[发明专利]回转控制阀、回转控制系统以及起重机

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，具体涉及一种回转控制阀、设置该回转控制阀的回转控制系统以及设置该回转控制系统的起重机。

背景技术

起重机上车主要由吊臂伸缩机构、转台回转机构、卷扬起升机构三大运动机构组成。

如图1所示，转台回转机构13主要作用是带动吊臂14、转台15以转台15的中心线为基准做旋转运动，从而将所吊的重物安放在所需的方向上。转台回转机构13主要由回转马达3和减速机组成，通过控制回转马达3的转速和转向实现控制转台15回转速度和回转方向。回转马达3的控制是由回转控制系统来实现的，同时为保证回转系统的安全性、平稳性和可靠性，回转控制系统需具备控制起重机实现回转制动、回转缓冲及自由滑转等几项功能。

现有技术中回转控制系统为闭式系统，闭式系统是指油泵输出的液压油直接通过管路进入执行元件，执行元件的吸油与泵出油口相连通，执行元件的回油与液压泵的吸油相连通，从而形成泵-执行机构之间的闭式回路。闭式系统中的油泵通常使用双向变量泵，可以通过调整双向变量泵的排量来控制执行元件的速度。

如图2所示，现有的回转控制系统包括补油泵1、双向变量泵2、回转马达3、控制电磁阀4，其中：双向变量泵2为执行元件即回转马达3提供所需的压力油，控制电磁阀4用来控制双向变量泵2的排量变化用以实现回转马达3转速的控制。补油泵1主要作用是及时补充闭式回路中由于各元件泄漏导致的流量损失。

目前，大吨位闭式回转控制系统一般使用如图3和图4所示原理，即在上述闭式系统的基础上，在双向变量泵2进出口油口主油路上A1、B1位置上直接连接回转控制阀5，并且在系统中使用制动器6为回转马达3制动。通过控制电磁阀4、回转控制阀5以及制动器6之间的相互配合，实现回转马达3的转动、停止、紧急制动及回转缓冲等功能，从而实现大吨位起重机回转动作安全、可靠运行。

当回转控制手柄回中位时（此时，控制电磁阀电流为0），虽系统中已无流量，但由于惯性存在，如图3和图4所示回转马达3及起重机转台将继续转动，此时为保证回转马达3及时停止转动，制动器6将随着控制手柄的关闭及时关闭以实现制动。另外，在遇到紧急情况或危险情况下，用户可以通过控制回转控制阀5来使制动器6及时关闭，实现紧急制动，以防止意外发生。

当起重机做回转动作停止时，由于回转机构自身重量较大，转动惯量较大，停止时将会产生较大的冲击，引起整车晃动，严重时将发生安全事故，因此液压系统需具备回转缓冲功能，使回转停止时一方面动作尽量平缓，另一方面使该过程产生的惯性力转化为液压系统的压力释放，从而实现回转动作停止时平稳、安全。

起重机吊重作业时，由于所吊重物形状、材质各有不同，因此不能保证重物的重心位于吊钩正下方（即重物重心与起重机重心一致），此时就会有偏载产生，当偏载力大到一定值时就有可能导致起重机倾斜，严重时甚至侧翻。为解决此问题，转台还需要具有自由滑转功能，为实现自由滑转功能，当起重机做吊重时回转制动器打开、回转马达进回油口连通，使回转马达处于自由浮动状态，此时转台可以自由转动。在偏载力作用下，使起重机重心自动与重物重心重合在同一垂直线上，从而消除偏载力，起到安全保护作用。

现有的如图4所示回转控制系统的控制过程如下：

1、当起重机的转台做回转动作时（控制电磁阀4根据控制手柄位置来控制泵排量），回转控制阀5中的电磁阀51得电，外接油源压力油同时接通制动器6和回转控制阀5的X口，使制动器6打开，换向阀（具体为滑阀）52阀芯换向到右位，使高压油经过换向阀52进入插装阀54的弹簧腔，插装阀54关闭，因此双向变量泵2进出口油口主油路上A1，B1处的油路不通，起重机做回转动作。

2、起重机的转台在回转的过程中，如果电磁阀51断电，此时换向阀52的阀芯回到左位，插装阀54打开，使双向变量泵2进出口油口主油路上的A、B口连通；制动器6压力油通过单向节流阀9回油箱，制动器6制动，实现回转紧急制动。

3、起重机的转台在静止状态下，同时使电磁阀53和电磁阀51得电，插装阀54弹簧腔内的液压油通过换向阀52和电磁阀53后迅速回油箱，此时制动器6打开，且双向变量泵2进出口油口主油路上的A、B口连通，从而实现自由滑转动作。

现有技术如图4所示回转控制系统至少存在以下技术问题：

1、回转控制系统内回转控制阀5与制动器6均受外接油源（或称：外控油源）10的输出的液压油的控制，由于回转控制阀5与制动器6两者存在联系，所以各部分故障对其他功能的影响较大，导致系统的可靠性较差。