一种起重机的液压控制系统的制作方法

本发明涉及液压控制领域，特别涉及一种起重机的液压控制系统。

背景技术：

起重机是一种常见的工程机械，被广泛应用在运输、建筑等行业。

起重机通常包括有起升机构、变幅机构和回转机构。在起重机中，起升机构、变幅机构和回转机构都设置有独立的液压马达，在起升机构中，通过液压马达的转动控制重物的起吊和下放，在变幅机构中，通过液压马达的转动控制吊臂的俯仰，在回转机构中，通过液压马达的转动控制转台的回转。

起重机在工作过程中，如果突然出现动力中断的紧急情况，起重机就会失去动力，起升机构、变幅机构和回转机构都会被相应的制动机构紧急制动，以避免出现重物、吊臂下落的危险情况。在紧急制动之后，操作人员需要操作起重机进行复位，控制起升机构使重物下放到地面，控制变幅机构使吊臂下放到最低位置，控制回转机构使转台转回到起始位置。

现有的起重机中通常设有用于复位的应急电机，在出现动力中断时，启动应急电机，通过应急电机驱动液压泵向液压马达供油，从而控制起重机进行复位。设置应急电机不仅需要设置应急操作系统，而且还需要消耗较多的额外能源，设计成本和运行成本都较高。

技术实现要素：

为了解决传统起重机在紧急情况下进行复位成本较高的问题，本发明实施例提供了一种起重机的液压控制系统。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种起重机的液压控制系统，所述液压控制系统包括回转阀组和至少一个绞车阀组，所述回转阀组包括用于驱动起重机回转的回转液压马达、第一控制阀，所述回转液压马达的第一油口与所述第一控制阀的a口连通，所述第一控制阀的b口与系统第一油口连通，所述回转液压马达的第二油口与所述第一控制阀的c口连通，所述第一控制阀的d口与系统第二油口连通，所述第一控制阀用于选择性地连通所述回转液压马达的第一油口与所述系统第一油口并断开所述回转液压马达的第二油口与所述系统第二油口，或者断开所述回转液压马达的第一油口与所述系统第一油口并连通所述回转液压马达的第二油口与所述系统第二油口，或者连通所述回转液压马达的第一油口与所述系统第一油口并连通所述回转液压马达的第二油口与所述系统第二油口，所述系统第一油口和所述系统第二油口中的一个用于向所述回转阀组输入液压油，所述系统第一油口和所述系统第二油口中的另一个用于将所述回转阀组中的液压油排出，所述绞车阀组包括绞车液压马达、第二控制阀和复位控制阀，所述绞车液压马达用于驱动所述起重机的主起升机构、副起升机构或者变幅机构，所述绞车液压马达的第一油口与系统第三油口连通，所述绞车液压马达的第二油口与所述第二控制阀的第一油口连通，所述第二控制阀的第二油口与系统第四油口连通，所述第二控制阀用于选择性地在第一状态和第二状态之间切换，当所述第二控制阀处于所述第一状态时，所述绞车液压马达的第二油口与所述系统第四油口正向导通且反向截止，当所述第二控制阀处于所述第二状态时，所述绞车液压马达的第二油口与所述系统第四油口双向导通，所述系统第三油口和所述系统第四油口中的一个用于向所述绞车阀组输入液压油，所述系统第三油口和所述系统第四油口中的另一个用于将所述绞车阀组中的液压油排出，所述绞车液压马达的第二油口与所述复位控制阀的第一油口连通，所述复位控制阀的第二油口与所述回转液压马达的第一油口或者第二油口连通，所述复位控制阀用于连通或断开所述绞车液压马达与所述回转液压马达。

实现时，所述液压控制系统包括三个所述绞车阀组，三个所述绞车阀组中的绞车液压马达分别用于驱动所述起重机的主起升机构、副起升机构和变幅机构。

进一步地，所述液压控制系统还包括第三控制阀和截止阀，所述复位控制阀的第二油口与所述第三控制阀的进油口连通，所述第三控制阀的出油口与所述回转液压马达的第一油口或者第二油口连通，所述第三控制阀用于连通或断开所述复位控制阀的第二油口和所述回转液压马达，所述复位控制阀的第二油口还与所述截止阀的进油口连通，所述截止阀的出油口与油箱连通。

更进一步地，所述液压控制系统还包括蓄能器，所述蓄能器与所述截止阀的出油口连通。

优选地，所述液压控制系统还包括第一安全阀，所述第一安全阀的进油口与所述截止阀的出油口连通，所述第一安全阀的出油口与所述油箱连通，所述第一安全阀的先导口与所述截止阀的出油口连通。

可选地，所述液压控制系统还包括手摇泵，所述手摇泵的进油口与油箱连通，所述手摇泵的出油口与所述复位控制阀的第二油口连通。

进一步地，所述液压控制系统还包括增压阀，所述增压阀的进油口与所述复位控制阀的第二油口连通，所述增压阀的出油口与所述回转液压马达的第一油口或者第二油口连通。

进一步地，所述液压控制系统还包括第二安全阀，所述第二安全阀的进油口与所述增压阀的进油口连通，所述第二安全阀的出油口与油箱连通，所述第二安全阀的先导口与所述增压阀的进油口连通。

更进一步地，所述液压控制系统还包括节流阀，所述节流阀的进油口与所述第二安全阀的进油口连通，所述节流阀的出油口与所述油箱连通。

优选地，所述液压控制系统还包括第四控制阀，所述第三控制阀的出油口与所述第四控制阀的进油口连通，所述第四控制阀的第一出油口与所述回转液压马达的第一油口连通，所述第四控制阀的第二出油口与所述回转液压马达的第二油口连通，所述第四控制阀用于选择性地连通所述第三控制阀的出油口与所述回转液压马达的第一油口，或者所述第三控制阀的出油口与所述回转液压马达的第二油口。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过将绞车液压马达的第一油口与系统第三油口连通，绞车液压马达的第二油口与第二控制阀的第一油口连通，第二控制阀的第二油口与系统第四油口连通，且第二控制阀可以选择性地在第一状态和第二状态之间切换，使得可以通过第二控制阀来改变液压马达的第二油口与系统第四油口导通的方向，当第二控制阀处于第一状态，系统第三油口排出液压油，系统第四油口输入液压油，可以实现绞车液压马达的正转，当第二控制阀处于第二状态，系统第三油口输入液压油，系统第四油口排出液压油，可以实现绞车液压马达的反转，从而可以通过绞车液压马达控制主起升机构、副起升机构或者变幅机构工作，通过在动力中断时，使第二控制阀处于第一状态，此时绞车液压马达的第二油口和系统第四油口只能正向导通，而反向截止，可以防止此时液压油经由系统第四油口回流进油箱，通过将绞车液压马达的第二油口与复位控制阀的第一油口连通，复位控制阀的第二油口与回转液压马达的第一油口或者第二油口连通，绞车液压马达用于驱动起重机的主起升机构、副起升机构或者变幅机构，使得绞车阀组的管路中的液压油在压力作用(起吊重物产生的压力或吊臂的自重产生的压力)下，被压入回转液压马达，以驱动回转液压马达转动，从而驱动转台进行复位，同时回转液压马达也一同转动，使重物或吊臂在重力作用下逐渐下降，完成复位，由于利用了起升机构或变幅机构中的重力势能完成转台的复位，且在转台复位的同时，起升机构或变幅机构也进行了复位，不需要消耗其他的能量，因此不需要设置应急电机，降低了设计和运行的成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种起重机的液压控制系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的另一种起重机的液压控制系统的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的另一种起重机的液压控制系统的结构示意图；

图4是图3中第四控制阀的放大示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种起重机的液压控制系统的结构示意图；

图6是图5中的第五控制阀的放大示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种起重机的液压控制系统的结构示意图,如图1所示，该液压控制系统包括液压控制系统包括回转阀组20和一个绞车阀组30。

回转阀组20包括用于驱动起重机回转的回转液压马达21、第一控制阀22，回转液压马达21的第一油口与第一控制阀22的a口连通，第一控制阀22的b口与系统第一油口11连通，回转液压马达21的第二油口与第一控制阀22的c口连通，第一控制阀22的d口与系统第二油口12连通，第一控制阀22用于选择性地连通回转液压马达21的第一油口与系统第一油口11并断开回转液压马达21的第二油口与系统第二油口12，或者断开回转液压马达21的第一油口与系统第一油口11并连通回转液压马达21的第二油口与系统第二油口12，或者连通回转液压马达21的第一油口与系统第一油口11并连通回转液压马达21的第二油口与系统第二油口12，系统第一油口11和系统第二油口12中的一个用于向回转阀组20输入液压油，另一个用于将回转阀组20中的液压油排出。

绞车阀组30包括绞车液压马达31、第二控制阀32和复位控制阀33，绞车液压马达31用于驱动起重机的主起升机构、副起升机构或者变幅机构，绞车液压马达31的第一油口与系统第三油口13连通，绞车液压马达31的第二油口与第二控制阀32的第一油口连通，第二控制阀32的第二油口与系统第四油口14连通，第二控制阀32用于选择性地在第一状态和第二状态之间切换，当第二控制阀32处于第一状态时，绞车液压马达31的第二油口与系统第四油口14正向导通且反向截止，当第二控制阀32处于第二状态时，绞车液压马达31的第二油口与系统第四油口14双向导通，系统第三油口13和系统第四油口14中的一个用于向绞车阀组30输入液压油，另一个用于将绞车阀组30中的液压油排出，绞车液压马达31的第二油口与复位控制阀33的第一油口连通，复位控制阀33的第二油口与回转液压马达21的第一油口连通，复位控制阀33用于连通或断开绞车液压马达31与回转液压马达21。

在其他实施例中，复位控制阀33的第二油口也可以与回转液压马达21的第二油口连通，从而可以改变复位时，转台回转的方向。

此外，还可以设置两个或两个以上的绞车阀组30，不同的绞车阀组30分别用于控制主起升机构、副起升机构和变幅机构中的一种。

通过将绞车液压马达的第一油口与系统第三油口连通，绞车液压马达的第二油口与第二控制阀的第一油口连通，第二控制阀的第二油口与系统第四油口连通，且第二控制阀可以选择性地在第一状态和第二状态之间切换，使得可以通过第二控制阀来改变液压马达的第二油口与系统第四油口导通的方向，当第二控制阀处于第一状态，系统第三油口排出液压油，系统第四油口输入液压油，可以实现绞车液压马达的正转，当第二控制阀处于第二状态，系统第三油口输入液压油，系统第四油口排出液压油，可以实现绞车液压马达的反转，从而可以通过绞车液压马达控制主起升机构、副起升机构或者变幅机构工作，通过在动力中断时，使第二控制阀处于第一状态，此时绞车液压马达的第二油口和系统第四油口只能正向导通，而反向截止，可以防止此时液压油经由系统第四油口回流进油箱，通过将绞车液压马达的第二油口与复位控制阀的第一油口连通，复位控制阀的第二油口与回转液压马达的第一油口或者第二油口连通，绞车液压马达用于驱动起重机的主起升机构、副起升机构或者变幅机构，使得绞车阀组的管路中的液压油在压力作用(起吊重物产生的压力或吊臂的自重产生的压力)下，被压入回转液压马达，以驱动回转液压马达转动，从而驱动转台进行复位，同时回转液压马达也一同转动，使重物或吊臂在重力作用下逐渐下降，完成复位，由于利用了起升机构或变幅机构中的重力势能完成转台的复位，且在转台复位的同时，起升机构或变幅机构也进行了复位，不需要消耗其他的能量，因此不需要设置应急电机，降低了设计和运行的成本。

图2是本发明实施例提供的另一种起重机的液压控制系统的结构示意图，如图2所示，该液压控制系统与图1所示的液压控制系统的区别在于，该液压控制系统中包括三个绞车阀组30，三个绞车阀组30中的绞车液压马达31分别用于驱动起重机的主起升机构、副起升机构和变幅机构。在目前常见的海事起重机中，包括有主起升机构、副起升机构和变幅机构，主起升机构用于起吊货物，副起升机构用于起吊小件的生活物资或人员，变幅机构用于控制吊臂的俯仰，通过设置三个绞车阀组30使得在进行复位时，主起升机构、副起升机构和变幅机构中的重力势能都可以提供给回转机构，以驱动转台复位。

实现时，如图1所示，第一控制阀22可以是三位四通阀，当第一控制阀22右位导通时，第一控制阀22的a口与b口断开，c口与d口连通，从而使得回转液压马达21的第一油口与系统第一油口11连通，回转液压马达21的第二油口与系统第二油口12断开；当第一控制阀22左位导通时，第一控制阀22的a口与b口连通，c口与d口断开，从而使得回转液压马达21的第一油口与系统第一油口11断开，回转液压马达21的第二油口与系统第二油口12连通；当第一控制阀22中位导通时，第一控制阀22的a口与b口连通，c口与d口连通，从而使得回转液压马达21的第一油口与系统第一油口11连通，回转液压马达21的第二油口与系统第二油口12连通。

第二控制阀32可以是二位二通阀，第二控制阀32内设有一单向阀和一节流阀，当第二控制阀32左位导通时，第二控制阀32处于第一状态，第二控制阀32内的单向阀导通，绞车液压马达31的第二油口与系统第四油口14正向导通且反向截止，以使得液压油只能从系统第四油口14向绞车液压马达31的第二油口流动，而无法反向流动；当第二控制阀32右位导通时，第二控制阀32处于第二状态，第二控制阀32内的节流阀导通，绞车液压马达31的第二油口与系统第四油口14双向导通，以使得液压油可以从绞车液压马达31的第二油口向系统第四油口14流动。在控制起吊重物上升或是吊臂仰角增大时，第二控制阀32左位导通；在控制起吊重物下降或是吊臂仰角减小时，第二控制阀32右位导通；在起重机复位时，第二控制阀32左位导通，液压油通过复位控制阀33流入回转液压马达21。

复位控制阀33可以是二位二通阀，在起重机正常工作时，复位控制阀33断开，以使得绞车液压马达31的第二油口和回转液压马达21断开，在进行复位时，复位控制阀33导通，以使得绞车液压马达31的第二油口和回转液压马达21连通。

如图2所示，液压控制系统还包括第三控制阀41和截止阀42，复位控制阀33的第二油口与第三控制阀41的进油口连通，第三控制阀41的出油口与回转液压马达21的第一油口连通，第三控制阀41用于连通或断开复位控制阀33的第二油口和回转液压马达21，复位控制阀33的第二油口还与截止阀42的进油口连通，截止阀42的出油口与油箱连通。在进行复位时，由于无法保证转台在完成复位时，吊臂或者重物也完成了复位，因此通过设置第三控制阀41和截止阀42，在转台完成复位后，通过第三控制阀41将复位控制阀33的第二油口和回转液压马达21断开，以防止转台继续转动，同时开启截止阀42，使得绞车阀组30中的液压油在压力作用下从截止阀42排入油箱。

在其他实施例中，第三控制阀41的出油口也可以与回转液压马达21的第二油口连通，使得转台的转向相反。

具体地，第三控制阀41可以是二位二通阀，在控制转台复位时，第三控制阀41导通，在转台完成复位后，第三控制阀41断开。

优选地，液压控制系统还包括蓄能器43，蓄能器43与截止阀42的出油口连通。从而可以在转台完成复位后，通过蓄能器43将重物和吊臂的剩余的重力势能储存起来，以在需要时，利用蓄能器43中的能量驱动转台转动。

进一步地，液压控制系统还可以包括蓄能器压力表431，蓄能器压力表431与蓄能器43连通，以检测蓄能器43中的压力。

如图2所示，液压控制系统还包括第一安全阀44，第一安全阀44的进油口与截止阀42的出油口连通，第一安全阀44的出油口与油箱连通，第一安全阀44的先导口与截止阀42的出油口连通。通过第一安全阀44可以限制蓄能器43中的最大压力，当蓄能器43中的压力过大时，可以将一部分液压油排到油箱中。

进一步地，蓄能器43还可以与常闭截止阀42的进油口连通，常闭截止阀42的出油口与油箱连通，这样可以在蓄能器43压力过大时，将常闭截止阀42开启，以快速排出部分液压油。

优选地，液压控制系统还包括手摇泵47，手摇泵47的进油口与油箱连通，手摇泵47的出油口与复位控制阀33的第二油口连通。在进行复位时，有可能重物和吊臂都已经复位完毕，而转台仍然没有完成复位，此时则可以通过手摇泵47向回转液压马达21泵入液压油，以完成转台的复位。

进一步地，手摇泵47的出油口可以与单向阀49的进油口连通，单向阀49的出油口与回转液压马达21连通，从而可以避免液压油回流进手摇泵47。

此外，单向阀49的出油口还可以连通油压表48，以检测管路中的油压。

优选地，液压控制系统还包括增压阀50，增压阀50的进油口与复位控制阀33的第二油口连通，增压阀50的出油口与回转液压马达21的第一油口或者第二油口连通。通过设置增压阀50可以在进行复位时增大进入回转液压马达21中的液压油的压力，以利于转台的复位。

进一步地，液压控制系统还包括第二安全阀51，第二安全阀51的进油口与增压阀50的进油口连通，第二安全阀51的出油口与油箱连通，第二安全阀51的先导口与增压阀50的进油口连通。通过设置第二安全阀51可以限制液压管路中的油压，当油压过大时可以将部分液压油排入油箱中。

更进一步地，液压控制系统还包括节流阀52，节流阀52的进油口与第二安全阀51的进油口连通，节流阀52的出油口与油箱连通。在进行复位时，进入到增压阀50中的液压油的压力存在波动，通过设置节流阀52，调节节流阀52的节流孔的大小，将部分液压油从节流孔中排入油箱，液压控制系统内油压较高时，从节流孔中排出的液压油的流量大，液压控制系统内油压较低时，从节流孔中排出的液压油的流量小，从而可以降低液压油的压力的波动，使液压油的压力更加稳定，同时还可以通过增大节流孔的大小，使液压油快速排除液压管路。

如图2所示，回转阀组20可以包括两个回转液压马达21，两个回转液压马达21的第一油口相连通，两个回转液压马达21的第二油口相连通，在部分起重机中，转台同时通过两个回转液压马达21进行驱动，可以使转台的转动更加平稳。

图3是本发明实施例提供的另一种起重机的液压控制系统的结构示意图，如图3所示，该液压控制系统与图2所示的液压控制系统基本相同，不同之处在于，图3所示的液压控制系统中，还包括第四控制阀53，第三控制阀41的出油口与第四控制阀53的进油口连通，第四控制阀53的第一出油口53a与回转液压马达21的第一油口连通，第四控制阀53的第二出油口53b与回转液压马达21的第二油口连通，第四控制阀53用于选择性地连通第三控制阀41的出油口与回转液压马达21的第一油口，或者第三控制阀41的出油口与回转液压马达21的第二油口，通过第四控制阀53可以在控制转台复位时，选择转台转动的方向，使得转台尽可能转动较小的角度完成复位。

图4是图3中第四控制阀的放大示意图，如图4所示，第四控制阀53可以是二位三通阀，当第四控制阀53右位导通时，第四控制阀53的进油口与第一出油口53a导通，以连通第三控制阀41的出油口与回转液压马达21的第一油口；当第四控制阀53左位导通时，第四控制阀53的进油口与第二出油口53b导通，以连通第三控制阀41的出油口与回转液压马达21的第二油口，通过切换第四控制阀53的状态，即可以改变回转液压马达21的转向，从而改变转台的转向。

图5是本发明实施例提供的另一种起重机的液压控制系统的结构示意图，图5所示的液压控制系统与图3所示的液压控制系统的区别在于，图5中设置有第五控制阀54而没有设置第三控制阀41和第四控制阀53，图6是图5中的第五控制阀的放大示意图，如图6所示，第五控制阀54的进油口54a与复位控制阀33的第二油口连通，第五控制阀54的第一出油口54b与回转液压马达21的第一油口连通，第五控制阀54的第二出油口54c与回转液压马达21的第二油口连通，第五控制阀54用于选择性地连通复位控制阀33的第二油口与回转液压马达21的第一油口，或者复位控制阀33的第二油口与回转液压马达21的第二油口，或者将复位控制阀33的第二油口与回转液压马达21断开。该第五控制阀54兼具了图3中的第三控制阀41和第四控制阀53的作用，可以减少阀门的设置。

实现时，第五控制阀54可以是三位三通阀，第五控制阀54右位导通时，第五控制阀54的进油口54a与第一出油口54b连通，以使复位控制阀33的第二油口与回转液压马达21的第一油口连通；第五控制阀54左位导通时，第五控制阀54的进油口与第二出油口54c连通，以使复位控制阀33的第二油口与回转液压马达21的第二油口连通；第五控制阀54中位时，第五控制阀54的进油口54a与第一出油口54b和第二出油口54c都截止，以将复位控制阀33的第二油口与回转液压马达21断开。

参见图2，液压控制系统还可以包括刹车控制阀组16，刹车控制阀组16有多个，分别用于控制回转液压马达21和多个绞车液压马达31的刹车装置15，以进行刹车或停止刹车，不同的刹车装置15，开始进行刹车和完全刹车时的压力也可能会不同，例如在本实施例中，开始进行刹车时，刹车装置中的油缸的压力为1.8mpa，完全刹车时的压力则达到2.3mpa。

以下参照图1和图3简述一种起重机的复位过程：

转台的复位包括正转复位和反转复位。

转台正转复位：绞车阀组30的动力中断时，第二控制阀32处于第一状态，使得液压油无法从系统第四油口14流出，同时复位控制阀33导通，第三控制阀41导通，第四控制阀53的进油口与第四控制阀53的第一出油口53a导通，第一控制阀22左位导通，绞车液压马达31在起吊重物的重力或吊臂的重力作用下转动，液压油从系统第三油口13进入绞车液压马达31，并依次通过复位控制阀33、增压阀50、第三控制阀41、第四控制阀53进入到回转液压马达21的第一油口，并由系统第二油口12流出回转阀组20，使得回转液压马达21正转，转台正转复位。若在复位过程中，起吊重物或吊臂已经复位完成，转台仍没有完成复位，此时可以断开复位控制阀33，开启截止阀42，利用蓄能器43内的压力将液压油压入回转液压马达21的第一油口，使回转液压马达21继续转动，完成转台的复位。若蓄能器43内没有存储能量，或是存储的能量不足以完成转台的复位，此时可以断开复位控制阀33，关闭截止阀42，通过手摇泵47向回转液压马达21的第一油口输入液压油，完成转台的复位。若在复位过程中，转台已经完成复位，起吊重物或吊臂尚未完成复位，此时可以关闭第三控制阀41，打开截止阀42，通过蓄能器43吸收多余的能量，完成起吊重物或吊臂的复位，在复位完成后，关断截止阀42。

转台反转复位：转台反转复位的过程与转台正转复位的过程基本相同，不同之处在于，进行转台反转复位时，第四控制阀53的进油口与第四控制阀53的第二出油口53b导通，第一控制阀22右位导通，使得液压油进入到回转阀组20时，由回转液压马达21的第二油口流入，由系统第一油口11流出。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。