壓力無級調節液壓系統及起重機的制作方法

本實用新型涉及工程機械技術領域，尤其涉及一種壓力無級調節液壓系統及起重機。

背景技術：

大噸位起重機為了實現系統中配重、缸臂銷、超起變幅/展開/卷揚/張緊等動作，由于不同的負載需要的壓力差別較大，如果采用不帶壓力遙控控制的恒壓泵，就會造成壓力與負載不匹配，造成能量的浪費。

如圖1所示，現有技術的壓力切換閥上P口連接泵的控制油口，T口連接液壓油箱。該壓力切換閥的主要工作原理是：電磁閥Y6a、Y6b和Y6c分別控制各自的換向閥動作來決定溢流閥RV1、RV2和RV3是否起作用。Y6a得電，其余電磁閥失電時，溢流閥RV1起作用；Y6b得電，其余電磁閥失電時，溢流閥RV2起作用；Y6c得電，其余電磁閥失電時，溢流閥RV2起作用；Y6d得電，此時P口封堵，相當于連接一個無限大的溢流閥，此時系統的最高壓力由泵的自帶屬性決定。

該壓力切換閥不能無級調節壓力，只能在幾個固定的壓力之間切換，這就造成了調壓范圍較粗獷，而目前隨著液壓系統對調壓范圍要求越來越精細，現有技術的壓力切換閥不能精確地匹配系統需要的壓力，只能近似的匹配，從而不可避免的造成一定的能量損失，不利于整車液壓系統的熱平衡。而如果想增加切換的壓力數量，避免上述能量損失的發生，必須增加對應的電磁換向閥和溢流閥，成本增加較大，閥的體積重量等也會相應增加，這就決定了現有技術的壓力切換閥不可能實現精細調壓的目的。

現有技術的壓力切換閥存在著可靠性差的缺點：由圖1可見，液壓油依次流過各電磁換向閥，例如Y6c得電，泵的控制油從電磁閥Y6a經過，依次流到電磁閥Y6b，最后到達電磁換向閥Y6c，由Y6c進入所控制的溢流閥RV3。一旦電磁換向閥Y6a或者Y6b出問題，比如閥芯斷裂，彈簧失效等，泵的控制油很可能達到不了電磁換向閥Y6c，在中間的某個位置即被封死，從而系統的最大壓力不是Y6C對應的溢流閥RV3，而是泵自身的切斷壓力值，其值高于多級壓力切換閥設定的各級壓力，就會給液壓系統帶來能量的浪費，更嚴重的是會帶來液壓系統急劇溫升，帶來液壓元件泄露加劇，密封損壞等一系列后果。如果多級壓力閥的級數很多，假設需要末級的電磁閥得電，對應的溢流閥起作用，而之前的任何一個電磁閥故障均可能造成上述壓力切換功能的失效，之前的級數越多，發生該故障的幾率越大，系統的危險性就會加大。一般起重機的工作環境比較惡劣，電磁換向閥難免不會因為各種環境問題，以及設計加工因素造成其換向失效，也就難免會發生上述油路不通的情況。所以現有技術的壓力切換閥可靠性低，不利于液壓系統的穩定運行。

技術實現要素：

本實用新型的目的是提出一種壓力無級調節液壓系統及起重機，以實現系統切換壓力的無級調節。

為實現上述目的，本實用新型提供了一種壓力無級調節液壓系統，包括泵、油箱和無級壓力切換閥，其中所述泵的吸油口與所述油箱連接，所述無級壓力切換閥的一端與所述油箱連接，另一端與所述泵的出油口連接，所述無級壓力切換閥能夠根據輸入所述無級壓力切換閥的控制信號無級地調節系統的切換壓力。

進一步地，所述無級壓力切換閥為比例溢流閥。

進一步地，所述無級壓力切換閥包括第一控制端和第二控制端，所述無級壓力切換閥的進油口與所述第一控制端連接，所述第二控制端用于接收與所述壓力無級調節液壓系統的作業動作所需的壓力相對 應的控制信號。

進一步地，所述無級壓力切換閥為電磁無級壓力切換閥，能夠通過向所述第二控制端輸入的電流大小來調節所述切換壓力。

進一步地，所述無級壓力切換閥為先導無級壓力切換閥，能夠通過向所述第二控制端輸入的先導壓力大小來調節所述切換壓力。

進一步地，所述無級壓力切換閥上設有測壓口，所述測壓口連接于所述進油口處，用于檢測所述進油口的壓力大小。

進一步地，還包括電控單元，所述電控單元與所述無級壓力切換閥電連接，所述電控單元能夠將所述壓力無級調節液壓系統的作業動作的指令轉化為控制信號輸入所述無級壓力切換閥，并根據所述控制信號對所述切換壓力進行調節。

為實現上述目的，本實用新型還提供了一種起重機，包括上述的壓力無級調節液壓系統。

基于上述技術方案，本實用新型通過設置無級壓力切換閥，能夠使得無級壓力切換閥控制端的壓力根據輸入的控制信號進行調節，實現了系統壓力的無級切換，避免了設置多個電磁換向閥所帶來的體積和成本的增加以及故障率增大等問題，可靠性提高，保證液壓系統穩定運行，并且實現精細調壓對于系統能量節約也有著重大的意義，可進一步減少整機燃油消耗量。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中：

圖1為現有技術中壓力切換閥的結構示意圖。

圖2為本實用新型壓力無級調節液壓系統一個實施例的結構示意圖。

圖3為本實用新型壓力無級調節液壓系統中切換壓力與輸入信號的關系圖。

圖中：Y6a、Y6b、Y6c、Y6d-電磁閥，RV1、RV2、RV3-溢流閥；1-泵，2-油箱，3-無級壓力切換閥。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對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實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“橫向”、“縱向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型保護范圍的限制。

大噸位起重機為了實現系統中配重、缸臂銷、超起變幅/展開/卷揚/張緊等動作，由于不同的負載需要的壓力差別較大，如果采用不帶壓力遙控控制的恒壓泵，就會造成壓力與負載不匹配，造成能量的浪費。

在液壓起重機中，為了實現恒壓泵的壓力選擇切換，常常配置壓力切換閥，對應于不同的工況要求，可以實現液壓柱塞泵輸出壓力的切換，可以達到負載與輸出的完美匹配，對于能量的節約和系統的安全都有著重要的意義。為了使泵輸出壓力適應不同的負載，可以遠程實現最大壓力的切換，使得壓力與負載實現一定程度的匹配。而為了實現泵輸出最大壓力的遙控切換，需要為泵配置多級壓力切換閥。壓力切換閥是通過手動、先導壓力控制、電磁閥控制等各種控制形式配合不同壓力設定的溢流閥來實現泵的壓力切換的一種液壓閥。

多級壓力切換閥通過多個電磁閥與溢流閥的組合，通過給予電磁 閥電信號，使得對應的溢流閥與泵的控制油口連接，進而設定泵的最大壓力，整機動作時根據負載的不同，通過程序判斷選擇不同的電磁閥得電，使得不同大小的溢流閥起作用，實現泵輸出最大壓力的切換功能，保證負載與壓力一定程度上的匹配，實現能量節約的目的。

然而現有技術的壓力切換閥，只能在固定的幾個壓力之間切換，不能精確匹配系統需要的壓力值，為此本實用新型提出一種壓力無級調節液壓系統，如圖2所示，該壓力無級調節液壓系統包括泵1、油箱2和無級壓力切換閥3，其中所述泵1的吸油口與所述油箱2連接，所述無級壓力切換閥3的一端與所述油箱2連接，另一端與所述泵1的出油口連接，所述無級壓力切換閥3能夠根據輸入所述無級壓力切換閥3的控制信號無級地調節系統的切換壓力。

通過設置無級壓力切換閥，能夠使得無級壓力切換閥控制端的壓力根據輸入的控制信號進行調節，實現了系統壓力的無級切換，避免了設置多個電磁換向閥所帶來的體積和成本的增加以及故障率增大等問題，可靠性提高，保證液壓系統穩定運行，并且通過設置無級壓力切換閥，能夠無級切換系統壓力，可以實現在一定壓力范圍內切換任意大小的壓力，可以精確地匹配系統需要的壓力，實現能量最大限度的利用，避免系統無謂的熱損耗，對于系統能量節約也有著重大的意義，可進一步減少整機燃油消耗量。

同時，本實用新型與現有技術相比，在元件數量上顯著減少，只需要一個無級壓力切換閥3，這樣顯著地減小了閥組的體積和重量，對于液壓系統的輕量化有著顯著的意義。同時伴隨著元件數量的減少，在閥組成本上也有顯著的降低，有利于提高產品競爭力。

現有技術存在可靠性低的缺點，而本實用新型完全避開了該缺點，現有技術可靠性低主要是由于其特有的布置結構，較多的元件數量導致的，而本實用新型的無級比例壓力切換閥元件數量減少了，從概率上來說，其故障率明顯低于現有技術的多級壓力調節閥。

優選地，所述無級壓力切換閥3為比例溢流閥，可以根據輸入的控制信號無級調節控制端的壓力大小。

如圖2所示，所述無級壓力切換閥3包括第一控制端和第二控制端，所述無級壓力切換閥3的進油口與所述第一控制端連接，所述第二控制端用于接收與所述壓力無級調節液壓系統的作業動作所需的壓力相對應的控制信號。

無級壓力切換閥3由比例溢流閥來實現，該閥通過將P口壓力引入到閥芯一端，另一端由相應的電磁力或先導油壓力實現與P口壓力平衡，通過改變電磁力或者先導油壓力，來改變P口的壓力，進而實現泵的控制壓力的切換。

無級壓力切換閥3通過改變輸入信號Y1的大小，實現壓力的無級切換。切換壓力與輸入信號成比例變化，可以是正比例，反比例，或者一定的曲線規律變化，如圖3所示為正比例。

信號Y1可以是電流信號，可以是油壓先導信號，也可以是其他某種信號。

以Y1為電流信號為例，所述無級壓力切換閥3為電磁無級壓力切換閥，能夠通過向所述第二控制端輸入的電流大小來調節所述切換壓力。

該閥內部原理是內部閥芯的電磁鐵吸力取決于輸入的電流大小，而電磁鐵吸力又決定了閥的溢流壓力，相當于輸入的電流大小決定了閥的溢流壓力，即閥的溢流壓力是隨著輸入電流的變化而變化的，從而實現泵的控制壓力的無級切換。

以Y1為油壓先導信號為例，所述無級壓力切換閥3為先導無級壓力切換閥，能夠通過向所述第二控制端輸入的先導壓力大小來調節所述切換壓力。

該閥內部原理是內部閥芯的壓力取決于輸入的先導液壓油壓力的大小，相當于先導液壓油壓力的大小決定了閥的溢流壓力，即閥的溢流壓力是隨著先導壓力的變化而變化的，從而實現泵的控制壓力的無級切換。

另外，所述無級壓力切換閥3上設有測壓口，所述測壓口連接于所述進油口處，用于檢測所述進油口的壓力大小。

測壓口可以包括MP口和MT口，可以測定P口和T口的壓力。通過測定MP口的壓力，可以標定輸入信號與切換壓力之間的對應關系，也可以檢測生產廠家提供的輸入輸出曲線是否正確。

壓力無級調節液壓系統還可以包括電控單元，所述電控單元與所述無級壓力切換閥3電連接，所述電控單元能夠將所述壓力無級調節液壓系統的作業動作的指令轉化為控制信號輸入所述無級壓力切換閥3，并根據所述控制信號對所述切換壓力進行調節。電控單元提高了系統的可控性，使無級調節液壓系統實現了自動化。

本實用新型的壓力無級調節液壓系統可以應用于各類起重機上。

通過對本實用新型壓力無級調節液壓系統及起重機的多個實施例的說明，可以看到：本實用新型提出的壓力無級調節液壓系統及起重機將原先的多級壓力切換方式改為無級壓力切換，可以將壓力切換為范圍內的任意值，符合液壓系統對壓力要求越來越精細的要求，對于整機能量節約有著重大的意義。

通過給予無級壓力切換閥輸入信號，可以得到與該信號對應的系統壓力。該信號可以是電信號、先導壓力信號等多種形式。切換壓力與輸入信號成比例變化。根據不同的壓力要求給予該無級壓力切換閥不同大小的輸入信號。

該無級壓力切換閥可以用于需要切換系統壓力的場合，也可以用于恒壓泵的壓力切換等場合，比如超大噸位起重機多種輔助動作切換時需要對應的壓力切換，對于能量節約意義重大。

最后應當說明的是：以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本實用新型的具體實施方式進行修改或者對部分技術特征進行等同替換；而不脫離本實用新型技術方案的精神，其均應涵蓋在本實用新型請求保護的技術方案范圍當中。