[發明專利]切換閥、切換液壓系統以及起重機

有效

• 申請號: 201510096747.6
• 申請日: 2015-03-04
• 公開（公告）號: CN104632746B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 單增海;王守偉;任印美;趙磊;戚厚保;王冬
• 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;B66D1/08;B66D1/44
• 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: 顏鏑

技術領域

本發明涉及工程機械領域，尤其涉及一種切換閥、切換液壓系統以及起重機。

背景技術

在工程機械領域中，起重機是一種常用的吊裝工程機械設備，隨著技術的不斷進步，起重機朝著輕量化、智能化的方向快速發展，因此需要要求技術人員在設計過程中時刻秉承輕量化的設計理念。液壓系統作為起重機的核心部件之一，也要求液壓系統力求簡潔，所用元件數量少、重量輕。

起重機液壓系統從作用上分為上車液壓系統和下車液壓系統。上車液壓系統主要在起重機作業時使用，包括變幅系統、伸縮系統、卷揚系統、回轉系統、輔助系統等；下車液壓系統主要是行駛狀態使用，主要包括支腿系統、懸掛系統、轉向系統、散熱系統等。

起重機液壓系統從原理上分為開式系統和閉式系統兩種，開式系統的油路是液壓泵從油箱吸油，經控制閥到執行元件，執行元件排出的油液返回油箱，油液可以在油箱中冷卻，是液壓系統常用的方式。閉式系統的油路是液壓泵將油液輸入執行元件進油口，執行元件排出的油液直接供給液壓泵的吸油口，多采用變量泵換向，該回路機構緊湊，但散熱條件差，需設補油回路以補充回路中的泄漏。百噸級以下的起重機主要采用的是開式系統，即一個或多個主泵供伸縮、變幅、卷揚、回轉等系統動作。而百噸級以上的產品主要采用開式系統與閉式系統并存的方式，開式系統主要用在伸縮、變幅及輔助回路中，而閉式系統主要應用在回轉系統、卷揚系統(包括主卷揚系統、副卷揚系統、塔臂卷揚系統)。然而閉式系統一般是一個泵對應一個動作，這樣就導致整個液壓系統中泵的數量較多，以某噸位為例，上車液壓系統多達9個泵。

現有的起重機卷揚和回轉系統如圖1所示，分別采用獨立的閉式系統。其中，為保證卷揚系統有更寬的調速范圍，卷揚馬達大部分為變量馬達，而回轉系統因為需要有更好地微動性則主要是定量馬達。在圖1中，a1、a2均為閉式泵，a3為卷揚馬達、a4為回轉馬達，a5、a6均為制動器，a7為制動器控制閥，a8為緩沖閥、a9為滑轉閥。閉式泵1直接驅動卷揚馬達a3，從而實現副卷(塔臂卷揚)動作，且閉式泵a1不參與其它系統工作。而閉式泵a2則單獨直接驅動回轉馬達a4，從而實現回轉動作，閉式泵a2同樣不參與其它系統工作。

因此現有的起重機液壓系統至少存在以下技術缺陷：

(1)回轉和副卷(塔臂卷揚)分別采用不同的泵驅動，泵數量多、體積大，導致整車重量重。

(2)泵組處泵的數量較多，泵組附件的管路連接困難較大，連接管路復雜，導致液壓系統成本高。

發明內容

為克服以上技術缺陷，本發明解決的技術問題是提供一種切換閥，該切換閥能夠使得一個閉式泵在起重機至少兩個閉式系統之間切換，減少液壓系統泵的數量，降低液壓系統的成本和整車重量。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種切換閥，具有工作進油口和工作回油口，該切換閥包括至少兩組成對的閥門油口，每組成對的閥門油口與工作進油口和工作回油口之間設有成對的插裝閥，通過控制插裝閥的啟閉，使得工作進油口和工作回油口能夠在與至少兩組成對的閥門油口的連通之間切換。

在該基本的技術方案中，通過控制設置在每組成對的閥門油口與工作進油口和工作回油口之間的插裝閥，利用插裝閥的啟閉來通斷工作進油口和工作回油口與至少兩組成對的閥門油口的連通，實現了一個系統液壓泵在與至少兩個閉式系統的連通之間平穩地切換，相較于現有的通過對不同的閉式系統設置各自對應的液壓系統泵的供油方式，減少了液壓系統泵的數量，大大降低了液壓系統的成本和整車重量。而且插裝閥通斷油路的穩定性高，使得切換閥具有較高的可靠性。

進一步地，切換閥還包括用于控制插裝閥啟閉的控制油路和用于改變控制油路走向的換向閥，通過換向閥來改變控制油路的走向以實現控制插裝閥的啟閉。

在該改進的技術方案中，利用換向閥來改變控制油路的走向繼而實現控制不同插裝閥的啟閉，便捷地實現了工作進油口和工作回油口在與至少兩組成對的閥門油口的連通之間切換。

進一步地，控制油路包括用于在切換過程中對插裝閥的控制口分別進行供油和泄壓的供油油路和泄壓油路。

在該改進的技術方案中，供油油路對插裝閥的控制口供油以關閉插裝閥使得油路斷開，泄壓油路對插裝閥的控制口泄壓以使得壓力油能夠開啟插裝閥，繼而使得油路開通。

進一步地，工作進油口與供油油路相通，通過工作進油口供油和換向閥換向以實現控制插裝閥的啟閉。