起重機卷揚下放速度液壓控制設備、方法、系統及起重機與流程

本發明涉及工程機械領域，具體地，涉及一種起重機卷揚下放速度液壓控制設備、方法、系統及起重機。

背景技術：

起重機卷揚的工況要求很嚴格，往往要求在空載和輕載工況具備很高的工作速度和效率，同時又要求在重載工況具備低速和極高的安全性。起重機卷揚在重載工況下的高速運動極易造成安全事故，目前的起重機的液壓控制為了優先滿足安全性的需求，一般采用負荷傳感液壓+平衡閥控制原理。

圖1示出了現有的采用負荷傳感液壓+平衡閥控制原理的起重機卷揚下放速度液壓控制系統的結構示意圖。如圖1所示，主泵1的液壓油經P油口進入主閥2，并經由主閥2流入卷揚馬達4進而驅動該卷揚馬達4運動，該卷揚馬達4的回油經平衡閥3回流至油箱，安全閥5可根據主閥的LS口所反饋的負荷壓力來控制主泵1的壓力。操作者可通過操作電控手柄直接控制主閥2的閥口開度和輸出流量，進而控制卷揚馬達4的旋轉速度和重物下放速度，但是為了優先滿足重載安全性需求，往往將卷揚下放的閥口流量和平衡閥的開度進行限制，導致卷揚下放的最大速度較低，造成空載和輕載工況下的工作效率偏低。也就是說，為了優先滿足重載安全性的需求，現有的汽車起重機的卷揚下放液壓控制系統往往犧牲空載和輕載工作效率和速度，使作業準備時間過長，造成空載和輕載工況下的工作效率偏低。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種起重機卷揚下放速度液壓控制設備、方法、系統及起重機，其可解決起重機的空載或輕載工況下的工作效率與重載工況下的安全性之間的矛盾，一方面保證空載或輕載工況下的運行速度，另一方面確保重載工況下的下放速度安全可控。

為了實現上述目的，本發明一實施例提供一種起重機卷揚下放速度液壓控制設備，該設備包括：接收裝置，用于接收所述起重機的吊鉤載荷以及電控手柄開度；以及控制裝置，用于執行以下操作：根據所述吊鉤載荷，計算所述卷揚的單繩載荷；根據所述單繩載荷及所述電控手柄開度，確定控制至卷揚馬達的液壓油流量的主閥的開度；以及控制所述主閥至所確定的開度。

可選的，在所述電控手柄開度一定的情況下，所述單繩載荷越大，所述主閥的開度越小。

可選的，所述控制裝置還根據所述單繩載荷，控制位于卷揚下放壓力油路上的先導式比例溢流閥的溢流壓力，以使得在載荷較小的情況下，所述溢流壓力較高，在載荷較大的情況下，所述溢流壓力較小。

可選的，所述控制裝置還用于根據所述溢流壓力，控制位于所述卷揚下放壓力油路上的安全閥的溢流壓力，使得該安全閥的溢流壓力大于所述先導式比例溢流閥的溢流壓力。

可選的，該安全閥的溢流壓力大于所述先導式比例溢流閥的溢流壓力1-2MPa。

相應地，本發明一實施例還提供一種起重機卷揚下放速度液壓控制方法，該方法包括：接收所述起重機的吊鉤載荷以及電控手柄開度；以及根據所述吊鉤載荷，計算所述卷揚的單繩載荷；根據所述單繩載荷及所述電控手柄開度，確定控制至卷揚馬達的液壓油流量的主閥的開度；以及控制所述主閥至所確定的開度。

可選的，在所述電控手柄開度一定的情況下，所述單繩載荷越大，所述主閥的開度越小。

可選的，該方法還包括：根據所述單繩載荷，控制位于卷揚下放壓力油路上的先導式比例溢流閥的溢流壓力，以使得在載荷較小的情況下，所述溢流壓力較高，在載荷較大的情況下，所述溢流壓力較小。

可選的，該方法還包括：根據所述溢流壓力，控制位于所述卷揚下放壓力油路上的安全閥的溢流壓力，使得該安全閥的溢流壓力大于所述先導式比例溢流閥的溢流壓力。

可選的，該安全閥的溢流壓力大于所述先導式比例溢流閥的溢流壓力1-2MPa。

相應地，本發明一實施例還提供一種起重機卷揚下放速度液壓控制系統，該系統包含：力矩檢測裝置，用于檢測所述起重機的吊鉤載荷；電控手柄，用于輸出與用戶操作相對應的表示電控手柄開度的信號；以及上述起重機卷揚下放速度液壓控制設備。

相應地，本發明一實施例還提供一種起重機，該起重機包含上述起重機卷揚下放速度液壓控制系統。

通過上述技術方案，控制裝置可根據所述吊鉤載荷，計算所述卷揚的單繩載荷，并根據所述單繩載荷及所述電控手柄開度，控制主閥的開度，從而可使得卷揚下放速度可根據起重機的空載或重載工況進行變化，一方面保證空載或輕載工況下的運行速度，另一方面確保重載工況下的下放速度安全可控。

本發明的其它特征和優點將在隨后的具體實施方式部分予以詳細說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的具體實施方式一起用于解釋本發明，但并不構成對本發明的限制。在附圖中：

圖1示出了現有的采用負荷傳感液壓+平衡閥控制原理的起重機卷揚下放速度液壓控制系統的結構示意圖；

圖2為本發明一實施例提供的起重機卷揚下放速度液壓控制系統的框圖；

圖3為本發明一實施例提供的起重機卷揚下放速度液壓控制系統的結構示意圖；以及

圖4為本發明一實施例提供的起重機卷揚下放速度液壓控制方法的流程圖。

附圖標記說明

1 主泵 2 主閥

3 卷揚馬達 4 平衡閥

5 安全閥 6 先導比例溢流閥

10 力矩檢測裝置 20 電控手柄

110 接收裝置 120 控制裝置

100 起重機卷揚下放速度液壓控制設備

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。

圖2為本發明一實施例提供的起重機卷揚下放速度液壓控制系統的框圖。如圖2所示，本發明一實施例提供了一種起重機卷揚下放速度液壓控制系統，該系統包括：力矩檢測裝置10，用于檢測所述起重機的吊鉤載荷；電控手柄20，用于輸出與用戶操作相對應的表示電控手柄開度的信號；以及起重機卷揚下放速度液壓控制設備100，該起重機卷揚下放速度液壓控制設備100包括：接收裝置110，用于接收所述起重機的吊鉤載荷以及電控手柄開度；以及控制裝置120，用于執行以下操作：根據所述吊鉤載荷，計算所述卷揚的單繩載荷；根據所述單繩載荷及所述電控手柄開度，確定控制至卷揚馬達的液壓油流量的主閥的開度；以及控制所述主閥至所確定的開度。

具體而言，所述力矩檢測裝置可為起重機上的力矩限制器，所述控制裝置120可根據該力矩限制器所檢測的吊鉤載荷(例如，負載重量)并結合該起重機卷揚的鋼絲繩倍率，計算得出單繩載荷，該單繩載荷的載荷范圍可為0-Mmax(t)。在操作員操作電控手柄進行卷揚下放時，該電控手柄可輸出一反映電控手柄開度的信號至所述控制裝置120，在操作員希望卷揚下放速度較快時，其可使得電控手柄的開度較大；當操作員希望卷揚下放速度較慢時，其可使得電控手柄的開度較小。

所述控制裝置在接收到所述單繩載荷及所述電控手柄開度之后，其可根據預先存儲的操作控制比例曲線輸出對應的控制信號至主閥，以控制該主閥的開度。具體而言，所述操作控制比例曲線可代表電控手柄開度、單繩載荷及主閥開度三者之間的對應關系，其所反映的是單繩載荷越大，主閥開度越小，即控制裝置輸入至主閥的控制信號不單單只是考慮了電控手柄開度，還考慮了單繩載荷情況，在單繩載荷較大的情況下，可使得輸入至主閥的控制信號的強度相較于單單考慮考慮了電控手柄開度而輸入至主閥的控制信號的強度略小，在單繩載荷較小或者為空載的情況下，可使得輸入至主閥的控制信號的強度相較于單單考慮考慮了電控手柄開度而輸入至主閥的控制信號的強度略大。輸入至主閥的控制信號的強度越小，該主閥的開度越小，經過卷揚馬達的液壓油流量越小，卷揚下放速度越慢；輸入至主閥的控制信號的強度越大，該主閥的開度越大，經過卷揚馬達的液壓油流量越大，卷揚下放速度越快。卷揚下放速度可根據起重機的空載或重載工況進行變化，且可根據上述操作控制比例曲線實現卷揚下放速度的無極變化。

圖3為本發明一實施例提供的起重機卷揚下放速度液壓控制系統的結構示意圖。如圖3所示，主泵1的液壓油經P油口進入主閥2，并經由主閥2流入卷揚馬達4進而驅動該卷揚馬達4運動，該卷揚馬達4的回油經平衡閥3回流至油箱，安全閥5可根據主閥的LS口所反饋的負荷壓力來控制主泵1的壓力。操作者可通過操作電控手柄直接控制主閥2的閥口開度和輸出流量，進而控制卷揚馬達4的旋轉速度和重物下放速度。與現有的圖1所示的起重機卷揚下放速度液壓控制系統的結構不同，該圖3所示的起重機卷揚下放速度液壓控制系統還包含先導式比例溢流閥6，其可控制卷揚下降腔和平衡閥先導口的壓力。該先導式比例溢流閥可充當次級溢流閥的功能，在控制裝置檢測識別出卷揚鋼絲繩的單繩載荷后，可根據空載、輕載和重載控制先導式比例溢流閥的溢流壓力，進而控制平衡閥的最大開度。

在空載工況時，控制裝置可設定該先導比例溢流閥的溢流壓力，使其較高，主閥的流量全部用于卷揚馬達的下放運動，卷揚下放處于全速下放狀態，使得下放速度很快，工作效率高。在重載工況時，控制裝置可設定該先導比例溢流閥的溢流壓力，使其較低，卷揚下放處于較低速度狀態，同時低溢流壓力可以很好地過濾重載下放小開口階段的抖動導致的壓力波動，很好地提升重載工況的速度穩定性。

優選地，所述控制裝置還可根據所述溢流壓力，控制位于所述卷揚下放壓力油路上的安全閥的溢流壓力，使得該安全閥的溢流壓力大于所述先導式比例溢流閥的溢流壓力，例如，該安全閥的溢流壓力可大于所述先導式比例溢流閥的溢流壓力1-2MPa。藉此，在先導比例溢流閥因卡在極大壓力值而失效時，卷揚下放腔內的壓力會很高，造成下放速度超速，此時安全閥可動作，確保重載工況下放速度的穩定可控和安全。

圖4為本發明一實施例提供的起重機卷揚下放速度液壓控制方法的流程圖。如圖4所示，相應地，本發明一實施例還提供一種起重機卷揚下放速度液壓控制方法，該方法包括：接收所述起重機的吊鉤載荷以及電控手柄開度；以及根據所述吊鉤載荷，計算所述卷揚的單繩載荷；根據所述單繩載荷及所述電控手柄開度，確定控制至卷揚馬達的液壓油流量的主閥的開度；以及控制所述主閥至所確定的開度。

其中，在所述電控手柄開度一定的情況下，所述單繩載荷越大，所述主閥的開度越小。

其中，該方法還包括：根據所述單繩載荷，控制位于卷揚下放壓力油路上的先導式比例溢流閥的溢流壓力，以使得在載荷較小的情況下，所述溢流壓力較高，在載荷較大的情況下，所述溢流壓力較小。

其中，該方法還包括：根據所述溢流壓力，控制位于所述卷揚下放壓力油路上的安全閥的溢流壓力，使得該安全閥的溢流壓力大于所述先導式比例溢流閥的溢流壓力。

其中，該安全閥的溢流壓力大于所述先導式比例溢流閥的溢流壓力1-2MPa。

有關該實施例提供的起重機卷揚下放速度液壓控制方法的具體細節及益處，可參閱上述針對實施例提供的起重機卷揚下放速度液壓控制系統的描述，于此不再贅述。

相應地，本發明該提供一種起重機，該起重機包含上述起重機卷揚下放速度液壓控制系統。

以上結合附圖詳細描述了本發明的優選實施方式，但是，本發明并不限于上述實施方式中的具體細節，在本發明的技術構思范圍內，可以對本發明的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發明的保護范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實施方式中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合。為了避免不必要的重復，本發明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發明的思想，其同樣應當視為本發明所公開的內容。