卷扬伸缩液压控制回路及应用其的工程机械的制作方法

本发明涉及工程机械上的卷扬伸出架体的液压控制系统，具体地，涉及一种卷扬伸缩液压控制回路及应用其的工程机械。

背景技术：

在类似于起重机、消防车的工程机械中，常用到卷扬驱动工程机械上的架体做伸缩运动。但是，在卷扬驱动架体伸出时，必须控制架体的伸出行程，以避免架体伸出超程导致架体脱落。

现有的卷扬驱动系统中，往往是利用电器元件检测架体的伸出行程，并依据该电器元件的检测结果控制架体的伸出行程。然而，当架体所在的工程机械断电或者处于手动操作工况时，卷扬驱动架体伸出的行程随即失去保护。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种卷扬伸缩液压控制回路及应用其的工程机械，该卷扬伸缩液压控制回路能够以液压的方式控制架体的超程，提高该卷扬伸缩液压控制回路所在的工程机械的可靠性。

为了实现上述目的，本发明一方面提供一种卷扬伸缩液压控制回路，所述卷扬伸缩液压控制回路包括用于卷扬驱动架体伸缩的卷扬马达、连接至该卷扬马达的第一工作油路和第二工作油路，以及用于向所述卷扬马达提供高压油液的泵，所述泵具有负载反馈油口，且该负载反馈油口上连接有反馈控制油路；所述卷扬伸缩液压控制回路还包括控制所述反馈控制油路导通或截止的行程控制油路，所述行程控制油路上设置有：

行程阀，该行程阀能够在所述架体伸出过程中伸出至预定位置时被触发为导通所述行程控制油路；

反馈控制阀组，所述反馈控制阀组设置为在所述架体伸出过程中，当所述行程控制油路为导通状态时使得所述反馈控制油路截止。

优选地，所述卷扬伸缩液压控制回路还包括制动或松开所述卷扬马达的卷扬制动器，所述卷扬制动器的有杆腔通过松刹油路选择性连通至所述第一工作油路或所述第二工作油路。

优选地，所述松刹油路上设置有减压阀。

优选地，所述反馈控制阀组包括设置于所述行程控制油路上的第一液控阀和设置于所述反馈控制油路上的第二液控阀，其中：

所述第一液控阀的液控腔通过第二液控支路连接至所述第一工作油路并具有导通位和截止位，该第一液控阀在所述第一液控支路的油压作用下由所述导通位切换至所述截止位；

所述第二液控阀的液控腔连接所述行程控制油路，并能够在所述行程控制油路的油压作用下使得所述反馈控制油路截止。

优选地，所述第一工作油路与所述第二工作油路之间设置有控制所述卷扬马达在任意位置悬停的平衡阀或液压锁。

优选地，所述第一工作油路与所述第二工作油路之间还设置有梭阀，所述梭阀集成或独立于所述平衡阀或所述液压锁。

优选地，所述泵的出口与所述第一工作油路和第二工作油路之间通过操作阀连通，所述操作阀具有压力反馈油口，所述反馈控制油路连接至该压力反馈油口上。

优选地，所述第一液控阀具有第一复位弹簧，所述第二液控阀具有第二复位弹簧，所述第一复位弹簧和所述第二复位弹簧所在的弹簧腔均连通至油箱，以使得所述第一液控阀和所述第二液控阀的液控腔能够泄压。

优选地，所述第二液控阀的液控腔通过设置有节流阀的节流油路连通至所述油箱。

本发明另一方面还提供一种工程机械，所述工程机械具有架体，和用于该架体的上述的卷扬伸缩液压控制回路。

通过上述技术方案，行程阀设置在预定位置，当架体伸出至该预定位置时，行程阀被触发。行程阀触发后，行程控制油路导通，当该行程控制油路处于导通状态时，通过设置于该行程控制油路上的反馈控制阀组将反馈控制油路截止，从而使泵的负载反馈油口内没有压力油液，泵停止向卷扬马达输出驱动其转动的压力油液，因此，架体的进一步伸出动作随之由于失去动力而停止。停止架体在预定位置以避免其伸出超程的过程均为液压控制，即使该卷扬伸缩液压控制回路所在的工程机械断电或者工作于手动状态，卷扬马达也能够由于失去动力而可靠的停止，避免架体进一步地伸出而超程。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一种实施方式的卷扬伸缩液压控制回路的连接示意图；

图2是图1中的液压控制回路处于正常工作状态的局部连接示意图；

图3是图1中的液压控制回路处于架体伸出至预定位置触发行程阀后的工作状态的局部连接示意图。

附图标记说明

1-泵2-操作阀3-卷扬马达4-控制阀一

5-控制阀二6-执行元件7-卷扬制动器8-行程阀

9-第二液控阀90-第二复位弹簧10-节流阀11-第一液控阀

12-梭阀13-减压阀14-第一工作油路

15-第二工作油路16-第一液控支路

19-反馈控制油路ls-压力反馈油口

具体实施方式

在本发明中，在未作相反说明的情况下，所使用的“第一”、“第二”等术语主要是为了更清楚地描述技术方案而进行的区分，并不代表相互区分的零部件之间存在实质性的区别。

参照图1至图3所示，根据本发明一种优选实施方式的卷扬伸缩液压控制回路，该卷扬伸缩液压控制回路包括用于卷扬驱动架体伸缩的卷扬马达3、连接至该卷扬马达3的第一工作油路14和第二工作油路15，以及用于向卷扬马达3提供高压油液的泵1。其中：泵1优选采用负载敏感泵并具有负载反馈油口，该负载反馈油口上连接有反馈控制油路19，当该反馈控制油路19向泵1的负载反馈油口输入反馈压力时，泵1正常向外输出驱动卷扬马达3转动的压力油；而当反馈控制油路19无法向泵1输入反馈压力时，泵1不向外输出压力油，而仅仅以待命压力2mpa维持低压输出。

卷扬伸缩液压控制回路还包括控制所述反馈控制油路19导通或截止的行程控制油路17，所述行程控制油路17上设置有行程阀8和反馈控制阀组。具体地，行程阀8能够在所述架体伸出过程中伸出至预定位置时被触发为导通所述行程控制油路17，反馈控制阀组设置为在架体伸出过程中，当行程控制油路17处于导通状态下控制所述反馈控制油路19截止。

卷扬马达3的转动驱动架体伸缩，这个过程即为前述的“卷扬驱动”动作。当架体在卷扬马达3的驱动下伸出至即将超程的预定位置时，行程阀8被触发，导通行程控制油路17；随着该行程控制油路17的导通，反馈控制油路19截止，在此截止状态下反馈控制油路19无法向泵1的负载反馈油口提供反馈压力，因此，泵1以待命压力2mpa维持低压输出，卷扬马达3由于失去泵1的供油而停止转动。可以理解地是，检测架体伸出位置的结构为行程阀8，而当行程阀8被触发后，泵1由于其负载反馈油口没有反馈压力而维持低压输出，无法驱动卷扬马达3。架体的伸出行程控制不再依赖于电器元件的检测结果，卷扬马达3的停止动作也全部由液压元件完成，即使工程机械暂时断电或者工作于手动操作状态，架体也不会由于伸出超程而脱出，工程机械的工作可靠性得到提高。

进一步地，卷扬伸缩液压控制回路还包括制动或松开卷扬马达3的卷扬制动器7，该卷扬制动器7的有杆腔通过松刹油路18选择性连通至第一工作油路14或第二工作油路15。卷扬制动器7的有杆腔没有压力油液输入时，卷扬制动器7的制动杆处于伸出状态，在此伸出状态下，卷扬马达3被机械制动而无法转动；而当松刹油路18选择性连通至第一工作油路14或第二工作油路15，松刹油路18内由于具有压力油输入而导致制动杆缩回，卷扬马达3可以正常转动。以图2中所示的优选实施方式为例，第一工作油路14为卷扬马达3的进油油路时，卷扬马达3的转动驱动架体伸出，在架体触动行程阀8前，此时，第一工作油路14内的压力油经过松刹油路18进入卷扬制动器7的有杆腔，此时卷扬制动器7的x口由于有压力油输入而使得制动杆抬起，卷扬马达3自由转动而卷扬驱动架体正常伸出；当架体伸出至预定位置而触发行程阀8时，由于行程控制油路17的导通而使得第一工作油路14内的压力油经过行程阀8流入该行程控制油路17。由此，该行程控制油路17输送的压力油能够截止反馈控制油路19(如通过使得随后所述的第二液控阀9换向)，降低泵1的输出压力，使其输出压力不足以驱动臂架继续伸出，避免安全事故。

进一步地，松刹油路18上优选设置有减压阀13。由前所述，松刹油路18内的压力油来自第一工作油路14，这个压力油是用于驱动卷扬马达3的高压油液，而一般的卷扬制动器7的松刹压力大约3mpa左右，为了避免松刹油路18内油压过高损坏卷扬制动器7，在松刹油路18上设置减压阀13，对第一工作油路14流向卷扬制动器7的压力油进行减压，避免卷扬制动器7由于高压损坏。

参照图2和图3所示，反馈控制阀组优选地包括设置于行程控制油路17上的第一液控阀11和设置于反馈控制油路19上的第二液控阀9，其中：第一液控阀11的液控腔通过第一液控支路16连接至第二工作油路15并具有导通位和截止位，该第一液控阀11在第一液控支路16的油压作用下由导通位切换至截止位；第二液控阀9的液控腔连接行程控制油路17，并能够在行程控制油路17的油压作用下使得反馈控制油路19截止。

如图2所示，在行程阀8被触发后，由于第一液控支路16连接于第二工作油路15上，架体伸出时第二工作油路15内为低压，第一液控阀11在弹簧力作用下工作于左位，行程控制油路17内的压力油液经过第一液控阀11流入第二液控阀9的液控腔，并驱动第二液控阀9切换至左位截止，泵1的反馈控制油路19截止，卷扬马达3失去泵1的压力油驱动而停止转动；

在架体缩回至松开对行程阀8的触发状态前，第二工作油路15进油，第一工作油路14回油，此时，第一液控支路16内的为高压，第一液控阀11在液控腔内的高压有作用下切换至右位，第二液控阀9的液控腔失去压力油而在弹簧力作用下复位至右位，反馈控制油路19导通，泵1可以正常输出，并且，由于第一液控阀11工作于右位截止，行程控制油路17内流入的油液无法继续流动，油液流入松刹油路18内驱动卷扬制动器7松开对卷扬马达3的制动状态，驱动卷扬马达3反向转动使架体缩回，直到架体回缩至行程阀8能够复位至图3所示状态。

采用第一液控阀11和第二液控阀9作为反馈控制阀组，并按照前述方式布置油路时，行程阀8仅在架体伸出时起作用，在架体回缩时，行程阀8即使处于下压状态尚未来得及复位松开，卷扬马达3也能够正常反转带动架体回缩。

进一步地，第一工作油路14和第二工作油路15之间设置有控制卷扬马达3在任意位置悬停的平衡阀或液压锁。第一工作油路14和第二工作油路15之间还设置有梭阀12，该梭阀12集成或独立于平衡阀或液压锁。图1至图3中所示为采用平衡阀的实施方式，但是，本领域技术人员可以理解的是，平衡阀与液压锁在卷扬马达3悬停控制上可以起到基本相同的作用。前述的减压阀13也优选集成至平衡阀或液压锁内，如此，三个阀形成一个集成阀块的形式，连接于第一工作油路14和第二工作油路15之间，这样，无论第一工作油路14进油或第二工作油路15进油，这一集成阀块始终连接至进油的油路是哪个，且流出该集成阀块并选择性流入卷扬制动器7的x口或行程控制油路17的压力油始终保持在减压阀13的出口压力。

泵1的出口与第一工作油路14和第二工作油路15之间通过操作阀2连通，该操作阀2具有连通至反馈控制油路19的压力反馈油口ls，操作阀2还可以依需设置多个油口。如图1中的方式，除了连接第一工作油路14和第二工作油路15的两个油口外，还对应设置连接控制阀一4和控制阀二5的油口，该控制阀一4和控制阀二5分别对应执行元件6。应当理解的是，操作阀2上还可以连接控制更多的执行元件，图1所示的仅仅是其中的一种。而在操作阀2上单独设置压力反馈油口ls，可以使该油口内的油液压力独立控制。

进一步地，第一液控阀11具有第一复位弹簧110，第二液控阀9具有第二复位弹簧90，第一复位弹簧110和第二复位弹簧90所在的弹簧腔均连通至油箱，以使得第一液控阀11和第二液控阀9的液控腔能够泄压。

第二液控阀9的液控腔压力取决于行程控制油路17内的油压，为了保证第二液控阀9的正常切换，第二复位弹簧90的弹性力要小于该油压。第一液控阀11的液控腔压力取决于第二工作油路15内的油压，因此，第一复位弹簧110的弹簧力也应当满足第一液控阀11的换向要求。由于臂架回缩时通常无法形成负载反馈，第二工作油路15内的油压为待命压力(如2mpa)，因此该第一复位弹簧110的设定值可以为如1mpa。

进一步地，第二液控阀9的液控腔通过节流阀10的节流油路连通至油箱。如此设置，在第一液控阀11切换至右位截止时，第一液控阀11与第二液控阀9的液控腔之间还存有高压油，通过该节流阀10的节流油路将这部分高压油送回油箱，泄掉第二液控阀9的液控腔及第一液控阀11相应油道中的油压，可以使该第二液控阀9在第二复位弹簧90作用下可靠复位，进一步提升卷扬伸缩液压控制回路的工作可靠性。

以下结合图2和图3说明本发明的卷扬伸缩液压控制回路的具体工作过程：

a、架体的伸出阶段一：泵1向外输出的压力油液经过第一工作油路14进入卷扬马达3内，此时，架体尚未触动行程阀8，行程控制油路17截止，减压阀13的出口压力油进入松刹油路18并流入卷扬制动器7的x口，卷扬制动器7由于有杆腔进油而松开对卷扬马达3的制动，架体在卷扬马达3的卷扬驱动下伸出。

b、架体的伸出阶段二：在架体伸出至预定位置是时，架体触发行程阀8，使得行程阀8切换至使行程控制油路17导通的状态，压力油不再经过松刹油路18进入卷扬制动器7，而是通过行程阀8的开启阀口进入行程控制油路17内；连通至第一液控阀11液控腔的第一液控支路16为低压油液，因而第一液控阀11在第一复位弹簧110的作用下工作于左位；行程控制油路17内的油液经过第一液控阀11进入第二液控阀9的液控腔，使第二液控阀9切换至左位截止；由于第二液控阀9截止，使得操作阀2的压力反馈油口ls内的油液无法流入泵1的负载反馈油口，泵1停止向外输出压力油。

c、架体的回缩阶段一：在行程阀8尚未复位前，第二工作油路15进油，第一工作油路14回油时，第一液控阀11在液控腔内的油压作用下切换至右位截止，高压油进入卷扬制动器7的有杆腔内驱动其制动杆抬起，卷扬马达3转动，架体逐步回缩。

d、架体的回缩阶段二：架体回缩至行程阀8复位，卷扬伸缩液压控制回路在图3所示状态继续工作。

本发明另一方面还提供一种工程机械，该工程机械可以为起重机、消防车等，所述的工程机械具有架体，该架体可以为起重机的臂架，也可以是消防车的滑斗、梯架、臂架等，该架体采用前述的卷扬伸缩液压控制回路进行控制。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。