[发明专利]一种起重机的液压系统及其先导式控制阀

说明书

技术领域

本发明涉及起重机技术领域，特别是涉及一种起重机的液压系统及其先导式控制阀。

背景技术

起重机是工程建设中应用广泛的重要设备，主要包括起升、伸缩、变幅、回转等基本动作，这些动作均由液压系统来驱动。当然，在采用液压系统驱动起重机作业时，应防止起重机超载，并在检测到起重机超载时停止驱动起重机在超载方向的作业。

通常，起重机在做变幅起、缩臂、卷扬落的动作时，臂架所产生的转动力矩变小，不会增加起重机倾倒的风险，故其工作方向为安全方向；相反的，起重机在做变幅落、伸臂、卷扬起的动作时，工作方向为非安全方向。

现有技术中，液压系统采用先导式控制阀对液压油路进行控制，以驱动起重机完成上述作业。对于极限超载工况而言，如果先导控制油不能迅速卸荷，导致起重机在非安全方向继续作业，很可能会对起重机造成损害，甚至引发安全事故。

请参考图1，图1为现有技术中起重机的液压系统所采用的先导式控制阀一种设置方式的示意图。

现有的液压系统包括变幅液压系统、伸缩臂液压系统和卷扬液压系统，每个液压系统均设有一个先导式控制阀，每个先导式控制阀均包括主阀和先导阀。如图1所示，变幅液压系统包括第一主阀1’和与其两端的控制油口分别连通的第一先导阀4’和第二先导阀5’；伸缩臂液压系统包括第二主阀2’和与其两端的控制油口分别连通的第三先导阀6’和第四先导阀7’；卷扬液压系统包括第三主阀3’和与其两端的控制油口分别连通的第五先导阀8’和第六先导阀9’。其中，第一先导阀4’、第二先导阀5’、第三先导阀6’、第四先导阀7’、第五先导阀8’和第六先导阀9’均为电比例先导阀；第一主阀1’、第二主阀2’和第三主阀3’为三位五通液动比例阀，图1中的P口为进油口；且第一、第二等顺序词均为例区分不同的先导阀，并不表示某种特定的顺序。

以变幅液压系统为例，第一先导阀4’用于控制起重机进行变幅落，第二先导阀5’用于控制起重机进行变幅起，且两者均具有调节其电流大小的控制手柄。当起重机做变幅起动作时，逐渐增加第二先导阀5’的控制手柄的开度，则作用于第二先导阀5’的电流增大，第二先导阀5’的右位阀口开度逐渐增大，控制油通过第二先导阀5’作用于第一主阀1’的右侧控制油口，使得第一主阀1’的右位阀口开度增大，驱动变幅油缸完成变幅起的动作；当控制手柄回中位时，作用于第二先导阀5’的电流逐渐减小，使得第一主阀1’的右位阀口开度逐渐降低，控制油通过第二先导阀5’的左位缓慢卸荷。同理，当起重机做变幅落动作时，逐渐增加第一先导阀4’的控制手柄的开度，以便控制油通过第一先导阀4’作用于第一主阀1’的左侧，使得第一主阀1’的左侧阀口开度增大，驱动变幅油缸完成变幅落的动作；当控制手柄回中位时，第一主阀1’的左侧阀口开度逐渐降低，控制油通过第一先导阀4’的右位卸荷。

可见，现有技术中通过先导阀进行卸荷，但是由于先导阀为电比例先导阀，且电比例先导阀存在较大的滞缓特性，导致主阀的先导油延迟卸荷；同时，电比例先导阀的动作平稳且缓慢，导致卸荷的速度较为缓慢，进一步延长了起重机在非安全方向超载作业的时间。当起重机在非安全方向继续进行超载等极限工况操作时，会对起重机造成不可预料的损害，甚至引发安全事故。

因此，如何设计一种先导式控制阀，以提高先导油的卸荷速度，进而防止起重机超载，保证起重机的安全性能，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种先导式控制阀，能够提高先导油的卸荷速度，以便快速卸荷，实现有效控制。

本发明的另一目的是提供一种起重机的液压系统，采用上述先导式控制阀对液压油路进行控制，以实现先导油的快速卸荷，进而提高液压油路的响应速度，避免起重机超载，保证起重机使用的安全性。

为解决上述技术问题，本发明提供一种先导式控制阀，包括具有控制油口的主阀和与所述控制油口连通的先导阀，所述先导阀具有将所述控制油口与油泵连通的第一工作位和将所述控制油口与油箱连通的第二工作位，所述主阀的控制油口还通过开关与油箱连通。

本发明的先导式控制阀，当需要泄掉先导油使得主阀停止动作时，可以将先导阀切换到第二工作位，以便控制油口的先导油排入油箱；同时，主阀的控制油口还通过开关与油箱连通，则可以同时开启开关，以便控制油口的先导油同时通过开关与油箱连通。也就是说，本发明的先导式控制阀通过先导阀和开关同时与油箱连通，以形成两条卸荷油路，进而加快卸荷速度，完成先导油的快速卸荷，进而提高了主阀的响应速度，实现可靠控制。