同步液壓缸控制系統和起重機的製作方法
2023-11-07 09:02:27
專利名稱：同步液壓缸控制系統和起重機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及液壓領域，具體地，涉及一種包括多個液壓缸的同步液壓缸控制系統以及包括該同步液壓缸控制系統的起重機。
背景技術：
在需要多個液壓缸同步動作的工作場合中，例如，起重機的配重提升機構或起重機的多個支腿機構，通常要求該多個液壓缸的動作具有預定的同步性，以滿足工作場合的要求。例如，在起重機的配重提升機構中，該配重提升機構通常包括多個液壓缸，當提升或下降配重時，該多個液壓缸同時對配重進行提升或下降作業。在提升或下降過程中，要求該多個液壓缸的動作具有較高的同步性，以避免負載過度集中於某一個液壓缸，而出現危險情形。圖1所示為用作配重提升機構的傳統的同步液壓缸控制系統，該同步液壓缸控制系統包括兩個液壓缸100、分別控制該兩個液壓缸100動作的兩個換向閥101以及與該兩個換向閥101連接以分配液壓油的一個分流閥102，其中，分流閥102的主要作用在於確保進入不同液壓缸100中的液壓油的流量基本相同，從而使該兩個液壓缸100的動作具有預定的同步性。另外，為了確保安全性，還可以在液壓缸100的進油路和回油路之間設置安全裝置，如雙向液壓鎖103。對於這種傳統的同步液壓缸控制系統來說，當液壓缸的工作行程相對較短時，還能夠獲得理想的同步性。然而，隨著工業應用對機械裝置的要求的提高，液壓缸的工作行程也越來越長，由於分流閥的分流誤差或系統液壓油的洩油等原因，對於這種工作行程相對較長的工作場合，傳統的同步液壓缸控制系統已經難以獲得理想的同步性，從而影響同步液壓缸控制系統的工作可靠性，甚至安全性。因此，如何提高上述同步液壓缸控制系統中多個液壓缸的同步性成為本領域需要解決的技術問題。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種同步液壓缸控制系統，該同步液壓缸控制系統能夠使各個液壓缸具有較好的動作同步性。為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，本實用新型提供了一種同步液壓缸控制系統，該同步液壓缸控制系統包括並聯連接的多個液壓缸，每個液壓缸均連接有與有杆腔連通的有杆腔油路和與無杆腔連通的無杆腔油路，每個液壓缸的有杆腔油路和無杆腔油路通過換向閥與壓力油路和回油路連通，其中，所述同步液壓缸控制系統還包括具有多個流量控制元件的流量控制裝置，該流量控制裝置的多個流量控制元件分別設置在每個液壓缸的有杆腔油路和/或無杆腔油路中。優選地，所述同步液壓缸控制系統包括分流閥，所述壓力油路通過該分流閥分別與每個液壓缸所對應的換向閥連接。優選地，每個所述液壓缸的有杆腔油路和無杆腔油路之間連接有雙向液壓鎖或平衡閥。優選地，所述流量控制元件為節流閥或調速閥。優選地，所述流量控制元件為電控流量控制閥，所述流量控制裝置包括控制器和分別設置在所述多個液壓缸上的多個狀態傳感器，所述控制器與每個狀態傳感器電連接， 所述控制器還與每個電控流量控制閥電連接。優選地，所述狀態傳感器包括用於檢測所述液壓缸的有杆腔油路和/或無杆腔油路中液壓油的流量的流量傳感器、用於檢測所述液壓缸的活塞杆的行程的位置傳感器和/ 或用於檢測所述液壓缸的活塞杆的移動速度的速度傳感器。根據本實用新型的另一個方面，本實用新型提供了起重機，該起重機包括配重和驅動配重上升或下降的配重提升機構，其中，該配重提升機構包括本實用新型所提供的上述同步液壓缸控制系統，該同步液壓缸控制系統的多個液壓缸的活塞杆與所述配重連接。通過上述技術方案，由於在每個液壓缸的有杆腔油路和/或無杆腔油路中設置有流量控制元件，因而在任意一個液壓缸處於工作狀態中時，可以對流經有杆腔油路和/或無杆腔油路的液壓油的流量進行調節和控制，以使各個液壓缸的動作保持基本一致，從而獲得良好的動作同步性。因而，包括作為配重提升機構的上述同步液壓缸控制系統的起重機也具有更好的可靠性和安全性。本實用新型的其他特徵和優點將在隨後的具體實施方式
部分予以詳細說明。
附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，並且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式
一起用於解釋本實用新型，但並不構成對本實用新型的限制。在附圖中圖1是傳統的同步液壓缸控制系統的示意圖；圖2至圖4分別是根據本實用新型的實施方式的同步液壓缸控制系統的示意圖。附圖標記說明[0021]液壓缸100[0022]換向閥101[0023]分流閥102[0024]雙向液壓鎖103[0025]平衡閥104[0026]流量控制元件10具體實施方式
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。如圖2至圖4所示，本實用新型所提供的同步液壓缸控制系統包括並聯連接的多個液壓缸100，每個液壓缸100均連接有與有杆腔連通的有杆腔油路和與無杆腔連通的無杆腔油路，每個液壓缸100的有杆腔油路和無杆腔油路通過換向閥101與(系統的)壓力油路和回油路連通，其中，所述同步液壓缸控制系統還包括具有多個流量控制元件105的流量控制裝置，該流量控制裝置的多個流量控制元件105分別設置在每個液壓缸100的有杆腔油路和/或無杆腔油路中。如上所述，所述同步液壓缸控制系統包括動作需要具有同步性的多個液壓缸100， 例如該同步液壓缸控制系統可以用作起重機的配重提升機構或支腿機構等。每個液壓缸 100均連接有與有杆腔連通的有杆腔油路和與無杆腔連通的無杆腔油路，每個液壓缸100 的有杆腔油路和無杆腔油路通過換向閥101與(系統的)壓力油路和回油路連通。上述換向閥可以為二位四通閥，也可以如附圖中所示為三位六通閥。通過換向閥能夠實現每個液壓缸的活塞杆的伸出和回縮。具體來說，當換向閥使壓力液壓油通過無杆腔油路進入液壓缸的無杆腔內，並且有杆腔中的液壓油通過有杆腔油路回流到油箱時，驅動活塞杆伸出；當換向閥使壓力液壓油通過有杆腔油路進入液壓缸的有杆腔內，並且無杆腔中的液壓油通過無杆腔油路回流到油箱時，驅動活塞杆回縮。所述多個液壓缸100彼此並聯，在使用時，為了實現該多個液壓缸100的動作的同步性，通常使進入該多個液壓缸100的液壓油的流量基本保持一致。如上所述，對於傳統的同步液壓缸控制系統來說，當在工作行程較長的工作場合時，多個液壓缸100的動作同步性降低，而不能滿足系統要求。為了解決該缺陷，在本實用新型的技術方案中，所述同步液壓缸控制系統還包括具有多個流量控制元件105的流量控制裝置，該流量控制裝置的多個流量控制元件105分別設置在每個液壓缸100的有杆腔油路和/或無杆腔油路中，從而實現本實用新型的目的。具體來說，由於在每個液壓缸100的有杆腔油路和/或無杆腔油路中設置有流量控制元件105，因而在任意一個液壓缸100處於工作狀態中時，可以對流經有杆腔油路和/ 或無杆腔油路的液壓油的流量進行調節和控制，以使各個液壓缸100的活塞杆的動作保持基本一致，從而獲得良好的動作同步性。即便是在液壓缸的工作行程較長的情形，也能夠保持多個液壓缸的動作具有較好的同步性。換句話說，對於任意一個液壓缸100，上述流量控制元件105可以設置在該液壓缸的有杆腔油路中，也可以設置在無杆腔油路中，都可以實現對該液壓缸100的動作的調節作用。對於不同的液壓缸來說，流量控制元件105可以均設置在液壓缸的相同的油路中(即該流量控制裝置的多個流量控制元件105分別設置在每個液壓缸100的有杆腔油路中；或者分別設置在每個液壓缸100的無杆腔油路中)，也可以設置在不同的油路中(即對於一些液壓缸，流量控制元件105可以設置在其有杆腔油路中，而對於其他液壓缸，流量控制元件 105可以設置在其無杆腔油路中)。流量控制元件105可以選自於各種能夠實現對流量進行調節控制的液壓元件，如各種節流閥、調速閥等。流量控制元件105可以為手動調節的液壓元件，也可以為液控或電控的液壓元件。流量控制元件105的種類及其參數可以根據具體的應用場合加以選擇適用。優選地，為了更好地獲得多個液壓缸100的動作同步性，所述同步液壓缸控制系統包括分流閥102 (如可採用分流集流閥)，所述壓力油路通過該分流閥102分別與每個液壓缸100所對應的換向閥101連接。
5[0037]通過分流閥102，系統壓力液壓油能夠使進入不同液壓缸100的液壓油的流量保持基本一致，從而獲得更好的動作同步性。但分流閥102並不是必須的，例如，可以由不同的油源分別向多個液壓缸100供應系統液壓油，在選擇工作流量相同的液壓泵的情況下， 也基本能夠保證進入多個液壓缸的液壓油的流量基本一致。優選地，為了獲得較高的安全性，如圖2至圖4所示，每個所述液壓缸100的有杆腔油路和無杆腔油路之間連接有雙向液壓鎖103 (如圖2和圖4所示)或平衡閥104 (如圖 3所示)，從而起到雙向保壓，防止液壓缸的活塞杆由於外部負荷而意外動作的危險情況發生。如上所述，流量控制元件可以為手動控制的液壓元件，從而通過手動調節流量控制元件的通流面積大小來實現對對應液壓缸的調節控制。但優選地，為了實時且更為精準地對各個液壓缸的動作同步性進行調節控制，所述流量控制元件105為電控流量控制閥，所述流量控制裝置包括控制器和分別設置在所述多個液壓缸100上的多個狀態傳感器，所述控制器與每個狀態傳感器電連接，所述控制器還與每個電控流量控制閥電連接。具體來說，所述狀態傳感器分別設置在各個液壓缸100上，從而可以實時檢測各自的液壓缸100的工作狀態。同時，各個狀態傳感器與所述控制器電連接，從而將各個液壓缸100的工作狀態的信息發送給控制器，控制器再根據各個狀態傳感器所發送來的各個液壓缸100的工作狀態來對電控流量控制閥進行調節控制，進而通過對各個電控流量控制閥的通流面積的調節，從而實現各個液壓缸100的動作具有較高的同步性。如上所述，所述狀態傳感器用於檢測各個液壓缸的工作狀態，具體為各個液壓缸的動作狀態。例如，所述狀態傳感器可以包括用於檢測所述液壓缸100的有杆腔油路和/ 或無杆腔油路中液壓油的流量的流量傳感器、用於檢測所述液壓缸100的活塞杆的行程的位置傳感器和/或用於檢測所述液壓缸100的活塞杆的移動速度的速度傳感器。以上對本實用新型所提供的能夠使多個液壓缸具有較好工作同步性的同步液壓缸控制系統進行了詳細地描述。另外，本實用新型還提供了一種起重機，該起重機包括配重和驅動配重上升或下降的配重提升機構，其中，該配重提升機構包括本實用新型所提供的上述同步液壓缸控制系統，該同步液壓缸控制系統的多個液壓缸100的活塞杆與所述配重連接。由於本實用新型的起重機具有使多個液壓缸具有較好工作同步性的上述同步液壓缸控制系統，因此當作為配重提升機構的同步液壓缸控制系統對配重進行提升或下降作業時，各個液壓缸所承受的負載分布較為均勻，從而避免危險情況發生。而且，即便是液壓缸的行程長度較長，也能夠實現各個液壓缸的動作具有較好的同步性。起重機的配重提升機構還可以包括其他傳統的部件和/或裝置，如吊鉤等，關於其他部件和/或裝置可以參考傳統的或現有的配重提升機構，這裡不再詳細描述。以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優選實施方式，但是，本實用新型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。另外需要說明的是，在上述具體實施方式
中所描述的各個具體技術特徵，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，而不限於權利要求書中各項權利要求的引用關係的限制。為了避免不必要的重複，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。 此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同應當視為本實用新型所公開的內容。
權利要求1.同步液壓缸控制系統，該同步液壓缸控制系統包括並聯連接的多個液壓缸(100)， 每個液壓缸(100)均連接有與有杆腔連通的有杆腔油路和與無杆腔連通的無杆腔油路，每個液壓缸(100)的有杆腔油路和無杆腔油路通過換向閥(101)與壓力油路和回油路連通， 其特徵在於，所述同步液壓缸控制系統還包括具有多個流量控制元件(105)的流量控制裝置，該流量控制裝置的多個流量控制元件(105)分別設置在每個液壓缸(100)的有杆腔油路和/或無杆腔油路中。
2.根據權利要求1所述的同步液壓缸控制系統，其特徵在於，所述同步液壓缸控制系統包括分流閥(102)，所述壓力油路通過該分流閥(102)分別與每個液壓缸(100)所對應的換向閥(101)連接。
3.根據權利要求2所述的同步液壓缸控制系統，其特徵在於，每個所述液壓缸(100)的有杆腔油路和無杆腔油路之間連接有雙向液壓鎖(103)或平衡閥(104)。
4.根據權利要求1所述的同步液壓缸控制系統，其特徵在於，所述流量控制元件(105) 為節流閥或調速閥。
5.根據權利要求1-4中任意一項所述的同步液壓缸控制系統，其特徵在於，所述流量控制元件(105)為電控流量控制閥，所述流量控制裝置包括控制器和分別設置在所述多個液壓缸(100)上的多個狀態傳感器，所述控制器與每個狀態傳感器電連接，所述控制器還與每個電控流量控制閥電連接。
6.根據權利要求5所述的同步液壓缸控制系統，其特徵在於，所述狀態傳感器包括用於檢測所述液壓缸(100)的有杆腔油路和/或無杆腔油路中液壓油的流量的流量傳感器、用於檢測所述液壓缸(100)的活塞杆的行程的位置傳感器和/或用於檢測所述液壓缸 (100)的活塞杆的移動速度的速度傳感器。
7.起重機，該起重機包括配重和驅動配重上升或下降的配重提升機構，其特徵在於，該配重提升機構包括根據權利要求1-6中任意一項所述的同步液壓缸控制系統，該同步液壓缸控制系統的多個液壓缸(100)的活塞杆與所述配重連接。
專利摘要本實用新型公開了一種同步液壓缸控制系統，該同步液壓缸控制系統包括並聯連接的多個液壓缸(100)，每個液壓缸(100)均連接有與有杆腔連通的有杆腔油路和與無杆腔連通的無杆腔油路，每個液壓缸(100)的有杆腔油路和無杆腔油路通過換向閥(101)與壓力油路和回油路連通，所述同步液壓缸控制系統還包括具有多個流量控制元件(105)的流量控制裝置，該流量控制裝置的多個流量控制元件(105)分別設置在每個液壓缸(100)的有杆腔油路和/或無杆腔油路中。上述起重機包括配重和驅動配重上升或下降的配重提升機構，其中，該配重提升機構包括本實用新型的上述同步液壓缸控制系統，該同步液壓缸控制系統的多個液壓缸(100)的活塞杆與所述配重連接。
文檔編號F15B11/22GK202251172SQ201120361248
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月23日 優先權日2011年9月23日
發明者何偉, 劉建華, 宋建清 申請人:中聯重科股份有限公司