[發明專利]一種雙油缸順序伸縮的液壓控制系統、吊臂機構及起重機

有效

• 申請號: 201410075934.1
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN103899585A
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 程磊;滿軍;韓文超;陳志偉;陳磊;林小波;商曉恒
• 申請（專利權）人: 徐州徐工隨車起重機有限公司
• 主分類號: F15B11/20
• 分類號: F15B11/20;F15B13/07;B66C23/693
• 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: 方亮

技術領域

本發明涉及工程機械技術領域，尤其涉及一種雙油缸順序伸縮的液壓控制系統、吊臂機構及起重機。

背景技術

隨車起重機是在一種安裝在汽車底盤上，集裝卸與運輸于一體的多動作起重機械。吊臂作為隨車起重機最主要的機構，其作用是支撐載荷，并通過伸縮機構改變臂架長度，以獲得需要的作用幅度、起升高度或起重重量。吊臂的伸縮順序直接影響起重機的吊臂自重、吊臂重心位置及作用效率，進而影響整機性能。隨車起重機的吊臂具有負載多變、工作速度變化頻繁、沖擊振動大、工作時間長及帶載伸縮等作業特點。同時，直臂隨車起重機吊臂的截面尺寸較小，伸縮機構的布置與維修是不可忽略的問題，要求簡單、緊湊、可靠。因此，吊臂伸縮技術是決定隨車起重機發展的關鍵技術。目前，市場上的隨車起重機的吊臂伸縮多為同步伸縮，各節伸縮臂按一定順序完成伸出與縮回動作。直臂隨車起重機臂體截面較小，為滿足市場隨車起重機帶載伸縮需求，可在較重負載工況下伸縮的直臂隨車起重機伸縮液壓缸數目一般為兩個。

專利CN201020513227.3、CN201020513260.6及CN201110088610.8提出了隨車起重機單缸帶多套拉索的吊臂同步伸縮系統，具有結構緊湊、臂架輕、工作效率高等優點，但是在帶載伸縮時拉索受力惡劣，易發生斷裂，不適用于大噸位、多節臂的直臂隨車起重機。

專利CN201110047816.6提出的大噸位直臂隨車起重機雙缸拉索臂體伸縮裝置，其工作原理是：第一伸縮油缸帶動二節臂伸縮，第二伸縮油缸通過拉索結構帶動三、四、五、六節臂同步伸縮。該專利可滿足多變的起重重量及工作速度的要求，但是只提出了機械結構的實現方法，沒有給出雙缸順序伸縮的實現方法。

專利CN201010605795.0提出的吊臂順序伸縮液壓系統，其工作原理是：順序伸依靠機液換向閥的液控功能，只有當臂體伸到位后，壓力上升，打開機液換向閥，壓力油進入下一級油缸；順序縮依靠的是機液換向閥的機控功能，當臂體縮回后，撞塊撞擊機液換向閥上的行程開關，壓力油進入上一級油缸。該專利采用了特制的機液換向閥，有液控壓力和行程開關兩種開啟方法，分別用于控制伸出及縮回。該機液換向閥存在很多缺點，如結構復雜、成本高、可靠性低等，特別是其液控功能限制了該專利的應用范圍：下一級吊臂用的機液換向閥的控制壓力必須比上一級的高，為避免系統壓力過高，因此不適用于吊臂節數過多的隨車起重機；當起重重量較大時，負載產生的壓力可能會超過換向閥的開啟壓力，導致換向閥意外開啟，從而連通各級油缸油路，因此不適用于大噸位或具有帶載伸縮要求的隨車起重機。該帶芯管的油缸的活塞桿內設三條油道，存在結構復雜、尺寸大、可靠性低及成本高的確定。此外，在順序伸的最初一段行程范圍，各級油缸大腔聯通，伸出順序不可控。

專利US5501346及專利ES2085045T3提出的多節臂順序伸縮系統，采用了特制的油缸，順序伸時，當活塞運動到頂部時，利用液壓缸芯管端部周向開有對稱的通油口，液壓缸大腔方能與活塞桿油道連通，壓力油進入下一級液壓缸；順序縮時，當活塞運動到底部時，觸發行程開關，液壓缸大腔方能通過機控單向閥進入上一級液壓缸。由于順序伸縮的切換全部依靠機械觸發，因此動作可靠。但是采用了特殊制造的液壓缸，其結構復雜、通用性差、成本高、可維護性低，不適用于液壓缸內置的直臂隨車起重機。

專利US5518129A提出的多節臂順序伸縮系統，其順序伸是依靠機動換向閥的觸發，其順序縮是依靠液壓缸底部的機動單向閥的觸發。與專利US5501346相比，取消了芯管，重新設計了油缸底部的機控單向閥，大大簡化了液壓缸結構，但是液壓缸仍需專門制造，并且需要增加軟管卷筒用于最后一級液壓缸大腔回油管的安置，較適用于安裝空間大的折臂隨車起重機。

專利DE3806390A1提出的多節臂伸縮技術，采用的電控插裝閥分別控制每個液壓缸大腔油道的通斷，可通過設置電磁閥的通斷順序來實現順序伸縮，但是也存在液壓缸需特制、電磁閥可靠性地、需要附加線路卷筒等缺點。

專利CN201818571U提出的一種控制兩個油缸順序伸縮的液壓系統，其特點是兩個換向閥及兩個平衡閥，分別控制兩個液壓缸，原理簡單，但是操作復雜，元件數量較多，通用性較差，如應用于直臂隨車起重機，需要額外增加軟管卷筒或軟管導鏈，安裝尺寸大，導致吊臂截面增大。

隨著市場、技術的發展，雙缸完成吊臂伸縮技術成為發展的趨勢，但是，現有的雙油缸順序伸縮的液壓控制系統具有結構復雜、成本高、可靠性低、通用性差、可維護性低等缺點。

發明內容