CN116771743A - 液压控制***、配重重量检测及压力调试方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及液压***技术领域,提供了一种液压控制***、配重重量检测及压力调试方法。液压控制***包括配重油缸组、配重控制阀组、压力油控制阀、压力调节阀、控制装置、压力油源及油箱。压力油控制阀控制压力油源和配重控制阀组的连通状态,配重控制阀组控制压力油控制阀、油箱和配重油缸组有杆腔及无杆腔的连通状态。本发明的实施例能够减少液压控制***工作过程中的高压溢流浪费,还能够提升配重油缸组带载升降工作的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及液压***技术领域,尤其涉及一种液压控制***、配重重量检测及压力调试方法。
背景技术
为了保障起重机作业过程的安全性,通常在起重机上配设配重块。目前,大多将液压控制***作为安装和释放配重块的动力驱动***。为了提升液压控制***运行的平稳性和可靠性,通常设置压力调节阀。现有液压控制***中的压力调节阀设定压力通常为经验定值,其无法满足不同使用工况下的精准压力供给需求,在使用过程中不可避免地会出现较大的高压溢流浪费及配重油缸运行稳定性差的问题。
发明内容
本发明提供一种液压控制***、配重重量检测及压力调试方法,用以解决现有液压控制***中容易出现较大的高压溢流浪费且油缸的运行稳定性相对较差的问题。
根据本发明的第一方面,提供了一种液压控制***,包括配重油缸组、配重控制阀组、压力油控制阀、压力调节阀、控制装置、压力油源及油箱。
其中,所述压力油源与所述压力油控制阀连接。所述压力油控制阀及所述油箱与所述配重控制阀组连接。所述配重控制阀组与所述配重油缸组的有杆腔及无杆腔连接。所述压力油控制阀用于控制所述压力油源和所述配重控制阀组之间的连通状态。所述配重控制阀组用于控制所述压力油控制阀、所述油箱和所述配重油缸组的有杆腔及无杆腔之间的连通状态。
所述压力油控制阀的压力输出油口与所述配重控制阀组之间连接所述压力调节阀。所述控制装置与所述配重控制阀组、所述压力油控制阀及所述压力调节阀连接。所述控制装置用于基于所述配重油缸组的工作状态、所述配重油缸组无杆腔及有杆腔的压力和所述配重油缸组无杆腔及有杆腔的作用面积确定配重块重量,并基于所述配重油缸组的有杆腔及无杆腔的压力适配和调定相应配重块重量下所述配重油缸组在不同工作状态中所述压力调节阀的设定压力。
根据本发明提供的一种液压控制***,所述配重油缸组包括第一配重油缸和第二配重油缸。所述配重控制阀组包括第一配重控制阀和第二配重控制阀。
其中,所述压力油控制阀的压力输出油口及所述油箱与所述第一配重控制阀及所述第二配重控制阀连接。所述第一配重控制阀与所述第一配重油缸的有杆腔及无杆腔连接。所述第一配重控制阀用于控制所述压力油控制阀的压力输出油口、所述油箱、所述第一配重油缸的有杆腔及无杆腔之间的连通状态。所述第二配重控制阀与所述第二配重油缸的有杆腔及无杆腔连接。所述第二配重控制阀用于控制所述压力油控制阀的压力输出油口、所述油箱、所述第二配重油缸的有杆腔及无杆腔之间的连通状态。
根据本发明提供的一种液压控制***,所述压力油控制阀至少设有供油位和卸荷位。所述压力油控制阀的进油口与所述压力油源连接。所述压力油控制阀的回油口与所述油箱连接。在所述供油位的状态下,所述压力油控制阀的进油口与所述压力油控制阀的压力输出油口连通;在所述卸荷位的状态下,所述压力油控制阀的进油口与所述压力油控制阀的回油口连通。
根据本发明提供的一种液压控制***,所述第一配重控制阀至少设有第一配重提升位和第一配重下落位。在所述压力油控制阀切换至所述供油位、所述第一配重控制阀切换至所述第一配重提升位的状态下,所述压力油源与所述第一配重油缸的有杆腔连通,所述第一配重油缸的无杆腔与所述油箱连通。在所述压力油控制阀切换至所述供油位、所述第一配重控制阀切换至所述第一配重下落位的状态下,所述压力油源与所述第一配重油缸的无杆腔连通,所述第一配重油缸的有杆腔与所述油箱连通。
所述第二配重控制阀至少设有第二配重提升位和第二配重下落位。在所述压力油控制阀切换至所述供油位、所述第二配重控制阀切换至所述第二配重提升位的状态下,所述压力油源与所述第二配重油缸的有杆腔连通,所述第二配重油缸的无杆腔与所述油箱连通。在所述压力油控制阀切换至所述供油位、所述第二配重控制阀切换至所述第二配重下落位的状态下,所述压力油源与所述第二配重油缸的无杆腔连通,所述第二配重油缸的有杆腔与所述油箱连通。
根据本发明提供的一种液压控制***,所述第一配重油缸的有杆腔安装第一压力传感器。所述第一配重油缸的无杆腔安装第二压力传感器。所述第二配重油缸的有杆腔安装第三压力传感器。所述第二配重油缸的无杆腔安装第四压力传感器。所述控制装置与所述第一配重控制阀、所述第二配重控制阀、所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述第三压力传感器及所述第四压力传感器连接。
所述控制装置用于基于所述第一配重控制阀的工作位、所述第一压力传感器及所述第二压力传感器的检测结果和所述第一配重油缸的有杆腔及无杆腔作用面积确定第一配重块重量,或,基于所述第二配重控制阀的工作位、所述第三压力传感器和所述第四压力传感器的检测结果和所述第二配重油缸的有杆腔及无杆腔作用面积确定第二配重块重量。
并且,基于所述第一配重控制阀、所述压力油控制阀的工作位及所述第一配重油缸有杆腔及无杆腔的压力适配和调定相应第一配重块重量下所述第一配重油缸在不同动作状态中所述压力调节阀的设定压力,或,基于所述第二配重控制阀、所述压力油控制阀的工作位及所述第二配重油缸有杆腔及无杆腔的压力适配和调定相应第二配重块重量下所述第二配重油缸在不同动作状态中所述压力调节阀的设定压力。
根据本发明提供的一种液压控制***,所述液压控制***还包括摆动油缸和摆动控制阀。所述摆动油缸与所述配重油缸组连接,并用于调节所述配重油缸组的位置。所述摆动控制阀与所述压力油控制阀的压力输出油口、所述油箱及所述摆动油缸的有杆腔和无杆腔连接。
所述摆动控制阀至少设有摆动伸出位和摆动收缩位。所述压力油控制阀切换至所述供油位、所述摆动控制阀切换至所述摆动伸出位的状态下,所述压力油源与所述摆动油缸的无杆腔连通,所述摆动油缸的有杆腔与所述油箱连通。在所述压力油控制阀切换至所述供油位、所述摆动控制阀切换至摆动收缩位的状态下,所述压力油源与所述摆动油缸的有杆腔连通,所述摆动油缸的无杆腔与所述油箱连通。
根据本发明提供的一种液压控制***,所述摆动油缸的有杆腔和/或无杆腔安装第五压力传感器。所述控制装置与所述摆动控制阀及所述第五压力传感器连接,并用于基于所述配重油缸组的工作状态、所述摆动控制阀的工作位及所述第五压力传感器的检测结果调节相应配重块重量下所述摆动油缸在收缩和/或伸出状态中所述压力调节阀的设定压力。
根据本发明的第二方面,提供了一种基于上述液压控制***进行的配重重量检测及压力调试方法,包括以下步骤:
切换配重控制阀组及压力油控制阀的工作状态,以使配重油缸组空载下落;
连接配重油缸组与配重块,并切换配重控制阀组及压力油控制阀的工作状态,以使配重油缸组带载提升;
控制装置确定配重块重量并确定相应配重块重量下配重油缸组带载提升状态中压力调节阀的设定压力;
切换配重控制阀组及压力油控制阀的工作状态,以使配重油缸组带载下落;
控制装置确定相应配重块重量下配重油缸组带载下落状态中压力调节阀的设定压力。
根据本发明提供的一种配重重量检测及压力调试方法,所述控制装置确定配重块重量并确定相应配重块重量下配重油缸组带载提升状态中压力调节阀的设定压力的步骤具体包括:
控制装置依据配重油缸组的有杆腔及无杆腔的压力差、配重控制阀组及压力油控制阀的工作状态判定配重油缸组处于带载提升状态,并基于配重油缸组无杆腔及有杆腔的压力差和配重油缸组无杆腔及有杆腔的作用面积差确定配重块重量;
基于配重油缸组无杆腔及有杆腔的压力差确定相应配重块重量下配重油缸组带载提升状态中压力调节阀的设定压力。
所述控制装置确定相应配重块重量下配重油缸组带载下落状态中压力调节阀的设定压力的步骤具体包括:
控制装置依据配重油缸组的有杆腔及无杆腔的压力差、配重控制阀组及压力油控制阀的工作状态判定配重油缸组处于带载下落状态,并基于配重油缸组无杆腔与有杆腔的压力差确定相应配重块重量下配重油缸组带载下落状态中压力调节阀的设定压力。
根据本发明提供的一种配重重量检测及压力调试方法,所述配重重量检测及压力调试方法还包括:
控制装置依据配重油缸组的有杆腔及无杆腔的压力差判定配重油缸组处于带载状态;
控制装置依据摆动控制阀的工作位及摆动油缸有杆腔及无杆腔的压力差确定相应配重块重量下摆动油缸在收缩和/或伸出状态中压力调节阀的设定压力。
在本发明提供的液压控制***中,压力油源与压力油控制阀的进油口连接,压力油控制阀的压力输出油口及油箱与配重控制阀组连接,配重控制阀组与配重油缸的有杆腔及无杆腔连接。当压力油控制阀的进油口与压力输出油口连通时,压力油源能够通过配重控制阀组向配重油缸组的有杆腔或者无杆腔供油,配重油缸组的无杆腔或者有杆腔内的油液能够经过配重控制阀组回流至油箱内。
压力油控制阀的压力输出油口与配重控制阀组之间设置有压力调节阀。控制装置与配重控制阀组及压力油控制阀连接,控制装置能够依据配重控制阀组及压力油控制阀的工作状态和配重油缸组有杆腔及无杆腔的压力差确定配重油缸组的工作状态。其中,配重油缸组的工作状态至少包括空载伸出下落、带载收缩提升及带载伸出下落。例如,当压力油源通过压力油控制阀及配重控制阀向配重油缸组的无杆腔内供油,且配重油缸组的有杆腔及无杆腔无压力差时,表明配重油缸组处于空载伸出下落状态;当压力油源通过压力油控制阀及配重控制阀向配重油缸组的有杆腔内供油,且配重油缸组的有杆腔及无杆腔存在压力差时,表明配重油缸组处于带载收缩提升状态;当压力油源通过压力油控制阀及配重控制阀向配重油缸组的无杆腔内供油,且配重油缸组的有杆腔及无杆腔存在压力差时,表明配重油缸组处于带载伸出下落状态。
在工作过程中,配重油缸组首先需要空载伸出下落至配重块处,与配重块连接后再带载收缩提升至极限位置处,以完成配重安装。作业机械作业完毕后,配重油缸组带载伸出下落并释放配重块。配重油缸组在带载收缩提升的过程中,控制装置能够基于配重油缸组无杆腔及有杆腔的压力和配重油缸组无杆腔及有杆腔的作用面积确定配重块重量。具体地,配重块的重力=配重油缸组有杆腔压力×配重油缸组有杆腔作用面积-配重油缸组无杆腔压力×配重油缸组无杆腔作用面积。
在配重油缸组带载收缩提升的过程中,控制装置能够基于配重油缸组的有杆腔的压力确定在该配重块重量下压力调节阀的设定压力值。即控制装置能够基于配重油缸组的有杆腔的压力较为精准地适配出该配重块重量下配重油缸组带载收缩提升状态中的压力调节阀的设定压力。在后续工作过程中,当配重油缸组挂载相应重量的配重块进行提升动作时,便于控制装置将压力调节阀的工作压力自动调定至相应的设定压力值。类似地,在配重油缸组带载伸出下落的过程中,控制装置同样能够基于配重油缸组的无杆腔压力较为精准地适配出该配重块重量下配重油缸组带载伸出下落状态中的压力调节阀的设定压力。在后续工作过程中,当配重油缸组挂载相应重量的配重块进行下落动作时,便于控制装置将压力调节阀的工作压力自动调定至相应的设定压力值。
通过这种结构设置,控制装置能够检测出配重油缸组所挂载的配重块重量,并相对精准地适配出相应配重块重量下配重油缸组带载提升及带载下落过程中压力调节阀的设定压力,以便在后续工作过程中针对不同作业工况进行压力调节阀设定压力的精确匹配和调定。由此,能够减少液压控制***中在工作过程中所造成的高压溢流浪费,降低溢流发热,延长液压元器件的使用寿命,同时,能够提升配重油缸组带载升降过程中的稳定性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的液压控制***的***原理图;
图2是本发明提供的配重重量检测及压力调试方法的流程图;
附图标记:
100、第一配重油缸;110、第一配重控制阀;111、第一配重提升位;112、第一配重下落位;200、第二配重油缸;210、第二配重控制阀;211、第二配重提升位;212、第二配重下落位;310、压力油源;320、油箱;330、压力油控制阀;331、供油位;332、卸荷位;400、压力调节阀;510、第一压力传感器;520、第二压力传感器;530、第三压力传感器;540、第四压力传感器;600、摆动油缸;610、摆动控制阀;611、摆动伸出位;612、摆动收缩位。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不能用来限制本发明的范围。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“第一”、“第二”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“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,或一体连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。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实施例中的具体含义。
在本发明实施例中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
下面结合图1和图2对本发明实施例提供的一种液压控制***、配重重量检测及压力调试方法进行描述。应当理解的是,以下所述仅是本发明的示意性实施方式,并不对本发明构成任何特别限定。
本发明第一方面的实施例提供了一种液压控制***,如图1所示,该液压控制***包括配重油缸组、配重控制阀组、压力油控制阀330、压力调节阀400、控制装置、压力油源310及油箱320。
其中,压力油源310与压力油控制阀330连接。压力油控制阀330及油箱320与配重控制阀组连接。配重控制阀组与配重油缸组的有杆腔及无杆腔连接。压力油控制阀330用于控制压力油源310和配重控制阀组之间的连通状态。配重控制阀组用于控制压力油控制阀330、油箱320和配重油缸组的有杆腔及无杆腔之间的连通状态。
压力油控制阀330的压力输出油口与配重控制阀组之间连接压力调节阀400。控制装置与配重控制阀组、压力油控制阀330及压力调节阀400连接。控制装置用于基于配重油缸组的工作状态、配重油缸组无杆腔及有杆腔的压力和配重油缸组无杆腔及有杆腔的作用面积确定配重块重量,并基于配重油缸组的有杆腔及无杆腔的压力适配和调定相应配重块重量下配重油缸组在不同工作状态中压力调节阀400的设定压力。
在本发明提供的液压控制***中,压力油源310与压力油控制阀330的进油口连接,压力油控制阀330的压力输出油口及油箱320与配重控制阀组连接,配重控制阀组与配重油缸的有杆腔及无杆腔连接。当压力油控制阀330的进油口与压力输出油口连通时,压力油源310能够通过配重控制阀组向配重油缸组的有杆腔或者无杆腔供油,配重油缸组的无杆腔或者有杆腔内的油液能够经过配重控制阀组回流至油箱320内。
压力油控制阀330的压力输出油口与配重控制阀组之间设置有压力调节阀400。控制装置与配重控制阀组及压力油控制阀330连接,控制装置能够依据配重控制阀组及压力油控制阀330的工作状态和配重油缸组有杆腔及无杆腔的压力差确定配重油缸组的工作状态。其中,配重油缸组的工作状态至少包括空载伸出下落、带载收缩提升及带载伸出下落。例如,当压力油源310通过压力油控制阀330及配重控制阀向配重油缸组的无杆腔内供油,且配重油缸组的有杆腔及无杆腔无压力差时,表明配重油缸组处于空载伸出下落状态;当压力油源310通过压力油控制阀330及配重控制阀向配重油缸组的有杆腔内供油,且配重油缸组的有杆腔及无杆腔存在压力差时,表明配重油缸组处于带载收缩提升状态;当压力油源310通过压力油控制阀330及配重控制阀向配重油缸组的无杆腔内供油,且配重油缸组的有杆腔及无杆腔存在压力差时,表明配重油缸组处于带载伸出下落状态。
在工作过程中,配重油缸组首先需要空载伸出下落至配重块处,与配重块连接后再带载收缩提升至极限位置处,以完成配重安装。作业机械作业完毕后,配重油缸组带载伸出下落并释放配重块。配重油缸组在带载收缩提升的过程中,控制装置能够基于配重油缸组无杆腔及有杆腔的压力和配重油缸组无杆腔及有杆腔的作用面积确定配重块重量。具体地,配重块的重力=配重油缸组有杆腔压力×配重油缸组有杆腔作用面积-配重油缸组无杆腔压力×配重油缸组无杆腔作用面积。
在配重油缸组带载收缩提升的过程中,控制装置能够基于配重油缸组的有杆腔压力确定在该配重块重量下压力调节阀400的设定压力值。即控制装置能够基于配重油缸组的有杆腔压力较为精准地适配出该配重块重量下配重油缸组带载收缩提升状态中的压力调节阀400的设定压力。在后续工作过程中,当配重油缸组挂载相应重量的配重块进行提升动作时,便于控制装置将压力调节阀400的工作压力自动调定至相应的设定压力值。类似地,在配重油缸组带载伸出下落的过程中,控制装置同样能够基于配重油缸组的无杆腔压力较为精准地适配出该配重块重量下配重油缸组带载伸出下落状态中的压力调节阀400的设定压力。在后续工作过程中,当配重油缸组挂载相应重量的配重块进行下落动作时,便于控制装置将压力调节阀400的工作压力自动调定至相应的设定压力值。
通过这种结构设置,控制装置能够检测出配重油缸组所挂载的配重块重量,并相对精准地适配出相应配重块重量下配重油缸组带载提升及带载下落过程中压力调节阀400的设定压力,以便在后续工作过程中针对不同作业工况进行压力调节阀400设定压力的精确匹配和调定。由此,能够减少液压控制***中在工作过程中所造成的高压溢流浪费,降低溢流发热,延长液压元器件的使用寿命,同时,能够提升配重油缸组带载升降过程中的稳定性。
在本发明的一个实施例中,配重油缸组包括第一配重油缸100和第二配重油缸200。配重控制阀组包括第一配重控制阀110和第二配重控制阀210。
其中,压力油控制阀330的压力输出油口及油箱320与第一配重控制阀110及第二配重控制阀210连接。第一配重控制阀110与第一配重油缸100的有杆腔及无杆腔连接。第一配重控制阀110用于控制压力油控制阀330的压力输出油口、油箱320、第一配重油缸100的有杆腔及无杆腔之间的连通状态。第二配重控制阀210与第二配重油缸200的有杆腔及无杆腔连接。第二配重控制阀210用于控制压力油控制阀330的压力输出油口、油箱320、第二配重油缸200的有杆腔及无杆腔之间的连通状态。
在本发明的一个实施例中,压力油控制阀330至少设有供油位331和卸荷位332。压力油控制阀330的进油口与压力油源310连接。压力油控制阀330的回油口与油箱320连接。在供油位331的状态下,压力油控制阀330的进油口与压力油控制阀330的压力输出油口连通;在卸荷位332的状态下,压力油控制阀330的进油口与压力油控制阀330的回油口连通。
进一步,在本发明的一个实施例中,第一配重控制阀110至少设有第一配重提升位111和第一配重下落位112。在压力油控制阀330切换至供油位331、第一配重控制阀110切换至第一配重提升位111的状态下,压力油源310与第一配重油缸100的有杆腔连通,第一配重油缸100的无杆腔与油箱320连通;在压力油控制阀330切换至供油位331、第一配重控制阀110切换至第一配重下落位112的状态下,压力油源310与第一配重油缸100的无杆腔连通,第一配重油缸100的有杆腔与油箱320连通。
第二配重控制阀210至少设有第二配重提升位211和第二配重下落位212。在压力油控制阀330切换至供油位331、第二配重控制阀210切换至第二配重提升位211的状态下,压力油源310与第二配重油缸200的有杆腔连通,第二配重油缸200的无杆腔与油箱320连通;在压力油控制阀330切换至供油位331、第二配重控制阀210切换至第二配重下落位212的状态下,压力油源310与第二配重油缸200的无杆腔连通,第二配重油缸200的有杆腔与油箱320连通。
具体来讲,如图1所示,压力油控制阀330为两位三通电磁换向阀,其包括进油口、回油口及压力输出油口。第一配重控制阀110为第一三位四通电磁换向阀,其包括第一工作油口、第二工作油口、第三工作油口及第四工作油口,第二配重控制阀210包括第二三位四通电磁换向阀,其包括第五工作油口、第六工作油口、第七工作油口及第八工作油口。两位三通电磁换向阀的进油口与压力油源310连接。压力油源310包括但是不限于液压泵。两位三通电磁换向阀的回油口与油箱320连接。两位三通电磁换向阀的压力输出油口分别与第一三位四通电磁换向阀的第一工作油口及第二三位四通电磁换向阀的第五工作油口连接。第一三位四通电磁换向阀的第二工作油口与油箱320连接、第三工作油口与第一配重油缸100的无杆腔连接,第四工作油口与第一配重油缸100的有杆腔连接。第二三位四通电磁换向阀的第六工作油口与油箱320连接、第七工作油口与第二配重油缸200的无杆腔连接、第八工作油口与第二配重油缸200的有杆腔连接。
两位三通电磁换向阀设有供油位331和卸荷位332,其电磁控制端为DT01,当DT01得电时,两位三通电磁换向阀切换至供油位331,其进油口与压力输出油口连通,以使压力油源310能够供给至第一配重控制阀110及第二配重控制阀210。当DT01失电时,两位三通电磁换向阀切换至卸荷位332,压力油源310卸荷至油箱320内。
第一三位四通电磁换向阀除了设有第一配重提升位111和第一配重下落位112,还可以设有第一配重截止位。第一三位四通电磁换向阀的两个电磁控制端分别为DT1和DT2。当DT1得电时,第一三位四通电磁换向阀的第一工作油口与第四工作油口连通,第二工作油口与第三工作油口连通,若此时DT01同时得电,则压力油源310能够经过两位三通电磁换向阀及第一三位四通电磁换向阀供给至第一配重油缸100的有杆腔内,第一配重油缸100无杆腔内的油液能够回流至油箱320内,第一配重油缸100的活塞杆收缩提升。当DT2得电时,第一三位四通电磁换向阀的第一工作油口与第三工作油口连通,第二工作油口与第四工作油口连通,若此时DT01同时得电,则压力油源310能够经过两位三通电磁换向阀及第一三位四通电磁换向阀供给至第一配重油缸100的无杆腔内,第一配重油缸100有杆腔内的油液能够回流至油箱320内,第一配重油缸100的活塞杆伸出下落。
第二配重控制阀210的工作过程类似,在此不再赘述。例如,第二三位四通电磁换向阀的两个电磁控制端分别为DT3和DT4。当DT3和DT01同时得电,则压力油源310能够经过两位三通电磁换向阀及第二三位四通电磁换向阀供给至第二配重油缸200的有杆腔内,第二配重油缸200无杆腔内的油液能够回流至油箱320内,第二配重油缸200的活塞杆收缩提升。当DT2和DT01同时得电时,压力油源310能够经过两位三通电磁换向阀及第二三位四通电磁换向阀供给至第二配重油缸200的无杆腔内,第二配重油缸200有杆腔内的油液能够回流至油箱320内,第二配重油缸200的活塞杆伸出下落。
根据以上描述的实施例可知,在该液压控制***中,第一配重油缸100与第一配重块连接,第二配重油缸200与第二配重块连接。第一配重油缸100与第二配重油缸200相互独立,以同步调节或者独立调节第一配重块及第二配重块的高低位置。当第一配重块与第二配重块位置出现上下位置偏斜的状态时,便于进行单边位置调节纠偏。
在本发明的一个实施例中,如图1所示,第一配重油缸100的有杆腔安装第一压力传感器510,第一配重油缸100的无杆腔安装第二压力传感器520,第二配重油缸200的有杆腔安装第三压力传感器530,第二配重油缸200的无杆腔安装第四压力传感器540。控制装置与第一配重控制阀110、第二配重控制阀210、第一压力传感器510、第二压力传感器520、第三压力传感器530及第四压力传感器540连接。
控制装置用于基于第一配重控制阀110的工作位、第一压力传感器510及第二压力传感器520的检测结果和第一配重油缸100的有杆腔及无杆腔作用面积确定第一配重块重量,或,基于第二配重控制阀210的工作位、第三压力传感器530和第四压力传感器540的检测结果和第二配重油缸200的有杆腔及无杆腔作用面积确定第二配重块重量。
并且,基于第一配重控制阀110、压力油控制阀330的工作位及第一配重油缸100有杆腔及无杆腔的压力适配和调定相应第一配重块重量下第一配重油缸100在不同动作状态中压力调节阀400的设定压力,或,基于第二配重控制阀210、压力油控制阀330的工作位及第二配重油缸200有杆腔及无杆腔的压力适配和调定相应第二配重块重量下第二配重油缸200在不同动作状态中压力调节阀400的设定压力。
例如,控制装置基于压力油控制阀330位于供油位331、第一配重控制阀110位于第一配重提升位111、且第一压力传感器510的检测结果与第一配重油缸100有杆腔作用面积的乘积大于第二压力传感器520的检测结果与第一配重油缸100无杆腔作用面积的乘积,判定第一配重油缸100处于带载提升状态。此时,控制装置基于第一压力传感器510及第二压力传感器520的检测结果和第一配重油缸100的有杆腔及无杆腔作用面积确定第一配重块重量。第一配重块重力=
第一配重油缸100有杆腔压力×第一配重油缸100有杆腔作用面积-第一配重油缸100无杆腔压力×第一配重油缸100无杆腔作用面积。在该实施例中,第一配重块重力=第一压力传感器510检测结果×第一配重油缸100有杆腔作用面积-第二压力传感器520检测结构×第一配重油缸100无杆腔作用面积。
在第一配重油缸100处于带载提升的过程中,控制装置基于第一压力传感器510的压力检测结果适配上述相应第一配重块重量下第一配重油缸100带载提升时压力调节阀400的设定压力值。此处需要说明的是,压力调节阀400存在一定的压损。在确定压力调节阀400的设定压力时,需要将压力调节阀400的压损预估进去,压损值可以根据经验确定。例如,在上述工况下,压力调节阀400的设定压力值=第一配重油缸100有杆腔的压力+压损,在该实施例中,压力调节阀400的设定压力值=第一压力传感器510的检测结果+压损。
控制装置基于压力油控制阀330位于供油位331、第一配重控制阀110位于第一配重下落位112、且第一压力传感器510的检测结果与第一配重油缸100有杆腔作用面积的乘积大于第二压力传感器520的检测结果与第一配重油缸100无杆腔作用面积的乘积,判定第一配重油缸100处于带载下落状态。
在第一配重油缸100处于带载下落的过程中,控制装置基于第二压力传感器520的压力检测结果适配上述相应第一配重块重量下第一配重油缸100带载下落时压力调节阀400的设定压力值。同样,压力调节阀400存在一定的压损。在上述工况下,压力调节阀400的设定压力值=第一配重油缸100无杆腔的压力+压损,在该实施例中,压力调节阀400的设定压力值=第二压力传感器520的检测结果+压损。
第二配重块的重量检测过程及第二配重油缸200带载提升和带载下落过程中压力调节阀400的压力适配和调定过程与第一配重块的重量检测过程及第一配重油缸100带载提升和带载下落过程中压力调节阀400的压力适配和调定过程相同。在实际调试过程中,可以先测量和调试第一侧,也可以先测量和调试第二侧。同时,针对不同重量的第一配重块和第二配重块可以进行多次测量和调试,在后续工作过程中,控制装置能够自动调定和匹配不同工况下压力调节阀400的工作压力。
当第一配重油缸100和第二配重油缸200同时动作时,控制装置选择二者独立调试过程中较大的设定压力值为当前工况下压力调节阀400的设定压力值。
例如,压力调节阀400为电比例溢流阀,控制装置通过控制输入至电比例溢流阀的电流信号大小来调节其所需要设定的压力大小。
在本发明的一个实施例中,液压控制***还包括摆动油缸600和摆动控制阀610。摆动油缸600与配重油缸组连接,并用于调节配重油缸组的位置。摆动控制阀610与压力油控制阀330的压力输出油口、油箱320及摆动油缸600的有杆腔和无杆腔连接。
摆动控制阀610至少设有摆动伸出位611和摆动收缩位612。压力油控制阀330切换至供油位331、摆动控制阀610切换至摆动伸出位611的状态下,压力油源310与摆动油缸600的无杆腔连通,摆动油缸600的有杆腔与油箱320连通;在压力油控制阀330切换至供油位331、摆动控制阀610切换至摆动收缩位612的状态下,压力油源310与摆动油缸600的有杆腔连通,摆动油缸600的无杆腔与油箱320连通。
进一步,在本发明的一个实施例中,摆动油缸600的有杆腔和/或无杆腔安装第五压力传感器。控制装置与摆动控制阀610及第五压力传感器连接,并用于基于配重油缸组的工作状态、摆动控制阀610的工作位及第五压力传感器的检测结果调节相应配重块重量下摆动油缸600在收缩和/或伸出状态中压力调节阀400的设定压力。
例如,如图1所示,在该实施例中,摆动油缸600包括第一摆动缸和第二摆动缸。第一摆动缸的有杆腔与第二摆动缸的有杆腔连通,第一摆动缸的无杆腔与第二摆动缸的无杆腔连通。第一配重油缸100和第二配重油缸200对称设置在作业机械的第一第二两侧。第一摆动缸和第二摆动缸同样对称设置在作业机械的第一第二两侧,且第一摆动缸的活塞杆与第一配重油缸100连接,第二摆动缸的活塞杆与第二配重油缸200连接,第一摆动油缸600和第二摆动油缸600能够同步对称调节第一配重油缸100及第二配重油缸200的位置,进而,调节第一配重块及第二配重块的位置。摆动油缸600控制阀为第三三位四通电磁换向阀,其设有摆动伸出位611、摆动收缩位612及摆动截止位。第三三位四通电磁换向阀的两个电磁控制端分别为DT5和DT6,控制控制DT5和DT6的得电状态,切换第三三位四通电磁换向阀的工作位。例如,DT5得电,第三三位四通电磁换向阀切换至摆动伸出位611,DT6得电,第三三位四通电磁换向阀切换至摆动收缩位612。DT5和DT6同时失电时,第三三位四通电磁换向阀切换至摆动截止位。
控制装置能够基于配重油缸组的工作状态、摆动控制阀610的工作位及第五压力传感器的检测结果调节相应配重块重量下摆动油缸600在收缩和/或伸出状态中压力调节阀400的设定压力。
具体地,在伸缩油缸工作状态下进行压力控制阀的压力适配过程的前提条件是配重油缸组处于带载状态,判定配重油缸组的带载状态依据前述方法即可。例如,在摆动油缸600的有杆腔内设置第五压力传感器,压力油源310通过压力油控制阀330及摆动控制阀610向摆动油缸600的有杆腔内供油,以使摆动油缸600的活塞杆收缩。此时,在当前带载重量下,摆动油缸600进行收缩动作的过程中,压力调节阀400的设定压力=摆动油缸600的有杆腔压力+压损。在该实施例中,压力调节阀400的设定压力=第五压力传感器的检测结果+压损。在相同带载重量下,摆动油缸600伸出动作中压力调节阀400的设定压力与上述设定值相同。
此外,该液压控制***还设有报警***。报警***与控制装置连接。例如,在第一配重油缸100带载提升过程中,若第一配重油缸100的有杆腔压力与当前状态下所对应的压力调节阀400设定压力的差值与预设的压损值不相等时,控制装置启动报警***,以提示工作人员需要重新调定或者适配压力调节阀400的设定压力。
本发明第二方面的实施例提供了一种基于上述液压控制***进行的配重重量检测及压力调试方法,包括以下步骤:
切换配重控制阀组及压力油控制阀330的工作状态,以使配重油缸组空载下落;
连接配重油缸组与配重块,并切换配重控制阀组及压力油控制阀330的工作状态,以使配重油缸组带载提升;
控制装置确定配重块重量并确定相应配重块重量下配重油缸组带载提升状态中压力调节阀400的设定压力;
切换配重控制阀组及压力油控制阀330的工作状态,以使配重油缸组带载下落;
控制装置确定相应配重块重量下配重油缸组带载下落状态中压力调节阀400的设定压力。
进一步,在本发明的一个实施例中,控制装置确定配重块重量并确定相应配重块重量下配重油缸组带载提升状态中压力调节阀400的设定压力的步骤具体包括:
控制装置依据配重油缸组的有杆腔及无杆腔的压力差、配重控制阀组及压力油控制阀330的工作状态判定配重油缸组处于带载提升状态,并基于配重油缸组无杆腔及有杆腔的压力差和配重油缸组无杆腔及有杆腔的作用面积差确定配重块重量;
基于配重油缸组无杆腔及有杆腔的压力差确定相应配重块重量下配重油缸组带载提升状态中压力调节阀400的设定压力。
控制装置确定相应配重块重量下配重油缸组带载下落状态中压力调节阀400的设定压力的步骤具体包括:
控制装置依据配重油缸组的有杆腔及无杆腔的压力差、配重控制阀组及压力油控制阀330的工作状态判定配重油缸组处于带载下落状态,并基于配重油缸组无杆腔与有杆腔的压力差确定相应配重块重量下配重油缸组带载下落状态中压力调节阀400的设定压力。
更进一步,配重重量检测及压力调试方法还包括:
控制装置依据配重油缸组的有杆腔及无杆腔的压力差判定配重油缸组处于带载状态;
控制装置依据摆动控制阀610的工作位及摆动油缸600有杆腔及无杆腔的压力差确定相应配重块重量下摆动油缸600在收缩和/或伸出状态中压力调节阀400的设定压力。
具体来讲,例如,先对第一配重侧进行调试,在调试过程中,首先,将压力油控制阀330切换至供油位331、第一配重控制阀110切换至第一配重下落位112,此时,压力油源310通过压力油控制阀330及第一配重控制阀110向第一配重油缸100的无杆腔内供油,第一配重油缸100空载下落至第一配重块位置处,并与第一配重块连接。
随后,将第一配重控制阀110切换至第一配重提升位111,压力油源310通过压力油控制阀330及第一配重控制阀110向第一配重油缸100的有杆腔内供油,第一配重油缸100带动第一配重块向上提升,即第一配重油缸100带载提升。
控制装置基于压力油控制阀330处于供油位331、第一配重油缸100处于第一配重提升位111、且第一配重油缸100的有杆腔与无杆腔之间存在压力差,判定第一配重油缸100处于带载提升状态。基于确定第一配重油缸100处于带载提升状态,启动第一配重重量检测过程。具体地,在第一配重油缸100带载提升的过程中,控制装置通过第一配重油缸100无杆腔及有杆腔的压力差和第一配重油缸100无杆腔及有杆腔的作用面积差确定第一配重块重量。即第一配重块的重力=第一配重油缸100的有杆腔压力×第一配重油缸100的有杆腔作用面积-第一配重油缸100的无杆腔压力×第一配重油缸100的无杆腔作用面积。
基于确定第一配重油缸100处于带载提升状态,且确定第一配重块的重力,具体适配当前状态下压力调节阀400的设定压力值。具体地,当前状态下,该压力调节阀400的设定值=第一配重油缸100有杆腔的压力+压损。
将第一配重控制阀110切换至第一配重下落位112,压力油源310通过压力油控制阀330及第一配重控制阀110向第一配重油缸100的无杆腔内供油,第一配重油缸100带动第一配重块向下降落,即第一配重油缸100带载下落。
控制装置基于压力油控制阀330处于供油位331、第一配重油缸100处于第一配重下落位112、且第一配重油缸100的有杆腔与无杆腔之间存在压力差,判定第一配重油缸100处于带载下落状态。基于确定第一配重油缸100处于带载下落状态,启动当前状态下压力调节阀400的设定压力适配过程。具体地,当前状态下,该压力调节阀400的设定值=第一配重油缸100的无杆腔压力+压损。
由此,完成第一配重块的重量检测及该配重重量下第一配重油缸100带载提升及带载下落过程中压力调节阀400的设定压力适配。
然后,以类似的方式进行第二配重块的重量检测及相应配重重量下第二配重油缸200带载提升及带载下落过程中压力调节阀400的设定压力适配。
此处需要说明的是,在后续工作过程中,若第一配重油缸100与第二配重油缸200同时动作,则控制装置选择第一第二两侧压力适配中设定值较大的一者作为该状态下压力调节阀400的压力设定值。
之后,控制装置基于第一配重油缸100的有杆腔与无杆腔之间存在压力差和/或第二配重油缸200的有杆腔与无杆腔之间存在压力差确定配重油缸组处于带载状态,并基于摆动控制阀610处于摆动伸出位611或者摆动收缩位612确定摆动油缸600处于摆动状态。在上述状态同时满足的情形下,具体适配当前状态下压力调节阀400的设定压力值。具体地,当前状态下,该压力调节阀400的设定值=摆动油缸600有杆腔的压力/摆动油缸600无杆腔的压力+压损。
由此,完成液压控制***的调试工作。在后续工作过程中,控制装置能够自动检测配重块的重量,并且,能够基于不同的工况自动调定压力调节阀400的设定压力值。
本发明第三方面的实施例提供了一种作业机械,包括如上所述的液压控制***或者使用上述配重重量检测及压力调试方法进行重量检测及压力调试。
例如,上述作业机械包括起重机。
进一步,由于该作业机械包括如上所述的液压控制***,因此,其同样具备如上所述的各项优势。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种液压控制***,其特征在于,包括配重油缸组、配重控制阀组、压力油控制阀、压力调节阀、控制装置、压力油源及油箱;
其中,所述压力油源与所述压力油控制阀连接,所述压力油控制阀及所述油箱与所述配重控制阀组连接,所述配重控制阀组与所述配重油缸组的有杆腔及无杆腔连接,所述压力油控制阀用于控制所述压力油源和所述配重控制阀组之间的连通状态,所述配重控制阀组用于控制所述压力油控制阀、所述油箱和所述配重油缸组的有杆腔及无杆腔之间的连通状态;
所述压力油控制阀的压力输出油口与所述配重控制阀组之间连接所述压力调节阀,所述控制装置与所述配重控制阀组、所述压力油控制阀及所述压力调节阀连接,所述控制装置用于基于所述配重油缸组的工作状态、所述配重油缸组无杆腔及有杆腔的压力及所述配重油缸组无杆腔及有杆腔的作用面积确定配重块重量,并基于所述配重油缸组的有杆腔及无杆腔的压力适配和调定相应配重块重量下所述配重油缸组在不同工作状态中所述压力调节阀的设定压力。
2.根据权利要求1所述的液压控制***,其特征在于,所述配重油缸组包括第一配重油缸和第二配重油缸,所述配重控制阀组包括第一配重控制阀和第二配重控制阀,
其中,所述压力油控制阀的压力输出油口及所述油箱与所述第一配重控制阀及所述第二配重控制阀连接,所述第一配重控制阀与所述第一配重油缸的有杆腔及无杆腔连接,所述第一配重控制阀用于控制所述压力油控制阀的压力输出油口、所述油箱、所述第一配重油缸的有杆腔及无杆腔之间的连通状态,所述第二配重控制阀与所述第二配重油缸的有杆腔及无杆腔连接,所述第二配重控制阀用于控制所述压力油控制阀的压力输出油口、所述油箱、所述第二配重油缸的有杆腔及无杆腔之间的连通状态。
3.根据权利要求2所述的液压控制***,其特征在于,所述压力油控制阀至少设有供油位和卸荷位,所述压力油控制阀的进油口与所述压力油源连接,所述压力油控制阀的回油口与所述油箱连接,在所述供油位的状态下,所述压力油控制阀的进油口与所述压力油控制阀的压力输出油口连通;在所述卸荷位的状态下,所述压力油控制阀的进油口与所述压力油控制阀的回油口连通。
4.根据权利要求3所述的液压控制***,其特征在于,所述第一配重控制阀至少设有第一配重提升位和第一配重下落位,在所述压力油控制阀切换至所述供油位、所述第一配重控制阀切换至所述第一配重提升位的状态下,所述压力油源与所述第一配重油缸的有杆腔连通,所述第一配重油缸的无杆腔与所述油箱连通;在所述压力油控制阀切换至所述供油位、所述第一配重控制阀切换至所述第一配重下落位的状态下,所述压力油源与所述第一配重油缸的无杆腔连通,所述第一配重油缸的有杆腔与所述油箱连通;
所述第二配重控制阀至少设有第二配重提升位和第二配重下落位,在所述压力油控制阀切换至所述供油位、所述第二配重控制阀切换至所述第二配重提升位的状态下,所述压力油源与所述第二配重油缸的有杆腔连通,所述第二配重油缸的无杆腔与所述油箱连通;在所述压力油控制阀切换至所述供油位、所述第二配重控制阀切换至所述第二配重下落位的状态下,所述压力油源与所述第二配重油缸的无杆腔连通,所述第二配重油缸的有杆腔与所述油箱连通。
5.根据权利要求4所述的液压控制***,其特征在于,所述第一配重油缸的有杆腔安装第一压力传感器,所述第一配重油缸的无杆腔安装第二压力传感器,所述第二配重油缸的有杆腔安装第三压力传感器,所述第二配重油缸的无杆腔安装第四压力传感器,所述控制装置与所述第一配重控制阀、所述第二配重控制阀、所述第一压力传感器、所述第二压力传感器、所述第三压力传感器及所述第四压力传感器连接,
所述控制装置用于基于所述第一配重控制阀的工作位、所述第一压力传感器及所述第二压力传感器的检测结果和所述第一配重油缸的有杆腔及无杆腔作用面积确定第一配重块重量,或,基于所述第二配重控制阀的工作位、所述第三压力传感器和所述第四压力传感器的检测结果及所述第二配重油缸的有杆腔及无杆腔作用面积确定第二配重块重量,
并且,基于所述第一配重控制阀、所述压力油控制阀的工作位及所述第一配重油缸有杆腔及无杆腔的压力适配和调定相应第一配重块重量下所述第一配重油缸在不同动作状态中所述压力调节阀的设定压力,或,基于所述第二配重控制阀、所述压力油控制阀的工作位及所述第二配重油缸有杆腔及无杆腔的压力适配和调定相应第二配重块重量下所述第二配重油缸在不同动作状态中所述压力调节阀的设定压力。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的液压控制***,其特征在于,所述液压控制***还包括摆动油缸和摆动控制阀,所述摆动油缸与所述配重油缸组连接,并用于调节所述配重油缸组的位置,所述摆动控制阀与所述压力油控制阀的压力输出油口、所述油箱及所述摆动油缸的有杆腔和无杆腔连接,
所述摆动控制阀至少设有摆动伸出位和摆动收缩位,所述压力油控制阀切换至所述供油位、所述摆动控制阀切换至所述摆动伸出位的状态下,所述压力油源与所述摆动油缸的无杆腔连通,所述摆动油缸的有杆腔与所述油箱连通;在所述压力油控制阀切换至所述供油位、所述摆动控制阀切换至摆动收缩位的状态下,所述压力油源与所述摆动油缸的有杆腔连通,所述摆动油缸的无杆腔与所述油箱连通。
7.根据权利要求6所述的液压控制***,其特征在于,所述摆动油缸的有杆腔和/或无杆腔安装第五压力传感器,所述控制装置与所述摆动控制阀及所述第五压力传感器连接,并用于基于所述配重油缸组的工作状态、所述摆动控制阀的工作位及所述第五压力传感器的检测结果调节相应配重块重量下所述摆动油缸在收缩和/或伸出状态中所述压力调节阀的设定压力。
8.一种基于权利要求1至7中任一项所述的液压控制***进行的配重重量检测及压力调试方法,其特征在于,包括以下步骤:
切换配重控制阀组及压力油控制阀的工作状态,以使配重油缸组空载下落;
连接配重油缸组与配重块,并切换配重控制阀组及压力油控制阀的工作状态,以使配重油缸组带载提升;
控制装置确定配重块重量并确定相应配重块重量下配重油缸组带载提升状态中压力调节阀的设定压力;
切换配重控制阀组及压力油控制阀的工作状态,以使配重油缸组带载下落;
控制装置确定相应配重块重量下配重油缸组带载下落状态中压力调节阀的设定压力。
9.根据权利要求8所述的配重重量检测及压力调试方法,其特征在于,所述控制装置确定配重块重量并确定相应配重块重量下配重油缸组带载提升状态中压力调节阀的设定压力的步骤具体包括:
控制装置依据配重油缸组的有杆腔及无杆腔的压力差、配重控制阀组及压力油控制阀的工作状态判定配重油缸组处于带载提升状态,并基于配重油缸组无杆腔及有杆腔的压力差和配重油缸组无杆腔及有杆腔的作用面积差确定配重块重量;
基于配重油缸组无杆腔及有杆腔的压力差确定相应配重块重量下配重油缸组带载提升状态中压力调节阀的设定压力;
所述控制装置确定相应配重块重量下配重油缸组带载下落状态中压力调节阀的设定压力的步骤具体包括:
控制装置依据配重油缸组的有杆腔及无杆腔的压力差、配重控制阀组及压力油控制阀的工作状态判定配重油缸组处于带载下落状态,并基于配重油缸组无杆腔与有杆腔的压力差确定相应配重块重量下配重油缸组带载下落状态中压力调节阀的设定压力。
10.根据权利要求9所述的配重重量检测及压力调试方法,其特征在于,所述配重重量检测及压力调试方法还包括:
控制装置依据配重油缸组的有杆腔及无杆腔的压力差判定配重油缸组处于带载状态;
控制装置依据摆动控制阀的工作位及摆动油缸有杆腔及无杆腔的压力差确定相应配重块重量下摆动油缸在收缩和/或伸出状态中压力调节阀的设定压力。
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