用于升降装置的液压控制系统

文档序号:1886101 发布日期:2021-11-26 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 用于升降装置的液压控制系统 (Hydraulic control system for lifting device ) 是由 张三喜 方敏 鄢勇 周虎 于 2021-07-09 设计创作,主要内容包括:本公开提供了一种用于升降装置的液压控制系统,属于液压驱动控制领域。液压控制系统包括动力输出单元、升降单元和执行油缸;升降单元包括调速阀、第一电磁换向阀、第一溢流阀和第二溢流阀;调速阀的第一油口与所述动力输出单元的出油口连通,调速阀的第二油口与所述执行油缸的无杆腔连通;所述第一溢流阀的进油口与所述动力输出单元的出油口连通,所述第一溢流阀的回油口与所述动力输出单元的回油口连通,所述第一溢流阀的控制油口与所述第一溢流阀的进油口连通;第一电磁换向阀的进油口与所述第一溢流阀的弹簧信号口连通,第一电磁换向阀的工作油口与所述执行油缸的无杆腔连通。本公开通过液压控制系统,可以简化液压控制系统的油路。(The disclosure provides a hydraulic control system for a lifting device, and belongs to the field of hydraulic drive control. The hydraulic control system comprises a power output unit, a lifting unit and an execution oil cylinder; the lifting unit comprises a speed regulating valve, a first electromagnetic directional valve, a first overflow valve and a second overflow valve; a first oil port of the speed regulating valve is communicated with an oil outlet of the power output unit, and a second oil port of the speed regulating valve is communicated with a rodless cavity of the execution oil cylinder; an oil inlet of the first overflow valve is communicated with an oil outlet of the power output unit, an oil return port of the first overflow valve is communicated with an oil return port of the power output unit, and a control oil port of the first overflow valve is communicated with an oil inlet of the first overflow valve; an oil inlet of the first electromagnetic directional valve is communicated with a spring signal port of the first overflow valve, and a working oil port of the first electromagnetic directional valve is communicated with a rodless cavity of the execution oil cylinder. This disclosure can simplify the oil circuit of hydraulic control system through hydraulic control system.)

用于升降装置的液压控制系统

技术领域

本公开属于液压驱动控制领域,特别涉及一种用于升降装置的液压控制系统。

背景技术

升降装置(比如起重机)是一种常见的起重机械,其用于起吊和下放重物,在机械领域被广泛应用。

相关技术中,升降装置通过液压控制系统来控制,液压控制系统主要包括动力输出单元、换向阀和执行油缸。动力输出单元通过换向阀与执行油缸连通,这样便可通过换向阀来控制动力输出单元向执行油缸的有杆腔、无杆腔输入液压能,从而驱动执行油缸缩短或者伸长,进而实现升降装置的升降功能。

然而,当动力输出单元通过换向阀与执行油缸连通时,往往需要分别设置一个进油路和一个回油路,使得油路设置复杂、成本较高。

发明内容

本公开实施例提供了一种用于升降装置的液压控制系统,可以简化液压控制系统的油路,进而降低成本。所述技术方案如下:

本公开实施例提供了一种液压控制系统,所述液压控制系统包括动力输出单元、升降单元和执行油缸;

所述升降单元包括调速阀、第一电磁换向阀、第一溢流阀和第二溢流阀;

所述调速阀的第一油口与所述动力输出单元的出油口连通,所述调速阀的第二油口与所述执行油缸的无杆腔连通;

所述第一溢流阀的进油口与所述动力输出单元的出油口连通,所述第一溢流阀的回油口与所述动力输出单元的回油口连通,所述第一溢流阀的控制油口与所述第一溢流阀的进油口连通;

所述第一电磁换向阀的进油口与所述第一溢流阀的弹簧信号口连通,所述第一电磁换向阀的工作油口与所述执行油缸的无杆腔连通;

所述第二溢流阀的进油口与所述第一电磁换向阀的回油口连通,所述第二溢流阀的回油口与所述动力输出单元的回油口连通,所述第二溢流阀的控制油口与所述第二溢流阀的进油口连通。

在本公开的又一种实现方式中,所述升降单元还包括液控单向阀和第二电磁换向阀;

所述液控单向阀的第一油口分别与所述调速阀的第二油口和所述第一电磁换向阀的工作油口连通,所述液控单向阀的第二油口与所述执行油缸的无杆腔连通;

所述第二电磁换向阀的进油口与所述液控单向阀的控制口连通,所述第二电磁换向阀的工作油口与所述执行油缸的无杆腔连通。

在本公开的又一种实现方式中,所述升降单元还包括手动换向阀,所述手动换向阀的第一油口和所述执行油缸的无杆腔连通,所述手动换向阀的第二油口与所述动力输出单元的回油口连通。

在本公开的又一种实现方式中,所述升降单元还包括顺序阀;

所述顺序阀的进油口与所述手动换向阀的第二油口连通,所述顺序阀的回油口与所述动力输出单元的回油口连通,所述顺序阀的控制油口与所述顺序阀的进油口连通。

在本公开的又一种实现方式中,所述液压控制系统还包括防爆阀;

所述防爆阀的第一油口与所述液控单向阀的第二油口、所述手动换向阀的第一油口、所述第二电磁换向阀的工作油口的连通,所述防爆阀的第二油口与所述执行油缸的无杆腔连通,所述防爆阀的第三油口与自身的第一油口连通,所述防爆阀的第四油口与自身的第二油口连通。

在本公开的又一种实现方式中,所述升降单元还包括第一单向阀;

所述第一单向阀的第一油口与所述动力输出单元的出油口连通,所述第一单向阀的第二油口与所述第一溢流阀的进油口、所述调速阀的第一油口连通。

在本公开的又一种实现方式中,所述调速阀为电比例调速阀。

在本公开的又一种实现方式中,所述液压控制系统还包括控制器,所述控制器与所述调速阀和所述执行油缸中的位移传感器电连接。

在本公开的又一种实现方式中,所述动力输出单元包括电动机和主泵、油箱;

所述电动机用于驱动所述主泵,所述主泵的进油口与所述油箱连通。

在本公开的又一种实现方式中,所述动力输出单元还包括过滤器;

所述过滤器的进油口与所述油箱连通,所述过滤器的出油口与所述主泵的进油口连通。

本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果是:

当使用本公开实施例提供的液压控制系统在对升降装置进行驱动时,首先启动动力输出单元,使得动力输出单元输出的液压油通过调速阀进入执行油缸的无杆腔内,同时,动力输出单元输出的液压油进入到第一溢流阀的进油口P。然后控制升降单元中的第一电磁换向阀得电,第一电磁换向阀位于右侧,动力输出单元输出的液压油经过调速阀进入到第一电磁换向阀内,然后通过第一电磁换向阀进入到第一溢流阀的先导弹簧腔内,当调速阀两端的压差不小于为第一溢流阀内的先导弹簧腔的压力值,也就是当第一电磁换向阀处于小开口位置,执行油缸以较低的速度运动,此时第一溢流阀打开,第一溢流阀将多余的液压油泄放,保证重物平稳上升。当调速阀两端的压差小于为第一溢流阀内的先导弹簧腔的压力值,第一电磁换向阀处于大开口位置,执行油缸以较高的速度运动,此时第一溢流阀关闭,液压油经过调速阀后直接进入执行油缸,保证重物快速上升。

当重物需要下放时,暂停动力输出单元工作,此时,执行油缸中的无杆腔内的液压油由于重物的重力作用下,由执行油缸中的无杆腔内的液压油自动流向调速阀,然后经过调速阀进入到第一溢流阀的进油口P,在进入到第一溢流阀的先导弹簧腔内。此时,控制第一电磁换向阀失电,第一电磁换向阀位于左位,第一溢流阀的先导弹簧腔的液压油进入到第二溢流阀中。当第一溢流阀的先导弹簧腔内的压力大于第二溢流阀的背压时,第二溢流阀打开,泄放第一溢流阀的先导弹簧腔内的压力,然后第一溢流阀在先导弹簧腔的压差的作用下打开,液压油流向动力输出单元中,保证下降动作的平稳性。

本公开实施例提供的液压控制系统在重物进行升降时,分别使用同一个油路作为进油路和回油路,并不需要分别设计单独的进油路和回油路,这样大大减小油路的布局,使得该液压控制系统的油路布置简化,提高其适用性,降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本公开实施例提供的液压控制系统的原理图。

图中各符号表示含义如下:

1、动力输出单元;11、电动机;12、主泵;13、油箱;14、过滤器;

2、升降单元;21、调速阀;22、第一电磁换向阀;23、第一溢流阀;24、第二溢流阀;25、液控单向阀;26、第二电磁换向阀;27、手动换向阀;28、顺序阀;29、第一单向阀;

3、执行油缸;

4、防爆阀。

具体实施方式

为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。

本公开实施例提供了一种用于升降装置的液压控制系统,如图1所示,液压控制系统包括动力输出单元1、升降单元2和执行油缸3。升降单元2包括调速阀21、第一电磁换向阀22、第一溢流阀23和第二溢流阀24。调速阀21的第一油口a与动力输出单元1的出油口连通,调速阀21的第二油口b与执行油缸3的无杆腔连通。

第一溢流阀23的进油口P与动力输出单元1的出油口连通,第一溢流阀23的回油口T与动力输出单元1的回油口连通,第一溢流阀23的控制油口X与第一溢流阀23的进油口P连通。

第一电磁换向阀22的进油口P与第一溢流阀23的弹簧信号口LS连通,第一电磁换向阀22的工作油口A与执行油缸3的无杆腔连通。

第二溢流阀24的进油口P与第一电磁换向阀22的回油口T连通,第二溢流阀24的回油口T与动力输出单元1的回油口连通,第二溢流阀24的控制油口X与第二溢流阀24的进油口P连通。

当使用本公开实施例提供的液压控制系统在对升降装置进行驱动时,首先启动动力输出单元1,使得动力输出单元1输出的液压油通过调速阀21进入执行油缸3的无杆腔内,同时,动力输出单元1输出的液压油进入到第一溢流阀23的进油口P。然后控制升降单元2中的第一电磁换向阀22得电,第一电磁换向阀22位于右侧,动力输出单元1输出的液压油经过调速阀21进入到第一电磁换向阀22内,然后通过第一电磁换向阀22进入到第一溢流阀23的先导弹簧腔内,当调速阀21两端的压差不小于为第一溢流阀23内的先导弹簧腔的压力值,也就是当第一电磁换向阀22处于小开口位置,执行油缸3以较低的速度运动,此时第一溢流阀23打开,第一溢流阀23将多余的液压油泄放,保证重物平稳上升。当调速阀21两端的压差小于为第一溢流阀23内的先导弹簧腔的压力值,第一电磁换向阀22处于大开口位置,执行油缸3以较高的速度运动,此时第一溢流阀23关闭,液压油经过调速阀21后直接进入执行油缸3,保证重物快速上升。

当重物需要下放时,暂停动力输出单元1工作,此时,执行油缸3中的无杆腔内的液压油由于重物的重力作用下,由执行油缸3中的无杆腔内的液压油自动流向调速阀21,然后经过调速阀21进入到第一溢流阀23的进油口P,在进入到第一溢流阀23的先导弹簧腔内。此时,控制第一电磁换向阀22失电,第一电磁换向阀22位于左位,第一溢流阀23的先导弹簧腔的液压油进入到第二溢流阀24中。当第一溢流阀23的先导弹簧腔内的压力大于第二溢流阀24的背压时,第二溢流阀24打开,泄放第一溢流阀23的先导弹簧腔内的压力,然后第一溢流阀23在先导弹簧腔的压差的作用下打开,液压油流向动力输出单元1中,保证下降动作的平稳性。

本公开实施例提供的液压控制系统在重物进行升降时,分别使用同一个油路作为进油路和回油路,并不需要分别设计单独的进油路和回油路,这样大大减小油路的布局,使得该液压控制系统的油路布置简化,提高其适用性,降低成本。

本实施例中,第一溢流阀23为失压型溢流阀。

第一溢流阀23为失压式溢流阀,第一溢流阀23内部有2个弹簧,其中一个为先导弹簧,另一个为主弹簧。这样可以起定压溢流,稳压,系统卸荷和安全保护作用。

示例性地,调速阀21为电比例调速阀。

调速阀21为电比例调速阀,可以用比例电磁铁取代节流阀或者调速阀的手调装置,用输入电信号控制节流口开度,就可以连续或按比例地远程控制调速阀的流量,进而实现执行油缸3的速度调节,提高执行油缸3的调节精度,方便控制执行油缸3的速度。

也就是说,当输入不同的电信号,则调速阀21的电磁铁受到的电磁力不同,对应的就会有不同的节流口开度。

本实施例中,通过输入不同的电信号,可以使得调速阀21的阀芯从左位持续移向右位,或者从右位持续移向左位。

可选地,动力输出单元1包括电动机11和主泵12、油箱13,电动机11用于驱动主泵12,主泵12的进油口与油箱13连通。

电动机11用于驱动主泵12进行转动。油箱13用于为整个液压控制系统提供动力液压油。主泵12用于为液压控制系统泵送动力液压油,以便使得执行油缸3内的无杆腔能够充入液压油,最终能够使得升降装置在该液压控制系统的驱动下进行升降。

示例性地,主泵12为定量泵。

将主泵12设置为定量泵,能够使得主泵12在转速恒定的情况下,输出的流量为固定值,即主泵12的转速选定后,对应的输出流量就不能改变,使得主泵12的输出流量只能依靠调整自身的转速进行改变,进而确保升降装置在升降时,不会因为主泵12的输出流量而影响其升降速度,最终提高该升降装置的升降安全性能。

可选地,动力输出单元还包括过滤器14,过滤器14设置在油箱13与主泵12之间,过滤器14的进油口与油箱13连通,过滤器14的出油口与主泵12的进油口连通。

在上述实现方式中,过滤器14的增加可以提高液压控制系统的使用安全性,避免杂质进入主泵12中,进而在主泵12的驱动下进入到整个油路,影响各个阀件的使用,同时也避免影响执行油缸3的正常使用。

本实施例中,为了使得油箱13中的液压油能够满足实际使用的温度需求,通常在油箱13的侧壁布置温度计,以便通过温度计能够实时观察到该油箱13中的温度是否满足实际需求。

同样的道理,为了确保油箱13中的油量能够满足实际使用的需求,通常在油箱13的侧壁也布置液位计,以便通过液位计能够实时观察到该油箱13中的液压油的深度,以此确定油箱13中液压油的体积。

可选地,升降单元2还包括液控单向阀25和第二电磁换向阀26。液控单向阀25的第一油口a分别与调速阀21的第二油口b和第一电磁换向阀22的工作油口A连通,液控单向阀25的第二油口b与执行油缸3的无杆腔连通。

第二电磁换向阀26的进油口P与液控单向阀25的控制口X连通,第二电磁换向阀26的工作油口A与执行油缸3的无杆腔连通。

在上述实现方式中,液控单向阀25和第二电磁换向阀26一起能够控制调速阀21与执行油缸3之间的油路中液压油的流向,使得调速阀21与执行油缸3之间油路能够根据不同工况只能单向流通,进而提高该液压控制系统的整体安全性。

当重物需要上升时,主泵12输出的液压油通过调速阀21,在通过液控单向阀25进入到执行油缸3的无杆腔内,此时第二电磁换向阀26的电磁铁为失电状态,即液控单向阀25只能允许液压油从调速阀21流向执行油缸3的无杆腔内。

当重物需要下降时,此时将电动机11停机,控制第二电磁换向阀26的电磁铁得电,阀芯处于右位,此时第二电磁换向阀26的工作油口A与自身的出油口T连通,重力造成的液压油压力通过第二电磁换向阀26打开液控单向阀25,液控单向阀25只能允许液压油从执行油缸3的无杆腔内流向调速阀21的第二油口。

可选地,升降单元2还包括手动换向阀27,手动换向阀27的第一油口a和执行油缸3的无杆腔连通,手动换向阀27的第二油口b与油箱13的回油口连通。

手动换向阀27能够在该液压控制系统处于应急的情况下进行操控。

在实际使用时,当该液压控制系统需要应急释放时,能够通过手动开启手动换向阀27,由于重物下降时,重力使得执行油缸3的无杆腔内的液压油压力通过手动换向阀27,使得执行油缸3的无杆腔内的液压油能够直接流回油箱13,使得重物能够被快速下放至需要的位置。

可选地,升降单元2还包括顺序阀28,顺序阀28连接在动力输出单元1与手动换向阀27之间的油路上。

其中,顺序阀28的进油口P与手动换向阀27的第二油口b连通,顺序阀28的出油口与动力输出单元1的回油口连通,顺序阀28的控制油口X与顺序阀28的进油口P连通。

在上述实现方式中,顺序阀28用于与手动换向阀27配合,以便在在该液压控制系统处于应急的情况下进行操控。

比如,当该液压控制系统需要应急释放时,能够通过手动开启手动换向阀27。

当重物下降时,手动打开手动换向阀27,重力使得执行油缸3的无杆腔内的液压油首先流向手动换向阀27,然后通过手动换向阀27控制顺序阀28打开,使得液压油通过顺序阀28后流向油箱13。

由于顺序阀28的控制油口X与顺序阀28的进油口P连通,所以能够保证进入到顺序阀28内的液压油在一个稳定的范围,进而确保重物在下降时能够保持平稳。

可选地,升降单元2还包括第一单向阀29,第一单向阀29的第一油口a与动力输出单元1的出油口连通,第一单向阀29的第二油口b与第一溢流阀23的进油口P、调速阀21的第一油口a连通。

在上述实现方式中,第一单向阀29用于限制第一溢流阀23的进油口P与主泵12的出油口、调速阀21的进油口与主泵12的出油口之间的油路的流向,即通过第一单向阀29的设定,使得从主泵12的出油口流出的液压油只能够单向输入至调速阀21的进油口P或者第一溢流阀23的进油口P,而不能反向流通,以此提高该液压控制系统的安全性。

可选地,液压控制系统还包括防爆阀4,防爆阀4的第一油口a与液控单向阀25的第二油口b、手动换向阀27的第一油口a、第二电磁换向阀26的工作油口A的连通,防爆阀4的第二油口b与执行油缸3的无杆腔连通,防爆阀4的第三油口c与自身的第一油口a连通,防爆阀4的第四油口d与自身的第二油口b连通。

在上述实现方式中,防爆阀4在紧急情况下,锁住执行油缸3。

在使用时,当执行油缸3中的无杆腔内的软管等发生破裂时,此时,可以通过紧急关闭防爆阀4,使得执行油缸3被锁住不动,防止由于管路破裂造成意外伤害。

本实施例中,执行油缸3的缸径通常较大,这样便可以支撑较大的负载进行升降运动。

示例性地,执行油缸3为两个以上,且每个执行油缸3的无杆腔均与防爆阀4的第二油口b连通。

通过设置两个以上的执行油缸3,可以增大执行油缸3的支撑力度,以便使得更大的负载能够进行升降运动。

可选地,液压控制系统还包括控制器,控制器与调速阀21和执行油缸3中的位置传感器电连接。

执行油缸3中的位移传感器用于检测执行油缸3中的活塞杆的升降位置以及升降速度。通过控制器将调速阀和执行油缸3中的位置传感器进行电连接,使得调速阀21能够自动根据执行油缸3的移动速度来调节自身的开口大小,进而调整重物的上升速度。

下面简单介绍一下本公开实施例提供的液压控制系统的工作方式:

首先,启动电动机11,主泵12输出的液压油进入到第一溢流阀23的进油口P内。

当第一电磁换向阀22的电磁铁DT1得电时,第一电磁换向阀22位于右侧,液压油经过调速阀21进入到第一电磁换向阀22内,然后通过第一电磁换向阀22进入到第一溢流阀23的先导弹簧腔内,此时调速阀21两端压差为第一溢流阀23先导弹簧腔的压力值。

当调速阀21的电比例磁铁DT2得到较小的信号时,调速阀21处于小开口位置,液压系统以较低的速度运动。当调速阀21的电比例磁铁DT2得到较大的信号时,调速阀21处于大开口位置,液压系统以较高的速度运动。当调速阀21两端压差不小于第一溢流阀23的先导弹簧腔的压力值时,第一溢流阀23打开,泄放多余的流量。

当主泵12启动时,油箱13输出的液压油通过第一单向阀29进入执行油缸3的无杆腔,将重物举升。

当重物需要下放时,电动机11停机。此时第二电磁换向阀26的电磁铁DT3得电,重力造成的液压油压力通过第二电磁换向阀26打开液控单向阀25,同时第一电磁换向阀22的电磁铁DT1失电,第一电磁换向阀22位于左位,第一溢流阀23的先导弹簧腔的液压油进入到第二溢流阀24中。当第一溢流阀23的先导弹簧腔内的压力大于第二溢流阀24的背压时,第二溢流阀24打开,泄放第一溢流阀23的先导弹簧腔内的压力,然后第一溢流阀23在先导弹簧腔的压差的作用下打开,液压油流向动力输出单元1中,保证下降动作的平稳性。执行油缸3中的无杆腔的液压油通过调速阀21进入第一溢流阀23,从而返油箱13。

当系统需要应急释放时,手动开启手动换向阀27,重力造成的液压油压力通过手动换向阀27打开顺序阀28从而返回油箱13,使得重物平稳下放,保证安全。

当执行油缸3的无杆腔软管发生破裂时,防爆阀4紧急关闭,将执行油缸3锁住,防止由于软管破裂造成意外伤害。

也就是说,本公开实施例提供的液压控制系统在重物进行升降时,分别使用同一个油路作为进油路和回油路,并不需要分别设计单独的进油路和回油路,这样大大减小油路的布局,使得该液压控制系统的油路布置简化,提高其适用性,降低成本。

以上仅为本公开的可选实施例,并不用以限制本公开,凡在本公开的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本公开的保护范围之内。

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