一種雙缸自由伸縮液壓控制系統及其起重機的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種雙缸自由伸縮液壓控制系統，其包括伸縮選擇換向閥、一級油缸、二級油缸以及自由伸縮控制閥；伸縮選擇換向閥在第一工作位置、自由伸縮換向閥在其第一工作位置時，來自所述有桿腔進出油管路的壓力油迫使一級油缸縮回；伸縮選擇換向閥在第二工作位置、自由伸縮換向閥在其第二工作位置時，來自所述有桿腔進出油管路的壓力油迫使二級油缸縮回。本發明通過伸縮選擇換向閥和自由伸縮控制閥兩者工位配合，由此可以實現了一、二級油缸的自由伸縮，并且在伸縮過程中兩個油缸彼此相互獨立，沒有干涉。
【專利說明】
一種雙缸自由伸縮液壓控制系統及其起重機
技術領域
[0001]本發明涉及工程機械技術領域，特別涉及一種雙缸自由伸縮液壓控制系統及其包含該雙缸自由伸縮液壓控制系統的起重機。
【背景技術】
[0002]現代起重機械上，對于多節臂式的伸縮系統多使用一級油缸和二級油缸來實現臂節的伸縮，其中，二節臂由液壓油流經一級油缸來驅動的，后續的伸縮臂則是通過二級油缸帶動。
[0003]—級油缸缸筒與二級油缸活塞桿均固定在二節臂上，保證一級油缸的缸筒與二級油缸的活塞缸的相對位置保持不變。兩個油缸的有桿腔相通，且每個油缸的無桿腔均設置有平衡閥，防止油缸在重力的作用下回縮。一級油缸和二級油缸通過伸縮切換閥來實現伸縮的切換。一級油缸內部通常設置有芯管，作為液壓通路給二級油缸的無桿腔供油。
[0004]然而目前的雙伸縮油缸的結構方式無法實現2個油缸縮臂時的獨立控制。如圖1所示，在二級油缸3伸出的狀態下縮一級油缸2，由于一級油缸2和二級油缸3的有桿腔相通，均有壓力。此時平衡閥14和15均處于開啟狀態，由于一級油缸2芯管卸荷閥處于開啟狀態。此時如果卸荷閥的壓力設置的過高，則一級油缸2芯管內的油液會進入到二級油缸3的無桿腔，導致二級油缸3伸出；而若卸荷閥的壓力設置過低，則二級油缸3的無桿腔的壓力油通過一級油缸2的芯管進行卸荷，導致二級油缸3出現縮回。
[0005]基于以上缺陷，該系統不能夠滿足真正意義上的一、二級油缸的自由切換伸縮。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種雙缸自由伸縮液壓控制系統及其起重機，以解決現有技術中的一、二級油缸不能自由切換伸縮的技術問題。
[0007]為實現上述目的，本發明提供一種雙缸自由伸縮液壓控制系統，其包括伸縮選擇換向閥、一級油缸、二級油缸以及自由伸縮控制閥；
[0008]所述伸縮選擇換向閥包括第一工作油口、第二工作油口、壓力油口和回油油口四個工作油口；壓力油口與系統壓力油路連通;回油油口與系統回油油路連通；
[0009]伸縮選擇換向閥的配置為:在第一工作位置，壓力油口與第一工作油口連通，回油油口與第二工作油口連通;在第二工作位置，壓力油口與第二工作油口連通，第一工作油口和回油油口均關閉；
[0010]—級油缸包括芯管腔、無桿腔和有桿腔;其中，芯管腔與伸縮選擇換向閥的第二工作油口連通，無桿腔與伸縮選擇換向閥的第一工作油口連通;有桿腔與有桿腔進出油管路連通；
[0011]二級油缸包括無桿腔和有桿腔;二級油缸無桿腔與一級油缸的芯管腔連通；
[0012]自由伸縮控制閥用于控制一級油缸的有桿腔與二級油缸的有桿腔之間的通斷；
[0013]自由伸縮控制閥包括自由伸縮換向閥，自由伸縮換向閥包括進油口和出油口；自由伸縮換向閥的進油口與一級油缸的有桿腔連通，出油口與二級油缸的有桿腔連接；
[0014]自由伸縮換向閥的配置為:在其第一工作位置，進油口和出油口關閉或單向導通，一級油缸的有桿腔內的液壓油不能經進油口和出油口流入二級油缸的有桿腔內；在其第二工作位置，進油口和出油口雙向導通；
[0015]伸縮選擇換向閥在第一工作位置、自由伸縮換向閥在其第一工作位置時，來自所述有桿腔進出油管路的壓力油迫使一級油缸縮回；伸縮選擇換向閥在第二工作位置、自由伸縮換向閥在其第二工作位置時，來自所述有桿腔進出油管路的壓力油迫使二級油缸縮回。
[0016]本發明通過伸縮選擇換向閥和自由伸縮控制閥兩者工位配合，由此可以實現了一、二級油缸的自由伸縮，并且在伸縮過程中兩個油缸彼此相互獨立，沒有干涉。
[0017]進一步地，所述自由伸縮換向閥為兩位二通電磁換向閥。
[0018]進一步地，所述自由伸縮控制閥還包括單向閥；
[0019]單向閥與所述自由伸縮換向閥并聯設置，單向閥的入口與二級油缸的有桿腔連通，單向閥的出口與一級油缸的有桿腔連通；
[0020]所述自由伸縮換向閥為兩位二通液控換向閥；自由伸縮換向閥還包括第一控制油口和第二控制油口；第一控制油口設置在自由伸縮換向閥第二工作位置一端，第二控制油口設置在自由伸縮換向閥第一工作位置一端；
[0021 ]第一控制油口與所述一級油缸的有桿腔連通;第二控制油口與一級油缸的芯管腔連通；
[0022]伸縮選擇換向閥在第一工作位置時，來自所述有桿腔進出油管路的壓力油的壓力值大小不足以通過所述第一控制油口迫使自由伸縮換向閥更換工作位置，自由伸縮換向閥處于其第一工作位置，來自所述有桿腔進出油管路的壓力油流入一級油缸的有桿腔內迫使一級油缸縮回；
[0023]伸縮選擇換向閥在第二工作位置時，來自所述有桿腔進出油管路的壓力油的壓力值大小足以通過所述第一控制油口迫使自由伸縮換向閥更換工作位置，自由伸縮換向閥變更至其第二工作位置，來自所述有桿腔進出油管路的壓力油流入二級油缸的有桿腔內迫使二級油缸縮回。
[0024]通過設置單向閥，在二級油缸伸出時，伸縮選擇換向閥處于第二工作位置，用于伸展臂節的系統壓力油自壓力油口經過伸縮選擇換向閥第二工作油口進入一級油缸的芯管腔，最后進入二級油缸的無桿腔，從而推動二級油缸的活塞桿伸出；系統壓力油同時推動自由伸縮換向閥復位，回到第一工作位置，進油口和出油口非導通，二級油缸的有桿腔內的油經過單向閥、一級油缸有桿腔和有桿腔進出油管路排出，從而順利實現二級油缸的伸展。
[0025]進一步地，所述自由伸縮換向閥為兩位二通液控換向閥；自由伸縮換向閥還包括第一控制油口和第二控制油口；第一控制油口設置在自由伸縮換向閥第二工作位置一端，第二控制油口設置在自由伸縮換向閥第一工作位置一端；
[0026]第一控制油口與所述一級油缸的有桿腔連通;第二控制油口與一級油缸的芯管腔連通；
[0027]所述自由伸縮換向閥的配置為:
[0028]在其第一工作位置，自由伸縮換向閥的進油口和出油口單向導通，二級油缸的有桿腔內的液壓油可以經進油口和出油口流入一級油缸的有桿腔內；而一級油缸的有桿腔內的液壓油無法經進油口和出油口流入二級油缸的有桿腔內；
[0029]在其第二工作位置，自由伸縮換向閥的進油口和出油口雙向導通，一級油缸的有桿腔內的液壓油可以經進油口和出油口流入二級油缸的有桿腔內；
[0030]伸縮選擇換向閥在第一工作位置時，來自所述有桿腔進出油管路的壓力油的壓力值大小不足以通過所述第一控制油口迫使自由伸縮換向閥更換工作位置，自由伸縮換向閥處于其第一工作位置，來自所述有桿腔進出油管路的壓力油流入一級油缸的有桿腔內迫使一級油缸縮回；
[0031]伸縮選擇換向閥在第二工作位置時，來自所述有桿腔進出油管路的壓力油的壓力值大小足以通過所述第一控制油口迫使自由伸縮換向閥更換工作位置，自由伸縮換向閥變更至其第二工作位置，來自所述有桿腔進出油管路的壓力油流入二級油缸的有桿腔內迫使二級油缸縮回。
[0032]進一步地，來自所述有桿腔進出油管路的壓力油作用于所述自由伸縮換向閥第一控制油口的壓力為第一控制壓力，來自所述芯管腔的壓力油作用于自由伸縮換向閥第二控制油口的壓力為第二控制壓力；
[0033]通過調控所述伸縮選擇換向閥的所述壓力油口處的系統壓力油、有桿腔進出油管路的壓力油的壓力大小，使得第一控制壓力小于第二控制壓力，所述一級油缸縮回；
[0034]通過調控所述伸縮選擇換向閥的所述壓力油口處的系統壓力油、有桿腔進出油管路的壓力油的壓力大小，使得第一控制壓力大于第二控制壓力，所述二級油缸縮回。
[0035]在縮臂時，通過控制自由伸縮換向閥兩端控制油口的壓力值大小，而實現其工作位置的變化，當第二控制油口所承受的的壓力固定時，通過調整有桿腔進出油管路的壓力大小、以及配合伸縮選擇換向閥的工作位置變化，就可以自由選擇縮回一級油缸和二級油缸。
[0036]進一步地，所述自由伸縮換向閥在所述第二控制油口一端設置有調節彈簧，調節彈簧趨向于迫使自由伸縮換向閥的閥芯處于其第一工作位置;來自所述有桿腔進出油管路的壓力油作用于自由伸縮換向閥第一控制油口的壓力為第一控制壓力，來自所述芯管腔的壓力油作用于自由伸縮換向閥第二控制油口的壓力為第二控制壓力；
[0037]所述一級油缸縮回時，第一控制壓力小于第二控制壓力與調節彈簧的作用力之和；
[0038]所述二級油缸縮回時，第一控制壓力大于第二控制壓力與調節彈簧的作用力之和。
[0039]與上述技術方案相比，本發明通過設置調節彈簧，縮回一級油缸時，可以不賦予壓力油口的系統油壓或者賦予的油壓較小，由此結構相對簡單，而且更加穩定可靠。
[0040]進一步地，所述控制系統還包括一級油缸平衡閥，一級油缸平衡閥包括第一油口、第二油口和控制油口 ； 一級油缸平衡閥的第一油口與所述伸縮選擇換向閥的第一工作油口連通，第二油口和所述一級油缸的無桿腔連通，一級油缸平衡閥的控制油口與一級油缸的有桿腔連通。
[0041]進一步地，所述控制系統還包括二級油缸平衡閥，二級油缸平衡閥包括第一油口、第二油口和控制油口；二級油缸平衡閥的第一油口與所述一級油缸的芯管腔連通，第二油口和所述二級油缸的無桿腔連通，二級油缸平衡閥的控制油口與二級油缸的有桿腔連通；一級油缸的芯管腔通過二級油缸平衡閥與二級油缸的無桿腔連接。
[0042]進一步地，所述伸縮選擇換向閥為兩位四通電磁換向閥。
[0043]進一步地，所述伸縮選擇換向閥為兩位四通液控換向閥，所述伸縮選擇換向閥還包括控制油口，控制油口通過輔助控制閥與控制油路連通。
[0044]進一步地，所述控制系統還包括用于在所述一級油缸活塞桿伸出時向其芯管腔補油的保壓控制閥;保壓控制閥為單向溢流閥，其包括并聯設置的直動式溢流閥和單向閥;直動式溢流閥的入口、單向閥的出口與所述伸縮選擇換向閥的回油油口 T連通;直動式溢流閥的出口、單向閥的入口與系統回油油路連通。
[0045]—種起重機，所述起重機包括上述的雙缸自由伸縮液壓控制系統。
[0046]根據權利要求所述的起重機，所述起重機為包括多臂節伸縮系統的起重機。
【附圖說明】
[0047]構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中:
[0048]圖1是相關技術中的五節臂起重機雙伸縮油缸的結構示意圖；
[0049]圖2是本發明實施例1提供的一種雙缸自由伸縮液壓控制系統結構示意圖；
[0050]圖3是本發明實施例2提供的一種雙缸自由伸縮液壓控制系統結構示意圖；
[0051 ]圖4是本發明實施例2中自由伸縮換向閥另一種實施方式的結構示意圖；
[0052]圖5是本發明實施例3中自由伸縮換向閥的結構示意圖；
[0053]圖6是本發明實施例4中伸縮選擇換向閥和保壓控制閥的結構示意圖；
[0054]圖7是本發明實施例4中保壓控制閥另一種實施方式的結構示意圖；
[0055]圖中:
[0056]I—伸縮選擇換向閥；2 — 一級油缸；3— 二級油缸；
[0057]4-自由伸縮控制閥；5—芯管腔;6—無桿腔；
[0058]7—有桿腔;8—無桿腔；9一有桿腔；
[0059]10一一級油缸平衡閥；11 一二級油缸平衡閥；12 —輔助控制閥；
[0060]13—保壓控制閥；14、15—平衡閥；13b—單向閥；
[0061 ]4a—自由伸縮換向閥；4b—單向閥；13a—直動式溢流閥；
[0062]A—第一工作油口； B—第二工作油口； C一有桿腔進出油管路；
[0063]D—控制油口 ；F—控制油路;P—壓力油口 ；
[0064]T—回油油口； Y—系統壓力油路；
[0065]41 —進油口 ；42 —出油口 ；43 —第一控制油口 ；
[0066]44一第二控制油口； 45—調節彈簧；
[0067]101—第一油口； 102— 第二油口； 103— 控制油口 ；
[0068]111—第一油口； 112— 第二油口； 113— 控制油口 ；
[0069]131 —進口； 132 — 出口； 133— 控制油口 ；
[0070]134—調節彈簧。
【具體實施方式】
[0071]需要說明的是，在不沖突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0072]在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“連通”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接;可以是機械連接，也可以是電連接;可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
[0073]實施例1
[0074]如圖2所示，本實施例提供的一種雙缸自由伸縮液壓控制系統，其包括伸縮選擇換向閥1、一級油缸2、二級油缸3以及自由伸縮控制閥4 ；
[0075]伸縮選擇換向閥I包括第一工作油口A、第二工作油口 B、壓力油口 P和回油油口 T四個工作油口；壓力油口P與系統壓力油路Y連通;回油油口T與系統回油油路連通；
[0076]伸縮選擇換向閥I的配置為:在第一工作位置，壓力油口P與第一工作油口 A連通，回油油口 T與第二工作油口 B連通;在第二工作位置，壓力油口 P與第二工作油口 B連通，第一工作油口 A和回油油口 T均關閉。
[0077]—級油缸2包括芯管腔5、無桿腔6和有桿腔7;其中，芯管腔5與伸縮選擇換向閥I的第二工作油口 B連通，無桿腔6與伸縮選擇換向閥I的第一工作油口 A連通;有桿腔7與有桿腔進出油管路C連通。
[0078]二級油缸3包括無桿腔8和有桿腔9; 二級油缸3無桿腔8與一級油缸2的芯管腔5連通；
[0079]自由伸縮控制閥4用于控制一級油缸2的有桿腔7與二級油缸3的有桿腔9之間的通斷；
[0080]自由伸縮控制閥4包括自由伸縮換向閥4a，自由伸縮換向閥4a包括進油口41和出油口42;其進油口41與一級油缸2的有桿腔7連通，出油口42與二級油缸3的有桿腔9連接；[0081 ]自由伸縮換向閥4a的配置為:在其第一工作位置，進油口 41和出油口42非導通，一級油缸2的有桿腔7內的液壓油無法經進油口41和出油口42流入二級油缸3的有桿腔9內；
[0082]在其第二工作位置，進油口41和出油口 42導通，一級油缸2的有桿腔7內的液壓油可以經進油口 41和出油口 42流入二級油缸3的有桿腔9內。
[0083]伸縮選擇換向閥I在第一工作位置、自由伸縮換向閥4a在其第一工作位置時，來自有桿腔進出油管路C的壓力油迫使一級油缸2縮回；
[0084]伸縮選擇換向閥I在第二工作位置、自由伸縮換向閥4a在其第二工作位置時，來自有桿腔進出油管路C的壓力油迫使二級油缸3縮回。
[0085]在本實施例中，通過伸縮選擇換向閥I和自由伸縮控制閥4兩者工位配合，由此可以實現了一、二級油缸的自由伸縮，并且在伸縮過程中兩個油缸彼此相互獨立，沒有干涉。
[0086]為了防止在油缸在伸出后，在外部載荷的作用下縮回，控制系統還增設了一級油缸平衡閥1和二級油缸平衡閥11。
[0087]一級油缸平衡閥1包括第一油口 101、第二油口 102和控制油口 103; —級油缸平衡閥10的第一油口 101與伸縮選擇換向閥I的第一工作油口 A連通，第二油口 102和一級油缸2的無桿腔6連通，一級油缸平衡閥1的控制油口 103與一級油缸2的有桿腔7連通。
[0088]二級油缸平衡閥11包括第一油口 111、第二油口 112和控制油口 113; 二級油缸平衡閥11的第一油口 111與一級油缸2的芯管腔5連通，第二油口 112和二級油缸3的無桿腔8連通，二級油缸平衡閥11的控制油口 113與二級油缸3的有桿腔9連通;一級油缸2的芯管腔5通過二級油缸平衡閥11與二級油缸3的無桿腔8連通。
[0089]平衡閥包括單向閥式工位和節流閥式工位，油缸伸出時，平衡閥處于單向閥式工位上，液壓油順利進入無桿腔的內，當伸出動作完成后，無桿腔內的液壓油無法回流，從而實現了油缸活塞的鎖定；
[0090]當油缸需要縮回時，平衡閥在來自有桿腔進出油管路的液壓油的作用下，變更為節流閥式工位，油缸內無桿腔內液壓油經平衡閥流出。
[0091 ]其中，自由伸縮換向閥4a為兩位二通電磁換向閥。伸縮選擇換向閥I為兩位四通電磁換向閥。
[0092]自由伸縮換向閥4a和伸縮選擇換向閥I分別與控制器電連接，控制器根據伸/縮一級或二級油缸的不同指令需求，直接控制兩個換向閥的工作位置，從而實現兩個油缸的自由伸縮。本發明結構簡單，而操作簡便。
[0093]實施例2
[0094]本實施例提供的一種雙缸自由伸縮液壓控制系統是在實施例1的基礎上做出的進一步改進，其與實施例結構基本相同，不同之處如下。
[0095]如圖3所示，本實施例提供的一種雙缸自由伸縮液壓控制系統的自由伸縮控制閥4還包括單向閥4b;
[0096]單向閥4b與自由伸縮換向閥4a并聯設置，單向閥4b的入口與二級油缸3的有桿腔9連通，單向閥4b的出口與一級油缸2的有桿腔7連通；
[0097]自由伸縮換向閥4a為兩位二通液控換向閥；自由伸縮換向閥4a還包括第一控制油口 43和第二控制油口 44;第一控制油口 43設置在自由伸縮換向閥4a第二工作位置一端，第二控制油口 44設置在自由伸縮換向閥4a第一工作位置一端；第一控制油口 43與一級油缸2的有桿腔7連通;第二控制油口 44與一級油缸2的芯管腔5連通；
[0098]伸縮選擇換向閥I在第一工作位置時，來自有桿腔進出油管路C的壓力油的壓力值大小不足以通過第一控制油口43迫使自由伸縮換向閥4a更換工作位置，自由伸縮換向閥4a處于其第一工作位置，來自有桿腔進出油管路C的壓力油流入一級油缸2的有桿腔內迫使一級油缸2縮回；
[0099]伸縮選擇換向閥I在第二工作位置時，來自有桿腔進出油管路C的壓力油的壓力值大小足以通過第一控制油口43迫使自由伸縮換向閥4a更換工作位置，自由伸縮換向閥4a變更至其第二工作位置，來自有桿腔進出油管路C的壓力油流入二級油缸3的有桿腔9內迫使二級油缸3縮回。
[0100]通過設置單向閥，在二級油缸伸出時，伸縮選擇換向閥I處于第二工作位置，用于伸展臂節的系統壓力油自壓力油口 P經過伸縮選擇換向閥I第二工作油口 B進入一級油缸2的芯管腔5，最后進入二級油缸3的無桿腔8，從而推動二級油缸3的活塞桿伸出；系統壓力油同時推動自由伸縮換向閥4a復位，使其回到第一工作位置，進油口 41和出油口 42非導通，二級油缸的有桿腔內的油經過單向閥4b、一級油缸有桿腔和有桿腔進出油管路C排出，從而順利實現二級油缸的伸展。
[0101]來自有桿腔進出油管路C的壓力油作用于自由伸縮換向閥4a第一控制油口43的壓力為第一控制壓力，來自芯管腔5的液壓油作用于自由伸縮換向閥4a第二控制油口44的壓力為第二控制壓力；
[0102]為了通過液壓實現對自由伸縮換向閥4a工作位置的控制，可以通過調控壓力油口P處的系統壓力油、有桿腔進出油管路C的壓力油的壓力大小，使得第一控制壓力小于第二控制壓力；從而實現一級油缸2的縮回；另外，通過調控壓力油口 P處的系統壓力油、有桿腔進出油管路C的壓力油的壓力大小，使得第一控制壓力大于第二控制壓力，實現二級油缸3縮回。
[0103]在縮臂時，通過控制自由伸縮換向閥4a兩端控制油口的壓力值大小，而實現其工作位置的變化，當第二控制油口 44所承受的的壓力固定時，通過調整有桿腔進出油管路C的壓力大小、以及配合伸縮選擇換向閥I的工作位置變化，就可以自由選擇縮回一級油缸和二級油缸。
[0104]如圖4所示，本實施例中自由伸縮換向閥4a更為優選的方式是:自由伸縮換向閥4a在第二控制油口 44一端設置有調節彈簧45，調節彈簧45趨向于迫使自由伸縮換向閥4a的閥芯處于其第一工作位置;來自有桿腔進出油管路C的壓力油作用于自由伸縮換向閥4a第一控制油口43的壓力為第一控制壓力，來自芯管腔5的壓力油作用于自由伸縮換向閥4a第二控制油口 44的壓力為第二控制壓力；
[0105]一級油缸2縮回時，第一控制壓力小于第二控制壓力與調節彈簧45的作用力之和；
[0106]二級油缸3縮回時，第一控制壓力大于第二控制壓力與調節彈簧45的作用力之和。
[0107]本優選技術方案通過在第二控制油口設置調節彈簧45，使得自由伸縮換向閥4a在沒有外力控制油壓的情況下處于第一工作位置，即它的進、出油口不導通，通過調整調節彈簧45的壓力值，使得在一級油缸2縮回時，有桿腔進出油管路C的壓力油無法通過第一控制油口克服調節彈簧的作用力而變更自由伸縮換向閥4a的工作位置，從而保持一級油缸和二級油缸的有桿腔的非導通狀態，從而順利實現對一級油缸的縮臂；
[0108]與上述技術方案相比，通過設置調節彈簧，縮回一級油缸時，可以不再賦予壓力油口 P的系統油壓，由此結構相對簡單，而且更加穩定可靠。
[0109]實施例3
[0110]本實施例提供的一種雙缸自由伸縮液壓控制系統與實施例2結構基本相同，不同之處如下:
[0111]如圖5所示，本實施例提供的一種雙缸自由伸縮液壓控制系統的自由伸縮控制閥4僅包括一個自由伸縮換向閥4a。
[0112]自由伸縮換向閥4a的配置為:
[0113]在其第一工作位置，進油口41和出油口 42單向導通，二級油缸3的有桿腔9內的液壓油可以經進油口 41和出油口 42流入一級油缸2的有桿腔7內；而一級油缸2的有桿腔7內的液壓油無法經進油口41和出油口42流入二級油缸3的有桿腔9內；
[0114]在其第二工作位置，進油口41和出油口 42導通，一級油缸2的有桿腔7內的液壓油可以經進油口 41和出油口 42流入二級油缸3的有桿腔9內。
[0115]本實施例中的自由伸縮換向閥4a相比較于實施例2中自由伸縮控制閥4結構更加簡單和緊湊，體積更小，制作成本更低，維護更方便。
[0116]實施例4
[0117]本實施例提供的一種雙缸自由伸縮液壓控制系統與實施例1一3結構基本相同，不同之處如下:
[0118]如圖6所示，伸縮選擇換向閥I為兩位四通液控換向閥，伸縮選擇換向閥I還包括控制油口 D，控制油口 D通過輔助控制閥12與控制油路F連通。
[0119]通過輔助控制閥12控制控制油路F與控制油口 D的通斷，而實現對伸縮選擇換向閥I工作位置的轉換，進而實現伸縮選擇換向閥I四個工作油口的連通關系，實現選擇對一級油缸進行控制還是對二級油缸進行控制。
[0120]另外，控制系統還包括用于在一級油缸2活塞桿伸出時向其芯管腔5補油的保壓控制閥13;保壓控制閥13為單向溢流閥。
[0121]如圖6所示，保壓控制閥13為先導式二通二位控制閥，其包括進口 131、出口 132以及控制油口 133，控制油口 133與進口 131連通，先導式二通二位控制閥在控制油口 133相對一側設置有調節彈簧134，調節彈簧134趨向于迫使保壓控制閥13的閥芯處于其第一工作位置，通過調整調節彈簧134的壓力大小，可以實現對其控制油壓力值大小的調節。其中，進口131與伸縮選擇換向閥I的回油油口T連通；出口 132與系統回油油路連通。
[0122]先導式二通二位控制閥包括兩個工作位置，第一工作位置上，進口 131和出口 132為單向導通，壓力油僅可以從出口 132流向進口 131，而壓力油無法從進口 131流向出口 132;第二工作位置上，進口 131和出口 132導通。
[0123]或者，如圖7所示，保壓控制閥13為單向溢流閥的另一種形式，其包括并聯設置的直動式溢流閥13a和單向閥13b ；直動式溢流閥13a的入口、單向閥13b的出口與伸縮選擇換向閥I的回油油口 T連通;直動式溢流閥13a的出口、單向閥13b的入口與系統回油油路連通。
[0124]通過設置保壓控制閥13，使得一級油缸2芯管腔5與保壓控制閥13之間的油路上始終充滿液壓油，并保留一定的油壓，當一級油缸伸出時，芯管腔5的體積變大并產生一定負壓，在負壓的作用下，伸縮選擇換向閥I下方的液壓油被吸入芯管腔或者伸縮選擇換向閥的上方，從而保證了一級油缸芯管油液的補充;另外，提供一定的壓力作用在自由伸縮換向閥4a第二控制油口44處，實現操作一級油缸動作時，自由伸縮換向閥4a不換向。
[0125]由此，自由伸縮控制閥4和保壓控制閥13的綜合利用，徹底解決在二級油缸縮回的狀態下，一級油缸的縮回會導致二級油缸的同時伸出的同步運動現象。
[0126]另外，通過設計自由伸縮控制閥中自由伸縮換向閥4a閥芯的開啟比，可保證保壓控制閥中的溢流閥壓力設置比較低，實現既能夠提供足夠的壓力滿足自由伸縮換向閥4a的換向，又能夠避免一級油缸的芯管受損。
[0127]最后，本發明還公開了一種起重機，其包括上述的雙缸自由伸縮液壓控制系統。該起重機為包括多臂節伸縮系統的起重機。
[0128]起重機的其它部分可以參照現有技術，本發明不再展開描述。
[0129]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種雙缸自由伸縮液壓控制系統，其特征在于，其包括伸縮選擇換向閥(I)、一級油缸(2)、二級油缸(3)以及自由伸縮控制閥(4); 所述伸縮選擇換向閥(I)包括第一工作油口(A)、第二工作油口(B)、壓力油口(P)和回油油口(T)四個工作油口；壓力油口(P)與系統壓力油路連通；回油油口(T)與系統回油油路連通； 伸縮選擇換向閥(I)的配置為:在第一工作位置，壓力油口(P)與第一工作油口(A)連通，回油油口(T)與第二工作油口(B)連通;在第二工作位置，壓力油口(P)與第二工作油口(B)連通，第一工作油口(A)和回油油口(T)均關閉； 一級油缸(2)包括芯管腔(5)、無桿腔(6)和有桿腔(7);其中，芯管腔(5)與伸縮選擇換向閥(I)的第二工作油口(B)連通，無桿腔(6)與伸縮選擇換向閥(I)的第一工作油口(A)連通;有桿腔(7)與有桿腔進出油管路(C)連通； 二級油缸(3)包括無桿腔(8)和有桿腔(9); 二級油缸(3)無桿腔(8)與一級油缸(2)的芯管腔(5)連通； 自由伸縮控制閥(4)用于控制一級油缸(2)的有桿腔(7)與二級油缸(3)的有桿腔(9)之間的通斷； 自由伸縮控制閥(4)包括自由伸縮換向閥(4a)，自由伸縮換向閥(4a)包括進油口(41)和出油口(42);自由伸縮換向閥(4a)的進油口(41)與一級油缸(2)的有桿腔(7)連通，出油口(42)與二級油缸(3)的有桿腔(9)連接； 自由伸縮換向閥(4a)的配置為:在其第一工作位置，進油口(41)和出油口(42)關閉或單向導通，一級油缸(2)的有桿腔(7)內的液壓油不能經進油口(41)和出油口(42)流入二級油缸(3)的有桿腔(9)內；在其第二工作位置，進油口(41)和出油口(42)雙向導通； 伸縮選擇換向閥(I)在第一工作位置、自由伸縮換向閥(4a)在其第一工作位置時，來自所述有桿腔進出油管路(C)的壓力油迫使一級油缸(2)縮回；伸縮選擇換向閥(I)在第二工作位置、自由伸縮換向閥(4a)在其第二工作位置時，來自所述有桿腔進出油管路(C)的壓力油迫使二級油缸(3)縮回。2.根據權利要求1所述的雙缸自由伸縮液壓控制系統，其特征在于，所述自由伸縮換向閥(4a)為兩位二通電磁換向閥。3.根據權利要求1所述的雙缸自由伸縮液壓控制系統，其特征在于，自由伸縮控制閥(4)還包括單向閥(4b)； 單向閥(4b)與所述自由伸縮換向閥(4a)并聯設置，單向閥(4b)的入口與二級油缸(3)的有桿腔(9)連通，單向閥(4b)的出口與一級油缸(2)的有桿腔(7)連通； 所述自由伸縮換向閥(4a)為兩位二通液控換向閥；自由伸縮換向閥(4a)還包括第一控制油口( 43)和第二控制油口( 44);第一控制油口(43)設置在自由伸縮換向閥(4a)第二工作位置一端，第二控制油口(44)設置在自由伸縮換向閥(4a)第一工作位置一端； 第一控制油口(43)與所述一級油缸(2)的有桿腔(7)連通;第二控制油口(44)與一級油缸(2)的芯管腔(5)連通； 伸縮選擇換向閥(I)在第一工作位置時，來自所述有桿腔進出油管路(C)的壓力油的壓力值大小不足以通過所述第一控制油口(43)迫使自由伸縮換向閥(4a)更換工作位置，自由伸縮換向閥(4a)處于其第一工作位置，來自所述有桿腔進出油管路(C)的壓力油流入一級油缸(2)的有桿腔內迫使一級油缸(2)縮回； 伸縮選擇換向閥(I)在第二工作位置時，來自所述有桿腔進出油管路(C)的壓力油的壓力值大小足以通過所述第一控制油口(43)迫使自由伸縮換向閥(4a)更換工作位置，自由伸縮換向閥(4a)變更至其第二工作位置，來自所述有桿腔進出油管路(C)的壓力油流入二級油缸(3)的有桿腔內迫使二級油缸(3)縮回。4.根據權利要求1所述的雙缸自由伸縮液壓控制系統，其特征在于，所述自由伸縮換向閥(4a)為兩位二通液控換向閥；自由伸縮換向閥(4a)還包括第一控制油口(43)和第二控制油口(44);第一控制油口(43)設置在自由伸縮換向閥(4a)第二工作位置一端，第二控制油口(44)設置在自由伸縮換向閥(4a)第一工作位置一端； 第一控制油口(43)與所述一級油缸(2)的有桿腔(7)連通;第二控制油口(44)與一級油缸(2)的芯管腔(5)連通； 所述自由伸縮換向閥(4a)的配置為: 在其第一工作位置，自由伸縮換向閥的進油口(41)和出油口(42)單向導通，二級油缸(3)的有桿腔(9)內的液壓油可以經進油口(41)和出油口(42)流入一級油缸(2)的有桿腔(7)內；而一級油缸(2)的有桿腔(7)內的液壓油無法經進油口(41)和出油口(42)流入二級油缸(3)的有桿腔(9)內； 在其第二工作位置，進油口(41)和出油口(42)雙向導通，一級油缸(2)的有桿腔(7)內的液壓油可以經進油口(41)和出油口(42)流入二級油缸(3)的有桿腔(9)內； 伸縮選擇換向閥(I)在第一工作位置時，來自所述有桿腔進出油管路(C)的壓力油的壓力值大小不足以通過所述第一控制油口(43)迫使自由伸縮換向閥(4a)更換工作位置，自由伸縮換向閥(4a)處于其第一工作位置，來自所述有桿腔進出油管路(C)的壓力油流入一級油缸(2)的有桿腔內迫使一級油缸(2)縮回； 伸縮選擇換向閥(I)在第二工作位置時，來自所述有桿腔進出油管路(C)的壓力油的壓力值大小足以通過所述第一控制油口(43)迫使自由伸縮換向閥(4a)更換工作位置，自由伸縮換向閥(4a)變更至其第二工作位置，來自所述有桿腔進出油管路(C)的壓力油流入二級油缸(3)的有桿腔內迫使二級油缸(3)縮回。5.根據權利要求3或4所述的雙缸自由伸縮液壓控制系統，其特征在于，來自所述有桿腔進出油管路(C)的壓力油作用于自由伸縮換向閥(4a)第一控制油口(43)的壓力為第一控制壓力，來自所述芯管腔(5)的壓力油作用于自由伸縮換向閥(4a)第二控制油口(44)的壓力為第二控制壓力； 通過調控所述壓力油口(P)處的系統壓力油、有桿腔進出油管路(C)的壓力油的壓力大小，使得第一控制壓力小于第二控制壓力，所述一級油缸(2)縮回； 通過調控所述壓力油口(P)處的系統壓力油、有桿腔進出油管路(C)的壓力油的壓力大小，使得第一控制壓力大于第二控制壓力，所述二級油缸(3)縮回。6.根據權利要求3或4所述的雙缸自由伸縮液壓控制系統，其特征在于，所述自由伸縮換向閥(4a)在所述第二控制油口(44)一端設置有調節彈簧(45)，調節彈簧(45)趨向于迫使自由伸縮換向閥(4a)的閥芯處于其第一工作位置;來自所述有桿腔進出油管路(C)的壓力油作用于自由伸縮換向閥(4a)第一控制油口(43)的壓力為第一控制壓力，來自所述芯管腔(5)的壓力油作用于自由伸縮換向閥(4a)第二控制油口(44)的壓力為第二控制壓力； 使第一控制壓力小于第二控制壓力與調節彈簧(45)的作用力之和，則所述一級油缸(2)縮回; 使第一控制壓力大于第二控制壓力與調節彈簧(45)的作用力之和，所述二級油缸(3)縮回。7.根據權利要求1所述的雙缸自由伸縮液壓控制系統，其特征在于，所述控制系統還包括一級油缸平衡閥(10)，一級油缸平衡閥(10)包括第一油口( 101 )、第二油口( 102)和控制油口(103); —級油缸平衡閥(10)的第一油口(101)與所述伸縮選擇換向閥(I)的第一工作油口(A)連通，第二油口(102)和所述一級油缸(2)的無桿腔(6)連通，一級油缸平衡閥(10)的控制油口( 103)與一級油缸(2)的有桿腔(7)連通。8.根據權利要求1所述的雙缸自由伸縮液壓控制系統，其特征在于，所述控制系統還包括二級油缸平衡閥(11)，二級油缸平衡閥(11)包括第一油口(111)、第二油口(112)和控制油口(113);二級油缸平衡閥(11)的第一油口(111)與所述一級油缸(2)的芯管腔(5)連通，第二油口(112)和所述二級油缸(3)的無桿腔(8)連通，二級油缸平衡閥(11)的控制油口(113)與二級油缸(3)的有桿腔(9)連通；一級油缸(2)的芯管腔(5)通過二級油缸平衡閥(11)與二級油缸(3)的無桿腔(8)連接。9.根據權利要求1所述的雙缸自由伸縮液壓控制系統，其特征在于，所述伸縮選擇換向閥(I)為兩位四通電磁換向閥。10.根據權利要求1所述的雙缸自由伸縮液壓控制系統，其特征在于，所述伸縮選擇換向閥(I)為兩位四通液控換向閥，所述伸縮選擇換向閥(I)還包括控制油口(D)，控制油口(D)通過輔助控制閥(12)與控制油路(F)連通。11.根據權利要求1所述的雙缸自由伸縮液壓控制系統，其特征在于，所述控制系統還包括用于在所述一級油缸(2)活塞桿伸出時向其芯管腔(5)補油的保壓控制閥(13); 保壓控制閥(13)為單向溢流閥，其包括并聯設置的直動式溢流閥(13a)和單向閥(13b);直動式溢流閥(13a)的入口、單向閥(13b)的出口與所述伸縮選擇換向閥(I)的回油油口( T)連通;直動式溢流閥(13a)的出口、單向閥(13b)的入口與系統回油油路連通。12.—種起重機，其特征在于，所述起重機包括權利要求1一 11任一項所述的雙缸自由伸縮液壓控制系統。13.根據權利要求12所述的起重機，其特征在于，所述起重機為包括多臂節伸縮系統的起重機。
【文檔編號】F15B11/16GK105967076SQ201610581686
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年7月21日
【發明人】楊耀祥, 王尚, 蔡偉
【申請人】三汽車起重機械有限公司, 三一汽車起重機械有限公司