[發明專利]回轉控制閥、回轉控制系統以及起重機

有效

• 申請號: 201210581251.4
• 申請日: 2012-12-28
• 公開（公告）號: CN102996559A
• 公開（公告）日: 2013-03-27
• 發明（設計）人: 單增海;胡小冬;李增彬
• 申請（專利權）人: 徐州重型機械有限公司
• 主分類號: F15B13/02
• 分類號: F15B13/02;F15B11/02
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 曲瑞

技術領域

本發明涉及工程機械技術領域，具體涉及一種回轉控制閥、設置該回轉控制閥的回轉控制系統以及設置該回轉控制系統的起重機。

背景技術

起重機上車主要由吊臂伸縮機構、轉臺回轉機構、卷揚起升機構三大運動機構組成。

如圖1所示，轉臺回轉機構13主要作用是帶動吊臂14、轉臺15以轉臺15的中心線為基準做旋轉運動，從而將所吊的重物安放在所需的方向上。轉臺回轉機構13主要由回轉馬達3和減速機組成，通過控制回轉馬達3的轉速和轉向實現控制轉臺15回轉速度和回轉方向。回轉馬達3的控制是由回轉控制系統來實現的，同時為保證回轉系統的安全性、平穩性和可靠性，回轉控制系統需具備控制起重機實現回轉制動、回轉緩沖及自由滑轉等幾項功能。

現有技術中回轉控制系統為閉式系統，閉式系統是指油泵輸出的液壓油直接通過管路進入執行元件，執行元件的吸油與泵出油口相連通，執行元件的回油與液壓泵的吸油相連通，從而形成泵-執行機構之間的閉式回路。閉式系統中的油泵通常使用雙向變量泵，可以通過調整雙向變量泵的排量來控制執行元件的速度。

如圖2所示，現有的回轉控制系統包括補油泵1、雙向變量泵2、回轉馬達3、控制電磁閥4，其中：雙向變量泵2為執行元件即回轉馬達3提供所需的壓力油，控制電磁閥4用來控制雙向變量泵2的排量變化用以實現回轉馬達3轉速的控制。補油泵1主要作用是及時補充閉式回路中由于各元件泄漏導致的流量損失。

目前，大噸位閉式回轉控制系統一般使用如圖3和圖4所示原理，即在上述閉式系統的基礎上，在雙向變量泵2進出口油口主油路上A1、B1位置上直接連接回轉控制閥5，并且在系統中使用制動器6為回轉馬達3制動。通過控制電磁閥4、回轉控制閥5以及制動器6之間的相互配合，實現回轉馬達3的轉動、停止、緊急制動及回轉緩沖等功能，從而實現大噸位起重機回轉動作安全、可靠運行。

當回轉控制手柄回中位時（此時，控制電磁閥電流為0），雖系統中已無流量，但由于慣性存在，如圖3和圖4所示回轉馬達3及起重機轉臺將繼續轉動，此時為保證回轉馬達3及時停止轉動，制動器6將隨著控制手柄的關閉及時關閉以實現制動。另外，在遇到緊急情況或危險情況下，用戶可以通過控制回轉控制閥5來使制動器6及時關閉，實現緊急制動，以防止意外發生。

當起重機做回轉動作停止時，由于回轉機構自身重量較大，轉動慣量較大，停止時將會產生較大的沖擊，引起整車晃動，嚴重時將發生安全事故，因此液壓系統需具備回轉緩沖功能，使回轉停止時一方面動作盡量平緩，另一方面使該過程產生的慣性力轉化為液壓系統的壓力釋放，從而實現回轉動作停止時平穩、安全。

起重機吊重作業時，由于所吊重物形狀、材質各有不同，因此不能保證重物的重心位于吊鉤正下方（即重物重心與起重機重心一致），此時就會有偏載產生，當偏載力大到一定值時就有可能導致起重機傾斜，嚴重時甚至側翻。為解決此問題，轉臺還需要具有自由滑轉功能，為實現自由滑轉功能，當起重機做吊重時回轉制動器打開、回轉馬達進回油口連通，使回轉馬達處于自由浮動狀態，此時轉臺可以自由轉動。在偏載力作用下，使起重機重心自動與重物重心重合在同一垂直線上，從而消除偏載力，起到安全保護作用。

現有的如圖4所示回轉控制系統的控制過程如下：

1、當起重機的轉臺做回轉動作時（控制電磁閥4根據控制手柄位置來控制泵排量），回轉控制閥5中的電磁閥51得電，外接油源壓力油同時接通制動器6和回轉控制閥5的X口，使制動器6打開，換向閥（具體為滑閥）52閥芯換向到右位，使高壓油經過換向閥52進入插裝閥54的彈簧腔，插裝閥54關閉，因此雙向變量泵2進出口油口主油路上A1，B1處的油路不通，起重機做回轉動作。

2、起重機的轉臺在回轉的過程中，如果電磁閥51斷電，此時換向閥52的閥芯回到左位，插裝閥54打開，使雙向變量泵2進出口油口主油路上的A、B口連通；制動器6壓力油通過單向節流閥9回油箱，制動器6制動，實現回轉緊急制動。

3、起重機的轉臺在靜止狀態下，同時使電磁閥53和電磁閥51得電，插裝閥54彈簧腔內的液壓油通過換向閥52和電磁閥53后迅速回油箱，此時制動器6打開，且雙向變量泵2進出口油口主油路上的A、B口連通，從而實現自由滑轉動作。

現有技術如圖4所示回轉控制系統至少存在以下技術問題：

1、回轉控制系統內回轉控制閥5與制動器6均受外接油源（或稱：外控油源）10的輸出的液壓油的控制，由于回轉控制閥5與制動器6兩者存在聯系，所以各部分故障對其他功能的影響較大，導致系統的可靠性較差。