一种新型伸缩缸臂销控制系统及起重机

技术领域

本发明涉及起重机技术领域，具体涉及一种新型伸缩缸臂销控制系统及起重机。

背景技术

汽车起重机的吊臂伸缩系统主要有为双缸绳排和单缸插销两种形式，其中单缸插销式伸缩系统被广泛应用在中大吨位、多节臂(六节臂及以上)产品上。单缸插销式伸缩臂系统工作原理如下：首先缸头体与目标臂筒的臂尾进行定位，然后缸头体上的缸销伸出，插入目标臂筒尾部的缸销孔内，臂销控制机构将臂销拔下，解除相邻臂筒之间的锁定状态，伸缩油缸带动目标臂筒运动至目标位置前降低伸缩速度，臂销控制机构提前释放臂销，臂销顶部紧贴相邻外节臂的筒壁滑行直到臂销对准目标臂销孔，在复位弹簧的作用下插入其中，再次将两节臂锁定，完成伸缩动作。

现有技术中，在伸缩油缸带动目标臂运动过程中，臂销控制机构带动拔臂销燕尾槽将臂销拔下，如图1-b所示。在完成伸缩动作后，想要将臂销插入目标臂筒的相邻外节臂上的目标臂孔中，需要提前释放臂销，同时，伸缩缸降低伸缩速度带动目标臂筒继续运动。此时被释放的臂销在臂销弹簧的作用下紧贴相邻外节臂的筒壁滑行，如图1-c所示。当臂销对准选定的臂销孔后被臂销弹簧压入销孔中，完成插臂销动作，如图1-a所示。由于提前释放了臂销，在臂销贴壁滑行到插入臂销孔时，臂销会撞击臂销限位结构，产生冲击和巨响，容易损坏部件。

另外，现有技术中的缸臂销控制系统中的缸臂销控制阀集成在先导阀组中，和其他辅助功能(如回转、卷扬制动等)共用一路油源，一方面带来复合动作过程中动作互相干扰的可能性，另一方面也增加了对故障的排查难度，且插销式伸缩系统与绳排式伸缩臂系统相比，在液压系统组成与布局方面差别较大，因此难以实现对同一款起重机产品的绳排式与插销式可选多配置的设计要求，增加了研发成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型伸缩缸臂销控制系统及起重机，以解决现有技术中插臂销动作时容易产生冲击和巨响的问题，并可以做到与绳排式伸缩系统相配合。

为实现上述目的，本发明一方面公开了一种新型伸缩缸臂销控制系统，包括缸臂销控制阀、缸臂销控制泵、伸缩油缸、缸臂销切换阀、缸头体，其中，所述缸臂销控制阀阀体上的P口与所述缸臂销控制泵的出油口连接，T口与油箱连接，B口与所述缸头体连接，P′口与所述伸缩油缸上的芯管连接，所述芯管另一端与所述缸臂销切换阀的P口连接；所述缸臂销切换阀阀体上的A口与所述缸头体上的所述缸销控制油缸连接，B口与所述缸头体上的所述臂销控制油缸连接；

所述缸臂销控制阀内部设置有第一油道、第二油道与第三油道与回油油道，P口与所述第一油道连接，B口通过阀体内部的油道直接与所述第一油道连接，A口与所述第二油道连接，T口与回油油道连接，P′口与所述第三油道连接；所述缸臂销控制阀的阀体内部设置有电磁比例溢流阀，所述电磁比例溢流阀的进油口与所述第一油道相通，出油口与所述回油油道相通，在所述缸臂销控制系统待机状态下，所述电磁比例溢流阀设定压力为最小值，在执行拔臂销动作和伸缩油缸带臂伸缩动作时，所述电磁比例溢流阀的溢流压力设定为最大；所述缸臂销控制阀内部还设置有压力控制阀，所述压力控制阀为电磁换向阀，在常位状态下，所述第二油道通过所述压力控制阀和回油油道相通，在所述压力控制阀得电时，所述第一油道通过所述压力控制阀与第二油道相通。

进一步地，还包括应急球阀，所述应急球阀由两个并联的手动球阀组成，其一端与所述缸臂销控制阀阀体上的B口连接，另一端通过两个手动球阀分别与所述缸头体中的臂销控制油缸与缸销控制油缸连接。

进一步地，在所述缸臂销控制阀阀体上的P口与第一油道的通道上设置第一单向阀，所述第一单向阀只允许油液从P口流向第一油道。

进一步地，所述缸臂销控制阀内还设有安全阀，所述安全阀的进油口连接第三油道，出油口连接回油油道。

进一步地，在所述压力控制阀与回油油道之间设置有第二单向阀，所述第二单向阀只允许油液从所述第二油道流向所述回油油道。

进一步地，在所述缸臂销切换阀P口与A口之间串联有第三单向阀与过滤器，所述第三单向阀允许油液从A口流向P口。

进一步地，在所述缸臂销控制阀的阀体上还设置有蓄能器，所述蓄能器接口与所述第一油道连通。

进一步地，本控制系统还包括滤油器，所述滤油器位于所述缸臂销控制阀的P′口与所述芯管连接的油路上。

进一步地，本控制系统还包括回油截止阀，所述回油截止阀位于所述A油口与P′油口之间的管路上。

另一方面，本发明还公开了一种起重机，采用了上述所述的新型伸缩缸臂销控制系统。

本发明的有益效果是：

(1)伸缩油缸在找臂位的过程中，通过控制缸臂销控制阀中的电磁比例溢流阀，使其阶段性地调小其设定压力，使臂销得到逐步释放，臂销插入臂销孔内时比较平稳，不会出现剧烈冲击与响声，可以保护相关部件及设备平稳运行。

(2)本发明控制系统中的缸臂销控制阀从现有技术中的先导阀中独立出来，可靠性高，故障排查与检修更方便。

(3)由于缸臂销控制阀独立出来，而绳排式的伸缩系统中将伸缩切换阀独立放置在转台上，二者具有相似的布局，因此可以实现同一车型下单缸插销和双缸绳排两种伸缩系统的可选多配置选装设计，整体模块化程度更高，降低研发成本。

附图说明

图1现有技术中的臂销状态图；

图2是本发明的伸缩缸臂销控制系统控制系统原理图；

图3是本发明的缸臂销控制阀原理图；

图4是释放臂销过程中比例溢流阀压力控制时序图；

图5是臂销部分释放状态下插入臂销孔。

图中，1-缸臂销控制阀，101-第一单向阀，102-电磁比例溢流阀，103-蓄能器，104-压力控制阀，105-安全阀，106-第二单向阀，107-第一油道，108-回油油道，109-第二油道，110-第三油道，2-缸臂销控制泵，3-滤油器，4-伸缩油缸，401-芯管，5-缸臂销切换阀，6-缸头体，601-臂销控制油缸，602-缸销控制油缸，603-臂销控制机构，604-缸销控制机构，7-应急球阀，8-回油截止球阀。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。

如图2所示，一种新型伸缩缸臂销控制系统，包括缸臂销控制阀1、缸臂销控制泵2、伸缩油缸4、缸臂销切换阀5、缸头体6、应急球阀7，缸臂销控制阀1的阀体上的P口通过管路连接缸臂销控制泵2的出油口，阀体上的T口连接油箱，阀体上的B口通过外部的管路连接应急球阀7，应急球阀7由两个并联的手动球阀组成，两个球阀的一端同时连通缸臂销控制阀1阀体上的B口，另一端分别连接缸头6中的臂销控制油缸601与缸销控制油缸602。

如图3所示，缸臂销控制阀1的内部设置有第一油道107、第二油道109与第三油道110与回油油道108，阀体上的P口连接第一油道107，并在两者之间设置第一单向阀101，只允许油液从P口流向第一油道107，阀体上的B口通过阀体内部的油道直接连通第一油道107，阀体上的A口连接第二油道109，阀体上的T口连接回油油道108，阀体上的P′口连接第三油道110。阀体内部设置有一个电磁比例溢流阀102，该溢流阀的进油口连接第一油道107，出油口连通回油油道108。缸臂销控制系统待机状态下，电磁比例溢流阀102设定压力为最小值，实现对缸臂销控制泵2泵口压力的卸荷。在执行拔臂销动作和伸缩油缸带臂伸缩动作时，将电磁比例溢流阀102的溢流压力设定为最大。

在第三油道110上设置有安全阀105，该安全阀105的进油口连接第三油道110，出油口连接回油油道108，缸臂销控制阀1内部设置有压力控制阀104用于控制P′口的压力，压力控制阀104为一个二位四通电磁换向阀，当压力控制阀104不得电时，第二油道109通过压力控制阀104连通回油油道108，并在压力控制阀104与回油油道108之间设置有第二单向阀106，该单向阀允许油液只能从第二油道109流向回油油道108。当压力控制阀104得电时，第一油道107通过压力控制阀104连通第二油道109。缸臂销控制阀1上的P′口通过管路连接伸缩油缸4上的芯管401，并在管路中设置滤油器3，芯管401另一端连接缸臂销切换阀5的P口。缸臂销切换阀5阀体上还有A口与B口，在其阀体内部，P口与A口通过油道连通，并在连接两者之间的中串联设置有第三单向阀与过滤器，第三单向阀允许油液从A口流向P口。在缸臂销切换阀5的P口与A口、B口之间设置有电磁换向阀。电磁换向阀不得电时，B口通过电磁阀连接P口，A口与阀芯连接的油路被电磁换向阀封死，电磁换向阀得电时，A口通过电磁阀连接P口，B口与阀芯连接的油路被电磁换向阀封死。缸臂销切换阀5的A口通过管路连接缸头体6上的缸销控制油缸602，B口连接臂销控制油缸601。

在伸缩油缸4伸出过程中，芯管401内部容腔体积快速变大，因此其内部压力会快速降低，相反，在油缸回缩过程中芯管401内部容腔体积快速减小，因此其内部压力会快速升高，为此，在缸臂销控制阀1的阀体上设置有蓄能器103，蓄能器接口通过阀体内部的油道与第一油道107连通，在伸缩缸4伸缩过程中对系统补油或吸收多余油液，保持缸臂销控制系统的压力相对稳定。

缸臂销控制阀1的A油口与P′油口在阀体外部通过管路连接。由于在使用应急球阀7时，油液从缸臂销控制阀1上的B口经过应急球阀7进入臂销控制油缸601或缸销控制油缸602内部，为防止应急油路中的油液经管路、缸臂销切换阀5、芯管401、缸臂销控制阀1阀体上的A口直接流入内部的回油油道108泄压，A油口与P′油口之间的管路上安装回油截止球阀8，在应急工况下，应先关闭回油截止球阀8，然后打开应急球阀7中的缸销控制球阀或臂销控制球阀。

为防止油缸回缩过程中芯管压力升高使油液回流入缸臂销控制阀1内的同时，将伸缩油缸内的铁屑等杂物带入缸臂销控制阀1内，在缸臂销控制阀1的P′油口与芯管401连接的油路上安装滤油器3，滤油器安装位置在A口与P′油口连接点与P′油口与芯管401连接点之间。

下面具体介绍一下本控制系统的插臂销的控制原理：

在执行拔臂销和伸臂油缸带臂伸缩动作时，电磁比例溢流阀102设定压力为最大值，压力控制阀104得电，缸臂销切换阀5不得电，缸臂销控制泵2的高压油一路经过第一油道107，通过压力控制阀104连通第一油道107和第二油道109，油液可以进入到第二油道109，然后，经过回油截止阀8及滤油器3，进入到芯管401的一端，从芯管401另一端流出后，此时的缸臂销切换阀5的P油口和B油口连通，油液可以通过此油路进入到臂销控制油缸601内，推动臂销控制油缸601行进。

缸销在缸销控制机构604的控制下插入目标臂筒尾部的缸销孔内后，臂销被臂销控制机构603拔下。当目标臂筒尾部的臂销接近相邻外层臂筒上选定的臂销孔时，伸缩油缸4减速，继续伸缩，同时电磁比例溢流阀102设定压力减小一部分，如图4所示，t1时刻起比例溢流阀的设定压力从最大值Pmax减小到PL，此时，由于压力降低，臂销控制油缸601缸杆会回缩一部分，拔臂销机构带动拔臂销的燕尾槽向上运动一段距离，燕尾槽与臂销脱离，伸缩油缸4低速继续运动，臂销紧贴相邻外节臂筒壁滑行，对准选定的臂销孔后，臂销弹簧将其压入臂销孔中，但由于臂销控制油缸601内还有一部分压力，因此臂销不会被完全释放，臂销也并不会撞击到臂销限位结构，如图5所示。当确认臂销已经插入臂销孔内后，逐渐将电磁比例溢流阀102的设定压力降至最小值，如图4中t2时刻所示，臂销完全释放，完成插臂销动作。由于在此过程中，臂销是被逐渐释放的，使得臂销插入臂销孔时撞击臂销限位结构不会产生剧烈冲击与响声，对部件的使用寿命得到保证。

在现有技术中的缸臂销控制系统中，缸臂销控制阀1通过集成在辅助阀中，和其他辅助功能(如回转、卷扬制动等)共用一路油源，一方面带来复合动作过程中动作互相干扰的可能性，另一方面也增加了对故障的排查难度。而本缸臂销控制系统的油路独立于上车主阀油路、回转动作、先导油路与辅助动作油路，可靠性高，同时，故障排查与检修更方便。

本控制系统中，将缸臂销控制阀1从现有技术中的先导阀中独立出来，与常见的双缸绳排系统的布局类似，因此可以在同一型号产品上开展双缸绳排系统与单缸插销式伸缩系统的可选多配置设计，增加产品设计灵活度，并降低产品研发成本。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于此，在所属技术领域的技术人员所具备的知识范围内，在不脱离本发明宗旨的前提下可以作出的各种变化，都处于本发明权利要求的保护范围之内。