25具有兩控制端，兩控制端分別連通兩先導油路26。緩衝閥21的第一工作油口 211通過第一梭閥27連通第一主油路241或第二主油路242，即第一主油路241高壓時，連通第一主油路241，第二主油路242高壓時，連通第二主油路242。另外，緩衝閥21的第二工作油口 212連通回油路，緩衝閥21的控制油口 213則通過第二梭閥28連通兩先導油路26中的一者。與上述實施例原理一致，為了實現緩衝功能，緩衝閥21的第一工作油口 211連通一側的高壓主油路時，其控制油口 213連通同側的壓力升高的先導油路26。該實施例同樣將緩衝閥21的控制油口 213連通先導油路26，使得迴轉系統的啟動和停止均能夠得到有效緩衝，減少衝擊，而一個緩衝閥21也可以簡化液壓管路布置，當然，相較於上述實施例，該實施例中緩衝閥緩衝的可調性次之。只設置一個緩衝閥21時，也可以在緩衝閥21控制油口 213至先導油路26上設置並列的阻尼222和單向閥221。如圖3所示，左側先導油路26的液壓油經左側阻尼222進入緩衝閥21的彈簧腔後，第二梭閥28左側導通，則彈簧腔可以通過第二梭閥28左側油路回油洩壓；右側先導油路26液壓油經右側阻尼222進入緩衝閥21彈簧腔後，第二梭閥28右側導通，彈簧腔可以通過右側油路回油洩壓，可見該實施例中單向閥221的設置可以達到與上述實施例同樣的技術效果。另外，與上述實施例相同，阻尼222和單向閥221可以集成於一體形成單向阻尼閥。需要說明的是，針對上述各實施例，應合理設計緩衝閥21上先導油路作用的面積(作用於彈簧腔)和負載油源作用的面積(作用於彈簧對腔)的比值，該比值過大會導致緩衝效果不好，壓力增量梯度較大；比值過小會導致重載時迴轉速度不夠且發熱量增加，影響工作效率。本實用新型還提供一種起重機，包括執行元件和驅動執行元件動作的迴轉控制液壓系統，所述迴轉控制液壓系統為上述任一實施例所述的迴轉控制液壓系統。由於上述迴轉控制液壓系統具有上述技術效果，具有該迴轉控制液壓系統的起重機也具有相同的技術效果，此處不再贅述。執行元件具體可以是迴轉馬達23，如圖2、3所示。以上對本實用新型所提供的一種述迴轉控制液壓系統及起重機均進行了詳細介紹。本文中應用了具體個例對本實用新型的原理及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本實用新型的方法及其核心思想。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以對本實用新型進行若干改進和修飾，這些改進和修飾也落入本實用新型權利要求的保護範圍內。
權利要求1.一種迴轉控制液壓系統，包括先導油路(26)、由所述先導油路(26)控制主油路流向和通斷的液控主換向閥(25)，以及緩衝閥(21);所述緩衝閥(21)具有第一工作油口(211)、第二工作油口(212)，以及控制所述第一工作油口(211)、第二工作油口(212)通斷的控制油口(213)，所述第一工作油口(211)和所述第二工作油口(212)導通時，所述主油路的高壓段通過所述緩衝閥(21)連通回油路，其特徵在於，所述緩衝閥(21)的所述控制油口(213)連通先導油路(26)，且所述控制油口(213)至所述先導油路(26)的通路上設有阻尼(222)。
2.如權利要求1所述的迴轉控制液壓系統，其特徵在於，所述緩衝閥(21)的數目為兩個，所述主油路包括位於液控主換向閥(25)和執行元件之間的第一主油路(241)和第二主油路(242)，兩所述緩衝閥(21)的第一工作油口(211)分別連接所述第一主油路(241)和所述第二主油路(242)，且兩所述緩衝閥(21)的第二工作油口(212)均連通回油路；所述液控主換向閥(25)具有兩控制端，兩所述控制端分別連通兩所述先導油路(26)，兩所述緩衝閥(21)的控制油口(213)分別連通兩所述先導油路(26)。
3.如權利要求1所述的迴轉控制液壓系統，其特徵在於，所述主油路包括位於液控主換向閥(25)和執行元件之間的第一主油路(241)和第二主油路(242)，所述液控主換向閥(25)具有兩控制端，兩所述控制端分別連通兩所述先導油路(26);所述緩衝閥(21)的第一工作油口(211)通過第一梭閥(27)連通第一主油路(241)或第二主油路(242)，所述緩衝閥(21)的第二工作油口(212)連通回油路，所述緩衝閥(21)的控制油口(213)通過第二梭閥(28)連通兩所述先導油路中(26)的一者。
4.如權利要求1-3任一項所述的迴轉控制液壓系統，其特徵在於，所述緩衝閥(21)的所述控制油口(213)至所述先導油路(26)的通路上設有單向閥(221)，所述單向閥(221)和所述阻尼(222)並列設置。
5.如權利要求4所述的迴轉控制液壓系統，其特徵在於，所述阻尼(222)和所述單向閥(221)集成於一體。
6.如權利要求1-3任一項所述的迴轉控制液壓系統，其特徵在於，所述液控主換向閥(25)為液動型三位四通閥。
7.—種起重機，包括執行元件和驅動所述執行元件動作的迴轉控制液壓系統，其特徵在於，所述迴轉控制液壓系統為權利要求1-6任一項所述的迴轉控制液壓系統。
8.如權利要求7所述的起重機，其特徵在於，所述執行元件為迴轉馬達(23)。
專利摘要本實用新型公開一種迴轉控制液壓系統及起重機，公開的迴轉控制液壓系統包括先導油路、由先導油路控制主油路流向和通斷的液控主換向閥，以及緩衝閥；緩衝閥具有第一工作油口、第二工作油口，以及控制第一工作油口、第二工作油口通斷的控制油口，第一工作油口和第二工作油口導通時，主油路的高壓段通過緩衝閥連通回油路，緩衝閥的控制油口連通先導油路，且控制油口至先導油路的通路上設有阻尼。該緩衝閥的控制油口連通先導油路，先導油源為低壓且穩定的油源，和負載壓力無關，相較於背景技術中緩衝閥連通波動性較大的反饋油路，本實用新型的緩衝閥不受負載波動影響，能夠及時響應進行緩衝，以使迴轉系統在啟動和停止時較為平穩。
文檔編號B66C23/86GK202967952SQ201220676718
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月10日 優先權日2012年12月10日
發明者王守偉, 王清送, 胡小冬 申請人:徐州重型機械有限公司