[发明专利]一种起重机臂架变幅液压控制系统、变幅装置和起重机

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种起重机臂架变幅液压控制系统、变幅装置和起重机。

背景技术

起重机进行起重作业前，需要把吊臂变幅到一定的变幅角度。进行起重业时，吊臂需要通过变幅缸活塞杆的伸缩频繁进行变幅起落。通过变幅对重物进行精确定位时，其变幅的微动性尤为重要；进行大角度范围变幅时，变幅的速度比较重要，会影响作业效率。图1所示为起重机变幅动作的基本原理图。液压系统控制变幅油缸A4活塞杆A3从变幅油缸A4伸出时，使得起重机吊臂A2绕铰点逆时针旋转，变幅角度A5增大，从而实现变幅起。变幅油缸A4活塞杆A3缩回时，使得起重机吊臂A2绕铰点顺时针旋转，变幅角度A5减小，从而实现变幅落。

在变幅的过程中，变幅油缸的液压控制显得尤为重要，其决定了变幅动作的稳定性和安全性。图2为现有的一种变幅系统的液压原理图。如图2所示，起重机变幅控制手柄1’中位时，变幅无动作，换向阀4’出口传递至分流阀3’的压力为零，P口压力只需克服分流阀3’弹簧力，从而打开分流阀3’，将P口的油液泄回T口，这时泵的出口压力特别小，从而达到了无动作时节能的作用。

变幅起时，控制手柄1’动作，换向阀4’换向。P口的油液通过平衡阀10’进入变幅油缸9’的无杆腔7’，使活塞杆8’伸出，实现变幅起动作。换向阀4’的进油口有压力补偿阀5’，换向阀4’在不同的位置时，由于压力补偿阀的不断调整，使换向阀4’的进出口压差始终保持一恒定值，从而保证向执行机构提供一稳定流量，换向阀4’在一固定的开口位置时，就有一定的流量，变幅油缸9’运动速度不受负载变化的影响，其它流量通过分流阀3’回T口。

变幅落时，控制手柄1’从中位到最大位动作时，换向阀4’换向，P口的油液一部分进入油缸的有杆腔8’，同时打开平衡阀9’使无杆腔7’油液流出，实现变幅落动作；P口另一部分通过分流阀3’流回油箱T。有杆腔8’若压力超过溢流阀6’的设定值，油液则溢流至油箱T。换向阀4’的进油口有压力补偿阀5’，换向阀4’在不同的位置时，由于压力补偿阀的不断调整，使换向阀4’的进出口压差始终保持一恒定值，从而保证向油缸的有杆腔8’提供一稳定流量，换向阀4’在一固定的开口位置时，就有一定的流量，油缸运动速度不受负载变化的影响，其它流量通过分流阀3’回T口。

虽然现有技术中能保持变幅控制的稳定性和安全性，但是目前中小吨位起重机用于变幅控制的阀，其结构为多个阀和其它元件通过阀体集成连接。变幅起采用比例系统，手柄微开口时，系统微动性较差。变幅落时，通过手柄移动角度的大小来控制平衡阀开口的大小，从而控制变幅落的速度。该种变幅落的控制方式，依靠吊臂的自重变幅落，速度受手柄控制，但是在变幅角度比较大时，变幅落的速度比较慢，影响作业效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种起重机臂架变幅液压控制系统、变幅装置和起重机，以确保提高臂架变幅控制的微动性和变幅落的液压效率。

为实现上述目的，本发明提供一种起重机臂架变幅液压控制系统，包括压力油源、控制手柄、变幅油缸、换向阀、油箱，所述换向阀的第一工作油口和第二工作油口分别与所述变幅油缸的有杆腔和无杆腔连通，所述换向阀的进油口与所述压力油源连通，所述换向阀的回油口与所述油箱连通；所述控制手柄与所述换向阀两端的控制腔连通，以控制所述换向阀换向；

其中，所述换向阀包括过渡位，在该过渡位，所述变幅油缸的有杆腔与所述压力油源不连通，所述变幅油缸的无杆腔通过所述换向阀的第二工作油口和回油口与所述油箱连通以实现回油，且所述变幅油缸的有杆腔通过所述换向阀的第一工作油口和回油口与所述油箱连通实现背压补油。

进一步地，所述换向阀的回油口包括第一回油口和第二回油口，所述换向阀的阀芯上靠近该第一回油口的部分具有第一环形槽，所述换向阀的阀芯上靠近该第二回油口的部分具有第二环形槽；在所述控制手柄微动时，所述变幅油缸的有杆腔能够通过所述第一环形槽与所述油箱连通，所述变幅油缸的无杆腔能够通过所述第二环形槽与所述油箱连通。

进一步地，所述换向阀具有进油口，该进油口位于所述第一环形槽和所述第二环形槽之间；所述换向阀的进油口与所述第二环形槽之间设置有第三环形槽；

在所述过渡位，所述换向阀的进油口与所述换向阀的第一工作油口之间被所述换向阀的阀体封闭，所述第一工作油口与所述油箱经所述第一环形槽连通，所述第二工作油口与所述油箱经所述第二环形槽连通。

进一步地，在所述控制手柄微动时，所述换向阀的阀芯能够在微动区域内控制通过所述换向阀的进油口进入所述有杆腔的油液的流通面积。