一种油箱加压装置、控制方法及其起重机与流程

本发明涉及一种油箱加压装置、控制方法及其起重机，属于油箱加压控制技术领域。

背景技术：

起重机作业工况复杂多变，需要液压系统适应不同的作业工况。但在有些情况下，如高原空气稀薄状态下、天气严寒或者发动机转速变化过大时，液压油泵时常吸油不畅，导致油泵呈现“吸空”现象，引起起重机动作不稳定。如果能够利用某种装置，实现油箱加压的自动化控制，则这种矛盾可迎刃而解。

目前，起重机一般采用普通的常压油箱，即大气压力进入油箱内，把油液压入液压油泵，但由于起重机作业工况不同，因此油箱内部压力的需求也不同，导致在有些工况下，吸油不稳定，甚至出现“吸空”现象。

现有泵车上的增压油箱，一种结构如图1所述，其油箱加压原理如下：气泵3提供的气源，通过压力控制阀4进入油箱一1内，实现油箱的有效加压，从而提高油泵一2的吸油效率。其中，压力传感器一5感知油箱内的压力，利用控制电路6控制气泵3的通断，保证油压在安全范围内，油箱设置压力表7便于操作人员观测油箱内部压力，便于检测和使用，卸压阀8用于快速卸载油箱压力，保证了设备和人身安全。

另一种结构如图2所示，空气经过空气过滤器17，利用涡轮增压器16和冷却器15，一路供给发动机9使用，另一路通过第一支路18，减压阀12供给油箱二10，实现油箱的加压，从而提高油泵二14的吸油效率。其中通过溢流阀13控制油箱压力的最大值，保证油箱的安全加压，而且利用呼吸阀11，可以实现油箱的手动泄压，方便油箱的维修。

上述两种增压油箱存在以下问题：

1)未设置开关阀，在液压系统不工作的情况下，气源一直处于给油箱增压状态，导致气源利用率比较低；

2)未设定空气过滤器以及干燥器，气源压入的空气含有灰尘或水蒸汽等杂质，容易造成油液环境污染；

3)未设置主动排气装置，在系统检修需要油箱拆卸时，油箱中压力容易对人或者油箱体自身造成损害；

4)减压阀采用固定式，不可以实时调整压力；

5)缺少压力反馈装置及自动控制装置。

综上所述，以上两种增压油箱方案，并不满足起重机作业性能的要求。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种油箱加压装置，实现油箱按需进行加压的自动化控制。本发明还同时提供了油箱加压装置的控制方法及其起重机。

为了实现上述目的，本发明采用的一种油箱加压装置，包括车辆作业信息参数采集单元、计算控制单元、空压机、开关阀和压力检测装置；

所述车辆作业信息参数采集单元与计算控制单元连接，所述计算控制单元依次与空压机、开关阀、电比例减压阀及压力检测装置连接；

该油箱加压装置的控制方法，具体包括：根据起重机的作业工况，车辆作业信息参数采集单元采集发动机的转速、供油需求，输入计算控制单元进行处理，计算控制单元控制空压机对油箱进行加压，进而控制开关阀开启，再通过压力检测装置的反馈与需求进行比较，实时控制电比例减压阀开启的大小，进而满足不同作业工况下的油箱压力需求。

作为改进，所述的开关阀采用二位二通电磁阀或先导控制的气动阀。

作为改进，所述的空压机依次与过滤器一、干燥器连接，所述的干燥器分别与气筒、辅助气筒连接，所述的气筒、辅助气筒相互并联；

根据起重机作业信息的需求，打开二位二通电磁阀，辅助气筒内的压缩空气进入加压油箱，实现加压油箱的加压。

作为改进，所述辅助气筒依次通过二位二通电磁阀、电比例减压阀与加压油箱连接。

作为改进，所述加压油箱内设有压力传感器二，所述加压油箱分别与呼吸阀、液压油泵连接，所述液压油泵与执行元件连接。

作为改进，所述呼吸阀上的背压阀的设定值，不大于加压油箱的加压最大值。

作为改进，所述呼吸阀包括过滤器二、排气单向阀、手动排气杆和进气单向阀；

所述排气单向阀和进气单向阀并联布置，所述排气单向阀和进气单向阀的一端通过过滤器二与外界相通，另一端与加压油箱连接，所述进气单向阀上接有所述手动排气杆。

作为改进，所述气筒与其他系统连接。

另外，本发明还提供了一种起重机，该起重机上安装有上述任一项所述油箱加压装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过油箱内部加压，可以改善液压元件的使用环境，提升系统的性能和寿命。

(2)油箱密闭可以杜绝与外界大气直接接触，避免液压油污染及乳化现象，间接保护液压元件，改善系统作业性能。

(3)油箱加压的控制方法与起重机作业工况融合，可以实时调整油箱内的压力，满足起重机作业不同需求。

附图说明

图1为现有的一种增压油箱的结构示意图；

图2为现有另一种增压油箱的结构示意图；

图3为本发明的结构示意图；

图4为本发明的控制原理示意图；

图5为本发明中呼吸阀的结构示意图；

图中：1、油箱一，2、油泵一，3、气泵，4、压力控制阀，5、压力传感器一，6、控制电路，7、压力表，8、泄压阀，9、发动机，10、油箱二，11、呼吸阀，12、减压阀，13、溢流阀，14、油泵二，15、冷却器，16、涡轮增压器，17、空气过滤器，18、第一支路，19、车辆作业信息参数采集单元，20、计算控制单元，21、空压机，22、过滤器一，23、干燥器，24、气筒，25、辅助气筒，26、二位二通电磁阀，27、电比例减压阀，28、呼吸阀，29、加压油箱，30、压力传感器二，31、液压油泵，32、执行元件，33、开关阀，34、压力检测装置，35、其他系统，36、过滤器二，37、排气单向阀，38、手动排气杆，39、进气单向阀。

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明了，下面通过附图中及实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术术语和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同，本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。

如图3和图4所示，一种油箱加压装置，包括车辆作业信息参数采集单元19、计算控制单元20、空压机21、开关阀33和压力检测装置34；

所述车辆作业信息参数采集单元19与计算控制单元20连接，所述计算控制单元20依次与空压机21、开关阀33、电比例减压阀27及压力检测装置34连接；

该油箱加压装置的控制方法，具体包括：根据起重机的作业工况，车辆作业信息参数采集单元19采集发动机的转速、供油需求，输入计算控制单元20进行处理，计算控制单元20控制空压机21对油箱进行加压，进而控制开关阀33开启，再通过压力检测装置34的反馈与需求进行比较，实时控制电比例减压阀27开启的大小，进而满足不同作业工况下的油箱压力需求。

作为实施例的改进，所述的开关阀33采用二位二通电磁阀26或先导控制的气动阀，实现气源对油箱加压和其他系统工作的切换，提高空压机的利用率。

作为实施例的改进，所述的空压机21依次与过滤器一22、干燥器23连接，所述的干燥器23分别与气筒24、辅助气筒25连接，所述的气筒24、辅助气筒25相互并联；

根据起重机作业信息的需求，打开二位二通电磁阀26，辅助气筒25内的压缩空气进入加压油箱29，实现加压油箱29的加压。

作为实施例的改进，所述辅助气筒25依次通过二位二通电磁阀26、电比例减压阀27与加压油箱29连接。设置二位二通电磁阀26，可实现气源对油箱加压和其他系统工作的切换，提高空压机21的利用率；设置电比例减压阀27可以实时调节油箱的压力值，满足不同工况的需求。

作为实施例的改进，所述加压油箱29内设有压力传感器二30，所述加压油箱29分别与呼吸阀28、液压油泵31连接，所述液压油泵31与执行元件32连接。呼吸阀28可以实现主动和被动泄压，并与智能控制结合，保证油箱调压更安全、方便。

作为实施例的改进，所述呼吸阀28上的背压阀的设定值，不大于加压油箱29的加压最大值，起到保护油箱的作用。

作为实施例的进一步改进，所述呼吸阀28包括过滤器二36、排气单向阀37、手动排气杆38和进气单向阀39；所述排气单向阀37和进气单向阀39并联布置，所述排气单向阀37和进气单向阀39的一端通过过滤器二36与外界相通，另一端与加压油箱29连接，所述进气单向阀39上接有所述手动排气杆38。该呼吸阀的工作原理，如图5所示，油箱内的压力值超过一定限度，可以通过排气单向阀37的设定值进行排气泄压，保证油箱体的安全可靠；当油箱内压力过低时，外界空气经过过滤器二36和进气单向阀39进入加压油箱39内，保证油箱内的压力稳定在一定范围内，保证吸油的性能；在系统检修，需要油箱拆卸时，通过手动排气杆38，进行排气泄压，保证油箱使用安全。

作为实施例的改进，所述气筒24与其他系统35连接。在不需要空压机21为加压油箱29加压时，自动关闭二位二通电磁阀26，使得辅助气筒25的压力能得以保存，可以与气筒24共同为其他系统35工作，提高空压机21以及气筒24的利用率。

另外，本发明还提供了一种起重机，该起重机上安装有上述任一项所述油箱加压装置。

本发明的基本原理为：利用起重机自带的空压机21，使空气经过过滤器一22、干燥器23，把灰尘、水蒸汽等杂质过滤后，储存在气筒24和辅助气筒25内。根据起重机作业信息的需求，打开二位二通电磁阀26，辅助气筒25内的压缩空气进入加压油箱29，实现加压油箱29的加压目的，提高液压油泵31吸油的性能，使执行元件32有更稳定的动作。

起重机作业工况变化导致油液压力需求变化，根据实时采集的作业工况信息，与压力传感器二30的压力值进行比较，实时控制空压机21的关停、二位二通电磁阀26的通断或者电比例减压阀27压力值的大小，从而达到满足不同工况的需要。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。