[发明专利]控制双缸顺序伸缩的液控系统、吊臂机构及起重机

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其是关于一种用于控制双缸顺序伸缩的液控系统、采用该液控系统的吊臂机构，以及具有该吊臂机构的直臂随车起重机。

背景技术

目前，直臂随车起重机的吊臂伸缩多为同步伸缩,其方法为一根伸缩液压缸根据伸缩臂总节数拖带相应套数绳排，继而带动各节伸缩臂同步伸缩。但当吊臂拖动一定负载、伸缩臂节数多于3节时，臂架变形、单绳负载过大容易导致钢丝绳断裂，存在安全问题。

随着市场、技术的发展，双缸完成吊臂伸缩技术成为发展的趋势。直臂随车起重机吊臂的顺序伸缩是指各节伸缩臂按一定顺序完成伸出与缩回动作。为了使各节伸缩臂伸缩后的起重能力与起重机起重特性相匹配，伸出顺序为从外到内，依次伸出，顺序缩回为从内到外，依次缩回。因直臂随车起重机外形尺寸相关标准的要求及外观的考虑，一般将伸缩液压缸布置于伸缩臂架内。直臂随车起重机臂体截面较小，为满足市场随车起重机带载伸缩需求，可在较重负载工况下伸缩的直臂随车起重机伸缩液压缸数目一般为两个。第一根伸缩液压缸拖动第一节伸缩臂，第二根伸缩液压缸根据伸缩臂总节数拖带相应套数绳排，继而带动除第一节伸缩臂以外的各节伸缩臂同步伸缩。

专利CN201110047816.6提出的大吨位直臂随车起重机双缸拉索臂体伸缩装置，其工作原理是：第一伸缩油缸带动二节臂伸缩，第二伸缩油缸通过拉索结构带动三、四、五、六节臂同步伸缩。该专利可满足多变的起重重量及工作速度的要求，但是只提出了机械结构的实现方法，没有给出控制双缸顺序伸缩的实现方法。

专利CN201010605795.0提出的吊臂顺序伸缩液压系统，其工作原理是：顺序伸依靠机液换向阀的液控功能，只有当臂体伸到位后，压力上升，打开机液换向阀，压力油进入下一级油缸；顺序缩依靠的是机液换向阀的机控功能，当臂体缩回后，撞块撞击机液换向阀上的行程开关，压力油进入上一级油缸。该专利采用了特制的机液换向阀，有液控压力和行程开关两种开启方法，分别用于控制伸出及缩回。该机液换向阀存在很多缺点，如结构复杂、成本高、可靠性低等，特别是其液控功能限制了该专利的应用范围：下一级吊臂用的机液换向阀的控制压力必须比上一级的高，为避免系统压力过高，因此不适用于吊臂节数过多的随车起重机；当起重重量较大时，负载产生的压力可能会超过换向阀的开启压力，导致换向阀意外开启，从而连通各级油缸油路，因此不适用于大吨位或具有带载伸缩要求的随车起重机。该带芯管的油缸的活塞杆内设三条油道，存在结构复杂、尺寸大、可靠性低及成本高的缺点。此外，在顺序伸的最初一段行程范围，各级油缸大腔连通，伸出顺序不可控。

专利US5501346及专利ES2085045T3提出的多节臂顺序伸缩系统，采用了特制的油缸，顺序伸时，当活塞运动到顶部时，利用液压缸芯管端部周向开有对称的通油口，液压缸大腔方能与活塞杆油道连通，压力油进入下一级液压缸；顺序缩时，当活塞运动到底部时，触发行程开关，液压缸大腔方能通过机控单向阀进入上一级液压缸。由于顺序伸缩的切换全部依靠机械触发，因此动作可靠。但是采用了特殊制造的液压缸，其结构复杂、通用性差、成本高、可维护性低，不适用于液压缸内置的直臂随车起重机。

专利US5518129A提出的多节臂顺序伸缩系统，其顺序伸是依靠机动换向阀的触发，其顺序缩是依靠液压缸底部的机动单向阀的触发。与专利US5501346相比，取消了芯管，重新设计了油缸底部的机控单向阀，大大简化了液压缸结构，但是液压缸仍需专门制造，并且需要增加软管卷筒用于最后一级液压缸大腔回油管的安置，较适用于安装空间大的折臂随车起重机。

专利DE3806390A1提出的多节臂伸缩技术，采用的电控插装阀分别控制每个液压缸大腔油道的通断，可通过设置电磁阀的通断顺序来实现顺序伸缩，但是也存在液压缸需特制、电磁阀可靠性低、需要附加线路卷筒等缺点。

专利CN201818571U提出的一种控制两个油缸顺序伸缩的液压系统，其特点是两个换向阀及两个平衡阀，分别控制两个液压缸，原理简单，但是操作复杂，元件数量较多，通用性较差，如应用于直臂随车起重机，需要额外增加软管卷筒或软管导链，安装尺寸大，导致吊臂截面增大。

此外，直臂随车起重机吊臂实现双缸顺序伸缩的方法还在两根伸缩液压缸之间的油路上安装一片电磁阀，第一根伸缩液压缸完成动作后，再操纵电磁阀使第二根液压缸开始动作。此方法成本高且结构复杂，需增加控制线束卷放装置，由于电磁阀和卷线装置的可靠性不高从而增加了整个机构的失效概率。

发明内容