一种具有液压马达补油功能的液压绞车控制系统

技术领域

本发明属于液压绞车控制领域，尤其涉及一种具有液压马达补油功能的液压绞车控制系统。

背景技术

常规的船用或陆用的臂架式液压起重机，绞车通常采用液压马达+控制阀组+行星减速机驱动。当绞车吊钩带货物收放时，由马达控制阀组输出控制油打开行星减速机的制动器并驱动液压马达旋转。当货物在空中悬停时，原来开启制动器的控制油通过马达控制阀组回油箱，制动器摩擦片在自身弹簧力的作用下复位并锁紧行星减速机输入轴，与行星减速机联接的绞车卷筒完全静止，保证吊钩上的货物不滑移。当货物在空中悬停时间较长时，处于节约能耗考虑，主机通常会停机等待，此时液压泵停止运转。由于马达零部件之间存在微小的间隙，不同的马达泄漏量不一样。对于泄漏量较大的液压马达，起升进油口与控制阀组平衡阀之间的液压油会逐渐通过马达壳体泄漏到油箱。

当货物悬停完毕，操纵液压绞车下放时，如果不采取向马达补油措施，制动器在液压控制油的作用下开启的瞬间，原马达与平衡阀之间起支撑作用的液压油由于长时间悬停而泄漏掉，导致马达被负载倒拖产生“吸空”现象并失速，严重时甚至会使吊钩上的货物产生自由落体，造成马达和货物及船体的损坏。

对于定量泵系统，当主机重新启动时，液压泵输出的油液通过操纵阀的回油口(在中位时回油口与马达的工作油口是联通的)向马达补油，使绞车能够平稳安全下放。对于大功率液压起重机采用的变量泵系统，为了节能，在操纵阀中位时泵的出口是封闭的，泵仅输出微小的流量维持自身运转需要。多路阀工作油口无法像定量泵系统一样给马达补油，此时如果绞车带负载下放就会存在马达吸空的风险，给起重机的安全作业带来很大的不确定性。

发明内容

本发明目的在于提供一种具有液压马达补油功能的液压绞车控制系统,以解决在主机停机状态下使液压绞车长时间带载悬停后重新工作造成马达滑移失速的技术问题。

为实现上述目的，本发明的一种具有液压马达补油功能的液压绞车控制系统的具体技术方案如下：

一种具有液压马达补油功能的液压绞车控制系统包括驱动液压绞车转动的液压马达，与所述液压马达连接的制动器，控制所述液压马达转动的绞车阀组，与所述绞车阀组连接的控制阀组，将液压油从油箱输送至所述控制阀组的负载敏感泵，以及连接所述控制阀组和所述液压马达的补油路；

所述负载敏感泵将液压油从所述油箱中抽出依次经过所述控制阀组和所述绞车阀组后进入所述液压马达，驱动所述液压马达转动，实现液压绞车的升降；

所述补油路实现对所述液压马达内液压油的补充，维持所述液压马达的稳定工作压力。

作为本发明的进一步改进，所述补油路上设置有阻尼螺塞，所述阻尼螺塞上设置有通油孔，所述控制阀组输出的液压油流经所述阻尼螺塞后进入所述液压马达。

作为本发明的进一步改进，所述负载敏感泵包括液压泵和负载敏感模块，所述负载敏感模块通过负载传感口进入的液压油与设定值比较后调整所述液压泵的输出流量。

作为本发明的进一步改进，所述绞车阀组包括绞车起升口，绞车下降口，绞车梭阀，第一平衡阀，第二平衡阀，绞车溢流阀，顺序阀；

绞车起升时，液压油经所述绞车起升口流向所述绞车梭阀和所述第一平衡阀，经过所述绞车梭阀的液压油经过所述顺序阀进入所述制动器，打开所述制动器；经过所述第一平衡阀的液压油流向所述绞车溢流阀和所述液压马达A口，液压油进入所述液压马达A口驱动所述液压马达正转起升绳索；

绞车下降时，液压油经所述绞车下降口流向所述绞车梭阀和和所述第二平衡阀，经过所述绞车梭阀的液压油经过所述顺序阀进入所述制动器，打开所述制动器；经过所述第二平衡阀的液压油进入所述液压马达B口驱动所述液压马达反转下降绳索。

作为本发明的进一步改进，所述控制阀组包括系统压力设定阀，主溢流阀，压力补偿阀，比例换向阀，第一溢流阀，第二溢流阀，第一梭阀，第二梭阀；

通过调整所述比例换向阀的阀芯位置，实现液压油进入所述绞车起升口和所述绞车下降口的切换；

所述负载敏感泵将液压油从所述油箱中排入所述控制阀组，液压油分别流向所述系统压力设定阀和所述压力补偿阀，流向所述系统压力设定阀的液压油流经所述阻尼螺塞后进入所述液压马达，流向所述压力补偿阀的液压油进入所述比例换向阀，所述比例换向阀将液压油一部分流向所述绞车起升口和所述第一溢流阀或者所述绞车下降口和所述第二溢流阀，另一部分液压油依次经过所述第二梭阀和所述第一梭阀流向所述油箱和所述负载敏感泵的所述负载传感口，所述负载敏感泵根据流入的液压油调整输出流量；

所述系统压力设定阀和所述主溢流阀输出的液压油流经所述阻尼螺塞进入所述液压马达。

作为本发明的进一步改进，所述制动器为常闭式制动器，液压油进入所述制动器，所述制动器与所述液压马达齿轮箱脱离。

作为本发明的进一步改进，所述补油路与所述液压马达A口和B口分别通过补油单向阀连接，所述补油单向阀避免所述液压油进入所述补油路。

作为本发明的进一步改进，本发明的控制系统还包括设置在所述控制阀组和所述油箱之间的滤油器，对返回所述油箱的液压油进行过滤。

作为本发明的进一步改进，本发明的控制系统还包括与所述控制阀组连接的压力表，用于监测液压油路的压力。

作为本发明的进一步改进，所述顺序阀与所述油箱形成回油路，所述顺序阀流出的液压油经过溢流单向阀后回到油箱。

有益效果：

通过设置绞车阀组实现液压油分别进入液压马达A，B口和制动器，实现对绞车转动的控制；通过设置控制阀组，实现了对液压马达A口和B口的切换输送液压油，实现液压马达的正转和反转。

通过设置补油路，在主机停机状态下使液压绞车长时间带载悬停后,重新工作不会出现马达滑移失速的现象，在原有的系统上做简单改进，不需要对原有结构作出改变，不影响变量泵系统正常的负载敏感待命状态。

附图说明

图1为本发明的一种具有液压马达补油功能的液压绞车控制系统结构示意图；

图2为本发明的绞车阀组结构示意图；

图3为本发明的控制阀组结构示意图；

图中标记说明：10、液压马达；20、制动器；30、绞车阀组；31、绞车起升口；32、绞车下降口；33、绞车梭阀；34、第一平衡阀；35、第二平衡阀；36、绞车溢流阀；37、顺序阀；38、溢流单向阀；40、控制阀组；41、系统压力设定阀；42、主溢流阀；43、压力补偿阀；44、比例换向阀；45、第一溢流阀；46、第二溢流阀；47、第一梭阀；48、第二梭阀；50、负载敏感泵；51、液压泵；52、负载敏感模块；53、负载传感口；60、补油路；61、阻尼螺塞；62、补油单向阀；70、油箱；80、滤油器；90、压力表。

具体实施方式

为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明一种具有液压马达补油功能的液压绞车控制系统做进一步详细的描述。

实施示例：

如图1所示，一种具有液压马达补油功能的液压绞车控制系统，包括驱动液压绞车转动的液压马达10，与液压马达10连接的制动器20，控制液压马达10转动的绞车阀组30，与绞车阀组30连接的控制阀组40，将液压油从油箱70输送至控制阀组40的负载敏感泵50，连接控制阀组40和液压马达10的补油路，用于过滤回到油箱70的液压油的滤油器80，监控液压油路压力的压力表90。

负载敏感泵50包括液压泵51和负载敏感模块52，液压泵51通过出油口将液压油输送至控制阀组40，负载敏感模块52根据负载传感口53进入的液压油调整液压泵51的输出流量。

如图3所示，负载敏感泵50输出的液压油分别流向系统压力设定阀41和压力补偿阀43，流向系统压力设定阀41的液压油进入补油路60后流至液压马达10，流向压力补偿阀43的液压油进入比例换向阀44，比例换向阀44上设置有手柄，通过手动控制阀芯的位置，控制比例换向阀44的出油口与绞车起升口31或绞车下降口32连通，第一溢流阀45和第二溢流阀46分别与绞车起升口31和绞车下降口32连通，实现液压马达A口和B口的泄压。

比例换向阀44将液压油大部分流向绞车起升口31和第一溢流阀45或者绞车下降口32和第二溢流阀46，小部分液压油依次经过第二梭阀48和第一梭阀流47向油箱70和负载敏感泵50的负载传感口53，负载敏感泵50根据流入的液压油与设定值比较后调整输出流量。

如图2所示，进入绞车起升口31的液压油流向绞车梭阀33和第一平衡阀34，经过绞车梭阀33的液压油经过顺序阀37进入制动器20，制动器20为常闭式制动器，液压油进入制动器20，制动器20与液压马达齿轮箱脱离；经过第一平衡阀34的液压油流向绞车溢流阀36和液压马达A口，液压油进入液压马达A口驱动液压马达10正转收紧绳索，实现液压绞车的起升。

进入绞车下降口32的液压油流向绞车梭阀33和和第二平衡阀35，经过绞车梭阀33的液压油经过顺序阀37进入制动器20，打开制动器20；经过第二平衡阀35的液压油进入液压马达B口驱动液压马达10正转收紧绳索，实现液压绞车的下降。

系统压力设定阀41和主溢流阀42流出的液压油进入补油路60，补油路60上设置有阻尼螺塞61以及防止液压油回流的单向阀，阻尼螺塞61上设置有细小的通油孔，减少通过的流量。经过阻尼螺塞61的液压油经过两个补油单向阀62分别向液压马达10的两个工作腔内补油。

液压油路上设置有压力表90，可以实时监测整个液压系统的压力。在回油路上设置有滤油器80，对回油箱70的液压油进行过滤。

起重机在正常吊放货物时,负载敏感泵50在主机的驱动下将油箱70内的液压油传送至比例换向阀44，通过比例换向阀44阀芯的切换控制液压马达10的运转方向，实现绞车吊钩的升降。负载敏感泵50的排量根据比例换向阀44操作手柄开度自动调节。与常规的比例换向阀不同的是在比例换向阀的进油联内部流道增加了阻尼螺塞61，使阻尼螺塞61进油口与比例换向阀进油口联通，并通过阻尼螺塞的输出口联接管路至绞车阀组补油进口。当主机停机液压绞车长时间带载悬停时，液压马达10与平衡阀之间的油液会缓慢泄漏。

在主机重新启动以后，负载敏感泵50输出的油液进入比例换向阀44的进油联，在内部分为两路，一路至比例换向阀44工作联，由于工作联在中位是封闭的，泵输出的油液压力迅速升高并将压力反馈至负载敏感泵50的负载传感口53，使负载敏感泵50进入接近零流量待命状态。另一路进入补油路60，阻尼螺塞61中间设置有细小的通油孔，限制输出流量，使负载敏感泵50能维持待命状态。阻尼螺塞61出口的液压油进入绞车阀组30后经过两个补油单向阀62分别向液压马达10的两个工作腔内补油，设置溢流单向阀38的开启压力为1Bar,因此补油路60向马达补油的最高压力为1Bar,高于该压力的油通过溢流单向阀38直接回油箱。溢流单向阀38压力设置为1Bar是因为通常绞车马达壳体的最高允许压力为3Bar,这个压力可以保证绞车马达能够安全工作，同时保证在绞车制动器开启的瞬间马达工作油口液压油充满。

在标准的负载敏感比例换向阀上安装阻尼螺塞，不需要对原有阀组的结构改造加工，改进成本低，对绞车马达补油所需的流量很小，不影响变量泵系统正常的负载敏感待命状态。

可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此，本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。