回轉控制裝置及液壓控制系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種回轉控制裝置及液壓控制系統，其中回轉控制裝置包括制動器(1)、馬達(2)和控制閥(3)，制動器(1)用于控制馬達(2)的開啟或關閉，控制閥(3)與馬達(2)的兩個油腔中壓力相對較大的高壓腔連接，控制閥(3)能夠在馬達(2)開啟或關閉時通過與控制閥(3)連接的泄壓油路對高壓腔進行泄壓。本發明的回轉控制裝置中設有控制閥，使得在馬達啟動或關停時，通過與該控制閥連接的泄壓油路，使馬達的高壓腔中的液壓油泄壓，以減緩由于液壓系統啟動或關停所造成的液壓沖擊，減少對馬達以及系統其他相關部件的不利影響。
【專利說明】
回轉控制裝置及液壓控制系統
技術領域
[0001]本發明涉及液壓技術領域，尤其涉及一種回轉控制裝置及液壓控制系統。【背景技術】
[0002]回轉機構是工程機械重要的執行機構之一，用于驅動工程機械進行回轉動作，承擔著物品轉運等功能，要求較高的安全性、平穩性。液壓控制系統一般由回轉栗和回轉馬達以及緩沖閥等組成液壓回路。在實際使用過程中，由于工程機械產品的作業環境比較復雜， 轉動慣量大，在回轉機構回轉過程中受外界干擾或結構件制作精度、裝配誤差等自身因素的影響而產生晃動，從而引起負載壓力的波動。
[0003]在進行回轉動作時，回轉系統一般難以保證回轉速度的穩定，并且在突然啟動、停機、變速或換向時，閥口突然關閉或動作突然停止，由于流動液體和運動部件慣性的作用， 使系統內瞬時形成很高的峰值壓力，引起很大的液壓沖擊，液壓回轉系統運行的平穩性得不到保證，液壓元件的使用壽命也會受到嚴重影響。
[0004]實際操作過程中，定量栗或變量栗為回轉系統提供動力油源和先導油源，通過手柄控制回轉換向閥左右方向的開啟和關閉，實現回轉機構的左右回轉。
[0005]如圖1所示，為現有技術中一種回轉控制裝置的原理圖。該回轉控制裝置由2個溢流閥a4、2個單向閥a3、2個平衡閥a5、l個梭閥a6組成。其中，溢流閥作為回轉系統的安全閥， 并起到一定的消減沖擊的作用。
[0006]回轉動作時，先導控制油通過梭閥a6打開制動器al使得回轉馬達a2在壓力作用下進行回轉動作。
[0007]當回轉裝置向右起動時，壓力油經A腔從回轉馬達a2左側進油，右側經過B腔回油。 由于回轉機構存在巨大的慣性力矩，導致回轉馬達a2左側的高壓腔產生巨大的壓力沖擊。 當高壓腔壓力達到溢流閥設定值時，該閥開啟通流;如果馬達某一腔瞬間出現壓力過低的情況，低壓腔通過單向閥進行補油。此時，溢流閥消減了回轉起動過程中的壓力沖擊、同時起到了過載保護的作用，回轉動作平穩起動。
[0008]回轉穩態時，由于重物擺動、回轉機構本身的轉動慣性，回轉系統會出現瞬間載荷過大，動作不穩的現象。緩沖作用原理與啟動工況相同。
[0009]某些工況(如車身傾斜等)下，可以通過單向閥對回轉馬達的低壓腔補油，確保回轉動作的可靠性。回轉過程中如果馬達壓力過大，達到溢流閥a4設定值時，溢流閥開啟通流，通過壓力控制閥實現回轉系統過載溢流。
[0010]回轉停止時，液壓油通過溢流閥a4或平衡閥a5流回油箱，同時油液打開單向閥充滿回轉馬達工作腔。由于轉動慣性，回轉馬達a2左側A腔由高壓腔轉變為低壓腔;右側B腔由低壓腔轉變為高壓腔。
[0011]在上述現有技術的方案中，回轉動作控制主要依靠手柄開度來控制，很大程度上受到操作人員的主觀判斷和操作熟練程度的影響。若操作者判斷失誤或者不熟悉車輛操作，則操作時很容易出現危險情況。
[0012]工程機械在進行回轉動作時，啟動和停止過程最容易發生危險，因為此時重物進行靜止和運動之間的轉換會產生很大的慣性。回轉負載較輕時，若快速操作手柄，啟動時容易出現回轉不穩、回轉沖擊較大，重物擺動等較為嚴重現象。在負載較大時，如何選擇合適的手柄傾角變得比較困難。尤其在回轉動作停止時，由于機構較大的慣性，系統的回轉緩沖功能在此情況下作用不明顯，存在局限性。
[0013]需要說明的是，公開于本發明【背景技術】部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。
【發明內容】
[0014]本發明的目的是提出一種回轉控制裝置及液壓控制系統，以盡可能地減緩液壓系統在啟停瞬間所造成的液壓沖擊。
[0015]為實現上述目的，本發明提供了一種回轉控制裝置，包括制動器、馬達和控制閥， 所述制動器用于控制所述馬達的開啟或關閉，所述控制閥與所述馬達的兩個油腔中壓力相對較大的高壓腔連接，所述控制閥能夠在所述馬達開啟或關閉時通過與所述控制閥連接的泄壓油路對所述高壓腔進行泄壓。
[0016]進一步地，所述控制閥連接在所述馬達的兩個油腔之間。
[0017]進一步地，還包括第一梭閥，所述第一梭閥的兩個進油口分別與所述馬達的兩個油腔-----對應連接，所述第一梭閥的出油口與油箱連通，所述控制閥連接在所述油箱與所述第一梭閥的出油口之間。
[0018]進一步地，所述控制閥包括節流閥，所述節流閥能夠將所述馬達的兩個油腔相互貫通。
[0019]進一步地，所述控制閥包括可操作控制閥，通過對所述可操作控制閥的操作來實現對所述馬達的所述高壓腔的泄壓作用。
[0020]進一步地，所述可操作控制閥包括開關閥或者比例閥。
[0021]進一步地，所述制動器包括彈簧腔和液壓油腔，所述液壓油腔與制動器通油油路連通，以使所述液壓油腔通過所述制動器通油油路的回油來實現對所述馬達的制動，所述制動器通油油路上設有節流裝置，所述節流裝置能夠降低所述制動器的關閉速度。[〇〇22]進一步地，所述節流裝置為阻尼孔。
[0023]進一步地，還包括第二梭閥，所述第二梭閥的兩個進油口分別一一對應連接在與所述馬達的兩個油腔連通的兩個通油油路上，所述第二梭閥的出油口與所述制動器的液壓油腔連通，所述節流裝置連接在所述第二梭閥的出油口與所述制動器的液壓油腔之間的所述制動器通油油路上。
[0024]進一步地，所述節流裝置的兩端并聯設置有第一單向閥，所述第一單向閥的進油口與所述第二梭閥的出油口連通，所述第一單向閥的出油口與所述制動器的液壓油腔連通，以使所述制動器能夠快速開啟。
[0025]進一步地，還包括比例換向控制閥組，所述馬達的兩個油腔分別連接有與供油口連通的第一油路和與回油口連通的第二油路，所述比例換向控制閥組設置在所述第一油路和所述第二油路上，所述比例換向控制閥組能夠調節進入所述馬達的液體流量，并用于控制所述第一油路和所述第二油路之間的換向。
[0026] 進一步地，所述比例換向控制閥組包括換向閥和比例控制閥，所述比例控制閥連接在所述換向閥的進油口與所述供油口之間，所述換向閥的出油口與所述回油口連通，所述換向閥的兩個工作油口分別與所述馬達的兩個油腔一一對應連通。[〇〇27]進一步地，所述比例換向控制閥組還包括壓力補償閥，所述壓力補償閥設置在所述比例控制閥與所述換向閥的進油口之間，以維持所述比例控制閥兩端的壓力差恒定。
[0028]進一步地，所述比例換向控制閥組包括比例換向閥，所述比例換向閥的進油口與所述供油口連通，所述比例換向閥的出油口與所述回油口連通，所述比例換向閥的兩個工作油口分別與所述馬達的兩個油腔一一對應連通。
[0029]進一步地，所述比例換向控制閥組還包括減壓閥，所述減壓閥設置在所述供油口與所述比例換向閥的進油口之間，所述比例換向閥還設有中間油口，所述中間油口與所述比例換向閥的進油口和其中一個工作油口之間的連接油路連接，所述減壓閥的控制油口與所述中間油口連通，以維持所述比例換向閥的進油口與其中一個工作油口之間的壓力差恒定。
[0030]進一步地，所述控制閥為電磁控制閥，所述控制閥與所述比例換向控制閥組信號連接，以通過所述比例換向控制閥組的比例控制信號來控制所述控制閥的開閉或者開口大小。
[0031]進一步地，還包括傳感器和控制器，所述控制閥為比例控制閥，所述傳感器用于檢測所述馬達的運行狀態或與所述馬達連接的執行機構的運動狀態，所述傳感器與所述控制器連接，所述控制器設置在所述控制閥的控制端與所述比例換向控制閥組的控制端之間， 所述控制器能夠接收所述傳感器所檢測的狀態信號，并根據所述狀態信號控制所述比例換向控制閥組的輸入電流大小和/或所述控制閥的開口大小。
[0032]進一步地，所述控制器內預先儲存有預設閾值，所述控制器能夠在所述輸入電流小于預設閾值時，控制所述控制閥的開口增大;并在所述輸入電流大于預設閾值時，控制所述控制閥的開口減小。[〇〇33]進一步地，還包括第三梭閥，所述第三梭閥的兩個進油口分別一一對應連接在與所述馬達的兩個油腔連通的兩個通油油路上，所述第三梭閥的出油口與油箱連通，所述油箱與所述第三梭閥的出油口之間設有溢流閥。
[0034]為實現上述目的，本發明還提供了一種液壓控制系統，包括上述的回轉控制裝置。
[0035]基于上述技術方案，本發明的回轉控制裝置中設有控制閥，使得在馬達啟動或關停時，通過與該控制閥連接的泄壓油路，使馬達的高壓腔中的液壓油泄壓，以減緩由于液壓系統啟動或關停所造成的液壓沖擊，減少對馬達以及系統其他相關部件的不利影響。【附圖說明】
[0036]此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，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:
[0037]圖1為現有技術中回轉控制裝置一個實施例的原理圖。[〇〇38]圖2為本發明回轉控制裝置一個實施例的原理圖。[〇〇39]圖3為本發明回轉控制裝置另一個實施例的原理圖。
[0040]圖4為本發明回轉控制裝置又一個實施例的原理圖。
[0041]圖5為本發明回轉控制裝置一個實施例中比例換向控制閥組的原理圖。
[0042]圖6為應用圖5中比例換向控制閥組的回轉控制裝置一個實施例的原理圖。[〇〇43] 圖中:al-制動器，a2_馬達，a3_單向閥，a4_溢流閥，a5_平衡閥，a6_梭閥；
[0044]1_制動器，2_馬達，3_控制閥，4_第二單向閥，5_第一平衡閥，6_第二平衡閥，7_第三單向閥，8-阻尼孔，9-第一單向閥，10-壓力補償閥，11 -比例控制閥，12-主栗，13-換向閥， 14-控制器，15-比例換向閥，16-減壓閥，17-第一梭閥，18-第二梭閥，19-第三梭閥。【具體實施方式】
[0045]下面將結合本發明實施例中的附圖，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發明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，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，都屬于本發明保護的范圍。
[0046]在本發明的描述中，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發明和簡化描述，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發明保護范圍的限制。
[0047]為了解決現有技術中的回轉控制裝置在啟動或停止時易產生液壓沖擊的問題，本發明提出一種改進的回轉控制裝置。[〇〇48]如圖2所示，為本發明回轉控制裝置一個實施例的原理圖。該回轉控制裝置包括制動器1、馬達2和控制閥3,所述制動器1用于控制所述馬達2的開啟或關閉，在該實施例中，制動器1包括彈簧腔和液壓油腔，當液壓油腔中的液壓油逐漸增多時，油壓克服彈簧腔中彈簧的阻力，脫離對馬達2的束縛，使馬達2啟動；當液壓油腔中的液壓油逐漸減少時，彈簧腔中的彈簧復位，制動器1恢復對馬達2的束縛，使馬達2關停。
[0049]馬達2的兩端分別設有油口，當馬達2的其中一側的油口進油時，該側油腔與另一側油腔之間產生壓力差，馬達2正轉；當馬達2的另一側的油口進油時，該側油腔與另一側油腔之間產生壓力差，馬達2反轉。所述控制閥3與所述馬達2的兩個油腔中壓力相對較大的高壓腔連接，所述控制閥3能夠在所述馬達2開啟或關閉時，通過與所述控制閥3連接的泄壓油路對所述高壓腔進行泄壓。其中，控制閥3連接在馬達2的高壓腔與泄壓油路之間。
[0050]在上述實施例中，回轉控制裝置中設有控制閥3,使得在馬達2啟動或關停時，通過與控制閥3連接的泄壓油路，使馬達2的高壓腔中的液壓油泄壓，以減緩由于液壓系統啟動或關停所造成的液壓沖擊，減少對馬達以及系統其他相關部件的不利影響。
[0051]在上述實施例中，控制閥3的具體設置位置以及泄壓油路的具體形式都可以有比較靈活的選擇，只要控制閥3能夠實現對馬達2中高壓腔進行泄壓的目的即可。
[0052]在本發明回轉控制裝置的一個優選實施例中，如圖2所示，所述控制閥3連接在所述馬達2的兩個油腔之間，這樣，在啟動或關停時，當兩個油腔中出現其中一個腔油壓大于另一個腔中的油壓時，可以通過控制閥3使得馬達2的兩個油腔相互貫通，高壓腔中的一部分液壓油可以流向低壓腔，減緩由于一側壓力過大而造成的液壓沖擊，減少對馬達2以及其他相關部件的損壞。在該實施例中，馬達2兩端的連接油路即為泄壓油路。[〇〇53]在本發明回轉控制裝置的另一個優選實施例中，如圖3所示，該回轉控制裝置還包括第一梭閥17,所述第一梭閥17的兩個進油口分別與所述馬達2的兩個油腔一一對應連接， 所述第一梭閥17的出油口與油箱連通，第一梭閥17可以篩選出馬達2中較大的壓力信號，所述控制閥3連接在所述油箱與所述第一梭閥17的出油口之間。這樣，當馬達2中一側油壓較大時，可以通過控制閥3使得高壓腔中的液壓油直接流回油箱。當然，此處油箱也可以替換為其他任何比該油壓小的低壓油路上。在該實施例中，控制閥3與油箱之間的連接油路即為泄壓油路。
[0054]作為控制閥3的一個具體實施例，控制閥3可以為節流閥，比如阻尼孔或者較細的管子等，當馬達2的兩個油腔中出現其中一個腔油壓大于另一個腔中的油壓時，可以通過節流閥使得馬達2的兩個油腔相互貫通，高壓腔中的一部分液壓油可以流向低壓腔，消減液壓沖擊。
[0055]作為控制閥3的另一個具體實施例，控制閥3包括可操作控制閥，通過對所述可操作控制閥的操作來實現對所述馬達2的所述高壓腔的泄壓作用。可操作控制閥，顧名思義， 是可以對其進行操作的控制閥，這種閥區別于溢流閥等結構形式，溢流閥通過設定預設壓力，并在其中一個腔壓力大于該預設壓力時導通，來實現馬達2兩個油腔相互貫通，這種結構形式在控制上有一定的延遲，并不能在馬達2啟動或關停時實現消減液壓沖擊的作用。
[0056]上述的可操作控制閥可以是開關閥，也可以是比例閥，即控制閥3的開口大小能夠調節。當馬達2啟動或關停時，控制閥3的開口調大，以使馬達2的兩個油腔相互貫通或者通過其他泄壓油路進行泄壓；當馬達2進入正常工作狀態時，控制閥3的開口調小。[〇〇57] 從控制方式上來說，可以是電磁閥，也可以是先導液控閥。
[0058]如圖2所示，所述控制閥3為二位二通電磁開關閥，該二位二通電磁開關閥的兩個工作油口分別與馬達2兩端的兩個油腔一一對應連接，在馬達2啟動或關停時，該二位二通電磁開關閥得電，即二位二通電磁開關閥的上位處于工作位置，馬達2的兩個油腔相互貫通，減少壓力沖擊;隨著手柄開度的逐漸增大，馬達2進入正常工作狀態時，該二位二通電磁開關閥失電，即二位二通電磁開關閥的下位處于工作位置，馬達2的兩個油腔之間形成壓力差，使馬達2正常轉動。
[0059]為進一步提高回轉控制裝置的操作平穩性，所述制動器1包括彈簧腔和液壓油腔， 所述液壓油腔與制動器通油油路連通，所述制動器通油油路能夠用于所述液壓油腔的回油，以使所述馬達2關閉，所述制動器通油油路上設有節流裝置，所述節流裝置能夠降低所述制動器1的關閉速度。制動器1在停止時，回油需經過節流裝置，這樣可以使得制動器1的關閉速度減慢，在一定程度上消減系統的沖擊，提升系統的穩定性。
[0060]在如圖2所示的實施例中，制動器通油油路既可以作為向制動器1的液壓油腔提供液壓油的供油油路，也可以作為使制動器1的液壓油腔中的液壓油流回油箱的回油油路。
[0061]作為節流裝置的優選實施例，所述節流裝置為阻尼孔8,當然節流裝置也可以是較細的管子或者其他能夠起到減速作用的節流元件。
[0062]阻尼孔8可以為固定阻尼孔，也可以為孔徑可調節的節流孔。
[0063]對節流裝置來說，其具體的設置位置可以有比較靈活的選擇，只要能夠實現其作用即可。
[0064]在一個示意性實施例中，回轉控制裝置還包括第二梭閥18,所述第二梭閥18的兩個進油口分別一一對應連接在與所述馬達2的兩個油腔連通的兩個通油油路上，所述第二梭閥18的出油口與所述制動器1的液壓油腔連通，第二梭閥18能夠篩選出兩個供油油路上較大的壓力信號，該壓力信號可以通過制動器通油油路反饋到制動器1的液壓油腔，以使制動器1解除對馬達2的束縛，使馬達2開啟。
[0065]所述節流裝置連接在所述第二梭閥18的出油口與所述制動器1的液壓油腔之間的所述制動器通油油路上。這樣，節流裝置就可以控制制動器1的液壓油腔中液壓油的回油速度，即控制制動器1的關閉速度。
[0066]進一步地，所述節流裝置的兩端并聯設置有第一單向閥9,所述第一單向閥9的進油口與所述第二梭閥18的出油口連通，所述第一單向閥9的出油口與所述制動器1的液壓油腔連通，以使所述制動器1能夠快速開啟。第一單向閥9的設置可以避免節流裝置對馬達2的開啟速度的影響。
[0067]如圖2和圖3所示，設馬達2的兩端的兩個油腔所連通的兩個通油油路分別為第一油路和第二油路，第一油路與供油口連通，第二油路與回油口連通，所述第一油路上設有第二單向閥4,所述第二單向閥4的進油口與所述供油口連通，所述第二單向閥4的出油口與所述馬達2的一端連通，所述第二單向閥4的兩端并聯設置有第一平衡閥5;所述第二油路上設有第三單向閥7，所述第三單向閥7的進油口與所述回油口連通，所述第三單向閥7的出油口與所述馬達2的另一端連通，所述第三單向閥7的兩端并聯設置有第二平衡閥6。第二單向閥 4和第三單向閥7用于防止第一油路和第二油路的油液倒流，第一平衡閥5和第二平衡閥6用于第一油路和第二油路的負載保持。
[0068]其中，控制閥3所在的連接油路位于第一平衡閥5和第二平衡閥6的下游，即控制閥 3的其中一個工作油口連接在第二單向閥4的出油口或第一平衡閥5與馬達2的一個油腔之間的連接油路上，控制閥3的另一個工作油口連接在第三單向閥7的出油口或第二平衡閥6 與馬達2的另一個油腔之間的連接油路上;第一梭閥17的一個進油口連接在第二單向閥4的出油口，第一梭閥17的另一個進油口連接在第三單向閥7的出油口。
[0069]第二梭閥18連接第一平衡閥5和第二平衡閥6的上游，即第二梭閥18的其中一個進油口連接在供油口與第二單向閥4的進油口或第一平衡閥5之間的連接油路上，第二梭閥18 的另一個進油口連接在回油口與第三單向閥7的進油口或第二平衡閥6之間的連接油路上。
[0070]為進一步提升回轉動作的平穩性，減弱手柄工作快慢和手柄開度大小對回轉系統的影響，在本發明回轉控制裝置的一個實施例中，還包括比例換向控制閥組，所述馬達2的兩個油腔分別連接有與供油口連通的第一油路和與回油口連通的第二油路，所述比例換向控制閥組設置在所述第一油路和所述第二油路上，所述比例換向控制閥組具有比例調節功能，其通過流量可以通過輸入電流的大小來控制，能夠調節進入所述馬達2的液體流量，該比例換向控制閥組還具有換向功能，用于控制所述第一油路和所述第二油路之間的換向。 [0071 ]作為比例換向控制閥組的一個優選實施例，如圖2和圖3所示，所述比例換向控制閥組包括換向閥13和比例控制閥11，所述比例控制閥11連接在所述換向閥13的進油口與所述供油口之間，所述換向閥13的出油口與所述回油口連通，所述換向閥13的兩個工作油口分別與所述馬達2的兩個油腔一一對應連通。
[0072]具體地，換向閥13的兩個工作油口分別與第二單向閥4的進油口和第三單向閥7的進油口——對應連通。
[0073] 比例控制閥11可以為二位二通比例控制閥，該比例控制閥11的進油口與主栗12的出油口連通，該比例控制閥11的出油口與換向閥13的進油口連通，該比例控制閥11可以為電磁閥，也可以為由先導油液控制的液壓閥。[〇〇74] 進一步地，所述比例換向控制閥組還包括壓力補償閥10,所述壓力補償閥10設置在所述比例控制閥11與所述換向閥13的進油口之間，以維持所述比例控制閥11兩端的壓力差恒定。壓力補償閥10的彈簧控制端與比例控制閥11的出油口連接，壓力補償閥10的另一控制端與比例控制閥11的進油口連接。
[0075]作為比例換向控制閥組的另一個優選實施例，如圖5和圖6所示，所述比例換向控制閥組包括比例換向閥15,所述比例換向閥15的進油口與所述供油口連通，所述比例換向閥15的出油口與所述回油口連通，所述比例換向閥15的兩個工作油口分別與所述馬達2的兩個油腔一一對應連通。比例換向閥15為集成程度比較高的閥，同時具備比例調節和換向的功能。[〇〇76]具體地，比例換向閥15的兩個工作油口分別與第二單向閥4的進油口和第三單向閥7的進油口——對應連通。
[0077]進一步地，所述比例換向控制閥組還包括減壓閥16,所述減壓閥16設置在所述供油口與所述比例換向閥15的進油口之間，所述比例換向閥15還設有中間油口，所述中間油口與所述比例換向閥15的進油口和其中一個工作油口之間的連接油路連接，所述減壓閥16 的控制油口與所述中間油口連通，以維持所述比例換向閥15的進油口與其中一個工作油口之間的壓力差恒定。
[0078]減壓閥16的一個控制端與減壓閥16的出油口連通，在該控制端與減壓閥16的出油口連通的油路上可以設置阻尼孔;減壓閥16的彈簧控制端與比例換向閥15的中間油口連通，該彈簧控制端與中間油口的連接油路上也可以設置阻尼孔;減壓閥16的進油口與主栗 12的出油口連通。[〇〇79]比例換向閥15可以為三位五通比例控制閥，該比例換向閥15的進油口與減壓閥16 的出油口連通，該比例換向閥15的出油口與回油口連通，該比例換向閥15可以為電磁閥，也可以為由先導油液控制的液壓閥。比例換向閥15為比例控制，其閥口在全開之前相當于阻尼孔，以控制通油油量，提升系統平穩性。
[0080] 為實現對控制閥3的有效控制，當控制閥3為電磁控制閥時，可以將所述控制閥3與所述比例換向控制閥組信號連接，以通過所述比例換向控制閥組的比例控制信號來控制所述控制閥3的開閉或者開口大小。[0081 ]具體地，在馬達啟動或關停時，比例控制閥11的輸入電流較小，這時，若控制閥3為開關閥，使控制閥3得電，控制閥3閉合;若控制閥3為比例閥，使控制閥3的開□逐漸增大；以使馬達2的兩端相互貫通或者直接泄壓回油箱，馬達2在小流量情況下緩慢開啟、關閉并消減系統沖擊。隨著比例控制閥11的輸入電流逐漸增加，當比例控制閥11的電流增大到一定值(不一定是最大值)時，使控制閥3失電，控制閥3斷開;或者使控制閥3的開口逐漸減小，馬達2進入正常的回轉狀態。
[0082]為使回轉控制裝置的控制形成閉環回路，增強回轉控制的聯動性，如圖4所示，回轉控制裝置還包括傳感器和控制器14,所述控制閥3為比例控制閥，所述傳感器用于檢測所述馬達2的運行狀態或與所述馬達2連接的執行機構的運動狀態，所述傳感器與所述控制器 14連接，所述控制器14設置在所述控制閥3的控制端與所述比例換向控制閥組的控制端之間，所述控制器14能夠接收所述傳感器所檢測的狀態信號，并根據所述狀態信號控制所述比例換向控制閥組的輸入電流大小和/或所述控制閥3的開口大小。這樣，控制閥3的開閉或者開口大小、比例換向控制閥組的輸入電流就可以通過馬達2或執行機構的運行狀態來進行實時地調節。
[0083]傳感器為轉速編碼器或者角度傳感器，具體地，傳感器可以檢測手柄電壓變化或伸縮臂的角度、伸縮長度等信號。通過增加該傳感器和控制器14,可以形成閉環控制回路， 在實際動作過程中，通過實時反饋回轉速度、壓力沖擊和手柄開度，實現對控制閥3的閥口開度的比例控制，閉環控制比開環控制的效果更好，使回轉系統的動態特性更加優良。
[0084]進一步地，所述控制器14內預先儲存有預設閾值，所述控制器14能夠在所述輸入電流小于預設閾值時，控制所述控制閥3的開口增大;并在所述輸入電流大于預設閾值時， 控制所述控制閥3的開口減小。[〇〇85]其中，預設閾值可以是在馬達2進入正常工作狀態時比例換向控制閥組的輸入電流的大小。
[0086]如圖4所示，當比例控制閥11的控制端YP1的電流從零逐漸增大時，應控制控制閥3 的控制端Y2，使控制閥3的開口緩慢增大，即控制端YP1的電流越小，控制端Y2的電流越大 (控制閥3的開口越大)；隨著手柄操作速度的增加，控制端YP1的電流增大到預設閾值時，應控制控制閥3的控制端Y2，使控制閥3的開口緩慢減小，即隨著控制端YP1的電流增大，控制端Y2的電流減小，控制閥3的開口逐漸減小。通過比例換向控制閥組與控制閥3之間的匹配控制，可以減少流量沖擊，減弱手柄動作快慢和手柄開度大小對回轉控制裝置的影響。
[0087]當然，對于采用如圖5所示的比例換向閥15的回轉控制裝置來說，也可以設置相應的傳感器和控制器，傳感器可以設置在控制閥3的控制端與比例換向閥15的控制端之間的連接油路上，具體原理與圖4實施例相同，這里不再贅述。[〇〇88]另外，回轉控制裝置還包括第三梭閥19,所述第三梭閥19的兩個進油口分別一一對應連接在與所述馬達2的兩個油腔連通的兩個通油油路上，所述第三梭閥19的出油口與油箱連通，所述油箱與所述第三梭閥19的出油口之間設有溢流閥。第三梭閥19和溢流閥起到保護作用，防止兩個通油油路上的油壓過大。
[0089]基于以上回轉控制裝置，本發明還提出一種液壓控制系統，該系統包括上述的回轉控制裝置。上述各實施例中回轉控制裝置的具體結構和能夠帶來的積極效果，同樣適用于液壓控制系統，這里不再贅述。
[0090]下面結合附圖2?6對本發明回轉控制裝置及液壓控制系統的一個實施例的工作過程進行說明:
[0091]如圖2和圖3所示，進行回轉操作時，從主栗12輸出的高壓油液經過比例控制閥11 和壓力補償閥10，通過換向閥13向馬達2提供壓力。
[0092]右回轉動作時，換向閥13的Yla端得電。此時，先導油液經第一單向閥9和阻尼孔8 將制動器1打開，使高壓油經第二單向閥4向馬達2的一側供油。同時，控制油路將第二平衡閥6打開，使馬達2的另一側回油。
[0093]左回轉動作時，換向閥13的Ylb端得電。此時，先導油液經第一單向閥9和阻尼孔8將制動器1打開，使高壓油經第三單向閥7向馬達2的一側供油。同時，控制油路將第一平衡閥5打開，使馬達2的另一側回油。
[0094]在回轉動作啟動或停止時，控制閥3得電，使馬達2的左右腔貫通，減小了啟動、停止時的壓力沖擊，提高回轉機構在啟動和停止過程中的平穩性。同時，在啟動回轉時，先導油通過阻尼孔8及第一單向閥9使得制動器1快速開啟；在停止回轉時，制動器1的油液只通過阻尼孔8,使得制動器1緩慢關閉，極大地提升了系統的穩定性。
[0095]在回轉系統動作過程中，通過比例換向控制閥組和控制閥3的匹配控制，減小流量沖擊，手柄動作快慢和手柄開度大小對回轉系統的影響減弱。尤其在回轉啟、停瞬間，控制器輸出給比例控制閥11較小的控制電流時(即回轉啟動或停止)，控制閥3得電，使系統在小流量情況下緩慢開啟、關閉并消減系統沖擊。隨著手柄開度的增加，再緩慢增大輸出給比例控制閥11的電流，比例控制閥11的電流增大到一定值(即預設閾值，不一定是最大值)后，控制閥3失電。
[0096]實際操作過程中，用戶通過操作手柄提供給回轉系統的換向壓力就不受回轉負載變化的影響，保證了回轉馬達兩端壓力的穩定，使得回轉過程更加平穩。
[0097]通過對本發明回轉控制裝置及液壓控制系統的多個實施例的說明，可以看到本發明回轉控制裝置及液壓控制系統實施例至少具有以下一種或多種優點:
[0098]1、通過設置控制閥和節流裝置，較好地消減了回轉系統的啟動、停止沖擊現象，提升回轉系統的動作平穩性、微動性和操控舒適性；[〇〇99]2、控制閥提供了至少三種不同形式的控制方法，原理簡潔實用，便于推廣應用；
[0100]3、通過比例換向控制閥組的匹配控制，有效減小系統的流量沖擊和手柄動作對回轉機構動作的影響，提升了系統的平穩性、微動性，使回轉系統控制效果達到最佳狀態；
[0101]4、對于比例換向控制閥組，提供了兩套可替換方案，比例控制可以進一步提升回轉控制裝置的平穩性。[〇1〇2]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制；盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發明的【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;而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發明請求保護的技術方案范圍當中。
【主權項】
1.一種回轉控制裝置，其特征在于，包括制動器(1)、馬達(2)和控制閥(3)，所述制動器(1)用于控制所述馬達(2)的開啟或關閉，所述控制閥(3)與所述馬達(2)的兩個油腔中壓力 相對較大的高壓腔連接，所述控制閥(3)能夠在所述馬達(2)開啟或關閉時通過與所述控制 閥(3)連接的泄壓油路對所述高壓腔進行泄壓。2.根據權利要求1所述的回轉控制裝置，其特征在于，所述控制閥(3)連接在所述馬達(2)的兩個油腔之間。3.根據權利要求1所述的回轉控制裝置，其特征在于，還包括第一梭閥(17)，所述第一 梭閥(17)的兩個進油口分別與所述馬達(2)的兩個油腔一一對應連接，所述第一梭閥(17) 的出油口與油箱連通，所述控制閥(3)連接在所述油箱與所述第一梭閥(17)的出油口之間。4.根據權利要求1所述的回轉控制裝置，其特征在于，所述控制閥(3)包括節流閥，所述 節流閥能夠將所述馬達的兩個油腔相互貫通。5.根據權利要求1所述的回轉控制裝置，其特征在于，所述控制閥(3)包括可操作控制 閥，通過對所述可操作控制閥的操作來實現對所述馬達(2)的所述高壓腔的泄壓作用。6.根據權利要求5所述的回轉控制裝置，其特征在于，所述可操作控制閥包括開關閥或 者比例閥。7.根據權利要求1所述的回轉控制裝置，其特征在于，所述制動器(1)包括彈簧腔和液 壓油腔，所述液壓油腔與制動器通油油路連通，以使所述液壓油腔通過所述制動器通油油 路的回油來實現對所述馬達(2)的制動，所述制動器通油油路上設有節流裝置，所述節流裝 置能夠降低所述制動器(1)的關閉速度。8.根據權利要求7所述的回轉控制裝置，其特征在于，所述節流裝置為阻尼孔(8)。9.根據權利要求7所述的回轉控制裝置，其特征在于，還包括第二梭閥(18)，所述第二 梭閥(18)的兩個進油口分別一一對應連接在與所述馬達(2)的兩個油腔連通的兩個通油油 路上，所述第二梭閥(18)的出油口與所述制動器(1)的液壓油腔連通，所述節流裝置連接在 所述第二梭閥(18)的出油口與所述制動器(1)的液壓油腔之間的所述制動器通油油路上。10.根據權利要求9所述的回轉控制裝置，其特征在于，所述節流裝置的兩端并聯設置 有第一單向閥(9)，所述第一單向閥(9)的進油口與所述第二梭閥(18)的出油口連通，所述 第一單向閥(9)的出油口與所述制動器(1)的液壓油腔連通，以使所述制動器(1)能夠快速 開啟。11.根據權利要求1所述的回轉控制裝置，其特征在于，還包括比例換向控制閥組，所述 馬達(2)的兩個油腔分別連接有與供油口連通的第一油路和與回油口連通的第二油路，所 述比例換向控制閥組設置在所述第一油路和所述第二油路上，所述比例換向控制閥組能夠 調節進入所述馬達(2)的液體流量，并用于控制所述第一油路和所述第二油路之間的換向。12.根據權利要求11所述的回轉控制裝置，其特征在于，所述比例換向控制閥組包括換 向閥(13)和比例控制閥(11)，所述比例控制閥(11)連接在所述換向閥(13)的進油口與所述 供油口之間，所述換向閥(13)的出油口與所述回油口連通，所述換向閥(13)的兩個工作油 口分別與所述馬達(2)的兩個油腔一一對應連通。13.根據權利要求12所述的回轉控制裝置，其特征在于，所述比例換向控制閥組還包括 壓力補償閥(10)，所述壓力補償閥(10)設置在所述比例控制閥(11)與所述換向閥(13)的進 油口之間，以維持所述比例控制閥(11)兩端的壓力差恒定。14.根據權利要求11所述的回轉控制裝置，其特征在于，所述比例換向控制閥組包括比 例換向閥(15)，所述比例換向閥(15)的進油口與所述供油口連通，所述比例換向閥(15)的 出油口與所述回油口連通，所述比例換向閥(15)的兩個工作油口分別與所述馬達(2)的兩個油腔——對應連通。15.根據權利要求14所述的回轉控制裝置，其特征在于，所述比例換向控制閥組還包括 減壓閥(16)，所述減壓閥(16)設置在所述供油口與所述比例換向閥(15)的進油口之間，所 述比例換向閥(15)還設有中間油口，所述中間油口與所述比例換向閥(15)的進油口和其中 一個工作油口之間的連接油路連接，所述減壓閥(16)的控制油口與所述中間油口連通，以 維持所述比例換向閥(15)的進油口與其中一個工作油口之間的壓力差恒定。16.根據權利要求11所述的回轉控制裝置，其特征在于，所述控制閥(3)為電磁控制閥， 所述控制閥(3)與所述比例換向控制閥組信號連接，以通過所述比例換向控制閥組的比例 控制信號來控制所述控制閥(3)的開閉或者開口大小。17.根據權利要求11所述的回轉控制裝置，其特征在于，還包括傳感器和控制器(14)， 所述控制閥(3)為比例控制閥，所述傳感器用于檢測所述馬達(2)的運行狀態或與所述馬達 (2)連接的執行機構的運動狀態，所述傳感器與所述控制器(14)連接，所述控制器(14)設置 在所述控制閥(3)的控制端與所述比例換向控制閥組的控制端之間，所述控制器(14)能夠 接收所述傳感器所檢測的狀態信號，并根據所述狀態信號控制所述比例換向控制閥組的輸 入電流大小和/或所述控制閥(3)的開口大小。18.根據權利要求17所述的回轉控制裝置，其特征在于，所述控制器(14)內預先儲存有 預設閾值，所述控制器(14)能夠在所述輸入電流小于預設閾值時，控制所述控制閥(3)的開 口增大;并在所述輸入電流大于預設閾值時，控制所述控制閥(3)的開口減小。19.根據權利要求1所述的回轉控制裝置，其特征在于，還包括第三梭閥(19)，所述第三 梭閥(19)的兩個進油口分別一一對應連接在與所述馬達(2)的兩個油腔連通的兩個通油油 路上，所述第三梭閥(19)的出油口與油箱連通，所述油箱與所述第三梭閥(19)的出油口之 間設有溢流閥。20.—種液壓控制系統，其特征在于，包括如權利要求1?19任一項所述的回轉控制裝置。
【文檔編號】F15B13/02GK106015201SQ201610657059
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年8月11日
【發明人】崔向坡, 李亞朋, 李濤, 仝猛, 史海峰, 陳龍, 房燕濤
【申請人】徐州重型機械有限公司