CN104061199B - 起重机、单缸插销式伸缩臂及其插销机构液压*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种起重机、单缸插销式伸缩臂及其插销机构液压***，所述插销机构液压***包括具有缸销油缸和臂销油缸的插销机构；伸缩芯管，设于所述单缸插销式伸缩臂的伸缩油缸，其第一端通过第一方向控制阀的工作位置切换与液压泵或油箱连通；所述缸销油缸和所述臂销油缸均为双作用油缸；还包括方向控制阀组，控制所述伸缩芯管的第二端与所述缸销油缸的有杆腔或无杆腔，或所述臂销油缸的有杆腔或无杆腔之间的油路导通，且该方向控制阀组具有进油口和回油口连通的工作位置；蓄能器，其进液口与所述方向控制阀组的回油口连通。该液压***将蓄能器作为双作用油缸卸荷的缓冲装置，使得只有一根伸缩芯管也能够驱动双作用油缸，结构简单且可靠性高。

Description

起重机、单缸插销式伸缩臂及其插销机构液压***

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别是涉及一种单缸插销式伸缩臂及其插销机构液压***。本发明还涉及一种包括上述单缸插销式伸缩臂的起重机。

背景技术

插销机构是实现单缸插销式伸缩臂控制的关键执行部件。请参考图1，图1为现有技术中插销机构液压***的液压原理图。

如图1中所示，插销机构的缸销油缸1’和臂销油缸2’均为单作用油缸，缸销油缸1’和臂销油缸2’的无杆腔内设有弹簧，常态下，在弹簧的作用下，缸销和臂销均为伸出锁定状态；液压油作用于油缸的有杆腔，用于控制缸销或臂销的收回解锁操作。

该插销机构液压***的液压油通道为布置在伸缩油缸3’轴心的伸缩芯管4’，该伸缩芯管4’的第一油口通过第一换向阀5’的工作位置切换与液压泵的出油口或油箱连通，该伸缩芯管4’的第二油口分出两条供油支路，分别连通缸销油缸1’和臂销油缸2’的有杆腔，伸缩芯管4’的第二油口和两所述供油支路之间设有控制液压油流向的第二换向阀6’。

解锁时，切换第一换向阀5’的工作位置，使伸缩芯管4’的第一油口与液压泵的出油口连通，通过第二换向阀6’的控制，使液压油作用于缸销油缸1’或臂销油缸2’的有杆腔，使活塞杆缩回从而控制臂销或缸销解锁；锁定时，切换第一换向阀5’的工作位置，使伸缩芯管4’的第一油口与油箱连通，在弹簧的作用下，缸销油缸1’或臂销油缸2’的活塞复位，此时，伸缩芯管4’作为回油油路。

工作过程中，缸销油缸1’和臂销油缸2’的弹簧不可避免地会磨损，影响缸销或臂销的锁定功能，导致单缸插销式伸缩臂的可靠性和安全性较低；且由于缸销油缸1’和臂销油缸2’均通过弹簧复位，对于弹簧的布置位置有一定要求，而受到末节臂内部空间的限制，给弹簧的布置带来不便。

为克服该问题，现有技术中常采取的方案为将缸销油缸1’和臂销油缸2’设为双作用油缸，如此需要两根管路为双作用油缸供油，可以在伸缩油缸3’外侧布置两芯的软管卷筒，为双作用油缸供油，但是，由于软管布置在伸缩油缸3’外侧，随着伸缩油缸3’的伸缩，软管卷筒释放或收回软管，软管充满液压油后，重量增大，会导致软管下沉，增加软管的布置难度，且，软管随伸缩油缸3’伸缩的过程中容易损坏，同样影响插销机构的可靠性。

还可以将伸缩芯管4’设为同心的双芯管结构，为双作用油缸供油。但是，同心的双芯管结构导致芯管尺寸过大，工艺难度大，加工成本高。

有鉴于此，如何改进插销机构液压***，使其结构简单，且可靠性高，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种单缸插销式伸缩臂及其插销机构液压***，该液压***的结构简单，且可靠性高。本发明的另一目的是提供一种包括上述单缸插销式伸缩臂的起重机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种插销机构液压***，用于单缸插销式伸缩臂，包括：

具有插销油缸和臂销油缸的插销机构；

伸缩芯管，设于所述单缸插销式伸缩臂的伸缩油缸，其第一端通过第一方向控制阀的工作位置切换与液压泵或油箱连通；

所述插销油缸和所述臂销油缸均为双作用油缸；

还包括方向控制阀组，控制所述伸缩芯管的第二端与所述缸销油缸的有杆腔或无杆腔，或所述臂销油缸的有杆腔或无杆腔之间的油路导通，且所述方向控制阀组具有进油口和回油口连通的工作位置；

蓄能器，其进液口与所述方向控制阀组的回油口连通。

本发明提供的插销机构液压***，结构简单且可靠性高。具体地，本方案中，缸销油缸和臂销油缸均设为双作用油缸，通过方向控制阀组控制伸缩芯管的第二端与缸销油缸或臂销油缸的有杆腔或无杆腔之间的油路导通状态，并设有与方向控制阀组的回油口连通的蓄能器，且方向控制阀组具有进油口与回油口连通的工作位置；如此，工作状态时，压力油驱动双作用油缸动作，低压油腔的液压油可经方向控制阀组的回油口流至蓄能器，非工作状态时，蓄能器内的液压油可通过方向控制阀组卸荷，从而，蓄能器作为双作用油缸卸荷的缓冲装置，使得该液压***只设置一根伸缩芯管也能够满足对双作用油缸的驱动，不仅简化了液压***的结构，也提高了液压***的可靠性。

优选地，所述方向控制阀组包括：

第二方向控制阀，其进油口与所述伸缩芯管的第二端连通，第一工作油口与所述缸销油缸的无杆腔或所述臂销油缸的无杆腔连通，第二工作油口与所述缸销油缸的有杆腔或所述臂销油缸的有杆腔连通，回油口与所述蓄能器的进液口连通；

第一开关阀，控制所述第二方向控制阀与所述缸销油缸的有杆腔或无杆腔之间的油路导通；

第二开关阀，控制所述第二方向控制阀与所述臂销油缸的有杆腔或无杆腔之间的油路导通。

优选地，所述缸销油缸的两腔之间，以及所述臂销油缸的两腔之间均设有液压锁。

优选地，所述液压锁由两个平衡阀构成，两个平衡阀中，一者的控制油口与另一者的进口连通，另一者的控制油口与一者的进口连通。

优选地，所述第一开关阀和所述第二开关阀均为常闭式电磁阀。

优选地，所述蓄能器和所述方向控制阀组的回油口之间还设有单向平衡阀。

本发明还提供一种单缸插销式伸缩臂，包括插销机构和控制所述插销机构动作的液压***，所述液压***为上述任一项所述的插销机构液压***。

由于上述液压***具有上述技术效果，具有该液压***的单缸插销式伸缩臂也具有相同的技术效果。

本发明还提供一种起重机，包括上述所述的单缸插销式伸缩臂。

由于上述单缸插销式伸缩臂具有上述技术效果，包括该单缸插销式伸缩臂的起重机也具有相同的技术效果。

附图说明

图1为现有技术中插销机构液压***的液压原理图；

图2为本发明所提供插销机构液压***一种具体实施方式的液压原理图；

图3示出了具体实施例中一个双作用油缸的液压原理图。

图1中：

缸销油缸1’、臂销油缸2’、伸缩油缸3’、伸缩芯管4’、第一换向阀5’、第二换向阀6’；

图2-3中：

缸销油缸10、臂销油缸20、伸缩油缸30、伸缩芯管40、第一方向控制阀50、第二方向控制阀61、第一开关阀62、第二开关阀63、蓄能器70、单向平衡阀71、液压泵80、液压锁90。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种单缸插销式伸缩臂及其插销机构液压***，该液压***的结构简单，且可靠性高。本发明的另一核心是提供一种包括上述单缸插销式伸缩臂的起重机。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。为便于理解和描述简洁，下文结合单缸插销式伸缩臂及其插销机构液压***进行说明，有益效果不再重复论述。

请参考图2，图2为本发明所提供插销机构液压***一种具体实施方式的液压原理图。

单缸插销式伸缩臂的插销机构包括缸销油缸10和臂销油缸20，该实施例中，缸销油缸10和臂销油缸20均为双作用油缸。

如图2中所示，压力油作用于双作用油缸的无杆腔时，用于控制缸销或臂销的伸出锁定操作，压力油作用于双作用油缸的有杆腔时，用于控制缸销或臂销的收回解锁操作。

该插销机构液压***包括油箱和液压泵80，该油箱用于存储液压油，该液压泵80用于将油箱中的液压油输出至***压力油路。

该插销机构液压***具有一根伸缩芯管40，其设于单缸插销式伸缩臂的伸缩油缸30，具体地可设于伸缩油缸30的轴心；该伸缩芯管40的第一端通过第一方向控制阀50的工作位置切换与液压泵80或油箱连通。

具体的方案中，第一方向控制阀50可设置为两位三通电磁阀，如图2中所示，以适应***自动控制。如图2，该两位三通电磁阀的Y1得电，即其进油口与液压泵80连通，伸缩芯管40的第一端与液压泵80导通，伸缩芯管40作为***压力油路，为缸销油缸10或臂销油缸20供油；该两位三通电磁阀失电，即其进油口与油箱连通，伸缩芯管40的第一端与油箱导通，作为回油油路。当然，实际设置时第一方向控制阀50也可以采用其他结构形式，只要能够满足相应油路的导通及非导通状态切换的需要即可。

该插销机构液压***还包括方向控制阀组，该方向控制阀组控制伸缩芯管40的第二端与缸销油缸10的有杆腔或无杆腔，或臂销油缸20的有杆腔或无杆腔之间的油路导通，并且该方向控制阀组具有进油口和回油口连通的工作位置；还包括蓄能器70，其进液口与方向控制阀组的回油口连通。

具体的方案中，所述方向控制阀组包括第二方向控制阀61，其进油口P1与伸缩芯管40的第二端连通，第一工作油口A1与缸销油缸10的无杆腔或臂销油缸20的无杆腔连通，第二工作油口B1与缸销油缸10的有杆腔或臂销油缸20的有杆腔连通，回油口T1与蓄能器70的进液口连通，且第二方向控制阀61具有进油口P1和回油口T1连通的工作位置。该第二方向控制阀61可设置为三位四通电磁阀，其中位机能为M型，如图2中所示。当然，实际设置时，第二方向控制阀61也可采用其他结构形式，只要能够满足相应需求即可。

所述方向控制阀组还包括第一开关阀62和第二开关阀63，其中，第一开关阀62用于控制第二方向控制阀61与缸销油缸10的有杆腔或无杆腔之间的油路导通；第二开关阀63用于控制第二方向控制阀61与臂销油缸20的有杆腔或无杆腔之间的油路导通。

具体的方案中，第一开关阀62和第二开关阀63可采用多种结构形式，只要满足相应油路的导通及非导通状态切换的需要均可；比如，第一开关阀62和第二开关阀63均可选择为常闭式电磁阀，以可靠实现***自动控制。

该插销机构液压***的控制过程简述如下：

常态下，缸销油缸10和臂销油缸20均处于伸出状态，即缸销和臂销均处于伸出锁定状态。

缸销收回操作：第一方向控制阀50的Y1得电，第二方向控制阀61的Y4a得电，第一开关阀62的Y2得电；压力油经第一方向控制阀50、伸缩芯管40、第二方向控制阀61的第二工作油口B1、第一开关阀62输入至缸销油缸10的有杆腔，缸销油缸10的无杆腔的油液经第一开关阀62、第二方向控制阀61流入蓄能器70，缸销油缸10带动缸销收回；

待缸销油缸10带动缸销收回至目标位置后，使第一方向控制阀50的Y1失电，第二方向控制阀61的Y4a失电，第一开关阀62的Y2失电，此时，第二方向控制阀61处于进油口P1和回油口T1连通的状态，蓄能器70的油液经伸缩芯管40流回油箱。

缸销伸出操作：第一方向控制阀50的Y1得电，第二方向控制阀61的Y4b得电，第一开关阀62的Y2得电；压力油经第一方向控制阀50、伸缩芯管40、第二方向控制阀61的第一工作油口A1、第一开关阀62输入至缸销油缸10的无杆腔，缸销油缸10的有杆腔的油液经第一开关阀62、第二方向控制阀61流入蓄能器70，缸销油缸10带动缸销伸出；

待缸销油缸10带动缸销伸出至目标位置后，使第一方向控制阀50的Y1失电，第二方向控制阀61的Y4b失电，第一开关阀62的Y2失电，此时，第二方向控制阀61处于进油口P1和回油口T1连通的状态，蓄能器70的油液经伸缩芯管40流回油箱。

臂销收回操作：第一方向控制阀50的Y1得电，第二方向控制阀61的Y4a得电，第二开关阀63的Y3得电；压力油经第一方向控制阀50、伸缩芯管40、第二方向控制阀61的第二工作油口B1、第二开关阀63输入至臂销油缸20的有杆腔，臂销油缸20的无杆腔的油液经第二开关阀63、第二方向控制阀61流入蓄能器70，臂销油缸20带动臂销收回；

待臂销油缸20带动臂销收回至目标位置后，使第一方向控制阀50的Y1失电，第二方向控制阀61的Y4a失电，第二开关阀63的Y3失电，此时，第二方向控制阀61处于进油口P1和回油口T1连通的状态，蓄能器70的油液经伸缩芯管40流回油箱。

臂销伸出操作：第一方向控制阀50的Y1得电，第二方向控制阀61的Y4b得电，第二开关阀63的Y3得电；压力油经第一方向控制阀50、伸缩芯管40、第二方向控制阀61的第一工作油口A1、第二开关阀63输入至臂销油缸20的无杆腔，臂销油缸20的有杆腔的油液经第二开关阀63、第二方向控制阀61流入蓄能器70，臂销油缸20带动臂销伸出；

待臂销油缸10带动臂销伸出至目标位置后，使第一方向控制阀50的Y1失电，第二方向控制阀61的Y4b失电，第二开关阀63的Y3失电，此时第二方向控制阀61处于进油口P1和回油口T1连通的状态，蓄能器70的油液经伸缩芯管40流回油箱。

与背景技术相比，本发明提供的插销机构液压***将缸销油缸10和臂销油缸20均设置为双作用油缸，并通过方向控制阀组及蓄能器70的设置，使得工作状态时，双作用油缸的低压腔的液压油可先流入蓄能器70，之后再使蓄能器70的液压油经伸缩芯管40流回油箱，由于蓄能器70作为双作用油缸卸荷的缓冲装置，所以该液压***只设置一根伸缩芯管即可满足对双作用油缸的驱动，如此，不仅简化了液压***的结构，也提高了液压***的可靠性。

进一步地，蓄能器70和方向控制阀组的回油口之间还设有单向平衡阀71；具体地，如图2中所示，蓄能器70和第二方向控制阀61的回油口T1之间设有单向平衡阀71，如此，可使蓄能器70内保持一定的压力，避免被损坏。

进一步地，缸销油缸10的两腔之间，以及臂销油缸20的两腔之间均设有液压锁90。

缸销油缸10和臂销油缸20处于伸出或收回状态时，均存在非正常改变姿态的可能，在缸销油缸10的两腔之间，以及臂销油缸20的两腔之间设置液压锁90后，处于伸出或收回状态的缸销油缸10和臂销油缸20不会出现非常态的动作失稳，可以保持在需要位置，进一步提高了液压***的安全稳定性。

如图3中所示，设置于双作用油缸(包括缸销油缸10和臂销油缸20)之间的液压锁90由两个平衡阀构成，两个平衡阀中一者的控制油口与另一者的进口连通，另一者的控制油口与一者的进口连通。应当理解，液压锁90的结构形式并非局限于图中所示，只要能够实现上述功能的结构均可。

需要指出的是，图3中仅示意性地示出了一个双作用油缸的液压原理图，所以图中省去了开关阀的设置，应当理解，本领域技术人员在此基础上能够将其应用到插销机构液压***。

除了上述单缸插销式伸缩臂及其插销机构液压***外，本发明还提供一种起重机，包括单缸插销式伸缩臂，所述单缸插销式伸缩臂为上述任一项所述的单缸插销式伸缩臂。

由于上述单缸插销式伸缩臂具有上述技术效果，所以具有该单缸插销式伸缩臂的起重机也具有相同的技术效果，这里不再赘述。

以上对本发明所提供的起重机、单缸插销式伸缩臂及其插销机构液压***均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种插销机构液压***，用于单缸插销式伸缩臂，包括：

具有缸销油缸(10)和臂销油缸(20)的插销机构；

伸缩芯管(40)，设于所述单缸插销式伸缩臂的伸缩油缸(30)，其第一端通过第一方向控制阀(50)的工作位置切换与液压泵(80)或油箱连通；

其特征在于，所述缸销油缸(10)和所述臂销油缸(20)均为双作用油缸；

还包括方向控制阀组，控制所述伸缩芯管(40)的第二端与所述缸销油缸(10)的有杆腔或无杆腔，或所述臂销油缸(20)的有杆腔或无杆腔之间的油路导通，且所述方向控制阀组具有进油口和回油口连通的工作位置；

蓄能器(70)，其进液口与所述方向控制阀组的回油口连通；

所述方向控制阀组包括：

第二方向控制阀(61)，其进油口(P1)与所述伸缩芯管(40)的第二端连通，第一工作油口(A1)与所述缸销油缸(10)的无杆腔或所述臂销油缸(20)的无杆腔连通，第二工作油口(B1)与所述缸销油缸(10)的有杆腔或所述臂销油缸(20)的有杆腔连通，回油口(T1)与所述蓄能器(70)的进液口连通；

第一开关阀(62)，控制所述第二方向控制阀(61)与所述缸销油缸(10)的有杆腔或无杆腔之间的油路导通；

第二开关阀(63)，控制所述第二方向控制阀(61)与所述臂销油缸(20)的有杆腔或无杆腔之间的油路导通。

2.根据权利要求1所述的插销机构液压***，其特征在于，所述缸销油缸(10)的两腔之间，以及所述臂销油缸(20)的两腔之间均设有液压锁(90)。

3.根据权利要求2所述的插销机构液压***，其特征在于，所述液压锁(90)由两个平衡阀构成，两个平衡阀中，一者的控制油口与另一者的进口连通，另一者的控制油口与一者的进口连通。

4.根据权利要求1所述的插销机构液压***，其特征在于，所述第一开关阀(62)和所述第二开关阀(63)均为常闭式电磁阀。

5.根据权利要求1至4任一项所述的插销机构液压***，其特征在于，所述蓄能器(70)和所述方向控制阀组的回油口之间还设有单向平衡阀(71)。

6.一种单缸插销式伸缩臂，包括插销机构和控制所述插销机构动作的液压***，其特征在于，所述液压***为权利要求1至5任一项所述的插销机构液压***。

7.一种起重机，包括单缸插销式伸缩臂，其特征在于，所述单缸插销式伸缩臂为权利要求6所述单缸插销式伸缩臂。