液压系统及起重机的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及起重机械领域，特别涉及一种液压系统及起重机。
【背景技术】
[0002] 轮式起重机液压系统包括上车液压系统和下车液压系统两部分。其中，上车液压 系统主要包括回转液压系统、变幅液压系统、伸缩液压系统、主卷扬液压系统和副卷扬液压 系统等。
[0003] 目前的轮式起重机液压系统没有模式识别功能。上车液压系统采用多个机械手柄 或液压先导手柄控制多路阀，手柄数量太多、操作繁琐、操作者工作强度较大。 【实用新型内容】
[0004] 为了解决上述问题，本实用新型实施例提出一种液压系统及起重机。
[0005] 根据本实用新型实施例的一个方面，提供的一种液压系统，包括：控制单元、落幅 电控手柄、变量电控手柄及变量油泵系统；落幅电控手柄、变量电控手柄及变量油泵系统分 别与控制单元电连接；控制单元包括检测器、脉冲信号发生器及电流信号发生器；检测器 与脉冲信号发生器和电流信号发生器分别电连接；检测器用于检测是否有任一换向阀得 电，并检测落幅电控手柄或变量电控手柄是否发出指令信号；脉冲信号发生器用于在某一 换向阀得电的情况下，则液压系统处于该换向阀相应的工作模式，在该工作模式相应的脉 冲信号占空比幅值范围内，根据变量电控手柄的指令信号向变量油泵系统发出相应占空比 的脉冲信号，以控制变量油泵系统向得电的换向阀的供油流量；或者，在全部换向阀均不得 电的情况下，如果检测到变量电控手柄的指令信号，液压系统处于支腿伸缩模式，在支腿伸 缩模式相应的脉冲信号占空比幅值范围内，根据变量电控手柄的指令信号向变量油泵系统 发出相应占空比的脉冲信号，以控制变量油泵系统向下车多路阀的供油流量；电流信号发 生器用于在全部换向阀均不得电的情况下，如果检测到落幅电控手柄的指令信号，液压系 统处于变幅下落模式，发出与落幅电控手柄的指令信号成比例的电流信号给变幅平衡阀， 以控制臂架下落。
[0006] 在液压系统的一个实施例中，变量油泵系统包括主泵、阻尼孔、变量油缸和高速开 关阀；主泵与变量油缸机械连接，阻尼孔的出口分别与变量油缸的有杆腔和高速开关阀的 进口液压连接，阻尼孔的进口连接先导油路，高速开关阀的控制端与控制单元电连接；控制 单元发出一定占空比的脉冲信号给高速开关阀以控制其开闭，阻尼孔和高速开关阀组成液 压B型半桥，对变量油缸的有杆腔的压力进行控制，以控制主泵的排量。
[0007] 在液压系统的一个实施例中，变量油泵系统还包括变量位移传感器，变量位移传 感器的进口连接变量油缸的活塞杆，变量位移传感器的出口连接控制单元；变量位移传感 器用于检测变量油缸的活塞杆的位移，并发送给控制单元；控制单元还包括第一加法器，其 两个输入端分别连接变量电控手柄和变量位移传感器，其输出端通过脉冲信号发生器连接 高速开关阀，第一加法器将变量位移传感器的位移信号与变量电控手柄的指令信号的差值 信息输出给脉冲信号发生器以控制其发出相应占空比的脉冲信息给高速开关阀，从而实现 主泵排量的闭环控制。
[0008] 在液压系统的一个实施例中，变量油泵系统还包括压力传感器，压力传感器的进 口与主泵的高压口液压连接，其出口连接控制单元；压力传感器用于检测主泵的出口压力， 并发送给控制单元，控制单元还包括第一比较器，其一个输入端连接压力传感器，其另一个 输入端设置为预设的压力值，其输出端连接脉冲信号发生器，第一比较器用于将主泵的出 口压力与预设的压力值进行比较，当主泵的出口压力超出预设的压力值时向脉冲信号发生 器发出触发信号，以停止输出脉冲信号，实现主泵的压力切断功能。
[0009] 在液压系统的一个实施例中，液压系统还包括臂架位移传感器，其进口连接臂架， 其出口连接控制单元；臂架位移传感器用于检测臂架伸出长度，并发送给控制单元，控制单 元还包括至少一个第二比较器用于将臂架伸出长度与预设的至少一个阈值进行比较以确 定变幅下落的速度模式，并向电流信号发生器发出触发信号，使电流信号发生器在该速度 模式相应的电流幅值范围内，发出与落幅电控手柄的指令信号成比例的电流信号给变幅平 衡阀，以控制臂架下落。
[0010] 在液压系统的一个实施例中，液压系统还包括变幅位移传感器、变幅平衡阀、变幅 油缸；变幅平衡阀的两个工作口分别与变幅换向阀和变幅油缸的无杆腔液压连接，变幅油 缸的活塞杆与变幅位移传感器机械连接；变幅位移传感器用于检测变幅油缸的活塞杆的伸 出长度，转换为臂架旋转角速度信号后发送给控制单元，控制单元还包括第二加法器和第 三加法器，第二加法器的两输入端分别连接变幅位移传感器和落幅电控手柄，其输出端连 接第三加法器的一个输入端，第三加法器的另一个输入端连接落幅电控手柄，其输出端连 接电流信号发生器，第二加法器用于将臂架旋转角速度信号与落幅电控手柄的指令信号的 差值发送给第三加法器，第三加法器用于将该差值和落幅电控手柄的指令信号的和值发送 给电流信号发生器，以控制其输出相应幅值的电流信号给变幅平衡阀从而实现臂架下落角 速度的闭环控制。
[0011] 在液压系统的一个实施例中，变量电控手柄包括至少两个机械档位；脉冲信号发 生器还用于在全部换向阀均不得电的情况下，如果检测器检测到变量电控手柄的机械档位 的指令信号，液压系统处于支腿伸缩模式下的与该机械档位相应的速度模式，在该速度模 式相应的脉冲信号占空比幅值范围内，向变量油泵系统发出相应占空比的脉冲信号，以控 制变量油泵系统向下车多路阀的供油流量，实现支腿伸缩的不同速度模式。
[0012] 在液压系统的一个实施例中，变量油泵系统还包括减压阀，设置在先导泵与阻尼 孔之间的油路上。
[0013] 在液压系统的一个实施例中，变量油泵系统还包括先导泵和溢流阀，先导泵的出 口与溢流阀的进口液压连接，溢流阀的出口连通油箱，先导泵和溢流阀组成恒压源，以提供 恒定先导压力。
[0014] 根据本实用新型实施例的再一个方面，提供的一种起重机，包括前述任一个实施 例中的液压系统。
[0015] 本实用新型实施例具有模式识别功能，并且只需两个电控手柄就能实现多种工作 模式的控制，简化了操作方式，降低了操作者的工作强度。
[0016] 通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它 特征及其优点将会变得清楚。
【附图说明】
[0017] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前 提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0018] 图1是本实用新型液压系统一个实施例的结构示意图。
[0019] 图2是本实用新型液压系统再一个实施例的结构示意图。
[0020] 图3是本实用新型实现控制单元14对主泵2排量的闭环控制功能的原理示意图。
[0021] 图4是本实用新型实现控制单元14对主泵2压力切断功能的原理示意图。
[0022] 图5是本实用新型实现控制单元14对变幅下落速度模式的控制功能的原理示意 图。
[0023] 图6是本实用新型实现控制单元14对臂架下落角速度的闭环控制功能的原理示 意图。
【具体实施方式】
[0024] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的 实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用 新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没 有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0025] 除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表 达式和数值不限制本实用新型的范围。
[0026] 同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际 的比例关系绘制的。
[0027] 对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适 当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
[0028] 在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不 是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0029] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一 个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0030] 图1是本实用新型液压系统一个实施例的结构示意图。
[0031] 图2是本实用新型液压系统再一个实施例的结构示意图。
[0032] 如图1和图2所示，液压系统包括：控制单元14、落幅电控手柄15、变量电控手柄 16及变量油泵系统20。落幅电控手柄15、变量电控手柄16及变量油泵系统20分别与控制 单元14电连接。
[0033] 控制单元14用于检测是否有任一换向阀得电，在某一换向阀得电的情况下，液压 系统处于该换向阀相应的工作模式，在全部换向阀均不得电的情况下，如果检测到落幅电 控手柄15的指令信号，液压系统处于变幅下落模式，如果检测到变量电控手柄16的指令信 号，液压系统处于支腿伸缩模式，并发出控制信号以控制变量油泵系统20向该工作模式下 的供油流量，从而实现模式识别的功能。
[0034] 上述换向阀位于上车部分，例如包括变幅换向阀111，伸缩换向阀112,回转换向 阀113,主卷扬换向阀114,副卷扬换向阀115,这些上车换向阀可以为插装式结构，