卷筒的液压控制系统、卷扬装置和起重机

文档序号:126296 发布日期:2021-10-22 浏览:47次 >En<

阅读说明:本技术 卷筒的液压控制系统、卷扬装置和起重机 (Hydraulic control system of winding drum, winding device and crane ) 是由 何月华 刘林楠 陈海军 季成 于 2021-07-27 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种卷筒的液压控制系统、卷扬装置和起重机。卷筒的液压控制系统包括钳盘制动器、离合器、先导泵和控制阀组,钳盘制动器的有杆腔设置有弹簧,无杆腔具有钳盘油口。离合器具有离合油口。控制阀组具有与油箱连接的回油口、与先导泵连接的进油口、与钳盘油口连接的第一工作油口以及与离合油口连接的第二工作油口,在快放工作状态,控制阀组控制第一工作油口与油箱连通以使钳盘油口泄压,并控制第二工作油口与进油口连通以为离合油口供油以使得卷筒和减速机脱开,卷筒在重力作用下转动。本发明的卷筒的液压控制系统在快放工作状态时通过控制钳盘油口泄压并为离合油口供油,进而使卷筒处于自由状态在重力作用下实现吊钩的快速下落。(The invention discloses a hydraulic control system of a winding drum, a winding device and a crane. The hydraulic control system of the winding drum comprises a caliper disc brake, a clutch, a pilot pump and a control valve group, wherein a rod cavity of the caliper disc brake is provided with a spring, and a rodless cavity of the caliper disc brake is provided with a caliper disc oil port. The clutch is provided with a clutch oil port. The control valve group is provided with an oil return port connected with the oil tank, an oil inlet connected with the pilot pump, a first working oil port connected with the oil port of the caliper disc and a second working oil port connected with the clutch oil port, in a quick release working state, the control valve group controls the first working oil port to be communicated with the oil tank so as to enable the oil port of the caliper disc to release pressure, and controls the second working oil port to be communicated with the oil inlet so as to supply oil for the clutch oil port to enable the winding drum and the speed reducer to be disengaged, and the winding drum rotates under the action of gravity. The hydraulic control system of the winding drum controls the oil port of the caliper disc to release pressure and supplies oil to the clutch oil port when in the quick release working state, so that the winding drum is in a free state and the hook quickly falls under the action of gravity.)

卷筒的液压控制系统、卷扬装置和起重机

技术领域

本发明涉及一种卷筒的液压控制系统、卷扬装置和起重机。

背景技术

受制于传统液压系统的限制和操纵安全性的考虑,常规起重机的吊钩下放速度普遍偏慢,这大大限制了起重机作业的工作效率。为了提高起重机作业的工作效率,设计使卷扬快速下放的液压系统是十分必要的。

发明内容

本发明提供一种卷筒的液压控制系统、卷扬装置和起重机,以实现卷扬快速下放。

本发明第一方面提供一种卷筒的液压控制系统,包括:

钳盘制动器,用于为卷筒提供制动力且包括有杆腔和无杆腔,有杆腔设置有弹簧,无杆腔具有钳盘油口;

离合器,用于控制卷筒和减速机的连接状态且具有离合油口;

先导泵;和

控制阀组,具有与油箱连接的回油口、与先导泵连接的进油口、与钳盘油口连接的第一工作油口以及与离合油口连接的第二工作油口,在快放状态,控制阀组控制第一工作油口与油箱连通以使钳盘油口泄压,并控制第二工作油口与进油口连通以为离合油口供油,离合油口供油得压以使得卷筒和减速机脱开,卷筒在重力作用下转动。

在一些实施例中,控制阀组包括第一控制阀,第一控制阀具有第一油口、第二油口和第三油口,第一控制阀的第一油口与进油口连接,第一控制阀的第二油口与回油口连接,第一控制阀的第三油口与第一工作油口和第二工作油口连接,第一控制阀具有第一工作位和第二工作位,在第一工作位,第一控制阀的第二油口与其第三油口连通,在第二工作位,第一控制阀的第一油口与其第三油口连通。

在一些实施例中,控制阀组还包括第二控制阀和第一梭阀,第二控制阀具有第一油口、第二油口和第三油口,第二控制阀的第一油口与第一控制阀的第三油口连接,第二控制阀的第二油口与回油口连接,第二控制阀的第三油口与第一梭阀的第一进油口连接,梭阀的第二进油口与油箱连接,第一梭阀的出油口与第一工作油口连接,第二控制阀具有第一工作位和第二工作位,在第一工作位,第二控制阀的第三油口与其第一油口连通;在第二工作位,第二控制阀的第三油口与其第二油口连通。

在一些实施例中,控制阀组还包括压力切换阀,压力切换阀的第一控制端设置有弹簧,压力切换阀的第二控制端与梭阀的出油口连接,压力切换阀具有第一油口、第二油口和第三油口,压力切换阀的第一油口与第一控制阀的第三油口连接,压力切换阀的第二油口与回油口连接,压力切换阀的第三油口与第二工作油口连接,压力切换阀具有第一工作位和第二工作位,在第一工作位,压力切换阀的第三油口与其第一油口连通;在第二工作位,压力切换阀的第三油口与其第二油口连通。

在一些实施例中,在快放状态,第一控制阀处于第二工作位,第二控制阀处于第二工作位以使得钳盘油口泄压且使得压力切换阀处于第一工作位,离合油口与第一控制阀的第三油口连通而使得离合油口得压脱开。

在一些实施例中,液压控制系统还包括脚踏控制阀,脚踏控制阀的第一油口与油箱连接,脚踏控制阀的第二油口与第一控制阀的第三油口连接,脚踏控制阀的第三油口与梭阀的第二进油口连接,脚踏控制阀具有第一工作位和第二工作位,在第一工作位,脚踏控制阀的第二油口与其第三油口连通,在第二工作位,脚踏控制阀的第一油口与其第三油口连通,脚踏控制阀被配置为在脚踏板的外力作用下在第一工作位和第二工作位之间切换。

在一些实施例中,液压控制系统还包括蓄能器,蓄能器的油口与第一控制阀的第三油口连接。

在一些实施例中,卷筒的液压控制系统还包括手柄、压力开关和第二梭阀,手柄用于控制卷筒的转动方向,压力开关用于检测手柄的操纵压力,当手柄的操纵压力大于设定压力时,第一控制阀处于第一工作位;当手柄的操纵压力小于设定压力时,第一控制阀处于第二工作位。

在一些实施例中,手柄上设置有快放按钮,当快放按钮被按下时,第二控制阀处于第二工作位。

本发明第二方面提供一种卷扬装置,包括卷筒和上述液压控制系统。

在一些实施例中,卷扬装置包括两个卷筒以及用于对两个卷筒分别控制的两个液压控制系统。

本发明第三方面提供一种起重机,包括上述卷扬装置。

基于本发明提供的各方面,本发明的卷筒的液压控制系统在快放工作状态时通过控制钳盘油口泄压以使得钳盘制动器解除对卷筒的制动,并为离合油口供油得压而使得卷筒与减速机脱开,进而使卷筒处于自由状态在重力作用下实现吊钩的快速下落。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解,构成本申请的一部分,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:

图1为本发明实施例的卷扬装置的原理图。

图2为本发明实施例的起重机的手柄结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位,并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

参考图1,在一些实施例中,卷筒的液压控制系统包括钳盘制动器1、离合器2、先导泵7和控制阀组4,其中,钳盘制动器1用于为卷筒10提供制动力且包括有杆腔和无杆腔,有杆腔设置有弹簧,无杆腔具有钳盘油口N。离合器2用于控制卷筒10和减速机的连接状态且具有离合油口Q。控制阀组4具有与油箱连接的回油口T、与先导泵7连接的进油口P、与钳盘油口N连接的第一工作油口A以及与离合油口Q连接的第二工作油口B,在快放工作状态,控制阀组4控制第一工作油口A与油箱连通以使钳盘油口N泄压,并控制第二工作油口B与进油口P连通以为离合油口Q供油,离合油口Q供油得压以使得卷筒10和减速机脱开,卷筒10在重力作用下转动。

本发明实施例的卷筒的液压控制系统在快放工作状态时通过控制钳盘油口N泄压以使得钳盘制动器1解除对卷筒10的制动,并为离合油口Q供油得压而使得卷筒10与减速机脱开,进而使卷筒10处于自由状态在重力作用下实现吊钩的快速下落。

在一些实施例中,参考图1,控制阀组4包括第一控制阀41。第一控制阀41具有第一油口、第二油口和第三油口,第一控制阀41的第一油口与进油口P连接,第一控制阀41的第二油口与回油口T连接,第一控制阀41的第三油口与第一工作油口A和第二工作油口B连接,第一控制阀41具有第一工作位和第二工作位,在第一工作位,第一控制阀41的第二油口与其第三油口连通,在第二工作位,第一控制阀41的第一油口与其第三油口连通。

具体地,第一控制阀41为电磁阀,具有电磁控制端Y1,当其电磁控制端Y1得电时,第一控制阀41处于第二工作位,此时先导泵7的油液通过第一控制阀41的第一油口流向其第三油口。当其电磁控制端Y1失电时,第一控制阀41处于第一工作位,此时第一控制阀41的第三油口与第二油口连通,也就是与油箱连通。

在一些实施例中,控制阀组4还包括第二控制阀42和第一梭阀43。第二控制阀42具有第一油口、第二油口和第三油口。第二控制阀42的第一油口与第一控制阀41的第三油口连接。第二控制阀42的第二油口与回油口T连接。第二控制阀42的第三油口与第一梭阀43的第一进油口连接。第一梭阀43的第二进油口与油箱连接。第一梭阀43的出油口与第一工作油口A连接,第二控制阀42具有第一工作位和第二工作位,在第一工作位,第二控制阀42的第三油口与其第一油口连通;在第二工作位,第二控制阀42的第三油口与其第二油口连通。

具体地,第二控制阀42也为电磁阀,具有电磁控制端Y2,当其电磁控制端Y2得电时,第二控制阀42处于第二工作位,此时第二控制阀42的第三油口的油液通过其第二油口流回油箱进而使得第一梭阀43的第一进油口压力降低,此时第二工作油口A的油液通过第一梭阀43的第二进油口与油箱连通。当其电磁控制端Y2失电时,第二控制阀42处于第一工作位,此时第一工作油口A与第一控制阀41的第三油口连通,这样先导泵7的油液可流向第一工作油口A进而使得钳盘制动器1得压实现对卷筒10的制动。

在一些实施例中,为了对离合器2的动作进行控制,控制阀组4还包括压力切换阀44。压力切换阀44的第一控制端设置有弹簧,压力切换阀44的第二控制端与梭阀43的出油口连接。压力切换阀44具有第一油口、第二油口和第三油口,压力切换阀44的第一油口与第一控制阀41的第三油口连接,压力切换阀44的第二油口与回油口连接,压力切换阀44的第三油口与第二工作油口连接,压力切换阀44具有第一工作位和第二工作位,在第一工作位,压力切换阀44的第三油口与其第一油口连通;在第二工作位,压力切换阀44的第三油口与其第二油口连通。

在快放状态,第一控制阀41处于第二工作位,第二控制阀42处于第二工作位以使得钳盘油口N泄压且使得压力切换阀44处于第一工作位,离合油口Q与第一控制阀41的第三油口连通而使得离合油口Q得压脱开。

压力切换阀44的第二控制端与第一工作油口A连接,因此压力切换阀44的工作位置可根据第一工作油口A的压力大小来切换。当第一工作油口A与进油口P连通而得压时,压力切换阀44的第二控制端的压力升高而使得压力切换阀44切换到第二工作位,第二工作油口B与回油口T连通而泄压,进而使得离合器2的离合油口Q泄压连接。当第一工作油口A泄压时,压力切换阀44的第二控制端的压力降低而使得压力切换阀44切换至第一工作位,此时,第二工作油口B与第一控制阀41的第三油口连通而得压,进而使得离合器2的离合油口Q得压脱开。

具体地,压力切换阀44的切换压力大于钳盘制动器1的脱开压力,也就是说当第二控制阀42得电而使得第一工作油口A与油箱连通时,第一工作油口A的压力逐渐降低,当第一工作油口A的压力降低到压力切换阀44的切换压力时,压力切换阀44切换到第一工作位,进而使得离合器得压脱开;当第一工作油口A的压力降低到钳盘制动器1的脱开压力时,钳盘制动器1脱开,也就是说通过设置压力切换阀44的切换压力大于钳盘制动器1的脱开压力使得离合器先脱开,钳盘制动器后脱开。

在一些实施例中,液压控制系统还包括脚踏控制阀5,脚踏控制阀5的第一油口与油箱连接,脚踏控制阀5的第二油口与第一控制阀的第三油口连接,脚踏控制阀5的第三油口与梭阀43的第二进油口连接,脚踏控制阀5具有第一工作位和第二工作位,在第一工作位,脚踏控制阀的第二油口与其第三油口连通,在第二工作位,脚踏控制阀的第一油口与其第三油口连通,脚踏控制阀5被配置为在脚踏板的外力作用下在第一工作位和第二工作位之间切换。脚踏控制阀5可应急刹车,在踩下脚踏板后,脚踏控制阀5处于第一工作位,进而使得钳盘制动器1的钳盘油口N得压而实现对卷筒10的制动。当钳盘制动器1的钳盘油口N的压力增大到压力切换阀44的设定压力后,离合器2的离合油口Q泄压进而使得离合器2与卷筒10连接,快放功能解除。

在一些实施例中,液压控制系统还包括蓄能器6,蓄能器6的油口与第一控制阀41的第三油口连接。当第一控制阀41的电磁控制端Y1得电瞬间,第一控制阀41的第三油口的压力瞬时提高,蓄能器6可吸收高压冲击,防止离合器2开启卷扬下落。而且当第二控制阀42的电磁控制端Y2得电时,蓄能器6可为离合器补油,提高打开速度。

在一些实施例中,卷筒的液压控制系统还包括手柄50、压力开关8和第二梭阀9。手柄50用于控制卷筒10的转动方向,压力开关8用于检测手柄50的操纵压力,当手柄50的操纵压力大于设定压力时,第一控制阀41处于第一工作位;当手柄的操纵压力小于设定压力时,第一控制阀41处于第二工作位。具体地,第二梭阀9的出油口与压力开关8连接,第二梭阀9的第一进油口a和第二进油口b分别检测手柄50被向前操纵和被向后操纵的压力。

具体在本实施例中,卷筒的液压控制系统还包括控制器。第一控制阀41为电磁阀,压力开关8检测手柄50的操纵压力并将压力信号传递至控制器,控制器根据压力信号控制第一控制阀41是否得电。

在一些实施例中,手柄50上设置有快放按钮51,当快放按钮被按下时,第二控制阀42处于第二工作位。同样的,当快放按钮51被按下时,控制器可接收快放按钮51发送的信号,并控制第二控制阀42得电。

本发明实施例还提供一种卷扬装置,包括卷筒和上述的液压控制系统。

在一些实施例中,卷扬装置包括两个卷筒以及用于对两个卷筒分别控制的两个液压控制系统。具体参考图1,两个卷筒分别为第一卷筒10和第二卷筒30。

本发明实施例还提供一种起重机,包括上述卷扬装置。

下面根据图1和图2对本发明一具体实施例的卷扬装置的结构进行详细说明。

如图1所示,在本实施例,卷扬装置包括第一卷筒10、第二卷筒20以及分别用于对第一卷筒10和第二卷筒20进行控制的液压控制系统。

第一卷筒10和第二卷筒20的液压控制系统的结构基本相同。下面对第一卷筒10进行控制的液压控制系统的结构进行详细说明。

如图1所示,第一卷筒10的液压控制系统包括钳盘制动器1、离合器2、控制阀组4、脚踏控制阀5、蓄能器6、先导泵7、压力开关8和第二梭阀9。

当钳盘制动器1的钳盘油口N处于低压状态时,钳盘制动器1的制动杆在弹簧作用下离开第一卷筒10进而解除对第一卷筒10的制动,当钳盘制动器1的钳盘油口N的压力到达一定值时,钳盘制动器1的制动杆在油压的作用下压向第一卷筒10而实现对第一卷筒10的制动。

离合器2用来控制第一卷筒10和减速机图中未示出的连接状态,当离合器2的离合油口处于低压状态时,第一卷筒10和减速机相连,当离合器2的离合油口压力到达一定值时,第一卷筒10和减速机脱开,使第一卷筒10处于自由状态。

控制阀组4包括第一控制阀41、第二控制阀42、第一梭阀43和压力切换阀44。控制阀组4具有进油口P、回油口T、第一工作油口A、第二控制油口B、第一油口X1和第二油口X2。其中进油口P与先导泵7的出油口连接,回油口T与油箱连接,第一工作油口A与钳盘制动器1的钳盘油口N连接,第二工作油口B与离合器2的离合油口Q连接。

第一控制阀41的第一油口与进油口P连接,第一控制阀41的第二油口与回油口T连接,第一控制阀41的第三油口与第一油口X1、第二控制阀42的第一油口以及压力切换阀44的第一油口均连接。第二控制阀42的第二油口与回油口T连接,第二控制阀42的第三油口与第一梭阀43的第一进油口连接,第一梭阀43的第二进油口与第二油口X2连接,第一梭阀43的出油口与第一工作油口A和压力切换阀44的第二控制端连接。压力切换阀44的第二油口与回油口T连接,压力切换阀44的第三油口与第二工作油口B连接。

具体在本实施例中,控制阀组4还包括第一测压口MA、第二测压口MB和进油测压口MP,其中第一测压口MA与第一工作油口A连通,第二测压口MB与第二工作油口B连通,进油测压口MP与进油口P连通。

脚踏控制阀5的第一油口51与油箱连接,脚踏控制阀5的第二油口52与控制阀组4的第一油口X1连接,脚踏控制阀5的第三油口53与控制阀组4的第二油口X2连接。蓄能器6的油口与控制阀组4的第一油口X1连接。

如图1所示,第一卷筒10的液压控制系统的控制阀组4的第一油口X1与第二卷筒20的液压控制系统的控制阀组的第一油口均与蓄能器6连接。且先导泵7也与第一卷筒10的液压控制系统的控制阀组4的进油口与第二卷筒20的液压控制系统的控制阀组的进油口均连接。

第二梭阀9的第一进油口a和第二进油口b与手柄50连接,压力开关8用于检测手柄压力,当手柄压力小于设定压力时控制第一控制阀41的电磁控制端Y1得电,当手柄压力大于设定压力时控制第一控制阀41的电磁控制端Y1失电。

如图2所示,手柄50还设置有快放按钮51,该快放按钮51用于控制第二控制阀41的电磁控制端Y2得失电。

在本实施例中,卷筒的工作状态包括非工作状态、常规工作状态和快放工作状态。卷筒的液压控制系统还包括旋钮开关,该旋钮开关用于切换卷筒的工作状态。具体在本实施例中,旋钮开关的控制优先级高于手柄的控制优先级,当旋钮开关处于中位状态和正常状态时,系统不对压力开关的压力进行检测;只有当旋钮开关处于快放状态时,系统才对压力开关的压力进行检测。

在非工作状态下,旋钮开关处于中位状态,此时第一控制阀41和第二控制阀42的得失电由旋钮开关的状态确定,均处于失电,钳盘制动器1的钳盘油口N的油液通过第一梭阀43到达第二油口X2并通过脚踏控制阀5与油箱相连通,钳盘制动器1泄油打开,离合器2泄油连接,此时第一卷筒3靠减速机自带的制动器进行制动。

在常规工作状态下,旋钮开关处于正常状态,第一控制阀41的电磁控制端Y1失电而处于第一工作位(左位),钳盘制动器1泄油打开,离合器2泄油连接,此时不检测压力开关的信号,操纵手柄可以实现正常的卷扬起升和下放。

在快放工作状态下,旋钮开关处于快放状态,系统开始检测压力开关的压力。当压力开关8的检测压力小于5Bar时,第一控制阀41的电磁控制端Y1得电而处于右位,此时,钳盘制动器1得压关闭,卷扬制动,当压力达到压力切换阀44的设定压力后,压力切换阀44换向,离合器2泄油连接。按下手柄50的快放按钮51后,第二控制阀42的电磁控制端Y2得电,压力切换阀44因控制端压力小于设定压力而复位,离合器2得压脱开,并且钳盘制动器1泄压打开,此时第一卷筒10处于自由的状态,在重力作用下实现卷扬的快速下落。

松开手柄的快放按钮51后,第二控制阀42的电磁控制端Y2失电,钳盘制动器1得压关闭,卷扬制动,在系统压力达到压力切换阀44的设定压力后,离合器2泄油连接,即先关钳盘,再关离合器。快放功能停止后,按照正常起升模式拉动手柄,压力开关检测压力大于5Bar,使第一控制阀41的电磁控制端Y1失电,钳盘泄油打开,离合器泄油连接,实现卷扬的二次提升功能。可知,本实施例的卷扬装置松开快放按钮后,可以按照正常起升模式拉动手柄来实现卷扬的二次提升功能,进而实现在快放状态下的二次提升。

快放脚踏阀可以应急刹车,踩下脚踏阀后,钳盘得压以对卷筒制动,在系统内压力达到两位三通压力切换阀设定压力后,离合器泄油连接,快放功能解除。

此外,与控制阀组4的第一油口X1连接有蓄能器6,一是用于在第一控制阀41的得电瞬间,吸收高压冲击,防止离合器开启同时钳盘未关闭卷扬下落;二是可用于在第二控制阀42得电时给离合器补油,提高打开速度。

本发明实施例提供了一种卷筒的液压控制系统,仅需操作旋钮开关和手柄就可以实现起重机单卷扬快放、双卷扬快放,以及快放状态下的二次起升。不仅操作简单,而且可以大幅提高起重机工作效率。同时脚刹为系统增加第二重保护,使整机快放安全可靠。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本发明技术方案的精神,其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

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