一种起重机械的液压控制系统及起重机械的制作方法
【专利摘要】本发明涉及起重机械【技术领域】，公开了一种起重机械的液压控制系统及一种起重机械。为了防止卷扬马达出现供油不足的现象，该液压控制系统包括控制吊臂的伸缩油缸伸缩动作的吊臂伸缩控制系统，控制卷扬马达收放绳动作的卷扬控制系统，以及吊臂伸缩控制系统和卷扬控制系统共用的变量泵，该液压控制系统还包括：切换阀组，包括换向阀和第一阻尼元件，换向阀包括控制油口、工作油口和回油口，换向阀的控制油口经第一阻尼元件与缩臂控制阀的出油口相连；第一梭阀，第一梭阀的两个进油口分别与卷扬起控制阀和卷扬落控制阀的出油口相连，第一梭阀的出油口与换向阀的工作油口相连。
【专利说明】一种起重机械的液压控制系统及起重机械
【技术领域】
[0001]本发明涉及起重机械【技术领域】，特别是涉及一种起重机械的液压控制系统及一种起重机械。
【背景技术】
[0002]起重机械，特别是中小吨位的汽车起重机，一般包括以下几类液压控制系统:吊臂伸缩控制系统、卷扬控制系统、变幅控制系统、回转控制系统、配重提升控制系统以及空调控制系统等。现有吊臂伸缩控制系统和卷扬控制系统共用一个变量泵，变量泵从液压油箱中抽取液压油对吊臂伸缩控制系统和卷扬控制系统供油。
[0003]在吊臂伸缩控制系统中，包括伸缩操纵手柄、伸缩油缸，以及伸缩液压阀，伸缩操纵手柄经伸缩液压阀来控制伸缩油缸的动作，具体包括:伸缩操纵手柄在伸臂位置时，变量泵输入的液压油经伸缩液压阀进入伸缩油缸的无杆腔，同时伸缩油缸有杆腔的液压油经伸缩液压阀流回液压油箱，伸缩油缸实现伸缩杆的伸出；伸缩操纵手柄在缩臂位置时，变量泵输入的液压油经伸缩液压阀进入伸缩油缸的有杆腔，同时伸缩油缸无杆腔的液压油经伸缩液压阀流回液压油箱，伸缩油缸实现伸缩杆的缩回。
[0004]在卷扬控制系统中，包括卷扬操纵手柄、卷扬马达，以及卷扬液压阀，卷扬操纵手柄经卷扬液压阀来控制卷扬马达的动作，具体包括:卷扬操纵手柄在卷扬起位置时，变量泵输入的液压油经卷扬液压阀进入卷扬马达的起升油口，同时卷扬马达下落油口的液压油经卷扬液压阀流回液压油箱，此时卷扬收绳实现吊钩的起升；卷扬操纵手柄在卷扬落位置时，变量泵输入的液压油经卷扬液压阀进入卷扬马达的下落油口，同时卷扬马达起升油口的液压油经卷扬液压阀流回液压油箱，卷扬放绳实现吊钩的下落。吊臂伸缩操纵手柄和卷扬操纵手柄可以同时动作，从而实现卷扬起落和吊臂伸缩的复合动作。
[0005]伸缩油缸包括有杆腔和无杆腔，有杆腔内包括操作杆，因此有杆腔的横截面积要比无杆腔的横截面积小，假设有杆腔的横截面积为Awtf，无杆腔的横截面积为A55tf，无杆腔与有杆腔的横截面积比为A，A远大于1，在伸缩油缸进行缩回动作时，进入油缸有杆腔的液压油的流量为变量泵的额定输出流量Q，由于伸缩油缸无杆腔与有杆腔的面积比A的存在，则伸缩油缸从无杆腔中流回到液压油箱的液压油的流量为A*Q，使得伸缩油缸在缩回时无杆腔的流量很大，故使得连接伸缩油缸无杆腔的管路做的非常大。为解决连接伸缩油缸无杆腔管路非常大的问题，一般由伸缩液压阀来限定变量泵进入伸缩油缸有杆腔的流量为Q1，即变量泵输出的液压油无法全部通过伸缩液压阀，变量泵的工作特性决定其此时变量泵只输出流量为Q1的液压油，且Q1远远小于变量泵的额定输出流量Q。
[0006]在吊臂缩回过程中，如果吊臂缩回停止后立即进行全速卷扬起或卷扬落的动作，变量泵的输出流量要从Q1立即增大到变量泵的额定流量Q以满足卷扬动作的需求，但是变量泵输出流量从Q1增大到Q需要一定的时间t，在此期间内，卷扬马达实际需求流量为Q，故在时间t内，卷扬马达会出现供油不足的现象，致使卷扬系统中卷扬马达的故障率偏高，甚至造成卷扬马达的损坏。
【发明内容】
[0007]本发明提供了一种起重机械的液压控制系统及一种起重机械，用以防止卷扬马达出现供油不足的现象，进而降低卷扬马达的故障率。
[0008]本发明实施例首先提供一种起重机械的液压控制系统，包括:控制吊臂的伸缩油缸伸缩动作的吊臂伸缩控制系统，所述吊臂伸缩控制系统包括缩臂控制阀和伸臂控制阀；控制卷扬马达收放绳动作的卷扬控制系统，所述卷扬控制系统包括卷扬起控制阀和卷扬落控制阀；所述吊臂伸缩控制系统和所述卷扬控制系统共用的变量泵，用于给所述吊臂伸缩控制系统和所述卷扬控制系统供油，所述液压控制系统还包括:
[0009]切换阀组，包括换向阀和第一阻尼元件，所述换向阀包括控制油口、工作油口和回油口，所述换向阀的控制油口经所述第一阻尼元件与所述缩臂控制阀的出油口相连，所述换向阀具有截止位以及经所述换向阀的控制油口流入的液压油而使所述换向阀导通的导通位，当所述换向阀处于导通位时，所述换向阀的工作油口与所述换向阀的回油口相连通；
[0010]第一梭阀，所述第一梭阀的两个进油口分别与所述卷扬起控制阀和卷扬落控制阀的出油口相连，所述第一梭阀的出油口与所述换向阀的工作油口相连。
[0011]在本发明技术方案中，在液压控制系统中增加了切换阀组和第一梭阀，当缩臂控制阀导通时，缩臂控制阀出油口的压力油分为两路，一路用于控制伸缩油缸的伸缩杆缩回，一路用于经第一阻尼元件至换向阀的控制口控制换向阀换向至工作位置，换向阀的工作位置为导通位，此时变量泵输出设定的较低的流量Q1,当缩臂停止时，即缩臂控制阀断开，由于第一阻尼元件的存在，换向阀需要经过一段时间才能复位(换向阀复位后处于截止位)，缩臂停止时立即进行卷扬起或卷扬落的操作，即卷扬起控制阀或卷扬落控制阀导通，由于第一梭阀的作用，卷扬起控制阀或卷扬落控制阀的出油口的压力油可经过第一梭阀进入换向阀，由于换向阀需要经过一段时间才能复位，因此变量泵有足够的时间从输出较低的流量Q1增加至额定流量Q，因此，避免了变量泵输出流量不足引起的卷扬马达供油不足的问题，进而降低了卷扬马达的故障率。
[0012]优选的，所述切换阀组还包括第二阻尼元件，所述第一梭阀的出油口经所述第二阻尼元件与所述换向阀的工作油口相连。
[0013]在该实施例中，由于第二阻尼元件的存在，使得卷扬起控制阀或卷扬落控制阀的出油口的压力油的压力会相应降低，进而使得卷扬马达当前所需的压力油的流量减少，进而提高卷扬起落操作的稳定性。
[0014]所述吊臂伸缩控制系统和卷扬控制系统包括多种形式，其中一种吊臂伸缩控制系统具体为:所述吊臂伸缩控制系统还包括伸缩液控操纵阀组，所述伸缩液控操纵阀组包括伸缩换向阀，所述伸缩换向阀的包括第一进油口、伸长控制油口、缩回控制油口、第一工作油口、第二工作油口和第一回油口，所述伸缩换向阀的第一进油口与所述变量泵相连，所述第一工作油口和第二工作油口分别与所述伸缩油缸的无杆腔和有杆腔相连，所述伸缩换向阀的伸长控制油口与所述伸臂控制阀的出油口相连，所述伸缩换向阀的缩回控制油口与所述缩臂控制阀的出油口相连，所述伸缩换向阀具有经所述缩回控制油口流入的液压油而使所述伸缩换向阀导通的第一导通位以及经所述伸长控制油口流入的液压油而使所述伸缩换向阀导通的第二导通位，当所述伸缩换向阀处于第一导通位时，所述伸缩换向阀的第一进油口和第二工作油口相连通且第一工作油口和第一回油口相连通，使得伸缩油缸的伸缩杆缩回，当伸缩换向阀处于第二导通位时，所述伸缩换向阀的第一进油口和第一工作油口相连通且第二工作油口和第一回油口相连通，使得伸缩油缸的伸缩杆伸长；
[0015]其中一种卷扬控制系统具体为:所述卷扬控制系统还包括起落液控操纵阀组，所述起落液控操纵阀组包括起落换向阀，所述起落换向阀的包括第二进油口、起升控制油口、下落控制油口、第三工作油口、第四工作油口和第二回油口，所述起落换向阀第二进油口与所述变量泵相连，所述第三工作油口和第四工作油口分别与所述卷扬马达的起升油口和下落油口相连，所述起落换向阀的起升控制油口与所述卷扬起控制阀的出油口相连，所述起落换向阀的下落控制油口与所述卷扬落控制阀的出油口相连，所述起落换向阀具有经所述起升控制油口流入的液压油而使所述起落换向阀导通的第三导通位以及经所述下落控制油口流入的液压油而使所述起落换向阀导通的第四导通位，当所述起落换向阀处于第三导通位时，所述起落换向阀的第二进油口和第三工作油口相连通且第四工作油口和第二回油口相连通，使得卷扬马达进行起升动作，当起落换向阀处于第四导通位时，所述起落换向阀的第二进油口和第四工作油口相连通且第三工作油口和第二回油口相连通，使得卷扬马达进行下落动作。
[0016]在上述吊臂伸缩控制系统中，所述伸缩换向阀还包括第五工作油口和第六工作油口，所述吊臂伸缩控制系统还包括第一压力补偿阀，所述第一压力补偿阀包括进油口、工作油口、回油口和控制油口，所述第一压力补偿阀的进油口和控制油口分别与所述伸缩换向阀的第五工作油口相连，所述第一压力补偿阀的工作油口与所述伸缩换向阀的第六工作油口相连，所述第一压力补偿阀具有经所述第一压力补偿阀的控制油口流入的液压油而使所述第一压力补偿阀导通的导通位，当所述第一压力补偿阀处于导通位时，所述第一压力补偿阀的进油口分别与所述第一压力补偿阀的工作油口和回油口相连通，其中，所述当伸缩换向阀处于第一导通位时，所述伸缩换向阀的第一进油口和第二工作油口相连通具体为第一进油口和第五工作油口相连通，第六工作油口和第二工作油口相连通；所述当伸缩换向阀处于第二导通位时，所述伸缩换向阀的第一进油口和第一工作油口相连通具体为第一进油口和第五工作油口相连通，第六工作油口和第一工作油口相连通；
[0017]所述起落换向阀还包括第七工作油口和第八工作油口，所述卷扬控制系统还包括第二压力补偿阀，所述第二压力补偿阀包括进油口、工作油口、回油口和控制油口，所述第二压力补偿阀的进油口和控制油口分别与所述起落换向阀的第七工作油口相连，所述第二压力补偿阀的工作油口与所述起落换向阀的第八工作油口相连，所述第二压力补偿阀具有经所述第二压力补偿阀的控制油口流入的液压油而使所述第二压力补偿阀导通的导通位，当所述第二压力补偿阀处于导通位时，所述第二压力补偿阀的进油口分别与所述第二压力补偿阀的工作油口和回油口相连通，其中，所述当起落换向阀处于第三导通位时，所述起落换向阀的第二进油口和第三工作油口相连通具体为第二进油口和第七工作油口相连通，第八工作油口和第三工作油口相连通；所述当起落换向阀处于第四导通位时，所述起落换向阀的第二进油口和第四工作油口相连通具体为第二进油口和第七工作油口相连通，第八工作油口和第四工作油口相连通。
[0018]在上述卷扬控制系统中，所述卷扬控制系统还包括控制卷扬开关的第二梭阀和卷扬制动阀，所述第二梭阀的两个进油口分别与所述卷扬马达的起升油口和下落油口相连，所述第二梭阀的出油口与所述卷扬制动阀的控制油口相连；
[0019]所述卷扬制动阀的工作油口与所述卷扬马达的制动器的工作油口相连。
[0020]在上述卷扬控制系统中，所述卷扬控制系统还包括设置于所述卷扬马达的起升油口和下落油口之间的卷扬平衡阀。
[0021]卷扬平衡阀的结构形式有多种，所述卷扬平衡阀包括单向阀和顺序阀，所述单向阀设置于所述卷扬马达的起升油口处，所述顺序阀的两个工作油口分别与所述单向阀的进油口和出油口相连，所述顺序阀的先导油口与所述卷扬马达的下落油口相连。
[0022]在上述吊臂伸缩控制系统中，所述吊臂伸缩控制系统还包括设置于所述伸缩油缸的无杆腔和有杆腔之间的伸缩平衡阀。
[0023]伸缩平衡阀的结构形式有多种，所述伸缩平衡阀包括二位二通换向阀和第三阻尼元件，所述二位二通换向阀包括控制油口和两个工作油口，所述二位二通换向阀的控制油口经所述第三阻尼元件与所述有杆腔相连，所述二位二通换向阀的两个工作油口串接于所述无杆腔和所述伸缩换向阀的工作油口之间，所述二位二通换向阀具有第五导通位和第六导通位，当所述二位二通换向阀处于第五导通位时，两个工作油口单向导通，当所述二位二通换向阀处于第六导通位时，两个工作油口阻尼导通，其中，所述单向导通和阻尼导通的导通方向相反。
[0024]本发明实施例还提供一种起重机械，包括上述任一种起重机械的液压控制系统。由于在起重机械中采用上述任一种起重机械的液压控制系统，因此，防止了在缩臂停止立即进行卷扬起或卷扬落操作时引起的卷扬马达供油不足的问题，进而降低了卷扬马达的故障率。
[0025]本发明中所述起重机械可以为多种结构形式，优选为轮式起重机。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为本发明第一实施例提供的起重机械的液压控制系统的结构示意图；
[0027]图2为图1所示的液压控制系统中的换向阀处于导通位的结构示意图；
[0028]图3为图1所示的液压控制系统中的换向阀处于截止位的结构示意图；
[0029]图4为图1所示的液压控制系统中的伸缩换向阀的结构示意图；
[0030]图5为本发明第二实施例提供的起重机械的液压控制系统的结构示意图；
[0031]图6为图5所示的液压控制系统中伸缩换向阀和第一压力补偿阀的结构示意图；
[0032]图7为图5所示的液压控制系统中起落换向阀和第二压力补偿阀的结构示意图；
[0033]图8为图5所示的液压控制系统中的卷扬平衡阀的结构示意图；
[0034]图9为图5所示的液压控制系统中的伸缩平衡阀的结构示意图。
[0035]附图标记:
[0036]1-伸缩油缸 4-变量泵5-切换阀组6-第一梭阀
[0037]7-卷扬马达 8-液压油箱9-制动器10-卷扬制动阀
[0038]11-有杆腔12-无杆腔21-缩臂控制阀 22-伸臂控制阀
[0039]23-伸缩换向阀 24-第一压力补偿阀25-伸缩平衡阀 31-卷扬起控制阀
[0040]32-卷扬落控制阀33-起落换向阀 34-第二压力补偿阀35-卷扬平衡阀
[0041]36-第二梭阀 51-换向阀52-第一阻尼元件 53-第二阻尼元件
[0042]351-单向阀352-顺序阀251-二位二通换向阀252-第三阻尼元件
【具体实施方式】
[0043]为了防止卷扬马达出现供油不足的现象，本发明实施例提供了一种起重机械的液压控制系统及一种起重机械。该技术方案中，在液压控制系统中增加了切换阀组和第一梭阀，当缩臂控制阀导通时，缩臂控制阀出油口的压力油分为两路，一路用于控制伸缩油缸的伸缩杆缩回，一路用于经第一阻尼元件至换向阀的控制口控制换向阀换向至工作位置，换向阀的工作位置为导通位，此时变量泵输出设定的较低的流量Q1，当缩臂停止时，即缩臂控制阀断开，由于第一阻尼元件的存在，换向阀需要经过一段时间才能复位(换向阀复位后处于截止位)，缩臂停止时立即进行卷扬起或卷扬落的操作，即卷扬起控制阀或卷扬落控制阀导通，由于第一梭阀的作用，卷扬起控制阀或卷扬落控制阀的出油口的压力油可经过第一梭阀进入换向阀的工作油口，由于换向阀需要经过一段时间才能复位，因此变量泵有足够的时间从输出较低的流量Q1增加至额定流量Q，因此，避免了变量泵输出流量不足引起的卷扬马达供油不足的问题，进而降低了卷扬马达的故障率。为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明作进一步详细说明。
[0044]本发明实施例首先提供一种起重机械的液压控制系统，如图1所示，图1为本发明第一实施例提供的起重机械的液压控制系统的结构示意图，图1所示的O为控制油源，该液压控制系统包括:控制吊臂的伸缩油缸I伸缩动作的吊臂伸缩控制系统，吊臂伸缩控制系统包括缩臂控制阀21和伸臂控制阀22 ;控制卷扬马达7收放绳动作的卷扬控制系统，卷扬控制系统包括卷扬起控制阀31和卷扬落控制阀32 ;吊臂伸缩控制系统和卷扬控制系统共用的变量泵4，用于给吊臂伸缩控制系统和卷扬控制系统供油，该液压控制系统还包括:
[0045]切换阀组5，包括换向阀51和第一阻尼元件52，换向阀51包括控制油口 A1、工作油口 A3和回油口 A2，换向阀51的控制油口 A1经第一阻尼元件52与缩臂控制阀21的出油口相连，换向阀51具有截止位以及经换向阀51的控制油口 A1流入的液压油而使换向阀51导通的导通位，当换向阀51处于导通位时，换向阀51的工作油口 A3与换向阀51的回油口A2相连通；
[0046]第一梭阀6，第一梭阀6的两个进油口(BjPB2)分别与卷扬起控制阀31和卷扬落控制阀32的出油口相连，第一梭阀6的出油口 B3与换向阀51的工作油口 A3相连。
[0047]在本发明技术方案中，在液压控制系统中增加了切换阀组5和第一梭阀6，当缩臂控制阀21导通时，缩臂控制阀21出油口的压力油分为两路，一路用于控制伸缩油缸I的伸缩杆缩回，一路用于经第一阻尼元件52至换向阀51的控制口 A1控制换向阀51换向至工作位置，换向阀51的工作位置为导通位，此时变量泵4输出设定的较低的流量Q1,当缩臂停止时，即缩臂控制阀21断开，由于第一阻尼元件52的存在，换向阀51需要经过一段时间才能复位(换向阀51复位后处于截止位)，缩臂停止时立即进行卷扬起或卷扬落的操作，即卷扬起控制阀31或卷扬落控制阀32导通，由于第一梭阀6的作用，卷扬起控制阀31或卷扬落控制阀32的出油口的压力油可经过第一梭阀6进入换向阀51的工作油口 A3,由于换向阀51需要经过一段时间才能复位，因此变量泵4有足够的时间从输出较低的流量Q1增加至额定流量Q，因此，避免了变量泵输出流量不足引起的卷扬马达供油不足的问题，进而降低了卷扬马达的故障率。
[0048]优选的，切换阀组5还包括第二阻尼元件53，第一梭阀6的出油口经第二阻尼元件53与换向阀51的工作油口 A3相连。
[0049]在该实施例中，由于第二阻尼元件53的存在，使得卷扬起控制阀31或卷扬落控制阀32的出油口的压力油的压力会相应降低，进而使得卷扬马达7当前所需的压力油的流量减少，提高卷扬起落操作的稳定性。
[0050]在本发明的技术方案中，缩臂控制阀21、伸臂控制阀22、卷扬起控制阀31和卷扬落控制阀32均优选采用图1所示的比例减压阀，比例减压阀可以作为相应通路的开关，并且可以通过比例减压阀的调定压力的弹簧来调节阀门开口的大小进而调节速度。
[0051]请继续参照图1所示，在本发明的技术方案中，在吊臂伸缩控制系统中包括伸缩平衡阀25，在卷扬控制系统中包括卷扬平衡阀35，变量泵4的负载反馈口需通过溢流阀连接至回油路上。
[0052]请继续参照图1所示，在本发明技术方案中，调整第一阻尼元件52阻尼的大小，可以调整换向阀51的复位时间，用来满足变量泵的输出流量从较低的Q1增加至Q所需的时间；调整第二阻尼元件53阻尼的大小，可以调整卷扬马达7当前所需的压力油的流量的大小，用来限定换向阀51的复位时间内卷扬马达的最大工作速度。本领域技术人员可以根据实际经验来进行第一阻尼元件52和第二阻尼元件53的大小的调整，本发明并不限定具体的数值。
[0053]如图2和图3所示，图2为图1所示的液压控制系统中的换向阀处于导通位的结构示意图，图3为图1所示的液压控制系统中的换向阀处于截止位的结构示意图，如图2所示，缩臂控制阀出油口的压力油经第一阻尼元件52至换向阀51的控制口 A1，换向阀51换向至工作位置，即处于导通位，从第一梭阀的出油口的压力油经第二阻尼元件53进入换向阀51的工作油口 A3,经过回油口 A2回流至液压油箱；如图3所示，缩臂停止后，控制口 A1的油压慢慢降低，换向阀51经过一段时间恢复至截止位。
[0054]请继续参照图1所示，第一梭阀6可以采用两个单向阀代替，若第一梭阀6为两个单向阀，贝1J其中一个单向阀的进油口与卷扬起控制阀31的出油口相连,另一个单向阀的进油口与卷扬落控制阀32的出油口相连，两个单向阀的出油口均与第二阻尼元件53相连。
[0055]吊臂伸缩控制系统和卷扬控制系统包括多种形式，其中一种吊臂伸缩控制系统具体为:请继续参照图1所示，吊臂伸缩控制系统还包括伸缩液控操纵阀组，伸缩液控操纵阀组包括伸缩换向阀23，伸缩换向阀23包括第一进油口 C2、伸长控制油口 C6、缩回控制油口C5、第一工作油口 C1、第二工作油口 C3和第一回油口 C4，伸缩换向阀23的第一进油口 C2与变量泵4相连，第一工作油口 C1和第二工作油口 C3分别与伸缩油缸I的无杆腔12和有杆腔11相连，伸缩换向阀23的伸长控制油口 C6与伸臂控制阀22的出油口相连，伸缩换向阀23的缩回控制油口 C5与缩臂控制阀21的出油口相连，伸缩换向阀23具有经缩回控制油口C5流入的液压油而使伸缩换向阀23导通的第一导通位以及经伸长控制油口 C6流入的液压油而使伸缩换向阀23导通的第二导通位，当伸缩换向阀23处于第一导通位时，伸缩换向阀23的第一进油口 C2和第二工作油口 C3相连通且第一工作油口 C1和第一回油口 C4相连通，使得伸缩油缸I的伸缩杆缩回，当伸缩换向阀23处于第二导通位时，伸缩换向阀23的第一进油口 C2和第一工作油口 C1相连通且第二工作油口 C3和第一回油口 C4相连通，使得伸缩油缸的伸缩杆伸长；
[0056]其中一种卷扬控制系统具体为:请继续参照图1所示，卷扬控制系统还包括起落液控操纵阀组，起落液控操纵阀组包括起落换向阀33，起落换向阀33的包括第二进油口 D2、起升控制油口 D5、下落控制油口 D6、第三工作油口 D3、第四工作油口 D1和第二回油口D4 (D1, D2和D3),起落换向阀33第二进油口 D2与变量泵4相连，第三工作油口 D3和第四工作油口 D1分别与卷扬马达7的起升油口 E1和下落油口 E2相连，起落换向阀33的起升控制油口 D5与卷扬起控制阀31的出油口相连，起落换向阀33的下落控制油口 D6与卷扬落控制阀32的出油口相连，起落换向阀33具有经起升控制油口 D5流入的液压油而使起落换向阀33导通的第三导通位以及经下落控制油口 D6流入的液压油而使起落换向阀33导通的第四导通位，当起落换向阀33处于第三导通位时，起落换向阀33的第二进油口 D2和第三工作油口 D3相连通且第四工作油口 D1和第二回油口 D4相连通，使得卷扬马达7进行起升动作，当起落换向阀33处于第四导通位时，起落换向阀33的第二进油口 D2和第四工作油口 D1相连通且第三工作油口 D3和第二回油口 D4相连通，使得卷扬马达7进行下落动作。
[0057]请继续参照图1所示，伸缩换向阀23和起落换向阀33的结构可以有多种，本发明中以三位四通换向阀为例对伸缩换向阀23的工作原理进行说明，如图4所示，图4为图1所示的液压控制系统中的伸缩换向阀的结构示意图，请参照图1和图4所示，伸缩换向阀23中第一回油口 C4与液压油箱8相连，伸缩换向阀23的第一进油口 C2与变量泵4的出油口相连，第二工作油口 C3与伸缩油缸I的有杆腔11相连，第一工作油口 C1和伸缩油缸I的无杆腔12相连，伸缩换向阀23的伸长控制油口 C6与伸臂控制阀22的出油口相连，伸缩换向阀23的缩回控制油口 C5与缩臂控制阀21的出油口相连。以缩臂为例，当缩臂控制阀21导通时，缩臂控制阀21的出油口流出的油控制伸缩换向阀23换向至第一工作位置(即第一导通位)，变量泵4提供的压力油从第一进油口 C2和第二工作油口 C3进入有杆腔11，从无杆腔12流出的油经第一工作油口 C1和第一回油口 C4流回至液压油箱8，完成伸缩杆的缩回动作。伸臂时，伸缩换向阀23换向至第二工作位置(即第二导通位)，与上述过程类似，完成伸缩杆的伸长动作。伸缩换向阀23处于中位时，可以使伸缩油缸I与伸缩换向阀23相连的管路中的油回流到液压油箱8中。
[0058]起落换向阀33也可以为三位四通换向阀，工作原理与伸缩换向阀23的工作原理类似，这里就不一一赘述。
[0059]伸缩液控操纵阀组和起落液控操纵阀组为并联式结构，变量泵同时向伸缩液控操纵阀组和起落液控操纵阀组中的各个执行器件(如伸缩油缸、卷扬马达)供油，各液控操纵阀组的进口流量等于变量泵的输出流量。可见，并联式的液压控制系统容易出现卷扬马达油量不足的问题，因此，本发明的技术方案特别适合上述结构的液压控制系统中。
[0060]如图5和图6所示，图5为本发明第二实施例提供的起重机械的液压控制系统的结构示意图，图6为图5所示的液压控制系统中伸缩换向阀和第一压力补偿阀的结构示意图，在上述吊臂伸缩控制系统中，伸缩换向阀23还包括第五工作油口 (:7和第六工作油口 C8,吊臂伸缩控制系统还包括第一压力补偿阀24，第一压力补偿阀24包括进油口 F1、工作油口F3、回油口 F4和控制油口 F2，第一压力补偿阀24的进油口 F1和控制油口 F2分别与伸缩换向阀23的第五工作油口 C7相连，第一压力补偿阀24的工作油口 F3与伸缩换向阀23的第六工作油口 C8相连，第一压力补偿阀24具有经第一压力补偿阀24的控制油口 F2流入的液压油而使第一压力补偿阀24导通的导通位，当第一压力补偿阀24处于导通位时，第一压力补偿阀24的进油口 F1分别与第一压力补偿阀24的工作油口 F3和回油口 F4相连通，其中，当伸缩换向阀23处于第一导通位时,伸缩换向阀23的第一进油口 C2和第二工作油口 C3相连通具体为第一进油口 C2和第五工作油口 C7相连通，第六工作油口 C8和第二工作油口 C3相连通；当伸缩换向阀23处于第二导通位时，伸缩换向阀23的第一进油口 C2和第一工作油口 C1相连通具体为第一进油口 C2和第五工作油口 C7相连通，第六工作油口 C8和第一工作油口 C1相连通；
[0061]如图5和图7所示，图7为图5所示的液压控制系统中起落换向阀和第二压力补偿阀的结构示意图，起落换向阀33还包括第七工作油口 D7和第八工作油口 D8，卷扬控制系统还包括第二压力补偿阀34，所第二压力补偿阀34包括进油口 G1、工作油口 G3、回油口 G4和控制油口 G2，第二压力补偿阀34的进油口 G1和控制油口 G2分别与起落换向阀33的第七工作油口 D7相连，第二压力补偿阀34的工作油口 G3与起落换向阀33的第八工作油口 D8相连，第二压力补偿阀34具有经第二压力补偿阀34的控制油口 G2流入的液压油而使第二压力补偿阀34导通的导通位，当第二压力补偿阀34处于导通位时，第二压力补偿阀34的进油口 G1分别与第二压力补偿阀34的工作油口 G3和回油口 G4相连通，其中，当起落换向阀33处于第三导通位时，起落换向阀33的第二进油口 D2和第三工作油口 D3相连通具体为第二进油口 D2和第七工作油口 D7相连通，第八工作油口 D8和第三工作油口 D3相连通；当起落换向阀33处于第四导通位时，起落换向阀33的第二进油口 D2和第四工作油口 D1相连通具体为第二进油口 D2和第七工作油口 D7相连通，第八工作油口 D8和第四工作油口 D1相连通。
[0062]图6中的伸缩换向阀23为三位六通换向阀，在伸缩控制系统中增加了第一压力补偿阀24，请继续参照图5和图6所示，以缩臂为例，当缩臂控制阀21导通时，缩臂控制阀21的出油口流出的油控制伸缩换向阀23换向至第一工作位置(即第一导通位)，变量泵4提供的压力油从第一进油口 C2和第五工作油口 C7进入至第一压力补偿阀24的进油口 F1和控制油口 F2,控制油口 F2进油后在油压作用下，推动第一压力补偿阀24至工作位置(导通位)，经工作油口 F3回流至伸缩换向阀23的第六工作油口 C8,再经第二工作油口 C3进入有杆腔11，从无杆腔12流出的油经第一工作油口 C1和第一回油口 C4流回至液压油箱8，完成伸缩杆的缩回动作。伸臂时，伸缩换向阀23换向至第二工作位置，与上述过程类似，完成伸缩杆的伸长动作。伸缩换向阀23处于中位时，可以使伸缩油缸I的有杆腔11与伸缩换向阀23相连的管路中的油经过单向阀回流到液压油箱8中，伸缩油缸I的无杆腔12与伸缩换向阀23相连的管路中的油不回流。
[0063]起落换向阀33也可以为图7所示的三位六通换向阀，工作原理与伸缩换向阀23的工作原理类似，这里就不一一赘述。
[0064]请继续参照图5所示，在上述卷扬控制系统中，卷扬控制系统还包括控制卷扬开关的第二梭阀36和卷扬制动阀10，第二梭阀36的两个进油口分别与卷扬马达7的起升油口 E1和下落油口 E2相连，第二梭阀36的出油口与卷扬制动阀10的控制油口相连；
[0065]卷扬制动阀10的工作油口与卷扬马达的制动器9的工作油口相连。
[0066]第二梭阀36还可以用两个单向阀替代。
[0067]请继续参照图5所示，在上述卷扬控制系统中，卷扬控制系统还包括设置于卷扬马达7的起升油口 E1和下落油口 E2之间的卷扬平衡阀35。
[0068]如图5和图8所示，图8为图5所示的液压控制系统中的卷扬平衡阀的结构示意图，卷扬平衡阀35的结构形式有多种，卷扬平衡阀35包括单向阀351和顺序阀352，单向阀351设置于卷扬马达7的起升油口 E1处，顺序阀352的两个工作油口(H1和H2)分别与单向阀351的进油口和出油口相连，顺序阀352的先导油口 H3与卷扬马达7的下落油口 E2相连。
[0069]在本实施例中，以卷扬下落为例，当需要吊钩起升时，卷扬起控制阀31控制卷扬马达7的起升油口 E1与系统进油油路导通，变量泵4输出的压力油通过起落换向阀33的第三工作油口 D3流向卷扬马达7的起升油口 E1，同时，压力油通过卷扬马达7的下落油口 E2流向顺序阀352的先导油口 H3，顺序阀352的工作油口 H1与单向阀351的进油口导通，SP卷扬平衡阀35的一个工作油口与卷扬马达7的起升油口 E1导通，最终，卷扬马达7和卷扬平衡阀35共同控制卷扬卷动，实现吊钩的匀速下降，进而提高了卷扬机构动作的安全性。
[0070]请继续参照图5所示，在上述吊臂伸缩控制系统中，吊臂伸缩控制系统还包括设置于伸缩油缸的无杆腔12和有杆腔11之间的伸缩平衡阀25。
[0071]如图5和图9所示，图9为图5所示的液压控制系统中的伸缩平衡阀的结构示意图，伸缩平衡阀25的结构形式有多种，伸缩平衡阀25包括二位二通换向阀251和第三阻尼元件252，二位二通换向阀251包括控制油口 J1和两个工作油口(J2和J3)，二位二通换向阀251的控制油口 J1经第三阻尼元件252与有杆腔11相连，二位二通换向阀251两个工作油口(上和上)串接于无杆腔12和伸缩换向阀23的工作油口 C1之间，二位二通换向阀251具有第五导通位和第六导通位，当二位二通换向阀251处于第五导通位时，两个工作油口 02和J3)单向导通，当二位二通换向阀251处于第六导通位时，两个工作油口 02和了3)阻尼导通，其中，所述单向导通和阻尼导通的导通方向相反。
[0072]图9所示的伸缩平衡阀25中的二位二通换向阀251的两个工作位置，一个工作位置导通时采用一单向阀，另一工作位置导通时采用具有阻尼的管路。伸缩平衡阀25还可以包括一个过滤器，过滤器可以防止伸缩油缸磨损的碎屑进入至液压控制系统，延长液压控制系统的使用寿命。
[0073]本发明实施例还提供一种起重机械，包括上述任一种起重机械的液压控制系统。由于在起重机械中采用上述任一种起重机械的液压控制系统，因此，防止了在缩臂停止立即进行卷扬起或卷扬落操作时引起的卷扬马达供油不足的问题，进而降低了卷扬马达的故障率。
[0074]本发明中起重机械可以为多种结构形式，例如履带起重机或轮式起重机，优选为轮式起重机，如为汽车起重机。
[0075]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种起重机械的液压控制系统，包括:控制吊臂的伸缩油缸伸缩动作的吊臂伸缩控制系统，所述吊臂伸缩控制系统包括缩臂控制阀和伸臂控制阀；控制卷扬马达收放绳动作的卷扬控制系统，所述卷扬控制系统包括卷扬起控制阀和卷扬落控制阀；所述吊臂伸缩控制系统和所述卷扬控制系统共用的变量泵，用于给所述吊臂伸缩控制系统和所述卷扬控制系统供油，其特征在于，还包括: 切换阀组，包括换向阀和第一阻尼元件，所述换向阀包括控制油口、工作油口和回油口，所述换向阀的控制油口经所述第一阻尼元件与所述缩臂控制阀的出油口相连，所述换向阀具有截止位以及经所述换向阀的控制油口流入的液压油而使所述换向阀导通的导通位，当所述换向阀处于导通位时，所述换向阀的工作油口与所述换向阀的回油口相连通； 第一梭阀，所述第一梭阀的两个进油口分别与所述卷扬起控制阀和卷扬落控制阀的出油口相连，所述第一梭阀的出油口与所述换向阀的工作油口相连。
2.如权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述切换阀组还包括第二阻尼元件，所述第一梭阀的出油口经所述第二阻尼元件与所述换向阀的工作油口相连。
3.如权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述吊臂伸缩控制系统还包括伸缩液控操纵阀组，所述伸缩液控操纵阀组包括伸缩换向阀，所述伸缩换向阀的包括第一进油口、伸长控制油口、缩回控制油口、第一工作油口、第二工作油口和第一回油口，所述伸缩换向阀的第一进油口与所述变量泵相连，所述第一工作油口和第二工作油口分别与所述伸缩油缸的无杆腔和有杆腔相连，所述伸缩换向阀的伸长控制油口与所述伸臂控制阀的出油口相连，所述伸缩换向阀的缩回控制油口与所述缩臂控制阀的出油口相连，所述伸缩换向阀具有经所述缩回控制油口流入的液压油而使所述伸缩换向阀导通的第一导通位以及经所述伸长控制油口流入的液压油而使所述伸缩换向阀导通的第二导通位，当所述伸缩换向阀处于第一导通位时，所述伸缩换向阀的第一进油口和第二工作油口相连通且第一工作油口和第一回油口相连通，使得伸缩油缸的伸缩杆缩回，当伸缩换向阀处于第二导通位时，所述伸缩换向阀的第一进油口和第一工作油口相连通且第二工作油口和第一回油口相连通，使得伸缩油缸的伸缩杆伸长； 所述卷扬控制系统还包括起落液控操纵阀组，所述起落液控操纵阀组包括起落换向阀，所述起落换向阀的包括第二进油口、起升控制油口、下落控制油口、第三工作油口、第四工作油口和第二回油口，所述起落换向阀的第二进油口与所述变量泵相连，所述第三工作油口和第四工作油口分别与所述卷扬马达的起升油口和下落油口相连，所述起落换向阀的起升控制油口与所述卷扬起控制阀的出油口相连，所述起落换向阀的下落控制油口与所述卷扬落控制阀的出油口相连，所述起落换向阀具有经所述起升控制油口流入的液压油而使所述起落换向阀导通的第三导通位以及经所述下落控制油口流入的液压油而使所述起落换向阀导通的第四导通位，当所述起落换向阀处于第三导通位时，所述起落换向阀的第二进油口和第三工作油口相连通且第四工作油口和第二回油口相连通，使得卷扬马达进行起升动作，当起落换向阀处于第四导通位时，所述起落换向阀的第二进油口和第四工作油口相连通且第三工作油口和第二回油口相连通，使得卷扬马达进行下落动作。
4.如权利要求3所述的液压控制系统，其特征在于，所述伸缩换向阀还包括第五工作油口和第六工作油口，所述吊臂伸缩控制系统还包括第一压力补偿阀，所述第一压力补偿阀包括进油口、工作油口、回油口和控制油口，所述第一压力补偿阀的进油口和控制油口分别与所述伸缩换向阀的第五工作油口相连，所述第一压力补偿阀的工作油口与所述伸缩换向阀的第六工作油口相连，所述第一压力补偿阀具有经所述第一压力补偿阀的控制油口流入的液压油而使所述第一压力补偿阀导通的导通位，当所述第一压力补偿阀处于导通位时，所述第一压力补偿阀的进油口分别与所述第一压力补偿阀的工作油口和回油口相连通，其中，所述当伸缩换向阀处于第一导通位时，所述伸缩换向阀的第一进油口和第二工作油口相连通具体为第一进油口和第五工作油口相连通，第六工作油口和第二工作油口相连通；所述当伸缩换向阀处于第二导通位时，所述伸缩换向阀的第一进油口和第一工作油口相连通具体为第一进油口和第五工作油口相连通，第六工作油口和第一工作油口相连通； 所述起落换向阀还包括第七工作油口和第八工作油口，所述卷扬控制系统还包括第二压力补偿阀，所述第二压力补偿阀包括进油口、工作油口、回油口和控制油口，所述第二压力补偿阀的进油口和控制油口分别与所述起落换向阀的第七工作油口相连，所述第二压力补偿阀的工作油口与所述起落换向阀的第八工作油口相连，所述第二压力补偿阀具有经所述第二压力补偿阀的控制油口流入的液压油而使所述第二压力补偿阀导通的导通位，当所述第二压力补偿阀处于导通位时，所述第二压力补偿阀的进油口分别与所述第二压力补偿阀的工作油口和回油口相连通，其中，所述当起落换向阀处于第三导通位时，所述起落换向阀的第二进油口和第三工作油口相连通具体为第二进油口和第七工作油口相连通，第八工作油口和第三工作油口相连通；所述当起落换向阀处于第四导通位时，所述起落换向阀的第二进油口和第四工作油口相连通具体为第二进油口和第七工作油口相连通，第八工作油口和第四工作油口相连通。
5.如权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述卷扬控制系统还包括控制卷扬开关的第二梭阀和卷扬制动阀，所述第二梭阀的两个进油口分别与所述卷扬马达的起升油口和下落油口相连，所述第二梭阀的出油口与所述卷扬制动阀的控制油口相连； 所述卷扬制动阀的工作油口与所述卷扬马达的制动器的工作油口相连。
6.如权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述卷扬控制系统还包括设置于所述卷扬马达的起升油口和下落油口之间的卷扬平衡阀。
7.如权利要求6所述的液压控制系统，其特征在于，所述卷扬平衡阀包括单向阀和顺序阀，所述单向阀设置于所述卷扬马达的起升油口处，所述顺序阀的两个工作油口分别与所述单向阀的进油口和出油口相连，所述顺序阀的先导油口与所述卷扬马达的下落油口相连。
8.如权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，所述吊臂伸缩控制系统还包括设置于所述伸缩油缸的无杆腔和有杆腔之间的伸缩平衡阀。
9.如权利要求8所述的液压控制系统，其特征在于，所述伸缩平衡阀包括二位二通换向阀和第三阻尼元件，所述二位二通换向阀包括控制油口和两个工作油口，所述二位二通换向阀的控制油口经所述第三阻尼元件与所述有杆腔相连，所述二位二通换向阀的两个工作油口串接于所述无杆腔和所述伸缩换向阀的工作油口之间，所述二位二通换向阀具有第五导通位和第六导通位，当所述二位二通换向阀处于第五导通位时，两个工作油口单向导通，当所述二位二通换向阀处于第六导通位时，两个工作油口阻尼导通，其中，所述单向导通和阻尼导通的导通方向相反。
10.一种起重机械，其特征在于，包括如权利要求1?9任一项所述的起重机械的液压 控制系统。
【文档编号】B66C13/18GK104444816SQ201410520918
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】何伟 申请人:中联重科股份有限公司