專利名稱：起重機(jī)卷揚(yáng)控制系統(tǒng)及起重機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工程機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及起重機(jī)巻揚(yáng)控制系統(tǒng)及起重機(jī)。
背景技術(shù)：
按照控制原理的不同，液壓控制系統(tǒng)可分為閥控系統(tǒng)和泵控系統(tǒng)?，F(xiàn)有的液壓控 制的起重機(jī)巻揚(yáng)系統(tǒng)通常采用閥控系統(tǒng)，如圖1所示，利用主多路換向閥30控制起升物體 的方向及速度，當(dāng)換向閥30處于右位時，液壓馬達(dá)60正轉(zhuǎn)并通過減速器10驅(qū)動巻筒20提 升重物G，實(shí)現(xiàn)吊重上升；當(dāng)換向閥30處于左位時，液壓馬達(dá)60反轉(zhuǎn)并驅(qū)動巻筒20下放重 物G，實(shí)現(xiàn)負(fù)重下降，此時，起升平衡閥40起平穩(wěn)作用；當(dāng)換向閥30處于中位時，回路實(shí)現(xiàn) 承重靜止。其中，常閉式制動液壓缸70用于實(shí)現(xiàn)巻筒20的制動；在通往制動缸的支路上設(shè) 有單向節(jié)流閥50，確保液壓馬達(dá)60產(chǎn)生一定的驅(qū)動力矩后制動液壓缸70才徹底拉開制動 閘瓦，從而可避免在馬達(dá)驅(qū)動力矩充分形成前重物G向下溜滑，同時，液壓馬達(dá)60在結(jié)束負(fù) 重下降后，即換向閥30回復(fù)中位時，閥50的單向閥使得制動缸下腔的油液迅速排出，確保 制動閘瓦快速制動，避免重物G繼續(xù)下降。 換向閥換向過程中，由于中位向左位或右位換向時液流突然受阻，不僅會產(chǎn)生液 壓沖擊，而且還存在原理性的節(jié)流損失。特別是對于大噸位的起重機(jī)來說，上述問題表現(xiàn)得 更加明顯。 眾所周知，發(fā)生液壓沖擊時，由于瞬間的壓力峰值比正常的工作壓力大好幾倍，因 此對密封元件、管道和液壓元件都有損壞作用，還會引起設(shè)備振動，產(chǎn)生很大的噪聲。產(chǎn)生 節(jié)流損失時，系統(tǒng)發(fā)熱量較大，因此，盡管采用恒功率變量泵作為動力源，整個控制系統(tǒng)還 是存在著效率降低的問題；另外，溫度升高后，液壓油液粘度的降低會引起內(nèi)泄增加，進(jìn)而 導(dǎo)致起升平衡閥無法控制重物下滑，存在不安全的隱患。 隨著起重機(jī)開發(fā)噸位越來越大，基于閥控系統(tǒng)所存在液壓沖擊和能量損失的問 題，亟待提高其起重機(jī)巻揚(yáng)起升系統(tǒng)的高效率及安全可靠性。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述缺陷，本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于，提供一種起重機(jī)巻揚(yáng)控制系統(tǒng)及起 重機(jī)。 本發(fā)明提供的起重機(jī)巻揚(yáng)控制系統(tǒng)，包括雙向變量泵、雙向變量馬達(dá)、電液比例控 制閥、輸入裝置和控制器；其中，所述雙向變量馬達(dá)的兩個進(jìn)油口分別與所述雙向變量泵的 兩個出油口連通，該雙向變量馬達(dá)的第一進(jìn)油口進(jìn)液時，巻揚(yáng)巻筒收繩；該雙向變量馬達(dá)的 第二進(jìn)油口進(jìn)液時，巻揚(yáng)巻筒放繩；所述電液比例控制閥與所述雙向變量泵相連，用于控制 雙向變量泵輸出壓力油的作用方向和排量；所述輸入裝置用于輸入控制巻揚(yáng)動作的命令； 所述控制器接收輸入裝置的控制命令，并輸出用于控制電液比例控制閥的控制信號。
優(yōu)選地，還包括梭閥和壓力傳感器；其中，所述梭閥的兩個進(jìn)油口分別與所述雙向 變量泵的兩個出油口連通；所述壓力傳感器設(shè)置在所述梭閥的出液油路上，用于采集雙向變量泵輸出壓力油的壓力信號并輸出至所述控制器。所述控制器包括預(yù)值設(shè)定單元、計(jì)算 單元和比較單元；其中，所述預(yù)值設(shè)定單元用于預(yù)先設(shè)定并儲存發(fā)動機(jī)功率與轉(zhuǎn)速之間對 應(yīng)關(guān)系的關(guān)系表；所述計(jì)算單元用于根據(jù)接收的壓力信號及雙向變量泵的轉(zhuǎn)速和排量計(jì)算 得出所述雙向變量泵的輸出功率；所述比較單元用于將計(jì)算得出的雙向變量泵的輸出功率 和預(yù)值設(shè)定單元中的與其轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的發(fā)動機(jī)功率進(jìn)行比較，若所述雙向變量泵的輸出功 率大于與其相對應(yīng)的發(fā)動機(jī)功率，則輸出減小所述雙向變量泵排量的控制信號；若所述雙 向變量泵的輸出功率小于與其相對應(yīng)的發(fā)動機(jī)功率，則輸出增加所述雙向變量泵排量的控 制信號。 優(yōu)選地，還包括轉(zhuǎn)速傳感器，該轉(zhuǎn)速傳感器用于采集雙向變量馬達(dá)的轉(zhuǎn)速信號并 輸出至所述控制器；所述輸入裝置為控制手柄，可根據(jù)所述控制手柄位置的變化輸出相應(yīng) 的控制信號；所述控制器的計(jì)算單元還用于根據(jù)接收的控制信號計(jì)算雙向變量馬達(dá)的理論 轉(zhuǎn)速值；所述控制器的比較單元還用于將所述轉(zhuǎn)速傳感器采集的雙向變量馬達(dá)的轉(zhuǎn)速信號 與理論轉(zhuǎn)速值進(jìn)行比較，若采集的雙向變量馬達(dá)的轉(zhuǎn)速信號大于理論轉(zhuǎn)速值，則輸出減小 所述雙向變量泵排量的控制信號。 優(yōu)選地，所述控制器輸出控制信號將雙向變量泵的排量減小為零時，若轉(zhuǎn)速傳感 器采集的雙向變量馬達(dá)的轉(zhuǎn)速信號大于理論轉(zhuǎn)速值，則輸出改變所述雙向變量泵壓力油方 向的控制信號。 優(yōu)先地，還包括補(bǔ)油泵、第一平衡閥、第二平衡閥和溢流閥；其中，第一平衡閥和第 二平衡閥的第一油口均與所述補(bǔ)油泵的壓力油出口連通；第一平衡閥和第二平衡閥的第二 油口分別與所述雙向變量泵的兩個出油口連通；所述溢流閥設(shè)置在所述補(bǔ)油泵的壓力油出 口與油箱之間。 優(yōu)選地，還包括補(bǔ)油單向閥，其進(jìn)油口與所述補(bǔ)油泵的壓力油出口連通，其出油口 與所述雙向變量馬達(dá)的第二進(jìn)油口連通。 優(yōu)選地，還包括單作用制動油缸和電磁換向閥；所述單作用制動油缸用于控制常 閉式制動器；所述電磁換向閥具有兩個工作位置，該電磁換向閥失電時處于左位，所述單作 用制動油缸的有桿腔與油箱連通，該電磁換向閥得電時處于右位，所述單作用制動油缸的 有桿腔與補(bǔ)油泵的壓力油出口連通。 優(yōu)選地，還包括壓力繼電器，設(shè)置在雙向變量馬達(dá)第二進(jìn)油口的進(jìn)液油路上，當(dāng)雙 向變量馬達(dá)第二進(jìn)油口的進(jìn)液壓力小于該壓力繼電器的工作壓力時，輸出信號至所述電磁 換向閥的控制信號接收端，所述電磁換向閥失電。 優(yōu)選地，所述控制器還包括存儲單元，用于存儲提升時壓力傳感器采集的最大壓
力信號；當(dāng)重物在空中需再次提升或下降時，所述控制器的比較單元將壓力傳感器采集的
壓力信號與存儲單元中存儲的最大壓力信號進(jìn)行比較，若采集的壓力信號大于存儲單元中
存儲的最大壓力信號時，輸出控制信號至電磁換向閥，所述電磁換向閥得電。 本發(fā)明提供的起重機(jī)巻揚(yáng)控制系統(tǒng)，采用雙向變量泵和雙向變量馬達(dá)構(gòu)成泵控系
統(tǒng)。在工作狀態(tài)下，操作者根據(jù)操作需要操縱輸入裝置發(fā)出控制巻揚(yáng)動作的命令，所述控制
器接收輸入裝置的控制命令并輸出控制信號至電液比例控制閥，以控制雙向變量泵輸出壓
力油的作用方向和排量，從而為系統(tǒng)提供可滿足使用需要的壓力油液。 由于本發(fā)明的技術(shù)方案直接利用雙向變量泵控制雙向變量馬達(dá)的轉(zhuǎn)動方向和速
5度，與現(xiàn)有閥控系統(tǒng)相比，本發(fā)明所述控制系統(tǒng)在馬達(dá)換向過程中沒有液壓沖擊，因此，可 大大提高液壓元件及管路的使用壽命，降低整機(jī)維修成本；另外，本發(fā)明所述控制系統(tǒng)中沒 有控制閥產(chǎn)生的節(jié)流損失，從而避免了現(xiàn)有閥控系統(tǒng)的節(jié)流損失，因此，可保證系統(tǒng)具有較 高的效率。 本發(fā)明的優(yōu)選方案中，在所述雙向變量泵的兩個出油口之間設(shè)置有梭閥，在所述 梭閥的出液油路上設(shè)置有壓力傳感器；由于所述梭閥的兩個進(jìn)油口分別與雙向變量泵的兩 個出油口連通，這樣，梭閥出油口的壓力始終為系統(tǒng)工作壓力。在工作狀態(tài)下，所述壓力傳 感器能夠?qū)崟r檢測到雙向變量泵輸出至系統(tǒng)的壓力油液的壓力值，并輸出該壓力信號至所 述控制器；所述控制器根據(jù)該壓力信號及泵的轉(zhuǎn)速和排量計(jì)算得出所述雙向變量泵的輸出 功率，并將該輸出功率和預(yù)先設(shè)定的與該轉(zhuǎn)速對應(yīng)的發(fā)動機(jī)功率進(jìn)行比較，若所述雙向變 量泵的輸出功率大于與其相對應(yīng)的發(fā)動機(jī)功率，則輸出控制信號以減小所述雙向變量泵的 排量，從而提高系統(tǒng)工作效率，確保發(fā)動機(jī)與液壓系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作。 本發(fā)明的另一優(yōu)選方案中，還包括用于采集雙向變量馬達(dá)轉(zhuǎn)速信號的轉(zhuǎn)速傳感 器；所述控制器的計(jì)算單元根據(jù)接收的控制信號計(jì)算雙向變量馬達(dá)的理論轉(zhuǎn)速值；所述控 制器的比較單元將所述轉(zhuǎn)速傳感器采集的雙向變量馬達(dá)的轉(zhuǎn)速信號與理論轉(zhuǎn)速值進(jìn)行比 較，若采集的雙向變量馬達(dá)的轉(zhuǎn)速信號大于理論轉(zhuǎn)速值，則輸出減小所述雙向變量泵排量 的控制信號，以消除失速現(xiàn)象。進(jìn)一步地，若所述控制器輸出控制信號將雙向變量泵的排量 減小為零時，還沒有消除失速現(xiàn)象，則控制器輸出改變所述雙向變量泵壓力油方向的控制 信號，此時，雙向變量泵反向供油作為電控平衡閥進(jìn)行功率的吸收。 針對起重機(jī)負(fù)重下載工況，本發(fā)明的又一優(yōu)選方案在雙向變量馬達(dá)第二進(jìn)油口的 進(jìn)液油路上設(shè)置有壓力繼電器，用于檢測該口的進(jìn)油壓力；并且采用電磁換向閥控制制動 油缸的工作狀態(tài)。常態(tài)時，所述電磁換向閥處于左位，所述單作用油缸的有桿腔與油箱連 通，即制動狀態(tài)；起重機(jī)處于正常工作時，所述電磁換向閥得電處于右位，所述單作用制動 油缸的有桿腔與補(bǔ)油泵的壓力油出口連通，即非制動狀態(tài)。在起重機(jī)負(fù)重失速時，雙向變量 馬達(dá)的排量增加，其第二進(jìn)油口的進(jìn)液壓力小于該壓力繼電器的工作壓力，此時，壓力繼電 器輸出信號至所述電磁換向閥的控制信號接收端，所述電磁換向閥失電，該電磁換向閥失 電，通過制動油缸強(qiáng)行制動，從而避免了失速帶來的安全隱患。 本發(fā)明的再一個優(yōu)選方案具有防止二次下滑的功能，所述控制器還包括用于存儲 提升時壓力傳感器采集的最大壓力信號的存儲單元；當(dāng)重物在空中需再次提升或下降時， 若采集的壓力信號大于存儲單元中存儲的最大壓力信號時，輸出控制信號至電磁換向閥， 所述電磁閥得電；即，若二次啟動時，只有系統(tǒng)壓力足以使得馬達(dá)具有克服重物的驅(qū)動力矩 時，才打開制動器。 本發(fā)明還提供了一種起重機(jī)，具有控制巻揚(yáng)作業(yè)的控制系統(tǒng)，所述控制巻揚(yáng)作業(yè) 的控制系統(tǒng)采用如前所述的起重機(jī)巻揚(yáng)控制系統(tǒng)。


圖1是現(xiàn)有閥控起重機(jī)巻揚(yáng)控制系統(tǒng)的液壓原理圖；
圖2是本發(fā)明所述起重機(jī)巻揚(yáng)控制系統(tǒng)的液壓原理圖；
圖3是本發(fā)明所述起重機(jī)巻揚(yáng)控制系統(tǒng)的控制單元框圖。
圖2_圖3中 雙向變量泵1、雙向變量馬達(dá)2、電液比例控制閥3、輸入裝置4、控制器5、預(yù)值設(shè) 定單元51、計(jì)算單元52、比較單元53、存儲單元54、梭閥6、壓力傳感器7、轉(zhuǎn)速傳感器8、補(bǔ) 油泵9、第一平衡閥11、第二平衡閥12、溢流閥13、補(bǔ)油單向閥14、制動油缸15、電磁換向閥 16、壓力繼電器17、蓄能器18。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的核心在于無需控制閥，直接利用雙向變量泵輸出壓力油的方向和排量來 控制雙向變量馬達(dá)的轉(zhuǎn)動方向和速度，工作過程中，可避免液壓沖擊及節(jié)流損失的發(fā)生，從 而提高液壓元件及管路的使用壽命，確保系統(tǒng)具有較高的效率。
下面結(jié)合說明書附圖具體說明本實(shí)施方式。 本發(fā)明提供的起重機(jī)巻揚(yáng)控制系統(tǒng)，包括雙向變量泵1、雙向變量馬達(dá)2、電液比 例控制閥3、輸入裝置4和控制器5。 參見圖2，該圖是本發(fā)明所述起重機(jī)巻揚(yáng)控制系統(tǒng)的液壓原理圖。 如圖2所示，雙向變量馬達(dá)2的兩個進(jìn)油口分別與所述雙向變量泵1的兩個出油
口連通，該雙向變量馬達(dá)2的第一進(jìn)油口 A進(jìn)液時，巻揚(yáng)巻筒(圖中未示出)收繩，實(shí)現(xiàn)起
重機(jī)起升作業(yè)；該雙向變量馬達(dá)2的第二進(jìn)油口 B進(jìn)液時，巻揚(yáng)巻筒放繩，實(shí)現(xiàn)起重機(jī)下降作業(yè)。 電液比例控制閥3與所述雙向變量泵1相連，用于控制雙向變量泵1輸出壓力油
的作用方向和排量；從而控制雙向變量馬達(dá)2的轉(zhuǎn)動方向和轉(zhuǎn)速。 參見圖3，該圖是本發(fā)明所述起重機(jī)巻揚(yáng)控制系統(tǒng)的控制單元框圖。 如圖3所示，輸入裝置4用于輸入控制巻揚(yáng)動作的命令；控制器5接收輸入裝置4
的控制命令，并輸出用于控制電液比例控制閥3的控制信號。具體地，所述輸入裝置4為控
制手柄，內(nèi)置有兩個雙向角度傳感器，可根據(jù)所述控制手柄位置的變化輸出相應(yīng)的脈寬調(diào)
制控制信號，控制器5將該信號進(jìn)行放大處理后輸出至電液比例控制閥3，控制電液比例控
制閥3的先導(dǎo)壓力油輸出壓力，從而控制雙向變量泵1的排量。 為更好的控制雙向變量泵的輸出功率與發(fā)動的功率相匹配，提高系統(tǒng)的效率，進(jìn) 一步地，本發(fā)明還包括梭閥6和壓力傳感器7。 梭閥6的兩個進(jìn)油口分別與所述雙向變量泵1的兩個出油口連通；所述壓力傳感 器7設(shè)置在所述梭閥6的出液油路上，用于采集雙向變量泵1輸出壓力油的壓力信號并輸 出至所述控制器5。由于壓力傳感器7與所述梭閥6的出液口連通，因此，該壓力傳感器7 采集的壓力信號始終為工作壓力。 如圖3所示，所述控制器5包括預(yù)值設(shè)定單元51、計(jì)算單元52和比較單元53 ;其 中，所述預(yù)值設(shè)定單元51用于預(yù)先設(shè)定并儲存發(fā)動機(jī)功率與轉(zhuǎn)速之間對應(yīng)關(guān)系的關(guān)系表； 所述計(jì)算單元52用于根據(jù)接收的壓力信號及雙向變量泵1的轉(zhuǎn)速和排量計(jì)算得出所述雙 向變量泵1的輸出功率；所述比較單元53用于將計(jì)算得出的雙向變量泵1的輸出功率和預(yù) 值設(shè)定單元51中的與其轉(zhuǎn)速相對應(yīng)的發(fā)動機(jī)功率進(jìn)行比較，若所述雙向變量泵1的輸出功 率大于與其相對應(yīng)的發(fā)動機(jī)功率，則輸出減小所述雙向變量泵排量的控制信號；若所述雙 向變量泵1的輸出功率小于與其相對應(yīng)的發(fā)動機(jī)功率，則輸出增加所述雙向變量泵排量的控制信號，以確保雙向變量泵1的輸出功率與發(fā)動機(jī)功率相匹配。 為防止巻揚(yáng)機(jī)構(gòu)在起重機(jī)負(fù)重下降時出現(xiàn)失速現(xiàn)象，進(jìn)一步地，本發(fā)明還包括轉(zhuǎn) 速傳感器8，該轉(zhuǎn)速傳感器8用于采集雙向變量馬達(dá)2的轉(zhuǎn)速信號并輸出至所述控制器5 ; 所述控制器1的計(jì)算單元52還用于根據(jù)接收的控制信號計(jì)算雙向變量馬達(dá)2的理論轉(zhuǎn)速 值；所述控制器5的比較單元53還用于將所述轉(zhuǎn)速傳感器8采集的雙向變量馬達(dá)2的轉(zhuǎn)速 信號與理論轉(zhuǎn)速值進(jìn)行比較，若采集的雙向變量馬達(dá)2的轉(zhuǎn)速信號大于理論轉(zhuǎn)速值，則輸 出減小所述雙向變量泵排量的控制信號，以減少雙向變量馬達(dá)的吸油量，避免失速所存在 的安全隱患。更進(jìn)一步地，所述控制器5輸出控制信號將雙向變量泵1的排量減小為零時， 若轉(zhuǎn)速傳感器8采集的雙向變量馬達(dá)2的轉(zhuǎn)速信號大于理論轉(zhuǎn)速值，則輸出改變所述雙向 變量泵壓力油方向的控制信號。 在工作中不斷有油液泄漏，為了補(bǔ)充這些泄漏的消耗，維持系統(tǒng)正常工作，必須給 系統(tǒng)及時補(bǔ)充油液。進(jìn)一步地，本發(fā)明還包括排量和壓力小于主泵的補(bǔ)油泵9，用于選擇補(bǔ) 油方向的第一平衡閥ll和第二平衡閥12以及溢流閥13。為系統(tǒng)補(bǔ)充油液的補(bǔ)油泵8可增 加主泵1進(jìn)油口處壓力，防止大流量時產(chǎn)生氣蝕，以避免系統(tǒng)內(nèi)泄所帶來的雙向變量泵1吸 空現(xiàn)象，提高工作壽命。 其中，第一平衡閥11和第二平衡閥12的第一油口均與所述補(bǔ)油泵9的壓力油出
口連通；第一平衡閥11和第二平衡閥12的第二油口分別與所述雙向變量泵1的兩個出油
口連通，以向主油路的低壓側(cè)補(bǔ)油，補(bǔ)償由于泵、馬達(dá)容積損失所泄漏的流量。 所述溢流閥13設(shè)置在所述補(bǔ)油泵9的壓力油出口與油箱之間，防止泵和雙向變量
泵1超載。 另外，還包括補(bǔ)油單向閥14，其進(jìn)油口與所述補(bǔ)油泵9的壓力油出口連通，其出油 口與所述雙向變量馬達(dá)2的第二進(jìn)油口連通，為避免起重機(jī)馬達(dá)失速提供補(bǔ)充油液，保證 重物下降速度平穩(wěn)可靠，提高作業(yè)的安全性。 在起重機(jī)負(fù)重下降工況，若出現(xiàn)失速較嚴(yán)重的情況，補(bǔ)油泵9無法提供滿足需要 的補(bǔ)充油液。進(jìn)一步地，本發(fā)明還包括單作用制動油缸15和電磁換向閥16 ;所述單作用制 動油缸15用于控制常閉式制動器(圖中未示出)；所述電磁換向閥16具有兩個工作位置， 該電磁換向閥16失電時處于左位，所述單作用制動油缸15的有桿腔與油箱連通，即制動狀 態(tài)；該電磁換向閥16得電時處于右位，所述單作用制動油缸15的有桿腔與補(bǔ)油泵9的壓力 油出口連通，即非制動狀態(tài)。 壓力繼電器17設(shè)置在雙向變量馬達(dá)2第二進(jìn)油口的進(jìn)液油路上，當(dāng)雙向變量馬達(dá) 2第二進(jìn)油口的進(jìn)液壓力小于該壓力繼電器17的工作壓力時，輸出信號至所述電磁換向閥 16的控制信號接收端，所述電磁換向閥16失電，此時制動器處于制動狀態(tài)，進(jìn)一步提高了 安全性能。 如圖2所示，還包括蓄能器18，其進(jìn)油口與所述補(bǔ)油泵9的壓力油出口連通，以存 儲能量、消除脈動。 如圖3所示，所述控制器5還包括存儲單元54，用于存儲提升時壓力傳感器7采集 的最大壓力信號；當(dāng)重物在空中需再次提升或下降時，所述控制器5的比較單元53將壓力 傳感器7采集的壓力信號與存儲單元54中存儲的最大壓力信號進(jìn)行比較，若采集的壓力信 號大于存儲單元54中存儲的最大壓力信號時，輸出控制信號至電磁換向閥16，所述電磁換
8向閥16得電。當(dāng)重物在空中需再次提升或下降時，系統(tǒng)壓力必須達(dá)到記憶存儲的最大壓力才能動作，即只有系統(tǒng)壓力足以使得馬達(dá)具有克服重物的驅(qū)動力矩時，才打開單作用油缸解除制動；重物著地時，人工或自動清除記憶值。 特別說明的是，本發(fā)明所述雙向變量泵1、梭閥6、第一平衡閥11、第二平衡閥12和溢流閥13等部件可集成設(shè)計(jì)，以獲得更好的匹配性能及裝配工藝性，只要滿足使用需要均在本專利的保護(hù)范圍內(nèi)。 本實(shí)施方式還提供了一種起重機(jī)，具有控制巻揚(yáng)作業(yè)的控制系統(tǒng)，所述控制巻揚(yáng)作業(yè)的控制系統(tǒng)采用如前所述的起重機(jī)巻揚(yáng)控制系統(tǒng)。 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
起重機(jī)卷揚(yáng)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括雙向變量泵；雙向變量馬達(dá)，其兩個進(jìn)油口分別與所述雙向變量泵的兩個出油口連通，該雙向變量馬達(dá)的第一進(jìn)油口進(jìn)液時，卷揚(yáng)卷筒收繩；該雙向變量馬達(dá)的第二進(jìn)油口進(jìn)液時，卷揚(yáng)卷筒放繩；電液比例控制閥，與所述雙向變量泵相連，用于控制雙向變量泵輸出壓力油的作用方向和排量；輸入裝置，用于輸入控制卷揚(yáng)動作的命令；和控制器，接收輸入裝置的控制命令，并輸出用于控制電液比例控制閥的控制信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)巻揚(yáng)控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括 梭閥，其兩個進(jìn)油口分別與所述雙向變量泵的兩個出油口連通；禾口壓力傳感器，設(shè)置在所述梭閥的出液油路上，用于采集雙向變量泵輸出壓力油的壓力信號并輸出至所述控制器；且所述控制器包括預(yù)值設(shè)定單元，用于預(yù)先設(shè)定并儲存發(fā)動機(jī)功率與轉(zhuǎn)速之間對應(yīng)關(guān)系的關(guān)系表； 計(jì)算單元，用于根據(jù)接收的壓力信號及雙向變量泵的轉(zhuǎn)速和排量計(jì)算得出所述雙向變量泵的輸出功率；禾口比較單元，用于將計(jì)算得出的雙向變量泵的輸出功率和預(yù)值設(shè)定單元中的與其轉(zhuǎn)速 相對應(yīng)的發(fā)動機(jī)功率進(jìn)行比較，若所述雙向變量泵的輸出功率大于與其相對應(yīng)的發(fā)動機(jī)功 率，則輸出減小所述雙向變量泵排量的控制信號；若所述雙向變量泵的輸出功率小于與其 相對應(yīng)的發(fā)動機(jī)功率，則輸出增加所述雙向變量泵排量的控制信號。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的起重機(jī)巻揚(yáng)控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括 轉(zhuǎn)速傳感器，用于采集雙向變量馬達(dá)的轉(zhuǎn)速信號并輸出至所述控制器；且 所述輸入裝置為控制手柄，可根據(jù)所述控制手柄位置的變化輸出相應(yīng)的控制信號；且 所述控制器的計(jì)算單元還用于根據(jù)接收的控制信號計(jì)算雙向變量馬達(dá)的理論轉(zhuǎn)速值；所述控制器的比較單元還用于將所述轉(zhuǎn)速傳感器采集的雙向變量馬達(dá)的轉(zhuǎn)速信號與理論 轉(zhuǎn)速值進(jìn)行比較，若采集的雙向變量馬達(dá)的轉(zhuǎn)速信號大于理論轉(zhuǎn)速值，則輸出減小所述雙 向變量泵排量的控制信號。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的起重機(jī)巻揚(yáng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器輸出控制信 號將雙向變量泵的排量減小為零時，若轉(zhuǎn)速傳感器采集的雙向變量馬達(dá)的轉(zhuǎn)速信號大于理 論轉(zhuǎn)速值，則輸出改變所述雙向變量泵壓力油方向的控制信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的起重機(jī)巻揚(yáng)控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括 補(bǔ)油泵；第一平衡閥和第二平衡閥，兩者的第一油口均與所述補(bǔ)油泵的壓力油出口連通；兩者 的第二油口分別與所述雙向變量泵的兩個出油口連通；禾口 溢流閥，設(shè)置在所述補(bǔ)油泵的壓力油出口與油箱之間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的起重機(jī)巻揚(yáng)控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括 補(bǔ)油單向閥，其進(jìn)油口與所述補(bǔ)油泵的壓力油出口連通，其出油口與所述雙向變量馬達(dá)的第二進(jìn)油口連通。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的起重機(jī)巻揚(yáng)控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括單作用制動油缸，用于控制常閉式制動器；禾口電磁換向閥，具有兩個工作位置，該電磁換向閥失電時處于左位，所述單作用制動油缸 的有桿腔與油箱連通，該電磁換向閥得電時處于右位，所述單作用制動油缸的有桿腔與補(bǔ) 油泵的壓力油出口連通。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的起重機(jī)巻揚(yáng)控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括壓力繼電器，設(shè)置在雙向變量馬達(dá)第二進(jìn)油口的進(jìn)液油路上，當(dāng)雙向變量馬達(dá)第二進(jìn) 油口的進(jìn)液壓力小于該壓力繼電器的工作壓力時，輸出信號至所述電磁換向閥的控制信號 接收端，所述電磁換向閥失電。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的起重機(jī)巻揚(yáng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還包括存儲 單元，用于存儲提升時壓力傳感器采集的最大壓力信號；當(dāng)重物在空中需再次提升或下降 時，所述控制器的比較單元將壓力傳感器采集的壓力信號與存儲單元中存儲的最大壓力信 號進(jìn)行比較，若采集的壓力信號大于存儲單元中存儲的最大壓力信號時，輸出控制信號至 電磁換向閥，所述電磁換向閥得電。
10. 起重機(jī)，具有控制巻揚(yáng)作業(yè)的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制巻揚(yáng)作業(yè)的控制系 統(tǒng)采用如權(quán)利要求1至9中任一權(quán)利要求所述的起重機(jī)巻揚(yáng)控制系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種起重機(jī)卷揚(yáng)控制系統(tǒng)及起重機(jī)，所述起重機(jī)卷揚(yáng)控制系統(tǒng)包括雙向變量泵、雙向變量馬達(dá)、電液比例控制閥、輸入裝置和控制器；其中，所述雙向變量馬達(dá)的兩個進(jìn)油口分別與所述雙向變量泵的兩個出油口連通，該雙向變量馬達(dá)的第一進(jìn)油口進(jìn)液時，卷揚(yáng)卷筒收繩；該雙向變量馬達(dá)的第二進(jìn)油口進(jìn)液時，卷揚(yáng)卷筒放繩；所述電液比例控制閥與所述雙向變量泵相連，用于控制雙向變量泵輸出壓力油的作用方向和排量；所述輸入裝置用于輸入控制卷揚(yáng)動作的命令；所述控制器接收輸入裝置的控制命令，并輸出用于控制電液比例控制閥的控制信號。在馬達(dá)換向過程中沒有液壓沖擊及節(jié)流損失，可大大提高液壓元件及管路的使用壽命，確保系統(tǒng)具有較高的效率。
文檔編號B66D1/28GK101734565SQ20081017759
公開日2010年6月16日 申請日期2008年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月25日
發(fā)明者劉邦才, 單增海, 張正得, 徐尚國, 曹立峰 申請人:徐州重型機(jī)械有限公司