[发明专利]一种油缸驱动的闭式行走系统及其工作方法

说明书

本发明公开了一种油缸驱动的闭式行走系统及其工作方法，闭式泵一进油口和闭式泵一出油口均连接切换阀，切换阀连接油缸一大腔和油缸二大腔，油缸一小腔连通油缸二小腔，油缸一缸筒和油缸二缸筒均安装在起重设备的主机底盘上，油缸一活塞杆上安装有锁止块一,油缸二活塞杆上安装有锁止块二；锁止块一和锁止块二均与用于起重机行走的轨道滑动连接。本发明提供了一种油缸驱动的闭式行走系统，采用内置油缸行程补偿阀的液压双缸串联回路和双缸反向同步运动交替驱动行走的工作原理，相比减速机，性价比高；本发明采用油缸成组成对的巧妙搭配，解决了给油缸闭式系统单独搭载补油及排油系统等使系统复杂化的问题。

技术领域

本发明涉及一种油缸驱动的闭式行走系统及其工作方法，属于起重设备技术领域。

背景技术

环轨起重机自面世以来，凭借接地比压低、起重力矩大和可带载行走等优点，正将石化和核工等超大型吊装领域推向新的高度。目前，此类起重机只有国外少数厂家研发制造，国内尚未研制出成品。环轨起重机超强的起重能力导致其结构尺寸极其庞大，对配套元件参数和性能的要求也非常高。对于环轨起重机而言，闭式液压控制系统是不错的选择，因为闭式液压系统不仅功率密度比大、结构凑和传动平稳，而且节能性高和智能可控性好。

闭式液压系统是指工作介质例如液压油，从执行机构如马达/油缸出来后直接回到液压泵的系统，即执行机构的回油口直接连接泵的吸油口，形成闭式回路。在环轨起重设备技术领域，国内外其他种类起重机多采取马达+减速机的开式或闭式行走驱动；也有采用油缸驱动的开式行走系统。

现有技术中常见的起重机的驱动系统有方案一、方案二，与本发明接近的现有技术还有泵送系统控制方案见方案三：

方案一：标准的闭式液压系统如图1所示，除泵与马达/油缸外，还包括防止系统泄漏引起吸油不足产生吸空的补油系统、置换回路中高温油以进行散热的冲洗冷却系统、通过安全阀及压力切断阀限制最高压力的高压保护系统。虽然油缸驱动的闭式行走系统应用在环轨起重机上具备诸多的优势，但是存在以下缺陷:1)液压油缸大小两腔面积不同会导致进出油流量不同；2)油缸泄漏导致多缸配合运动时不一致，从而导致运动不连贯。3）采用马达+减速机驱动的闭式行走方案，虽然具备闭式系统节能高效、换向平稳等优点，但是对于环轨起重机而言，极大的驱动力矩需要数目众多或超大规格的减速机的支持，这也不可避免地导致了起重机底盘重心升高、结构庞大，成本也更高。

方案二：马达＋减速机或油缸驱动的开式系统如图2和图3所示，开式泵从液压油箱吸油，输出的高压油通过换向控制阀驱动马达旋转/油缸伸缩，液压油从马达/油缸回油口通过换向控制阀回到液压油箱。马达驱动的开式系统是马达旋转带动环轨底盘支撑滚轮内的减速机输出转动扭矩，克服行走滚动摩擦阻力，从而驱动主机行走，换向控制阀切换换向则主机行走反向。油缸驱动的开式系统则是油缸直接驱动主机。

马达+减速机的开式行走与图1的方案同样存在结构庞大和重心高的问题，即便采用油缸驱动的开式行走方案，开式行走系统本身存在的阀控换向冲击、发热损耗大和装机功率需求大等问题也难以避免。

方案三：开式泵送控制系统的阀控冲击及损耗问题始终难以根除，闭式泵送控制方案被逐渐开发发展，目前闭式泵送控制方案的应用已经越来越多，闭式泵送控制方案原理如图4所示：闭式泵输出高压油进入左油缸大腔，推动左油缸的活塞杆伸出，左油缸的活塞杆连接砼塞推出混凝土，完成送料动作，右油缸小腔与左油缸小腔通过管路连接，液压油推动右油缸活塞杆缩回，右油缸的活塞杆连接砼塞缩回吸入混凝土，完成吸料动作。若闭式泵反向输出，则左油缸由送料动作切换成吸料，右油缸由吸料动作切换成送料，如此往复，形成持续不断的混凝土泵送过程。