[发明专利]一种起重机回转液压系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及液压控制技术领域，特别是涉及一种用于驱动起重机转台做 回转运动的液压系统。本发明还涉及上述液压系统的控制方法。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，市场对于轮式起重机特别是中大吨位轮 式起重机的需求日益增大。

轮式起重机工作时利用吊臂吊起重物，然后依靠转台回转将重物从一个 位置转移至另外一个位置完成工作任务，因此回转的平稳性是衡量起重机质 量的一个重要指标，轮式起重机回转动作通过回转液压系统来控制，液压系 统设计的优劣将决定回转的平稳性。

按照液压油的循环方式，起重机的回转液压系统可分为开式系统和闭式 系统两种，这两种系统各有利弊，可以根据实际需要来选择。

开式系统是指液压泵从油箱吸油，液压油经各种控制阀后，驱动液压执 行元件，然后流回油箱。这种系统结构较为简单，可以发挥油箱的散热、沉 淀杂质作用。由于存在换向冲击，且油液常与空气接触，使空气易于渗入系 统，导致机构的回转稳定性差。但由于成本较低，在中小吨位(＜100t)起重机 上应用较为广泛。

闭式系统中，液压泵的进油管直接与执行元件的回油管相连，液压油在 系统的管路中进行封闭循环；其结构紧凑，与空气接触机会少，空气不易渗 入系统，由于不含换向阀，减少了换向冲击，有利于实现回转的稳定性，避 免了开式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。但闭式系统对液压 泵的性能要求比较高，因此成本大大增加，一般用于大吨位(＞100t)起重机； 此外，闭式系统较开式系统复杂，由于缺少油箱，液压油的散热和过滤条件 较差。

随着国内、国际起重机市场竞争越来越激烈，起重机产品正在朝着高稳 定性、低成本的方向发展。从上述分析可以看出，采用闭式系统在一定程度 上能保证起重机的回转稳定性，但其制造成本太高，一般适用于大吨位起重 机，对于中、小吨位起重机来讲，由于受制造成本的制约，一般都采用开式 系统，在转台启动、制动过程中，由于负载变化较为复杂，容易产生振动、 冲击等现象。

为提高起重机的回转稳定性，在开式系统中目前普遍采用如图1所示的 液压回路，此回转液压系统通过比例方向阀1-1、缓冲补油装置A、制动油 缸1-2来实现马达1-3的工作。

当要求马达右转时，液压泵1-4输出压力油，换向阀1-5右位工作，压 力进入制动油缸1-2，解除马达制动，同时比例方向阀1-1右位工作，压力油 进入马达1-3左腔，实现马达右转；当要求马达停止时，比例换向阀1-1中 位工作，停止向马达提供压力油，换向阀1-5左位工作，制动油缸开始制动， 此时由于转台的惯性，马达仍然要转动一定距离，马达右侧油压升高通过溢 流阀1-6卸荷，左侧通过单向阀1-7补油，实现马达停止转动。

当要求马达左转时，比例换向阀1-1左位工作，其它与右转时相同。

上述缓冲补油装置A采用四个单向阀和一个溢流阀连接液压马达两边的 进出油口，如果突然停车或回转阻力增大，导致右边油路过载时，溢流阀1-6 打开，部分高压油通过单向阀1-10和溢流阀1-6流回油箱，同时，马达左边 为负压而使单向阀1-7打开，油液通过单向阀1-7向马达左边补油，完成一 个安全缓冲补油小循环，反之亦然。这种回路结构简单、补油充分，但存在 以下不足：

1)液压系统虽然可以通过改变比例换向阀1-1的阀口开度，调节油路的 压力、流量，但由于比例换向阀1-1结构方面的原因，进油口开度与回油口 开度是同时改变的，所以不利于实现系统的稳定性，即马达回转的稳定。

2)要求马达停止工作时，缓冲补油装置A对马达的稳定性能够起到一 定作用。但是，由于装置内各阀的即时调节性较差，在负载变化较大时，不 能有效实现马达稳定停止工作。

因此，如何提高采用开式系统的中等吨位起重机的回转稳定性，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起重机回转液压系统。该系统为采用了进回油 独立控制方式的开式系统，能够使起重机运转更加平稳，并且将成本控制在 一定范围内，具有非常高的经济效益。

本发明的另一目的是提供一种上述起重机回转液压系统的控制方法。