[实用新型]一种起重机及其吊臂变幅控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种起重机及其吊臂变幅控制系统。

背景技术

起重机上车主要功能包括回转、上升、伸缩、变幅等动作，起重机的变幅是指吊臂在油缸的带动作用下绕转台后铰点轴旋转，做变幅上升和变幅下落动作，从而实现吊臂角度的变化。

变幅油缸的伸缩是由液压系统控制来实现的，变幅控制系统主要包括主换向阀、平衡阀和变幅油缸，主换向阀用于控制油缸的进油和回油，平衡阀用于控制变幅下落速度、并在静止时保持负载，变幅油缸利用其伸缩带动吊臂上升或下落。

现有技术中，吊臂变幅控制系统有动力下落变幅控制系统和重力下落变幅控制系统：

第一种，如图1所示，该图为现有技术中的动力下落变幅控制系统的液压原理图。

当做变幅下落动作时，主换向阀1′的阀芯在外控油源的控制下向左移动切换至右位，主换向阀1′的供油口P连接至变幅油缸2′的有杆腔，回油口T连接至平衡阀3′，有杆腔内压力在泵的作用下不断升高。平衡阀3′控制口直接通过管路连接至有杆腔，当有杆腔压力值升高到能够推动平衡阀3′换向时，油缸做下落动作，直至有杆腔压力、平衡阀3′开口大小、无杆腔回油流量三者处于平衡时，实现稳定下落。

这种控制方式能够自适应外部负载，根据负载的变化自动调整平衡阀3′开口大小，使变幅下落速度稳定在一定范围之内。但该控制方式对负载变化反应敏感，对于平衡阀3′元件可靠性、响应特性及与系统之间的匹配性能要求较高，任何小的偏差都有可能造成变幅下落控制性能不稳定，导致变幅下落抖动。

第二种，如图2所示，该图为现有技术中的重力下落变幅控制系统的液压原理图。

当做变幅下落动作时，主换向阀1′的阀芯在外控油源的控制下向左移动切换至右位，主换向阀1′的供油口P封死，变幅油缸2′的无杆腔、有杆腔均连接至回油口T；外控先导油源直接连接至平衡阀3′控制口，外控先导油源的压力由手柄开口大小决定，外控先导油源压力大小决定平衡阀3′开口大小，即决定了变幅下落速度的大小。当平衡阀3′打开后，吊臂在自身重力及重物的重力作用下做变幅下落动作。

这种控制方式由于采用稳定的外部油源来控制平衡阀3′开口大小，可以有效的避免外部负载变化引起的阀芯开口大小的变化，保证下落过程平顺性。但由于平衡阀3′开口大小只与控制油源压力有关，当控制油源压力一定时，变幅下落速度由变幅缸无杆腔中的压力决定，因此吊臂角度、重物重量大小对变幅下落速度有很大影响。同时在空载变幅下落的时候由于吊臂自身所产生的压力较小，变幅速度较慢，对于高效率的装卸工况适用性不强。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，对现有技术中的能量分配装置做进一步优化设计，既保证变幅下落时的可靠性，又能提高变幅速度和工作效率。

实用新型内容

本实用新型的目的为提供一种起重机及其吊臂变幅控制系统，该系统既能够保证变幅下落时的稳定性和可靠性，又能够提高变幅下落的速度，提高工作效率。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种起重机的吊臂变幅控制系统，包括主换向阀和变幅油缸；所述主换向阀的第一油口、第二油口分别与所述变幅油缸的有杆腔、无杆腔连通；还包括负载小于预设值时不发生溢流、负载大于所述预设值时发生溢流的溢流阀组，所述溢流阀组连接于变幅下落时的供油路上。

优选地，所述溢流阀组包括溢流阀和开关阀，所述溢流阀的第一控制油口与所述变幅下落时的供油路连通、第二控制油口与所述开关阀的第一油口连通，所述开关阀的第二油口与外控油源连通；所述开关阀的第一油口和第二油口在负载小于所述预设值时断开，在负载大于所述预设值时连通。

采用这种结构，在变幅下落过程中，将主换向阀切换至右位，以使主换向阀的供油口经第一油口向变幅油缸的有杆腔供油，变幅油缸的无杆腔经第二油口与回油口T连通。

当变幅油缸的负载小于预设值，即处于轻载工况下，由于开关阀的第一油口和第二油口断开，因此，溢流阀的第二油口被封死，此时溢流阀未打开、不发生溢流，变幅油缸的有杆腔在泵的作用下产生一定的压力，该压力逐渐增大、作用到无杆腔之后，会加快变幅下落的速度，因此能够实现在轻载时变幅快速下降。

当变幅油缸的负载大于预设值时，即变幅油缸处于重载工况下，由于开关阀的第一油口和第二油口连通，因此溢流阀的第一控制油口和第二控制油口存在一定的压力差，随着变幅油缸的有杆腔的压力逐渐增大，当溢流阀的第一控制油口和第二控制油口的压力差值大于该溢流阀设定的开启压力时，溢流阀发生溢流，变幅油缸的有杆腔无压力，此时吊臂开始仅依靠其自身重力和重物重量平稳下降。