超起卷揚液壓控制方法和系統、及起重的制造方法
【專利摘要】本發明公開一種超起卷揚液壓控制方法和系統、及起重機。該方法包括：在當前起重機的工作狀態為縮臂時，比例換向閥的第一控制端得電，比例換向閥處于第一工作位置，卷揚馬達的負載腔油口進油，起升腔油口回油，卷揚馬達向內卷入超起鋼絲繩，其中設置在比例換向閥進油口的壓力補償器保證了比例換向閥的進油口與第一工作油口的壓力差為恒定值；比例換向閥根據接收到的控制信號的大小，控制通過比例換向閥的流量大小，從而實現卷揚馬達轉速的線性調節。本發明通過壓力補償器使比例換向閥的前后兩端壓力為恒定值，使得通過比例換向閥的流量僅與閥的開口有關，而與負載無關，采用比例換向閥，可以根據輸入電流對馬達的轉速進行精確控制。
【專利說明】超起卷揚液壓控制方法和系統、及起重機
【技術領域】
[0001] 本發明設及工程機械領域，特別設及一種超起卷揚液壓控制方法和系統、及起重 機。
【背景技術】
[0002] 在現代起重機械上，超大噸位全地面起重機普遍配備超起裝置，該是一種行之有 效的提高起重機吊重量的裝置，超起裝置主要有W下幾個部分組成；超起支架、超起臂、超 起卷揚、超起鎖止裝置等。超起裝置一方面減小了吊臂的提度，另一方面在一定程度上減小 了吊臂的旁彎，增加了主臂中遠距離的吊重性能。
[0003] 圖1為具有超起裝置的輪式起重機外形圖。超起鋼絲繩4連接至起重臂1的頭部， 吊重作業時，通過設置在超起臂2上超起卷揚3提供一定拉力，張緊鋼絲繩4 ;與此同時，該 反力將會通過超起副臂傳遞到超起裝置后平衡裝置5上，W減小起重臂變形量，提高吊重 能力。
[0004] 現有的超起卷揚控制系統中，卷揚的方向變換通過開關閥進行控制，通過閥的流 量不但與負載壓力有關，也有閥的通徑有關，普通的開關閥不能對流量進行有效的調整。
【發明內容】
[0005] 鑒于W上技術問題，本發明提供了一種超起卷揚液壓控制方法和系統、及起重機， 采用電比例換向閥，可W根據輸入電流對馬達的轉速進行精確控制。
[0006] 根據本發明的一個方面，提供一種超起卷揚液壓控制方法，包括：
[0007] 在當前起重機的工作狀態為縮臂時，比例換向閥的第一控制端得電，比例換向閥 處于第一工作位置，卷揚馬達的負載腔油口進油，起升腔油口回油，卷揚馬達向內卷入超起 鋼絲繩，其中設置在比例換向閥進油口的壓力補償器通過壓力補償，保證了比例換向閥的 進油口與第一工作油口的壓力差為恒定值；
[000引比例換向閥根據接收到的控制信號的大小，控制通過比例換向閥的流量大小，從 而實現卷揚馬達轉速的線性調節。
[0009] 在本發明的一個實施例中，比例換向閥根據接收到的控制信號的大小，控制通過 比例換向閥的流量大小的步驟包括：
[0010] 比例換向閥根據接收到的控制信號的大小，控制比例換向閥節流孔面積的大小；
[0011] 比例換向閥根據節流孔面積的大小，線性調節通過比例換向閥的流量大小。
[0012] 在本發明的一個實施例中，所述超起卷揚液壓控制方法還包括：
[0013] 在當前起重機的工作狀態為伸臂時，比例換向閥的第二控制端得電，比例換向閥 處于第二工作位置，卷揚馬達負載腔和起升腔連通，卷揚馬達處于浮動狀態，超起鋼絲繩隨 著吊臂前伸向外放出；
[0014] 在當前主臂長度小于預定值時，第一換向閥處于第一工作位置，通過第一溢流閥 調節背壓值。
[0015] 在本發明的一個實施例中，所述超起卷揚液壓控制方法還包括：
[0016] 在當前主臂長度不小于預定值時，第一換向閥處于第二工作位置，通過第二溢流 閥調節背壓值，從而確保鋼絲繩始終處于綱緊狀態，其中，第二溢流閥的最大可調壓力值大 于第一溢流閥的最大可調壓力值。
[0017] 根據本發明的另一方面，提供一種超起卷揚液壓控制系統，包括控制器、卷揚馬 達、比例換向閥、壓力補償器，其中：
[0018] 控制器，用于在當前起重機的工作狀態為縮臂時，給比例換向閥的第一控制端供 電；并向比例換向閥發送大小可調的控制信號；
[0019] 卷揚馬達，用于在比例換向閥的第一控制端得電，比例換向閥處于第一工作位置 時，從負載腔油口進油，起升腔油口回油，W向內卷入超起鋼絲繩；
[0020] 壓力補償器，用于通過壓力補償，保證了比例換向閥的進油口與第一工作油口的 壓力差為恒定值；
[0021] 比例換向閥，用于根據從控制器接收到的控制信號的大小，控制通過比例換向閥 的流量大小，從而實現卷揚馬達轉速的線性調節。
[0022] 在本發明的一個實施例中，比例換向閥具體用于根據接收到的控制信號的大小， 控制比例換向閥節流孔面積的大小；并根據節流孔面積的大小，線性調節通過比例換向閥 的流量大小。
[0023] 在本發明的一個實施例中，所述超起卷揚液壓控制系統還包括第一換向閥、第一 溢流閥，其中：
[0024] 控制器還用于在當前起重機的工作狀態為伸臂時，給比例換向閥的第二控制端供 電；
[0025] 卷揚馬達還用于比例換向閥處于第二工作位置時，連通負載腔和起升腔，處于浮 動狀態，W便超起鋼絲繩隨著吊臂前伸向外放出；
[0026] 第一換向閥，用于在當前主臂長度小于預定值時，處于第一工作位置；
[0027] 第一溢流閥，用于在第一換向閥處于第一工作位置時，調節背壓值。
[002引在本發明的一個實施例中，所述超起卷揚液壓控制系統還包括第二溢流閥，其 中：
[0029] 第一換向閥還用于在當前主臂長度不小于預定值時，處于第二工作位置；
[0030] 第二溢流閥，用于在第一換向閥處于第二工作位置時，調節背壓值，從而確保鋼絲 繩始終處于綱緊狀態，其中，第二溢流閥的最大可調壓力值大于第一溢流閥的最大可調壓 力值。
[0031] 在本發明的一個實施例中，所述超起卷揚液壓控制系統還包括設置在卷揚馬達負 載腔的平衡閥，用于負載保持。
[0032] 在本發明的一個實施例中，所述超起卷揚液壓控制系統還包括設置在卷揚馬達負 載腔的浮動閥，其中：
[0033] 浮動閥與上述平衡閥相并聯；
[0034] 浮動閥，用于在起重機伸臂時，將平衡閥屏蔽。
[0035] 在本發明的一個實施例中，所述超起卷揚液壓控制系統還包括第=溢流閥，其 中：
[0036] 第S溢流閥的進油口與卷揚馬達的起升腔油口連通，第S溢流閥的出油口與回油 油口連通。
[0037] 在本發明的一個實施例中，所述超起卷揚液壓控制系統還包括補油阻巧和單向 閥，其中：
[003引補油阻巧，設置在系統壓力油口和回油油口之間，從高壓口向低壓口補油；
[0039] 單向閥，設置在回油油口與卷揚馬達的起升腔油口之間，單向導通回油油口至卷 揚馬達的起升腔油口之間的油路。
[0040] 根據本發明的另一方面，提供一種起重機，包括上述任一實施例中所述的超起卷 揚液壓控制系統。
[0041] 本發明通過壓力補償器使比例換向閥的前后兩端壓力為恒定值，使得通過比例換 向閥的流量僅與閥的開口有關，而與負載無關，采用電比例換向閥，可W根據輸入電流對馬 達的轉速進行精確控制。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0042] 為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現 有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可 W根據該些附圖獲得其他的附圖。
[0043] 圖1為具有超起裝置的起重機的外形示意圖。
[0044] 圖2為本發明超起卷揚液壓控制系統一個實施例的示意圖。
[0045] 圖3為本發明超起卷揚液壓控制方法一個實施例的示意圖。
[0046] 圖4為本發明一個實施例中調節比例換向閥閥流量大小的示意圖。
[0047] 圖5為本發明超起卷揚液壓控制方法另一實施例的示意圖。
【具體實施方式】
[0048] 下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。W下 對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發明及其應用或使 用的任何限制。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提 下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0049] 除非另外具體說明，否則在該些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表 達式和數值不限制本發明的范圍。
[0化0] 同時，應當明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個部分的尺寸并不是按照實際 的比例關系繪制的。
[0化1] 對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適 當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為授權說明書的一部分。
[0化2] 在該里示出和討論的所有示例中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不 是作為限制。因此，示例性實施例的其它示例可W具有不同的值。
[0化3] 應注意到；相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一 個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。
[0化4]圖2為本發明超起卷揚液壓控制系統一個實施例的示意圖。如圖2所示，所述超 起卷揚液壓控制系統包括控制器（圖2中未示出）、卷揚馬達20、比例換向閥11、壓力補償 器12,其中；
[0055] 比例換向閥11的回油口 T1與系統回油油口 T連通，比例換向閥11的第一工作油 口 A1與卷揚馬達的負載腔油口 A連通，比例換向閥11的第二工作油口 B1與卷揚馬達的起 升腔油口 B連通；比例換向閥11在處于第一工作位置（右位）時，比例換向閥11的進油口 P1與第一工作油口 A1連通，第二工作油口 B1與回油口 T1連通；比例換向閥11在處于第 二工作位置（第二工作位置）時，比例換向閥11的進油口 P1與第二工作油口 B1連通，第 一工作油口 A1與回油口 T1連通。
[0化6] 壓力補償器12的進油口 F與系統壓力油口 P連通，壓力補償器12的出油口 G與 比例換向閥11的進油口 P1連通。
[0化7] 控制器，用于在當前起重機的工作狀態為縮臂時，給比例換向閥11的第一控制端 Y1供電；并向比例換向閥11發送大小可調的控制信號。
[005引卷揚馬達20,用于在比例換向閥11的第一控制端Y1得電，比例換向閥11處于第 一工作位置（右位）時，從負載腔油口 A進油，起升腔油口 B回油，W向內卷入超起鋼絲繩。
[0059] 壓力補償器12,用于通過壓力補償，保證了比例換向閥11的進油口 P1與第一工作 油口 A1的壓力差為恒定值。
[0060] 比例換向閥11，用于根據從控制器接收到的控制電流信號的大小，控制通過比例 換向閥11的流量大小，從而實現卷揚馬達20轉速的線性調節。
[0061] 基于本發明上述實施例提供的超起卷揚液壓控制系統，通過壓力補償器使比例換 向閥的前后兩端壓力為恒定值，使得通過比例換向閥的流量僅與閥的開口有關，而與負載 無關，采用電比例換向閥，可W根據輸入電流對馬達的轉速進行精確控制。
[0062] 在本發明的一個實施例中，比例換向閥11具體用于根據接收到的電流控制信號 的大小，控制比例換向閥11第一工作油口 A1的節流孔面積的大小（即比例換向閥11的開 口大小）；并根據比例換向閥11第一工作油口 A1的節流孔面積的大小，線性調節通過比例 換向閥11的流量大小。
[0063] 在本發明的一個實施例中，比例換向閥11根據公式（1)線性調節通過比例換向閥 11的流量大小q :
[0064]
【權利要求】
1. 一種超起卷揚液壓控制方法，其特征在于，包括： 在當前起重機的工作狀態為縮臂時，比例換向閥的第一控制端得電，比例換向閥處于 第一工作位置，卷揚馬達的負載腔油口進油，起升腔油口回油，卷揚馬達向內卷入超起鋼絲 繩，其中設置在比例換向閥進油口的壓力補償器通過壓力補償，保證了比例換向閥的進油 口與第一工作油口的壓力差為恒定值； 比例換向閥根據接收到的控制信號的大小，控制通過比例換向閥的流量大小，從而實 現卷揚馬達轉速的線性調節。
2. 根據權利要求1所述的超起卷揚液壓控制方法，其特征在于，比例換向閥根據接收 到的控制信號的大小，控制通過比例換向閥的流量大小的步驟包括： 比例換向閥根據接收到的控制信號的大小，控制比例換向閥節流孔面積的大小； 比例換向閥根據節流孔面積的大小，線性調節通過比例換向閥的流量大小。
3. 根據權利要求1所述的超起卷揚液壓控制方法，其特征在于，還包括： 在當前起重機的工作狀態為伸臂時，比例換向閥的第二控制端得電，比例換向閥處于 第二工作位置，卷揚馬達負載腔和起升腔連通，卷揚馬達處于浮動狀態，超起鋼絲繩隨著吊 臂前伸向外放出； 在當前主臂長度小于預定值時，第一換向閥處于第一工作位置，通過第一溢流閥調節 背壓值。
4. 根據權利要求3所述的超起卷揚液壓控制方法，其特征在于，還包括： 在當前主臂長度不小于預定值時，第一換向閥處于第二工作位置，通過第二溢流閥調 節背壓值，從而確保鋼絲繩始終處于繃緊狀態，其中，第二溢流閥的最大可調壓力值大于第 一溢流閥的最大可調壓力值。
5. -種超起卷揚液壓控制系統，其特征在于，包括控制器、卷揚馬達、比例換向閥、壓力 補償器，其中： 控制器，用于在當前起重機的工作狀態為縮臂時，給比例換向閥的第一控制端供電；并 向比例換向閥發送大小可調的控制信號； 卷揚馬達，用于在比例換向閥的第一控制端得電，比例換向閥處于第一工作位置時，從 負載腔油口進油，起升腔油口回油，以向內卷入超起鋼絲繩； 壓力補償器，用于通過壓力補償，保證了比例換向閥的進油口與第一工作油口的壓力 差為恒定值； 比例換向閥，用于根據從控制器接收到的控制信號的大小，控制通過比例換向閥的流 量大小，從而實現卷揚馬達轉速的線性調節。
6. 根據權利要求5所述的超起卷揚液壓控制系統，其特征在于， 比例換向閥具體用于根據接收到的控制信號的大小，控制比例換向閥節流孔面積的大 小；并根據節流孔面積的大小，線性調節通過比例換向閥的流量大小。
7. 根據權利要求5所述的超起卷揚液壓控制系統，其特征在于，還包括第一換向閥、第 一溢流閥，其中： 控制器還用于在當前起重機的工作狀態為伸臂時，給比例換向閥的第二控制端供電； 卷揚馬達還用于比例換向閥處于第二工作位置時，連通負載腔和起升腔，處于浮動狀 態，以便超起鋼絲繩隨著吊臂前伸向外放出； 第一換向閥，用于在當前主臂長度小于預定值時，處于第一工作位置； 第一溢流閥，用于在第一換向閥處于第一工作位置時，調節背壓值。
8. 根據權利要求7所述的超起卷揚液壓控制系統，其特征在于，還包括第二溢流閥，其 中： 第一換向閥還用于在當前主臂長度不小于預定值時，處于第二工作位置； 第二溢流閥，用于在第一換向閥處于第二工作位置時，調節背壓值，從而確保鋼絲繩始 終處于繃緊狀態，其中，第二溢流閥的最大可調壓力值大于第一溢流閥的最大可調壓力值。
9. 根據權利要求5所述的超起卷揚液壓控制系統，其特征在于，還包括設置在卷揚馬 達負載腔的平衡閥，用于負載保持。
10. 根據權利要求9所述的超起卷揚液壓控制系統，其特征在于，還包括設置在卷揚馬 達負載腔的浮動閥，其中： 浮動閥與上述平衡閥相并聯； 浮動閥，用于在起重機伸臂時，將平衡閥屏蔽。
11. 根據權利要求5所述的超起卷揚液壓控制系統，其特征在于，還包括第三溢流閥， 其中： 第三溢流閥的進油口與卷揚馬達的起升腔油口連通，第三溢流閥的出油口與回油油口 連通。
12. 根據權利要求5所述的超起卷揚液壓控制系統，其特征在于，還包括補油阻尼和單 向閥，其中： 補油阻尼，設置在系統壓力油口和回油油口之間，從高壓口向低壓口補油； 單向閥，設置在回油油口與卷揚馬達的起升腔油口之間，單向導通回油油口至卷揚馬 達的起升腔油口之間的油路。
13. -種起重機，其特征在于，包括如權利要求5-12中任一項所述的超起卷揚液壓控 制系統。
【文檔編號】F15B11/04GK104481941SQ201410709736
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月27日 優先權日:2014年11月27日
【發明者】王守偉, 戚厚保, 高飛 申請人:徐州重型機械有限公司