一種起重機(jī)臂架變幅液壓控制系統(tǒng)、變幅裝置和起重機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工程機(jī)械領(lǐng)域，特別涉及一種起重機(jī)臂架變幅液壓控制系統(tǒng)、變幅裝置和起重機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]起重機(jī)進(jìn)行起重作業(yè)前，需要把吊臂變幅到一定的變幅角度。進(jìn)行起重業(yè)時(shí)，吊臂需要通過變幅缸活塞桿的伸縮頻繁進(jìn)行變幅起落。通過變幅對重物進(jìn)行精確定位時(shí)，其變幅的微動(dòng)性尤為重要；進(jìn)行大角度范圍變幅時(shí)，變幅的速度比較重要，會影響作業(yè)效率。圖1所示為起重機(jī)變幅動(dòng)作的基本原理圖。液壓系統(tǒng)控制變幅油缸A4活塞桿A3從變幅油缸A4伸出時(shí)，使得起重機(jī)吊臂A2繞鉸點(diǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，變幅角度A5增大，從而實(shí)現(xiàn)變幅起。變幅油缸A4活塞桿A3縮回時(shí)，使得起重機(jī)吊臂A2繞鉸點(diǎn)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，變幅角度A5減小，從而實(shí)現(xiàn)變幅落。
[0003]在變幅的過程中，變幅油缸的液壓控制顯得尤為重要，其決定了變幅動(dòng)作的穩(wěn)定性和安全性。圖2為現(xiàn)有的一種變幅系統(tǒng)的液壓原理圖。如圖2所示，起重機(jī)變幅控制手柄I’中位時(shí)，變幅無動(dòng)作，換向閥4’出口傳遞至分流閥3’的壓力為零，P 口壓力只需克服分流閥3’彈簧力，從而打開分流閥3’，將P 口的油液泄回T 口，這時(shí)泵的出口壓力特別小，從而達(dá)到了無動(dòng)作時(shí)節(jié)能的作用。
[0004]變幅起時(shí)，控制手柄I ’動(dòng)作，換向閥4’換向。P 口的油液通過平衡閥10 ’進(jìn)入變幅油缸9’的無桿腔7’，使活塞桿8’伸出，實(shí)現(xiàn)變幅起動(dòng)作。換向閥4’的進(jìn)油口有壓力補(bǔ)償閥5’，換向閥4’在不同的位置時(shí)，由于壓力補(bǔ)償閥的不斷調(diào)整，使換向閥4’的進(jìn)出口壓差始終保持一恒定值，從而保證向執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供一穩(wěn)定流量，換向閥4’在一固定的開口位置時(shí)，就有一定的流量，變幅油缸9’運(yùn)動(dòng)速度不受負(fù)載變化的影響，其它流量通過分流閥3，回 T 口。
[0005]變幅落時(shí)，控制手柄I’從中位到最大位動(dòng)作時(shí)，換向閥4’換向，P 口的油液一部分進(jìn)入油缸的有桿腔8’，同時(shí)打開平衡閥9’使無桿腔7’油液流出，實(shí)現(xiàn)變幅落動(dòng)作；P 口另一部分通過分流閥3’流回油箱T。有桿腔8，若壓力超過溢流閥6’的設(shè)定值，油液則溢流至油箱T。換向閥4’的進(jìn)油口有壓力補(bǔ)償閥5’，換向閥4’在不同的位置時(shí)，由于壓力補(bǔ)償閥的不斷調(diào)整，使換向閥4’的進(jìn)出口壓差始終保持一恒定值，從而保證向油缸的有桿腔8’提供一穩(wěn)定流量，換向閥4’在一固定的開口位置時(shí)，就有一定的流量，油缸運(yùn)動(dòng)速度不受負(fù)載變化的影響，其它流量通過分流閥3’回T 口。
[0006]雖然現(xiàn)有技術(shù)中能保持變幅控制的穩(wěn)定性和安全性，但是目前中小噸位起重機(jī)用于變幅控制的閥，其結(jié)構(gòu)為多個(gè)閥和其它元件通過閥體集成連接。變幅起采用比例系統(tǒng)，手柄微開口時(shí)，系統(tǒng)微動(dòng)性較差。變幅落時(shí)，通過手柄移動(dòng)角度的大小來控制平衡閥開口的大小，從而控制變幅落的速度。該種變幅落的控制方式，依靠吊臂的自重變幅落，速度受手柄控制，但是在變幅角度比較大時(shí)，變幅落的速度比較慢，影響作業(yè)效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種起重機(jī)臂架變幅液壓控制系統(tǒng)、變幅裝置和起重機(jī)，以確保提高臂架變幅控制的微動(dòng)性和變幅落的液壓效率。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種起重機(jī)臂架變幅液壓控制系統(tǒng)，包括壓力油源、控制手柄、變幅油缸、換向閥、油箱，所述換向閥的第一工作油口和第二工作油口分別與所述變幅油缸的有桿腔和無桿腔連通，所述換向閥的進(jìn)油口與所述壓力油源連通，所述換向閥的回油口與所述油箱連通；所述控制手柄與所述換向閥兩端的控制腔連通，以控制所述換向閥換向；
[0009]其中，所述換向閥包括過渡位，在該過渡位，所述變幅油缸的有桿腔與所述壓力油源不連通，所述變幅油缸的無桿腔通過所述換向閥的第二工作油口和回油口與所述油箱連通以實(shí)現(xiàn)回油，且所述變幅油缸的有桿腔通過所述換向閥的第一工作油口和回油口與所述油箱連通實(shí)現(xiàn)背壓補(bǔ)油。
[0010]進(jìn)一步地，所述換向閥的回油口包括第一回油口和第二回油口，所述換向閥的閥芯上靠近該第一回油口的部分具有第一環(huán)形槽，所述換向閥的閥芯上靠近該第二回油口的部分具有第二環(huán)形槽；在所述控制手柄微動(dòng)時(shí)，所述變幅油缸的有桿腔能夠通過所述第一環(huán)形槽與所述油箱連通，所述變幅油缸的無桿腔能夠通過所述第二環(huán)形槽與所述油箱連通。
[0011]進(jìn)一步地，所述換向閥具有進(jìn)油口，該進(jìn)油口位于所述第一環(huán)形槽和所述第二環(huán)形槽之間；所述換向閥的進(jìn)油口與所述第二環(huán)形槽之間設(shè)置有第三環(huán)形槽；
[0012]在所述過渡位，所述換向閥的進(jìn)油口與所述換向閥的第一工作油口之間被所述換向閥的閥體封閉，所述第一工作油口與所述油箱經(jīng)所述第一環(huán)形槽連通，所述第二工作油口與所述油箱經(jīng)所述第二環(huán)形槽連通。
[0013]進(jìn)一步地，在所述控制手柄微動(dòng)時(shí)，所述換向閥的閥芯能夠在微動(dòng)區(qū)域內(nèi)控制通過所述換向閥的進(jìn)油口進(jìn)入所述有桿腔的油液的流通面積。
[0014]進(jìn)一步地，還包括壓力平衡閥，所述換向閥的第二工作油口經(jīng)所述壓力平衡閥與所述變幅油缸的無桿腔連通，所述壓力平衡閥的控制端與所述控制手柄連通，以通過平穩(wěn)的先導(dǎo)油打開所述壓力平衡閥。
[0015]進(jìn)一步地，還包括壓力補(bǔ)償閥，所述壓力補(bǔ)償閥設(shè)置在所述換向閥的進(jìn)油口與所述壓力油源之間；所述換向閥上設(shè)置有負(fù)載反饋壓力油口，所述負(fù)載反饋壓力油口與所述壓力補(bǔ)償閥的彈簧側(cè)的控制端連通。
[0016]進(jìn)一步地，還包括分流閥，所述分流閥的一端與所述壓力油源連通，另一端與所述油箱連通，且所述分流閥彈簧側(cè)的控制端與所述換向閥的負(fù)載反饋壓力油口連通；所述分流閥彈簧側(cè)的控制端和所述壓力補(bǔ)償閥的彈簧測的控制端之間設(shè)有單向閥，所述單向閥的入口與所述壓力補(bǔ)償閥的彈簧測的控制端連通，所述單向閥的出口與所述分流閥的彈簧側(cè)的控制端連通；以及單向溢流閥，所述單向溢流閥的入口與所述變幅油缸的有桿腔連通，所述單向溢流閥的出口與所述油箱連通。
[0017]進(jìn)一步地，還包括主溢流閥，所述主溢流閥并聯(lián)在所述壓力油源和油箱之間。
[0018]本發(fā)明還提供一種起重機(jī)臂架變幅裝置，其包括上述的液壓控制系統(tǒng)。
[0019]本發(fā)明還涉及一種起重機(jī)，其包括上述的起重機(jī)臂架變幅裝置。
[0020]本發(fā)明在換向閥中設(shè)置一個(gè)過渡位，根據(jù)不同手柄開口角度來決定是通過背壓給有桿腔補(bǔ)油還是把換向閥進(jìn)油口的油液引入有桿腔。同時(shí)設(shè)置微動(dòng)區(qū)域，以使手柄微開口變幅落時(shí)速度較慢，微動(dòng)性較好；過了微開口區(qū)域有高壓油進(jìn)入變幅缸有桿腔，同時(shí)使變幅缸無桿腔壓力增大，提升了變幅落的速度。
【附圖說明】
[0021]此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0022]圖1為現(xiàn)有技術(shù)的起重機(jī)臂架變幅機(jī)構(gòu)的原理圖。
[0023]圖2為現(xiàn)有技術(shù)的起重機(jī)臂架變幅液壓控制系統(tǒng)的原理圖。
[0024]圖3為本發(fā)明的起重機(jī)臂架變幅液壓控制系統(tǒng)的一個(gè)具體實(shí)施例的原理圖。
[0025]圖4為本發(fā)明的起重機(jī)臂架變幅液壓控制系統(tǒng)的主閥的一個(gè)具體實(shí)施例的剖面圖。
[0026]圖5?8為本發(fā)明的起重機(jī)臂架變幅液壓控制系統(tǒng)的換向閥的閥芯的一個(gè)實(shí)施例的局部放大圖。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面通過附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0028]如圖3所示，本發(fā)明的起重機(jī)臂架變幅液壓控制系統(tǒng)的一個(gè)具體實(shí)施例包括壓力油源P、控制手柄1、變幅油缸9、換向閥4、油箱T，所述換向閥4的第一工作油口和第二工作油口分別與所述變幅油缸9的有桿腔8和無桿腔7連通，所述換向閥4的進(jìn)油口與所述壓力油源P連通，所述換向閥4的回油口與所述油箱T連通；所述控制手柄I與所述換向閥4兩端的控制腔連通，以控制所述換向閥4換向；其中，所述換向閥4包括過渡位，在該過渡位，所述變幅油缸9的有桿腔8與所述壓力油源P不連通，所述變幅油缸9的無桿腔7通過所述換向閥4的第二工作油口和回油口與所述油箱T連通以實(shí)現(xiàn)回油，且所述變幅油缸9的有桿腔8通過所述換向閥4的第一工作油口和回油口與所述油箱T連通實(shí)現(xiàn)背壓補(bǔ)油。本發(fā)明的技術(shù)方案運(yùn)用系統(tǒng)集成的思想，變幅起落采用同一換向閥閥桿。使變幅起為比例控制，變幅落時(shí)換向閥增加一過渡位，根據(jù)不同手柄開口角度來決定是通過背壓給有桿腔補(bǔ)油還是把換向閥進(jìn)油口的油液引入有桿腔。
[0029]進(jìn)一步地，結(jié)合圖4?8所示，所述換向閥4的回油口包括第一回油口 Tl和第二回油口 T2，所述換向閥4的閥芯上靠近該第一回油口 Tl的部分具有第一環(huán)形槽16，所述換向閥4的閥芯上靠近該第二回油口 T2的部分具有第二環(huán)形槽17 ;在所述控制手柄I微動(dòng)時(shí)，所述變幅油缸9的有桿腔8能夠通過所述第一環(huán)形槽16與所述油箱T連通，所述變幅油缸9的無桿腔7能夠通過所述第二環(huán)形槽17與所述油箱T連通。這樣的設(shè)置，在變幅角度較大時(shí)，變幅缸無桿腔壓力較小，手柄微開口變幅落時(shí)速度較慢，微動(dòng)性較好；過了微開口區(qū)域有高壓油進(jìn)入變幅缸有桿腔，同時(shí)使變幅缸無桿腔壓力增大，提升了變幅落的速度，變幅落速度大小可以通過控制手柄開口角度的大小來控制，不影響變幅速度的可控性。
[0030]另外，所述換向閥的進(jìn)油口位于所述第一環(huán)形槽16和所述第二環(huán)形槽17之間；所述換向閥4的進(jìn)油口與所述第一環(huán)形槽16之間設(shè)置有換向閥的進(jìn)油口 O ;所述換向閥4的進(jìn)油口與所述第二環(huán)形槽17之間設(shè)置有第三環(huán)形槽18。所述過渡位，所述換向閥的進(jìn)油口與所述換向閥的第一工作油口之間