回转控制装置及液压控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种回转控制装置及液压控制系统，其中回转控制装置包括制动器(1)、马达(2)和控制阀(3)，制动器(1)用于控制马达(2)的开启或关闭，控制阀(3)与马达(2)的两个油腔中压力相对较大的高压腔连接，控制阀(3)能够在马达(2)开启或关闭时通过与控制阀(3)连接的泄压油路对高压腔进行泄压。本发明的回转控制装置中设有控制阀，使得在马达启动或关停时，通过与该控制阀连接的泄压油路，使马达的高压腔中的液压油泄压，以减缓由于液压系统启动或关停所造成的液压冲击，减少对马达以及系统其他相关部件的不利影响。
【专利说明】
回转控制装置及液压控制系统
技术领域
[0001]本发明涉及液压技术领域，尤其涉及一种回转控制装置及液压控制系统。【背景技术】
[0002]回转机构是工程机械重要的执行机构之一，用于驱动工程机械进行回转动作，承担着物品转运等功能，要求较高的安全性、平稳性。液压控制系统一般由回转栗和回转马达以及缓冲阀等组成液压回路。在实际使用过程中，由于工程机械产品的作业环境比较复杂， 转动惯量大，在回转机构回转过程中受外界干扰或结构件制作精度、装配误差等自身因素的影响而产生晃动，从而引起负载压力的波动。
[0003]在进行回转动作时，回转系统一般难以保证回转速度的稳定，并且在突然启动、停机、变速或换向时，阀口突然关闭或动作突然停止，由于流动液体和运动部件惯性的作用， 使系统内瞬时形成很高的峰值压力，引起很大的液压冲击，液压回转系统运行的平稳性得不到保证，液压元件的使用寿命也会受到严重影响。
[0004]实际操作过程中，定量栗或变量栗为回转系统提供动力油源和先导油源，通过手柄控制回转换向阀左右方向的开启和关闭，实现回转机构的左右回转。
[0005]如图1所示，为现有技术中一种回转控制装置的原理图。该回转控制装置由2个溢流阀a4、2个单向阀a3、2个平衡阀a5、l个梭阀a6组成。其中，溢流阀作为回转系统的安全阀， 并起到一定的消减冲击的作用。
[0006]回转动作时，先导控制油通过梭阀a6打开制动器al使得回转马达a2在压力作用下进行回转动作。
[0007]当回转装置向右起动时，压力油经A腔从回转马达a2左侧进油，右侧经过B腔回油。 由于回转机构存在巨大的惯性力矩，导致回转马达a2左侧的高压腔产生巨大的压力冲击。 当高压腔压力达到溢流阀设定值时，该阀开启通流;如果马达某一腔瞬间出现压力过低的情况，低压腔通过单向阀进行补油。此时，溢流阀消减了回转起动过程中的压力冲击、同时起到了过载保护的作用，回转动作平稳起动。
[0008]回转稳态时，由于重物摆动、回转机构本身的转动惯性，回转系统会出现瞬间载荷过大，动作不稳的现象。缓冲作用原理与启动工况相同。
[0009]某些工况(如车身倾斜等)下，可以通过单向阀对回转马达的低压腔补油，确保回转动作的可靠性。回转过程中如果马达压力过大，达到溢流阀a4设定值时，溢流阀开启通流，通过压力控制阀实现回转系统过载溢流。
[0010]回转停止时，液压油通过溢流阀a4或平衡阀a5流回油箱，同时油液打开单向阀充满回转马达工作腔。由于转动惯性，回转马达a2左侧A腔由高压腔转变为低压腔;右侧B腔由低压腔转变为高压腔。
[0011]在上述现有技术的方案中，回转动作控制主要依靠手柄开度来控制，很大程度上受到操作人员的主观判断和操作熟练程度的影响。若操作者判断失误或者不熟悉车辆操作，则操作时很容易出现危险情况。
[0012]工程机械在进行回转动作时，启动和停止过程最容易发生危险，因为此时重物进行静止和运动之间的转换会产生很大的惯性。回转负载较轻时，若快速操作手柄，启动时容易出现回转不稳、回转冲击较大，重物摆动等较为严重现象。在负载较大时，如何选择合适的手柄倾角变得比较困难。尤其在回转动作停止时，由于机构较大的惯性，系统的回转缓冲功能在此情况下作用不明显，存在局限性。
[0013]需要说明的是，公开于本发明【背景技术】部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
【发明内容】
[0014]本发明的目的是提出一种回转控制装置及液压控制系统，以尽可能地减缓液压系统在启停瞬间所造成的液压冲击。
[0015]为实现上述目的，本发明提供了一种回转控制装置，包括制动器、马达和控制阀， 所述制动器用于控制所述马达的开启或关闭，所述控制阀与所述马达的两个油腔中压力相对较大的高压腔连接，所述控制阀能够在所述马达开启或关闭时通过与所述控制阀连接的泄压油路对所述高压腔进行泄压。
[0016]进一步地，所述控制阀连接在所述马达的两个油腔之间。
[0017]进一步地，还包括第一梭阀，所述第一梭阀的两个进油口分别与所述马达的两个油腔-----对应连接，所述第一梭阀的出油口与油箱连通，所述控制阀连接在所述油箱与所述第一梭阀的出油口之间。
[0018]进一步地，所述控制阀包括节流阀，所述节流阀能够将所述马达的两个油腔相互贯通。
[0019]进一步地，所述控制阀包括可操作控制阀，通过对所述可操作控制阀的操作来实现对所述马达的所述高压腔的泄压作用。
[0020]进一步地，所述可操作控制阀包括开关阀或者比例阀。
[0021]进一步地，所述制动器包括弹簧腔和液压油腔，所述液压油腔与制动器通油油路连通，以使所述液压油腔通过所述制动器通油油路的回油来实现对所述马达的制动，所述制动器通油油路上设有节流装置，所述节流装置能够降低所述制动器的关闭速度。[〇〇22]进一步地，所述节流装置为阻尼孔。
[0023]进一步地，还包括第二梭阀，所述第二梭阀的两个进油口分别一一对应连接在与所述马达的两个油腔连通的两个通油油路上，所述第二梭阀的出油口与所述制动器的液压油腔连通，所述节流装置连接在所述第二梭阀的出油口与所述制动器的液压油腔之间的所述制动器通油油路上。
[0024]进一步地，所述节流装置的两端并联设置有第一单向阀，所述第一单向阀的进油口与所述第二梭阀的出油口连通，所述第一单向阀的出油口与所述制动器的液压油腔连通，以使所述制动器能够快速开启。
[0025]进一步地，还包括比例换向控制阀组，所述马达的两个油腔分别连接有与供油口连通的第一油路和与回油口连通的第二油路，所述比例换向控制阀组设置在所述第一油路和所述第二油路上，所述比例换向控制阀组能够调节进入所述马达的液体流量，并用于控制所述第一油路和所述第二油路之间的换向。
[0026] 进一步地，所述比例换向控制阀组包括换向阀和比例控制阀，所述比例控制阀连接在所述换向阀的进油口与所述供油口之间，所述换向阀的出油口与所述回油口连通，所述换向阀的两个工作油口分别与所述马达的两个油腔一一对应连通。[〇〇27]进一步地，所述比例换向控制阀组还包括压力补偿阀，所述压力补偿阀设置在所述比例控制阀与所述换向阀的进油口之间，以维持所述比例控制阀两端的压力差恒定。
[0028]进一步地，所述比例换向控制阀组包括比例换向阀，所述比例换向阀的进油口与所述供油口连通，所述比例换向阀的出油口与所述回油口连通，所述比例换向阀的两个工作油口分别与所述马达的两个油腔一一对应连通。
[0029]进一步地，所述比例换向控制阀组还包括减压阀，所述减压阀设置在所述供油口与所述比例换向阀的进油口之间，所述比例换向阀还设有中间油口，所述中间油口与所述比例换向阀的进油口和其中一个工作油口之间的连接油路连接，所述减压阀的控制油口与所述中间油口连通，以维持所述比例换向阀的进油口与其中一个工作油口之间的压力差恒定。
[0030]进一步地，所述控制阀为电磁控制阀，所述控制阀与所述比例换向控制阀组信号连接，以通过所述比例换向控制阀组的比例控制信号来控制所述控制阀的开闭或者开口大小。
[0031]进一步地，还包括传感器和控制器，所述控制阀为比例控制阀，所述传感器用于检测所述马达的运行状态或与所述马达连接的执行机构的运动状态，所述传感器与所述控制器连接，所述控制器设置在所述控制阀的控制端与所述比例换向控制阀组的控制端之间， 所述控制器能够接收所述传感器所检测的状态信号，并根据所述状态信号控制所述比例换向控制阀组的输入电流大小和/或所述控制阀的开口大小。
[0032]进一步地，所述控制器内预先储存有预设阈值，所述控制器能够在所述输入电流小于预设阈值时，控制所述控制阀的开口增大;并在所述输入电流大于预设阈值时，控制所述控制阀的开口减小。[〇〇33]进一步地，还包括第三梭阀，所述第三梭阀的两个进油口分别一一对应连接在与所述马达的两个油腔连通的两个通油油路上，所述第三梭阀的出油口与油箱连通，所述油箱与所述第三梭阀的出油口之间设有溢流阀。
[0034]为实现上述目的，本发明还提供了一种液压控制系统，包括上述的回转控制装置。
[0035]基于上述技术方案，本发明的回转控制装置中设有控制阀，使得在马达启动或关停时，通过与该控制阀连接的泄压油路，使马达的高压腔中的液压油泄压，以减缓由于液压系统启动或关停所造成的液压冲击，减少对马达以及系统其他相关部件的不利影响。【附图说明】
[0036]此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
[0037]图1为现有技术中回转控制装置一个实施例的原理图。[〇〇38]图2为本发明回转控制装置一个实施例的原理图。[〇〇39]图3为本发明回转控制装置另一个实施例的原理图。
[0040]图4为本发明回转控制装置又一个实施例的原理图。
[0041]图5为本发明回转控制装置一个实施例中比例换向控制阀组的原理图。
[0042]图6为应用图5中比例换向控制阀组的回转控制装置一个实施例的原理图。[〇〇43] 图中:al-制动器，a2_马达，a3_单向阀，a4_溢流阀，a5_平衡阀，a6_梭阀；
[0044]1_制动器，2_马达，3_控制阀，4_第二单向阀，5_第一平衡阀，6_第二平衡阀，7_第三单向阀，8-阻尼孔，9-第一单向阀，10-压力补偿阀，11 -比例控制阀，12-主栗，13-换向阀， 14-控制器，15-比例换向阀，16-减压阀，17-第一梭阀，18-第二梭阀，19-第三梭阀。【具体实施方式】
[0045]下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0046]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、 “左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
[0047]为了解决现有技术中的回转控制装置在启动或停止时易产生液压冲击的问题，本发明提出一种改进的回转控制装置。[〇〇48]如图2所示，为本发明回转控制装置一个实施例的原理图。该回转控制装置包括制动器1、马达2和控制阀3,所述制动器1用于控制所述马达2的开启或关闭，在该实施例中，制动器1包括弹簧腔和液压油腔，当液压油腔中的液压油逐渐增多时，油压克服弹簧腔中弹簧的阻力，脱离对马达2的束缚，使马达2启动；当液压油腔中的液压油逐渐减少时，弹簧腔中的弹簧复位，制动器1恢复对马达2的束缚，使马达2关停。
[0049]马达2的两端分别设有油口，当马达2的其中一侧的油口进油时，该侧油腔与另一侧油腔之间产生压力差，马达2正转；当马达2的另一侧的油口进油时，该侧油腔与另一侧油腔之间产生压力差，马达2反转。所述控制阀3与所述马达2的两个油腔中压力相对较大的高压腔连接，所述控制阀3能够在所述马达2开启或关闭时，通过与所述控制阀3连接的泄压油路对所述高压腔进行泄压。其中，控制阀3连接在马达2的高压腔与泄压油路之间。
[0050]在上述实施例中，回转控制装置中设有控制阀3,使得在马达2启动或关停时，通过与控制阀3连接的泄压油路，使马达2的高压腔中的液压油泄压，以减缓由于液压系统启动或关停所造成的液压冲击，减少对马达以及系统其他相关部件的不利影响。
[0051]在上述实施例中，控制阀3的具体设置位置以及泄压油路的具体形式都可以有比较灵活的选择，只要控制阀3能够实现对马达2中高压腔进行泄压的目的即可。
[0052]在本发明回转控制装置的一个优选实施例中，如图2所示，所述控制阀3连接在所述马达2的两个油腔之间，这样，在启动或关停时，当两个油腔中出现其中一个腔油压大于另一个腔中的油压时，可以通过控制阀3使得马达2的两个油腔相互贯通，高压腔中的一部分液压油可以流向低压腔，减缓由于一侧压力过大而造成的液压冲击，减少对马达2以及其他相关部件的损坏。在该实施例中，马达2两端的连接油路即为泄压油路。[〇〇53]在本发明回转控制装置的另一个优选实施例中，如图3所示，该回转控制装置还包括第一梭阀17,所述第一梭阀17的两个进油口分别与所述马达2的两个油腔一一对应连接， 所述第一梭阀17的出油口与油箱连通，第一梭阀17可以筛选出马达2中较大的压力信号，所述控制阀3连接在所述油箱与所述第一梭阀17的出油口之间。这样，当马达2中一侧油压较大时，可以通过控制阀3使得高压腔中的液压油直接流回油箱。当然，此处油箱也可以替换为其他任何比该油压小的低压油路上。在该实施例中，控制阀3与油箱之间的连接油路即为泄压油路。
[0054]作为控制阀3的一个具体实施例，控制阀3可以为节流阀，比如阻尼孔或者较细的管子等，当马达2的两个油腔中出现其中一个腔油压大于另一个腔中的油压时，可以通过节流阀使得马达2的两个油腔相互贯通，高压腔中的一部分液压油可以流向低压腔，消减液压冲击。
[0055]作为控制阀3的另一个具体实施例，控制阀3包括可操作控制阀，通过对所述可操作控制阀的操作来实现对所述马达2的所述高压腔的泄压作用。可操作控制阀，顾名思义， 是可以对其进行操作的控制阀，这种阀区别于溢流阀等结构形式，溢流阀通过设定预设压力，并在其中一个腔压力大于该预设压力时导通，来实现马达2两个油腔相互贯通，这种结构形式在控制上有一定的延迟，并不能在马达2启动或关停时实现消减液压冲击的作用。
[0056]上述的可操作控制阀可以是开关阀，也可以是比例阀，即控制阀3的开口大小能够调节。当马达2启动或关停时，控制阀3的开口调大，以使马达2的两个油腔相互贯通或者通过其他泄压油路进行泄压；当马达2进入正常工作状态时，控制阀3的开口调小。[〇〇57] 从控制方式上来说，可以是电磁阀，也可以是先导液控阀。
[0058]如图2所示，所述控制阀3为二位二通电磁开关阀，该二位二通电磁开关阀的两个工作油口分别与马达2两端的两个油腔一一对应连接，在马达2启动或关停时，该二位二通电磁开关阀得电，即二位二通电磁开关阀的上位处于工作位置，马达2的两个油腔相互贯通，减少压力冲击;随着手柄开度的逐渐增大，马达2进入正常工作状态时，该二位二通电磁开关阀失电，即二位二通电磁开关阀的下位处于工作位置，马达2的两个油腔之间形成压力差，使马达2正常转动。
[0059]为进一步提高回转控制装置的操作平稳性，所述制动器1包括弹簧腔和液压油腔， 所述液压油腔与制动器通油油路连通，所述制动器通油油路能够用于所述液压油腔的回油，以使所述马达2关闭，所述制动器通油油路上设有节流装置，所述节流装置能够降低所述制动器1的关闭速度。制动器1在停止时，回油需经过节流装置，这样可以使得制动器1的关闭速度减慢，在一定程度上消减系统的冲击，提升系统的稳定性。
[0060]在如图2所示的实施例中，制动器通油油路既可以作为向制动器1的液压油腔提供液压油的供油油路，也可以作为使制动器1的液压油腔中的液压油流回油箱的回油油路。
[0061]作为节流装置的优选实施例，所述节流装置为阻尼孔8,当然节流装置也可以是较细的管子或者其他能够起到减速作用的节流元件。
[0062]阻尼孔8可以为固定阻尼孔，也可以为孔径可调节的节流孔。
[0063]对节流装置来说，其具体的设置位置可以有比较灵活的选择，只要能够实现其作用即可。
[0064]在一个示意性实施例中，回转控制装置还包括第二梭阀18,所述第二梭阀18的两个进油口分别一一对应连接在与所述马达2的两个油腔连通的两个通油油路上，所述第二梭阀18的出油口与所述制动器1的液压油腔连通，第二梭阀18能够筛选出两个供油油路上较大的压力信号，该压力信号可以通过制动器通油油路反馈到制动器1的液压油腔，以使制动器1解除对马达2的束缚，使马达2开启。
[0065]所述节流装置连接在所述第二梭阀18的出油口与所述制动器1的液压油腔之间的所述制动器通油油路上。这样，节流装置就可以控制制动器1的液压油腔中液压油的回油速度，即控制制动器1的关闭速度。
[0066]进一步地，所述节流装置的两端并联设置有第一单向阀9,所述第一单向阀9的进油口与所述第二梭阀18的出油口连通，所述第一单向阀9的出油口与所述制动器1的液压油腔连通，以使所述制动器1能够快速开启。第一单向阀9的设置可以避免节流装置对马达2的开启速度的影响。
[0067]如图2和图3所示，设马达2的两端的两个油腔所连通的两个通油油路分别为第一油路和第二油路，第一油路与供油口连通，第二油路与回油口连通，所述第一油路上设有第二单向阀4,所述第二单向阀4的进油口与所述供油口连通，所述第二单向阀4的出油口与所述马达2的一端连通，所述第二单向阀4的两端并联设置有第一平衡阀5;所述第二油路上设有第三单向阀7，所述第三单向阀7的进油口与所述回油口连通，所述第三单向阀7的出油口与所述马达2的另一端连通，所述第三单向阀7的两端并联设置有第二平衡阀6。第二单向阀 4和第三单向阀7用于防止第一油路和第二油路的油液倒流，第一平衡阀5和第二平衡阀6用于第一油路和第二油路的负载保持。
[0068]其中，控制阀3所在的连接油路位于第一平衡阀5和第二平衡阀6的下游，即控制阀 3的其中一个工作油口连接在第二单向阀4的出油口或第一平衡阀5与马达2的一个油腔之间的连接油路上，控制阀3的另一个工作油口连接在第三单向阀7的出油口或第二平衡阀6 与马达2的另一个油腔之间的连接油路上;第一梭阀17的一个进油口连接在第二单向阀4的出油口，第一梭阀17的另一个进油口连接在第三单向阀7的出油口。
[0069]第二梭阀18连接第一平衡阀5和第二平衡阀6的上游，即第二梭阀18的其中一个进油口连接在供油口与第二单向阀4的进油口或第一平衡阀5之间的连接油路上，第二梭阀18 的另一个进油口连接在回油口与第三单向阀7的进油口或第二平衡阀6之间的连接油路上。
[0070]为进一步提升回转动作的平稳性，减弱手柄工作快慢和手柄开度大小对回转系统的影响，在本发明回转控制装置的一个实施例中，还包括比例换向控制阀组，所述马达2的两个油腔分别连接有与供油口连通的第一油路和与回油口连通的第二油路，所述比例换向控制阀组设置在所述第一油路和所述第二油路上，所述比例换向控制阀组具有比例调节功能，其通过流量可以通过输入电流的大小来控制，能够调节进入所述马达2的液体流量，该比例换向控制阀组还具有换向功能，用于控制所述第一油路和所述第二油路之间的换向。 [0071 ]作为比例换向控制阀组的一个优选实施例，如图2和图3所示，所述比例换向控制阀组包括换向阀13和比例控制阀11，所述比例控制阀11连接在所述换向阀13的进油口与所述供油口之间，所述换向阀13的出油口与所述回油口连通，所述换向阀13的两个工作油口分别与所述马达2的两个油腔一一对应连通。
[0072]具体地，换向阀13的两个工作油口分别与第二单向阀4的进油口和第三单向阀7的进油口——对应连通。
[0073] 比例控制阀11可以为二位二通比例控制阀，该比例控制阀11的进油口与主栗12的出油口连通，该比例控制阀11的出油口与换向阀13的进油口连通，该比例控制阀11可以为电磁阀，也可以为由先导油液控制的液压阀。[〇〇74] 进一步地，所述比例换向控制阀组还包括压力补偿阀10,所述压力补偿阀10设置在所述比例控制阀11与所述换向阀13的进油口之间，以维持所述比例控制阀11两端的压力差恒定。压力补偿阀10的弹簧控制端与比例控制阀11的出油口连接，压力补偿阀10的另一控制端与比例控制阀11的进油口连接。
[0075]作为比例换向控制阀组的另一个优选实施例，如图5和图6所示，所述比例换向控制阀组包括比例换向阀15,所述比例换向阀15的进油口与所述供油口连通，所述比例换向阀15的出油口与所述回油口连通，所述比例换向阀15的两个工作油口分别与所述马达2的两个油腔一一对应连通。比例换向阀15为集成程度比较高的阀，同时具备比例调节和换向的功能。[〇〇76]具体地，比例换向阀15的两个工作油口分别与第二单向阀4的进油口和第三单向阀7的进油口——对应连通。
[0077]进一步地，所述比例换向控制阀组还包括减压阀16,所述减压阀16设置在所述供油口与所述比例换向阀15的进油口之间，所述比例换向阀15还设有中间油口，所述中间油口与所述比例换向阀15的进油口和其中一个工作油口之间的连接油路连接，所述减压阀16 的控制油口与所述中间油口连通，以维持所述比例换向阀15的进油口与其中一个工作油口之间的压力差恒定。
[0078]减压阀16的一个控制端与减压阀16的出油口连通，在该控制端与减压阀16的出油口连通的油路上可以设置阻尼孔;减压阀16的弹簧控制端与比例换向阀15的中间油口连通，该弹簧控制端与中间油口的连接油路上也可以设置阻尼孔;减压阀16的进油口与主栗 12的出油口连通。[〇〇79]比例换向阀15可以为三位五通比例控制阀，该比例换向阀15的进油口与减压阀16 的出油口连通，该比例换向阀15的出油口与回油口连通，该比例换向阀15可以为电磁阀，也可以为由先导油液控制的液压阀。比例换向阀15为比例控制，其阀口在全开之前相当于阻尼孔，以控制通油油量，提升系统平稳性。
[0080] 为实现对控制阀3的有效控制，当控制阀3为电磁控制阀时，可以将所述控制阀3与所述比例换向控制阀组信号连接，以通过所述比例换向控制阀组的比例控制信号来控制所述控制阀3的开闭或者开口大小。[0081 ]具体地，在马达启动或关停时，比例控制阀11的输入电流较小，这时，若控制阀3为开关阀，使控制阀3得电，控制阀3闭合;若控制阀3为比例阀，使控制阀3的开□逐渐增大；以使马达2的两端相互贯通或者直接泄压回油箱，马达2在小流量情况下缓慢开启、关闭并消减系统冲击。随着比例控制阀11的输入电流逐渐增加，当比例控制阀11的电流增大到一定值(不一定是最大值)时，使控制阀3失电，控制阀3断开;或者使控制阀3的开口逐渐减小，马达2进入正常的回转状态。
[0082]为使回转控制装置的控制形成闭环回路，增强回转控制的联动性，如图4所示，回转控制装置还包括传感器和控制器14,所述控制阀3为比例控制阀，所述传感器用于检测所述马达2的运行状态或与所述马达2连接的执行机构的运动状态，所述传感器与所述控制器 14连接，所述控制器14设置在所述控制阀3的控制端与所述比例换向控制阀组的控制端之间，所述控制器14能够接收所述传感器所检测的状态信号，并根据所述状态信号控制所述比例换向控制阀组的输入电流大小和/或所述控制阀3的开口大小。这样，控制阀3的开闭或者开口大小、比例换向控制阀组的输入电流就可以通过马达2或执行机构的运行状态来进行实时地调节。
[0083]传感器为转速编码器或者角度传感器，具体地，传感器可以检测手柄电压变化或伸缩臂的角度、伸缩长度等信号。通过增加该传感器和控制器14,可以形成闭环控制回路， 在实际动作过程中，通过实时反馈回转速度、压力冲击和手柄开度，实现对控制阀3的阀口开度的比例控制，闭环控制比开环控制的效果更好，使回转系统的动态特性更加优良。
[0084]进一步地，所述控制器14内预先储存有预设阈值，所述控制器14能够在所述输入电流小于预设阈值时，控制所述控制阀3的开口增大;并在所述输入电流大于预设阈值时， 控制所述控制阀3的开口减小。[〇〇85]其中，预设阈值可以是在马达2进入正常工作状态时比例换向控制阀组的输入电流的大小。
[0086]如图4所示，当比例控制阀11的控制端YP1的电流从零逐渐增大时，应控制控制阀3 的控制端Y2，使控制阀3的开口缓慢增大，即控制端YP1的电流越小，控制端Y2的电流越大 (控制阀3的开口越大)；随着手柄操作速度的增加，控制端YP1的电流增大到预设阈值时，应控制控制阀3的控制端Y2，使控制阀3的开口缓慢减小，即随着控制端YP1的电流增大，控制端Y2的电流减小，控制阀3的开口逐渐减小。通过比例换向控制阀组与控制阀3之间的匹配控制，可以减少流量冲击，减弱手柄动作快慢和手柄开度大小对回转控制装置的影响。
[0087]当然，对于采用如图5所示的比例换向阀15的回转控制装置来说，也可以设置相应的传感器和控制器，传感器可以设置在控制阀3的控制端与比例换向阀15的控制端之间的连接油路上，具体原理与图4实施例相同，这里不再赘述。[〇〇88]另外，回转控制装置还包括第三梭阀19,所述第三梭阀19的两个进油口分别一一对应连接在与所述马达2的两个油腔连通的两个通油油路上，所述第三梭阀19的出油口与油箱连通，所述油箱与所述第三梭阀19的出油口之间设有溢流阀。第三梭阀19和溢流阀起到保护作用，防止两个通油油路上的油压过大。
[0089]基于以上回转控制装置，本发明还提出一种液压控制系统，该系统包括上述的回转控制装置。上述各实施例中回转控制装置的具体结构和能够带来的积极效果，同样适用于液压控制系统，这里不再赘述。
[0090]下面结合附图2?6对本发明回转控制装置及液压控制系统的一个实施例的工作过程进行说明:
[0091]如图2和图3所示，进行回转操作时，从主栗12输出的高压油液经过比例控制阀11 和压力补偿阀10，通过换向阀13向马达2提供压力。
[0092]右回转动作时，换向阀13的Yla端得电。此时，先导油液经第一单向阀9和阻尼孔8 将制动器1打开，使高压油经第二单向阀4向马达2的一侧供油。同时，控制油路将第二平衡阀6打开，使马达2的另一侧回油。
[0093]左回转动作时，换向阀13的Ylb端得电。此时，先导油液经第一单向阀9和阻尼孔8将制动器1打开，使高压油经第三单向阀7向马达2的一侧供油。同时，控制油路将第一平衡阀5打开，使马达2的另一侧回油。
[0094]在回转动作启动或停止时，控制阀3得电，使马达2的左右腔贯通，减小了启动、停止时的压力冲击，提高回转机构在启动和停止过程中的平稳性。同时，在启动回转时，先导油通过阻尼孔8及第一单向阀9使得制动器1快速开启；在停止回转时，制动器1的油液只通过阻尼孔8,使得制动器1缓慢关闭，极大地提升了系统的稳定性。
[0095]在回转系统动作过程中，通过比例换向控制阀组和控制阀3的匹配控制，减小流量冲击，手柄动作快慢和手柄开度大小对回转系统的影响减弱。尤其在回转启、停瞬间，控制器输出给比例控制阀11较小的控制电流时(即回转启动或停止)，控制阀3得电，使系统在小流量情况下缓慢开启、关闭并消减系统冲击。随着手柄开度的增加，再缓慢增大输出给比例控制阀11的电流，比例控制阀11的电流增大到一定值(即预设阈值，不一定是最大值)后，控制阀3失电。
[0096]实际操作过程中，用户通过操作手柄提供给回转系统的换向压力就不受回转负载变化的影响，保证了回转马达两端压力的稳定，使得回转过程更加平稳。
[0097]通过对本发明回转控制装置及液压控制系统的多个实施例的说明，可以看到本发明回转控制装置及液压控制系统实施例至少具有以下一种或多种优点:
[0098]1、通过设置控制阀和节流装置，较好地消减了回转系统的启动、停止冲击现象，提升回转系统的动作平稳性、微动性和操控舒适性；[〇〇99]2、控制阀提供了至少三种不同形式的控制方法，原理简洁实用，便于推广应用；
[0100]3、通过比例换向控制阀组的匹配控制，有效减小系统的流量冲击和手柄动作对回转机构动作的影响，提升了系统的平稳性、微动性，使回转系统控制效果达到最佳状态；
[0101]4、对于比例换向控制阀组，提供了两套可替换方案，比例控制可以进一步提升回转控制装置的平稳性。[〇1〇2]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
【主权项】
1.一种回转控制装置，其特征在于，包括制动器(1)、马达(2)和控制阀(3)，所述制动器(1)用于控制所述马达(2)的开启或关闭，所述控制阀(3)与所述马达(2)的两个油腔中压力 相对较大的高压腔连接，所述控制阀(3)能够在所述马达(2)开启或关闭时通过与所述控制 阀(3)连接的泄压油路对所述高压腔进行泄压。2.根据权利要求1所述的回转控制装置，其特征在于，所述控制阀(3)连接在所述马达(2)的两个油腔之间。3.根据权利要求1所述的回转控制装置，其特征在于，还包括第一梭阀(17)，所述第一 梭阀(17)的两个进油口分别与所述马达(2)的两个油腔一一对应连接，所述第一梭阀(17) 的出油口与油箱连通，所述控制阀(3)连接在所述油箱与所述第一梭阀(17)的出油口之间。4.根据权利要求1所述的回转控制装置，其特征在于，所述控制阀(3)包括节流阀，所述 节流阀能够将所述马达的两个油腔相互贯通。5.根据权利要求1所述的回转控制装置，其特征在于，所述控制阀(3)包括可操作控制 阀，通过对所述可操作控制阀的操作来实现对所述马达(2)的所述高压腔的泄压作用。6.根据权利要求5所述的回转控制装置，其特征在于，所述可操作控制阀包括开关阀或 者比例阀。7.根据权利要求1所述的回转控制装置，其特征在于，所述制动器(1)包括弹簧腔和液 压油腔，所述液压油腔与制动器通油油路连通，以使所述液压油腔通过所述制动器通油油 路的回油来实现对所述马达(2)的制动，所述制动器通油油路上设有节流装置，所述节流装 置能够降低所述制动器(1)的关闭速度。8.根据权利要求7所述的回转控制装置，其特征在于，所述节流装置为阻尼孔(8)。9.根据权利要求7所述的回转控制装置，其特征在于，还包括第二梭阀(18)，所述第二 梭阀(18)的两个进油口分别一一对应连接在与所述马达(2)的两个油腔连通的两个通油油 路上，所述第二梭阀(18)的出油口与所述制动器(1)的液压油腔连通，所述节流装置连接在 所述第二梭阀(18)的出油口与所述制动器(1)的液压油腔之间的所述制动器通油油路上。10.根据权利要求9所述的回转控制装置，其特征在于，所述节流装置的两端并联设置 有第一单向阀(9)，所述第一单向阀(9)的进油口与所述第二梭阀(18)的出油口连通，所述 第一单向阀(9)的出油口与所述制动器(1)的液压油腔连通，以使所述制动器(1)能够快速 开启。11.根据权利要求1所述的回转控制装置，其特征在于，还包括比例换向控制阀组，所述 马达(2)的两个油腔分别连接有与供油口连通的第一油路和与回油口连通的第二油路，所 述比例换向控制阀组设置在所述第一油路和所述第二油路上，所述比例换向控制阀组能够 调节进入所述马达(2)的液体流量，并用于控制所述第一油路和所述第二油路之间的换向。12.根据权利要求11所述的回转控制装置，其特征在于，所述比例换向控制阀组包括换 向阀(13)和比例控制阀(11)，所述比例控制阀(11)连接在所述换向阀(13)的进油口与所述 供油口之间，所述换向阀(13)的出油口与所述回油口连通，所述换向阀(13)的两个工作油 口分别与所述马达(2)的两个油腔一一对应连通。13.根据权利要求12所述的回转控制装置，其特征在于，所述比例换向控制阀组还包括 压力补偿阀(10)，所述压力补偿阀(10)设置在所述比例控制阀(11)与所述换向阀(13)的进 油口之间，以维持所述比例控制阀(11)两端的压力差恒定。14.根据权利要求11所述的回转控制装置，其特征在于，所述比例换向控制阀组包括比 例换向阀(15)，所述比例换向阀(15)的进油口与所述供油口连通，所述比例换向阀(15)的 出油口与所述回油口连通，所述比例换向阀(15)的两个工作油口分别与所述马达(2)的两个油腔——对应连通。15.根据权利要求14所述的回转控制装置，其特征在于，所述比例换向控制阀组还包括 减压阀(16)，所述减压阀(16)设置在所述供油口与所述比例换向阀(15)的进油口之间，所 述比例换向阀(15)还设有中间油口，所述中间油口与所述比例换向阀(15)的进油口和其中 一个工作油口之间的连接油路连接，所述减压阀(16)的控制油口与所述中间油口连通，以 维持所述比例换向阀(15)的进油口与其中一个工作油口之间的压力差恒定。16.根据权利要求11所述的回转控制装置，其特征在于，所述控制阀(3)为电磁控制阀， 所述控制阀(3)与所述比例换向控制阀组信号连接，以通过所述比例换向控制阀组的比例 控制信号来控制所述控制阀(3)的开闭或者开口大小。17.根据权利要求11所述的回转控制装置，其特征在于，还包括传感器和控制器(14)， 所述控制阀(3)为比例控制阀，所述传感器用于检测所述马达(2)的运行状态或与所述马达 (2)连接的执行机构的运动状态，所述传感器与所述控制器(14)连接，所述控制器(14)设置 在所述控制阀(3)的控制端与所述比例换向控制阀组的控制端之间，所述控制器(14)能够 接收所述传感器所检测的状态信号，并根据所述状态信号控制所述比例换向控制阀组的输 入电流大小和/或所述控制阀(3)的开口大小。18.根据权利要求17所述的回转控制装置，其特征在于，所述控制器(14)内预先储存有 预设阈值，所述控制器(14)能够在所述输入电流小于预设阈值时，控制所述控制阀(3)的开 口增大;并在所述输入电流大于预设阈值时，控制所述控制阀(3)的开口减小。19.根据权利要求1所述的回转控制装置，其特征在于，还包括第三梭阀(19)，所述第三 梭阀(19)的两个进油口分别一一对应连接在与所述马达(2)的两个油腔连通的两个通油油 路上，所述第三梭阀(19)的出油口与油箱连通，所述油箱与所述第三梭阀(19)的出油口之 间设有溢流阀。20.—种液压控制系统，其特征在于，包括如权利要求1?19任一项所述的回转控制装置。
【文档编号】F15B13/02GK106015201SQ201610657059
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年8月11日
【发明人】崔向坡, 李亚朋, 李涛, 仝猛, 史海峰, 陈龙, 房燕涛
【申请人】徐州重型机械有限公司