[发明专利]起重臂变幅液压系统和起重机

说明书

本发明涉及一种起重臂变幅液压系统和起重机，变幅液压系统包括：液压缸，用于驱动起重臂俯仰摆动，液压缸包括在起重臂下落时排出液压流体的第一腔体和引入液压流体的第二腔体；控制阀，包括用于引入液压流体的进口、用于排出液压流体的回流口、第一流体口和第二流体口，控制阀具有进口与第一流体口导通的第一状态和进口与第二流体口导通的第二状态；平衡阀，连接在控制阀的第一流体口和液压缸的第一腔体之间，并具有用于引入控制平衡阀的开度的液压流体的控制流体口，控制流体口与控制阀的第二流体口连通；以及其中，控制阀还包括具有第一阀腔的阀体、可移动地设置在第一阀腔内以使控制阀在第一状态和第二状态之间切换的第一阀芯以及减压阀。

技术领域

本发明涉及工程设备领域，具体而言，涉及一种起重臂变幅液压系统和起重机。

背景技术

图1示出了一种相关技术的起重机的液压系统。该液压系统包括液压泵1’、与液压泵1’连通的多路阀2’、用于驱动起重机的起重臂相对于车架俯仰摆动的液压缸5’。其中多路阀2’为机械操纵式比例阀。

多路阀2’包括与液压泵1’连通的进口P、与液压流体箱连通的回流口T、与液压缸5’的无杆腔连通的第一工作口A和与液压缸5’的有杆腔连通的第二工作口B。液压系统还包括连接在多路阀2’的回流口T和液压流体箱之间的流路上的背压阀3’。

液压系统还包括连接在液压缸5’的无杆腔和多路阀2’的第一工作口A之间的平衡阀4’。平衡阀4’包括用于引入控制其开度变化的控制流体口，该控制流体口与液压缸5’的有杆腔和多路阀2’的第二工作口B之间的流路连通。

起重臂起升动作时可通过多路阀2’进油节流调速，起重臂下落动作时通过多路阀2’实现进油节流调速，当液压缸5’的有杆腔进油流量大时，对应平衡阀4’的控制流体口的压力升高，则平衡阀4’的开度增大，液压缸5’的无杆腔回油流量也越大；反之亦然，机械操纵式的多路阀2’的节流口变小，进入液压缸5’的有杆腔流量减小，压力降低则平衡阀4’开度也减小，液压缸5’的无杆腔回油量变少，起重臂下落速度降低。

在另一些相关技术中，液压系统还包括连接在液压缸5’的有杆腔和平衡阀4’的控制流体口之前的减压阀，该减压阀独立于多路阀2’。减压阀为机械操纵式减压阀，用于驱动多路阀2’的阀芯移动的操纵杆也用于驱动减压阀的阀芯移动。液压缸5’的有杆腔排出的液压流体经减压阀后作用于平衡阀的控制流体口，减压阀输出比例压力的控制平衡阀的开度，实现起重机在重力的作用下下落的功能。

传统起重机的起重臂在重力的作用下下落的方案的缺点：

1)驱动起重臂俯仰摆动的液压缸5’的有杆腔的压力与平衡阀4’的开度控制相关联，而在起重臂变幅下落过程中，液压缸的负载逐渐增大，起重臂的下落速度变快又易引起液压缸5’的有杆腔压力变化，导致平衡阀4’的阀芯位移波动，进而引起抖动，系统稳定性变差；

2)多路阀2’的变幅联下落二次溢流阀设置较高(≥100bar)，在维持起重臂下落稳定性的基础上，通常使其达到溢流状态，这样系统下落的能耗高，产热大；

3)随着起重机吨位的增加，吊臂长度和重量也增加很大，纯动力下落变幅方法很难适应大吨位起重机，这也就限制的拉杆操纵方式很难推广到大吨位。

现有机械操纵式重力下落方案缺点：

1)需要外置一个机械减压阀，该阀同样受操纵杆控制，不仅成本增加很多，还需要额外占用空间，且拉杆同时控制多路阀和机械减压阀，对装配精度要求更高，难度更大。

2)仍然需要采用有杆腔的液压油控制平衡阀的开度，这样不仅不节能，且有杆腔压力的变化还会导致平衡阀4’阀芯位移波动，进而引起抖动，系统稳定性变差。

发明内容

本发明旨在提供一种起重机，以改善现有技术中存在因平衡阀的开度受液压缸的有杆腔的压力的影响而导致起重臂下落不平稳的问题。