CN103244496B - 回转控制阀组、回转控制液压***和起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种回转控制阀组、回转控制液压***和起重机。上述回转控制阀组包括比例换向阀、梭阀和定差溢流阀；梭阀的两个进油口分别与比例换向阀的两个工作油口相通，出油口与定差溢流阀的第二压力感应口相通；定差溢流阀的第一压力感应口与比例换向阀的进油口相通，溢流油口与回油油路相通。负载状态下，定差溢流阀两个压力感应比例换向阀进油口和高压工作油口的压力，当二者压力之差大于预定值时，定差溢流阀溢流压力相应调整，高压油源的部分液压油通过定差溢流阀的溢流油口进入回油油路进行泄压，以稳定比例换向阀进油口的油压与负载压力之差，由此减小负载压力变化对高压工作油口流量的影响，提高负载流量的稳定性。

Description

回转控制阀组、回转控制液压***和起重机

技术领域

本发明涉及液压技术，特别涉及一种回转控制阀组、回转控制液压***和起重机。

背景技术

起重机是一种能够进行物料起重、运输和装卸等作业的工程机械，被广泛在建筑工地、港口码头、油田、铁路、仓库、风电等工况下进行起重作业和吊装作业，具体如搭建桥梁、安装发电设备、造船、架设风力发电机组等。起重机对减轻劳动强度，节省人力，降低建设成本，提高施工重量，加快建设速度，以及实现工程施工机械化起着十分重要的作用。近年来，随着国民经济的飞速发展，起重机在诸多行业内发挥的作用也越来越大。对起重机性能的改进也越来越受到人们的重视。

鉴于液压传动***具有体积小，重量轻，结构紧凑，操纵轻便等优点，现有的起重机大多采用液压传动。起重机液压传动***包括上车液压***和下车液压***。其中，上车液压***又主要分为起升、伸缩、变幅和回转四部分。上述回转液压***用于实现起重机的回转作业，回转作业使起重机能够将重物快速送到指定工作范围内的任意空间位置，是上车液压***的重要组成部分。

回转控制阀组是回转液压***的核心元件，其用于控制起重机上车回转动作，它是集调速、换向、缓冲、补油为一体的阀组，对起重机微动性（低速性能）具有重要影响。目前起重机回转控制阀组的调速方式普遍采用定量泵加比例换向阀旁路节流调速方式，比例换向阀起换向调速的作用，其进油口和回油口分别与高压油源和油箱相通，其第一工作油口和第二工作油口分别与回转马达的两个工作油口相通。现有的回转控制阀的缺陷在于：负载压力不恒定导致阀口压差不恒定，造成负载流量不稳定，随负载的变化而变化，即起重机上车回转速度随负载变化而变化（如回转间隙的大小会影响回转摩擦力的大小，进而影响回转微动性，负载的重量也会影响回转微动性等），最终使得起重机的回转微动性不稳定。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种回转控制阀组，利用该回转控制阀组可以提高负载流量的稳定性。

本发明还提供一种回转控制液压***。利用该回转控制液压***可以提高液压***工作的稳定性。

本发明还提供起重机，以提高起重机的回转微动性能。

本发明提供一种回转控制阀组，包括：比例换向阀，所述比例换向阀包括：进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，进油口与高压油源相通，回油口与油箱相通；所述回转控制阀组还包括梭阀和定差溢流阀；其中，梭阀的两个进油口分别与比例换向阀的两个工作油口相通，出油口与定差溢流阀的第二压力感应口相通；定差溢流阀的第一压力感应口与比例换向阀的进油口相通，溢流油口与回油油路相通。

进一步地，上述回转控制阀组还包括阻尼阀，设置于定差溢流阀和梭阀之间。

进一步地，所述比例换向阀包括进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，进油口与高压油源相通，回油口与油箱相通；所述比例换向阀包括三种工作状态：在第一工作状态下，进油口与第一工作油口相通，回油口与第二工作油口相通；在第二工作状态下，进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口均截止，或进油口与回油口相通，第一工作油口和第二工作油口截止；在第三工作状态下，进油口与第二工作油口相通，回油口与第一工作油口相通。

进一步地，所述比例换向阀为液控比例换向阀。

进一步地，上述回转控制阀组还包括：第一溢流阀，其进油口与第一工作油口相通，溢流油口与第二工作油口相通；第二溢流阀，其进油口与第二工作油口相通，溢流油口与第一工作油口相通。

进一步地，上述回转控制阀组还包括：第一单向阀，其出油口与第一工作油口相通，进油口与回油口相通；第二单向阀，其出油口与第二工作油口相通，进油口与回油口相通。

进一步地，上述回转控制阀组还包括：背压阀，第一单向阀的出油口和第二单向阀的出油口通过所述背压阀与回油油路相通。

本发明提供一种回转控制液压***，包括：液压泵、执行元件和上述任意一项所述的回转控制阀组，回转控制阀组的比例换向阀的进油口与液压泵的排油口相通，第一工作油口和第二工作油口分别与所述执行元件的两个工作油口相通。

进一步地，所述液压泵为定量泵，和/或所述执行元件为回转马达。

本发明提供一种起重机，设置有上述任一的回转控制液压***。

本发明提供一种回转控制阀，相对于现有的回转控制阀组，本发明提供的回转控制阀组设置有梭阀和定差溢流阀，梭阀的两个进油口设置于比例换向阀的两个工作油口相通，定差溢流阀的两个压力感应口分别与梭阀的出油口和比例换向阀的进油口相通。在负载状态下，梭阀能够将负载压力反馈至定差溢流阀的第二压力感应口，高压油源通过比例换向阀的进油口与定差溢流阀的第一压力感应口相通，当比例换向阀的进油口压力与高压工作油口压力之差大于预定值时，定差溢流阀溢流压力相应调整，进而高压油源的部分液压油通过定差溢流阀的溢流油口进入回油油路进行泄压，以稳定比例换向阀进油口的油压与负载压力之差，由此减小负载对高压工作油口流量的影响，提高负载流量的稳定性。

本发明还提供一种设置有上述回转控制阀的回转控制***，上述回转控制阀具有负载流量稳定的特点，由此提高了该液压***流量和工作的稳定性。

本发明还提供一种设置有上述回转控制***的起重机，由于该液压***负载流量稳定，起重机上车回转速度的稳定性得到提高，进而提高起重机回转的微动性能。本领域技术人员可通过配置通比例换向阀的阀口面积来控制负载流量，以使起重机的回转微动性达到最佳效果。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，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1为本发明实施例一提供的回转控制阀组的原理示意图；

图2为本发明实施例二提供的回转控制液压***的原理示意图。

附图标记说明：

1背压阀2比例换向阀

31第一单向阀32第二单向阀

41第一溢流阀42第二溢流阀

5梭阀6阻尼阀

7定差溢流阀10回转控制阀组

11液压泵12执行元件

P进油口T回油口

A第一工作油口B第二工作油口

a1定差溢流阀的第一压力感应口a2定差溢流阀的第二压力感应口

b定差溢流阀的溢流油口K制动器供油口

具体实施方式

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。下面结合附图，对本发明的各优选实施例作进一步说明。

本文件中，除非有特别说明，所述左位、右位、上位、下位及中位等方位词均以相应附图为基础确定。以下以应用于起重机的液压***为例对本发明提供的实施例进行描述。

请参考图1，该图为本发明实施例一提供的回转控制阀组的原理示意图。该回转控制阀组包括比例换向阀2、梭阀5和定差溢流阀7。其中：

比例换向阀2可以为现有的换向阀，用于通过控制液压油流向和流量控制执行元件的运作，执行元件为回转马达，可以将液压能转换为机械能驱动起重机上车回转。该换向阀可以为液控换向阀、电磁换向阀或手控换向阀，本实施例中优选采用液控换向阀，具体的，本例中比例换向阀2为液控三位四通换向阀，具有进油口P、回油口T、第一工作油口A、第二工作油口B。该比例换向阀2具有三个位置：中位时，各油口保持截止；左位时，进油口P与第一工作油口A相通，回油口T与第二工作油口B相通；右位时，进油口P与第二工作油口B相通，回油口T与第一工作油口A相通。

梭阀5的两个进油口分别与比例换向阀2的两个工作油口相通，出油口与定差溢流阀7的第二压力感应口a2相通，具体的，第二压力感应口a2与定差溢流阀7的弹簧腔相通。梭阀5的作用在于将负载压力（即高压工作油口的压力）反馈至定差溢流阀7的弹簧腔。

定差溢流阀7的第一压力感应口a1与比例换向阀2的进油口P相通，溢流油口b与回油油路相通。定差溢流阀7的作用在于稳定比例换向阀2的进油口P油压与负载压力的压差，减小负载对高压工作油口压力的影响，本领域技术人员可通过调节比例换向阀2进油口P的面积来调节负载流量。

上述液压元件的连接关系为：

比例换向阀2的进油口P与高压油源相通，回油口T与油箱相通，第一工作油口A和第二工作油口B分别与回转马达的两个工作油口相通。上述比例换向阀2的进油口P、回油口T、第一工作油口A和第二工作油口B分别形成回转控制阀组的进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口。

上述回转控制阀组的工作原理为：

在待机状态，比例换向阀2处于中位，高压油源提供的液压油直接通过定差溢流阀7低压卸荷。当然，上述比例换向阀2还可以如下设置：处于中位时，进油口P与回油口T相通，由此液压油直接通过回油口T泄油。

负载状态，即利用上述回转控制阀组进行回转作业时的状态：

以第一工作油口A进油，第二工作油口B回油为顺时针转动，第二工作油口B进油，第一工作油口A回油为逆时针转动为例：沿顺时针方向回转时，比例换向阀2处于左位。此时，在比例换向阀2中，进油口P和其第一工作油口A相通，回油口T和其第二工作油口B相通，第一工作油口A的压力大于第二工作油口B，其为负载压力，此时梭阀5的出油口与第一工作油口A相通，A口的部分液压油流入定差溢流阀7的第二压力感应口a2，高压油源进入定差溢流阀7的第一压力感应口a1，一部分高压油通过定差溢流阀7的溢流油口b进入回油油路泄压，以稳定剩余部分的高压油压力（即比例换向阀2进油口P的压力）与负载压力之差为定值。剩余部分的高压油依次通过比例换向阀2的进油口P、第一工作油口A进入回转马达的第一工作油口，回转马达的第二工作油口排出的液压油依次通过比例换向阀2的第二工作油口B、回油口T流回油箱，实现液压循环，回转马达将油压能转变为机械能转换，用于实现起重机上车的顺时针平稳回转运动。

沿逆时针方向回转时，比例换向阀2处于右位。此时，在比例换向阀2中，进油口P和其第二工作油口B相通，回油口T和其第一工作油口A相通，第一工作油口A的压力小于第二工作油口B，第二工作油口B为负载压力，此时梭阀5的出油口与第二工作油口B相通，B口的部分液压油流入定差溢流阀7的第二压力感应口a2，高压油源进入定差溢流阀7的第一压力感应口a1，高压油一部分通过定差溢流阀7的溢流油口b进入回油油路进行泄压以稳定剩余部分的高压油压力与负载压力之差为定值。剩余部分的高压油流向与顺时针回转状态相反，起重机上车的逆时针平稳回转运动。

由此，在负载状态下，梭阀5将负载压力反馈至定差溢流阀7的第二压力感应口a2，高压油源与定差溢流阀7的第二压力感应口a2相通，当高压油源与负载压力的压力之差大于预定值时，高压油源的部分液压油通过定差溢流阀7的溢流油口b进入回油油路进行泄压，以稳定比例换向阀2进油口P的油压与负载压力之差，减小负载压力变化为负载流量的影响，进而提高负载流量的稳定性，即起重机上车回转速度稳定，提高起重机的微动性能。本领域技术人员可通过配置通比例换向阀2的阀口面积来控制负载流量，以使起重机的回转微动性达到最佳效果。

请再参考图1，实施例一中，回转控制阀组还包括阻尼阀6，该阻尼阀6设置于定差溢流阀7和梭阀5之间。其中，阻尼阀6的进油口与梭阀5的出油口相通，阻尼阀6的出油口与定差溢流阀7的第二压力感应口a2相通。梭阀5的出油口排出的液压油的压力与负载压力相同，由于负载压力常常有波动，设置该阻尼阀6可起到起到滤波稳压的作用，通过稳定梭阀5反馈的高压工作油口的压力来进一步稳定负载流量。

另外，为了提高该回转控制阀组的回转缓冲性能，实施例一提供的回转控制阀组还可以包括：第一溢流阀41，其进油口与第一工作油口A相通，溢流油口与第二工作油口B相通；第二溢流阀42，其进油口与第二工作油口B相通，溢流油口与第一工作油口A相通。

这样，当第一工作油口A的压力达到预定值时，第一溢流阀41的进油口和溢流油口导通卸荷；类似的，当第二工作油口B的压力达到预定值时，第二溢流阀42的进油口和溢流油口导通卸荷。由此在回转马达回转或回转停止时，如果任一工作油口的压力上升至预定值，均有溢流阀导通卸荷，进而实现缓冲作用，提高回转马达工作的稳定性，延长液压元件的使用寿命。

进一步地，为了提高回转控制阀组的负力矩补油性能，实施例一提供的回转控制阀组还可以包括：第一单向阀31，其出油口与第一工作油口A相通，进油口与回油口T相通；第二单向阀32，其出油口与第二工作油口B相通，进油口与回油口T相通。由此，第一单向阀31的进油口与回油口T之间以及第二单向阀32的出油口与回油口T之间形成补油油路。

若外力矩的方向和回转马达的转动方向相同，如重载、回转由高速到怠速、或回转出现溜车现象时，回转马达将加速回转，油泵供油不足，造成一侧负压，当第一工作油口A处产生负压时，补油油路中的液压油通过第一单向阀31为第一工作油口A补油；类似的，当第二工作油口B处产生负压时，补油油路中的液压油通过第二单向阀32为第二工作油口B补油。由此，回油压力将打开上述单向阀进行补油，防止回转马达空转，起到保护回转马达的效果。

此外，为了提高回油背压，使补油更为充分，上述回转控制阀组还优选包括有背压阀1，第一单向阀31的出油口和第二单向阀32的出油口通过该背压阀1与回油油路相通。

上述回转控制阀组还优选设置有制动器供油口K，该制动器供油口K与进油口P相通，由此一部分高压油源通过该油口为制动器供油，实现制动器的启动。

由上述内容可知，相对于现有的回转控制阀组，本发明实施例提供的回转控制阀组设置有梭阀和定差溢流阀。在负载状态下，梭阀能够将负载压力反馈至定差溢流阀的第二压力感应口，高压油源与定差溢流阀的第二压力感应口相通，当比例换向阀进油口的压力与负载压力的压力之差大于预定值时，定差溢流阀溢流压力相应调整，进而高压油源的部分液压油通过定差溢流阀的溢流油口进入回油油路进行泄压，以稳定比例换向阀进油口的油压与负载压力之差，由此减小负载对负载流量的影响，提高负载流量的稳定性。

请参见图2，该图为本发明实施例二提供的回转控制液压***的原理示意图。该回转控制液压***包括：液压泵11、执行元件12和上述回转控制阀组10，回转控制阀组10的比例换向阀2的进油口P与液压泵11的排油口相通，第一工作油口A和第二工作油口B分别与执行元件的两个工作油口相通。对于应用于起重机的上述回转控制液压***，液压泵11可以为定量泵，执行元件12可以为回转马达。

由于本实施例提供的回转控制液压***设置有上述回转控制阀组，因此该回转控制液压***也具有负载流量稳定的优点，起重机上车回转速度稳定，有利于提高起重机回转的微动性能。可以理解，上述回转控制液压***也可以应用在其他工程设备中，以执行回转功能。

本发明实施例三还提供一种起重机，设置上述回转控制液压***。液压执行元件为回转马达，回转马达的输出轴与减速机相连，该减速机与回转支承齿轮配合连接。由于上述该回转控制液压***具有负载流量稳定的优点，因此设置有该回转控制液压***的起重机也具备相应的技术效果，其具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。

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。

Claims (10)

1.一种回转控制阀组，包括比例换向阀(2)，所述比例换向阀包括：进油口(P)、回油口(T)、第一工作油口(A)和第二工作油口(B)，进油口(P)与高压油源相通，回油口(T)与油箱相通；其特征在于，所述回转控制阀组还包括梭阀(5)和定差溢流阀(7)；其中，

梭阀(5)的两个进油口分别与比例换向阀(2)的两个工作油口相通，出油口与定差溢流阀(7)的第二压力感应口(a2)相通；

定差溢流阀(7)的第一压力感应口(a1)与比例换向阀(2)的进油口(P)相通，溢流油口(b)与回油油路相通。

2.根据权利要求1所述的回转控制阀组，其特征在于，还包括阻尼阀(6)，设置于定差溢流阀(7)和梭阀(5)之间。

3.根据权利要求2所述的回转控制阀组，其特征在于，所述比例换向阀(2)包括三种工作状态：

在第一工作状态下，进油口(P)与第一工作油口(A)相通，回油口(T)与第二工作油口(B)相通；

在第二工作状态下，进油口(P)、回油口(T)、第一工作油口(A)和第二工作油口(B)均截止，或进油口(P)与回油口(T)相通，第一工作油口(A)和第二工作油口(B)截止；

在第三工作状态下，进油口(P)与第二工作油口(B)相通，回油口(T)与第一工作油口(A)相通。

4.根据权利要求3所述的回转控制阀组，其特征在于，所述比例换向阀(2)为液控比例换向阀。

5.根据权利要求3所述的回转控制阀组，其特征在于，还包括：

第一溢流阀(41)，其进油口与第一工作油口(A)相通，溢流油口与第二工作油口(B)相通；

第二溢流阀(42)，其进油口与第二工作油口(B)相通，溢流油口与第一工作油口(A)相通。

6.根据权利要求5所述的回转控制阀组，其特征在于，还包括：

第一单向阀(31)，其出油口与第一工作油口(A)相通，进油口与回油口(T)相通；

第二单向阀(32)，其出油口与第二工作油口(B)相通，进油口与回油口(T)相通。

7.根据权利要求6所述的回转控制阀组，其特征在于，还包括：背压阀(1)，第一单向阀(31)的出油口和第二单向阀(32)的出油口通过所述背压阀(1)与回油油路相通。

8.一种回转控制液压***，其特征在于，包括：液压泵、执行元件和权利要求1至7任意一项所述的回转控制阀组，回转控制阀组的比例换向阀(2)的进油口(P)与液压泵的排油口相通，第一工作油口(A)和第二工作油口(B)分别与所述执行元件的两个工作油口相通。

9.根据权利要求8所述的回转控制液压***，其特征在于，所述液压泵为定量泵，和/或所述执行元件为回转马达。

10.一种起重机，其特征在于，设置有权利要求8或9所述的回转控制液压***。