[实用新型]一种起重机伸缩油缸防前窜控制阀及伸缩系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，特别是中大吨位起重机的伸缩油缸防前窜控制阀。本实用新型还涉及设有所述控制阀的起重机伸缩系统。

背景技术

近年来，市场对中大吨位起重机的作业高度和起重性能的要求越来越高，对此，起重机吊臂必须由传统的五节臂变为六节臂，而传统的双缸绳排式伸缩系统无法满足六节臂的伸缩要求，一种较佳的解决方案是采用单缸插销伸缩系统。

单缸插销伸缩系统可实现五节以上伸缩臂的伸缩，且自身重量较轻，能够使起重机具有更高的作业高度和吊重性能，其在大吨位起重机上的应用较为广泛。

为了将单缸插销伸缩系统的应用延伸至中大吨位起重机，即在负载敏感电控阀控系统上应用单缸插销伸缩系统，需解决一个关键技术问题，即伸缩油缸前窜的控制。

中大吨位起重机基本采用负载敏感变量泵电控系统，通过控制多路阀的电流从而实现起重机作业速度的控制，即阀控系统，若直接应用单缸插销伸缩系统，当吊臂在低角度时，会出现自动外伸和油缸停不住的问题，导致伸缩油缸过度伸出而碰坏伸缩油缸头部和伸臂滑块。

请参考图1，图1为单缸插销式伸缩系统的伸缩油缸与其内部芯管的油路示意图。

如图所示，伸缩油缸前窜的驱动力由伸缩油缸的内部结构和单缸插销伸缩系统的形式决定，单缸插销伸缩系统的缸销油缸、臂销油缸的控制采用液压油控制，其液压油源的供油采用伸缩油缸内部芯管结构供油，芯管3的一端与缸筒1相连，另一端与活塞杆2相连，伸缩油缸伸缩时，会带动芯管3伸缩。

反之，当控制缸销油缸或臂销油缸时，芯管3内充满压力油，该压力油就会在芯管的环形面上产生液压作用力，使芯管3的内外两部分产生相互拔开的驱动力，进而驱动伸缩油缸的缸筒1和活塞杆2发生相对运动。

为防止伸缩油缸前窜，则必须产生一个阻力，去抵消前窜驱动力，采用的技术方案是在不需要伸缩油缸前行时，切断伸缩油缸有杆腔的回油，使伸缩油缸的有杆腔产生一定的油压(即背压)，形成一个反作用力，阻止伸缩油缸前窜。

请参考图2，图2为现有技术中一种典型的起重机伸缩系统的局部液压原理图。

如图所示，该液压系统为泵控系统，起重机作业速度通过调节液压泵的排量进行控制，其伸缩油缸4的有杆腔油路上设有一部分防前窜阀块5。

为达到良好的节能要求，尽量减小伸缩系统在伸缩过程中的压力损失，防前窜阀块5采用逻辑插装阀，其环面油口与伸缩油缸4的有杆腔连通，端面油口与主阀6连通，能产生约3MPa的背压。

上述背压压力值的建立要依靠插装阀的弹簧与环面上的作业力相平衡来实现。但是，在起重机伸缩臂正常伸运动时，要使插装阀开启，则插装阀的环面上必须产生3MPa的压力，其端面油口A的压力随主阀的开口而变化，在阀芯大开口时压力值为0.8MPa，则插装阀在工作中必然损失2.2MPa的压力。

其次，在高压状态下，当外围条件失效时，这种防前窜阀块无防止油缸爆裂的功能，存在伸缩油缸爆裂的风险，伸缩油缸为大型执行元件，其造价十分昂贵，一旦爆裂将带来严重的经济损失。

再者，该方式对插装阀的加工精度要求较高，导致不能完全满足要求的次品较多，制造成本始终维持在较高水平。

因此，在能够提供有效背压的前提下，如何使伸缩油缸正常外伸时，流量能够全速通过而不产生压力损失，同时，在高压状态下，能防止伸缩油缸爆裂，且成本相对较低，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的第一目的是提供一种起重机伸缩油缸防前窜控制阀。该控制阀不仅能够为伸缩油缸提供有效背压，而且在伸缩油缸正常外伸时，流量能够全速通过而不产生压力损失，同时，在高压状态下，能防止伸缩油缸爆裂，且成本相对较低。

本实用新型的第二目的是提供一种设有所述控制阀的起重机伸缩系统。

为了实现上述第一目的，本实用新型提供一种起重机伸缩油缸防前窜控制阀，该阀集成有插装阀和换向阀，其阀体具有第一油口、第二油口及第三油口；

所述第一油口为进油口，与所述插装阀的端面油口连通；所述第二油口为回油口，与所述插装阀的环面油口连通；所述第三油口为泄油口；

所述换向阀具有第一油口、第二油口及第三油口，其中第一油口与所述插装阀的弹簧腔连通，第二油口和第三油口分别与所述泄油口连通，且第三油口的油路上设有背压部件；

所述换向阀具有两个工作位置：在第一工作位置，其第一油口与第二油口连通；在第二工作位置，其第一油口与第三油口连通。

优选地，所述背压部件为溢流阀。

优选地，所述溢流阀具体为直动式溢流阀。