CN202808201U

CN202808201U - 液压控制及具有该液压控制的起重机

Info

Publication number: CN202808201U
Application number: CN 201220528864
Authority: CN
Inventors: 郭纪梅; 杨翔; 刘劲松; 胡廷江; 李波; 李迎兵
Original assignee: Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co Ltd
Current assignee: Zoomlion Heavy Industry Science and Technology Co Ltd
Priority date: 2012-10-16
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2013-03-20
Anticipated expiration: 2022-10-16

Abstract

本实用新型公开了一种液压控制***，该液压控制***包括主泵单元（1）、主阀单元（2）、执行机构（3）、作用于该执行机构的制动器（4）和控制该制动器的控制阀（5），主泵单元带有负载反馈和压差调节功能，主泵单元的压力油口（1P）与主阀单元的压力油口（2P）连接，主阀单元的两个工作油口（2A，2B）分别连接于执行机构的两条工作油路（3A，3B），控制阀的工作油口（5A）与制动器的控制口连接，该液压控制***还包括辅助泵（6），该辅助泵的出油口与控制阀（5）的压力油口（5P）连通。还提供了一种起重机，该起重机包括如上文的液压控制***。该液压控制***的微动性能较好、稳定性较好。

Description

液压控制***及具有该液压控制***的起重机

技术领域

本实用新型涉及液压领域，具体地，涉及一种液压控制***。

背景技术

如图1所示为现有的一种起重机的液压控制***，该液压控制***主泵单元1、主阀单元2、执行机构3（例如起重机的卷扬马达）、作用于该执行机构3的制动器4和控制该制动器4的控制阀5，主泵单元1带有负载反馈和压差调节功能，主泵单元1的压力油口1P与主阀单元2的压力油口2P连接，主阀单元2的两个工作油口2A、2B分别连接于执行机构3的两条工作油路3A、3B，控制阀5的工作油口5A与制动器4的控制口连接。

带有负载反馈和压差调节功能的主泵单元1例如可以包括主变量泵11、负载反馈阀12和比例减压阀13，并具有压力油口1P和反馈口1LS。主变量泵11的出口与压力油口1P连通，负载反馈阀12具有与主变量泵11的排量控制口连通的工作油口12P、与反馈口1LS连通的第一控制口12A、与主泵单元1的压力油口1P连通的第二控制口12B和与比例减压阀13的出口连通的第三控制口12C。比例减压阀13的入口与主泵单元1的压力油口1P连通。

主阀单元2包括比例换向阀21和定值减压阀。主泵单元1的压力油口1P提供的液压油通过主阀单元2的比例换向阀21提供给执行机构，通过比例换向阀21来控制执行机构3的运行方向和速度（例如马达的转动方向和转动速度）。主泵单元1的压力油口1P提供的液压油还通过主阀单元2的定值减压阀减压后提供给控制阀5，通过控制阀5控制制动器4，以便在执行机构3需要动作时解除制动器4对执行机构3的制动，并且在执行机构3不需要动作时使制动器4对执行机构3进行制动。

主泵单元1的压力油口1P的压力为P，执行机构3的负载压力为PLS，该负载压力PLS反馈到主泵单元1的反馈口1LS。主泵单元1的压力油口1P输出的流量Q通过主阀单元2的比例换向阀21的节流口引入执行机构3。同时，主泵单元1的压力油口1P输出的压力油通过主阀单元2的定值减压阀减压后引入到控制阀5。主阀单元2的比例换向阀21的节流口两端的压差Δp=P-PLS。P通过第二控制口12B作用在负载反馈阀12的阀芯的右端，P经过主泵单元1的比例减压阀13减压后的压力P’通过第三控制口12C作用在负载反馈阀12的阀芯的右端，PLS通过第一控制口12A作用在负载反馈阀12的阀芯的左端，负载反馈阀12的预设弹簧力Pk（定值）作用在负载反馈阀12的阀芯的左端。当LS阀芯受力平衡时，Pk+PLS=P+P'，因此Δp=P-PLS=Pk-P′，主泵单元1的主变量泵11维持一稳定的排量。如果执行机构3的负载压力PLS发生变化，则动态的Δp将大于或者小于Pk-P'，此时为恢复负载反馈阀12的阀芯到力平衡状态，负载反馈阀12的工作油口12P输出的压力油作用在主变量泵11的排量控制口上，自动调整主变量泵11的排量，继而改变主变量泵11输出流量Q，重新使Δp=Pk-P'=定值，由此实现主泵单元1的负载反馈功能。

通过控制向执行机构3输出的流量Q能够相应地改变执行机构3的运行速度。根据公式

（公式中，C为流量系数，A为主阀单元2的比例换向阀21的阀口通流面积，ρ为油液密度），可以通过控制Δp的大小和控制阀口通流面积A的大小，来控制向执行机构3输出的流量Q。如果Δp值越小，则相同的流量Q的变化量ΔQ对应的阀口通流面积A的变化量ΔA越大，阀口通流面积A的变化量ΔA则与主阀单元2的比例换向阀21的阀芯的操作行程相对应。从而，如果Δp值越小，则相同的流量Q的变化量ΔQ所对应的主阀单元2的比例换向阀21的阀芯的操作行程越大，也就是说主阀单元2的操作精度越高，液压控制***的微动性能越好。从而，可以根据需要，通过调节主泵单元1的比例减压阀13来调节P’，进而调节Δp，以此调节液压控制***的微动性能。

在现有的上述液压控制***中，如上文所述，制动器4的控制压力油源取自主阀单元2，主阀单元2的压力油来自主泵单元1。因此，Δp的最小值需要达到制动器4的开启压力，否则会导致制动器4无法工作。因此，现有的液压控制***无法通过进一步减小Δp来提高液压***的微动性能，从而导致该液压***的微动性能不够理想。此外，由于整个液压***的控制油源都来自主泵单元1的主变量泵11，当液压***存在多个执行机构3，而且多个执行机构3及其制动器4都需要大量液压油时，可能会出现瞬间控制油液量不够的情况，使得制动器4无法正常工作，从而影响执行机构3的正常工作，导致液压控制***的稳定性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种微动性能较好、稳定性较好的液压控制***。

为了实现上述目的，一方面，本实用新型提供了一种液压控制***，该液压控制***包括主泵单元、主阀单元、执行机构、作用于该执行机构的制动器和控制该制动器的控制阀，所述主泵单元带有负载反馈和压差调节功能，所述主泵单元的压力油口与所述主阀单元的压力油口连接，所述主阀单元的两个工作油口，分别连接于所述执行机构的两条工作油路，所述控制阀的工作油口与所述制动器的控制口连接，其中，该液压控制***还包括辅助泵，该辅助泵的出油口与所述控制阀的压力油口连通。

优选地，该液压控制***还包括三通流量阀，该三通流量阀具有入口、定流量出口和溢流出口，所述三通流量阀的入口与所述辅助泵的出油口连接，所述三通流量阀的定流量出口与所述控制阀的压力油口连接。

优选地，所述三通流量阀的溢流出口连接至所述液压控制***的补油油路。

优选地，所述执行机构的任意一条工作油路上串接有补油单向阀，所述三通流量阀的溢流出口连接至所述补油单向阀与所述主阀单元的工作油口之间的连接油路上。

优选地，该液压控制***还包括旁接在所述三通流量阀的定流量出口与所述控制阀的压力油口之间的连接油路上的溢流阀。

优选地，所述主泵单元包括主变量泵、负载反馈阀和比例减压阀，并具有所述压力油口和反馈口；所述主变量泵的出口与所述压力油口连通，所述负载反馈阀具有与所述主变量泵的排量控制口连通的工作油口、与所述反馈口连通的第一控制口、与所述主泵单元的压力油口连通的第二控制口和与所述比例减压阀的出口连通的第三控制口；所述比例减压阀的入口与所述主泵单元的压力油口连通。

优选地，所述辅助泵与所述主变量泵由相同的发动机驱动。

优选地，所述辅助泵集成在所述主泵单元内。

另一方面，本实用新型还提供了一种起重机，该起重机包括如上文所述的液压控制***。

优选地，所述执行机构为起重机的卷扬马达。

通过上述技术方案，由于液压控制***还包括辅助泵，该辅助泵的出油口与所述控制阀的压力油口连通，因此制动器的控制油来自辅助泵，而不是来自主泵单元，从而主阀单元的比例换向阀的节流口两端的压差Δp不受制动器的开启压力的限制，可以根据需要通过进一步降低Δp来提高液压***的微动性能。此外，由于制动器的控制油来自辅助泵，从而也减少了对主泵单元的液压油供应量的要求，不易出现控制油液量不够的情况，因此提高了液压控制***的稳定性。

本实用新型的其他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

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是现有的液压控制***的原理示意图；

图2是根据本实用新型的一种优选实施方式的液压控制***的原理示意图。

附图标记说明

1 主泵单元； 2 主阀单元；

3 执行机构； 4 制动器；

5 控制阀； 6 辅助泵；

7 三通流量阀； 8 补油单向阀；

9 溢流阀； 11 主变量泵；

12 负载反馈阀； 13 比例减压阀；

21 比例换向阀； 14 平衡阀；

15 回油背压阀。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型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实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图2所示，根据本实用新型的一种实施方式提供了一种液压控制***，该液压控制***包括主泵单元1、主阀单元2、执行机构3、作用于该执行机构3的制动器4（该制动器4例如可以为制动缸）和控制该制动器4的控制阀5（该控制阀5例如可以为两位三通电磁换向阀），所述主泵单元1带有负载反馈和压差调节功能，所述主泵单元1的压力油口1P与所述主阀单元2的压力油口2P连接，所述主阀单元2的两个工作油口2A、2B分别连接于所述执行机构3的两条工作油路3A、3B，所述控制阀5的工作油口5A与所述制动器4的控制口连接，其中，该液压控制***还包括辅助泵6，该辅助泵6的出油口与所述控制阀5的压力油口5P连通。

上述带有负载反馈和压差调节功能的主泵单元1可以采用各种适当的形式。作为一种具体的实施方式，如图1所示，所述主泵单元1包括主变量泵11、负载反馈阀12和比例减压阀13，并具有所述压力油口1P和反馈口1LS；所述主变量泵11的出口与所述压力油口1P连通，所述负载反馈阀12具有与所述主变量泵11的排量控制口连通的工作油口12P、与所述反馈口1LS连通的第一控制口12A、与所述主泵单元1的压力油口1P连通的第二控制口12B和与所述比例减压阀13的出口连通的第三控制口12C；所述比例减压阀1 3的入口与所述主泵单元1的压力油口1P连通。

主阀单元2包括比例换向阀21。主泵单元1的压力油口1P提供的液压油通过主阀单元2的比例换向阀21提供给执行机构3，通过比例换向阀21来控制执行机构3的运行方向和速度（例如马达的转动方向和转动速度）。辅助泵6提供的液压油提供给控制阀5，通过控制阀5控制制动器4，以便在执行机构3需要动作时解除制动器4对执行机构3的制动，并且在执行机构3不需要动作时使制动器4对执行机构3进行制动。

主泵单元1的压力油口1P的压力为P，执行机构3的负载压力为PLS，该负载压力PLS反馈到主泵单元1的反馈口1LS。主泵单元1的压力油口1P输出的流量Q通过主阀单元2的比例换向阀21的节流口引入执行机构3。主阀单元2的比例换向阀21的节流口两端的压差Δp=P-PLS。P通过第二控制口12B作用在负载反馈阀12的阀芯的右端，P经过主泵单元1的比例减压阀13减压后的压力P’通过第三控制口12C作用在负载反馈阀12的阀芯的右端，PLS通过第一控制口12A作用在负载反馈阀12的阀芯的左端，负载反馈阀12的预设弹簧力Pk（定值）作用在负载反馈阀12的阀芯的左端。当LS阀芯受力平衡时，Pk+PLS=P+P′，因此Δp=P-PLS=Pk-P′，主泵单元1的主变量泵11维持一稳定的排量。如果执行机构3的负载压力PLS发生变化，则动态的Δp将大于或者小于Pk-P'，此时为使负载反馈阀12的阀芯恢复到力平衡状态，负载反馈阀12的工作油口12P输出的压力油作用在主变量泵11的排量控制口上，自动调整主变量泵11的排量，继而改变主变量泵11输出流量Q，重新使Δp=Pk-P'=定值，由此实现主泵单元1的负载反馈功能。

（公式中，C为流量系数，A为主阀单元2的比例换向阀21的阀口通流面积，ρ为油液密度），可以通过控制Δp的大小和控制阀口通流面积A的大小，来控制向执行机构3输出的流量Q。如果Δp值越小，则相同的流量Q的变化量ΔQ对应的阀口通流面积A的变化量ΔA越大，阀口通流面积A的变化量ΔA则与主阀单元2的比例换向阀21的阀芯的操作行程相对应。从而，如果Δp值越小，则相同的流量Q的变化量ΔQ所对应的主阀单元2的比例换向阀21的阀芯的操作行程越大，也就是说主阀单元2的操作精度越高，液压控制***的微动性能越好。从而，可以根据需要，通过调节主泵单元1的比例减压阀13来调节P’（例如该比例减压阀13为电比例减压阀时，通过调节给该电比例减压阀施加的电流来调节P’），进而调节Δp，以此调节液压控制***的微动性能。

通过本实用新型的上述技术方案，由于液压控制***还包括辅助泵6，该辅助泵6的出油口与所述控制阀5的压力油口5P连通，因此制动器4的控制油来自辅助泵6，而不是来自主泵单元1，从而主阀单元2的比例换向阀的节流口两端的压差Δp不受制动器4的开启压力的限制，可以根据需要通过进一步降低Δp来提高液压***的微动性能。此外，由于制动器4的控制油来自辅助泵6，从而也减少了对主泵单元1的液压油供应量的要求，不易出现控制油液量不够的情况，因此提高了液压控制***的稳定性。

辅助泵6可以为各种类型的泵，例如可以为齿轮泵。如图2所示，辅助泵6与主泵单元1的主变量泵11可以由相同的发动机驱动。辅助泵6还可以集成在主泵单元1内，从而方便液压控制***的安装和部件管理。

优选地，该液压控制***还包括三通流量阀7，该三通流量阀7具有入口7P、定流量出口7A和溢流出口7R，所述三通流量阀7的入口7P与所述辅助泵6的出油口连接，所述三通流量阀7的定流量出口7A与所述控制阀5的压力油口5P连接。从而，即使辅助泵6输出过多的流量，通过该三通流量阀7的定流量出口7A输送至控制阀5的压力油口5P的流量也保持固定，从而能够为控制阀5（也就是为制动器4）提供稳定的控制油流量。

更优选地，该液压控制***还包括旁接在所述三通流量阀7的定流量出口7A与所述控制阀5的压力油口5P之间的连接油路上的溢流阀9。从而防止为控制阀5提供的控制油的压力过高。三通流量阀7和溢流阀9可以集成在一起。

三通流量阀7的溢流出口7R可以连接至液压控制***的油箱，优选地连接至液压控制***的补油油路，从而直接为液压***的补油油路补充油液，防止因液压控制***的瞬间油量不足而影响正常工作。例如如图2所示，所述执行机构3的任意一条工作油路3A上串接有补油单向阀8。补油单向阀8的作用是为执行机构3补油，以防止执行机构3（例如起重机的卷扬马达）过快下放时油液提供量不足而引发溜钩事故。所述三通流量阀7的溢流出口7R连接至所述补油单向阀8与所述主阀单元2的工作油口2A之间的连接油路上，从而连接至补油油路。

如图2所示，辅助泵6提供的液压油还可以为液压控制***中的其它液压件20提供液压油。

例如如上文所述，当发动机的转速提高时，辅助泵6输出的流量增大，通过入口7P流入三通流量阀7的流量也相应增大。但是三通流量阀7通过定流量出口7A输出到溢流阀9的流量始终保持为一个固定值，增加部分的流量全部从三通流量阀7的溢流出口7R流向***回油路给***补油。这样流入溢流阀7的流量始终为一个固定的数值，从而保证了不管发动机的转速为多高，***始终能通过三通流量阀7和溢流阀9保持一个非常稳定的控制油压用于打开制动器4或供给其它需要稳定控制油液的液压件，使其不受发动机转速的影响。

另一方面，本实用新型还提供了一种起重机，该起重机包括如上文所述的液压控制***。该液压控制***中的执行机构例如可以为起重机的卷扬马达。在图1和图2中，附图标记14代表的部件为平衡阀，其作用是控制卷扬马达做下降动作时避免失控。附图标记15代表的部件为背压阀，其作用是为液压控制***的回油路提供背压压力，同时更有利于卷扬动作时的补油。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。

Claims

1.一种液压控制***，该液压控制***包括主泵单元（1）、主阀单元（2）、执行机构（3）、作用于该执行机构（3）的制动器（4）和控制该制动器（4）的控制阀（5），所述主泵单元（1）带有负载反馈和压差调节功能，所述主泵单元（1）的压力油口（1P）与所述主阀单元（2）的压力油口（2P）连接，所述主阀单元（2）的两个工作油口（2A，2B）分别连接于所述执行机构（3）的两条工作油路（3A，3B），所述控制阀（5）的工作油口（5A）与所述制动器（4）的控制口连接，其特征在于，该液压控制***还包括辅助泵（6），该辅助泵（6）的出油口与所述控制阀（5）的压力油口（5P）连通。

2.根据权利要求1所述的液压控制***，其特征在于，该液压控制***还包括三通流量阀（7），该三通流量阀（7）具有入口（7P）、定流量出口（7A）和溢流出口（7R），所述三通流量阀（7）的入口（7P）与所述辅助泵（6）的出油口连接，所述三通流量阀（7）的定流量出口（7A）与所述控制阀（5）的压力油口（5P）连接。

3.根据权利要求2所述的液压控制***，其特征在于，所述三通流量阀（7）的溢流出口（7R）连接至所述液压控制***的补油油路。

4.根据权利要求3所述的液压控制***，其特征在于，所述执行机构（3）的任意一条工作油路（3A）上串接有补油单向阀（8），所述三通流量阀（7）的溢流出口（7R）连接至所述补油单向阀（8）与所述主阀单元（2）的工作油口（2A）之间的连接油路上。

5.根据权利要求2所述的液压控制***，其特征在于，该液压控制***还包括旁接在所述三通流量阀（7）的定流量出口（7A）与所述控制阀（5）的压力油口（5P）之间的连接油路上的溢流阀（9）。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的液压控制***，其特征在于，所述主泵单元（1）包括主变量泵（11）、负载反馈阀（12）和比例减压阀（13），并具有所述压力油口（1P）和反馈口（1LS）；所述主变量泵（11）的出口与所述压力油口（1P）连通，所述负载反馈阀（12）具有与所述主变量泵（11）的排量控制口连通的工作油口（12P）、与所述反馈口（1LS）连通的第一控制口（12A）、与所述主泵单元（1）的压力油口（1P）连通的第二控制口（12B）和与所述比例减压阀（13）的出口连通的第三控制口（12C）；所述比例减压阀（13）的入口与所述主泵单元（1）的压力油口（1P）连通。

7.根据权利要求6所述的液压控制***，其特征在于，所述辅助泵（6）与所述主变量泵（11）由相同的发动机驱动。

8.根据权利要求6所述的液压控制***，其特征在于，所述辅助泵（6）集成在所述主泵单元（1）内。

9.一种起重机，其特征在于，该起重机包括根据权利要求1至8中任意一项所述的液压控制***。

10.根据权利要求9所述的起重机，其特征在于，所述执行机构（3）为起重机的卷扬马达。