起重機、單缸插銷式伸縮臂及其插銷機構液壓系統的製作方法
2023-11-02 06:19:12 2
起重機、單缸插銷式伸縮臂及其插銷機構液壓系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種起重機、單缸插銷式伸縮臂及其插銷機構液壓系統，所述插銷機構液壓系統包括具有缸銷油缸和臂銷油缸的插銷機構；伸縮芯管，設於單缸插銷式伸縮臂的伸縮油缸，其第一端通過第一方向控制閥的工作位置切換與液壓泵或油箱連通；所述缸銷油缸和所述臂銷油缸均為雙作用油缸；還包括方向控制閥組，控制所述伸縮芯管的第二端與所述缸銷油缸的有杆腔或無杆腔，或所述臂銷油缸的有杆腔或無杆腔之間的油路導通，且該方向控制閥組具有進油口和回油口連通的工作位置；蓄能器，其進液口與所述方向控制閥組的回油口連通。該液壓系統將蓄能器作為雙作用油缸卸荷的緩衝裝置，使得只有一根伸縮芯管也能夠驅動雙作用油缸，結構簡單且可靠性高。
【專利說明】起重機、單缸插銷式伸縮臂及其插銷機構液壓系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及工程機械【技術領域】，特別是涉及一種單缸插銷式伸縮臂及其插銷機構液壓系統。本實用新型還涉及一種包括上述單缸插銷式伸縮臂的起重機。
【背景技術】
[0002]插銷機構是實現單缸插銷式伸縮臂控制的關鍵執行部件。請參考圖1，圖1為現有技術中插銷機構液壓系統的液壓原理圖。
[0003]如圖1中所示，插銷機構的缸銷油缸I』和臂銷油缸2』均為單作用油缸，缸銷油缸I』和臂銷油缸2』的無杆腔內設有彈簧，常態下，在彈簧的作用下，缸銷和臂銷均為伸出鎖定狀態；液壓油作用於油缸的有杆腔，用於控制缸銷或臂銷的收回解鎖操作。
[0004]該插銷機構液壓系統的液壓油通道為布置在伸縮油缸3』軸心的伸縮芯管4』，該伸縮芯管4』的第一油口通過第一換向閥5』的工作位置切換與液壓泵的出油口或油箱連通，該伸縮芯管4』的第二油口分出兩條供油支路，分別連通缸銷油缸I』和臂銷油缸2』的有杆腔，伸縮芯管4』的第二油口和兩所述供油支路之間設有控制液壓油流向的第二換向閥6，。
[0005]解鎖時，切換第一換向閥5』的工作位置，使伸縮芯管4』的第一油口與液壓泵的出油口連通，通過第二換向閥6』的控制，使液壓油作用於缸銷油缸I』或臂銷油缸2』的有杆腔，使活塞杆縮回從而控制臂銷或缸銷解鎖；鎖定時，切換第一換向閥5』的工作位置，使伸縮芯管4』的第一油口與油箱連通，在彈簧的作用下，缸銷油缸I』或臂銷油缸2』的活塞復位，此時，伸縮芯管4』作為回油油路。
[0006]工作過程中，缸銷油缸I』和臂銷油缸2』的彈簧不可避免地會磨損，影響缸銷或臂銷的鎖定功能，導致單缸插銷式伸縮臂的可靠性和安全性較低；且由於缸銷油缸I』和臂銷油缸2』均通過彈簧復位，對於彈簧的布置位置有一定要求，而受到末節臂內部空間的限制，給彈簧的布置帶來不便。
[0007]為克服該問題，現有技術中常採取的方案為將缸銷油缸I』和臂銷油缸2』設為雙作用油缸，如此需要兩根管路為雙作用油缸供油，可以在伸縮油缸3』外側布置兩芯的軟管捲筒，為雙作用油缸供油，但是，由於軟管布置在伸縮油缸3』外側，隨著伸縮油缸3』的伸縮，軟管捲筒釋放或收回軟管，軟管充滿液壓油後，重量增大，會導致軟管下沉，增加軟管的布置難度，且，軟管隨伸縮油缸3』伸縮的過程中容易損壞，同樣影響插銷機構的可靠性。
[0008]還可以將伸縮芯管4』設為同心的雙芯管結構，為雙作用油缸供油。但是，同心的雙芯管結構導致芯管尺寸過大，工藝難度大，加工成本高。
[0009]有鑑於此，如何改進插銷機構液壓系統，使其結構簡單，且可靠性高，是本領域技術人員目前需要解決的技術問題。
實用新型內容
[0010]本實用新型的目的是提供一種單缸插銷式伸縮臂及其插銷機構液壓系統，該液壓系統的結構簡單，且可靠性高。本實用新型的另一目的是提供一種包括上述單缸插銷式伸縮臂的起重機。
[0011]為解決上述技術問題，本實用新型提供一種插銷機構液壓系統，用於單缸插銷式伸縮臂，包括:
[0012]具有插銷油缸和臂銷油缸的插銷機構；
[0013]伸縮芯管，設於所述單缸插銷式伸縮臂的伸縮油缸，其第一端通過第一方向控制閥的工作位置切換與液壓泵或油箱連通；
[0014]所述插銷油缸和所述臂銷油缸均為雙作用油缸；
[0015]還包括方向控制閥組，控制所述伸縮芯管的第二端與所述缸銷油缸的有杆腔或無杆腔，或所述臂銷油缸的有杆腔或無杆腔之間的油路導通，且所述方向控制閥組具有進油口和回油口連通的工作位置；
[0016]蓄能器，其進液口與所述方向控制閥組的回油口連通。
[0017]本實用新型提供的插銷機構液壓系統，結構簡單且可靠性高。具體地，本方案中，缸銷油缸和臂銷油缸均設為雙作用油缸，通過方向控制閥組控制伸縮芯管的第二端與缸銷油缸或臂銷油缸的有杆腔或無杆腔之間的油路導通狀態，並設有與方向控制閥組的回油口連通的蓄能器，且方向控制閥組具有進油口與回油口連通的工作位置；如此，工作狀態時，壓力油驅動雙作用油缸動作，低壓油腔的液壓油可經方向控制閥組的回油口流至蓄能器，非工作狀態時，蓄能器內的液壓油可通過方向控制閥組卸荷，從而，蓄能器作為雙作用油缸卸荷的緩衝裝置，使得該液壓系統只設置一根伸縮芯管也能夠滿足對雙作用油缸的驅動，不僅簡化了液壓系統的結構，也提高了液壓系統的可靠性。
[0018]優選地，所述方向控制閥組包括:
[0019]第二方向控制閥，其進油口與所述伸縮芯管的第二端連通，第一工作油口與所述缸銷油缸的無杆腔或所述臂銷油缸的無杆腔連通，第二工作油口與所述缸銷油缸的有杆腔或所述臂銷油缸的有杆腔連通，回油口與所述蓄能器的進液口連通；
[0020]第一開關閥，控制所述第二方向控制閥與所述缸銷油缸的有杆腔或無杆腔之間的油路導通；
[0021]第二開關閥，控制所述第二方向控制閥與所述臂銷油缸的有杆腔或無杆腔之間的油路導通。
[0022]優選地，所述缸銷油缸的兩腔之間，以及所述臂銷油缸的兩腔之間均設有液壓鎖。
[0023]優選地，所述液壓鎖由兩個平衡閥構成，兩個平衡閥中，一者的控制油口與另一者的進口連通，另一者的控制油口與一者的進口連通。
[0024]優選地，所述第一開關閥和所述第二開關閥均為常閉式電磁閥。
[0025]優選地，所述蓄能器和所述方向控制閥組的回油口之間還設有單向平衡閥。
[0026]本實用新型還提供一種單缸插銷式伸縮臂，包括插銷機構和控制所述插銷機構動作的液壓系統，所述液壓系統為上述任一項所述的插銷機構液壓系統。
[0027]由於上述液壓系統具有上述技術效果，具有該液壓系統的單缸插銷式伸縮臂也具有相同的技術效果。
[0028]本實用新型還提供一種起重機，包括上述所述的單缸插銷式伸縮臂。
[0029]由於上述單缸插銷式伸縮臂具有上述技術效果，包括該單缸插銷式伸縮臂的起重機也具有相同的技術效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0030]圖1為現有技術中插銷機構液壓系統的液壓原理圖；
[0031]圖2為本實用新型所提供插銷機構液壓系統一種【具體實施方式】的液壓原理圖；
[0032]圖3示出了具體實施例中一個雙作用油缸的液壓原理圖。
[0033]圖1 中:
[0034]缸銷油缸I』、臂銷油缸2』、伸縮油缸3』、伸縮芯管4』、第一換向閥5』、第二換向閥6，；
[0035]圖2-3 中:
[0036]缸銷油缸10、臂銷油缸20、伸縮油缸30、伸縮芯管40、第一方向控制閥50、第二方向控制閥61、第一開關閥62、第二開關閥63、蓄能器70、單向平衡閥71、液壓泵80、液壓鎖90。
【具體實施方式】
[0037]本實用新型的核心是提供一種單缸插銷式伸縮臂及其插銷機構液壓系統，該液壓系統的結構簡單，且可靠性高。本實用新型的另一核心是提供一種包括上述單缸插銷式伸縮臂的起重機。
[0038]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本實用新型方案，下面結合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步的詳細說明。為便於理解和描述簡潔，下文結合單缸插銷式伸縮臂及其插銷機構液壓系統進行說明，有益效果不再重複論述。
[0039]請參考圖2，圖2為本實用新型所提供插銷機構液壓系統一種【具體實施方式】的液壓原理圖。
[0040]單缸插銷式伸縮臂的插銷機構包括缸銷油缸10和臂銷油缸20，該實施例中，缸銷油缸10和臂銷油缸20均為雙作用油缸。
[0041]如圖2中所示，壓力油作用於雙作用油缸的無杆腔時，用於控制缸銷或臂銷的伸出鎖定操作，壓力油作用於雙作用油缸的有杆腔時，用於控制缸銷或臂銷的收回解鎖操作。
[0042]該插銷機構液壓系統包括油箱和液壓泵80，該油箱用於存儲液壓油，該液壓泵80用於將油箱中的液壓油輸出至系統壓力油路。
[0043]該插銷機構液壓系統具有一根伸縮芯管40,其設於單缸插銷式伸縮臂的伸縮油缸30，具體地可設於伸縮油缸30的軸心；該伸縮芯管40的第一端通過第一方向控制閥50的工作位置切換與液壓泵80或油箱連通。
[0044]具體的方案中，第一方向控制閥50可設置為兩位三通電磁閥，如圖2中所示，以適應系統自動控制。如圖2，該兩位三通電磁閥的Yl得電，即其進油口與液壓泵80連通，伸縮芯管40的第一端與液壓泵80導通，伸縮芯管40作為系統壓力油路，為缸銷油缸10或臂銷油缸20供油；該兩位三通電磁閥失電，即其進油口與油箱連通，伸縮芯管40的第一端與油箱導通，作為回油油路。當然，實際設置時第一方向控制閥50也可以採用其他結構形式，只要能夠滿足相應油路的導通及非導通狀態切換的需要即可。
[0045]該插銷機構液壓系統還包括方向控制閥組，該方向控制閥組控制伸縮芯管40的第二端與缸銷油缸10的有杆腔或無杆腔，或臂銷油缸20的有杆腔或無杆腔之間的油路導通，並且該方向控制閥組具有進油口和回油口連通的工作位置；還包括蓄能器70，其進液口與方向控制閥組的回油口連通。
[0046]具體的方案中，所述方向控制閥組包括第二方向控制閥61，其進油口 Pl與伸縮芯管40的第二端連通，第一工作油口 Al與缸銷油缸10的無杆腔或臂銷油缸20的無杆腔連通，第二工作油口 BI與缸銷油缸10的有杆腔或臂銷油缸20的有杆腔連通，回油口 Tl與蓄能器70的進液口連通，且第二方向控制閥61具有進油口 Pl和回油口 Tl連通的工作位置。該第二方向控制閥61可設置為三位四通電磁閥，其中位機能為M型，如圖2中所示。當然，實際設置時，第二方向控制閥61也可採用其他結構形式，只要能夠滿足相應需求即可。
[0047]所述方向控制閥組還包括第一開關閥62和第二開關閥63，其中，第一開關閥62用於控制第二方向控制閥61與缸銷油缸10的有杆腔或無杆腔之間的油路導通；第二開關閥63用於控制第二方向控制閥61與臂銷油缸20的有杆腔或無杆腔之間的油路導通。
[0048]具體的方案中，第一開關閥62和第二開關閥63可採用多種結構形式，只要滿足相應油路的導通及非導通狀態切換的需要均可；比如，第一開關閥62和第二開關閥63均可選擇為常閉式電磁閥，以可靠實現系統自動控制。
[0049]該插銷機構液壓系統的控制過程簡述如下:
[0050]常態下，缸銷油缸10和臂銷油缸20均處於伸出狀態，即缸銷和臂銷均處於伸出鎖定狀態。
[0051]缸銷收回操作:第一方向控制閥50的Yl得電，第二方向控制閥61的Y4a得電，第一開關閥62的Y2得電；壓力油經第一方向控制閥50、伸縮芯管40、第二方向控制閥61的第二工作油口 B1、第一開關閥62輸入至缸銷油缸10的有杆腔，缸銷油缸10的無杆腔的油液經第一開關閥62、第二方向控制閥61流入蓄能器70，缸銷油缸10帶動缸銷收回；
[0052]待缸銷油缸10帶動缸銷收回至目標位置後，使第一方向控制閥50的Yl失電，第二方向控制閥61的Y4a失電，第一開關閥62的Y2失電，此時，第二方向控制閥61處於進油口 Pl和回油口 Tl連通的狀態，蓄能器70的油液經伸縮芯管40流回油箱。
[0053]缸銷伸出操作:第一方向控制閥50的Yl得電，第二方向控制閥61的Y4b得電，第一開關閥62的Y2得電；壓力油經第一方向控制閥50、伸縮芯管40、第二方向控制閥61的第一工作油口 Al、第一開關閥62輸入至缸銷油缸10的無杆腔，缸銷油缸10的有杆腔的油液經第一開關閥62、第二方向控制閥61流入蓄能器70，缸銷油缸10帶動缸銷伸出；
[0054]待缸銷油缸10帶動缸銷伸出至目標位置後，使第一方向控制閥50的Yl失電，第二方向控制閥61的Y4b失電，第一開關閥62的Y2失電，此時，第二方向控制閥61處於進油口 Pl和回油口 Tl連通的狀態，蓄能器70的油液經伸縮芯管40流回油箱。
[0055]臂銷收回操作:第一方向控制閥50的Yl得電，第二方向控制閥61的Y4a得電，第二開關閥63的Y3得電；壓力油經第一方向控制閥50、伸縮芯管40、第二方向控制閥61的第二工作油口 B1、第二開關閥63輸入至臂銷油缸20的有杆腔，臂銷油缸20的無杆腔的油液經第二開關閥63、第二方向控制閥61流入蓄能器70，臂銷油缸20帶動臂銷收回；
[0056]待臂銷油缸20帶動臂銷收回至目標位置後，使第一方向控制閥50的Yl失電，第二方向控制閥61的Y4a失電，第二開關閥63的Y3失電，此時，第二方向控制閥61處於進油口 Pl和回油口 Tl連通的狀態，蓄能器70的油液經伸縮芯管40流回油箱。
[0057]臂銷伸出操作:第一方向控制閥50的Yl得電，第二方向控制閥61的Y4b得電，第二開關閥63的Y3得電；壓力油經第一方向控制閥50、伸縮芯管40、第二方向控制閥61的第一工作油口 Al、第二開關閥63輸入至臂銷油缸20的無杆腔，臂銷油缸20的有杆腔的油液經第二開關閥63、第二方向控制閥61流入蓄能器70，臂銷油缸20帶動臂銷伸出；
[0058]待臂銷油缸10帶動臂銷伸出至目標位置後，使第一方向控制閥50的Yl失電，第二方向控制閥61的Y4b失電，第二開關閥63的Y3失電，此時第二方向控制閥61處於進油口 Pl和回油口 Tl連通的狀態，蓄能器70的油液經伸縮芯管40流回油箱。
[0059]與【背景技術】相比，本實用新型提供的插銷機構液壓系統將缸銷油缸10和臂銷油缸20均設置為雙作用油缸，並通過方向控制閥組及蓄能器70的設置，使得工作狀態時，雙作用油缸的低壓腔的液壓油可先流入蓄能器70，之後再使蓄能器70的液壓油經伸縮芯管40流回油箱，由於蓄能器70作為雙作用油缸卸荷的緩衝裝置，所以該液壓系統只設置一根伸縮芯管即可滿足對雙作用油缸的驅動，如此，不僅簡化了液壓系統的結構，也提高了液壓系統的可靠性。
[0060]進一步地，蓄能器70和方向控制閥組的回油口之間還設有單向平衡閥71 ;具體地，如圖2中所示，蓄能器70和第二方向控制閥61的回油口 Tl之間設有單向平衡閥71，如此，可使蓄能器70內保持一定的壓力，避免被損壞。
[0061]進一步地，缸銷油缸10的兩腔之間，以及臂銷油缸20的兩腔之間均設有液壓鎖90。
[0062]缸銷油缸10和臂銷油缸20處於伸出或收回狀態時，均存在非正常改變姿態的可能，在缸銷油缸10的兩腔之間，以及臂銷油缸20的兩腔之間設置液壓鎖90後，處於伸出或收回狀態的缸銷油缸10和臂銷油缸20不會出現非常態的動作失穩，可以保持在需要位置，進一步提高了液壓系統的安全穩定性。
[0063]如圖3中所示，設置於雙作用油缸(包括缸銷油缸10和臂銷油缸20)之間的液壓鎖90由兩個平衡閥構成，兩個平衡閥中一者的控制油口與另一者的進口連通，另一者的控制油口與一者的進口連通。應當理解，液壓鎖90的結構形式並非局限於圖中所示，只要能夠實現上述功能的結構均可。
[0064]需要指出的是，圖3中僅示意性地示出了一個雙作用油缸的液壓原理圖，所以圖中省去了開關閥的設置，應當理解，本領域技術人員在此基礎上能夠將其應用到插銷機構液壓系統。
[0065]除了上述單缸插銷式伸縮臂及其插銷機構液壓系統外，本實用新型還提供一種起重機，包括單缸插銷式伸縮臂，所述單缸插銷式伸縮臂為上述任一項所述的單缸插銷式伸縮臂。
[0066]由於上述單缸插銷式伸縮臂具有上述技術效果，所以具有該單缸插銷式伸縮臂的起重機也具有相同的技術效果，這裡不再贅述。
[0067]以上對本實用新型所提供的起重機、單缸插銷式伸縮臂及其插銷機構液壓系統均進行了詳細介紹。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】
1.一種插銷機構液壓系統，用於單缸插銷式伸縮臂，包括: 具有缸銷油缸(10)和臂銷油缸(20)的插銷機構； 伸縮芯管(40)，設於所述單缸插銷式伸縮臂的伸縮油缸(30)，其第一端通過第一方向控制閥(50)的工作位置切換與液壓泵(80)或油箱連通； 其特徵在於，所述缸銷油缸(10)和所述臂銷油缸(20)均為雙作用油缸； 還包括方向控制閥組，控制所述伸縮芯管(40)的第二端與所述缸銷油缸(10)的有杆腔或無杆腔，或所述臂銷油缸(20)的有杆腔或無杆腔之間的油路導通，且所述方向控制閥組具有進油口和回油口連通的工作位置； 蓄能器(70)，其進液口與所述方向控制閥組的回油口連通。
2.根據權利要求1所述的插銷機構液壓系統，其特徵在於，所述方向控制閥組包括: 第二方向控制閥(61)，其進油口(Pl)與所述伸縮芯管(40)的第二端連通，第一工作油口(Al)與所述缸銷油缸(10)的無杆腔或所述臂銷油缸(20)的無杆腔連通，第二工作油口(BI)與所述缸銷油缸(10)的有杆腔或所述臂銷油缸(20)的有杆腔連通，回油口(Tl)與所述蓄能器(70)的進液口連通； 第一開關閥(62)，控制所述第二方向控制閥￠1)與所述缸銷油缸(10)的有杆腔或無杆腔之間的油路導通； 第二開關閥(63)，控制所述第二方向控制閥(61)與所述臂銷油缸(20)的有杆腔或無杆腔之間的油路導通。
3.根據權利要求2所述的插銷機構液壓系統，其特徵在於，所述缸銷油缸(10)的兩腔之間，以及所述臂銷油缸(20)的兩腔之間均設有液壓鎖(90)。
4.根據權利要求3所述的插銷機構液壓系統，其特徵在於，所述液壓鎖(90)由兩個平衡閥構成，兩個平衡閥中，一者的控制油口與另一者的進口連通，另一者的控制油口與一者的進口連通。
5.根據權利要求2所述的插銷機構液壓系統，其特徵在於，所述第一開關閥(62)和所述第二開關閥(63)均為常閉式電磁閥。
6.根據權利要求1至5任一項所述的插銷機構液壓系統，其特徵在於，所述蓄能器(70)和所述方向控制閥組的回油口之間還設有單向平衡閥(71)。
7.—種單缸插銷式伸縮臂，包括插銷機構和控制所述插銷機構動作的液壓系統，其特徵在於，所述液壓系統為權利要求1至6任一項所述的插銷機構液壓系統。
8.—種起重機，包括單缸插銷式伸縮臂，其特徵在於，所述單缸插銷式伸縮臂為權利要求7所述單缸插銷式伸縮臂。
【文檔編號】B66C23/687GK204003684SQ201420355713
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月27日 優先權日:2014年6月27日
【發明者】東權, 鄧永建, 張鑫, 王曉輝, 李建松 申請人:徐州重型機械有限公司