CN109368500A - 一种全地面起重机超起收放***及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种全地面起重机超起收放***及控制方法，通过超起控制器比较多路阀组出口压力和泵出口压力，输出控制液压源中电比例溢流阀的电流值，改变恒压变量泵的压力切断值，使恒压变量泵出口压力和多路阀组出口压力维持在一个恒定的差压值。通过上述方式，本发明能够实现了超起变幅、展收时油缸具有较好的同步性和调速性；实现了使用中油缸回缩时的提示或自动张紧，实现了油缸接近上下死点的自动减速，减小了***冲击，提高了***的安全稳定性；实现了输出流量与负载所需流量的适配，降低了***能量损耗的同时保证了***的响应速度，提高了***的操控性。

Description

一种全地面起重机超起收放***及控制方法
技术领域
本发明涉及全地面起重机技术领域，特别是涉及一种全地面起重机超起收放***及控制方法。
背景技术
随着国家建设的发展，起重机日趋向大型化的方向发展。随着起重机吊臂长度的增加，主起重臂在变幅平面内的挠度也增加，使得吊重时起重臂的受力情况较为恶劣，这样，就导致起重机的起重能力因受主起重臂挠度和承载力的限制而大幅地减小。为了改善主起重臂的扰度过大而影响主起重臂的吊重性能，目前超大吨位起重机一般在主起重臂上安装超起装置，以改善起重臂挠度过大而影响其吊重性能的状况。
现有技术中超起装置有一对变幅油缸和一对展收油缸。如图1所示，根据各动作液压油流向不同，采用三位四通电磁换向阀102控制变幅和展收动作(Y1、Y2控制变幅；Y3、Y4控制展收)；为防止超起出现变幅下降和展收摆动不良现象，采用单向阀103和液控单向阀107实现锁油，溢流阀101起定压溢流和防止***压力过高的保护作用。
超起无动作时，所有电磁阀均不得电，定量泵输出的油液流回油箱。
超起变幅起时，三位四通电磁换向阀102中的Y1b、Y2b端得电，定量泵100输出的液压油经三位四通电磁换向阀102中的Y1、Y2的右位、单向阀103流入超起变幅油缸105大腔，超起变幅油缸小腔中的油液经三位四通电磁换向阀流回油箱，超起变幅油缸105活塞杆伸出，实现变幅起；超起变幅落时，三位四通电磁阀102中的Y1a、Y2a端得电，定量泵100输出的液压油经三位四通电磁换向阀102中的Y1、Y2的左位，开启液控平衡阀104同时流入超起变幅油缸105小腔，超起变幅油缸大腔中的油液经平衡阀104流回油箱，超起变幅油缸105活塞杆收回，实现变幅落。
超起展收时，三位四通电磁换向阀102中的Y3b、Y4b端得电，定量泵输出的液压油开启小腔端的液控单向阀107同时流经大腔端液控单向阀后流入超起展收油缸106大腔，小腔中油液流经开启的液控单向阀后流回油箱；超起收回时，三位四通电磁换向阀102中的Y3a、Y4a端得电，定量泵输出的液压油开启大腔端的液控单向阀107同时流经小腔端液控单向阀后流入超起展收油缸106小腔，大腔中油液流经开启的液控单向阀后流回油箱。
上述超起收放***，若超起两侧负载不一致，进入两个变幅或展收油缸的流量也不同，造成超起变幅、展收时油缸的同步性差，超起装置安装于主臂末端，不同步容易造成主臂的负载不平衡，产生一定的安全隐患；且上述***中变幅动作和展收动作均无法调速，微动性差，给安装造成了困难。同时，***的节能性也不高，无论***所需流量大小，定量泵100始终以恒定的流量输出，***存在较高的能量损失。、
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种全地面起重机超起收放***及控制方法，能够使超变幅起动作、展收动作均具有较好的同步性，且可进行调速，同时降低了***不必要的能量消耗，提高了能量利用率。
为解决上述技术问题，按照本发明提供的技术方案，所述一种全地面起重机超起收放***，包括用于超起变幅的变幅油缸和用于超起展收的展收油缸、用于提供压力油的液压源、用于切换油路和调节流量的多路阀组、用于反馈负载压力的压力选择与反馈油路、先导控制油路、用于锁紧变幅油缸的变幅锁紧油路、用于锁紧展收油缸的展收锁紧油路、用于检测泵出口压力的泵出口压力传感器、通过压力选择与反馈油路检测多路阀组出口最大压力的多路阀组出口压力传感器、用于操作超起变幅和展收的手柄、与手柄电连接的超起控制器、与超起控制器电连接用于显示和改变控制器参数的触摸屏；
所述变幅油缸和展收油缸分别与变幅锁紧油路和展收锁紧油路一一对应连接，经多路阀组与液压源连接；所述变幅锁紧油路、展收锁紧油路与压力选择与反馈油路一一对应连接；
所述液压源包括恒压变量泵以及与恒压变量泵配合的电比例溢流阀；所述恒压变量泵的吸油口与油箱连接，出油口与多路阀组的进油口连接；所述电比例溢流阀的进油口与恒压变量泵的控制口连接，出油口与油箱连接；电比例溢流阀与超起控制器电连接；
所述多路阀组出口压力传感器、泵出口压力传感器、多路阀组、触摸屏、手柄与超起控制器电连接；通过手柄能向超起控制器输入动作信息，超起控制器根据所接收的动作信息控制输出给多路阀组的电流大小，来改变超起变幅或展收的速度；通过压力选择与反馈油路反馈的负载压力通过多路阀组出口压力传感器传输给超起控制器，通过泵出口压力传感器将泵出口的实时压力传输给超起控制器，超起控制器通过比较多路阀组出口压力和泵出口压力，输出控制液压源中电比例溢流阀的电流值，改变恒压变量泵的压力切断值，使恒压变量泵出口压力和多路阀组出口压力维持在一个恒定的差压值。
通过内置于变幅油缸和展收油缸内部的长度传感器组能对对应油缸的长度进行实时测量，所述长度传感器组包括一对用于测量两个超起变幅油缸长度的超起变幅油缸长度传感器、用于测量两个超起展收油缸长度的超起展收油缸长度传感器；所述超起变幅油缸长度传感器和超起展收油缸长度传感器均与超起控制器电连接。
所述的多路阀组包含四路结构相同的流量控制油路，所述四路结构相同的流量控制油路均与多路阀组进油口连接，经对应的变幅锁紧油路或展收锁紧油路，控制一对超起变幅油缸或一对超起展收油缸；
所述四路结构相同的流量控制油路分别包含压力补偿器、三位四通液控比例阀、一对电比例减压阀；压力补偿器的进油口与多路阀组的进油口连接，压力补偿器的出油口与三位四通液控比例阀的P口连接，压力补偿器的反馈口与压力选择与反馈油路连接，三位四通液控比例阀的A、B口与对应的锁紧油路连接,三位四通液控比例阀的T口与油箱连接；一对电比例减压阀的出油口分别与三位四通液控比例阀两端对应连接，通过改变先导油压力来控制三位四通液控比例阀的开度；电比例减压阀与超起控制器电连接。
所述先导控制油路先导油经多路阀组中的电比例减压阀作用在三位四通液控比例阀两端，推动阀芯动作，改变三位四通液控比例阀的油路和开口度。
所述压力选择与反馈油路与多路阀组的四路结构相同的流量控制油路、变幅锁紧回路或展收锁紧回路一一对应连接，所述压力选择与反馈油路包括与三位四通液控比例阀的A口、B口适配连接的双单向阀，所述双单向阀适配连接能将对应油缸大小腔中压力较高一侧的压力反馈至压力补偿器的弹簧腔，所述四路结构相同的流量控制油路的压力补偿器的弹簧腔均连通，并与多路阀组出口压力传感器连接。
所述两个结构相同的变幅锁紧回路包括第一流量调节阀、第二流量调节阀、平衡阀、单向阀；所述第一流量调节阀通过单向阀和平衡阀与超起变幅油缸大腔连接，所述第二流量调节阀与超起变幅油缸小腔连接，所述平衡阀与单向阀并联，所述平衡阀的控制口与超起变幅油缸小腔连接，所述单向阀的进口油与第一流量调节阀连接，所述单向阀的出油口与超起变幅油缸大腔连接；
所述的两个结构相同的展收锁紧回路包括第一液控单向阀、第二液控单向阀、第三流量调节阀、第四流量调节阀；所述第三流量调节阀通过第一液控单向阀与超起展收油缸大腔连接，所述第四流量调节阀通过第二液控单向阀与超起展收油缸小腔连接，第一液控单向阀的控制口与第四流量调节的进油口连接，第二液控单向阀的控制口与第三流量调节阀的进油口连接，第一液控单向阀的进油口与第三流量调节阀的出油口连接，第一液控单向阀的出油口与超起展收油缸大腔连接，第二液控单向阀的进油口与第四流量调节阀的出油口连接，第二液控单向阀的出油口与超起展收油缸小腔连接。
一种全地面起重机超起收放控制方法，包括用于超起变幅的变幅油缸和用于超起展收的展收油缸；其特征在于，还包括：用于提供压力油的液压源、用于切换油路和调节流量的多路阀组、用于反馈负载压力的压力选择与反馈油路、先导控制油路、用于锁紧变幅油缸的变幅锁紧油路、用于锁紧展收油缸的展收锁紧油路、用于检测泵出口压力的泵出口压力传感器、通过压力选择与反馈油路检测多路阀组出口最大压力的多路阀组出口压力传感器、用于操作超起变幅和展收的手柄、与手柄电连接的超起控制器、与超起控制器电连接用于显示和改变控制器参数的触摸屏；
所述变幅油缸和展收油缸分别与变幅锁紧油路和展收锁紧油路一一对应连接，经多路阀组与液压源连接；所述变幅锁紧油路、展收锁紧油路与压力选择与反馈油路一一对应连接；
所述液压源包括恒压变量泵以及与恒压变量泵配合的电比例溢流阀；所述恒压变量泵的吸油口与油箱连接，出油口与多路阀组的进油口连接；所述电比例溢流阀的进油口与恒压变量泵的控制口连接，出油口与油箱连接；电比例溢流阀与超起控制器电连接；
所述多路阀组出口压力传感器、泵出口压力传感器、多路阀组、触摸屏、手柄与超起控制器电连接；通过手柄能向超起控制器输入动作信息，超起控制器根据所接收的动作信息控制输出给多路阀组的电流大小，来改变超起变幅或展收的速度；通过压力选择与反馈油路反馈的负载压力通过多路阀组出口压力传感器传输给超起控制器，通过泵出口压力传感器将泵出口的实时压力传输给超起控制器，超起控制器通过比较多路阀组出口压力和泵出口压力，输出控制液压源中电比例溢流阀的电流值，改变恒压变量泵的压力切断值，使恒压变量泵出口压力和多路阀组出口压力维持在一个恒定的差压值。
所述多路阀组通过其中的电比例减压阀先导控制多路阀组实现多路阀组的换向和流量控制；通过所述单向阀和液控单向阀实现对应油路锁油，以防止超起出现下降和摆动；通过电比例溢流阀无级调整恒压变量泵出口的压力；通过所述双单向阀把A口、B口压力较高一侧的压力传递反馈至压力补偿器；多个动作同时进行时，所述双单向阀实现高压隔离，将负载最大一路的压力反馈给所有的压力补偿器，并通过多路阀组出口压力传感器传递给超起控制器；流量调节阀对各油路实现稳定对应压力流量的功能；
超起不动作时，所有电磁阀均不得电，所述恒压变量泵以极小的压力输出，并且流量几乎为零；***动作所需的流量较小时，恒压变量泵以较小的排量输出油液，如果***所需的流量增加，恒压变量泵则相应增大排量，排量自适应***动作需求；
超起变幅起时，电比例减压阀Y1b、Y2b得电，恒压变量泵输出的液压油经多路阀组中的压力补偿器和三位四通液控比例阀，通过与超起变幅油缸大腔端的流量调节阀、单向阀流入超起变幅油缸大腔，小腔中油液经超起变幅油缸小腔端的流量调节阀、多路阀组流回油箱，超起变幅油缸活塞杆伸出，实现超起变幅起；超起控制器根据超起变幅油缸长度传感器的检测值，在变幅起接近上死点时，降低Y1b、Y2b的控制电流，实现对应的超起变幅油缸减速，直到达到上死点；
超起变幅落时，电比例减压阀Y1a、Y2a端得电，恒压变量泵输出的液压油流经多路阀组的压力补偿器和三位四通液控比例阀，通过超起变幅油缸小腔端的流量调节阀后开启平衡阀，同时流入超起变幅油缸小腔，大腔中油液经平衡阀、超起变幅油缸大腔端的流量调节阀，通过多路阀组流回油箱，超起变幅油缸活塞杆收回，实现超起变幅落；超起控制器根据超起变幅油缸长度传感器检测，在变幅落接近下死点时，降低Y1a、Y2a的控制电流，实现对应的超起变幅油缸减速，直到达到下死点；
超起展开时，电比例减压阀Y3b、Y4b端得电，恒压变量泵输出的液压油流经多路阀组的压力补偿器和三位四通液控比例阀后开启小腔端的液控单向阀，同时流经大腔端的流量调节阀、液控单向阀后流入超起展开油缸大腔，小腔中油液流经开启的液控单向阀、流量调节阀流，再经多路阀组回油箱，超起展开油缸活塞杆伸出，实现超起展开；超起控制器根据超起展开油缸长度传感器的检测值，在超起展开油缸接近上死点时通过降低Y3b、Y4b的控制电流，实现对应的超起展开油缸减速，直到达到上死点；
超起收缩时，电比例减压阀Y3a、Y4a端得电，恒压变量泵输出的液压油流经多路阀组的压力补偿器和三位四通液控比例阀后开启大腔端的液控单向阀，同时流经小腔端的流量调节阀、液控单向阀后流入超起展开油缸小腔，大腔中油液流经开启的液控单向阀、流量调节阀，再经多路阀组流回油箱，超起展开油缸活塞杆收回，实现超起收缩；；超起控制器根据超起展开油缸长度传感器的检测值，在超起展开油缸接近下死点时通过降低Y3a、Y4a的控制电流，实现对应的超起展开油缸减速，直到达到下死点；
超起控制器实时检测泵出口压力、多路阀组出口的压力，来实时通过电比例溢流阀来控制泵出口的压力，使泵出口压力和多路阀组出口压力维持在一个恒定的压差值。
所述超起控制器还与长度传感器组电连接，变幅油缸、展收油缸都达到上死点后，使用过程中出现油缸回缩情况时，所述超起控制器根据长度传感器组检测到的油缸长度变化，结合触摸屏选择的模式，通过触摸屏给操作者进行提示或自动调整控制多路阀组的电流，调整油缸长度恢复张紧状态；在超起做变幅、展收动，左右变幅油缸或左右展收油缸长度差值达到一定值作时，所述超起控制器结合触摸屏选择的模式，通过触摸屏给操作者进行提示或自动调整多路阀组电流，来保证一对变幅油缸或展收油缸的同步性；在超起变幅油缸或展收油缸运动接近上下死点时，所述超起控制器减小输出到多路阀组的控制电流，对应油缸减速，减小冲击。
通过触摸屏能向超起控制器输入的模式包括信息包括手动模式和自动模式。
本发明的有益效果如下：
(1)实现了超起变幅、展收动作的调速；
(2)实现了超起变幅、展收时油缸的同步性；
(3)实现了在产品使用过程中，如果的一对变幅或展收油缸长度差值达到一定值时，***可给操作者提示或进行自动张紧，预防出现油缸回缩而造成的整车稳定性危险；
(4)实现了输出流量与负载所需流量的适配，减小泵出口和多路阀之间的压差，降低了***能量损耗的同时保证了***的响应速度，具有良好的操控性；
(5)在超起变幅和展收油缸动作接近上下死点时，主动减速，减小了停止冲击，提升了安全性。
附图说明
图1是现有全地面起重机超起收放***液压原理图；
图2是本发明的控制***结构框图；
图3是本发明的液压***原理图；
图4是本发明泵出口压力与多路阀组出口压力变化曲线关系图；
附图标记说明：1-恒压变量泵、2-泵出口压力传感器、3-多路阀组出口压力传感器、4-第一流量调节阀、5-第二流量调节阀、6-单向阀、7-平衡阀、8-超起变幅油缸、9-超起变幅油缸长度传感器、10-超起展收油缸长度传感器、11-超起展收油缸、12-第一液控单向阀、13-第二液控单向阀、14-第三流量调节阀、15-第四流量调节阀、16-双单向阀、17三位四通液控比例阀、18-压力补偿器、19-电比例减压阀、20-电比例溢流阀、100-定量泵、101-溢流阀、102-三位四通电磁换向阀、103-单向阀、104-平衡阀、105-超起变幅油缸、106-超起展收油缸、107-液控单向阀、301-多路阀组出口压力曲线、302-泵出口压力曲线。
具体实施方式
下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
如图2和图3所示：为了能够使超变幅起动作、展收动作均具有较好的同步性，且可进行调速，同时降低***不必要的能量消耗，提高了能量利用率，本发明包括用于超起变幅的变幅油缸和用于超起展收的展收油缸、用于提供压力油的液压源、用于切换油路和调节流量的多路阀组、用于反馈负载压力的压力选择与反馈油路、先导控制油路、用于锁紧变幅油缸的变幅锁紧油路、用于锁紧展收油缸的展收锁紧油路、用于检测泵出口压力的泵出口压力传感器、通过压力选择与反馈油路检测多路阀组出口最大压力的多路阀组出口压力传感器、用于操作超起变幅和展收的手柄、与手柄电连接的超起控制器、与超起控制器电连接用于显示和改变控制器参数的触摸屏；
所述变幅油缸和展收油缸分别与变幅锁紧油路和展收锁紧油路一一对应连接，经多路阀组与液压源连接；所述变幅锁紧油路、展收锁紧油路与压力选择与反馈油路一一对应连接；
所述液压源包括恒压变量泵以及与恒压变量泵配合的电比例溢流阀；所述恒压变量泵的吸油口与油箱连接，出油口与多路阀组的进油口连接；所述电比例溢流阀的进油口与恒压变量泵的控制口连接，出油口与油箱连接；电比例溢流阀与超起控制器电连接；
所述多路阀组出口压力传感器、泵出口压力传感器、多路阀组、触摸屏、手柄与超起控制器电连接；通过手柄能向超起控制器输入动作信息，超起控制器根据所接收的动作信息控制输出给多路阀组的电流大小，来改变超起变幅或展收的速度；通过压力选择与反馈油路反馈的负载压力通过多路阀组出口压力传感器传输给超起控制器，通过泵出口压力传感器将泵出口的实时压力传输给超起控制器，超起控制器通过比较多路阀组出口压力和泵出口压力，输出控制液压源中电比例溢流阀的电流值，改变恒压变量泵的压力切断值，使恒压变量泵出口压力和多路阀组出口压力维持在一个恒定的差压值。
通过内置于变幅油缸和展收油缸内部的长度传感器组能对对应油缸的长度进行实时测量，所述长度传感器组包括一对用于测量两个超起变幅油缸长度的超起变幅油缸长度传感器、用于测量两个超起展收油缸长度的超起展收油缸长度传感器；所述超起变幅油缸长度传感器和超起展收油缸长度传感器均与超起控制器电连接。
所述的多路阀组包含四路结构相同的流量控制油路，所述四路结构相同的流量控制油路均与多路阀组进油口连接，经对应的变幅锁紧油路或展收锁紧油路，控制一对超起变幅油缸或一对超起展收油缸；
所述四路结构相同的流量控制油路分别包含压力补偿器、三位四通液控比例阀、一对电比例减压阀；压力补偿器的进油口与多路阀组的进油口连接，压力补偿器的出油口与三位四通液控比例阀的P口连接，压力补偿器的反馈口与压力选择与反馈油路连接，三位四通液控比例阀的A、B口与对应的锁紧油路连接,三位四通液控比例阀的T口与油箱连接；一对电比例减压阀的出油口分别与三位四通液控比例阀两端对应连接，通过改变先导油压力来控制三位四通液控比例阀的开度；电比例减压阀与超起控制器电连接。
所述先导控制油路先导油经多路阀组中的电比例减压阀作用在三位四通液控比例阀两端，推动阀芯动作，改变三位四通液控比例阀的油路和开口度。
所述压力选择与反馈油路与多路阀组的四路结构相同的流量控制油路、变幅锁紧回路或展收锁紧回路一一对应连接，所述压力选择与反馈油路包括与三位四通液控比例阀的A口、B口适配连接的双单向阀，所述双单向阀适配连接能将对应油缸大小腔中压力较高一侧的压力反馈至压力补偿器的弹簧腔，所述四路结构相同的流量控制油路的压力补偿器的弹簧腔均连通，并与多路阀组出口压力传感器连接。
所述两个结构相同的变幅锁紧回路包括第一流量调节阀、第二流量调节阀、平衡阀、单向阀；所述第一流量调节阀通过单向阀和平衡阀与超起变幅油缸大腔连接，所述第二流量调节阀与超起变幅油缸小腔连接，所述平衡阀与单向阀并联，所述平衡阀的控制口与超起变幅油缸小腔连接，所述单向阀的进口油与第一流量调节阀连接，所述单向阀的出油口与超起变幅油缸大腔连接；
所述的两个结构相同的展收锁紧回路包括第一液控单向阀、第二液控单向阀、第三流量调节阀、第四流量调节阀；所述第三流量调节阀通过第一液控单向阀与超起展收油缸大腔连接，所述第四流量调节阀通过第二液控单向阀与超起展收油缸小腔连接，第一液控单向阀的控制口与第四流量调节的进油口连接，第二液控单向阀的控制口与第三流量调节阀的进油口连接，第一液控单向阀的进油口与第三流量调节阀的出油口连接，第一液控单向阀的出油口与超起展收油缸大腔连接，第二液控单向阀的进油口与第四流量调节阀的出油口连接，第二液控单向阀的出油口与超起展收油缸小腔连接。
一种全地面起重机超起收放控制方法，包括用于超起变幅的变幅油缸和用于超起展收的展收油缸；其特征在于，还包括：用于提供压力油的液压源、用于切换油路和调节流量的多路阀组、用于反馈负载压力的压力选择与反馈油路、先导控制油路、用于锁紧变幅油缸的变幅锁紧油路、用于锁紧展收油缸的展收锁紧油路、用于检测泵出口压力的泵出口压力传感器、通过压力选择与反馈油路检测多路阀组出口最大压力的多路阀组出口压力传感器、用于操作超起变幅和展收的手柄、与手柄电连接的超起控制器、与超起控制器电连接用于显示和改变控制器参数的触摸屏；
所述变幅油缸和展收油缸分别与变幅锁紧油路和展收锁紧油路一一对应连接，经多路阀组与液压源连接；所述变幅锁紧油路、展收锁紧油路与压力选择与反馈油路一一对应连接；
所述液压源包括恒压变量泵以及与恒压变量泵配合的电比例溢流阀；所述恒压变量泵的吸油口与油箱连接，出油口与多路阀组的进油口连接；所述电比例溢流阀的进油口与恒压变量泵的控制口连接，出油口与油箱连接；电比例溢流阀与超起控制器电连接；
所述多路阀组出口压力传感器、泵出口压力传感器、多路阀组、触摸屏、手柄与超起控制器电连接；通过手柄能向超起控制器输入动作信息，超起控制器根据所接收的动作信息控制输出给多路阀组的电流大小，来改变超起变幅或展收的速度；通过压力选择与反馈油路反馈的负载压力通过多路阀组出口压力传感器传输给超起控制器，通过泵出口压力传感器将泵出口的实时压力传输给超起控制器，超起控制器通过比较多路阀组出口压力和泵出口压力，输出控制液压源中电比例溢流阀的电流值，改变恒压变量泵的压力切断值，使恒压变量泵出口压力和多路阀组出口压力维持在一个恒定的差压值。
所述多路阀组通过其中的电比例减压阀先导控制多路阀组实现多路阀组的换向和流量控制；通过所述单向阀和液控单向阀实现对应油路锁油，以防止超起出现下降和摆动；通过电比例溢流阀无级调整恒压变量泵出口的压力；通过所述双单向阀把A口、B口压力较高一侧的压力传递反馈至压力补偿器；多个动作同时进行时，所述双单向阀实现高压隔离，将负载最大一路的压力反馈给所有的压力补偿器，并通过多路阀组出口压力传感器传递给超起控制器；流量调节阀对各油路实现稳定对应压力流量的功能；
超起不动作时，所有电磁阀均不得电，所述恒压变量泵以极小的压力输出，并且流量几乎为零；***动作所需的流量较小时，恒压变量泵以较小的排量输出油液，如果***所需的流量增加，恒压变量泵则相应增大排量，排量自适应***动作需求；
超起变幅起时，电比例减压阀Y1b、Y2b得电，恒压变量泵输出的液压油经多路阀组中的压力补偿器和三位四通液控比例阀，通过与超起变幅油缸大腔端的流量调节阀、单向阀流入超起变幅油缸大腔，小腔中油液经超起变幅油缸小腔端的流量调节阀、多路阀组流回油箱，超起变幅油缸活塞杆伸出，实现超起变幅起；超起控制器根据超起变幅油缸长度传感器的检测值，在变幅起接近上死点时，降低Y1b、Y2b的控制电流，实现对应的超起变幅油缸减速，直到达到上死点；
超起变幅落时，电比例减压阀Y1a、Y2a端得电，恒压变量泵输出的液压油流经多路阀组的压力补偿器和三位四通液控比例阀，通过超起变幅油缸小腔端的流量调节阀后开启平衡阀，同时流入超起变幅油缸小腔，大腔中油液经平衡阀、超起变幅油缸大腔端的流量调节阀，通过多路阀组流回油箱，超起变幅油缸活塞杆收回，实现超起变幅落；超起控制器根据超起变幅油缸长度传感器检测，在变幅落接近下死点时，降低Y1a、Y2a的控制电流，实现对应的超起变幅油缸减速，直到达到下死点；
超起展开时，电比例减压阀Y3b、Y4b端得电，恒压变量泵输出的液压油流经多路阀组的压力补偿器和三位四通液控比例阀后开启小腔端的液控单向阀，同时流经大腔端的流量调节阀、液控单向阀后流入超起展开油缸大腔，小腔中油液流经开启的液控单向阀、流量调节阀流，再经多路阀组回油箱，超起展开油缸活塞杆伸出，实现超起展开；超起控制器根据超起展开油缸长度传感器的检测值，在超起展开油缸接近上死点时通过降低Y3b、Y4b的控制电流，实现对应的超起展开油缸减速，直到达到上死点；
超起收缩时，电比例减压阀Y3a、Y4a端得电，恒压变量泵输出的液压油流经多路阀组的压力补偿器和三位四通液控比例阀后开启大腔端的液控单向阀，同时流经小腔端的流量调节阀、液控单向阀后流入超起展开油缸小腔，大腔中油液流经开启的液控单向阀、流量调节阀，再经多路阀组流回油箱，超起展开油缸活塞杆收回，实现超起收缩；；超起控制器根据超起展开油缸长度传感器的检测值，在超起展开油缸接近下死点时通过降低Y3a、Y4a的控制电流，实现对应的超起展开油缸减速，直到达到下死点；
超起控制器实时检测泵出口压力、多路阀组出口的压力，来实时通过电比例溢流阀来控制泵出口的压力，使泵出口压力和多路阀组出口压力维持在一个恒定的压差值。
所述超起控制器还与长度传感器组电连接，变幅油缸、展收油缸都达到上死点后，使用过程中出现油缸回缩情况时，所述超起控制器根据长度传感器组检测到的油缸长度变化，结合触摸屏选择的模式，通过触摸屏给操作者进行提示或自动调整控制多路阀组的电流，调整油缸长度恢复张紧状态；在超起做变幅、展收动，左右变幅油缸或左右展收油缸长度差值达到一定值作时，所述超起控制器结合触摸屏选择的模式，通过触摸屏给操作者进行提示或自动调整多路阀组电流，来保证一对变幅油缸或展收油缸的同步性；在超起变幅油缸或展收油缸运动接近上下死点时，所述超起控制器减小输出到多路阀组的控制电流，对应油缸减速，减小冲击。
通过触摸屏能向超起控制器输入的模式包括信息包括手动模式和自动模式。
具体实施例如下：
超起无动作时，所有电磁阀均不得电，所述电比例溢流阀阀芯仅需克服较小的弹簧力，溢流压力近乎于0，所述恒压变量泵以极小的压力输出，并且流量几乎为0，以降低能量损耗。
超起动作时(变幅或展开)，负载压力通过压力选择与反馈油路反馈至压力补偿器的弹簧腔，通过所述压力补偿器使多路阀组中的三位四通液控比例阀前后压差恒定，进而通过对应多路阀的三位四通液控比例阀的流量仅与开口度有关，即仅与电比例减压阀的电流有关。如超起变幅起的过程中，左变幅油缸负载变大，则反馈至对应压力补偿器的弹簧腔压力也对应变大，压力补偿器阀芯上移，通过压力补偿器的流量变大，三位四通液控比例阀的阀前压力也变大，直至阀前压力等于压力选择与反馈油路反馈至弹簧腔的负载压力和弹簧压力之和，即三位四通液控比例阀前后压差始终作用在阀芯上的力始终为压力补偿器的弹簧压力。
超起动作时恒压变量泵不能达到最大排量，这样就导致泵出口的压力达到压力切断值状态，而多路阀出口的压力由油缸所承受的负载决定，其压力一般比较小，这样就导致泵出口的压力和多路阀之间的压差比较大。为提升节能性，超起控制器实时检测泵出口压力、多路阀出口的压力，来实时通过电比例溢流阀来控制泵出口的压力，使泵出口压力和多路阀出口压力维持在一个恒定的压差。以超起变幅起为例，图4曲线301为多路阀出口的压力，其会越来越小；泵出口压力传感器、多路阀出口压力传感器检测值实时传给控制器，通过超起控制器，实时调整电比例溢流阀的电流，从而使得泵出口的压力随着多路阀出口的压力变化维持在一定的压差值，图4曲线302中所示下面的曲线为泵出口压力曲线。
当在油缸运动接近上下死点时，即超起变幅油缸长度传感器或超起展收长度传感器的检测值小于超起控制器内的减速设定值时，超起控制器通过输出与长度传感器检测值适配的电流给多路阀组上对应的电磁铁，使油缸减速来减小冲击；所述的减速设定值可通过所述的触摸屏进行更改；所述超起控制器输出与长度传感器检测值适配的电流成线性或阶梯关系。
当在使用过程中，超起变幅油缸或展收油缸出现回缩的情况，当所述的一对超起变幅油缸长度传感器或超起展收油缸长度传感器的检测值的差值达到超起控制器内的差异设定值时，自动模式时，超起控制器输出与长度传感器检测值适配的电流给多路阀组上对应的电磁铁，使油缸的长度恢复一致；所述的差异设定值可通过所述的触摸屏进行更改；所述超起控制器输出与长度传感器检测值适配的电流成线性或阶梯关系；手动模式时，会在触摸屏上给出相应的报警提示信息，此时超起控制器输出至多路阀组的电流与手柄的倾斜角度适配。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种全地面起重机超起收放***，包括用于超起变幅的变幅油缸和用于超起展收的展收油缸；其特征在于，还包括：用于提供压力油的液压源、用于切换油路和调节流量的多路阀组、用于反馈负载压力的压力选择与反馈油路、先导控制油路、用于锁紧变幅油缸的变幅锁紧油路、用于锁紧展收油缸的展收锁紧油路、用于检测泵出口压力的泵出口压力传感器(2)、通过压力选择与反馈油路检测多路阀组出口最大压力的多路阀组出口压力传感器(3)、用于操作超起变幅和展收的手柄、与手柄电连接的超起控制器、与超起控制器电连接用于显示和改变控制器参数的触摸屏；
所述变幅油缸和展收油缸分别与变幅锁紧油路和展收锁紧油路一一对应连接，经多路阀组与液压源连接；所述变幅锁紧油路、展收锁紧油路与压力选择与反馈油路一一对应连接；
所述液压源包括恒压变量泵(1)以及与恒压变量泵配合的电比例溢流阀(20)；所述恒压变量泵(20)的吸油口与油箱连接，出油口与多路阀组的进油口连接；所述电比例溢流阀(20)的进油口与恒压变量泵(1)的控制口连接，出油口与油箱连接；电比例溢流阀(20)与超起控制器电连接；
所述多路阀组出口压力传感器(3)、泵出口压力传感器(2)、多路阀组、触摸屏、手柄与超起控制器电连接；通过手柄能向超起控制器输入动作信息，超起控制器根据所接收的动作信息控制输出给多路阀组的电流大小，来改变超起变幅或展收的速度；通过压力选择与反馈油路反馈的负载压力通过多路阀组出口压力传感器传输给超起控制器，通过泵出口压力传感器将泵出口的实时压力传输给超起控制器，超起控制器通过比较多路阀组出口压力和泵出口压力，输出控制液压源中电比例溢流阀(20)的电流值，改变恒压变量泵(1)的压力切断值，使恒压变量泵出口压力和多路阀组出口压力维持在一个恒定的差压值。
2.根据权利要求1所述的一种全地面起重机超起收放***，其特征在于：通过内置于变幅油缸和展收油缸内部的长度传感器组能对对应油缸的长度进行实时测量，所述长度传感器组包括一对用于测量两个超起变幅油缸长度的超起变幅油缸长度传感器(9)、用于测量两个超起展收油缸长度的超起展收油缸长度传感器(10)；所述超起变幅油缸长度传感器(9)和超起展收油缸长度传感器(10)均与超起控制器电连接。
3.根据权利要求1所述的一种全地面起重机超起收放***，其特征在于：所述的多路阀组包含四路结构相同的流量控制油路，所述四路结构相同的流量控制油路均与多路阀组进油口连接，经对应的变幅锁紧油路或展收锁紧油路，控制一对超起变幅油缸或一对超起展收油缸；
所述四路结构相同的流量控制油路分别包含压力补偿器(18)、三位四通液控比例阀(17)、一对电比例减压阀(19)；压力补偿器(18)的进油口与多路阀组的进油口连接，压力补偿器(18)的出油口与三位四通液控比例阀(17)的P口连接，压力补偿器(18)的反馈口与压力选择与反馈油路连接，三位四通液控比例阀(17)的A、B口与对应的锁紧油路连接,三位四通液控比例阀的T口与油箱连接；一对电比例减压阀(19)的出油口分别与三位四通液控比例阀(17)两端对应连接，通过改变先导油压力来控制三位四通液控比例阀(17)的开度；电比例减压阀(19)与超起控制器电连接。
4.根据权利要求1或2所述的一种全地面起重机超起收放***，其特征在于：所述先导控制油路先导油经多路阀组中的电比例减压阀(19)作用在三位四通液控比例阀(17)两端，推动阀芯动作，改变三位四通液控比例阀(17)的油路和开口度。
5.根据权利要求1所述的一种全地面起重机超起收放***，其特征在于：所述压力选择与反馈油路与多路阀组的四路结构相同的流量控制油路、变幅锁紧回路或展收锁紧回路一一对应连接，所述压力选择与反馈油路包括与三位四通液控比例阀(17)的A口、B口适配连接的双单向阀(16)，所述双单向阀(16)适配连接能将对应油缸大小腔中压力较高一侧的压力反馈至压力补偿器(18)的弹簧腔，所述四路结构相同的流量控制油路的压力补偿器(18)的弹簧腔均连通，并与多路阀组出口压力传感器连接(3)。
6.根据权利要求1所述的一种全地面起重机超起收放***，其特征在于：所述两个结构相同的变幅锁紧回路包括第一流量调节阀(4)、第二流量调节阀(5)、平衡阀(7)、单向阀(6)；所述第一流量调节阀(4)通过单向阀(6)和平衡阀(7)与超起变幅油缸(8)大腔连接，所述第二流量调节阀(5)与超起变幅油缸(8)小腔连接，所述平衡阀(7)与单向阀(6)并联，所述平衡阀(7)的控制口与超起变幅油缸(8)小腔连接，所述单向阀(6)的进口油与第一流量调节阀(4)连接，所述单向阀(6)的出油口与超起变幅油缸(8)大腔连接；
所述的两个结构相同的展收锁紧回路包括第一液控单向阀(12)、第二液控单向阀(13)、第三流量调节阀(14)、第四流量调节阀(15)；所述第三流量调节阀(14)通过第一液控单向阀(12)与超起展收油缸(11)大腔连接，所述第四流量调节阀(15)通过第二液控单向阀(13)与超起展收油缸(11)小腔连接，第一液控单向阀(12)的控制口与第四流量调节阀(15)的进油口连接，第二液控单向阀(13)的控制口与第三流量调节阀(14)的进油口连接，第一液控单向阀(12)的进油口与第三流量调节阀(14)的出油口连接，第一液控单向阀(12)的出油口与超起展收油缸(11)大腔连接，第二液控单向阀(13)的进油口与第四流量调节阀(15)的出油口连接，第二液控单向阀(13)的出油口与超起展收油缸(11)小腔连接。
7.一种全地面起重机超起收放控制方法，包括用于超起变幅的变幅油缸和用于超起展收的展收油缸；其特征在于，还包括：用于提供压力油的液压源、用于切换油路和调节流量的多路阀组、用于反馈负载压力的压力选择与反馈油路、先导控制油路、用于锁紧变幅油缸的变幅锁紧油路、用于锁紧展收油缸的展收锁紧油路、用于检测泵出口压力的泵出口压力传感器(2)、通过压力选择与反馈油路检测多路阀组出口最大压力的多路阀组出口压力传感器(3)、用于操作超起变幅和展收的手柄、与手柄电连接的超起控制器、与超起控制器电连接用于显示和改变控制器参数的触摸屏；
所述变幅油缸和展收油缸分别与变幅锁紧油路和展收锁紧油路一一对应连接，经多路阀组与液压源连接；所述变幅锁紧油路、展收锁紧油路与压力选择与反馈油路一一对应连接；
所述液压源包括恒压变量泵(1)以及与恒压变量泵配合的电比例溢流阀(20)；所述恒压变量泵(1)的吸油口与油箱连接，出油口与多路阀组的进油口连接；所述电比例溢流阀(20)的进油口与恒压变量泵(1)的控制口连接，出油口与油箱连接；电比例溢流阀(20)与超起控制器电连接；
所述多路阀组出口压力传感器(3)、泵出口压力传感器(2)、多路阀组、触摸屏、手柄与超起控制器电连接；通过手柄能向超起控制器输入动作信息，超起控制器根据所接收的动作信息控制输出给多路阀组的电流大小，来改变超起变幅或展收的速度；通过压力选择与反馈油路反馈的负载压力通过多路阀组出口压力传感器(3)传输给超起控制器，通过泵出口压力传感器(2)将泵出口的实时压力传输给超起控制器，超起控制器通过比较多路阀组出口压力和泵出口压力，输出控制液压源中电比例溢流阀(20)的电流值，改变恒压变量泵的压力切断值，使恒压变量泵(1)出口压力和多路阀组出口压力维持在一个恒定的差压值。
8.根据权利要求7所述一种全地面起重机超起收放控制方法，其特征是：所述多路阀组通过其中的电比例减压阀(19)先导控制多路阀组实现多路阀组的换向和流量控制；通过所述单向阀(6)和液控单向阀(12、13)实现对应油路锁油，以防止超起出现下降和摆动；通过电比例溢流阀(20)无级调整恒压变量泵(1)出口的压力；通过所述双单向阀(16)把A口、B口压力较高一侧的压力传递反馈至压力补偿器；多个动作同时进行时，所述双单向阀(16)实现高压隔离，将负载最大一路的压力反馈给所有的压力补偿器(18)，并通过多路阀组出口压力传感器(3)传递给超起控制器；流量调节阀(4、5、14、15)对各油路实现稳定对应压力流量的功能；
超起不动作时，所有电磁阀均不得电，所述恒压变量泵(1)以极小的压力输出，并且流量几乎为零；***动作所需的流量较小时，恒压变量泵(1)以较小的排量输出油液，如果***所需的流量增加，恒压变量泵(1)则相应增大排量，排量自适应***动作需求；
超起变幅起时，电比例减压阀Y1b、Y2b得电，恒压变量泵输出的液压油经多路阀组中的压力补偿器和三位四通液控比例阀，通过与超起变幅油缸大腔端的流量调节阀、单向阀流入超起变幅油缸大腔，小腔中油液经超起变幅油缸小腔端的流量调节阀、多路阀组流回油箱，超起变幅油缸活塞杆伸出，实现超起变幅起；超起控制器根据超起变幅油缸长度传感器的检测值，在变幅起接近上死点时，降低Y1b、Y2b的控制电流，实现对应的超起变幅油缸减速，直到达到上死点；
超起变幅落时，电比例减压阀Y1a、Y2a端得电，恒压变量泵输出的液压油流经多路阀组的压力补偿器和三位四通液控比例阀，通过超起变幅油缸小腔端的流量调节阀后开启平衡阀，同时流入超起变幅油缸小腔，大腔中油液经平衡阀、超起变幅油缸大腔端的流量调节阀，通过多路阀组流回油箱，超起变幅油缸活塞杆收回，实现超起变幅落；超起控制器根据超起变幅油缸长度传感器检测，在变幅落接近下死点时，降低Y1a、Y2a的控制电流，实现对应的超起变幅油缸减速，直到达到下死点；
超起展开时，电比例减压阀Y3b、Y4b端得电，恒压变量泵输出的液压油流经多路阀组的压力补偿器和三位四通液控比例阀后开启小腔端的液控单向阀，同时流经大腔端的流量调节阀、液控单向阀后流入超起展开油缸大腔，小腔中油液流经开启的液控单向阀、流量调节阀流，再经多路阀组回油箱，超起展开油缸活塞杆伸出，实现超起展开；超起控制器根据超起展开油缸长度传感器的检测值，在超起展开油缸接近上死点时通过降低Y3b、Y4b的控制电流，实现对应的超起展开油缸减速，直到达到上死点；
超起收缩时，电比例减压阀Y3a、Y4a端得电，恒压变量泵输出的液压油流经多路阀组的压力补偿器和三位四通液控比例阀后开启大腔端的液控单向阀，同时流经小腔端的流量调节阀、液控单向阀后流入超起展开油缸小腔，大腔中油液流经开启的液控单向阀、流量调节阀，再经多路阀组流回油箱，超起展开油缸活塞杆收回，实现超起收缩；；超起控制器根据超起展开油缸长度传感器的检测值，在超起展开油缸接近下死点时通过降低Y3a、Y4a的控制电流，实现对应的超起展开油缸减速，直到达到下死点；
超起控制器实时检测泵出口压力、多路阀组出口的压力，来实时通过电比例溢流阀来控制泵出口的压力，使泵出口压力和多路阀组出口压力维持在一个恒定的压差值。
9.根据权利要求7所述一种全地面起重机超起收放控制方法，其特征是：所述超起控制器还与长度传感器电连接，变幅油缸(8)、展收油缸(11)都达到上死点后，使用过程中出现油缸回缩情况时，所述超起控制器根据长度传感器检测到的油缸长度变化，结合触摸屏选择的模式，通过触摸屏给操作者进行提示或自动调整控制多路阀组的电流，调整油缸长度恢复张紧状态；在超起做变幅、展收动，左右变幅油缸或左右展收油缸长度差值达到一定值作时，所述超起控制器结合触摸屏选择的模式，通过触摸屏给操作者进行提示或自动调整多路阀组电流，来保证一对变幅油缸或展收油缸的同步性；在超起变幅油缸或展收油缸运动接近上下死点时，所述超起控制器减小输出到多路阀组的控制电流，对应油缸减速，减小冲击。
10.根据权利要求7所述的一种全地面起重机超起收放***，其特征在于：通过触摸屏能向超起控制器输入的模式包括信息包括手动模式和自动模式。
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