专利名称：起重机单缸伸缩机构的液压控制系统及起重机的制作方法
技术领域：
本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种起重机单缸伸缩机构的液压控制系统及起重机。
背景技术：
目前国内外汽车起重机伸缩机构液压系统有如下几种形式单缸插销式、两级伸缩油缸式、双缸绳排式和简单的单缸伸缩式。其中，单缸插销式伸缩机构液控系统利用负载敏感泵供油、电液换向阀换向、液控比例阀控油等来实现臂销、缸销在各节臂上的的交替切換，依次伸縮各节臂，结构复杂，成本高，且在伸各节 臂时，伸缩油缸活塞杆需要反复在各节臂尾间伸缩，所需时间较长，液压原理和电气控制逻辑复杂，可靠性相对较低；两级伸缩油缸液控系统由三个单向顺序阀组成的平衡阀控制ー个内含两级活塞杆的伸縮油缸来实现，稳定性差；双缸绳排液控系统，使用一根油缸伸缩ニ节臂和一根油缸配合绳排机构伸缩三四五节臂，结构复杂；而简单的单缸伸缩机构液压系统，只应用于四节臂及以下的伸縮机构。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提出一种起重机单缸伸缩机构的液压控制系统及起重机，其液压控制系统结构简单，伸縮速度快，控制逻辑简单可靠。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的一方面，本发明提供一种起重机单缸伸缩机构的液压控制系统，包括用于控制伸缩油缸的伸缩油缸控制油路、用于控制缸销油缸的缸销油缸控制油路和用于控制臂销油缸的臂销油缸控制油路，所述伸缩油缸控制油路包括第一换向阀、控制方向的插装阀、液控平衡阀、第二换向阀和第三换向阀，所述第一换向阀的工作油ロ B同时与所述第二换向阀的进油口和所述液控平衡阀的进油ロ连通，所述液控平衡阀的出油ロ与所述伸缩油缸的无杆腔连通，所述伸缩油缸的有杆腔同时与所述液控平衡阀的控制油ロ、所述第二换向阀的出油ロ以及所述插装阀的油ロ B连通，所述插装阀的控制油ロ X与所述第三换向阀的工作油ロ连通，所述插装阀的油ロ A同时与所述第三换向阀的进油ロ、出油ロ以及所述第一换向阀的工作油ロ A连通。进ー步的，所述缸销油缸控制油路包括第四换向阀以及第一单向阀、第二单向阀和第三单向阀，所述第一单向阀的进油ロ同时与所述第二单向阀的出油ロ、所述插装阀的油ロ A和所述第一换向阀的工作油ロ A连通，所述第一单向阀的出油ロ与所述第四换向阀的进油ロ连通，所述第二单向阀的进油ロ同时与所述第三单向阀的进油口和第四换向阀的出油ロ连通，所述第三单向阀的出油ロ同时与所述液控平衡阀的进油ロ、所述第二换向阀的进油ロ、所述第一换向阀的工作油ロ B连通，所述第四换向阀的工作油ロ与所述缸销油缸的有杆腔连通。进ー步的，所述臂销油缸控制油路包括第五换向阀和双向液压锁，所述第五换向阀的两个工作油ロ分别与所述双向液压锁的两个进油ロ连通，所述双向液压锁的两个出油ロ分别与所述臂销油缸的有杆腔和无杆腔连通。进ー步的，还包括第一溢流阀，所述第一溢流阀的进油ロ与所述插装阀的油ロ B连通，所述第一溢流阀的出油ロ同时与所述第一换向阀的工作油ロ A和所述插装阀的油ロA连通或接回油箱。进ー步的，还包括第二溢流阀，所述第二溢流阀的进油ロ同时与所述第一换向阀的工作油ロ A和所述插装阀的油ロ A连通，所述第二溢流阀的出油ロ接回油箱。进ー步的，还包括第三溢流阀，所述第三溢流阀的进油ロ同时与所述第一换向阀的工作油ロ B和所述液控平衡阀的进油ロ连通，所述第三溢流阀的出油ロ接回油箱。进ー步的，还包括有胶管卷筒，所述胶管卷筒设置在所述第一换向阀与所述插装 阀和液控平衡阀之间的管路上。进ー步的，所述第一换向阀为三位四通电液换向阀；所述第二换向阀为二位二通电磁球阀或二位二通电磁换向阀；所述第三换向阀为二位三通电磁球阀或二位三通电磁换向阀；进ー步的，所述第四换向阀为二位三通电磁球阀或二位三通电磁换向阀；所述第五换向阀为三位四通电磁球阀或三位四通电磁换向阀。另ー方面，本发明还提供ー种具有上述液压控制系统的起重机。相对于现有技术，本发明具有以下优势I、本发明所述的起重机单缸伸缩机构的液压控制系统可以通过第二换向阀构成差动回路，可进行快速伸臂动作，且本发明所述的液压控制系统控制逻辑相对简单，故障点少。2、本发明所述的起重机单缸伸缩机构的液压控制系统的第一溢流阀可以提供无电状态或电气功能失效下的伸油缸功能，以方便维修。
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进ー步理解，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。在附图中图I为本发明所述液压控制系统的伸缩油缸控制油路以及缸销油缸控制油路示意图；图2为本发明所述液压控制系统的臂销油缸控制油路示意图。附图标记说明I-第一换向阀，2-胶管卷筒，3-液控平衡阀，4-伸縮油缸，5-缸销油缸，6_第二换向阀，7-插装阀，8-第三换向阀，9-第四换向阀，10-第一单向阀，11-第二单向阀，12-第三单向阀，13-第一溢流阀，14-第二溢流阀，15-第三溢流阀，16-臂销油缸，17-双向液压锁，18-第五换向阀。
具体实施例方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将參考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图I和图2即为本发明实施例的相关附图，如图中所示，本实施例所述的起重机单缸伸缩机构的液压控制系统，包括用于控制伸缩油缸4的伸缩油缸4控制油路、用于控制缸销油缸5的缸销油缸5控制油路和用于控制臂销油缸16的臂销油缸16控制油路。该伸缩油缸4控制油路包括第一换向阀I、插装阀7、液控平衡阀3、第二换向阀6、第三换向阀8、第一溢流阀13、第二溢流阀14、第三溢流阀15和胶管卷筒2，其中，第一换向阀I为三位四通电液换向阀，第二换向阀6为二位二通电磁球阀,第三换向阀8为二位三通电磁球阀，插装阀7为方向阀组件；该缸销油缸5控制油路包括第四换向阀9以及三个单向阀，所述三个单向阀分别为第一单向阀10、第二单向阀11和第三单向阀12，其中，第四换向阀9为二位三通电磁球阀；该臂销油缸16控制油路包括第五换向阀18以及ー个双向液压锁17，其中，所述第五换向阀18为三位四通电磁换向阀。
在上述三个控制油路中，该第一换向阀I的工作油ロ B同时与该第二换向阀6的进油口和该液控平衡阀3的进油ロ连通，该液控平衡阀3的出油ロ与该伸缩油缸4的无杆腔连通，该伸缩油缸4的有杆腔同时与该液控平衡阀3的控制油ロ、该第二换向阀6的出油ロ以及该插装阀7的油ロ B连通，该插装阀7的控制油ロ X与该第三换向阀8的工作油ロ连通，该插装阀7的油ロ A同时与该第三换向阀8的进油ロ、出油ロ以及该第一换向阀I的工作油ロ A连通，该第一溢流阀13的进油ロ与该插装阀7的油ロ B连通，该第一溢流阀13的出油ロ同时与该第一换向阀I的工作油ロ A以及该插装阀7的油ロ A连通，该第二溢流阀14的进油ロ同时与该第一换向阀I的工作油ロ A以及该插装阀7的油ロ A连通，该第二溢流阀14的出油ロ接回油箱，该第三溢流阀15的进油ロ同时与该第一换向阀I的工作油ロ B以及该液控平衡阀3的进油ロ连通，该第三溢流阀15的出油ロ接回油箱。该第一单向阀10的进油ロ同时与该第二单向阀11的出油ロ、该插装阀7的油ロ A以及该第一换向阀I的工作油ロ A连通，该第一单向阀10的出油ロ与该第四换向阀9的进油ロ连通，该第二单向阀11的进油ロ同时与该第三单向阀12的进油ロ以及第四换向阀9的出油ロ连通，该第三单向阀12的出油ロ同时与该液控平衡阀3的进油ロ、该第二换向阀6的进油ロ、该第一换向阀I的工作油ロ B连通，该第四换向阀9的工作油ロ与该缸销油缸5的有杆腔连通。该第五换向阀18的两个工作油ロ分别与该双向液压锁17的两个进油ロ连通，该双向液压锁17的两个出油ロ分别与该臂销油缸16的有杆腔和无杆腔连通。为了使油管长度匹配伸缩油缸4工作时的位置，还可以在第一换向阀I与插装阀7、液控平衡阀3之间的管路上设置ー个卷管器。以下结合各电磁阀的工作状态来具体说明本实施例所述液压控制系统的控制过程，为便于说明，在本实施例中，将第一换向阀I的靠近工作油ロ B的电磁铁标记为DT17,另一个标记为DT18,将第二换向阀6的电磁铁标记为DT32,将第三换向阀8的电磁铁标记为DT31，将第四换向阀9的电磁铁标记为DT30，将第五换向阀18的两个电磁铁分别标记为DT28、DT29。參照图I和图2，其具体控制过程如下I、伸油缸第一换向阀I的P ロ进油，DT18开启，高压油通过第一换向阀I的工作油ロ B经胶管卷筒以及液控平衡阀3内的单向阀进入油缸的无杆腔，油缸的有杆腔的压カ油进入插装阀7，当DT31得电，插装阀7上端的油流回油箱，使插装阀7打开，这时可进行ー般的伸臂动作。在此油路上，当DT31失电，有杆腔压力油进入插装阀7上端使插装阀7关闭，同时使DT32得电，连通有杆腔和无杆腔油路，则油缸因差动回路接通，可进行快速伸臂动作。2、缩油缸第一换向阀I的P ロ进油，DT17开启，高压油通过第一换向阀I的工作油ロ A经胶管卷筒进入插装阀7，此时DT31失电，则插装阀7上端无压カ油，插装阀7打开，这样一部分高压油作为先导油开启液控平衡阀3左端的节流阀，同时高压油进入有杆腔后使无杆腔的油通过液控平衡阀3内的节流阀再经过第一换向阀I的工作油ロ B回到油箱，使得油缸进行缩臂动作。3、拔缸销DT17得电，高压油从第一换向阀I的工作油ロ A经胶管卷筒进入插装阀7，此时，若DT30得电，压カ油通过第一单向阀10使缸销油缸5拔销，拔销时，DT31得电，使得高压油进入插装阀7上端，插装阀7关闭，停止缩臂动作。4、插缸销DT30失电，缸销油缸5从第二单向阀11和第三单向阀12进入无压カ ー侧向油箱泄油，缸销油缸5的弹簧将缸销自动弹出插销。5、插拔臂销通过控制DT28、DT29的得电失电情况，即可单独控制臂销油缸16插销或拔销。作为上述实施例的其他实施方式，第三换向阀8、第四换向阀9还可以为普通的ニ位三通电磁阀或二位四通电磁阀，第五换向阀18还可以为三位四通电磁球阀。除了上述的起重机单缸伸缩机构的液压控制系统，本发明还提供一种设置有上述混起重机单缸伸缩机构的液压控制系统的起重机，该起重机的其它各部分的结构參考现有技术，本文不再赘述。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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种起重机单缸伸缩机构的液压控制系统，包括用于控制伸缩油缸(4)的伸缩油缸控制油路、用于控制缸销油缸(5)的缸销油缸控制油路和用于控制臂销油缸(16)的臂销油缸控制油路，其特征在于，所述伸缩油缸控制油路包括第一换向阀(I)、控制方向的插装阀(7)、液控平衡阀(3)、第二换向阀(6)和第三换向阀(8)； 所述第一换向阀(I)的工作油口 B同时与所述第二换向阀(6)的进油口和所述液控平衡阀(3)的进油口连通，所述液控平衡阀(3)的出油口与所述伸缩油缸(4)的无杆腔连通，所述伸缩油缸(4)的有杆腔同时与所述液控平衡阀(3)的控制油口、所述第二换向阀(6)的出油口以及所述插装阀(7)的油口 B连通，所述插装阀(7)的控制油口 X与所述第三换向阀(8)的工作油口连通，所述插装阀(7)的油口 A同时与所述第三换向阀(8)的进油口、出油口以及所述第一换向阀(I)的工作油口 A连通。
2.根据权利要求I所述的起重机单缸伸缩机构的液压控制系统，其特征在于，所述缸销油缸控制油路包括第四换向阀(9)以及第一单向阀(10)、第二单向阀(11)和第三单向阀(12)，所述第一单向阀(10)的进油口同时与所述第二单向阀(11)的出油口、所述插装阀(7)的油口 A和所述第一换向阀(I)的工作油口 A连通，所述第一单向阀(10)的出油口与所述第四换向阀(9)的进油口连通，所述第二单向阀(11)的进油口同时与所述第三单向阀(12)的进油口以及第四换向阀(9)的出油口连通，所述第三单向阀(12)的出油口同时与所述液控平衡阀(3)的进油口、所述第二换向阀(6)的进油口和所述第一换向阀(I)的工作油口 B连通，所述第四换向阀(9)的工作油口与所述缸销油缸(5)的有杆腔连通。
3.根据权利要求2所述的起重机单缸伸缩机构的液压控制系统，其特征在于，所述臂销油缸控制油路包括第五换向阀(18)和双向液压锁(17)，所述第五换向阀(18)的两个工作油口分别与所述双向液压锁(17)的两个进油口连通，所述双向液压锁(17)的两个出油口分别与所述臂销油缸(16)的有杆腔和无杆腔连通。
4.根据权利要求3所述的起重机单缸伸缩机构的液压控制系统，其特征在于，还包括第一溢流阀(13)，所述第一溢流阀(13)的进油口与所述插装阀(7)的油口 B连通，所述第一溢流阀(13)的出油口同时与所述第一换向阀(I)的工作油口 A和所述插装阀(7)的油口A连通或接回油箱。
5.根据权利要求4所述的起重机单缸伸缩机构的液压控制系统，其特征在于，还包括第二溢流阀(14)，所述第二溢流阀(14)的进油口同时与所述第一换向阀(I)的工作油口 A和所述插装阀(7)的油口 A连通，所述第二溢流阀(14)的出油口接回油箱。
6.根据权利要求5所述的起重机单缸伸缩机构的液压控制系统，其特征在于，还包括第三溢流阀(15)，所述第三溢流阀(15)的进油口同时与所述第一换向阀(I)的工作油口 B和所述液控平衡阀(3)的进油口连通，所述第三溢流阀(15)的出油口接回油箱。
7.根据权利要求I所述的起重机单缸伸缩机构的液压控制系统，其特征在于，还包括有胶管卷筒(2 )，所述胶管卷筒(2 )设置在所述第一换向阀(I)与所述插装阀(7 )和液控平衡阀(3)之间的管路上。
8.根据权利要求I至7任意一项所述的起重机单缸伸缩机构的液压控制系统，其特征在于， 所述第一换向阀(I)为三位四通电液换向阀； 所述第二换向阀(6)为二位二通电磁球阀或二位二通电磁换向阀；所述第三换向阀(8 )为二位三通电磁球阀或二位三通电磁换向阀。
9.根据权利要求3至6任意一项所述的起重机单缸伸缩机构的液压控制系统，其特征在于， 所述第四换向阀(9)为二位三通电磁球阀或二位三通电磁换向阀； 所述第五换向阀(18 )为三位四通电磁球阀或三位四通电磁换向阀。
10.一种起重机，其特征在于，所述起重机设置有如权利要求I至9任意一项所述的起重机单缸伸缩机构的液压控制系统。
全文摘要
本发明提供了一种起重机单缸伸缩机构的液压控制系统及起重机，其中液压控制系统包括伸缩油缸控制油路、缸销油缸控制油路和臂销油缸控制油路，伸缩油缸控制油路包括第一换向阀、插装阀、液控平衡阀、第二换向阀和第三换向阀，第一换向阀的工作油口B同时与第二换向阀的进油口和液控平衡阀的进油口连通，液控平衡阀的出油口与伸缩油缸的无杆腔连通，伸缩油缸的有杆腔同时与液控平衡阀的控制油口、第二换向阀的出油口以及插装阀的油口B连通，插装阀的控制油口X与第三换向阀的工作油口连通，插装阀的油口A同时与第三换向阀的进油口、出油口以及第一换向阀的工作油口A连通。本发明可进行快速伸臂动作，且控制逻辑相对简单，故障点少。
文档编号B66C23/693GK102807168SQ20121028692
公开日2012年12月5日 申请日期2012年8月13日 优先权日2012年8月13日
发明者蔡旺镔, 简桃凤, 邹砚湖 申请人:三一重工股份有限公司