用于單缸插銷式伸縮臂的液壓控制系統(tǒng)及工程機(jī)械的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及單缸插銷式伸縮臂的控制領(lǐng)域，特別涉及一種用于單缸插銷式伸縮臂 的液壓控制系統(tǒng)及具有其的工程機(jī)械。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來在起重機(jī)領(lǐng)域出現(xiàn)了一種具有單個(gè)伸縮油缸的伸縮臂，該伸縮油缸的活塞 桿連接于基本臂，缸筒設(shè)置有缸頭，缸頭的兩側(cè)設(shè)置有相對應(yīng)的兩個(gè)缸銷，該兩個(gè)缸銷的中 心軸大體與所述伸縮油缸的中心軸共面，該伸縮油缸的缸筒可在上述缸銷伸出或者收回時(shí) 選擇性地鎖定或者釋放其與任一節(jié)伸縮臂的相對位置。此外，相鄰的各節(jié)伸縮臂之間以及 基本臂與第一伸縮臂之間均設(shè)有臂銷，相鄰的伸縮臂之間以及基本臂與第一節(jié)伸縮臂之間 的相對位置可通過該臂銷選擇性地鎖定或者釋放。
[0003] 該伸縮油缸的缸筒可以首先通過缸銷與末節(jié)伸縮臂鎖定，同時(shí)通過收回臂銷將末 節(jié)伸縮臂與倒數(shù)第二節(jié)伸縮臂釋放，此時(shí)該伸縮油缸的缸筒通過伸出動(dòng)作可將末節(jié)伸縮臂 帶出；在末節(jié)伸縮臂到達(dá)預(yù)定位置后將其與倒數(shù)第二節(jié)伸縮臂重新鎖定，收回伸縮油缸的 缸筒并將其與倒數(shù)第二節(jié)伸縮臂鎖定，接著將倒數(shù)第二節(jié)伸縮臂與倒數(shù)第三節(jié)伸縮臂釋 放，此時(shí)伸縮油缸的缸筒可將倒數(shù)第二節(jié)伸縮臂帶出，依次類推即可實(shí)現(xiàn)各節(jié)伸縮臂的依 次伸出。
[0004] 在上述方案中，缸銷和臂銷的插拔動(dòng)作一般分別通過與缸筒相固定的缸銷油缸和 臂銷油缸予以控制，而伸縮臂的伸縮即伸縮油缸的伸縮一般通過伸縮臂控制油路實(shí)現(xiàn)。通 常情況下，缸銷油缸和臂銷油缸的控制油路通常采用獨(dú)立油源（與伸縮臂控制油路隔開）， 該獨(dú)立油源可通過設(shè)于伸縮油缸內(nèi)的芯管向缸銷油缸或者臂銷油缸供油，以實(shí)現(xiàn)缸銷或臂 銷的動(dòng)作。
[0005] 然而，這種方案的主要缺點(diǎn)在于：芯管為細(xì)長管，穩(wěn)定性較差，且需要獨(dú)立的密封 和導(dǎo)向，對油缸瞬時(shí)速度有嚴(yán)格的要求，且為懸臂梁，內(nèi)芯管與外芯管容易刮出鐵肩，污染 系統(tǒng)；芯管占用了無桿腔有效作用面積，因此加大了油缸內(nèi)徑參數(shù)，從而增大了油缸重量； 在伸縮油缸高速伸出時(shí)，由于拔銷油泵補(bǔ)油不足，容易造成芯管壓力降低，缸銷油缸/臂銷 油缸可能自動(dòng)釋放，在伸縮油缸高速縮回時(shí)，由于芯管油液和油泵油液均需要通過溢流閥 溢流，導(dǎo)致芯管壓力升高，容易造成芯管破壞；最后，在伸縮油缸伸縮過程中，拔銷泵始終處 于溢流狀態(tài)，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩?fù)p失比較大。
[0006] 在專利申請?zhí)枮镃N201210210419、名稱為"插銷的液壓控制系統(tǒng)和工程機(jī)械"的專 利文獻(xiàn)中，取消了設(shè)置于伸縮油缸內(nèi)的芯管，利用伸縮油缸在伸縮過程中，無桿腔或者有桿 腔油路通過第一單向閥組對第一蓄能器充液，從而通過第一換向閥和第二換向閥分別實(shí)現(xiàn) 缸銷油缸和臂銷油缸的插拔銷控制，第一單向閥和第二單向閥的回油通過另一組單向閥油 路分別向無桿腔和有桿腔排出。
[0007] 雖然上述專利文獻(xiàn)中取消了伸縮油缸芯管，但在伸縮油缸的伸縮過程中，無桿腔 和有桿腔壓力是不確定的，導(dǎo)致第一蓄能器拔銷壓力不確定，從而影響了拔銷可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 有鑒于此，本發(fā)明提出一種用于單缸插銷式伸縮臂的液壓控制系統(tǒng)及具工程機(jī) 械，以提供穩(wěn)定可靠的拔銷壓力。
[0009] 一方面，本發(fā)明提供了一種單缸插銷的液壓控制系統(tǒng)，所述單缸插銷式伸縮臂包 括伸縮臂和伸縮油缸，所述液壓控制系統(tǒng)包括：第一單向閥、平衡閥、第一換向閥以及用于 為插銷提供拔銷壓力的第一蓄能器；其中，所述第一單向閥的進(jìn)油口連接所述伸縮油缸的 有桿腔，出油口連接所述第一蓄能器；所述第一換向閥設(shè)置在所述伸縮油缸的有桿腔及無 桿腔與壓力油源之間的油路上，所述平衡閥設(shè)置在所述伸縮油缸的有桿腔及無桿腔與所述 第一換向閥之間的油路上，所述液壓控制系統(tǒng)還包括：泄壓閥及第一阻尼閥，所述平衡閥的 控制端通過所述泄壓閥連接油箱，且通過所述第一阻尼閥連接所述伸縮油缸的有桿腔。
[0010] 進(jìn)一步地，所述插銷包括缸銷和臂銷，所述液壓控制系統(tǒng)還包括缸銷油缸、臂銷油 缸和第二換向閥，所述第二換向閥分別連接所述第一蓄能器、所述缸銷油缸、所述臂銷油缸 及回油支路；所述第二換向閥具有三個(gè)工作狀態(tài)，第一工作狀態(tài)為連通所述第一蓄能器與 所述缸銷油缸且連通所述臂銷油缸與所述回油支路，第二工作狀態(tài)為連通所述第一蓄能器 與所述臂銷油缸且連通所述缸銷油缸與所述回油支路，第三工作狀態(tài)為連通所述臂銷油缸 及所述缸銷油缸與所述回油支路。
[0011] 進(jìn)一步地，所述的液壓控制系統(tǒng)還包括第三換向閥；所述第三換向閥設(shè)置在所述 第一蓄能器與所述第一單向閥之間的油路上，或者，設(shè)置在所述第一單向閥與所述有桿腔 之間的油路上。
[0012] 進(jìn)一步地，所述泄壓閥為兩位兩通閥。
[0013] 進(jìn)一步地，所述第一換向閥和所述泄壓閥均為電磁閥；所述液壓控制系統(tǒng)還包括： 用于感測所述第一蓄能器中油壓的壓力傳感器及控制器；所述控制器用于根據(jù)所述壓力傳 感器的感測結(jié)果控制所述第一換向閥及泄壓閥的工作狀態(tài)。
[0014] 進(jìn)一步地，所述第一換向閥、所述第二換向閥、所述第三換向閥和所述泄壓閥均為 電磁閥；所述液壓控制系統(tǒng)還包括：用于感測所述第一蓄能器中油壓的壓力傳感器及控制 器；所述控制器用于根據(jù)所述壓力傳感器的感測結(jié)果控制所述第一換向閥、所述第二換向 閥、所述第三換向閥及第四換向閥的工作狀態(tài)。
[0015] 進(jìn)一步地，所述回油支路包括第二蓄能器，所述第二蓄能器為低壓蓄能器。
[0016] 進(jìn)一步地，所述的液壓控制系統(tǒng)還包括第二單向閥，所述第二單向閥的出油口連 接所述有桿腔，所述第二單向閥的進(jìn)油口連接所述第二蓄能器。
[0017] 進(jìn)一步地，所述的液壓控制系統(tǒng)還包括第二阻尼閥，所述第二阻尼閥設(shè)置在所述 第一蓄能器與所述第二換向閥之間的油路上。
[0018] 另一方面，本發(fā)明提供了一種工程機(jī)械，設(shè)置有單缸插銷式伸縮臂，還設(shè)置有設(shè)置 有所述的單缸插銷的液壓控制系統(tǒng)。
[0019] 本發(fā)明單缸插銷的液壓控制系統(tǒng)通過控制第一換向閥的得失電狀態(tài)使有桿腔與 壓力油源連通，同時(shí)通過控制泄壓閥將平衡閥控制油口卸荷，平衡閥未開啟，伸縮油缸無桿 腔處于閉鎖狀態(tài)，伸縮油缸保持原位，油泵通過伸縮油缸有桿腔給第一蓄能器充液，充液過 程中伸縮油缸保持不動(dòng)，能提供穩(wěn)定可靠的拔銷壓力。
[0020] 上述工程機(jī)械由于包括該單缸插銷的液壓控制系統(tǒng)，也具有相應(yīng)的技術(shù)效果。
【附圖說明】
[0021] 構(gòu)成本發(fā)明的一部分的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí) 施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0022] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的單缸插銷的液壓控制系統(tǒng)的液壓原理圖。其中：1_伸 縮油缸、2-第二換向閥、3-第二阻尼閥、4-壓力傳感器、5-第一蓄能器、6-第三換向閥、 7_第一單向閥、8-第二單向閥、9-第二蓄能器、10-平衡閥、11-泄壓閥、12-第一換向閥、 13 -第一阻尼閥、14-油栗。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0024] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的單缸插銷的液壓控制系統(tǒng)的液壓原理圖；如圖1所示， 本實(shí)施例單缸插銷的液壓控制系統(tǒng)可以用于控制單缸插銷式伸縮臂的插銷插拔動(dòng)作，該伸 縮臂包括基本臂以及依次套設(shè)于基本臂中的多個(gè)節(jié)臂（圖中未示出）和伸縮油缸1，該插銷 可以包括臂銷和缸銷，伸縮臂、臂銷和缸銷以及伸縮油缸1等的具體結(jié)構(gòu)及設(shè)置方式可以 參見現(xiàn)有技術(shù)的相關(guān)描述，在此不再展開。
[0025] 本實(shí)施例的液壓控制系統(tǒng)可以包括：用于為插銷提供拔銷壓力的第一蓄能器5、 第一單向閥7、平衡閥10、泄壓閥11、第一換向閥12及第一阻尼閥13。其中：第一單向閥7 的進(jìn)油口連接伸縮油缸1的有桿腔，出油口連接第一蓄能器5 ;第一換向閥12的進(jìn)油口接 于壓力油源（如油泵14)，回油口接于回油油路（通向油箱），第一工作油口接于平衡閥10 的自由進(jìn)油口，第二工作油口接于伸縮油缸1的有桿腔；平衡閥10的自由出油口接于伸縮 油缸1的無桿腔，平衡閥10的控制油口通過泄壓閥11連接油箱，且通過第一阻尼閥13連 接于伸縮油缸1的有桿腔與第一換向閥12的第二工作油口之間的油路。
[0026] 上述方案中，可以通過控制第一換向閥12的工作狀態(tài)，使伸縮油缸1的有桿腔與 壓力油源連通，同時(shí)可以通過控制泄壓閥11將平衡閥10的控制油口卸荷，此時(shí)平衡閥10 未開啟（即其自由出油口至自由進(jìn)油口未能形成通路），伸縮油缸1的無桿腔處于閉鎖狀 態(tài)，伸縮油缸1保持原位，油源通過伸縮油缸1有桿腔給第一蓄能器5充液，充液過程中伸 縮油缸1保持不動(dòng)，以便能提供穩(wěn)定可靠的拔銷壓力。需要說明的是，由于伸縮油缸1的無 桿腔是負(fù)載側(cè)（伸縮臂一般朝上伸出，伸縮油缸1的無桿腔通常處于被壓縮狀態(tài)），現(xiàn)有技 術(shù)中利用無桿腔對第一蓄能器充液時(shí)，會(huì)導(dǎo)致拔銷時(shí)伸縮臂下沉或跌落（至少一個(gè)節(jié)臂出 現(xiàn)回縮現(xiàn)象），可能使單缸插銷因摩擦力過大無法拔出，而在本實(shí)施例中，單缸插銷的液壓 控制系統(tǒng)不依賴無桿腔對第一蓄能器5充液，能有效避免上述問題。
[0027] 具體地，上述實(shí)施例的單缸插銷的液壓控制系統(tǒng)單缸插銷包括安裝于伸縮油缸1 的缸筒相固定的缸銷油缸Ia及臂銷油缸lb。優(yōu)選地，該液壓控制系統(tǒng)還包括第二換向閥 2,第二換向閥2分別連接第一蓄能器5、缸銷油缸la、臂銷油缸Ib及回油支路；第二換向閥 2具有三