插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)及起重的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，包括液壓油箱；液壓油泵，連接該液壓油箱；伸縮油缸，其中心設(shè)有中心通道和中心油道，該中心通道與該中心油道相通；第一換向閥，連接在該液壓油泵與該伸縮油缸的中心通道之間；臂銷油缸；缸銷油缸；第二換向閥，連接在該臂銷油缸與該伸縮油缸的中心油道之間；第三換向閥，連接在該缸銷油缸與該伸縮油缸的中心油道之間；以及控制器，與該第一換向閥、第二換向閥及第三換向閥信號連接；其中，該伸縮油缸在做伸出動(dòng)作時(shí)，該控制器即刻向該第一換向閥發(fā)出控制信號以打開該第一換向閥，該液壓油泵輸出的液壓油通過該第一換向閥充入該伸縮油缸的中心通道內(nèi)，使該伸縮油缸的中心通道內(nèi)充滿液壓油。
【專利說明】插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)及起重機(jī)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及起重機(jī)的伸縮吊臂，特別是關(guān)于一種對單缸多節(jié)伸縮臂的插拔銷機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制的控制系統(tǒng)，以及具有該控制系統(tǒng)的起重機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外大噸位、超大噸位汽車起重機(jī)，當(dāng)起重機(jī)的吊臂超過五個(gè)臂節(jié)時(shí)，大多采用單缸插銷式多節(jié)伸縮臂，伸縮臂在進(jìn)行伸縮過程中，是通過單個(gè)伸縮油缸的伸縮并配合插拔銷機(jī)構(gòu)對缸銷和臂銷的插拔控制，從而實(shí)現(xiàn)不同臂節(jié)的伸出或者縮回。單缸插銷式伸縮臂技術(shù)采用單缸、互鎖的缸銷和臂銷、精確測長電子技術(shù)，其優(yōu)點(diǎn)是重量最輕，對整機(jī)穩(wěn)定性的影響最小，但技術(shù)難度大、成本較高、臂長種類少、伸縮時(shí)間長、臂長變化時(shí)麻煩。吊臂在伸縮時(shí)要求動(dòng)作靈活、可靠性高、響應(yīng)速度快、互鎖性好，否則，很難實(shí)現(xiàn)吊臂的可靠伸縮。
[0003]在利用插拔銷機(jī)構(gòu)對缸銷和臂銷進(jìn)行插拔控制時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)缸銷、臂銷的快速響應(yīng)，業(yè)界提出了不同的方案。其中一種技術(shù)方案如中國專利200810171123.6所示，其公開的插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)中，為了實(shí)現(xiàn)插拔銷機(jī)構(gòu)的缸銷、臂銷的快速響應(yīng)，增加了與缸銷、臂銷直接的動(dòng)作控制無關(guān)的裝置，主要有壓力繼電器、蓄能器、換向電磁換向閥及其連接的液壓管路，由于增加了額外裝置，帶來了成本及故障點(diǎn)的增加。另一種技術(shù)方案是使用通徑較小的液壓軟管卷筒為液壓系統(tǒng)中的缸銷、臂銷獨(dú)立供油，由于其液容小，也能實(shí)現(xiàn)缸銷、臂銷的快速響應(yīng)，但也是增加了額外的設(shè)備、成本和故障點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，在不增加額外的設(shè)備、成本和故障點(diǎn)的前提下，實(shí)現(xiàn)插拔銷機(jī)構(gòu)的缸銷、臂銷的快速響應(yīng)。
[0005]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，包括:
[0006]液壓油箱；
[0007]液壓油泵，連接該液壓油箱；
[0008]伸縮油缸，其中心設(shè)有中心通道和中心油道，該中心通道與該中心油道相通；
[0009]第一換向閥，連接在該液壓油泵與該伸縮油缸的中心通道之間；
[0010]臂銷油缸；
[0011]缸銷油缸；
[0012]第二換向閥，連接在該臂銷油缸與該伸縮油缸的中心油道之間；
[0013]第三換向閥，連接在該缸銷油缸與該伸縮油缸的中心油道之間；以及
[0014]控制器，與該第一換向閥、第二換向閥及第三換向閥信號連接；
[0015]其中，該伸縮油缸在做伸出動(dòng)作時(shí)，該控制器即刻向該第一換向閥發(fā)出控制信號以打開該第一換向閥，該液壓油泵輸出的液壓油通過該第一換向閥充入該伸縮油缸的中心通道內(nèi)，使該伸縮油缸的中心通道內(nèi)充滿液壓油。[0016]進(jìn)一步地，該第一換向閥為一個(gè)比例電磁換向閥，該第二換向閥與該第三換向閥均為一個(gè)開關(guān)電磁換向閥。
[0017]進(jìn)一步地，該伸縮油缸包括活塞桿和缸筒，該缸筒內(nèi)的中心設(shè)有貫穿該活塞桿的芯管，該芯管的一端與該缸筒連接，該中心油道設(shè)置在該芯管內(nèi)，該中心通道設(shè)置在該活塞桿內(nèi)，該芯管插入至該中心通道內(nèi)。
[0018]進(jìn)一步地，該臂銷油缸安裝在該伸縮油缸的缸筒尾部的上端且呈豎直設(shè)置；該缸銷油缸為兩個(gè)，分別安裝在該伸縮油缸的缸筒尾部的兩側(cè)且呈水平設(shè)置。
[0019]進(jìn)一步地，該插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少一過濾裝置，連接在該控制系統(tǒng)的液壓管路中。
[0020]進(jìn)一步地，該插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括溢流閥，連接在該控制系統(tǒng)的液壓管路中。
[0021]進(jìn)一步地，該插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括位置傳感器，該位置傳感器與該控制器信號連接，該位置傳感器用于檢測該缸銷油缸和該臂銷油缸是否伸縮到位，并向該控制器發(fā)出缸銷油缸伸縮到位的信號和臂銷油缸伸縮到位的信號。
[0022]進(jìn)一步地，該插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括位移傳感器，該位移傳感器用于檢測該伸縮油缸的伸出長度，并向該控制器發(fā)出伸縮油缸伸出長度的信號。
[0023]進(jìn)一步地，該伸縮油缸是由一個(gè)控制其伸縮的液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制的，該液壓系統(tǒng)中設(shè)置有一個(gè)第四換向閥，該控制器向該第四換向閥發(fā)出控制信號使該伸縮油缸執(zhí)行伸出動(dòng)作時(shí)，該控制器同時(shí)向該第一換向閥發(fā)出控制信號以打開該第一換向閥。
[0024]本發(fā)明的實(shí)施例還提供一種起重機(jī)，包括伸縮臂和單缸插拔銷機(jī)構(gòu)，該伸縮臂采用該單缸插拔銷機(jī)構(gòu)進(jìn)行伸縮動(dòng)作，其特征在于，該單缸插拔銷機(jī)構(gòu)采用上述的插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。
[0025]本發(fā)明的實(shí)施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是:上述實(shí)施例提供的插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)及起重機(jī)，使用伸縮油缸為插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)提供液壓油的通路，當(dāng)伸縮油缸在伸出時(shí)，其中心通道的容積變大，但通過及時(shí)向中心通道內(nèi)充油，在不增加其他額外的控制設(shè)備(如液壓軟管卷筒、壓力繼電器、蓄能器等)、成本和故障點(diǎn)的情況下，完全避免了缸銷油缸、臂銷油缸響應(yīng)慢的問題，能實(shí)現(xiàn)插拔銷機(jī)構(gòu)的執(zhí)行單元的快速響應(yīng)，克服大容腔的液容對插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度的影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]為了更清楚地說明本發(fā)明的實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。
[0027]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖2為伸縮油缸的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖3是伸縮油缸處于伸出狀態(tài)的示意圖
[0030]圖4為圖1的插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的電氣控制示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步地描述。
[0032]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提出的插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，該控制系統(tǒng)用于對伸縮臂的插拔銷機(jī)構(gòu)進(jìn)行控制。請參圖1，該控制系統(tǒng)包括液壓油箱10、液壓油泵11、第一換向閥12、第一過濾裝置13、溢流閥14、缸銷油缸15、臂銷油缸16、第二過濾裝置17、第二換向閥18、第三換向閥19、以及伸縮油缸20。
[0033]液壓油箱10用于存儲(chǔ)液壓油。液壓油泵11與液壓油箱10相連，液壓油泵11用于為插拔銷機(jī)構(gòu)輸出壓力油。優(yōu)選地，液壓油泵11為負(fù)載敏感型變量柱塞泵。
[0034]第一換向閥12連接在液壓油泵11與伸縮油缸20的中心通道25之間，用于控制通往伸縮油缸20的液壓油。優(yōu)選地，第一換向閥12為一個(gè)比例電磁換向閥,相比于開關(guān)電磁換向閥只有全開、全關(guān)兩種狀態(tài)而言，比例電磁換向閥可以控制其開口大小停留在全開與全關(guān)之間的所需位置上，也就是說可以實(shí)現(xiàn)開口大小在O?100%之間的全域覆蓋，從而可以通過控制其開口的大小來改變系統(tǒng)中液壓油的給油速度，因此，比例電磁換向閥可以調(diào)節(jié)系統(tǒng)中液壓油的給油速度。在本實(shí)施例中，第一換向閥12為一個(gè)三位八通電磁換向閥，但不限于此，其也可以例如為三位四通電磁換向閥或者為兩位四通電磁換向閥等。更優(yōu)選地，第一換向閥12為負(fù)載敏感型比例電磁換向閥。
[0035]第一過濾裝置13和第二過濾裝置17用于清潔液壓系統(tǒng)中的液壓油，提高系統(tǒng)可靠性。在本實(shí)施例中，第一過濾裝置13連接在控制系統(tǒng)中位于伸縮油缸20之前的液壓管路上，第二過濾裝置17連接在控制系統(tǒng)中位于伸縮油缸20之后的液壓管路上；但可以理解地，過濾裝置的數(shù)量也可以為僅有一個(gè)，其設(shè)置在控制系統(tǒng)中位于伸縮油缸20之前或之后的液壓管路上。
[0036]溢流閥14連接在控制系統(tǒng)中位于伸縮油缸20之前的液壓管路上，用于限制油路中液壓油的最高壓力，保護(hù)系統(tǒng)中的液壓元器件。在本實(shí)施例中，第一過濾裝置13和溢流閥14連接在第一換向閥12與伸縮油缸20之間。
[0037]伸縮油缸20設(shè)置在伸縮臂(圖未示)的內(nèi)部，伸縮油缸20 —方面用于驅(qū)動(dòng)伸縮臂執(zhí)行伸出或縮回動(dòng)作；另一方面，伸縮油缸20也為插拔銷機(jī)構(gòu)的執(zhí)行單元(即缸銷油缸15與臂銷油缸16)提供液壓油的通路，也就是說，用于控制插拔銷機(jī)構(gòu)的液壓油是通過伸縮油缸20再流到缸銷油缸15和臂銷油缸16。圖2為伸縮油缸的結(jié)構(gòu)示意圖，請結(jié)合圖2，伸縮油缸20包括活塞桿21和缸筒22，起重機(jī)的伸縮臂包括基本臂和套接在基本臂內(nèi)的多個(gè)可伸縮的臂節(jié)，活塞桿21是固定的，活塞桿21伸出缸筒22的一端用銷軸與基本臂的尾部(SP靠近轉(zhuǎn)臺的端部)鉸接連接，缸筒22是活動(dòng)的且可相對于活塞桿21伸出或縮回。缸銷油缸15和臂銷油缸16均安裝在缸筒22上。缸筒22內(nèi)的中心設(shè)有沿伸縮油缸20的軸向貫穿活塞桿21的芯管23，芯管23的一端與缸筒22連接，芯管23內(nèi)設(shè)有中心油道24，活塞桿21內(nèi)設(shè)有供芯管23插入且與中心油道24連通的中心通道25。第一換向閥12、液壓油泵11及液壓油箱10通過液壓管路連接至活塞桿21內(nèi)的中心通道25上，缸銷油缸15、臂銷油缸16、第二換向閥18及第三換向閥19通過液壓管路連接至芯管23內(nèi)的中心油道24上，使控制插拔銷機(jī)構(gòu)的液壓油可以經(jīng)由伸縮油缸20中的中心通道25及中心油道24接通至缸銷油缸15與臂銷油缸16。
[0038]另外，活塞桿21內(nèi)還設(shè)有與伸縮油缸20的無桿腔連通的第一油道26以及與伸縮油缸20的有桿腔連通的第二油道27 ;當(dāng)經(jīng)由第一油道26往伸縮油缸20的無桿腔通入壓力油時(shí)，缸筒22相對于活塞桿21伸出；當(dāng)經(jīng)由第二油道27往伸縮油缸20的有桿腔通入壓力油時(shí)，缸筒22相對于活塞桿21縮回。圖1中并未不出用于控制伸縮油缸20伸縮的液壓系統(tǒng)，由于控制伸縮油缸20進(jìn)行伸縮的控制技術(shù)為本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的現(xiàn)有技術(shù)，在此不贅述，且相關(guān)技術(shù)可以參見本 申請人:早前公開的中國專利申請201110399920.1，其全文在此引入作為參考。
[0039]臂銷油缸16是插拔銷機(jī)構(gòu)中針對臂銷的執(zhí)行單元。臂銷油缸16安裝在伸縮油缸20的缸筒22尾部(即靠近轉(zhuǎn)臺的端部)的上端且呈豎直設(shè)置。臂銷油缸16用于對固定在相鄰臂節(jié)之間的臂銷進(jìn)行插拔，臂銷是將伸縮臂的各個(gè)臂節(jié)進(jìn)行逐節(jié)互鎖的固定件，并傳遞和承受起重載荷?；颈奂懊總€(gè)可伸縮的臂節(jié)上部都開有臂銷定位孔，分別布置在每個(gè)臂節(jié)的尾部(即靠近轉(zhuǎn)臺的端部)、中部及前部(即遠(yuǎn)離轉(zhuǎn)臺的端部)，每個(gè)臂節(jié)的伸出量是由臂銷定位孔的位置決定的。伸縮臂全縮時(shí)，各個(gè)臂節(jié)在尾部互鎖。臂銷油缸16伸出時(shí)，可將對應(yīng)的臂銷插入相鄰臂節(jié)上預(yù)設(shè)的臂銷定位孔中；臂銷油缸16縮回時(shí)，可將對應(yīng)的臂銷從相鄰臂節(jié)上預(yù)設(shè)的臂銷定位孔中拔出。在本實(shí)施例中，臂銷油缸16為單作用油缸，其無桿腔內(nèi)設(shè)置有彈簧，有桿腔通過液壓管路與第二換向閥18連接。
[0040]缸銷油缸15是插拔銷機(jī)構(gòu)中針對缸銷的執(zhí)行單元。缸銷油缸15優(yōu)選為兩個(gè)，分別安裝在伸縮油缸20的缸筒22尾部的兩側(cè)且呈水平設(shè)置。缸銷油缸15上連接有缸銷，缸銷是將臂節(jié)按一定順序伸出或縮回的重要執(zhí)行元件。缸銷油缸15伸出時(shí)，驅(qū)動(dòng)缸銷插入對應(yīng)臂節(jié)上預(yù)設(shè)的缸銷定位孔中；缸銷油缸15縮回時(shí)，驅(qū)動(dòng)缸銷從對應(yīng)臂節(jié)上預(yù)設(shè)的缸銷定位孔中脫離。在本實(shí)施例中，缸銷油缸15為單作用油缸，其無桿腔內(nèi)設(shè)置有彈簧，有桿腔通過液壓管路與第三換向閥19連接。
[0041]第二換向閥18連接在臂銷油缸16與伸縮油缸20的中心油道24之間，用于控制臂銷油缸16的動(dòng)作執(zhí)行。具體地，第二換向閥18連接在臂銷油缸16的有桿腔與伸縮油缸20的中心油道24之間。優(yōu)選地，第二換向閥18為一個(gè)開關(guān)電磁換向閥。在本實(shí)施例中，第二換向閥18為一個(gè)二位二通電磁換向閥，但不限于此，其也可以例如為二位四通電磁換向閥或三位四通電磁換向閥等，只是有些工作位或油口不需用到而已。
[0042]第三換向閥19連接在缸銷油缸15與伸縮油缸20的中心油道24之間，用于控制缸銷油缸15的動(dòng)作執(zhí)行。具體地，第三換向閥19連接在缸銷油缸15的有桿腔與伸縮油缸20的中心油道24之間。優(yōu)選地，第三換向閥19為一個(gè)開關(guān)電磁換向閥。在本實(shí)施例中，第三換向閥19為一個(gè)二位二通電磁換向閥，但不限于此，其也可以例如為二位四通電磁換向閥或三位四通電磁換向閥等，只是有些工作位或油口不需用到而已。
[0043]本發(fā)明實(shí)施例插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)對缸銷油缸15、臂銷油缸16的動(dòng)作執(zhí)行的控制過程為:
[0044]1.缸銷油缸縮回:液壓油泵11工作，第一換向閥12得電打開，第三換向閥19得電打開，此時(shí)第一換向閥12處于導(dǎo)通的第一工作狀態(tài)，第三換向閥19處于導(dǎo)通的第一工作狀態(tài)，液壓油泵11的壓力油可以通過第一換向閥12到達(dá)伸縮油缸20的中心通道25，并經(jīng)由中心油道24及第三換向閥19到達(dá)缸銷油缸15的有桿腔，缸銷油缸15在液壓油壓力的作用下做回縮動(dòng)作，缸銷油缸15的無桿腔內(nèi)的彈簧被壓縮。
[0045]2.缸銷油缸伸出:液壓油泵11工作，第一換向閥12失電關(guān)閉(例如回到中位)，第三換向閥19得電打開，此時(shí)第一換向閥12處于不導(dǎo)通的第二工作狀態(tài)，第三換向閥19處于導(dǎo)通的第一工作狀態(tài)，缸銷油缸15在其無桿腔內(nèi)彈簧的作用下做伸出動(dòng)作，且缸銷油缸15的有桿腔內(nèi)的油液通過第三換向閥19、伸縮油缸20、及第一換向閥12回流至油箱。
[0046]3.臂銷油缸縮回:液壓油泵11工作，第一換向閥12得電打開，第二換向閥18得電打開，此時(shí)第一換向閥12處于導(dǎo)通的第一工作狀態(tài)，第二換向閥18處于導(dǎo)通的第一工作狀態(tài)，液壓油泵11的壓力油可以通過第一換向閥12到達(dá)伸縮油缸20的中心通道25，并經(jīng)由中心油道24及第二換向閥18到達(dá)臂銷油缸16的有桿腔，臂銷油缸16在液壓油壓力的作用下做回縮動(dòng)作，臂銷油缸16的無桿腔內(nèi)的彈簧被壓縮。
[0047]4.臂銷油缸伸出:液壓油泵11工作，第一換向閥12失電關(guān)閉(例如回到中位)，第二換向閥18得電打開，此時(shí)第一換向閥12處于不導(dǎo)通的第二工作狀態(tài)，第二換向閥18處于導(dǎo)通的第一工作狀態(tài)，臂銷油缸16在其無桿腔內(nèi)彈簧的作用下做伸出動(dòng)作，且臂銷油缸16的有桿腔內(nèi)的油液通過第二換向閥18、伸縮油缸20、及第一換向閥12回流至油箱。
[0048]具體地，缸銷油缸15、臂銷油缸16的動(dòng)作執(zhí)行是配合伸縮臂的伸縮同步進(jìn)行的，在伸縮臂未伸出時(shí)，伸縮臂的各個(gè)臂節(jié)是收縮在基本臂內(nèi)，且相鄰的臂節(jié)之間是通過臂銷互鎖固定的。當(dāng)伸縮臂在伸縮油缸20的作用下進(jìn)行伸縮動(dòng)作時(shí)，一般依照“由內(nèi)向外”的原則進(jìn)行伸縮，也就是說，末臂節(jié)最先伸出，然后伸出前一臂節(jié)，依次類推；而伸縮臂在縮回時(shí)則過程剛好相反，先縮回緊挨著基本臂內(nèi)側(cè)的臂節(jié)，最后縮回末臂節(jié)。
[0049]在此，以伸出末臂節(jié)為例對插拔銷機(jī)構(gòu)配合伸縮油缸20的動(dòng)作進(jìn)行說明，當(dāng)末臂節(jié)需要伸出時(shí)，控制兩個(gè)缸銷油缸15分別伸出(具體實(shí)現(xiàn)方式為液壓油泵11工作，第一換向閥12失電關(guān)閉，第三換向閥19得電打開)，使缸銷油缸15帶動(dòng)缸銷插入末臂節(jié)上預(yù)設(shè)的缸銷定位孔內(nèi)，將缸筒22與末臂節(jié)固定連接在一起。接著，控制臂銷油缸16縮回(具體實(shí)現(xiàn)方式為液壓油泵11工作，第一換向閥12得電打開，第二換向閥18得電打開)，通過臂銷油缸16將固定在末臂節(jié)與前一臂節(jié)之間的臂銷拔下，以解鎖末臂節(jié)。然后，往伸縮油缸20的第一油道26通入壓力油，使伸縮油缸20的缸筒22伸出，缸筒22同時(shí)帶動(dòng)末臂節(jié)一起伸出；在缸筒22伸出的過程中，第二換向閥18和第三換向閥19均處于失電關(guān)閉的狀態(tài)，即均處于不導(dǎo)通的第二工作狀態(tài)，以鎖定缸銷油缸15在伸出狀態(tài)，并鎖定臂銷油缸16在縮回狀態(tài)。當(dāng)末臂節(jié)伸出到所需長度，即伸出到位時(shí)，控制臂銷油缸16伸出(具體實(shí)現(xiàn)方式為液壓油泵11工作，第一換向閥12失電關(guān)閉，第二換向閥18得電打開)，通過臂銷油缸16將臂銷重新插入前一臂節(jié)上與伸出長度相對應(yīng)的臂銷定位孔中，以重新將末臂節(jié)與前一臂節(jié)之間進(jìn)行鎖定。接著，控制兩個(gè)缸銷油缸15分別縮回(具體實(shí)現(xiàn)方式為液壓油泵11工作，第一換向閥12得電打開，第三換向閥19得電打開)，使缸銷油缸15帶動(dòng)缸銷從末臂節(jié)上預(yù)設(shè)的缸銷定位孔中脫離，將缸筒22與末臂節(jié)解鎖。然后，往伸縮油缸20的第二油道27通入壓力油，使伸縮油缸20的缸筒22縮回；在缸筒22縮回的過程中，第二換向閥18和第三換向閥19均處于失電關(guān)閉的狀態(tài)，即均處于不導(dǎo)通的第二工作狀態(tài)，以鎖定缸銷油缸15在縮回狀態(tài)，并鎖定臂銷油缸16在伸出狀態(tài)。待缸筒22縮回到位后，再控制兩個(gè)缸銷油缸15分別伸出，使缸銷油缸15帶動(dòng)缸銷插入前一臂節(jié)上預(yù)設(shè)的缸銷定位孔內(nèi)，將缸筒22與前一臂節(jié)固定連接在一起。接著，控制臂銷油缸16縮回以解鎖前一臂節(jié)，由伸縮油缸20驅(qū)動(dòng)前一臂節(jié)伸出，依此順序即可將所有臂節(jié)伸出。關(guān)于伸縮油缸20與缸銷油缸15、臂銷油缸16之間相互配合并控制伸縮臂進(jìn)行伸縮的更多內(nèi)容可以參見中國專利CN200620049890.6，其全文在此引入作為參考。[0050]從以上缸銷油缸15、臂銷油缸16與伸縮油缸20之間的動(dòng)作執(zhí)行過程可以看出，在伸縮油缸20伸出時(shí)，會(huì)使得伸縮油缸20的中心通道25處的液容變得非常大，如圖3所示，圖3是伸縮油缸處于伸出狀態(tài)的示意圖。當(dāng)此時(shí)缸銷油缸15、臂銷油缸16需要執(zhí)行動(dòng)作時(shí)，首先需向中心通道25內(nèi)注入大量的液壓油，待中心通道25內(nèi)充滿液壓油后，缸銷油缸15、臂銷油缸16才能執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作，就會(huì)出現(xiàn)大容腔的液容影響缸銷油缸15、臂銷油缸16響應(yīng)速度的問題。
[0051]圖4為圖1所示的插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的電氣控制示意圖。如圖4所示，本發(fā)明實(shí)施例的插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)還進(jìn)一步包括位置傳感器31、位移傳感器32、及控制器33，位置傳感器31和位移傳感器32均與控制器33信號連接，控制器33還與第一換向閥12、第二換向閥18和第三換向閥19信號連接。位置傳感器31的數(shù)量可以為多個(gè)，用于檢測缸銷油缸15和臂銷油缸16是否伸縮到位，并向控制器33發(fā)出缸銷油缸伸縮到位的信號和臂銷油缸伸縮到位的信號，由控制器33借此判斷缸銷和臂銷是否伸出到位或者拔出到位。位移傳感器32用于檢測伸縮油缸20的伸出長度，并向控制器33發(fā)出伸縮油缸伸出長度的信號，由控制器33借此判斷伸縮油缸20的伸出長度是否到達(dá)所需的伸出長度。控制器33可為可編程邏輯(Programmable Logic Controller, PLC)控制器,控制器33用于控制伸縮油缸20、缸銷油缸15及臂銷油缸16的動(dòng)作執(zhí)行。具體地，伸縮油缸20是由一個(gè)控制其伸縮的液壓系統(tǒng)(圖未示)進(jìn)行控制的，在該液壓系統(tǒng)中會(huì)設(shè)置一個(gè)第四換向閥40 (其可以例如為一個(gè)三位四通電磁換向閥)，第四換向閥40用于控制液壓油進(jìn)入伸縮油缸20的第一油道26或第二油道27，當(dāng)液壓油進(jìn)入第一油道26時(shí)，伸縮油缸20伸出，當(dāng)液壓油進(jìn)入第二油道27時(shí)，伸縮油缸20縮回，因此控制器33可以通過控制第四換向閥40以實(shí)現(xiàn)對伸縮油缸20的伸縮進(jìn)行控制；而控制器33對缸銷油缸15及臂銷油缸16的控制，則可以通過控制第一換向閥12、第二換向閥18和第三換向閥19，以實(shí)現(xiàn)對缸銷油缸15及臂銷油缸16的動(dòng)作執(zhí)行的控制。
[0052]在伸縮油缸20伸縮的過程中，當(dāng)需要缸銷油缸15、臂銷油缸16執(zhí)行相應(yīng)的動(dòng)作時(shí)，控制器33可以向第一換向閥12、第二換向閥18和第三換向閥19發(fā)出相應(yīng)的控制信號。例如，當(dāng)需要缸銷油缸15縮回時(shí)，控制器33向第一換向閥12發(fā)出控制信號SI，使第一換向閥12得電打開，同時(shí)控制器33向第三換向閥19發(fā)送控制信號S3，使第三換向閥19得電打開；又例如，當(dāng)需要臂銷油缸16縮回時(shí)，控制器33向第一換向閥12發(fā)出控制信號SI，使第一換向閥12得電打開，同時(shí)控制器33向第二換向閥18發(fā)送控制信號S2，使第二換向閥18得電打開；缸銷油缸15、臂銷油缸16的其余動(dòng)作的執(zhí)行可依此進(jìn)行判斷，在此不贅述。
[0053]特別地，本發(fā)明實(shí)施例為解決大容腔的液容影響缸銷油缸15、臂銷油缸16響應(yīng)速度的問題，當(dāng)伸縮油缸20的液容變大時(shí)，即在任何情況下，伸縮油缸20做伸出動(dòng)作時(shí)，控制器33即刻向第一換向閥12發(fā)出控制信號SI，使第一換向閥12打開，此時(shí)液壓油泵11產(chǎn)生的液壓油即可通過第一換向閥12充入伸縮油缸20的中心通道25內(nèi)，使得伸縮油缸20的中心通道25內(nèi)始終充滿了液壓油，當(dāng)伸縮油缸20伸出到位且缸銷油缸15、臂銷油缸16需要執(zhí)行動(dòng)作時(shí)，就能獲得執(zhí)行單元(缸銷油缸15和臂銷油缸16)的即刻響應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)了在不增加額外的控制設(shè)備的情況下，解決大容腔的液容影響缸銷油缸15、臂銷油缸16響應(yīng)速度的問題。
[0054]由于伸縮油缸20的伸縮動(dòng)作也是由控制器33進(jìn)行控制的，因此只需在控制器33向第四換向閥40發(fā)出控制信號使伸縮油缸20執(zhí)行伸出動(dòng)作時(shí),控制器33同時(shí)向第一換向閥12發(fā)出控制信號以打開第一換向閥12，即可實(shí)現(xiàn)在伸縮油缸20做伸出動(dòng)作時(shí)，液壓油泵11輸出的液壓油可以通過第一換向閥12及時(shí)地充入至伸縮油缸20的中心通道25內(nèi)，解決大容腔的液容影響缸銷油缸15、臂銷油缸16響應(yīng)速度的問題。
[0055]本發(fā)明還提供一種起重機(jī)，其包括伸縮臂和單缸插拔銷機(jī)構(gòu)，該伸縮臂采用該單缸插拔銷機(jī)構(gòu)進(jìn)行伸縮動(dòng)作，該單缸插拔銷機(jī)構(gòu)采用上述的插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。
[0056]綜合上述，本發(fā)明的實(shí)施例提供的插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)及起重機(jī)，使用伸縮油缸為插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)提供液壓油的通路，當(dāng)伸縮油缸在伸出時(shí)，其中心通道的容積變大，但通過及時(shí)向中心通道內(nèi)充油，在不增加其他額外的控制設(shè)備(如液壓軟管卷筒、壓力繼電器、蓄能器等)、成本和故障點(diǎn)的情況下，完全避免了缸銷油缸、臂銷油缸響應(yīng)慢的問題，能實(shí)現(xiàn)插拔銷機(jī)構(gòu)的執(zhí)行單元的快速響應(yīng)，克服大容腔的液容對插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)的響應(yīng)速度的影響。[0057]需要說明的是，在本文中，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0058]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征在于，包括: 液壓油箱(10)； 液壓油泵(11)，連接該液壓油箱(10)； 伸縮油缸(20)，其中心設(shè)有中心通道(25)和中心油道(24)，該中心通道(25)與該中心油道(24)相通； 第一換向閥(12)，連接在該液壓油泵(11)與該伸縮油缸(20)的中心通道(25)之間； 臂銷油缸(16); 缸銷油缸(15)； 第二換向閥(18)，連接在該臂銷油缸(16)與該伸縮油缸(20)的中心油道(24)之間； 第三換向閥(19)，連接在該缸銷油缸(15)與該伸縮油缸(20)的中心油道(24)之間；以及控制器(33)，與該第一換向閥(12)、第二換向閥(18)及第三換向閥(19)信號連接； 其中，該伸縮油缸(20 )在做伸出動(dòng)作時(shí)，該控制器(33 )即刻向該第一換向閥(12 )發(fā)出控制信號以打開該第一換向閥(12)，該液壓油泵(11)輸出的液壓油通過該第一換向閥(12)充入該伸縮油缸(20)的中心通道(25)內(nèi)，使該伸縮油缸(20)的中心通道(25)內(nèi)充滿液壓油。
2.如權(quán)利要求1所述的插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征在于，該第一換向閥(12)為一個(gè)比例電磁換向閥，該第二換向 閥(18)與該第三換向閥(19)均為一個(gè)開關(guān)電磁換向閥。
3.如權(quán)利要求1所述的插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征在于，該伸縮油缸(20)包括活塞桿(21)和缸筒(22)，該缸筒(22)內(nèi)的中心設(shè)有貫穿該活塞桿(21)的芯管(23)，該芯管(23)的一端與該缸筒(22)連接，該中心油道(24)設(shè)置在該芯管(23)內(nèi)，該中心通道(25)設(shè)置在該活塞桿(21)內(nèi)，該芯管(23)插入至該中心通道(25)內(nèi)。
4.如權(quán)利要求3所述的插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征在于，該臂銷油缸(16)安裝在該伸縮油缸(20)的缸筒(22)尾部的上端且呈豎直設(shè)置；該缸銷油缸(15)為兩個(gè)，分別安裝在該伸縮油缸(20)的缸筒(22)尾部的兩側(cè)且呈水平設(shè)置。
5.如權(quán)利要求1所述的插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征在于，該插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括至少一過濾裝置(13、17)，連接在該控制系統(tǒng)的液壓管路中。
6.如權(quán)利要求1所述的插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征在于，該插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括&流閥(14),連接在該控制系統(tǒng)的液壓管路中。
7.如權(quán)利要求1所述的插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征在于，該插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括位置傳感器(31)，該位置傳感器(31)與該控制器(33)信號連接，該位置傳感器(31)用于檢測該缸銷油缸(15)和該臂銷油缸(16)是否伸縮到位，并向該控制器(33)發(fā)出缸銷油缸伸縮到位的信號和臂銷油缸伸縮到位的信號。
8.如權(quán)利要求1所述的插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征在于，該插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)進(jìn)一步包括位移傳感器(32 )，該位移傳感器(32 )用于檢測該伸縮油缸(20 )的伸出長度，并向該控制器(33)發(fā)出伸縮油缸伸出長度的信號。
9.如權(quán)利要求1所述的插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)，其特征在于，該伸縮油缸(20)是由一個(gè)控制其伸縮的液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制的，該液壓系統(tǒng)中設(shè)置有一個(gè)第四換向閥(40)，該控制器(33)向該第四換向閥(40)發(fā)出控制信號使該伸縮油缸(20)執(zhí)行伸出動(dòng)作時(shí)，該控制器(33)同時(shí)向該第一換向閥(12)發(fā)出控制信號以打開該第一換向閥(12)。
10.一種起重機(jī)，包括伸縮臂和單缸插拔銷機(jī)構(gòu)，該伸縮臂采用該單缸插拔銷機(jī)構(gòu)進(jìn)行伸縮動(dòng)作，其特征在于，該單缸插拔銷機(jī)構(gòu)采用權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的插拔銷機(jī)構(gòu)控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。`
【文檔編號】B66C23/693GK103508337SQ201310473176
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月11日
【發(fā)明者】楊勇, 劉勁松, 鐵小武, 郭紀(jì)梅 申請人:中聯(lián)重科股份有限公司