CN112173994B - 控制阀单元、液压控制回路及具有伸缩式起重臂的工程设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及起重臂的液压控制***,公开了一种控制阀单元,包括连接第一工作油口与第二工作油口的控制阀工作管路、安装在所述控制阀工作管路上的方向控制阀、第一压力控制阀、第二压力控制阀和控制阀回油管路;所述第一压力控制阀位于所述第二工作油口与蓄能器之间的油路上,所述蓄能器与所述第二工作油口之间还安装有补油单向阀,以能够使所述蓄能器中的液压油单方向流向所述第二工作油口,所述第二压力控制阀位于所述第二工作油口与所述控制阀回油管路之间的油路上。本发明还公开了一种液压控制回路及具有伸缩式起重臂的工程设备。本发明能够用于防止紧急制动时伸缩臂前窜,消除安全隐患。
Description
技术领域
本发明涉及起重臂的液压控制***,具体地,涉及一种控制阀单元,此外,还涉及一种具有上述控制阀单元的液压控制回路以及具有伸缩式起重臂的工程设备。
背景技术
中小吨位汽车起重机伸缩机构主要通过油缸的伸出、缩回控制起重臂的伸缩,同时由于伸缩机构的特性可使起重臂在伸出、缩回中的任意位置进行吊载,在行车时,油缸缩回,将缩回的起重臂放置于起重臂支架上以减小整车长度,保证行驶的安全性与灵活性。
在现有技术中,在油缸缩回后,主阀保持中位,主阀的中位机能保证起重机在行驶过程中液压油不能通过主阀流出油缸,但是,当行车中突然刹车时,由于起重臂具有一定的惯性,同时液压油有一定的弹性模量,并且主阀部位会存在一定的泄漏,会出现起重臂伸出一段距离的情况,存在一定安全隐患。
具体地,图1示出了一种现有的液压伸缩控制回路,由液压油泵1a通过主阀2a向伸缩油缸3a供油,以驱动伸缩油缸3a做伸缩运动,在起重机行驶过程中,主阀2a保持中位;在行车过程中突然刹车,由于惯性的作用,起重臂具有向外伸出的趋势,带动伸缩油缸3a的缸套也具有向外伸出的趋势,对伸缩油缸3a的有杆腔内的液压油施加压力,有杆腔内的液压油会经由主阀2a泄露,从而出现起重臂前窜的现象,影响起重机的正常行驶,存在安全隐患。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种控制阀单元,该控制阀单元能够用于防止紧急制动时伸缩臂前窜,消除安全隐患。
进一步地,本发明所要解决的技术问题是提供一种液压控制回路,该液压控制回路能够防止紧急制动时由于惯性力引起的伸缩臂前窜现象,消除安全隐患。
此外,本发明所要解决的技术问题是提供一种具有伸缩式起重臂的工程设备,该具有伸缩式起重臂的工程设备能够防止紧急制动时由于惯性力引起的伸缩臂前窜现象,消除安全隐患。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种控制阀单元,包括连接第一工作油口与第二工作油口的控制阀工作管路、安装在所述控制阀工作管路上的方向控制阀、第一压力控制阀、第二压力控制阀和控制阀回油管路;所述第一压力控制阀位于所述第二工作油口与蓄能器之间的油路上,所述蓄能器与所述第二工作油口之间还安装有补油单向阀,以能够使所述蓄能器中的液压油单方向流向所述第二工作油口,所述第二压力控制阀位于所述第二工作油口与所述控制阀回油管路之间的油路上。
优选地,所述第一压力控制阀包括第一插装阀和减压阀,所述减压阀安装于所述第一插装阀的控制腔与所述蓄能器之间的油路上;所述蓄能器通过所述第一插装阀与所述第二工作油口连接。
优选地,所述第二压力控制阀包括第二插装阀和第一溢流阀,所述第二插装阀的控制腔通过所述第一溢流阀与所述控制阀回油管路连接,所述第二工作油口通过所述第二插装阀与所述控制阀回油管路连接。
更优选地,所述第二压力控制阀还包括先导油路切换阀和与所述控制阀回油管路连接的第二溢流阀,所述第一溢流阀和第二溢流阀通过所述先导油路切换阀与所述第二插装阀的控制腔连接,所述第二插装阀的控制腔能够通过所述先导油路切换阀选择性地与所述第一溢流阀或第二溢流阀连通。
优选地,所述方向控制阀包括第三插装阀和电磁换向阀,所述第三插装阀包括与所述第一工作油口连接的第一主油口、与所述第二工作油口连接的第二主油口和与所述电磁换向阀的第一油口连接的控制腔,所述电磁换向阀包括所述第一油口、与所述第三插装阀的第二主油口连接的第二油口和与所述控制阀回油管路连接的第三油口,以能够控制所述第三插装阀的通断。
优选地,所述方向控制阀为油路通断阀。
具体地,所述油路通断阀为二位二通阀,以能够控制所述控制阀工作管路的通断。
本发明还公开了一种液压控制回路,包括上述技术方案中任一项所述的控制阀单元、操纵阀和与所述操纵阀连接的液压泵,所述操纵阀通过所述控制阀单元与液压油缸的有杆腔连接,且该操纵阀通过平衡阀与所述液压油缸的无杆腔连接,所述平衡阀的控制端与所述液压油缸的有杆腔连接。
优选地,所述操纵阀包括操纵阀进油油路、操纵阀回油油路、与所述操纵阀进油油路连接的进油口、与所述操纵阀回油油路连接的回油口、与所述控制阀单元连接的第一油口、与所述平衡阀连接的第二油口、定压差阀和位于所述操纵阀进油油路与操纵阀回油油路之间的主阀,所述定压差阀位于所述操纵阀进油油路与操纵阀回油油路之间的油路上,所述主阀通过流量补偿阀与所述操纵阀的第一油口和第二油口分别连接,所述液压泵与所述操纵阀的进油口连接。
进一步地,所述操纵阀回油油路上设有背压阀,所述操纵阀进油油路与操纵阀回油油路之间还设有主溢流阀,所述操纵阀的第二油口与所述操纵阀回油油路之间设置有二次溢流阀。
本发明还公开了一种具有伸缩式起重臂的工程设备,包括上述技术方案中任一项所述的液压控制回路。
通过上述技术方案,本发明的有益效果如下:
在本发明基本技术方案中,将本发明的控制阀单元应用于控制起重臂伸缩的液压控制回路时,常规的起重臂伸缩动作,可以通过液压油流经控制阀单元的第一工作油口、控制阀工作管路上的方向控制阀以及第二工作油口来实现;当设备在行驶过程中发生制动时,第一压力控制阀和第二压力控制阀保持第二工作油口的压力,即控制液压油缸的有杆腔的排油压力,控制液压油缸的有杆腔中液压油在惯性力作用下无法流回液压油箱,同时,蓄能器能够对液压油缸的有杆腔泄漏的液压油进行补充,液压油缸无法伸出,伸缩臂也无法伸出,从而解决制动时由于惯性力引起的伸缩臂前窜现象,消除安全隐患。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1是现有技术的起重机的液压伸缩控制回路的液压原理图;
图2是本发明具体实施方式的液压控制回路的液压原理图;
图3是本发明具体实施方式的控制阀单元的液压原理图。
附图标记说明
11控制阀工作管路 12控制阀回油管路
13蓄能器 14补油单向阀
P1第一工作油口 P2第二工作油口
21第一插装阀 22减压阀
23第二插装阀 24第一溢流阀
25先导油路切换阀 26第二溢流阀
27第三插装阀 A1第三插装阀的第一主油口
A2第三插装阀的第二主油口 28电磁换向阀
B1电磁换向阀的第一油口 B2电磁换向阀的第二油口
B3电磁换向阀的第三油口 3操纵阀
C1操纵阀的进油口 C2操纵阀的回油口
C3操纵阀的第一油口 C4操纵阀的第二油口
31操纵阀进油油路 32操纵阀回油油路
33定压差阀 34主阀
35流量补偿阀 36背压阀
37主溢流阀 38二次溢流阀
4液压泵 5液压油缸
6平衡阀 1a现有技术的液压油泵
2a现有技术的主阀 3a现有技术的伸缩油缸
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量,因此,限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或隐含地包括一个或更多个所述特征。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或者是一体连接;可以是直接连接,也可以是通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
首先需要说明,本发明的液压控制回路属于液压领域,对于该领域的技术人员而言,其实质性技术构思在于液压连接关系。相关液压元件,例如换向阀、平衡阀、单向阀、溢流阀、液压泵等均属于本领域技术人员熟知的,同时也是现有液压***中的常用部件,因此下文对这些液压元件仅简略描述。本领域技术人员在知悉本发明的技术构思之后,也可以将油路或阀门等进行简单的置换,从而实现本发明的液压控制回路的功能,这同样属于本发明的保护范围。
如图2和图3所示,本发明基本实施方式的控制阀单元,包括连接第一工作油口P1与第二工作油口P2的控制阀工作管路11、安装在控制阀工作管路11上的方向控制阀、第一压力控制阀、第二压力控制阀和控制阀回油管路12;第一压力控制阀位于第二工作油口P2与蓄能器13之间的油路上,蓄能器13与第二工作油口P2之间还安装有补油单向阀14,以能够使蓄能器13中的液压油单方向流向第二工作油口P2,第二压力控制阀位于第二工作油口P2与控制阀回油管路12之间的油路上。
针对图1示出的现有技术的液压伸缩控制回路,本项目的研发人员经过大量的分析和研究后发现:在伸缩壁伸出的过程中,发动机驱动液压油泵1a提供液压油,液压油经过主阀2a换向,进入伸缩油缸3a的无杆腔,伸缩油缸3a的有杆腔内的液压油经主阀2a流回油箱,完成伸出动作;在伸缩臂缩回的过程中,发动机驱动液压油泵1a提供液压油,液压油经过主阀2a换向,进入伸缩油缸3a的有杆腔,伸缩油缸3a的有杆腔内的液压油通过平衡阀的控制油口打开平衡阀,使伸缩油缸3a的无杆腔内的液压油经主阀2a流回油箱,完成回缩动作;完成回缩动作后,通过变幅油缸将伸缩臂放置在起重臂支架上以满足行车要求;在行车过程中,伸缩臂与下车具有相同的速度,发生制动时,下车因刹车的摩擦作用而具有与行驶方向相反的加速度,上车其余机构因与下车属刚性连接,故其整体表现为与下车一起减速,而伸缩机构因起重机作业的特殊性(在起重机作业过程中需通过伸缩臂的伸缩完成与负载吊装工况的匹配,吊装完成后需满足一定的道路行驶相关法规),故采用绳排式伸缩机构的起重机伸缩机构不可与伸缩臂进行刚性连接。伸缩油缸3a在伸缩臂缩回后的状态为活塞与油缸缸底处于机械限位状态,伸缩油缸3a有杆腔内的压力由缩臂溢流阀决定,同时,因在使用过程中的伸缩臂伸缩性能要求,故通常使用主阀1a作为相应的控制元件;在制动过程中,伸缩臂因具有一定的惯性,在动能释放的过程中,伸缩臂带动伸缩油缸3a缸套运动,伸缩油缸3a有杆腔内压力升高,此时,伸缩油缸3a有杆腔内的液压油受到压缩,部分液压油通过主阀1a泄漏回油,从而导致由于惯性力引起的伸缩臂前窜现象。
将本发明的控制阀单元应用于控制起重臂伸缩的液压控制回路中,参照图2和图3,在伸缩臂伸出的过程中,发动机驱动液压泵4提供液压油,液压油经由操纵阀3和平衡阀6后进入液压油缸5的无杆腔,完成伸出动作;在伸缩臂回缩的过程中,发动机驱动液压泵4提供液压油,液压油经由控制阀单元的方向控制阀和平衡阀6后进入液压油缸5的有杆腔,完成回缩动作;在完成伸缩臂回缩动作后,将伸缩臂放置在起重臂支架上以满足行车要求;液压油继续进入液压油缸5的有杆腔,使活塞与液压油缸5的缸底处于紧密接触的机械限位状态,然后液压油通过方向控制阀进入蓄能器13;在行车过程中,方向控制阀处于断开状态,第一压力控制阀和第二压力控制阀保持第二工作油口的压力,第二工作油口与液压油缸5的有杆腔相通,也就是说,第一压力控制阀和第二压力控制阀控制液压油缸的有杆腔的压力,如此布置,使得液压油缸5的有杆腔中液压油在惯性力作用下无法流回液压油箱,从而解决紧急制动时由于惯性力引起的伸缩臂前窜现象,消除安全隐患;其中,第二压力控制阀与控制阀回油管路12连接,可以防止管系中油压过高,起到过载保护的作用。
作为第一压力控制阀的一种具体实施例,第一压力控制阀包括第一插装阀21和减压阀22,减压阀22一端通过节流阀与第一插装阀21的控制腔连接,以能够控制第一插装阀21的控制腔的压力,另一端连接于蓄能器13与补油单向阀14之间的油路上,第一插装阀21的两个工作油口分别与蓄能器13与第二工作油口P2连接;其中,第一插装阀21优选为阀芯带底部阻尼孔的插装件,第一插装阀21的控制腔的压力由减压阀22控制,当第一插装阀21的与控制阀单元的第二工作油口P2连接的工作油口的压力大于第一插装阀21的控制腔的压力时,第一插装阀21的两个工作油口导通,液压油进入蓄能器13;第一插装阀21能够保证控制阀单元的第二工作油口P2处的压力,从而控制液压油缸5有杆腔的压力,防止紧急制动时由于惯性力引起的伸缩臂前窜现象的出现。
作为第二压力控制阀的一种具体实施例,第二压力控制阀包括第二插装阀23和第一溢流阀24,控制阀单元的第二工作油口P2通过第二插装阀23与控制阀回油管路12连接,同时,第二插装阀23的控制腔通过第一溢流阀24与控制阀回油管路12连接;其中,第二插装阀23优选为阀芯带底部阻尼孔的插装件,第二插装阀23的控制腔内压力由第一溢流阀24控制,当控制阀单元的第二工作油口P2处压力大于第二插装阀23的控制腔内压力时,第二插装阀23的两个工作油口导通,部分液压油能够通过第二插装阀23进入控制阀回油管路12,流回油箱,保证***安全。
进一步地,第二压力控制阀还可以包括先导油路切换阀25和第二溢流阀26,第二溢流阀26与控制阀回油管路12连接,并且,第一溢流阀24和第二溢流阀26通过先导油路切换阀25与第二插装阀23的控制腔连接,先导油路切换阀25与第二插装阀23的控制腔之间还设置有节流阀,控制先导油路切换阀25切换,第二插装阀23的控制腔能够选择性地与第一溢流阀24或第二溢流阀26连通,当第二插装阀23的控制腔与第一溢流阀24连通时,第二插装阀23的控制腔的压力由第一溢流阀24控制,当第二插装阀23的控制腔与第二溢流阀26连通时,第二插装阀23的控制腔的压力由第二溢流阀26控制,使第二插装阀23起到二次溢流的作用,保证在缩回动作过程中的压力;其中,先导油路切换阀25可以为二位三通阀或其它能够实现相同功能的液压阀,优选为电磁比例二位三通阀;当然,也可以采用其它控制方式,例如液控、气控、电液动等。
在具体实施例中,方向控制阀可以具有多种结构形式,例如,方向控制阀可以包括第三插装阀27和电磁换向阀28,第三插装阀27的第一主油口A1与第一工作油口P1连接,第三插装阀27的第二主油口A2与第二工作油口P2连接,第三插装阀27的控制腔与电磁换向阀28的第一油口B1连接,电磁换向阀28的第二油口B2与第二工作油口P2连接,电磁换向阀28的第三油口B3与控制阀回油管路12连接;电磁换向阀28可以为二位三通阀或其它能够实现相同功能的液压阀,优选为电磁比例二位三通阀;当电磁换向阀28的第一油口B1与其第三油口B3连接时,第三插装阀27的控制腔通过控制阀回油管路12与油箱连接,使第三插装阀27的第一主油口A1与其第二主油口A2导通,液压油缸5的有杆腔能够与操纵阀3连通,从而操纵阀3能够驱动液压油缸5做伸缩动作;当电磁换向阀28的第一油口B1与其第二油口B2连接时,使第三插装阀27的第一主油口A1与其第二主油口A2断开连接,截断液压油缸5的有杆腔与操纵阀3连接,通过第一插装阀21的保压作用以及第二插装阀23的安全作用,控制液压油缸5的有杆腔内的压力,使液压油缸5的有杆腔中液压油在惯性力作用下无法流回液压油箱,解决紧急制动时由于惯性力引起的伸缩臂前窜现象,消除安全隐患。又如,方向控制阀可以为油路通断阀,用以控制液压油缸5与操纵阀3之间的油路的通断;具体地,可以为二位二通阀,通过二位二通阀的切换,控制液压油缸5与操纵阀3之间的油路的通断,即控制阀工作管路11的通断;还可以为二位三通阀,或者,也可以为三通阀,同样能够实现对控制阀工作管路11的通断的控制。
下面将本发明的控制阀单元应用于具体的液压控制回路中,以便于更好地理解本发明的技术构思。
参照图2,控制阀单元的第二工作油口P2与液压油缸5的有杆腔连接,控制阀单元的第一工作油口P1与操纵阀3连接,操纵阀3的进油口C1与液压泵4连接,操纵阀3通过平衡阀6与液压油缸5的无杆腔连接,平衡阀6的控制端与液压油缸5的有杆腔连接。
在伸缩臂回缩的过程中,发动机驱动液压泵4提供液压油,电磁换向阀28处于左位,使第三插装阀27的第一主油口A1与其第二主油口A2导通,液压油经过操纵阀3以及第三插装阀27进入液压油缸5的有杆腔,同时液压油经平衡阀6的控制端打开平衡阀6,使液压油缸5的无杆腔内的液压油经过平衡阀以及操纵阀3流回油箱;在伸缩臂回缩的瞬间,液压油缸5的有杆腔内压力飞升率较高,压力脉冲打开第一插装阀21的阀芯,使液压油进入蓄能器13内,蓄能器13起到滤波作用,减小伸缩臂缩回瞬间液压油缸5的有杆腔的压力脉动,相应地,减小平衡阀6开启瞬间阀芯位置的波动,增强伸缩臂缩回时的平顺性。
此外,还可以在控制阀单元的第二工作油口P2处设置压力检测装置,如液压传感器等,根据控制阀单元的第二工作油口P2处的压力信号,控制元件,如PLC、单片机等,可以控制先导油路切换阀25或电磁换向阀28的换向,以能够控制伸缩臂的伸缩,以及防止紧急制动时伸缩壁前窜现象的出现。其中,传感器和控制元件属于常规元件,在本发明的技术启示下,在控制技术的实现上是相对成熟的。
作为操纵阀的一种具体实施方式,操纵阀3包括操纵阀进油油路31、操纵阀回油油路32、进油口C1、回油口C2、第一油口C3、第二油口C4、主阀34,操纵阀进油油路31与操纵阀3的进油口C1连接,操纵阀回油油路32与操纵阀3的回油口C2连接,操纵阀3的第一油口C3与控制阀单元的第一工作油口P1连接,操纵阀3的第二油口C4通过平衡阀6与液压油缸5的无杆腔连接;主阀34位于操纵阀进油油路31与操纵阀回油油路32之间,且操纵阀进油油路31与操纵阀回油油路32之间还设有定压差阀33,主阀34通过流量补偿阀35与操纵阀3的第一油口C3和第二油口C4分别连接;在待机状态下,液压泵4提供液压油,主阀34处于中位,液压油经定压差阀33、操纵阀回油油路32以及操纵阀回油油路32上的背压阀36流回油箱;在伸缩臂伸出的过程中,主阀34换向,液压油经主阀34、流量补偿阀35、平衡阀6进入液压油缸5的无杆腔,而且,电磁换向阀28换向,使第三插装阀27的第一主油口A1与其第二主油口A2导通,液压油缸5的有杆腔内的液压油经第三插装阀27、主阀34以及背压阀36流回油箱,完成伸缩臂伸出动作;在伸缩臂缩回的过程中,液压油经主阀34、流量补偿阀35、第三插装阀27进入液压油缸5的有杆腔,同时液压油经平衡阀6的控制端打开平衡阀6,使液压油缸5的无杆腔内的液压油经平衡阀6、主阀34流回油箱,完成伸缩臂缩回动作;液压油继续进入液压油缸5的有杆腔,使活塞与液压油缸5缸底处于紧密接触的机械限位状态,随后打开第一插装阀21的阀芯,使液压油进入蓄能器13中,当达到一定压力后,第二插装阀23的控制腔的压力达到打开第一溢流阀24的压力,此时,液压油缸5的有杆腔内的压力为行车状态下需保持的压力;然后电磁换向阀28失电,切断控制阀工作管路11,如此布置,能够有效防止紧急制动时伸缩臂前窜现象的发生。此外,操纵阀进油油路31与操纵阀回油油路32之间还设有主溢流阀37,保证***安全,操纵阀3的第二油口C4与操纵阀回油油路32之间设置有二次溢流阀38,以限制伸缩臂伸出过程中的压力。
为了便于更加深刻理解本发明液压控制回路的技术构思和优点,以下结合图2和图3描述本发明相对优选特征相对全面的液压控制回路的结构形式。
如图2和图3所示,液压泵4通过操纵阀3的进油口C1与操纵阀进油油路31连接,主阀34设置在操纵阀进油油路31与操纵阀回油油路32之间的油路上,操纵阀进油油路31与操纵阀回油油路32之间的油路上还安装有定压差阀33和主溢流阀37,操纵阀回油油路32与油箱连接,且其上安装有背压阀36;主阀34通过流量补偿阀35与所述操纵阀3的第一油口C3和第二油口C4分别连接,操纵阀3的第二油口C4与平衡阀6连接,平衡阀6与液压油缸5的无杆腔连接,纵阀3的第一油口C3与控制阀单元的第一工作油口P1连接;控制阀单元的控制阀工作管路11上安装有第三插装阀27,第三插装阀27的第一主油口A1与第一工作油口P1连接,第三插装阀27的第二主油口A2与第二工作油口P2连接,第三插装阀27的控制腔与电磁换向阀28的第一油口B1,电磁换向阀28的第二油口B2与第三插装阀27的第二主油口A2连接,电磁换向阀28的第三油口B3与控制阀回油管路12连接;控制阀单元的第二工作油口P2与第一插装阀21和第二插装阀23分别连接,第一插装阀21与蓄能器13连接,且第一插装阀21的控制腔上连接有减压阀22,以限定第一插装阀21的控制腔的压力,当控制阀单元的第二工作油口P2的压力大于第一插装阀21的控制腔的压力,液压油能够经由第一插装阀21进入蓄能器13中,蓄能器13通过补油单向阀14与控制阀单元的第二工作油口P2连接,以能够补充液压油缸5有杆腔泄漏的液压油;第二插装阀23与控制阀回油管路12连接,且第二插装阀23的控制腔连接有先导油路切换阀25,先导油路切换阀25与第一溢流阀24和第二溢流阀26分别连接,第一溢流阀24和第二溢流阀26分别与油箱连接,以能够限定第二插装阀23的控制腔的压力,保护***安全。
在上述优选实施方式的基础上,对本发明的液压控制回路的工作过程进行描述。将本发明的液压控制回路应用于具有伸缩式起重臂的工程设备,例如,以汽车起重机为例进行说明。
在待机状态下,发动机驱动液压泵4提供液压油,主阀34处于中位,液压泵4与液压油缸5之间油路是断开的,液压泵4产生的高压油的压力超过定压差阀33的设定压力,经由该定压差阀33进入操纵阀回油油路32,并经过背压阀36流回油箱;
在伸缩臂伸出的过程中,发动机驱动液压泵4提供液压油,主阀34换向,使液压油依次经过主阀34、流量补偿阀35、操纵阀3的第二油口C4、平衡阀6进入液压油缸5的无杆腔,液压油缸5的有杆腔内的液压油经过控制阀单元的第二工作油口流向第三插装阀27,此时,电磁换向阀28得电,使第三插装阀27的第二主油口A2与第一主油口A1处于导通状态,使液压油依次经由第三插装阀27、主阀34流回油箱,完成伸缩臂的伸出动作;
在伸缩臂缩回的过程中,发动机驱动液压泵4提供液压油,主阀34换向,此时,电磁换向阀28得电,使第三插装阀27的第一主油口A1与第二主油口A2处于导通状态,使液压油依次经由主阀34、流量补偿阀35、操纵阀3的第一油口C3、第三插装阀27进入液压油缸5的有杆腔,且液压油流经平衡阀6的控制端时,通过平衡阀6的控制端打开平衡阀6,使液压油缸5的无杆腔内的液压油依次经由平衡阀6、主阀34流回油箱,完成伸缩臂缩回的动作;
液压泵4继续提供液压油,使活塞与液压油缸5缸底处于紧密接触的机械限位状态;然后,控制阀单元的第二工作油口P2处的压力大于减压阀22设定的第一插装阀21控制腔的压力,打开第一插装阀21的阀芯,使液压油进入蓄能器13中,当控制阀单元的第二工作油口P2达到一定压力后,此时控制阀单元的第二工作油口P2处的压力大于第一溢流阀24设定的第二插装阀23控制腔的压力,第一溢流阀24打开,液压油能够经由第一溢流阀24流回油箱,此时,液压油缸5的有杆腔内的压力为行车状态下需保持的压力,且行车状态下的液压油缸5有杆腔内压力单独可调;然后,控制先导油路切换阀25换向,使第二溢流阀26通过先导油路切换阀25与第二插装阀23的控制腔连接,以限定第二插装阀23的控制腔的压力,由于第二溢流阀26设定的压力大于第一溢流阀24设定的压力,使液压油不再流回油箱;之后,电磁换向阀28失电,切断控制阀工作管路11,使第三插装阀27的第一主油口A1与其第二主油口A2不再导通,如此布置以能够保证对液压油缸5的有杆腔的压力控制;再通过变幅油缸将吊伸缩臂放置于起重臂支架上。
在行车过程中,伸缩臂与汽车起重机的下车具有相同的初速度,当出现紧急制动时,伸缩臂因具有一定的惯性,在动能释放的过程中,伸缩臂有带动液压油缸5的缸套运动的趋势,由于第一插装阀(21和第二插装阀(23的作用,使得液压油缸5对伸缩臂存在阻碍其伸出的力的作用,从而克服惯性力,阻止伸缩臂伸出;其中,由于控制阀单元采用插装阀组,克服了主阀34存在泄漏的问题,保证了液压油缸5有杆腔的保压性能;从而能够有效克服行车制动过程中的吊臂伸出问题。
由上述技术方案可以看出,在不降低目前伸缩性能的前提下杜绝了汽车起重机制动时的吊臂伸出问题,尤其适用于中小吨位的汽车起重机;操作相对简单,有效地增加了起重机行驶的安全性与可靠性。
需要说明的是,本发明的液压控制回路不局限于汽车起重机,还可以应用于其它带有伸缩式起重臂的工程设备,如挖掘机等。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,包括各个具体技术特征以任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。但这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容,均属于本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种控制阀单元,其特征在于,包括连接第一工作油口(P1)与第二工作油口(P2)的控制阀工作管路(11)、安装在所述控制阀工作管路(11)上的方向控制阀、第一压力控制阀、第二压力控制阀和控制阀回油管路(12);所述第一压力控制阀位于所述第二工作油口(P2)与蓄能器(13)之间的油路上,所述蓄能器(13)与所述第二工作油口(P2)之间还安装有补油单向阀(14),以能够使所述蓄能器(13)中的液压油单方向流向所述第二工作油口(P2),所述第二压力控制阀位于所述第二工作油口(P2)与所述控制阀回油管路(12)之间的油路上;
所述第一压力控制阀包括第一插装阀(21)和减压阀(22),所述减压阀(22)安装于所述第一插装阀(21)的控制腔与所述蓄能器(13)之间的油路上;所述蓄能器(13)通过所述第一插装阀(21)与所述第二工作油口(P2)连接。
2.根据权利要求1所述的控制阀单元,其特征在于,所述第二压力控制阀包括第二插装阀(23)和第一溢流阀(24),所述第二插装阀(23)的控制腔通过所述第一溢流阀(24)与所述控制阀回油管路(12)连接,所述第二工作油口(P2)通过所述第二插装阀(23)与所述控制阀回油管路(12)连接。
3.根据权利要求2所述的控制阀单元,其特征在于,所述第二压力控制阀还包括先导油路切换阀(25)和与所述控制阀回油管路(12)连接的第二溢流阀(26),所述第一溢流阀(24)和第二溢流阀(26)通过所述先导油路切换阀(25)与所述第二插装阀(23)的控制腔连接,所述第二插装阀(23)的控制腔能够通过所述先导油路切换阀(25)选择性地与所述第一溢流阀(24)或第二溢流阀(26)连通。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的控制阀单元,其特征在于,所述方向控制阀包括第三插装阀(27)和电磁换向阀(28),所述第三插装阀(27)包括与所述第一工作油口(P1)连接的第一主油口(A1)、与所述第二工作油口(P2)连接的第二主油口(A2)和与所述电磁换向阀(28)的第一油口(B1)连接的控制腔,所述电磁换向阀(28)包括所述第一油口(B1)、与所述第三插装阀(27)的第二主油口(A2)连接的第二油口(B2)和与所述控制阀回油管路(12)连接的第三油口(B3),以能够控制所述第三插装阀(27)的通断。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的控制阀单元,其特征在于,所述方向控制阀为油路通断阀。
6.根据权利要求5所述的控制阀单元,其特征在于,所述油路通断阀为二位二通阀,以能够控制所述控制阀工作管路(11)的通断。
7.一种液压控制回路,其特征在于,包括根据权利要求1至6中任一项所述的控制阀单元、操纵阀(3)和与所述操纵阀(3)连接的液压泵(4),所述操纵阀(3)通过所述控制阀单元与液压油缸(5)的有杆腔连接,且该操纵阀(3)通过平衡阀(6)与所述液压油缸(5)的无杆腔连接,所述平衡阀(6)的控制端与所述液压油缸(5)的有杆腔连接。
8.根据权利要求7所述的液压控制回路,其特征在于,所述操纵阀(3)包括操纵阀进油油路(31)、操纵阀回油油路(32)、与所述操纵阀进油油路(31)连接的进油口(C1)、与所述操纵阀回油油路(32)连接的回油口(C2)、与所述控制阀单元连接的第一油口(C3)、与所述平衡阀(6)连接的第二油口(C4)、定压差阀(33)和位于所述操纵阀进油油路(31)与操纵阀回油油路(32)之间的主阀(34),所述定压差阀(33)位于所述操纵阀进油油路(31)与操纵阀回油油路(32)之间的油路上,所述主阀(34)通过流量补偿阀(35)与所述操纵阀(3)的第一油口(C3)和第二油口(C4)分别连接,所述液压泵(4)与所述操纵阀(3)的进油口(C1)连接。
9.根据权利要求8所述的液压控制回路,其特征在于,所述操纵阀回油油路(32)上设有背压阀(36),所述操纵阀进油油路(31)与操纵阀回油油路(32)之间还设有主溢流阀(37),所述操纵阀(3)的第二油口(C4)与所述操纵阀回油油路(32)之间设置有二次溢流阀(38)。
10.一种具有伸缩式起重臂的工程设备,其特征在于,包括根据权利要求7至9中任一项所述的液压控制回路。
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0460475A1 (de) * | 1990-06-07 | 1991-12-11 | Krupp Industrietechnik Gmbh | Teleskopausleger mit Kupplungsvorrichtung für Ausschiebeanordnung |
CN106065883A (zh) * | 2016-08-19 | 2016-11-02 | 三汽车起重机械有限公司 | 切断阀、起重臂伸缩液压***及起重机 |
CN111197602A (zh) * | 2020-01-14 | 2020-05-26 | 宝鸡石油机械有限责任公司 | 一种海底基盘液压***及***的节能控制方法 |
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