液压回转件的自动约束控制装置的制作方法

本发明属建筑机械的安全装置，尤其是涉及一种液压回转件的约束控制装置。

技术背景

在工业、民用建筑和机电设备的安装中，往往使用起重机械：吊车、卷扬机，这样，就涉及到运转部件的制动：如吊车、卷扬机的制动和回转轴的制动以及其它液压回转构件的制动，特别是在风力发电机高空安装作业中，存在制动控制的灵敏度不够高的问题；现有的大吨位级(卷筒钢丝绳牵引力大于三吨以上)吊车的制动器系统存在以下缺点：1)、制动系统动作不够稳定，很难控制；2)、悬空构件摇晃不定或起落速度忽快忽慢，振动量大；3)、传动件相对之间受到撞击，不但磨损加快而且容易突发机械事故；4、操作不方便，不容控制，培养合格操作的司机时间长；5、因制动不灵而事故多发；6、无用功消耗量大，造成不必要的损失；7、安装、维修繁琐，存在误工现象；8、劳动强度大。

参考资料：一、专利名称：液压制动控制系统、专利号：CN702010588780.3；二、液压制动系统、文档序号：7998392

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种液压回转件的自动约束控制装置，有效地解决上述存在的问题，不仅结构简单、合理，安装容易、操作方便，而且加工成本低，劳动强度小，适用范围广，使用安全又可靠。

本发明的目的是这样来实现的：一种液压回转件的自动约束控制装置(简称自动约束控制装置)，包括制动蹄、制动鼓、蹄片回位拉簧、凸轮、凸轮臂、台架、螺杆、操纵杆、推杆Ⅰ、销轴Ⅰ、主销轴、推杆Ⅱ、销轴Ⅱ、调节套Ⅱ、二位四通阀、液压马达、油泵、滤网和油箱，所述的制动蹄、制动鼓、蹄片回位拉簧、凸轮和凸轮臂组成制动器，所述的液压马达与制动器对应连接，所述的二位四通阀是采购件，所述的二位四通阀的回油管与带滤网的油箱相通，所述的油泵的进油管与油箱相通，所述的油泵的出油管与二位四通阀的进油管相通，在所述的操纵杆的中段上开设主轴孔，在所述的主轴孔中安装主销轴，将所述的操纵杆与台架上水平右伸的直杆相铰接，以操纵杆上的主轴孔为中心，在所述的操纵杆的上段、下段上对称地开设上轴孔、下轴孔，在所述的下轴孔中安装销轴Ⅱ与推杆Ⅱ相铰接，所述的推杆Ⅱ通过调节套Ⅱ与二位四通阀上的右伸的阀芯杆Ⅱ相连接，所述的二位四通阀使用螺杆固定安装在台架的左侧面的下部，在所述的操纵杆的上段上的上轴孔中安装销轴Ⅰ与推杆Ⅰ的右段相铰接，其特征是：该液压回转件的自动约束控制装置还包括液压控制油缸总成和供油控制阀总成，所述的液压控制油缸总成又包括缸体、阻尼阀片、活塞、密封圈、螺母、锥形回位弹簧、阀门、阀门座、右缸头、支架、管接头痤、下管接头、铰接杆、铰接销、活塞杆、调节套Ⅲ、回油管、左缸头和高强度拉力弹簧、弹簧架、调节螺栓、螺帽，所述的缸体是中空的圆柱体，所述的缸体的内腔自左至右分成三个台阶式的圆柱形空腔，即所述的缸体的内腔分成左段内腔、中段内腔和右段内腔，该左段内腔的内直径小于中段内腔的内直径，中段内腔的内直径小于右段内腔的内直径，在所述的缸体的左端段外周上旋装左缸头，在所述的左缸头上开设带密封圈的中心孔，在所述的中心孔中穿装活塞杆，在所述的左缸头上对应位于中心孔的外侧部位上开设有安装回油管的通孔，在所述的回油管的通孔安装与活塞的左侧空腔(即c腔)相通的回油管，所述的活塞杆伸入缸体的左段内腔中，所述的活塞杆的右杆段是一个右端段的直径小于左段直径的台阶式圆柱杆，在所述的活塞杆的右端段上带有外螺纹，在所述的活塞杆的右端段上自左至右依次设置阻尼阀片、活塞和螺母，在所述的活塞的外圆周上安装有密封圈，所述的活塞用螺母固定，使所述的活塞位于缸体的左段内腔中，所述的活塞的左侧是c腔，在所述的活塞上圆周均布地开设减压孔(即阻尼孔)，所述的阻尼阀片的外直径应大于一周减压孔的外侧边缘，在螺母拧紧后，所述的阻尼阀片能自由转动，所述的活塞杆的左端段用调节套Ⅲ连接铰接杆，所述的铰接杆用铰接销与凸轮臂相铰接，在所述的凸轮臂上安装高强度拉力弹簧，所述的高强度拉力弹簧与安装在弹簧架上的带有螺帽的调节螺栓相连接，在所述的缸体的中段内腔中设置锥形回位弹簧，并使所述的锥形回位弹簧的大直径端抵靠在左段内腔与中段内腔之间的台阶面上，在缸体的右段内腔中对应位于右段内腔与中段内腔之间的台阶面部位上设置圆盘形的阀门座，在所述的阀门座的中部开设锥形的阀门孔，所述的活塞的右侧面与阀门座之间是b腔，所述的阀门座的右侧是a腔，在所述的阀门孔中对应安装右向布置的锥形的阀门，所述的阀门的左段是圆柱段，所述的阀门的右段是锥形段，将所述的阀门的左段对应设置在锥形回位弹簧的小直径端中，在所述的缸体的右段的下部对应位于阀门座的右侧部位上开设下进油孔，在所述的缸体上对应位于下进油孔的部位焊装管接头座，在所述的管接头座上安装下管接头，在所述的缸体的右端段外周上旋装右缸头，将所述的右缸头的右部用轴销铰接在支架上。

所述的供油控制阀总成包括端盖、堵塞、阀体、阀芯孔、阀芯、阀芯杆Ⅰ、调节套Ⅰ、油液盲孔道、上管接头、油管、台架、螺杆和右端盖，所述的阀体为四方体，在所述的阀体的中心水平线部位上开设有圆柱形的左右贯通的阀芯孔，在所述的阀芯孔中设置圆柱体的阀芯，使所述的阀芯位于阀芯孔的中部，在所述的阀芯的右端面的中部设置水平右伸的阀芯杆Ⅰ，在所述的阀体的下部对应位于竖向中心线的部位上开设带有内螺纹的主进油孔，所述的主进油孔与阀芯孔的中部相通，所述的主进油孔与阀芯之间形成下空腔(即g腔)，在阀体的上部对称地开设左右两个带有内螺纹的上通孔，左侧的上通孔与阀芯左侧的阀芯孔(即d腔)相通，右侧的上通孔与阀芯右侧的阀芯孔(即e腔)相通，在右侧或左侧的所述的上通孔中均旋装上管接头，在所述的上管接头与缸体上的下管接头之间安装油管，而将左侧或右侧的上通孔用堵塞封堵，在所述的阀体的左右两端面上均布开设内螺纹孔，在所述的阀体的左右两端面上均用螺杆安装端盖，在右侧的端盖的中心部位开设阀芯杆孔，在所述的阀芯杆孔上开设安装密封圈用的环形槽，将所述的阀芯杆Ⅰ穿装在阀芯杆孔中并右伸出右侧的端盖，同时，将阀体用螺杆固定安装在台架的左侧面的上部，将所述的阀芯杆Ⅰ的右端段与推杆Ⅰ的左段之间用调节套Ⅰ相连接，在所述的阀体的上部水平地开设油液盲孔道(即f孔腔)，所述的油液盲孔道的左端段(即f孔腔的左端段)与阀芯左侧的阀芯孔(即d腔)相通，所述的油液盲孔道的右端段与阀芯右侧的阀芯孔(即e腔)相通。

一种液压回转件的自动约束控制装置的安装方法是：

1)、在台架的中部向右伸出一个右端段带有铰接孔的水平直杆，用主销轴与操纵杆的中段相铰接。

2)、以主销轴为中心点，在操纵杆上对称地开设上铰接孔、下铰接孔，此上铰接孔用来铰接推杆Ⅰ，下铰接孔用来铰接推杆Ⅱ，此推杆Ⅱ与二位四通阀上的阀芯杆Ⅱ用调节套Ⅱ相连接。

3)、利用调节套Ⅰ调节阀芯的位置，使阀芯位于阀体的中心部位，并保证d、e、g、f四腔不通。

4)、二位四通阀与供油控制阀总成的阀芯保持平行。

5)、二位四通阀优先选择同号车型的并且是控制回转机构主动力的液压马达如回转机构马达、卷扬机机构马达等。

6)、利用二位四通阀上的弹簧自由点定位，并且保证二位四通阀的控制杆处于自由情况，利用调节套Ⅰ调节供油控制阀总成的阀芯处于中间位置。

7)、安装好后，检查供油控制阀总成的阀芯，并保证d、e、g、f四腔不通。

8)、液压管连接；阀体下部的主进油孔上的中心下管接头与二位四通阀上的主进油管并接；阀体上的上管接头与液压控制油缸总成上的下管接头用油管相连接；液压控制油缸总成上的回油管接低压管或直接回流到油箱。

9)、液压控制油缸总成上的活塞杆利用调节套Ⅲ连接制动器上的凸轮臂，利用调节螺栓将挂在凸轮臂上的高强度拉力弹簧拉紧并保证属于全制动姿态。

一种液压回转件的自动约束控制装置的工作原理如下：(见图3所示)

1)、当操纵杆的上方球柄向左推动时，阀芯也向左移动，e腔与g腔连通，同时二位四通阀也工作，回转机构的马达也工作，于是液压油从g腔经过e腔到f腔再到液压控制油缸总成的a腔,在a腔油液压力的作用下，阀门克服锥形回位弹簧，阀门被打开，油液进入液压控制油缸总成的b腔，在b腔油压力的作用下活塞左移并封住阻尼孔，同时，活塞也推动凸轮臂作逆时针转动，驱动凸轮转动，制动松解，转动机构工作。

2)、当操纵杆回放到O位时，e腔与g腔被封堵，同时，阀门也关闭，这时b腔内的油液从阻尼孔进入c腔通过回流管回流到油箱，同时凸轮在高强度拉力弹簧的作用下顺时针转动，开始制动。

3)、当操纵杆的上方球柄向右推动时，阀芯也向右移动，使d腔与g腔连通，同时二位四通阀也工作，回转机构的马达也工作，于是液压油从g腔经过d腔到f腔再到a腔,在a腔油液压力的作用下阀门克服锥形回位弹簧，阀门被打开，油液进入b腔，在b腔油压力的作用下活塞左移并封住阻尼孔，同时活塞也推动驱动臂逆时针转动，驱动凸轮转动，制动松解，转动机构工作；

4)、当操纵杆回放到O位时，d腔与g腔被封闭，同时阀门也关闭，这时b腔内的油液从阻尼孔进入c腔通过回流管回流到油箱，同时凸轮在高强度拉力弹簧的作用下，开时制动。

说明；1)、所述的制动器是指常包死装置制动器，附图(3)中的凸轮制动形式只作原理解释。2)、制动速度的快慢和解除制动速度的快慢一方面是由动力机的供给动力大小控制，另一方面是由操纵杆的移动速度控制。3)、二位四通阀上的进出油管接头是与回转件：液压马达上的进出油管接头对应相接。4)、也可以用在常开式制动器上，连接方式一样。5)、为接管方便，供油控制阀总成上的上管接头可以和堵塞调换使用。6)、常用的安全阀、溢流阀、单向阀、节流阀、散热器等在此不作安装解释。7)、油缸及内部的元件可替换常规的制动控制油缸总成件。

主要技术要求；

1)、阀芯位于阀体中心时，应保证阻尼阀片没有封堵活塞上的阻尼孔，确保回油正常。2)、二位四通阀上的推杆Ⅱ和供油控制阀总成上的推杆Ⅰ应保证同时动作，必要时可利用调节套Ⅰ、调节套Ⅱ进行调节。

本发明所提出的液压回转件的自动约束控制装置，不仅结构紧凑，安装容易、操作方便，使用安全可靠，而且加工成本低，劳动强度小，适用范围广。

现结合附图和实施例对本发明所提出的液压回转件的自动约束控制装置做进一步说明：

附图说明

图1是本发明所提出的液压回转件的自动约束控制装置中的液压控制油缸总成的主剖视示意图。

图2是本发明所提出的液压回转件的自动约束控制装置中的供油控制阀总成的主剖视示意图。

图3是本发明所提出的液压回转件的自动约束控制装置使用时的主视示意图(带局部剖)。

图1、图2、图3中；

1、缸体 2、阻尼阀片 3、活塞 4、密封圈 5、螺母 6、锥形回位弹簧 7、阀门 8、阀门座 9、右缸头 10、支架 11、销轴 12、弹簧架 13、螺帽 14、调节螺栓 15、管接头痤 16、下管接头 17、制动蹄 18、制动鼓 19、制动器 20、蹄片回位拉簧 21、凸轮 22、铰接杆 23、铰接销 24、活塞杆 25、回油管 26、左缸头 27、高强度拉力弹簧 28、端盖 29、堵塞 30、阀体 31、阀芯 32、油管 33、上管接头 34、台架 35、螺杆 36、操纵杆 37、推杆Ⅰ 38、销轴Ⅰ 39、主销轴 40、推杆Ⅱ 41、销轴Ⅱ 42-1、调节套Ⅰ 42-2、调节套Ⅱ 42-3、调节套Ⅲ 43、阀芯杆Ⅱ 44、二位四通阀 45、液压马达 46、油泵 47、滤网 48、油箱

具体实施方式

从图1、图2、图3中可以看出：一种液压回转件的自动约束控制装置(简称自动约束控制装置)，包括制动蹄17、制动鼓18、蹄片回位拉簧20、凸轮21、凸轮臂、台架34、螺杆35、操纵杆36、推杆Ⅰ37、销轴Ⅰ38、主销轴39、推杆Ⅱ40、销轴Ⅱ41、调节套Ⅱ42-2、二位四通阀44、液压马达45、油泵46、滤网47和油箱48，所述的制动蹄17、制动鼓18、蹄片回位拉簧20、凸轮21和凸轮臂组成制动器19，所述的液压马达45与制动器19对应连接，所述的二位四通阀44是采购件，所述的二位四通阀44的回油管与带滤网47的油箱48相通，所述的油泵46的进油管与油箱48相通，所述的油泵46的出油管与二位四通阀44的进油管相通，在所述的操纵杆36的中段上开设主铰接孔，在所述的主铰接孔中安装主销轴39，将所述的操纵杆36与台架34上的水平右伸的直杆相铰接，以操纵杆36上的主铰接孔为中心，在所述的操纵杆36的上段、下段上对称地开设上铰接孔、下铰接孔，在所述的操纵杆36上的下铰接孔中安装销轴Ⅱ41与推杆Ⅱ40相铰接，所述的推杆Ⅱ40通过调节套Ⅱ42-2与二位四通阀44上的右伸的阀芯杆Ⅱ43相连接，所述的二位四通阀44用螺杆35固定安装在台架34的左侧面的下部，在所述的操纵杆36上的上铰接孔中安装销轴Ⅰ38与推杆Ⅰ37的右段相铰接，其特征是：该液压回转件的自动约束控制装置还包括液压控制油缸总成和供油控制阀总成，所述的液压控制油缸总成又包括缸体1、阻尼阀片2、活塞3、密封圈4、螺母5、锥形回位弹簧6、阀门7、阀门座8、右缸头9、支架10、管接头痤15、管接头16、铰接杆22、铰接销23、活塞杆24、调节套Ⅲ42-3、回油管25、左缸头26和高强度拉力弹簧27、弹簧架12、调节螺栓14、螺帽13，所述的缸体1是中空的圆柱体，所述的缸体1的内腔自左至右分成三个台阶式的圆柱形空腔，即将所述的缸体1的内腔分成左段内腔、中段内腔和右段内腔，该左段内腔的内直径小于中段内腔的内直径，中段内腔的内直径小于右段内腔的内直径，在所述的缸体1的左端段外周上旋装左缸头26，在所述的左缸头26上开设带密封圈的中心孔，在所述的中心孔中穿装活塞杆24，在所述的左缸头26上对应位于中心孔的外侧部位上开设有安装回油管25的通孔，在所述的回油管的通孔安装与活塞3的左侧空腔(即c腔)相通的回油管25，所述的活塞杆24伸入缸体1的左段内腔中，所述的活塞杆24的右杆段是一个右端段的直径小于左段直径的台阶式圆柱杆，在所述的活塞杆24的右端段上带有外螺纹，在所述的活塞杆24的右端段上自左至右依次设置阻尼阀片2、活塞3和螺母5，在所述的活塞3的外圆周上安装有密封圈4，所述的活塞3用螺母5固定，使所述的活塞3位于缸体1的左段内腔中，所述的活塞3的左侧是c腔，在所述的活塞3上圆周均布地开设减压孔(即阻尼孔)，所述的阻尼阀片2的外直径应大于一周减压孔的外侧边缘，在螺母5拧紧后，所述的阻尼阀片2能自由转动，所述的活塞杆24的左端段用调节套Ⅲ42-3连接铰接杆22，所述的铰接杆22用铰接销23与凸轮臂相铰接，在所述的凸轮臂上安装高强度拉力弹簧27，所述的高强度拉力弹簧27与安装在弹簧架12上的带有螺帽13的调节螺栓14相连接，在所述的缸体1的中段内腔中设置锥形回位弹簧6，并使所述的锥形回位弹簧6的大直径端抵靠在左段内腔与中段内腔之间的台阶面上，在缸体1的右段内腔中对应位于右段内腔与中段内腔之间的台阶面部位上设置圆盘形的阀门座8，在所述的阀门座8的中部开设锥形的阀门孔，所述的活塞3的右侧面与阀门座8之间是b腔，所述的阀门座8的右侧是a腔，在所述的阀门孔中对应安装右向布置的锥形的阀门7，所述的阀门7的左段是圆柱段，所述的阀门7的右段是锥形段，将所述的阀门7的左段对应设置在锥形回位弹簧6的小直径端中，在所述的缸体1的右段的下部对应位于阀门座8的右侧部位上开设下进油孔，在所述的缸体1上对应位于下进油孔的部位焊装管接头座15，在所述的管接头座15上安装下管接头16，在所述的缸体1的右端段外周上旋装右缸头9，将所述的右缸头9的右部用轴销11铰接在支架10上。

所述的供油控制阀总成包括端盖28、堵塞29、阀体30、阀芯31、阀芯孔、阀芯杆Ⅰ、调节套Ⅰ42-1、油液盲孔道、油管32、上管接头33、台架34和螺杆35，所述的阀体30为四方体，在所述的阀体30的中心水平线部位上开设有圆柱形的左右贯通的阀芯孔，在所述的阀芯孔中设置圆柱体的阀芯31，使所述的阀芯31位于阀芯孔的中部，在所述的阀芯31的右端面的中部设置水平右伸的阀芯杆Ⅰ，在所述的阀体30的下部对应位于竖向中心线的部位上开设带有内螺纹的主进油孔，所述的主进油孔与阀芯孔的中部相通，所述的主进油孔与阀芯31之间形成下空腔(即g腔)，在阀体30的上部对称地开设左右两个带有内螺纹的上通孔，左侧的上通孔与阀芯31左侧的阀芯孔(即d腔)相通，右侧的上通孔与阀芯31右侧的阀芯孔(即e腔)相通，在右侧或左侧的所述的上通孔中均旋装上管接头33，在所述的上管接头33与缸体1上的下管接头16之间安装油管32，而将左侧或右侧的上通孔用堵塞29封堵，在所述的阀体30的左右两端面上均布开设内螺纹孔，在所述的阀体30的左右两端面上均用螺杆35安装端盖28，在右侧的端盖28的中心部位开设阀芯杆孔，在所述的阀芯杆孔上开设安装密封圈用的环形槽，将所述的阀芯杆Ⅰ穿装在阀芯杆孔中并右伸出右侧的端盖28，同时，将阀体30用螺杆35固定安装在台架34的左侧面的上部，将所述的阀芯杆Ⅰ的右端段与推杆Ⅰ37的左段之间用调节套Ⅰ42-1相连接，在所述的阀体30的上部水平开设油液盲孔道(即f孔腔)，所述的油液盲孔道的左端段(即f孔腔的左端段)与阀芯31左侧的阀芯孔(即d腔)相通，所述的油液盲孔道的右端段与阀芯31右侧的阀芯孔(即e腔)相通。

一种液压回转件的自动约束控制装置的安装方法是；

1)、在台架34的中部向右伸出一个右端段带有铰接孔的水平直杆，用主销轴39与操纵杆36的中段相铰接。

2)、以主销轴39为中心点，在操纵杆36上对称地开设上铰接孔、下铰接孔，此上铰接孔用来铰接推杆Ⅰ37，下铰接孔用来铰接推杆Ⅱ40，此推杆Ⅱ40与二位四通阀上的阀芯杆Ⅱ用调节套Ⅱ42-2相连接。

3)、利用调节套Ⅰ42-1调节阀芯31的位置，使阀芯31位于阀体30的中心部位，并保证d、e、g、f四腔不通。

4)、二位四通阀44与供油控制阀总成的阀芯31保持平行。

5)、二位四通阀44优先选择同号车型的并且是控制回转机构主动力的液压马达如回转机构马达、卷扬机机构马达等。

6)、利用二位四通阀44上的弹簧自由点定位，并且保证二位四通阀44的控制杆处于自由状况，利用调节套Ⅰ42-1调节供油控制阀总成的阀芯31处于中间位置。

7)、安装好后，检查供油控制阀总成的阀芯31，并保证d、e、g、f四腔不通。

8)、液压管连接：阀体30下部的主进油孔上的中心下管接头与二位四通阀44上的主进油管并接；阀体30上的上管接头33与液压控制油缸总成上的下管接头16用油管32相连接；液压控制油缸总成上的回油管25接低压管或直接回流到油箱48。

9)、液压控制油缸总成上的活塞杆24利用调节套Ⅲ42-3连接制动器19上的凸轮21的凸轮臂，利用调节螺栓14将挂在凸轮臂上的高强度拉力弹簧27拉紧并保证属于全制动姿态。

一种液压回转件的自动约束控制装置的工作原理如下：(见图3所示)

1)、当操纵杆36的上方球柄向左推动时，阀芯31也向左移动，e腔与g腔连通，同时二位四通阀44也工作，回转机构的液压马达45也工作，于是液压油从g腔经过e腔到f腔再到液压控制油缸总成的a腔,在a腔油液压力的作用下，阀门7克服锥形回位弹簧6，阀门7被打开，油液进入液压控制油缸总成的b腔，在b腔油压力的作用下活塞3左移并封住阻尼孔，同时，活塞3也推动凸轮臂作逆时针转动，驱动凸轮21转动，制动松解，转动机构工作。

2)、当操纵杆36回放到O位时，e腔与g腔被封堵，同时，阀门7也关闭，这时b腔内的油液从阻尼孔进入c腔通过回流管25回流到油箱48，同时凸轮21在高强度拉力弹簧27的作用下作顺时针转动，开始制动。

3)、当操纵杆36的上方球柄向右推动时，阀芯31也向右移动，使d腔与g腔连通，同时二位四通阀44也工作，回转机构的液压马达45也工作，于是液压油从g腔经过d腔到f腔再到a腔,在a腔油液压力的作用下阀门7克服锥形回位弹簧6，阀门7被打开，油液进入b腔，在b腔油压力的作用下活塞3左移并封住阻尼孔，同时活塞3也推动驱动臂作逆时针转动，驱动凸轮21转动，制动松解，转动机构工作；

4)、当操纵杆36回放到O位时，d腔与g腔被封闭，同时阀门7也关闭，这时b腔内的油液从阻尼孔进入c腔通过回流管25回流到油箱48，同时凸轮21在高强度拉力弹簧27的作用下，开时制动。

说明；1)、所述的制动器19是指常包死装置制动器，附图(3)中的凸轮制动形式只作原理解释。2)、制动速度的快慢和解除制动速度的快慢一方面是由动力机的供给动力大小控制，另一方面是由操纵杆36的移动速度控制。3)、二位四通阀44上的进出油管接头是与回转件：液压马达45上的进出油管接头对应相接。4)、也可以用在常开式制动器上，连接方式一样。5)、为接管方便，供油控制阀总成上的上管接头33可以和堵塞29调换使用。

主要技术要求：

1)、阀芯31位于阀体30的中心时，应保证阻尼阀片2没有封堵活塞3上的阻尼孔，确保回油正常。2)、二位四通阀44上的推杆Ⅱ40和供油控制阀总成上的推杆Ⅰ37应保证同时动作，必要时可利用调节套Ⅰ42-1、调节套Ⅱ42-2进行调节。