[發(fā)明專利]一種起重機及其吊臂變幅控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310460953.1
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN103482502A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 史先信;胡小冬;李增彬
• 申請（專利權(quán)）人: 徐州重型機械有限公司
• 主分類號: B66C23/82
• 分類號: B66C23/82;B66C23/64;B66C13/20
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 魏曉波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工程機械技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種起重機及其吊臂變幅控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)

起重機上車主要功能包括回轉(zhuǎn)、上升、伸縮、變幅等動作，起重機的變幅是指吊臂在油缸的帶動作用下繞轉(zhuǎn)臺后鉸點軸旋轉(zhuǎn)，做變幅上升和變幅下落動作，從而實現(xiàn)吊臂角度的變化。

變幅油缸的伸縮是由液壓系統(tǒng)控制來實現(xiàn)的，變幅控制系統(tǒng)主要包括主換向閥、平衡閥和變幅油缸，主換向閥用于控制油缸的進油和回油，平衡閥用于控制變幅下落速度、并在靜止時保持負載，變幅油缸利用其伸縮帶動吊臂上升或下落。

現(xiàn)有技術(shù)中，吊臂變幅控制系統(tǒng)有動力下落變幅控制系統(tǒng)和重力下落變幅控制系統(tǒng)：

第一種，如圖1所示，該圖為現(xiàn)有技術(shù)中的動力下落變幅控制系統(tǒng)的液壓原理圖。

當(dāng)做變幅下落動作時，主換向閥1′的閥芯在外控油源的控制下向左移動切換至右位，主換向閥1′的供油口P連接至變幅油缸2′的有桿腔，回油口T連接至平衡閥3′，有桿腔內(nèi)壓力在泵的作用下不斷升高。平衡閥3′控制口直接通過管路連接至有桿腔，當(dāng)有桿腔壓力值升高到能夠推動平衡閥3′換向時，油缸做下落動作，直至有桿腔壓力、平衡閥3′開口大小、無桿腔回油流量三者處于平衡時，實現(xiàn)穩(wěn)定下落。

這種控制方式能夠自適應(yīng)外部負載，根據(jù)負載的變化自動調(diào)整平衡閥3′開口大小，使變幅下落速度穩(wěn)定在一定范圍之內(nèi)。但該控制方式對負載變化反應(yīng)敏感，對于平衡閥3′元件可靠性、響應(yīng)特性及與系統(tǒng)之間的匹配性能要求較高，任何小的偏差都有可能造成變幅下落控制性能不穩(wěn)定，導(dǎo)致變幅下落抖動。

第二種，如圖2所示，該圖為現(xiàn)有技術(shù)中的重力下落變幅控制系統(tǒng)的液壓原理圖。

當(dāng)做變幅下落動作時，主換向閥1′的閥芯在外控油源的控制下向左移動切換至右位，主換向閥1′的供油口P封死，變幅油缸2′的無桿腔、有桿腔均連接至回油口T；外控先導(dǎo)油源直接連接至平衡閥3′控制口，外控先導(dǎo)油源的壓力由手柄開口大小決定，外控先導(dǎo)油源壓力大小決定平衡閥3′開口大小，即決定了變幅下落速度的大小。當(dāng)平衡閥3′打開后，吊臂在自身重力及重物的重力作用下做變幅下落動作。

這種控制方式由于采用穩(wěn)定的外部油源來控制平衡閥3′開口大小，可以有效的避免外部負載變化引起的閥芯開口大小的變化，保證下落過程平順性。但由于平衡閥3′開口大小只與控制油源壓力有關(guān)，當(dāng)控制油源壓力一定時，變幅下落速度由變幅缸無桿腔中的壓力決定，因此吊臂角度、重物重量大小對變幅下落速度有很大影響。同時在空載變幅下落的時候由于吊臂自身所產(chǎn)生的壓力較小，變幅速度較慢，對于高效率的裝卸工況適用性不強。

有鑒于此，亟待針對上述技術(shù)問題，對現(xiàn)有技術(shù)中的能量分配裝置做進一步優(yōu)化設(shè)計，既保證變幅下落時的可靠性，又能提高變幅速度和工作效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的為提供一種起重機及其吊臂變幅控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)既能夠保證變幅下落時的穩(wěn)定性和可靠性，又能夠提高變幅下落的速度，提高工作效率。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種起重機的吊臂變幅控制系統(tǒng)，包括主換向閥和變幅油缸；所述主換向閥的第一油口、第二油口分別與所述變幅油缸的有桿腔、無桿腔連通；還包括負載小于預(yù)設(shè)值時不發(fā)生溢流、負載大于所述預(yù)設(shè)值時發(fā)生溢流的溢流閥組，所述溢流閥組連接于變幅下落時的供油路上。

優(yōu)選地，所述溢流閥組包括溢流閥和開關(guān)閥，所述溢流閥的第一控制油口與所述變幅下落時的供油路連通、第二控制油口與所述開關(guān)閥的第一油口連通，所述開關(guān)閥的第二油口與外控油源連通；所述開關(guān)閥的第一油口和第二油口在負載小于所述預(yù)設(shè)值時斷開，在負載大于所述預(yù)設(shè)值時連通。

采用這種結(jié)構(gòu)，在變幅下落過程中，將主換向閥切換至右位，以使主換向閥的供油口經(jīng)第一油口向變幅油缸的有桿腔供油，變幅油缸的無桿腔經(jīng)第二油口與回油口T連通。

當(dāng)變幅油缸的負載小于預(yù)設(shè)值，即處于輕載工況下，由于開關(guān)閥的第一油口和第二油口斷開，因此，溢流閥的第二油口被封死，此時溢流閥未打開、不發(fā)生溢流，變幅油缸的有桿腔在泵的作用下產(chǎn)生一定的壓力，該壓力逐漸增大、作用到無桿腔之后，會加快變幅下落的速度，因此能夠?qū)崿F(xiàn)在輕載時變幅快速下降。

當(dāng)變幅油缸的負載大于預(yù)設(shè)值時，即變幅油缸處于重載工況下，由于開關(guān)閥的第一油口和第二油口連通，因此溢流閥的第一控制油口和第二控制油口存在一定的壓力差，隨著變幅油缸的有桿腔的壓力逐漸增大，當(dāng)溢流閥的第一控制油口和第二控制油口的壓力差值大于該溢流閥設(shè)定的開啟壓力時，溢流閥發(fā)生溢流，變幅油缸的有桿腔無壓力，此時吊臂開始僅依靠其自身重力和重物重量平穩(wěn)下降。