起重机卷扬液压系统及起重的制造方法
【专利摘要】公开了一种起重机卷扬液压系统和起重机，所述液压系统包括卷扬液压马达以及连接于主进油油路（3）和主回油油路（4）的手动换向阀（5），其中所述卷扬液压马达连接于所述手动换向阀（5），其中，所述卷扬液压马达为先导压力控制变量马达（1），该先导压力控制变量马达（1）包括用于控制马达排量的变量机构（14），所述起重机卷扬液压系统还包括与所述手动换向阀（5）联动的比例压力阀（12），所述比例压力阀（12）能够通过所述手动换向阀（5）的带动向所述变量机构（14）输出油压变化的液控油。所述起重机包括上述起重机卷扬液压系统。通过上述方案，使得先导压力变量控制马达能够应用于手动控制型起重机中。
【专利说明】起重机卷扬液压系统及起重机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及起重机液压系统，具体地，涉及一种起重机卷扬液压系统。此外，本实用新型还涉及一种包括所述起重机卷扬液压系统的起重机。
【背景技术】
[0002]汽车起重机按操作方式分类可以分为以下三类:手动控制型起重机、液压先导比例控制型起重机、电比例控制型起重机。
[0003]起重机一般由以下几类执行机构组成:主卷扬、副卷扬、变幅、伸缩、回转等。其中卷扬系统(包括主卷扬、副卷扬)的操控性能是衡量起重机最为关键的技术参数之一。
[0004]手动控制型起重机相比液压先导比例控制型起重机和电比例控制型汽车起重机成本低廉、控制方式简单、操控性能也比较差，同时一些在液压先导比例控制型汽车起重机和电比例控制型汽车起重机上运用的比较成熟的技术无法在手动型起重机上运用。
[0005]图1是现有技术的手动控制型起重机卷扬系统的液压原理图。如图1所示，手动控制型起重机卷扬系统使用的是高压自动控制变量马达I’，该变量马达I’中设置有用于控制马达排量的变量机构14’，在该变量马达I’处于初始状态时，变量机构14’的变量缸142’的活塞处于最右端位置，变量马达I’的排量最小，也就是说，高压自动控制变量马达I’的初始排量为最小排量。当向马达的A、B工作油口的任一口提供压力油时，都能通过单向阀145’进入变量缸142’的有杆腔，此时变量马达I’的排量仍为最小排量。当马达负载增大时，系统压力升高，作用在变量机构14’的压力控制阀144’的阀芯上的力将克服调压弹簧144’的弹簧力，推动压力控制阀141’阀芯向右移动，压力控制阀141’处于左位机能，马达工作压力油经压力控制阀141’进入变量缸142’无杆腔。由于变量缸142’的活塞两端面积不相等，活塞向左运动，固定在活塞上的拨杆带动配油盘及缸体摆动，使缸体与主轴之间的夹角增大，从而使马达排量增大。反之，当马达负载减小时，控制压力降低，压力控制阀141’上的力平衡被打破，弹簧力大于液压力，压力控制阀141’变为右位机能，在有杆腔压力油作用下，活塞向右移动，固定在活塞上的拨杆将带动配油盘及缸体摆动，使缸体与主轴之间的夹角减小，从而使马达排量减小。
[0006]在高压自动控制变量马达中，马达的初始排量为最小排量，在卷扬系统工作时，卷扬马达自动检测其工作压力，随着卷扬马达工作压力的升高，马达排量逐渐增大至最大排量。
[0007]图2是液压先导比例控制型起重机卷扬系统的液压原理图。如图2所示，液压先导比例控制型起重机卷扬系统使用的是先导压力控制变量马达1，该变量马达I中设置有用于控制马达排量的变量机构14，该变量机构14包括压力控制阀141、变量缸142以及压力切断阀143。在变量马达I处于初始状态时，变量缸142的活塞处于最右端位置，与上述高压自动控制变量马达I’不同的是，此时变量马达I的排量最大，也就是说，先导压力控制变量马达I的初始排量为最大排量。当工作压力低于变量机构I中的压力切断阀143的设定压力时，压力切断阀143不起控制作用，马达的排量随着压力控制油口 X处的先导控制压力的变化而在最大和最小之间无级变化，从而实现先导压力控制。当向马达的A、B任一工作油口提供压力油时，压力油都能通过单向阀145进入变量缸142的有杆腔。当压力控制油口 X处的先导控制压力升高，先导控制压力油作用在压力控制阀141上的力将克服调压弹簧144的弹簧力，推动压力控制阀141阀芯向右移动，压力控制阀141处于左位机能，马达工作压力油经压力控制阀141和压力切断阀143进入变量缸142无杆腔。由于变量缸142的活塞两端面积不相等，当两端都受压力油作用时，活塞将向左运动，固定在变量活塞上的拨杆将带动配油盘及缸体摆动，使缸体与主轴之间的夹角减小，从而使马达排量减小。当压力控制油口 X处的先导控制压力降低，马达的控制过程与上述过程相反，这里不再赘述。
[0008]相比于高压自动控制变量马达，先导压力控制变量马达的优势在于:
[0009]1、运行更为安全、可靠。由于先导压力控制变量马达的初始排量为最大排量，因此，在起重机卷扬二次起升时，可以提供较大的起重力矩，能够有效防止卷扬二次起升时卷扬的反转，消除卷扬溜钩现象的发生。
[0010]2.微动性能更好。在卷扬轻载、中载微动时，先导压力控制变量马达处于最大排量，而高压自动控制变量马达处于最大排量和最小排量之间，在泵供油量一定的情况下，先导压力控制变量马达的转速要比高压自动控制变量马达的转速小，因此，由马达驱动的卷扬减速机转速更低，故使用先导压力控制变量马达的起重机的微动性要好于使用高压自动控制变量马达的起重机，而卷扬微动性是衡量起重机卷扬性能的重要指标之一。
[0011]如上所述，在起重机上使用先导压力控制变量马达比使用高压自动控制变量马达有很大的优势。然而，先导压力控制变量马达必须有油压比例变化的液控油供给其变量机构。在液压先导比例控制型起重机中，如图2所示，典型地，通过另外地设置液压比例控制手柄15和梭阀16以向先导压力控制变量马达I供应油压比例变化的液控油，在工作过程中，手柄输出压力随手柄开度的变化而比例变化，手柄输出压力控制梭阀16向先导压力控制变量马达I的变量机构14输出比例变化的液控油。而在手动控制型起重机中，由于没有比例变化的液控油供应给先导压力控制变量马达，从而导致先导压力控制变量马达无法在手动控制型起重机上使用。
实用新型内容
[0012]本实用新型的目的是提供一种起重机卷扬液压系统，该起重机卷扬系统使得先导压力变量控制马达能够应用于手动控制型起重机中。
[0013]为了实现上述目的，本实用新型提供一种起重机卷扬液压系统，包括卷扬液压马达以及连接于主进油油路和主回油油路的手动换向阀，其中所述卷扬液压马达的第一油口通过第一工作油路连接于所述手动换向阀，第二油口通过第二工作油路连接于所述手动换向阀，以能够通过该手动换向阀实现所述卷扬液压马达的正反转油路换向控制，其中，所述卷扬液压马达为先导压力控制变量马达，该先导压力控制变量马达包括用于控制马达排量的变量机构，所述起重机卷扬液压系统还包括与所述手动换向阀联动的比例压力阀，该比例压力阀的进油口与控制油源连接，所述比例压力阀的出油口与所述变量机构的压力控制油口连接，所述比例压力阀能够通过所述手动换向阀的带动向所述变量机构输出油压变化的液控油。
[0014]优选地，所述比例压力阀为比例减压阀。[0015]优选地，所述比例减压阀的导向驱动杆与所述手动换向阀的阀杆连接，该导向驱动杆能够驱动所述比例减压阀的阀芯移动，以改变所述比例减压阀的进油口与出油口之间的通流截面积，从而使得所述比例减压阀能够跟随所述手动换向阀的阀杆的移动而输出油压变化的液控油。
[0016]优选地，所述第一工作油路设有卷扬平衡阀，该卷扬平衡阀的液控油口连接于所述第二工作油路。
[0017]优选地,所述起重机卷扬液压系统还包括卷扬制动缸,该卷扬制动缸通过制动工作油路经由制动控制阀连接于制动进油油路和制动回油油路。
[0018]优选地，所述制动控制阀为二位三通换向阀，该二位三通换向阀的三个油口分别连接于所述制动工作油路、制动进油油路和制动回油油路，以能够通过该二位三通换向阀的换向而使得所述制动工作油路选择性地与所述制动进油油路或制动回油油路连通。
[0019]优选地，所述制动进油油路连接于所述控制油源。
[0020]优选地，该液压控制系统还包括安全溢流阀，该安全溢流阀的进油口和出油口分别液压连接所述主进油油路和主回油油路。
[0021]此外，在上述起重机卷扬液压系统的基础上，本实用新型还提供一种包括所述起重机卷扬液压系统的起重机。
[0022]通过上述技术方案，由于设置有与手动换向阀联动的比例压力阀，使得在手动换向阀的切换过程中，比例 压力阀能够通过手动换向阀的带动输出油压变化的液控油，以控制先导压力控制变量的变量机构，从而实现了在手动控制型起重机中使用先导压力控制变量马达，有效提升了手动控制型起重机卷扬系统的操控性能。
[0023]本实用新型的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0025]图1是现有技术的手动控制型起重机卷扬系统的液压原理图；
[0026]图2是液压先导比例控制型起重机卷扬系统的液压原理图；
[0027]图3是根据本实用新型的一种实施方式的起重机卷扬液压控制系统的液压原理图。
[0028]附图标记说明
[0029]I先导压力控制变量马达2卷扬制动缸 3主进油油路
[0030]4主回油油路5手动换向阀 6第一工作油路
[0031]7第二工作油路8卷扬平衡阀 9制动工作油路
[0032]10制动控制阀11制动进油油路12比例压力阀
[0033]13安全溢流阀 14、14’变量机构 141、141’压力控制阀
[0034]142、142’变量缸143、143’压力切断阀144、144’调压弹簧
[0035]145、145’单向阀15液压比例控制手柄 16梭阀
[0036]I’高压自动控制变量马达【具体实施方式】
[0037]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0038]在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右”通常是指参考附图所示的上、下、左、右。
[0039]如图1所示，一方面，本实用新型提供一种起重机卷扬液压系统，包括卷扬液压马达以及连接于主进油油路3和主回油油路4的手动换向阀5，即所述起重机卷扬液压系统为手动控制型起重机的卷扬液压系统，其中，所述卷扬液压马达的第一油口 A通过第一工作油路6连接于所述手动换向阀5，第二油口 B通过第二工作油路7连接于所述手动换向阀5，以能够通过该手动换向阀5实现所述卷扬液压马达的正反转油路换向控制，其中，所述卷扬液压马达为先导压力控制变量马达1，该先导压力控制变量马达I包括用于控制马达排量的变量机构14,所述起重机卷扬液压系统还包括与所述手动换向阀5联动的比例压力阀12，该比例压力阀12的进油口 C与控制油源连接，所述比例压力阀12的出油口 K与所述变量机构14的压力控制油口 X连接，所述比例压力阀12能够通过所述手动换向阀5的带动向所述变量机构14输出油压变化的液控油。
[0040]通过上述技术方案，由于设置有与手动换向阀5联动的比例压力阀12，使得在手动换向阀5的切换过程中，比例压力阀12能够通过手动换向阀5的带动输出油压变化的液控油，以控制先导压力控制变量I的变量机构14，从而实现了在手动控制型起重机中使用先导压力控制变量马达，有效提升了手动控制型起重机卷扬系统的操控性能。并且，由于比例压力阀12与手动换向阀5联动，因此，在切换手动换向阀5时能够同时调节减压阀12，无需单独的操作。
[0041]由于上文已经描述了先导压力控制变量马达I的结构及工作原理，为了避免重复，在此不再赘述。
[0042]所述比例压力阀12为比例减压阀。比例减压阀与手动换向阀5可以通过各种适当的方式实现联动，只要满足手动换向阀5的切换能够带动比例减压阀，以使比例减压阀能够向先导压力变量控制马达的变量机构输出油压变化的液控油即可。
[0043]作为一种实施方式，所述比例减压阀的导向驱动杆可以与所述手动换向阀5的阀杆连接，从而使该导向驱动杆能够驱动所述比例减压阀的阀芯移动，以改变所述比例减压阀的进油口与出油口之间的通流截面积，从而使得所述比例减压阀能够跟随所述手动换向阀5的阀杆的移动而输出油压变化的液控油。
[0044]为了防止卷扬液压马达的反转速度过快，即防止重物下降速度过快，优选地，所述第一工作油路6设有卷扬平衡阀8，该卷扬平衡阀8的液控油口连接于所述第二工作油路7。
[0045]所述起重机卷扬液压系统还可以包括卷扬制动缸2，该卷扬制动缸2通过制动工作油路9经由制动控制阀10连接于制动进油油路11和制动回油油路。就卷扬制动器缸2而言，在制动工作油路9不向卷扬制动缸2的有杆腔供应液压油的状态下，卷扬制动缸2的活塞杆在卷扬制动缸2的无杆腔内的复位弹簧的作用下伸出而对卷扬机构实施制动，在制动工作油路9向卷扬制动缸2的有杆腔供应液压油的状态下，卷扬制动缸2的活塞杆在液压油的驱动下克服复位弹簧的阻力而缩回，从而解除制动状态[0046]优选地，所述制动控制阀10为二位三通换向阀，该二位三通换向阀的三个油口分别连接于所述制动工作油路9、制动进油油路11和制动回油油路，以能够通过该二位三通换向阀的换向而使得所述制动工作油路9选择性地与所述制动进油油路11或制动回油油路连通。
[0047]优选地，所述制动进油油路11可以连接于所述控制油源，即制动进油油路11与比例减压阀的进油口 C可以连接于同一油源，以使得液压管路的布置形式更简洁。
[0048]该液压控制系统还可以包括安全溢流阀13，该安全溢流阀13的进油口和出油口分别液压连接所述主进油油路3和主回油油路4，从而保证卷扬液压系统的最高压力不超过预定值。
[0049]另一方面，本实用新型提供一种起重机，该起重机包括如上所述的起重机卷扬液压控制系统，更具体地，所述起重机为手动控制型起重机。
[0050]下面结合图1简要描述一下根据本实用新型的优选实施方式的起重机卷扬液压系统的工作原理。
[0051]图1所示的手动换向阀5处于中位，此时第一工作油路6与主进油油路3和主回油油路4均截止，第二工作油路7与主回油油路4连通，无压力油供应至卷扬液压马达1，卷扬液压马达I不运转。
[0052]当手动换向阀5的阀杆下移(即手动换向阀5切换到图1中的下位)时，控制油源经比例减压阀减压后经过出油口 K至先导压力控制变量马达的变量机构的压力控制油口，此时，第一工作油路6与主进油油路3连通，第二工作油路7与主回油油路4连通，液压油经手动换向阀5、第一工作油路6、卷扬平衡阀8供应到卷扬液压马达I的第一油口 A，回程液压油经第二工作油路7、手动换向阀5回到油箱，卷扬液压马达I正转，卷扬上升。
[0053]当手动换向阀5的阀杆上移(即手动换向阀5切换到图1中的上位)时，同样地，控制油源经比例减压阀减压后经过出油口 K至先导压力控制变量马达的变量机构的压力控制油口，此时，第一工作油路6与主回油油路4连通，第二工作油路7与主进油油路3连通，液压油经手动换向阀5、第二工作油路7供应到卷扬液压马达I的第二油口 B，回程液压油经第一工作油路6、卷扬平衡阀8、手动换向阀5回到油箱，卷扬液压马达I反转，卷扬下降。
[0054]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0055]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，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0056]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.一种起重机卷扬液压系统，包括卷扬液压马达以及连接于主进油油路(3)和主回油油路(4)的手动换向阀(5)，其中所述卷扬液压马达的第一油口(A)通过第一工作油路(6)连接于所述手动换向阀(5)，第二油口(B)通过第二工作油路(7)连接于所述手动换向阀(5)，以能够通过该手动换向阀(5)实现所述卷扬液压马达的正反转油路换向控制，其特征在于， 所述卷扬液压马达为先导压力控制变量马达(I)，该先导压力控制变量马达(I)包括用于控制马达排量的变量机构(14)，所述起重机卷扬液压系统还包括与所述手动换向阀(5)联动的比例压力阀(12)，该比例压力阀(12)的进油口(C)与控制油源连接，所述比例压力阀(12)的出油口(K)与所述变量机构(14)的压力控制油口(X)连接，所述比例压力阀(12)能够通过所述手动换向阀(5)的带动向所述变量机构(14)输出油压变化的液控油。
2.根据权利要求1所述的起重机卷扬液压系统，其特征在于，所述比例压力阀(12)为比例减压阀。
3.根据权利要求2所述的起重机卷扬液压系统，其特征在于，所述比例减压阀的导向驱动杆与所述手动换向阀(5)的阀杆连接，该导向驱动杆能够驱动所述比例减压阀的阀芯移动，以改变所述比例减压阀的进油口与出油口之间的通流截面积，从而使得所述比例减压阀能够跟随所述手动换向阀(5)的阀杆的移动而输出油压变化的液控油。
4.根据权利要求1所述的起重机卷扬液压系统，其特征在于，所述第一工作油路(6)设有卷扬平衡阀(8)，该卷扬平衡阀(8)的液控油口连接于所述第二工作油路(7)。
5.根据权利要求1所述的起重机卷扬液压系统，其特征在于，所述起重机卷扬液压系统还包括卷扬制动缸(2)，该卷扬制动缸(2)通过制动工作油路(9)经由制动控制阀(10)连接于制动进油油路(11)和制动回油油路。
6.根据权利要求5所述的起重机卷扬液压系统，其特征在于，所述制动控制阀(10)为二位三通换向阀，该二位三通换向阀的三个油口分别连接于所述制动工作油路(9)、制动进油油路(11)和制动回油油路，以能够通过该二位三通换向阀的换向而使得所述制动工作油路(9)选择性地与所述制动进油油路(11)或制动回油油路连通。
7.根据权利要求5所述的起重机卷扬液压系统，其特征在于，所述制动进油油路(11)连接于所述控制油源。
8.根据权利要求1所述的起重机卷扬液压系统，其特征在于，该液压控制系统还包括安全溢流阀(13)，该安全溢流阀(13)的进油口和出油口分别液压连接所述主进油油路(3)和主回油油路⑷。
9.一种起重机，其特征在于，该起重机包括根据权利要求1至8中任一项所述的起重机卷扬液压系统。
【文档编号】B66D1/08GK203754318SQ201420083556
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年2月26日 优先权日:2014年2月26日
【发明者】何伟, 宋建清, 向治平, 艾志浩 申请人:中联重科股份有限公司