專利名稱：：起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量控制模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及的是起重機(jī)液壓控制系統(tǒng)，具體來說是用于控制起重機(jī)主巻揚(yáng)馬達(dá)、副巻揚(yáng)馬達(dá)、變幅油缸、伸縮油缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)作業(yè)的流量控制模塊。
背景技術(shù)：
：起重才幾液壓系統(tǒng)包括上車部分和下車部分，其上車部分通常由兩耳關(guān)油泵通過液壓控制油^各驅(qū)動主巻揚(yáng)馬達(dá)和副巻揚(yáng)馬達(dá)，以及馬區(qū)動變幅油釭和伸縮油缸等執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行作業(yè)。液壓控制油路主要部分為多3各換向閥，包括控制兩聯(lián)油泵合流與分流的合流分流流量控制模塊，以及分別控制各執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行雙向動作的執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量控制模塊。執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量控制模塊是通過控制相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)壓力油進(jìn)出換向及斷開，實(shí)現(xiàn)執(zhí)行才幾構(gòu)的變向動作和停止作業(yè)。對系統(tǒng)作業(yè)速度的控制則是通過調(diào)節(jié)變量泵的比例排量實(shí)現(xiàn)，但是由于目前變量泵在小排量工作時流量脈動性和液壓沖擊問題，因此在小流量工況下系統(tǒng)微動性差。目前，控制起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)作業(yè)的流量控制模塊主要是通過一個換向閥構(gòu)成的回路，控制液壓油改變流動方向，以實(shí)現(xiàn)主巻揚(yáng)馬達(dá)和副巻揚(yáng)馬達(dá)的正反轉(zhuǎn)，以及變幅油缸和伸縮油缸的進(jìn)退。通常換向閥釆用三位四通閥，也有采用三位五通閥或三位六通閥的，以實(shí)現(xiàn)不同的控制功能。按照控制方式不同，換向閥分為兩種手動換向控制和液壓先導(dǎo)換向控制。手動換向控制闊常用于中、小型工程起重機(jī)，其存在的突出缺點(diǎn)是此種方案屬于直動式控制范圍，液壓沖擊大，微動性差；操縱勞動強(qiáng)度高，舒適性差；流量控制簡單，靈活性差。液壓先導(dǎo)換向控制閥普遍應(yīng)用于各種工程起重^L,尤其是大型工程起重機(jī)。其存在的突出缺點(diǎn)是需要一個先導(dǎo)液壓油源，管路繁多，且對液壓系統(tǒng)清潔度要求較高，可靠性差，同時其成本也較高。
發(fā)明內(nèi)容針對上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量控制模塊，這種流量控制模塊能夠改善起重機(jī)上車部分執(zhí)行機(jī)構(gòu)液壓系統(tǒng)小流量的微動性，提高操作的舒適性，并且可靠性高。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量控制模塊，由換向閥和比例閥并聯(lián)組成起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制回路。為便于控制和提高控制的可靠性，所述的換向閥釆用電磁換向閥，所述的比例閥采用電f茲比例閥。釆用電f茲閥，無需復(fù)雜的先導(dǎo)液壓i各，因此油3各簡單，可靠性高。所述的換向閥可以為一個三4立四通換向閥，所述的比例閥可以為一個三位四通比例閥，即滿足控制要求。本發(fā)明提供的流量控制模塊與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于采用并聯(lián)的一個換向閥和一個比例閥，當(dāng)在小流量工況下^丸行機(jī)構(gòu);微動時，可以通過比例閥實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的速度控制，快速作業(yè)時則可以通過換向閥控制實(shí)現(xiàn)大流量供油，既保證快速作業(yè)時的作業(yè)速率，又能夠改善低速小流量時系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高操作的舒適性。而由于比例閥的成本要比換向閥高得多，體積也較大，本發(fā)明比例閥僅用于小流量微動控制，可以采用小通量比例閥，與換向閥并聯(lián)使用則降低了整個模塊的成本。這種起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量控制模塊既能夠適合于中、小型工程起重機(jī)，更適合于大型工程起重才幾的主巻揚(yáng)、副巻揚(yáng)、變幅和伸縮液壓油流量控制。圖1是一種采用了本發(fā)明的起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量控制模塊的單泵供油工況的液壓油路圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和一個具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，以助于理解本發(fā)明的內(nèi)容。如圖1所示，是一種起重機(jī)上車部分的執(zhí)行機(jī)構(gòu)液壓油路圖。動力部分由被發(fā)動機(jī)1驅(qū)動的第一聯(lián)泵2和第二聯(lián)泵3構(gòu)成。執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括主巻揚(yáng)馬達(dá)12、副巻揚(yáng)馬達(dá)13、變幅油缸14、伸縮油缸15。整個液壓控制部分包括了用于控制兩聯(lián)泵合流供油和分流供油的合流分流流量控制模塊7，以及控制主巻揚(yáng)馬達(dá)12正反轉(zhuǎn)的主巻揚(yáng)流量控制模塊8、控制副巻揚(yáng)馬達(dá)13正反轉(zhuǎn)的副巻揚(yáng)流量控制模塊9、控制變幅油缸14伸縮的變幅流量控制模塊10和控制伸縮油缸15伸縮的伸縮流量控制模塊11,以及控制第一聯(lián)泵2供油的第一電/f茲溢流闊6，和控制第二耳關(guān)泵3供油的第二電-茲溢流閥16。由圖1可以看出，主巻揚(yáng)流量控制模塊8由一個三位四通電磁換向閥8.1和三位四通電磁比例閥8.2并聯(lián)組成液壓控制回路。同樣，副巻揚(yáng)流量控制才莫塊9則由三位四通電i茲換向閥9.1和三位四通電磁比例閥9.2并聯(lián)組成液壓控制回路。變幅流量控制才莫塊10則由三位四通電^茲^灸向閥10.1和三位四通電磁比例閥10.2并聯(lián)組成。伸縮流量控制才莫塊11則由三位四通電磁換向閥11.1和三位四通電》茲比例閥11.2并聯(lián)組成。在圖l中所示工況，當(dāng)?shù)谝浑姶乓缌鏖y6得電時，第一聯(lián)泵2建立壓力并開始工作，通過單向閥4,直接向主巻揚(yáng)流量控制模塊8供油。通過電氣控制系統(tǒng)對三位四通電磁換向閥8.1和三位四通電磁比例閥8.2進(jìn)行換向控制，實(shí)現(xiàn)主巻揚(yáng)馬達(dá)起升或下降工況。同時，通過三位四通電》茲比例閥8.2改善主巻揚(yáng)馬達(dá)在低速小流量時系統(tǒng)的穩(wěn)定性。其詳細(xì)工作原理如下主巻揚(yáng)單泵供油工況可細(xì)分為微動工況(即變量泵處于小排量工作的工況)和快動工況。1、當(dāng)主巻揚(yáng)4鼓動起鉤時，液壓系統(tǒng)各電f茲鐵工作情況如表1，比例電石茲鐵工作情況如表2。表l主巻揚(yáng)微動起鉤時各電磁鐵工作情況<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>表2比例電磁鐵工作情況<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>由表l可以看出，在此工況下電磁鐵DT1得電，第一電磁溢流閥6使第一聯(lián)泵2建立壓力，而第二電磁溢流閥16使第二聯(lián)泵3處于卸荷狀態(tài)。三位四通電》茲換向閥7.2與三位四通電》茲換向閥7.4均處于中位，由^麥閥7.1通過第一聯(lián)泵2供給控制油，使插裝閥7.3、7.5、7.6和7.7全部關(guān)閉，從而主巻揚(yáng)馬達(dá)12^義由第一聯(lián)泵2供油。同時，主巻揚(yáng)微動起鉤工況下，第一聯(lián)泵2處于小排量工作狀態(tài)，且三位四通電磁換向閥8.1處于中位關(guān)閉狀態(tài)。因此，通過調(diào)節(jié)比例電磁鐵Y3在三位四通電磁比例閥8.2設(shè)定的流量范圍內(nèi)，精確控制主巻揚(yáng)馬達(dá)的供油量，實(shí)現(xiàn)針對主巻揚(yáng)馬達(dá)12在微動起鉤工況下的穩(wěn)定速度的控制。此外，主巻揚(yáng)微動落鉤工況下，通過調(diào)節(jié)比例電磁鐵Y4在設(shè)定的流量范圍內(nèi)，精確控制主巻揚(yáng)馬達(dá)的供油，實(shí)現(xiàn)針對主巻揚(yáng)馬達(dá)12在微動落鉤工況下的穩(wěn)定速度的控制。主巻揚(yáng)快速起鉤時，液壓系統(tǒng)各電磁鐵工作情況見表3，比例電磁鐵工作情況見表4。表3主巻揚(yáng)快速起鉤時各電磁鐵工作<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表4主巻揚(yáng)快速起鉤時各比例電磁鐵工作情況<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>從表3和表4可以看到，第二電磁溢流閥16使第二聯(lián)泵3仍處于卸荷狀態(tài)。第一電^茲閥換向閥7.2與第二電-茲換向閥7.4均處于中位，由才麥閥7.1通過第一聯(lián)泵2供給控制油，使插裝閥7.3、7.5、7.6和7.7全部關(guān)閉，從而主巻揚(yáng)馬達(dá)12僅由第一聯(lián)泵2供油。同時，主巻揚(yáng)快速起鉤工況下，第一聯(lián)泵2處于大排量工作狀態(tài)。即當(dāng)系統(tǒng)流量超出了三位四通電磁比例閥8.2設(shè)定的流量范圍，電磁鐵DT7得電，三位四通電磁換向閥8.1左位工作。油液由第一聯(lián)泵2經(jīng)過三位四通電磁換向閥8.1,供給主巻揚(yáng)馬達(dá)12。因此，在主巻揚(yáng)快速起鉤工況下，主巻揚(yáng)馬達(dá)12的速度控制(即重物速度的控制)是通過調(diào)節(jié)第一聯(lián)泵2的排量來實(shí)現(xiàn)的。通常情況下，第一聯(lián)泵2為電比例變量泵。此外，主巻揚(yáng)快速落鉤工況下，電磁鐵DT8得電，三位四通電f茲換向閥8.l右位工作，油液由第一聯(lián)泵2經(jīng)過換向閥8.1,供給主巻揚(yáng)馬達(dá)12。在并聯(lián)的換向閥和比例閥對應(yīng)主巻揚(yáng)馬達(dá)12落鉤側(cè)油路上設(shè)置有單向補(bǔ)油閥8.3,是為了防止主巻揚(yáng)馬達(dá)12在落鉤過程中，由于重物作用造成失速，馬達(dá)吸空的危險。同樣的道理，在副巻揚(yáng)馬達(dá)13的落鉤側(cè)設(shè)置有單向補(bǔ)油閥9.3。副巻揚(yáng)、伸縮和變幅的孩t動工況和快速工況與主巻揚(yáng)過程和原理相同，在此不i故——描述。本實(shí)施例中主巻揚(yáng)、副巻揚(yáng)、變幅和伸縮均采用了由電磁換向閥和電磁比例閥并聯(lián)的流量控制模塊，以實(shí)現(xiàn)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)的快速和微動平穩(wěn)操作?？梢岳斫獾氖?，根據(jù)具體的起重機(jī)需要，也可以僅在一個或兩個、三個執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用這種微動流量控制模塊。同時需要說明的是，三位四通電磁比例閥8.2、9.2、10.2、11.2的中位機(jī)能為Y型，其設(shè)計(jì)目的為，同一流量控制模塊中的三位四通電磁換向閥和三位四通電磁比例閥均處于0型中位時，平衡閥(圖中省略)控制油口出現(xiàn)高壓，平衡閥意外開啟，造成危險。由于三位四通電f茲換向閥與對應(yīng)的三位四通電；茲比例閥各油口完全并聯(lián)，三位四通電磁比例閥的比例電磁鐵必須分別優(yōu)先于對應(yīng)的三位四通電磁換向閥的電^茲鐵得電，而且三位四通電》茲換向閥的電i茲4失得電后，三位四通電磁比例閥的電磁鐵必須保持得電狀態(tài)，從而防止閥間串油。這可由電氣控制系統(tǒng)控制實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明還在并聯(lián)的換向閥和比例閥對應(yīng)變幅油缸14有桿腔側(cè)油^各上設(shè)置單向溢流閥10.3,用于限定變幅油缸14落幅壓力及在落幅時對變幅油缸有桿腔進(jìn)行單向補(bǔ)油。在并聯(lián)的換向閥和比例閥對應(yīng)伸縮油缸15有桿腔側(cè)油路上i殳置單向溢流閥11.4,用于限定伸縮油缸縮臂壓力及在縮臂時對伸縮油缸有桿腔進(jìn)行單向補(bǔ)油。同時，在伸縮油缸15無桿腔側(cè)設(shè)置溢流閥11.3，用于限定伸縮油缸15的伸臂壓力。采用電液比例控制技術(shù)在各執(zhí)行機(jī)構(gòu)液壓回路中的合理運(yùn)用，解決了微動性和平穩(wěn)性問題。其實(shí)際工作原理為基于目前變量泵在小排量工作時流量脈動性和液壓沖擊問題，在變量泵最小穩(wěn)定工作流量時采用電磁比例閥調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量，從而實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)工作速度的控制；在變量泵以大排量工作時，采用調(diào)節(jié)變量泵比例排量實(shí)現(xiàn)對系統(tǒng)工作速度的控制。形成小排量時的閥控系統(tǒng)和大排量時的泵控系統(tǒng)結(jié)合的電液比例控制系統(tǒng)。本發(fā)明換向閥和比例閥采用電控方式，在最大程度上簡化了液壓管路布置，同時在最大程度上提高了液壓系統(tǒng)的抗污染能力和系統(tǒng)可靠性。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本^t術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1、一種起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量控制模塊，其特征在于由換向閥和比例閥并聯(lián)組成起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制回路。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量控制模塊，其特征在于所述的換向閥為電石茲換向閥，所述的比例閥為電》茲比例閥。3、根據(jù)權(quán)利要求2所述的起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量控制^^莫塊，其特征在于所述的換向閥為一個三4立四通換向閥，所述的比例閥為一個三位四通比例閥。4、根據(jù)權(quán)利要求3所述的起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量控制^f莫塊，其特征在于所述的三位四通比例閥的中位機(jī)能為Y型。5、根據(jù)權(quán)利要求1至4中之一所述的起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量控制模塊，其特征在于所述起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量控制模塊為主巻揚(yáng)流量控制模塊，以控制主巻揚(yáng)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，在并聯(lián)的換向閥和比例閥對應(yīng)主巻揚(yáng)馬達(dá)落鉤側(cè)油路上還連接有向該側(cè)補(bǔ)油用的單向補(bǔ)油閥。6、根據(jù)權(quán)利要求1至4中之一所述的起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量控制模塊，其特征在于所述起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量控制模塊為副巻揚(yáng)流量控制模塊，以控制副巻揚(yáng)馬達(dá)運(yùn)轉(zhuǎn)，在并聯(lián)的換向閥和比例閥對應(yīng)副巻揚(yáng)馬達(dá)落鉤側(cè)油路上還連接有向該側(cè)補(bǔ)油用的單向補(bǔ)油閥。7、根據(jù)權(quán)利要求1至4中之一所述的起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量控制模塊，其特征在于所述起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量控制模塊為變幅流量控制模塊，以控制變幅油缸動作，在并聯(lián)的換向閥和比例閥對應(yīng)變幅油缸有桿腔側(cè)油^各上i殳置單向溢流閥，用于限定變幅油缸落幅壓力及在落幅時對變幅油缸有桿腔進(jìn)行單向補(bǔ)油。8、根據(jù)權(quán)利要求1至4中之一所述的起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量控制模塊，其特征在于所述起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量控制模塊為伸縮流量控制模塊，以控制伸縮油缸動作，在并聯(lián)的換向閥和比例閥對應(yīng)伸縮油缸有斥干腔側(cè)油3各上設(shè)置單向溢流閥，用于限定伸縮油缸縮臂壓力及在縮臂時對伸縮油缸有桿腔進(jìn)行單向補(bǔ)油；在對應(yīng)伸縮油缸無桿腔側(cè)油路上設(shè)置溢流閥，用于限定伸縮油缸的伸臂壓力。全文摘要本發(fā)明公開了一種起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量控制模塊，其特征在于由換向閥和比例閥并聯(lián)組成起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的控制回路。這種起重機(jī)執(zhí)行機(jī)構(gòu)流量控制模塊，既保證執(zhí)行機(jī)構(gòu)快速作業(yè)時的作業(yè)速率，又能夠改善低速小流量時系統(tǒng)的穩(wěn)定性，提高操作的舒適性。文檔編號F15B13/00GK101230870SQ20081000780公開日2008年7月30日申請日期2008年2月19日優(yōu)先權(quán)日2008年2月19日發(fā)明者劉丹杰,禹陽華,鄒興龍,林陳申請人:湖南三一起重機(jī)械有限公司