[发明专利]换向阀、油缸下落控制阀以及起重机变幅系统

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种换向阀、设置该换向阀的油缸下落控制阀以及设置该油缸下落控制阀的起重机变幅系统。

背景技术

目前起重机变幅下落控制方式有两种：

一是动力下落控制方式，即如图1所示，通过变幅油缸有杆腔中压力大小来控制变幅平衡阀开口大小以实现变幅下落，吊臂在其自重、重物重量和有杆腔压力的联合作用下实现变幅下落。此方法吊臂下落速度较快，但是平衡阀开口大小受变幅下落负载影响较大，因此稳定性和平顺性较差，吊臂下落容易抖动。

二是重力下落控制方式，也可以称为自控式下落控制方式和外控式下落控制方式。重力下落控制方式如图2所示是通过外部提供稳定的先导控制油来控制变幅平衡阀的开口，有杆腔无压力，吊臂仅靠其自重、重物重量实现变幅下落。平衡阀开启的控制压力取自外部先导油源，油缸靠自重下落，通过外部油源控制平衡阀的开口，从而实现速度控制。此方法中平衡阀的控制压力不受负载压力波动的影响，下落过程平稳，但是下落速度慢。由于重力下落控制系统微动性和稳定性较高，目前采用先导控制的起重机基本上都采用重力下落的控制方式。缺点是加油门速度没有变量，变幅下落速度慢，尤其是当吊臂全缩时，变幅下落时间均在120秒以上(变幅起一般小于60秒)，严重影响了起重机的作业效率，用户抱怨较大。

现有技术中与本发明最接近的技术方案为外控动力下落控制，原理如图3所示：

1、当在轻载工况做变幅落时，主阀芯在外控油源作用下向左换向，电磁阀-Y1不得电，外控溢流阀1不打开，此时P口连接有杆腔，变幅平衡阀连接至T口，平衡阀由外控稳定油源打开实现变幅下落，此时由于溢流阀1未打开，因此变幅有杆腔在泵的作用下产生一定的压力，此压力作用到无杆腔后，会增大无杆腔平衡阀的压差，加快变幅下落速度，因此能够实现轻载时变幅快速下落；

2、当在重载工况做变幅下落时，主阀芯在外控油源作用下向左换向，电磁阀-Y1得电，外控溢流阀1打开，此时P口、油缸有杆腔均连接至油箱，平衡阀由外控稳定油源打开实现变幅下落，此时由于溢流阀1打开，变幅油缸有杆腔中无压力，因此吊臂在平衡阀打开后仅靠其自身重力及重物重量平稳下降。

3、电磁阀-Y1的打开与关闭，依靠控制程序根据变幅油缸无杆腔中的压力和变幅速度要求自主选择。

本申请人发现：现有技术至少存在以下技术问题：

1、由于溢流阀压力设定较高，变幅油缸初始下落阶段负载较小，属于轻载工况，此时为动力下落，会降低变幅系统的微动性、平顺性。可见，现有技术存在变幅油缸的活塞杆在初始下落阶段的微动性、平顺性较差的技术问题。

2、当进行动力下落和重力下落切换时，存在较大的冲击，影响下落过程的平顺性。

3、该技术方案需要手动切换动力和重力控制方式，操作带来不便。

发明内容

本发明的其中一个目的是提出一种换向阀、设置该换向阀的油缸下落控制阀以及设置该油缸下落控制阀的起重机变幅系统，解决了现有技术存在变幅油缸的活塞杆在初始下落阶段的微动性、平顺性较差的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明实施例提供的换向阀，包括换向阀体、换向阀芯、设置在所述换向阀体上的进油口、回油口、第一通油口以及第二通油口，其中：

所述换向阀芯在所述换向阀体内位于初始位置时，所述进油口与所述第一通油口、所述第二通油口之间的油路截止；所述第二通油口与所述回油口相连；

所述换向阀芯在所述换向阀体内移动至第一位置时，所述进油口与所述第一通油口、所述第二通油口之间的油路截止；

所述第一通油口与所述第二通油口并联后与所述回油口相连，或者，所述第一通油口与所述回油口相连，所述回油口通过从所述回油口至所述第二通油口能单向导通的旁支油路相连；

所述换向阀芯在所述换向阀体内移动至第二位置时，所述进油口与所述第二通油口相连，所述回油口与所述第一通油口相连；

位于所述第二位置的所述换向阀芯与所述换向阀芯的所述初始位置之间的距离大于位于所述第一位置的所述换向阀芯与所述换向阀芯的所述初始位置之间的距离。

作为本发明前文或后文提供的任一技术方案的进一步优化，所述换向阀还包括溢流阀，所述溢流阀的进油口与所述第二通油口相连，所述溢流阀的出油口与所述回油口并联后与单向阀的进油口相连，所述单向阀的出油口与油箱相连。