一种山地专用吊管机起重臂及卷扬调平系统

技术领域

本发明涉及一种山地专用吊管机起重臂及卷扬调平系统，属于工程机械技术领域。

背景技术

当前油气管道重大工程项目较多，管道设备的需求量激增。在上千公里甚至几千公里的管网线上，遍布山区、沙漠、丘陵、沼泽、雪地，常规设备很难满足多种环境要求。其中，山地大坡道施工是难中之难，起重臂架在坡道上会受到很大侧载，容易导致损坏，卷扬受到较大转矩容易失稳，不能实现坡度检测和起重臂及卷扬机构的调平。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种山地专用吊管机起重臂及卷扬调平系统，解决现有技术中山地吊管机在地面有大纵坡时无法将起重臂及卷扬调平的问题。

为达到上述目的/为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种山地专用吊管机起重臂及卷扬调平系统，包括液压控制系统和电气控制系统；

所述液压控制系统包括主阀、主泵、先导泵、吊臂调平油缸和卷扬调平油缸，所述主阀的入口端与所述主泵的出口端连接；所述主泵和先导泵的入口端通过吸油过滤器与液压油箱连接；所述先导泵通过先导过滤器与先导阀的入口端连接；所述主阀的第四联与吊臂调平油缸连接，所述主阀的第五联与卷扬调平油缸连接；

所述电气控制系统包括电源、电阻、控制器、吊臂水平仪和卷扬水平仪，所述电源经过电阻分别与吊臂水平仪端口一和卷扬水平仪端口一连接；所述控制器端口分别与吊臂水平仪端口和卷扬水平仪端口连接；所述控制器端口与主阀第五联连接，以控制卷扬调平油缸，所述控制器端口与主阀第四联连接，以控制吊臂调平油缸。

进一步的，所述液压控制系统还包括起升机构，所述主阀的第一联出油口连接起升机构的入口端，用于为起升机构供油；所述起升机构的出口端与所述主阀的第一联回油口连接；所述起升机构的制动器油口与所述先导阀的出口端连接；所述起升机构用于起升钢丝绳从而控制吊管机吊钩的上下。

进一步的，所述液压控制系统还包括用于改变吊臂幅度的变幅机构，所述变幅机构的入口端与所述主阀的第二联出油口连接；所述变幅机构的出口端与所述主阀的第二联回油口连接；所述变幅机构的制动器油口与所述先导阀的出口端连接。

进一步的，所述吊臂调平油缸左油缸的无杆腔入口端和右油缸的有杆腔与所述主阀第四联出油口连接；所述吊臂调平油缸左油缸的有杆腔入口端和右油缸的无杆腔与所述主阀第四联回油口连接。

进一步的，所述卷扬调平油缸左油缸的无杆腔入口端和右油缸的有杆腔与所述主阀第五联的出油口连接；所述卷扬调平油缸左油缸的有杆腔入口端和右油缸的无杆腔与所述主阀第五联的回油口连接。

进一步的，所述液压控制系统还包括用于改变配重块的幅度，调整整机重心的配重变位油缸；所述配重变位油缸的有杆腔入口端与所述主阀第三联的出油口连接；所述配重变位油缸的无杆腔入口端与所述主阀第三联的回油口连接。

进一步的，所述液压油箱连接液压油散的出口端，所述液压油散用于给液压油箱散热；所述主阀的回油口连接液压油散的入口端。

进一步的，所述液压油散的入口端与回油单向阀的入口端连接；所述液压油散的出口端与回油单向阀的出口端连接。

进一步的，所述吊臂水平仪端口三和卷扬水平仪端口三分别与地线连接。

第二方面，本发明提供了一种山地专用吊管机，包括起重臂架与调平机构，所述山地专用吊管机上搭载如第一方面所述的山地专用吊管机起重臂及卷扬调平系统，所述起重臂架与调平机构同步调平。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：

本发明提供的一种山地专用吊管机起重臂及卷扬调平系统，包括液压控制系统和电气控制系统。液压控制系统包括主阀、主泵、先导泵、吊臂调平油缸和卷扬调平油缸，主泵和先导泵通过吸油过滤器与液压油箱连接；先导泵通过先导过滤器与先导阀连接；主阀分别与吊臂调平油缸和卷扬调平油缸连接；电气控制系统包括电源、电阻、控制器、吊臂水平仪和卷扬水平仪，电源经过电阻分别与吊臂水平仪和卷扬水平仪连接；控制器端口与主阀第五联连接以控制卷扬调平油缸，控制器端口与主阀第四联连接以控制吊臂调平油缸。本发明增加了山地吊管机的起重臂及卷扬调平功能，显著提高山地吊管机的实用性及安全性，解决山地坡道施工难题。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种山地专用吊管机起重臂及卷扬调平系统中的液压控制系统结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种山地专用吊管机起重臂及卷扬调平系统中的电气控制系统结构示意图；

图中：1、液压油箱；2、吸油过滤器；3、主泵；4、先导泵；5、先导过滤器；6、液压油散；7、先导阀；8、主阀；9、起升机构；10、变幅机构；11、配重变位油缸；12、吊臂调平油缸；13、卷扬调平油缸；14、回油单向阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一：

如图1～图2所示，本实施例提供一种山地专用吊管机起重臂及卷扬调平系统，包括液压控制系统和电气控制系统。

所述液压控制系统包括主阀8、主泵3、先导泵4、吊臂调平油缸12和卷扬调平油缸13，所述主阀8的入口端与所述主泵3的出口端连接；所述主泵3和先导泵4的入口端通过吸油过滤器2与液压油箱1连接；所述先导泵4通过先导过滤器5与先导阀7的入口端连接；所述主阀8的第四联与吊臂调平油缸12连接，所述主阀8的第五联与卷扬调平油缸13连接。

所述吊臂调平油缸12左油缸的无杆腔入口端和右油缸的有杆腔与所述主阀8第四联出油口连接；所述吊臂调平油缸12左油缸的有杆腔入口端和右油缸的无杆腔与所述主阀8第四联回油口连接。

所述卷扬调平油缸13左油缸的无杆腔入口端和右油缸的有杆腔与所述主阀8第五联的出油口连接；所述卷扬调平油缸13左油缸的有杆腔入口端和右油缸的无杆腔与所述主阀8第五联的回油口连接。

所述液压控制系统还包括起升机构9，所述主阀8的第一联出油口连接起升机构9的入口端，用于为起升机构9供油；所述起升机构9的出口端与所述主阀8的第一联回油口连接；所述起升机构9的制动器油口与所述先导阀7的出口端连接；所述起升机构9用于起升钢丝绳从而控制吊管机吊钩的上下。

所述液压控制系统还包括用于改变吊臂幅度的变幅机构10，所述变幅机构10的入口端与所述主阀8的第二联出油口连接；所述变幅机构10的出口端与所述主阀8的第二联回油口连接；所述变幅机构10的制动器油口与所述先导阀7的出口端连接。

所述液压控制系统还包括用于改变配重块的幅度，调整整机重心的配重变位油缸11；所述配重变位油缸11的有杆腔入口端与所述主阀8第三联的出油口连接；所述配重变位油缸11的无杆腔入口端与所述主阀8第三联的回油口连接。

所述液压油箱1连接液压油散6的出口端，所述液压油散6用于给液压油箱1散热；所述主阀8的回油口连接液压油散6的入口端。所述液压油散6的入口端与回油单向阀14的入口端连接；所述液压油散6的出口端与回油单向阀14的出口端连接。

液压系统工作原理：液压系统运行时，主泵3经过过滤器2从液压油箱1中吸油为主阀8供油，主阀8第一联为起升机构9供油，主阀8第二联为变幅机构10供油，主阀8第三联为配重变位油缸11供油，主阀8第四联为吊臂调平油缸12供油，主阀8第五联为卷扬调平油缸13供油。先导泵4通过先导过滤器5和先导阀7控制吊臂调平油缸12和卷扬调平油缸13，从而控制起升卷扬及变幅卷扬的制动系统。

所述电气控制系统包括电源、电阻、控制器、吊臂水平仪和卷扬水平仪，所述电源经过电阻分别与吊臂水平仪端口一和卷扬水平仪端口一连接；其中，电源是6.8A，保险是10A。所述吊臂水平仪端口三和卷扬水平仪端口三分别与地线连接。

所述控制器端口分别与吊臂水平仪端口和卷扬水平仪端口连接；其中，控制器65号端口分别与吊臂水平仪第四端口和卷扬水平仪第四端口连接；控制器66号端口分别与吊臂水平仪第五端口和卷扬水平仪端口第五端口连接；所述控制器端口与主阀8第五联连接，以控制卷扬调平油缸13，所述控制器端口与主阀8第四联连接，以控制吊臂调平油缸12。其中，控制器30号端口与主阀8第五联的出油口连接；控制器31号端口与主阀8第五联的回油口连接；控制器32号端口与主阀8的第四联出油口连接；控制器33号端口与主阀8的第四联回油口连接；控制器67号端口与控制器65号端口连接。这里的主阀8既可以是卷扬调平油缸控制阀也可以是吊臂调平油缸控制阀，控制器既可以控制主阀8的出油，也可以控制主阀8的进油。

需要说明的是，控制器30号端口为DO1；控制器31号端口为DO2；控制器32号端口为DO3；控制器33号端口为DO4。控制器65号端口是CAN1H；控制器66号端口是CAN1L；控制器67号端口是CAN1TR。

电气系统工作原理：电气系统由6.8A电流供电，串联一个10A电阻，分别给吊臂水平仪和卷扬水平仪供电。吊臂水平仪和卷扬水平仪用于检测吊臂平台和卷扬平台与水平地面的夹角，然后向控制器CAN1L和CAN1H发出角度信号，控制器判断倾斜角度及角度正负值，由控制器DO1和DO2给主阀8第五联发出开关信号，即可控制卷扬调平油缸13伸缩。吊臂调平油缸12和卷扬调平油缸13的伸缩动作是相反的，所以控制卷扬调平油缸13伸缩，可以继而控制卷扬平台绕轴运动，直至卷扬水平仪测量夹角为零度，从而达到平台调平的效果。同理，由控制器DO3和DO4给主阀第四联发出开关信号，可控制吊臂调平油缸12伸缩，直至吊臂水平仪测量夹角为零度从而可以控制吊臂平台绕轴运动，达到平台调平的效果。

本实施例在原吊管机主阀的基础上新增两联，分别控制吊臂调平油缸12和卷扬调平油缸13。在吊臂及卷扬上分别加装吊臂水平仪和卷扬水平仪，用于监测吊臂和卷扬与地面的夹角。当吊管机开至斜坡上需要调平时，驾驶员打开调平开关，吊臂水平仪和卷扬水平仪向控制器CAN1L和CAN1H发出角度信号。控制器判断吊臂和卷扬的倾斜角度及正负值，由控制器DO端(包括DO1、DO2DO3和DO4)向主阀8发出开关信号，从而控制吊臂调平油缸12或卷扬调平油缸13伸缩，直至吊臂水平仪或卷扬水平仪测量夹角为零度。恢复时，驾驶员将吊管机开至水平路面，再次打开调平开关，吊臂及卷扬即可恢复至水平状态。

实施例二：

本实施例提供一种山地专用吊管机，包括起重臂架与调平机构，所述山地专用吊管机上搭载有如实施例一中所述的山地专用吊管机起重臂及卷扬调平系统，包括液压控制系统和电气控制系统，所述起重臂架与调平机构同步调平。

所述液压控制系统包括主阀8、主泵3、先导泵4、吊臂调平油缸12和卷扬调平油缸13，所述主阀8的入口端与所述主泵3的出口端连接；所述主泵3和先导泵4的入口端通过吸油过滤器2与液压油箱1连接；所述先导泵4通过先导过滤器5与先导阀7的入口端连接；所述主阀8的第四联与吊臂调平油缸12连接，所述主阀8的第五联与卷扬调平油缸13连接。

所述吊臂调平油缸12左油缸的无杆腔入口端和右油缸的有杆腔与所述主阀8第四联出油口连接；所述吊臂调平油缸12左油缸的有杆腔入口端和右油缸的无杆腔与所述主阀8第四联回油口连接。

所述卷扬调平油缸13左油缸的无杆腔入口端和右油缸的有杆腔与所述主阀8第五联的出油口连接；所述卷扬调平油缸13左油缸的有杆腔入口端和右油缸的无杆腔与所述主阀8第五联的回油口连接。

所述液压控制系统还包括起升机构9，所述主阀8的第一联出油口连接起升机构9的入口端，用于为起升机构9供油；所述起升机构9的出口端与所述主阀8的第一联回油口连接；所述起升机构9的制动器油口与所述先导阀7的出口端连接；所述起升机构9用于起升钢丝绳从而控制吊管机吊钩的上下。

所述液压控制系统还包括用于改变吊臂幅度的变幅机构10，所述变幅机构10的入口端与所述主阀8的第二联出油口连接；所述变幅机构10的出口端与所述主阀8的第二联回油口连接；所述变幅机构10的制动器油口与所述先导阀7的出口端连接。

所述液压控制系统还包括用于改变配重块的幅度，调整整机重心的配重变位油缸11；所述配重变位油缸11的有杆腔入口端与所述主阀8第三联的出油口连接；所述配重变位油缸11的无杆腔入口端与所述主阀8第三联的回油口连接。

所述液压油箱1连接液压油散6的出口端，所述液压油散6用于给液压油箱1散热；所述主阀8的回油口连接液压油散6的入口端。所述液压油散6的入口端与回油单向阀14的入口端连接；所述液压油散6的出口端与回油单向阀14的出口端连接。

所述电气控制系统包括电源、电阻、控制器、吊臂水平仪和卷扬水平仪，所述电源经过电阻分别与吊臂水平仪端口一和卷扬水平仪端口一连接；其中，电源是6.8A，保险是10A。所述吊臂水平仪端口三和卷扬水平仪端口三分别与地线连接。

所述控制器端口分别与吊臂水平仪端口和卷扬水平仪端口连接；其中，控制器65号端口分别与吊臂水平仪第四端口和卷扬水平仪第四端口连接；控制器66号端口分别与吊臂水平仪第五端口和卷扬水平仪端口第五端口连接；所述控制器端口与主阀8第五联连接，以控制卷扬调平油缸13，所述控制器端口与主阀8第四联连接，以控制吊臂调平油缸12。其中，控制器30号端口与主阀8第五联的出油口连接；控制器31号端口与主阀8第五联的回油口连接；控制器32号端口与主阀8的第四联出油口连接；控制器33号端口与主阀8的第四联回油口连接；控制器67号端口与控制器65号端口连接。这里的主阀8既可以是卷扬调平油缸控制阀也可以是吊臂调平油缸控制阀，控制器既可以控制主阀8的出油，也可以控制主阀8的进油。

需要说明的是，控制器30号端口为DO1；控制器31号端口为DO2；控制器32号端口为DO3；控制器33号端口为DO4。控制器65号端口是CAN1H；控制器66号端口是CAN1L；控制器67号端口是CAN1TR。

本实施例的吊管机在原主阀的基础上新增两联，分别控制吊臂调平油缸12和卷扬调平油缸13。在吊臂及卷扬上分别加装吊臂水平仪和卷扬水平仪，用于监测吊臂和卷扬与地面的夹角。当吊管机开至斜坡上需要调平时，驾驶员打开调平开关，吊臂水平仪和卷扬水平仪向控制器CAN1L和CAN1H发出角度信号。控制器判断吊臂和卷扬的倾斜角度及正负值，由控制器DO端(包括DO1、DO2DO3和DO4)向主阀8发出开关信号，从而控制吊臂调平油缸12或卷扬调平油缸13伸缩，直至吊臂水平仪或卷扬水平仪测量夹角为零度。恢复时，驾驶员将吊管机开至水平路面，再次打开调平开关，吊臂及卷扬即可恢复至水平状态。在吊臂调平油缸12和卷扬调平油缸13的作用下，吊管机中的起重臂架、变幅换轮组、变幅钢丝绳和后端的调平机构要同时调整，所以需要保证起重臂架和后面的调平机构同步调平。起重臂架与调平机构同步调平，偏差不超过0.5度。完成调平后再进行起重作业，此时臂架起重不会受侧载、整机不会受到转矩，保证坡道起重的安全性、可靠性、稳定性。本实施例增加了山地吊管机的起重臂及卷扬调平功能，显著提高山地吊管机的实用性及安全性，解决山地坡道施工难题。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。