一種工程機械變幅機構的液壓控制系統的制作方法
【專利摘要】一種工程機械變幅機構的液壓控制系統，包括與液壓油箱連通的液壓油泵；與液壓油泵連通的第一換向閥和第二換向閥；與第一換向閥連通的第一雙單向節流閥；控制油口分別與第一雙單向節流閥連通的第一液控單向閥和第二液控單向閥；與第二換向閥連通的第二雙單向節流閥；與第二雙單向節流閥、第一液控單向閥和第二液控單向閥連通的雙向平衡閥；與第一液控單向閥和第二液控單向閥連通的液壓油缸；與液壓油缸連通的第一節流截止閥、第一溢流閥、第二節流截止閥、第二溢流閥、第一單向閥和第二單向閥；出油口與液壓油缸的無桿腔和有桿腔連通，進油口與第一節流截止閥、第二節流截止閥、第一溢流閥和第二溢流閥的出油口連通的第三單向閥和第四單向閥。
【專利說明】
一種工程機械變幅機構的液壓控制系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及工程機械的液壓控制技術領域，尤其是涉及一種工程機械變幅機構的液壓控制系統。
【背景技術】
[0002]工程機械變幅機構在工作裝置作業時，其執行機構液壓缸和馬達常處于閉鎖狀態，承受負載較大。較高的壓力易導致液壓油泄漏，外泄漏會造成油液浪費，污染環境，危及人身安全或造成火災；內泄漏會引起系統性能不穩定，如使壓力、流量不正常，嚴重時將造成停產。變幅機構液壓缸因載荷大或自重作用，會出現自行下落或下落時超速失控現象。為防止該種情況發生造成安全事故，要求不能無控制自動縮回，必須在液壓系統中設置限速措施，以調整工作部件的下落速度，并設置保證下降裝置在任意位置上能被鎖定的鎖緊液壓回路。
[0003]圖1是現有技術中采用單向節流閥的限速鎖緊回路原理圖，上升時，換向閥左位工作，壓力油經換向閥左位，通過單向閥流入液壓缸無桿腔，推動機構工作。換向閥右位工作時，壓力油進入有桿腔，因重力向下作用，使機構有超速下降趨勢，但由于此時無桿腔回油只能經節流閥回油箱，產生節流壓力以平衡重力作用。只要回油路能產生足夠的背壓，就能防止重力超速現象的發生。
[0004]這種限速方法較簡單，但下降速度隨載荷大小變化，載荷大，則下降速度快，反之，則下降速度慢，因此下降速度不夠穩定。而且靜止作業時，因換向閥滲漏，不能保證長時間鎖緊定位。僅僅適用于鎖緊和限速要求不嚴的場合。
[0005]使用單向節流閥的回路重物下降速度受載荷大小的影響，而使用平衡閥的液壓回路可以克服該弊病，限速穩定。如圖2所示現有技術中使用平衡閥的限速鎖緊回路原理圖，當重物下降時，在液壓缸回油腔建立起一定壓力，從而保證了下降速度的穩定性不受載荷變化的影響。而且由于這種平衡閥具有很好的密封性，因此能起到長時間的鎖閉定位作用。
[0006]然而現有技術中的限速鎖緊回路不具有防管道破裂功能，在高壓軟管突爆時，油缸會產生俯仰，帶來安全問題;油缸的制動、調速、換向等控制功能也不完善。
【實用新型內容】
[0007]為了克服現有技術的缺陷，本實用新型解決的技術問題在于:提供一種能有效控制變幅機構平穩升降，具有制動、調速、無動力復位等控制功能的工程機械變幅機構的液壓控制系統。
[0008]為了解決上述技術問題，本實用新型提供一種工程機械變幅機構的液壓控制系統，包括進油口與液壓油箱連通的液壓油栗;進油口與所述液壓油栗的出油口連通的第一換向閥和第二換向閥；與所述第一換向閥的兩工作油口連通的第一雙單向節流閥；控制油口分別與所述第一雙單向節流閥連通的第一液控單向閥和第二液控單向閥；分別與所述第二換向閥的兩工作油口連通的第二雙單向節流閥；與所述第二雙單向節流閥、第一液控單向閥和第二液控單向閥連通的雙向平衡閥；至少一個無桿腔和有桿腔分別與第一液控單向閥和第二液控單向閥連通的液壓油缸;進油口與所述液壓油缸的無桿腔連通，出油口與液壓油箱連通的第一節流截止閥和第一溢流閥；進油口與所述液壓油缸的有桿腔連通，出油口與液壓油箱連通的第二節流截止閥和第二溢流閥；出油口分別與所述液壓油缸的無桿腔和有桿腔連通，進油口分別與液壓油箱連通的第一單向閥和第二單向閥；出油口分別與所述液壓油缸的無桿腔和有桿腔連通，進油口與第一節流截止閥、第二節流截止閥、第一溢流閥和第二溢流閥的出油口連通的第三單向閥和第四單向閥。
[0009]作為進一步改進技術方案，本實用新型提供的工程機械變幅機構的液壓控制系統，還包括與所述雙向平衡閥和第一液控單向閥連通的第一防爆閥；與所述雙向平衡閥和第二液控單向閥連通的第二防爆閥。系統回路中設有防爆閥，當高壓軟管突爆時，對液壓油缸的無桿腔和有桿腔的出油進行鎖止，避免液壓油缸產生俯仰動作，避免安全事故的發生。
[0010]作為進一步改進技術方案，本實用新型提供的工程機械變幅機構的液壓控制系統，還包括進油口與所述液壓油栗的出油口連通的第五單向閥。
[0011]作為進一步改進技術方案，本實用新型提供的工程機械變幅機構的液壓控制系統，還包括與所述液壓油栗的出油口連通的第三溢流閥。
[0012]作為進一步改進技術方案，本實用新型提供的工程機械變幅機構的液壓控制系統，還包括與所述第一換向閥和第二換向閥的進油口連通的壓力繼電器和/或壓力表。
[0013]作為進一步改進技術方案，本實用新型提供的工程機械變幅機構的液壓控制系統，還包括與所述第一換向閥和第二換向閥的回油口連通的冷卻器。
[0014]作為進一步改進技術方案，本實用新型提供的工程機械變幅機構的液壓控制系統，還包括設置于所述第一換向閥和第二換向閥的回油管道上的過濾器。
[0015]作為進一步改進技術方案，本實用新型提供的工程機械變幅機構的液壓控制系統，還包括與液壓油箱連接的目視的液位計，溫度計，檢查液壓油箱的液位的液位傳感器，檢查液壓油箱油溫的溫度傳感器，與大氣相連的空氣濾清器。
[0016]在不沖突的情況下，上述改進技術方案可單獨或組合實施。
[0017]本實用新型提供的技術方案，可通過第二雙單向節流閥、雙向平衡閥限制液壓油缸的回油速度，使變幅機構運動的速度得到穩定，且不受負載變化的影響;在油缸靜止工況下，液控單向閥關閉，使油缸在靜止工況下能長時間保持壓力穩定；當液壓油缸在變換工作狀態時，設有溢流閥可避免工程機械變幅機構在換向過程中，產生液壓沖擊，出現過高的系統壓力，換向閥因帶有時間延時器，可以延長換向閥的換向時間，從而保護液壓系統，延長元器件的使用壽命；當液壓系統出現系統失壓或液壓油栗損壞等緊急情況下，可緩慢開啟第一節流截止閥或第二節流截止閥，實現工程機械變幅機構的復位。
【附圖說明】
[0018]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，但并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中:
[0019]圖1是現有技術采用單向節流閥的限速鎖緊回路原理圖；
[0020]圖2是現有技術使用平衡閥的限速鎖緊回路原理圖；[0021 ]圖3是實施例1工程機械變幅機構的液壓控制系統原理圖；
[0022]圖4是實施例2工程機械變幅機構的液壓控制系統原理圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的說明。
[0024]實施例1:
[0025]如圖3所示的工程機械變幅機構的液壓控制系統，包括液壓油箱I;進油口與液壓油箱I連通的液壓油栗2;進油口與液壓油栗2的出油口連通的第一換向閥9和第二換向閥6;與第一換向閥9的兩工作油口連通的第一雙單向節流閥10;控制油口分別與第一雙單向節流閥10連通的第一液控單向閥13.1和第二液控單向閥13.2 ；分別與第二換向閥6的兩工作油口連通的第二雙單向節流閥7;與第二雙單向節流閥7連通的雙向平衡閥8;分別與雙向平衡閥和第一液控單向閥13.1連通的第一防爆閥12.1 ；分別與雙向平衡閥和第二液控單向閥13.2連通的第二防爆閥12.2;至少一個無桿腔和有桿腔分別與第一液控單向閥13.1和第二液控單向閥13.2連通的液壓油缸16.1;進油口與液壓油缸16.1的無桿腔連通，出油口與液壓油箱I連通的第一節流截止閥15.1和第一溢流閥14.1;進油口與所述液壓油缸16.1的有桿腔連通，出油口與液壓油箱I連通的第二節流截止閥15.2和第二溢流閥14.2;出油口分別與所述液壓油缸16.1的無桿腔和有桿腔連通，進油口分別與液壓油箱I連通的第一單向閥17.1和第二單向閥17.2;出油口分別與液壓油缸16.1的無桿腔和有桿腔連通，進油口與第一節流截止閥15.1、第二節流截止閥15.2、第一溢流閥14.1和第二溢流閥14.2的出油口連通的第三單向閥18.1和第四單向閥18.2。
[0026]可選地，工程機械變幅機構的液壓控制系統還包括進油口與液壓油栗2的出油口連通，出油口與第一換向閥9和第二換向閥6連通的第五單向閥19。
[0027]可選地，工程機械變幅機構的液壓控制系統還包括進油口與液壓油栗2連通，出油口與液壓油箱I連通的第三溢流閥3。
[0028]可選地，工程機械變幅機構的液壓控制系統還包括與第一換向閥9和第二換向閥6的進油口連通的壓力繼電器11和壓力表20。
[0029 ]可選地，工程機械變幅機構的液壓控制系統還包括與第一換向閥9和第二換向閥6的回油口連通的冷卻器5;與冷卻器5連通的過濾器4。
[0030]工作原理:工作過程中，第一換向閥9的YV3和第二換向閥6的YVl同時得電或失電，第一換向閥9的YV4和第二換向閥6的YV2同時失電或得電。當第一換向閥9的YV3和第二換向閥6的YVl同時得電，第一換向閥9的YV4和第二換向閥6的YV2同時失電時，第一換向閥9向第一雙單向節流閥1的右側(面向視圖方向，下同)供油，第一雙單向節流閥1的左側與回油管路連通，第二液控單向閥13.2被控制油打開，第一液控單向閥13.1關閉。第二換向閥6向第二雙單向節流閥7右側的單向節流閥供油，第二雙單向節流閥7左側的單向節流閥與回油管路連通，液壓油依次經第二雙單向節流閥7右側的單向閥和節流閥、雙向平衡閥8右側的單向閥、第一防爆閥12.1、第一液控單向閥13.1后，向液壓油缸16.1的無桿腔供油;雙向平衡閥8左側的順序閥被打開，液壓油缸16.1的有桿腔內液壓油，依次經第二液控單向閥13.2、第二防爆閥12.2、雙向平衡閥8左側的順序閥、第二雙單向節流閥7的左側可調節流閥、第二換向閥6的回油口后流回油箱。第二雙單向節流閥7、雙向平衡閥8限制液壓油缸16.1有桿腔的回油速度，使變幅機構運動的速度得到限制和穩定，且能長時間鎖閉定位在任意位置。
[0031]當第一換向閥9的YV3和第二換向閥6的YVl同時失電，第一換向閥9的YV4和第二換向閥6的YV2同時得電時，第一換向閥9向第一雙單向節流閥10的左側(面向視圖方向，下同)供油，第一雙單向節流閥10的右側與回油管路連通，第一液控單向閥13.1被控制油打開，第二液控單向閥13.2關閉。第二換向閥6向第二雙單向節流閥7的左側供油，第二雙單向節流閥7的右側與回油管路連通，液壓油依次經第二雙單向節流閥7左側的單向閥和節流閥、雙向平衡閥8左側的單向閥、第二防爆閥12.2、第二液控單向閥13.2后，向液壓油缸16.1的有桿腔供油;雙向平衡閥8右側的順序閥被打開，液壓油缸16.1的無桿腔內液壓油，依次經第一液控單向閥13.1、第一防爆閥12.1、雙向平衡閥8右側的順序閥、第二雙單向節流閥7右側的可調節流閥、第二換向閥6的回油口后流回油箱。在油缸在靜止工況下，第一液控單向閥13.1、第二液控單向閥13.2關閉，使油缸在靜止工況下保持壓力穩定。
[0032]當液壓油缸16.1的活塞桿收縮過程停止時，第二液控單向閥13.2停止向液壓油缸16.1的有桿腔進油，第一液控單向閥13.1關閉，無桿腔停止出油，此時在慣性及工程機械變幅機構的自重影響下，無桿腔內的油壓繼續升高，有桿腔內出現真空，此時，第一溢流閥14.1泄壓，第二單向閥17.2從液壓油箱I內吸油。
[0033]當液壓油缸16.1的活塞桿伸出過程停止時，第一液控單向閥13.1停止向液壓油缸16.1的無桿腔進油，第二液控單向閥13.2關閉，有桿腔停止出油，此時在慣性影響下，有桿腔內的油壓繼續升高，無桿腔內出現真空，此時，第二溢流閥14.2泄壓，第一單向閥17.1從液壓油箱I內吸油。通過第一溢流閥14.1或第二溢流閥14.2泄壓后，避免工程機械變幅機構在換向過程中，出現過高的系統壓力，從而保護液壓系統，延長元器件的使用壽命。達到快速制動。
[0034]當液壓系統出現緊急情況下，例如突然失壓，為保障工程機械變幅機構的安全復位，可緩慢開啟第一節流截止閥15.1或第二節流截止閥15.2，使液壓油缸16.1的無桿腔或有桿腔內的液壓油流出，此時，液壓油缸16.1的有桿腔或無桿腔產生真空，有桿腔產生真空時，通過第二單向閥17.2從液壓油箱I內吸油，或第四單向閥18.2從第一節流截止閥15.1回油管或液壓油箱I內吸油，無桿腔產生真空時，通過第一單向閥17.1從液壓油箱I內吸油，或第三單向閥18.1從第二節流截止閥15.2回油管或液壓油箱I內吸油。實現工程機械變幅機構的復位。
[0035]第三溢流閥3為電磁溢流閥，在系統中起安全閥作用，當液壓油栗2出口壓力過高時啟動泄壓，可對系統過載進行保護。
[0036]第五單向閥19在系統中起保所液壓栗的作用，防止系統中的油液進入液壓栗。
[0037]系統回路中設有第一防爆閥12.1和第二防爆閥12.2。當高壓軟管突爆時，對液壓油缸16.1的無桿腔和有桿腔的出油進行鎖止，避免液壓油缸16.1產生俯仰動作，避免安全事故的發生。
[0038]壓力繼電器11在負載突然變化時，發出報警信號。
[0039]實施例2，如圖4所示，工程機械變幅機構設有二個并聯的液壓油缸16.1和第二液壓油缸16.2，由第三防爆閥12.3、第四防爆閥12.4、第三液控單向閥13.3、第四液控單向閥13.4、第三節流截止閥15.3、第四節流截止閥15.4、及溢流閥、單向閥等組成的第二液壓油缸16.2的控制元器件與液壓油缸16.1的控制元器件相同，連接方式也相同，從整個系統來看，液壓油缸16.1和第二液壓油缸16.2及其控制回路，兩者為并聯關系。其控制過程與原理和實施例1相同，不再詳述。
[0040]顯然，本實用新型不限于以上優選實施方式，還可在本實用新型權利要求和說明書限定的精神內，進行多種形式的變換和改進，能解決同樣的技術問題，并取得預期的技術效果，故不重述。本領域的普通技術人員能從本實用新型公開的內容直接或聯想到的所有方案，只要在權利要求限定的精神之內，也屬于本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種工程機械變幅機構的液壓控制系統，其特征在于，包括進油口與液壓油箱(I)連通的液壓油栗(2);進油口與所述液壓油栗(2)的出油口連通的第一換向閥(9)和第二換向閥(6);與所述第一換向閥(9)的兩工作油口連通的第一雙單向節流閥(10);控制油口分別與所述第一雙單向節流閥(10)連通的第一液控單向閥(13.1)和第二液控單向閥(13.2);分別與所述第二換向閥(6)的兩工作油口連通的第二雙單向節流閥(7);與所述第二雙單向節流閥(7 )、第一液控單向閥(13.1)和第二液控單向閥(13.2 )連通的雙向平衡閥(8 );至少一個無桿腔和有桿腔分別與第一液控單向閥(13.1)和第二液控單向閥(13.2)連通的液壓油缸(16.1);進油口與所述液壓油缸(16.1)的無桿腔連通，出油口與液壓油箱(I)連通的第一節流截止閥(15.1)和第一溢流閥(14.1);進油口與所述液壓油缸(16.1)的有桿腔連通，出油口與液壓油箱(I)連通的第二節流截止閥(15.2)和第二溢流閥(14.2);出油口分別與所述液壓油缸(16.1)的無桿腔和有桿腔連通，進油口分別與液壓油箱(I)連通的第一單向閥(17.1)和第二單向閥(17.2);出油口分別與所述液壓油缸(16.1)的無桿腔和有桿腔連通，進油口與第一節流截止閥(15.1)、第二節流截止閥(15.2)、第一溢流閥(14.1)和第二溢流閥(14.2)的出油口連通的第三單向閥(18.1)和第四單向閥(18.2)。2.根據權利要求1所述的工程機械變幅機構的液壓控制系統，其特征在于，還包括與所述雙向平衡閥(8)和第一液控單向閥(13.1)連通的第一防爆閥(12.1);與所述雙向平衡閥(8)和第二液控單向閥(13.2)連通的第二防爆閥(12.2)。3.根據權利要求1所述的工程機械變幅機構的液壓控制系統，其特征在于，還包括進油口與所述液壓油栗(2)的出油口連通的第五單向閥(19)。4.根據權利要求1所述的工程機械變幅機構的液壓控制系統，其特征在于，還包括與所述液壓油栗(2)的出油口連通的第三溢流閥(3)。5.根據權利要求1所述的工程機械變幅機構的液壓控制系統，其特征在于，還包括與所述第一換向閥(9)和第二換向閥(6)的進油口連通的壓力繼電器(11)和/或壓力表(20)。6.根據權利要求1所述的工程機械變幅機構的液壓控制系統，其特征在于，還包括與所述第一換向閥(9)和第二換向閥(6)的回油口連通的冷卻器(5)。7.根據權利要求1所述的工程機械變幅機構的液壓控制系統，其特征在于，還包括設置于所述第一換向閥(9)和第二換向閥(6)的回油管道上的過濾器(4)。8.根據權利要求1所述的工程機械變幅機構的液壓控制系統，其特征在于，還包括與液壓油箱(I)連接的目視的液位計，溫度計，檢查液壓油箱(I)的液位的液位傳感器，檢查液壓油箱(I)油溫的溫度傳感器，與大氣相連的空氣濾清器。
【文檔編號】F15B20/00GK205559385SQ201620375542
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月29日
【發明人】周玉明
【申請人】泰富重工制造有限公司