專利名稱：一種起重機、起重機的液壓總成及起重機的控制方法
技術領域：
本發明涉及一種起重機技術，特別涉及一種起重機的液壓總成，還涉及一種包括該液壓總成的起重機及一種起重機的控制方法。
背景技術：
當前，起重機通常包括液壓總成，液壓總成可以為卷揚系統、起重臂伸縮系統、行走系統或者支腿伸縮系統提供動力；起重機一般還設置有為液壓總成提供動力的發動機。目前起重機,特別是大噸位的起重機,通常使用閉式液壓系統作為起重機卷揚系統的液壓驅動裝置。閉式液壓系統一般包括雙向液壓泵、雙向液壓馬達、控制閥、溢流閥、管路等液壓器件。其中，雙向液壓泵的輸入軸與發動機的輸出軸相連，液壓馬達的輸出軸與卷揚系統的卷揚筒相連；雙向液壓泵的兩個工作油口與液壓馬達的兩個工作油口分別連通；在不同的工況下，雙向液壓泵的兩個工作油口可以分別作為排油口，向雙向液壓馬達的相應工作油口供給高壓油，使雙向液壓馬達的輸出軸向不同的方向旋轉，進而使卷揚筒向不同的方向旋轉。一般來講，根據起重機工況不同，需要卷揚筒以不同的速度旋轉。如在起重機滿載吊重時，可以使卷揚系統以非常高的倍率工作，此時卷揚筒的旋轉速度較低；在起重機空載或負載較小時，可以使卷揚筒以較高的速度旋轉，以能夠快速地起鉤或者落鉤，提高工作效率。目前，調整卷揚筒轉速的常用方式是調整雙向液壓泵和/或雙向液壓馬達的排量；通過調整雙向液壓泵和/或雙向液壓馬達的排量可以使卷揚筒轉速在相應范圍內變化，進而使卷揚筒轉速能夠在預定的轉速范圍進行調整。隨著工況復雜化提高及起重機大型發展，當前要求卷揚筒能夠在更大轉速范圍調整；因此，往往還需要通過改變發動機的輸出轉速改變雙向液壓泵的輸入轉速，在雙向液壓泵排量不變的情況下，通過改變雙向液壓泵的輸出流量及閉式液壓系統的液壓油流量增加卷揚筒的轉速調整范圍。從所周知，在閉式液壓系統中，液壓油通過控制閥、管路等管器件循環，在循環過程中會消耗一定的液壓能；增加閉式液壓系統的液壓油流量就會增加閉式液壓系統消耗的液壓能。進而使得發動機向閉式液壓系統中供給的能量不能得到充分利用，降低了發動機輸出功率的利用率。因此，如何在增加卷揚筒的轉速調整范圍的同時，提高發動機輸出功率的利用率是當前需要解決的技術難題。
發明內容
因此，本發明解決的目的在于提供一種起重機的液壓總成，利用該總成可以在增加卷揚筒轉速范圍的同時，保持或提高發動機輸出功率的利用率。在提供上述液壓總成的基礎上，本發明還提供一種包括上述液壓總成的起重機。基于上述目的，本發明還提供一種起重機的控制方法。
提供的起重機的液壓總成包括至少一個閉式液壓系統；所述閉式液壓系統包括雙向液壓泵和雙向液壓馬達，所述雙向液壓馬達的輸出軸能夠與卷揚系統的卷揚筒相連；還包括至少一個用于向起重機的預定系統提供動力的開式液壓系統；所述開式液壓系統包括液壓栗；還包括中間控制閥，所述中間控制閥包括進油口和兩個工作油口 ；所述液壓泵的排油口與所述中間控制閥的進油口相通，所述雙向液壓馬達的兩個工作油口分別與中間控制閥的兩個工作油口相通；所述中間控制閥在分別處于兩個工作狀態時，所述中間控制閥的進油口分別與所述中間控制閥的兩個工作油口相通。可選的，所述的起重機的液壓總成還包括梭閥、第一液控單向閥和第二液控單向閥；所述中間控制閥還包括回油口 ；所述雙向液壓馬達的兩個工作油口分別與第一液控單向閥的自由出油口和第二液控單向閥的自由出油口相通；所述第一液控單向閥的自由進油口和第二液控單向閥的自由進油口分別與所述中間控制閥的兩個工作油口相通；所述梭閥的兩個進油口分別與所述中間控制閥的兩個工作油口相通；所述梭閥的出油口與第一液控單向閥的控制口和第二液控單向閥的控制口相通；在所述中間控制閥中，在一個工作狀態時，進油口與第一個工作油口相通，回油口與第二個工作油口相通；在另一個工作狀態下，進油口與第二個工作油口相通，回油口與第一個工作油口相通。可選的，所述的起重機的液壓總成還包括兩個中間溢流閥和兩個單向閥；一個所述中間溢流閥的進油口和出油口分別與所述第一液控單向閥的自由進油口和所述中間控制閥的一個工作油口相通；另一個所述中間溢流閥的進油口和出油口分別與所述第二液控單向閥的自由進油口和所述中間控制閥的另一個工作油口相通；一個所述單向閥的出油口和進油口分別與所述第一液控單向閥的自由進油口和所述中間控制閥的一個工作油口相通；另一個所述單向閥的出油口和進油口分別與所述第二液控單向閥的自由進油口和所述中間控制閥的另一個工作油口相通。可選的，所述中間控制閥還具有第三個工作狀態；在所述第三個工作狀態，所述中間控制閥的進油口與其任一工作油口保持截止。可選的，所述的起重機的液壓總成還包括控制器和傳感器；所述傳感器用于檢測起重機卷揚筒、雙向液壓泵和雙向液壓馬達中至少一個的旋轉參數；所述中間控制閥具有電控端子；所述控制器根據預定策略和所述傳感器檢測獲得的旋轉信號向所述電控端子發送控制信號。可選的，所述雙向液壓泵和雙向液壓馬達分別包括第一電控變量機構和第二電控變量機構；所述控制器還根據預定策略和所述傳感器檢測獲得的旋轉信號向第一電控變量機構和/或第二電控變量機構發送控制信號。可選的，所述預定策略包括在所述傳感器檢測的旋轉信號表征的轉速大于第一閾值時，所述控制器向所述第一電控變量機構和/或第二電控變量機構發送控制信號；在所述傳感器檢測的旋轉信號表征的轉速大于第二閾值時，所述控制器向所述電控端子發送控制信號；所述第一閥值小于
第二閾值。
可選的，所述的起重機的液壓總成還包括輸入裝置；所述控制器還根據所述輸入裝置傳送的指示信號向所述電控端子、第一電控變量機構和第二電控變量機構三者中的至少一個發送控制信號。提供的起重機包括卷揚系統和發動機，還包括上述任一種起重機的液壓總成，所述雙向液壓泵的輸入軸與所述發動機的輸出軸相連，所述雙向液壓馬達的輸出軸與卷揚系統的卷揚筒相連；所述開式液壓系統向起重機的行走系統、起重臂伸縮系統、支腿伸縮系統中的至少一個提供液壓動力。提供的起重機的控制方法中，所述起重機包括一個閉式液壓系統和至少一個開式液壓系統，閉式液壓系統為起重機的卷揚系統提供液壓動力，所述開式液壓系統為起重機的行走系統、起重臂伸縮系統、支腿伸縮系統中的至少一個提供液壓動力；該控制方法包括根據預定策略，使所述開式液壓系統向所述閉式液壓系統的高壓側提供液壓油。與現有技術相比，提供的起重機的液壓總成中除包括閉式液壓系統和一個開式液壓系統之外，還包括一個中間控制閥，且所述中間控制閥包括進油口和兩個工作油口 ；所述液壓泵的排油口與所述中間控制閥的進油口相通，所述雙向液壓馬達的兩個工作油口分別與中間控制閥的進油口的兩個工作油口相連；由于所述中間控制閥在分別處于兩個工作狀態下，所述中間控制閥的進油口分別與所述中間控制閥的兩個工作油口相通，即在一個工作狀態下，中間控制閥的進油口與所述中間控制閥的一個工作油口相通；這樣，液壓泵排出的高壓油就可以進入閉式液壓系統中的高壓側，為雙向液壓馬達提供更大流量的高壓油，使雙向液壓馬達以更高的速度旋轉，進而使得雙向液壓馬達輸出軸的轉速調整范圍更大；由于雙向液壓馬達的輸出軸與卷揚筒相連，進而可以增加卷揚筒轉速調整范圍；另外，對于起重機而言，在卷揚筒進行工作時，起重機至少有一個其他系統處于非工作狀態，此時為該系統提供液壓動力開式液壓系統處于卸載狀態，其液壓泵泵出的液壓油一般通過溢流閥回流到油箱；此時，通過中間控制閥將液壓泵泵出的高壓油至少一部分引入閉式液壓系統中，可以更充分地利用開式液壓系統消耗的能量；這樣，在實現增加卷揚筒轉速范圍時，就不需要增加發動機向閉式液壓系統提供的能量，甚至不需要增加發動機向液壓總成提供能量，進而該技術方案可以保持發動機輸出功率的利用率；由于閉式液壓系統利用了開式液壓系統消耗的能量，在整體上，還可以為提高發動機輸出功率的利用率提供可能或前提。在進一步的技術方案中，還包括梭閥、第一液控單向閥和第二液控單向閥；所述中間控制閥還包括回油口 ；所述雙向液壓馬達的兩個工作油口分別與第一液控單向閥的自由出油口和第二液控單向閥的自由出油口相通；所述第一液控單向閥的自由進油口和第二液控單向閥的自由進油口分別與所述中間控制閥的兩個工作油口相通；即雙向液壓馬達的每個工作油口均通過液控單向閥與中間控制閥的一個工作油口相通；且所述梭閥的兩個進油口分別與所述中間控制閥的兩個工作油口相通；所述梭閥的出油口與第一液控單向閥的控制口和第二液控單向閥的控制口相通；在所述中間控制閥中，在一個工作狀態時，進油口與第一個工作油口相通，回油口與第二個工作油口相通；在另一個工作狀態下，進油口與第二個工作油口相通，回油口與第一個工作油口相通。這樣，在液壓泵向閉式液壓系統的高壓側供油時，一個工作油口的高壓油可以通過一個液控單向閥為閉式液壓系統的高壓側供油；此時閉式液壓系統的回油量增加；同時，該工作油口的高壓油可以通過梭閥到達另一個液控單向閥的控制口，使該液控單向閥反向接通；這樣，閉式液壓系統中增加的回油量可以通過該液控單向閥的反向進油口回流到反向出油口，再通過中間控制閥的另一個工作油口到達中間控制閥的回油口回油；該技術方案能夠將向閉式液壓系統提供的液壓油通過回油管路引出，這樣可以減小閉式液壓系統回油負擔，不需要改變閉式液壓系統的元器件參數，或者不需要對閉式液壓系統的元器件參數進行量很大的改變，就可以實施該技術方案。在進一步的技術方案中，還包括兩個中間溢流閥和兩個單向閥；一個所述中間溢流閥的進油口和出油口分別與所述第一液控單向閥的自由進油口和所述中間控制閥的一個工作油口相通；另一個所述中間溢流閥的進油口和出油口分別與所述第二液控單向閥的自由進油口和所述中間控制閥的另一個工作油口相通；一個所述單向閥的出油口和進油口分別與所述第一液控單向閥的自由進油口和所述中間控制閥的一個工作油口相通；另一個所述單向閥的出油口和進油口分別與所述第二液控單向閥的自由進油口和所述中間控制閥的另一個工作油口相通。每一個液控單向閥的自由進油口與中間控制閥的一個工作油口之間還具有并聯的一個中間溢流閥和一個單向閥，這樣，雙向液壓馬達的每個工作油口均通過液控單向閥、并聯的中間溢流閥和單向閥與中間控制閥的一個工作油口相通；這樣，在一個工作油口供油時，可以保證高壓油通過單向閥向閉式液壓系統輸送高壓油；在該工作油口回油時，可以通過中間溢流閥回油，這樣在不依賴于開式液壓系統的溢流閥的情況下，就可以保證閉式液壓系統的低壓側具有適當的回油壓力，降低或避免回流對閉式液壓系統產生不利影響，提高液壓總成的工作整體可靠性。提供的起重機由于包括上述液壓總成，也具有上述相對應的技術效果。提供的起重機的控制方法中，根據預定策略，使一個所述開式液壓系統向所述閉式液壓系統的高壓側提供液壓油，也能夠產生相對應的技術效果。
圖1是本發明實施例一提供的起重機的液壓總成的工作原理示意圖；圖2是本發明實施例二提供的起重機的液壓總成的工作原理示意圖；圖3是本發明實施例三提供的起重機的液壓總成的工作原理示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明進行詳細描述，本部分的描述僅是示范性和解釋性，不應對本發明的保護范圍有任何的限制作用。此外，本領域技術人員根據本文件的描述，可以對本文件中實施例以及不同實施例中的特征可以相互相應組合。請參考圖1，該圖是本發明實施例一提供的起重機的液壓總成的工作原理示意圖。實施例一提供的起重機的液壓總成中，包括至少一個閉式液壓系統100和開式液壓系統200 (圖1中分別用雙點畫線框出閉式液壓系統和開式液壓系統部分)。其中，閉式液壓系統100可以與現有的閉式液壓系統相同，可以包括雙向液壓泵110和雙向液壓馬達120，雙向液壓泵110的兩個工作油口可以分別與雙向液壓馬達120的兩個工作油口連通。雙向液壓泵110的輸入軸可以與起重機的發動機(圖中未不出)的輸出軸相連，以在發動機驅動下旋轉，排出高壓油。雙向液壓馬達120的輸出軸能夠與卷揚系統的卷揚筒(圖中未示出)相連，在驅動卷揚筒旋轉，使卷揚系統進行卷揚操作。開式液壓系統200包括液壓泵210、液壓執行元件和其他元器件；液壓泵210排出的高壓油(如圖1中開式液壓系統200框中箭頭所示)可以為適當的液壓執行元件提供動力，使液壓執行元件再驅動起重機的預定系統工作，進而開式液壓系統200可以為起重機的預定系統提供動力，預定系統可以為行走系統、起重臂伸縮系統、支腿伸縮系統中的至少一個。另外，該液壓總成還包括中間控制閥310。中間控制閥310包括一個進油口 P和兩個工作油口 A和B。液壓泵210的排油口與中間控制閥310的進油口 P相通，雙向液壓馬達120的兩個工作油口分別與中間控制閥310的兩個工作油口相連。中間控制閥310至少有兩種工作狀態，在一個工作狀態下，進油口 P與工作油口 A相通；在另一個工作狀態下，進油口 P與工作油口 B相通，即中間控制閥310在分別處于兩個工作狀態時，其進油口 P分別與其工作油口 A和工作油口 B相通。本實施例中，中間控制閥310為一個三位三通電控換向閥，當然，也可以通過其他具體液壓閥實現對油路的控制。實施例一提供的液壓總成的工作原理為如圖1所示，在閉式液壓系統100的a側為高壓側，b側為低壓側時，在需要雙向液壓馬達120以更高轉速運轉時，可以使中間控制閥310處于下位(以圖1為所示結構為參照)，進而使進油口 P與工作油口 B相通，此時，液壓泵210排出的高壓油就可以進入閉式液壓系統中的a側，與雙向液壓泵110排出的高壓油一同供給雙向液壓馬達120，為雙向液壓馬達120提供更大流量的高壓油，使雙向液壓馬達120以更高的速度旋轉，進而使得雙向液壓馬達120輸出軸的轉速范圍更大；由于雙向液壓馬達120的輸出軸與卷揚筒相連，進而可以增加卷揚筒轉速范圍。在閉式液壓系統100的b側為高壓側，a側為低壓側時，可以使中間控制閥310處于上位(以圖1為所示結構為參照)，進而使進油口 P與工作油口 A相通，此時，液壓泵210排出的高壓油就可以進入閉式液壓系統中的b側，相同的原理，可以使雙向液壓馬達120以更高的速度旋轉，增加卷揚筒轉速范圍。對于起重機而言，在卷揚筒進行工作時，起重機至少有一個其他系統(如行走系統)處于非工作狀態，此時為該系統提供液壓動力的開式液壓系統200處于卸載狀態，液壓泵210泵出的液壓油一般通過溢流閥(圖中未示出)回流到油箱，此時，開式液壓系統仍然消耗一定能量；通過中間控制閥310將液壓泵210泵出的高壓油至少一部分引入閉式液壓系統100中，可以更充分地利用開式液壓系統消耗的能量；這樣，在實現增加卷揚筒轉速增加時，就不需要增加發動機向閉式液壓系統100提供的能量，甚至不需要增加發動機向液壓總成提供能量，進而可以在增加卷揚筒轉速范圍的同時，保持發動機輸出功率的利用率；由于閉式液壓系統100利用了開式液壓系統200消耗的能量，在整體上，還可以為提高發動機輸出功率的利用率提供可能或前提。為了更清楚地說明發動機輸出功率的利用率情況，以下對上述實施例技術效果進行定量說明設在起重機的某一工況下，發動機輸出功率為10個功率單位，設液壓總成由閉式液壓系統100和開式液壓系統200形成；設閉式液壓系統100消耗發動機輸出功率的6個功率單位，其驅動卷揚筒旋轉消耗5個功率單位，內耗I個功率單位，開式液壓系統200處于卸荷狀態，消耗發動機輸出功率的3個功率單位，消耗的功率未進行有益的工作；此時，發動機輸出功率的利用率可以設為5/10=0. 5。在開式液壓系統200按上述方式向閉式液壓系統100供給液壓油且消耗功率不變時，可以使卷揚筒轉速增加，設驅動卷揚筒旋轉消耗6. 5個功率單位，發動機輸出功率的利用率為6. 5/10=0. 65。因此，在這種情況下，可以提高發動機輸出功率的利用率。另一種情況下，如果以現有的方式，通過增加發動機輸出功率使卷揚筒以相同的速度旋轉，就會減小發動機輸出功率的利用度。當然，液壓總成本身也要消耗一定的功率，利用率的提高還可以受到其他因素的影響，但本實施例提供的技術方案至少可以保持發動機輸出功率的利用率不降低，或者降低的更少一些。在實施例一中，開式液壓系統200供給到閉式液壓系統100中的液壓油可以增加向雙向液壓馬達120的供油流量，也會使得雙向液壓馬達120回油口的流量增加，增加的回油流量可以通過閉式液壓系統100的溢流閥回流到油箱，但這樣可能會增加閉式液壓系統100的回流負荷，影響閉式液壓系統100各元器件參數的匹配。為此，在實施例一提供的液壓總成的基礎上，本發明實施例二提供了另一種起重機的液壓總成。請參考圖2，該圖是本發明實施例二提供的起重機的液壓總成的工作原理示意圖。與實施例一提供的起重機的液壓總成相比，實施例二提供的液壓總成還包括梭閥320、第一液控單向閥331和第二液控單向閥332 ;與實施例一中的中間控制閥310相比，中間控制閥310除包括進油口 P、工作油口 A、工作油口 B之外，還包括回油口 T。其中，雙向液壓馬達120的兩個工作油口分別與第一液控單向閥331的自由出油口和第二液控單向閥332的自由出油口相通；第一液控單向閥331的自由進油口和第二液控單向閥332的自由進油口分別與中間控制閥310的兩個工作油口相通。梭閥320的兩個進油口分別與中間控制閥310的工作油口 A和工作油口 B相通；梭閥320的出油口與第一液控單向閥331的控制口和第二液控單向閥332的控制口相通。在中間控制閥310中，在一個工作狀態時，進油口 P與工作油口 A相通，回油口 T與工作油口 B相通；在另一個工作狀態下，進油口 P與工作油口 B相通，回油口 T與工作油口 A相通。本例中，中間控制閥310為三位四通閥，有三個工作位置，相應地，中間控制閥310就具有三個工作狀態；在下位(以圖2為參照)時，進油口 P與工作油口 B相通，回油口 T與工作油口 A相通；在上位時，進油口 P與工作油口 A相通，回油口 T與工作油口 B相通；在中位時，進油口 P與其任一工作油口保持截止，四個口也可以相互截止。實施例二的油路工作原理為在需要向閉式液壓系統100的a側供給高壓油時，使上述中間控制閥310處于下位，進油口 P與工作油口 B相通，液壓泵210排出的高壓油通過進油口 P、工作油口 B、第二液控單向閥332向a側供油；同時，液壓泵210排出的高壓油通過梭閥320的一個進油口到達第一液控單向閥331的控制口，使第一液控單向閥331反向接通；這樣，閉式液壓系統100的b側液壓油就可以通過第一液控單向閥331與工作油口 A相通，再通過回油口 T回流到開式液壓系統中。相反，在需要向閉式液壓系統100的b側供給高壓油時，可以使中間控制閥310處于上位，液壓泵210排出的高壓油通過進油口 P、工作油口 A、第一液控單向閥331向b側供油；同時，高壓油通過梭閥320的另一個進油口到達第二液控單向閥332的控制口，使第二液控單向閥332反向接通，閉式液壓系統100的a側液壓油就可以通過第二液控單向閥332與工作油口 B相通，再通過回油口 T回流到開式液壓系統中。這樣，閉式液壓系統100中增加的回油量可以通過第一液控單向閥331或第二液控單向閥332的反向進油口回流到反向出油口，再通過中間控制閥310的一個工作油口回油。該實施例提供的技術方案能夠將向閉式液壓系統100提供的液壓油通過回油管路引出，這樣可以減小閉式液壓系統100回油負擔，不需要改變閉式液壓系統100的元器件參數，或者不需要對閉式液壓系統100的元器件參數進行量很大的改變，就可以實施該技術方案。實施例二中，雖然可以實現液壓油的回流，但很難保證閉式液壓系統的回油壓力；可以使從閉式液壓系統100回流的液壓油通過開式液壓系統中的、適當的溢流閥與油箱連通；但這可能使得閉式液壓系統對其他系統具有依賴性，導致閉式液壓系統的可靠性降低；為此，本發明實施例三提供了另一種起重機的液壓總成。請參考圖3，該圖是本發明實施例三提供的起重機的液壓總成的工作原理示意圖。與實施例二相比，實施例三提供的起重機的液壓總成還包括中間溢流閥341、中間溢流閥342、單向閥351和單向閥352。中間溢流閥341的進油口 P和出油口 T分別與第一液控單向閥331的自由進油口和中間控制閥310的工作油口 A相通；中間溢流閥342的進油口和出油口分別與第二液控單向閥332的自由進油口和中間控制閥310的工作油口 B相通。兩個單向閥中，單向閥351的出油口和進油口分別與第一液控單向閥331的自由進油口和中間控制閥310的工作油口 A相通；單向閥352的出油口和進油口分別與第二液控單向閥332的自由進油口和中間控制閥310的工作油口 B相通。這樣，在工作油口 A供油時，可以保證高壓油通過單向閥351向閉式液壓系統100輸送高壓油；在液壓油通過工作油口A回油時，可以通過中間溢流閥341回油；同樣，在工作油口 B供油時，可以保證高壓油通過單向閥352向閉式液壓系統100輸送高壓油；在液壓油通過工作油口 B回油時，可以通過中間溢流閥342回油。中間溢流閥341和中間溢流閥342可以使通過中間控制閥310回流的液壓油有適當的回油油壓，降低或避免回流對閉式液壓系統100產生不利影響，提高液壓總成的工作可靠性。為了實現自動控制中間控制閥310，中間控制閥310可以選用包括電控端子的電控液壓閥，向電控端子發送預定的控制信號，可以使中間控制閥310從預定一個工作狀態切換為另一個預定的工作狀態。本實施例中，中間控制閥310具有兩個電控端子。液壓系統還可以包括控制部分，控制部分可以包括控制器410和傳感器420。傳感器420的輸出端與控制器410的一個輸入端相連,控制器410的輸出端與中間控制閥310的兩個電控端子電連接。傳感器420用于檢測起重機卷揚筒、雙向液壓泵110和雙向液壓馬達120中至少一個的旋轉參數，并將檢測獲得的旋轉信號轉送給控制器410。控制器410可以預定適當的程序，進而根據預定策略和傳感器420傳送的旋轉信號向電控端子發送控制信號，使中間控制閥310進行工作狀態切換。旋轉參數可以包括旋轉速度和旋轉方向等具體信息；預定策略可以根據實際需要選擇如可以在卷揚筒、雙向液壓泵110和雙向液壓馬達120中任一個的旋轉方向，控制中間控制閥310的工作位置及工作狀態，進而，使液壓泵201排出的液壓油供給或停止供給到閉式液壓系統100的預定管路，使雙向液壓馬達的轉速增加或降低；也可以在卷揚筒、雙向液壓泵110和雙向液壓馬達120中任一個的旋轉速度高于預定閾值時，控制中間控制閥310的工作位置及工作狀態，使液壓泵201排出的液壓油供給或停止供給到閉式液壓系統100中，使雙向液壓馬達的轉速增加或降低。為了進一步提高對雙向液壓馬達的轉速調整的自動性能，還可以使雙向液壓泵110和雙向液壓馬達120分別包括第一電控變量機構和第二電控變量機構；并還可以使控制器410根據預定策略和傳感器420檢測獲得的旋轉信號向第一電控變量機構和第二電控變量機構三者中的至少一個發送控制信號；進而通過自動控制雙向液壓泵110的排量和雙向液壓馬達120的排量控制雙向液壓馬達120的旋轉速度。此時，預定策略可以包括在傳感器420檢測的旋轉信號表征的轉速大于第一閾值時，使控制器410向第一電控變量機構和/或第二電控變量機構發送控制信號；在傳感器420檢測的旋轉信號表征的轉速大于第二閾值時，控制器410向電控端子發送控制信號；且第一閥值小于第二閾值。這樣，在卷揚筒旋轉速度在較低范圍內時，可以通過調整雙向液壓泵110的排量和雙向液壓馬達120的排量控制卷揚筒的旋轉速度，在卷揚筒旋轉速度在較高范圍內時，可以通過調整中間控制閥310，進而通過控制開式液壓系統100是否向閉式液壓系統供油控制卷揚筒的旋轉速度。這樣可以在充分利用閉式液壓系統100潛力的前提下，再充分利用開式液壓系統100的能量，盡量減小閉式液壓系統100對開式液壓系統200的影響，保證起重機的液壓總成部分整體的穩定性。另外，控制部分還包括輸入裝置430 ;控制器410還根據輸入裝置430傳送的指示信號向電控端子、第一電控變量機構和第二電控變量機構三者中的至少一個發送控制信號。輸入裝置430可以是計算機的輸入端，也可以是一個手持輸入鍵盤等等；這樣操作人員可以根據實際需要，調整或控制中間控制閥310、雙向液壓泵110和雙向液壓馬達120的排量，以更主動地控制雙向液壓馬達120的旋轉速度，進而實現對卷揚筒的控制。根據上述描述可以理解，上述控制部分同樣可以應用在實施例一或實施例二提供的液壓總成中，同樣可以實現對雙向液壓馬達120的旋轉速度的自動控制。在提供上述起重機的液壓總成的基礎上，本發明實施例還提供一種起重機，起重機包括卷揚系統和發動機，還包括上述任一種起重機的液壓總成，其中，雙向液壓泵110的輸入軸可以與發動機的輸出軸相連，雙向液壓馬達120的輸出軸可以與卷揚系統的卷揚筒相連；開式液壓系統200可以是向起重機的行走系統、起重臂伸縮系統、支腿伸縮系統中的至少一個提供液壓動力的液壓系統。由于上述起重機的液壓總成具有上述技術效果，包括該液壓總成的起重機也能夠產生相對應的技術效果，在此不再贅述。另外，本發明的另一個實施例還提供了一種起重機的控制方法，其中，該起重機可以包括一個上述閉式液壓系統100和至少一個上述的開式液壓系統200，閉式液壓系統100可以為起重機的卷揚系統提供液壓動力，其雙向液壓馬達120的輸出軸與卷揚系統的卷揚筒相連，以驅動卷揚筒旋轉。開式液壓系統200可以是為起重機的行走系統、起重臂伸縮系統、支腿伸縮系統中的至少一個提供液壓動力的液壓系統；該控制方法包括根據預定策略，使開式液壓系統200向閉式液壓系統100的高壓側提供液壓油。應當說明的是該控制方法可以利用上述起重機的液壓總成實施，但也不限于利用上述液壓總成提供的方案實施；當然，控制方法中的預定策略，可以是上述控制部分中描述的預定策略，也可以是根據實際情況確定的其他預定策略。以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種起重機的液壓總成，包括至少一個閉式液壓系統(100);所述閉式液壓系統(100)包括雙向液壓泵(110)和雙向液壓馬達(120)，所述雙向液壓馬達(120)的輸出軸能夠與卷揚系統的卷揚筒相連；還包括至少一個用于向起重機的預定系統提供動力的開式液壓系統(200);所述開式液壓系統(200)包括液壓泵(210);其特征在于， 還包括中間控制閥(310)，所述中間控制閥(310)包括進油口(P)和兩個工作油口 ；所述液壓泵(210)的排油口與所述中間控制閥(310)的進油口(P)相通，所述雙向液壓馬達(120)的兩個工作油口分別與中間控制閥(310)的兩個工作油口相通； 在所述中間控制閥(310)中，在一個工作狀態下，進油口(P)與第一個工作油口(A)相通，在另一個工作狀態下，進油口(P)與第二個工作油口(B)相通。
2.根據權利要求1所述的起重機的液壓總成，其特征在于，還包括梭閥(320)、第一液控單向閥(331)和第二液控單向閥(332);所述中間控制閥(310)還包括回油口(T)； 所述雙向液壓馬達(120)的兩個工作油口分別與第一液控單向閥(331)的自由出油口和第二液控單向閥(332)的自由出油口相通；所述第一液控單向閥(331)的自由進油口和第二液控單向閥(332)的自由進油口分別與所述中間控制閥(310)的兩個工作油口相通； 所述梭閥(320)的兩個進油口分別與所述中間控制閥(310)的兩個工作油口相通；所述梭閥(320)的出油口與第一液控單向閥(331)的控制口和第二液控單向閥(332)的控制口相通； 在所述中間控制閥(310)中，在一個工作狀態時，進油口(P)與第一個工作油口(A)相通，回油口(T)與第二個工作油口(B)相通；在另一個工作狀態下，進油口(P)與第二個工作油口(B)相通，回油口(T)與第一個工作油口(A)相通。
3.根據權利要求2所述的起重機的液壓總成，其特征在于，還包括兩個中間溢流閥和兩個單向閥； 一個所述中間溢流閥(341)的進油口和出油口分別與所述第一液控單向閥(331)的自由進油口和所述中間控制閥(310)的一個工作油口相通；另一個所述中間溢流閥(342)的進油口和出油口分別與所述第二液控單向閥(332)的自由進油口和所述中間控制閥(310)的另一個工作油口相通； 一個所述單向閥(351)的出油口和進油口分別與所述第一液控單向閥(331)的自由進油口和所述中間控制閥(310)的一個工作油口相通；另一個所述單向閥(352)的出油口和進油口分別與所述第二液控單向閥(332)的自由進油口和所述中間控制閥(310)的另一個工作油口相通。
4.根據權利要求2所述的起重機的液壓總成，其特征在于，所述中間控制閥(310)還具有第三個工作狀態；在所述第三個工作狀態，所述中間控制閥(310)的進油口(P)與其任一工作油口保持截止。
5.根據權利要求1-4任一項所述的起重機的液壓總成，其特征在于，還包括控制器(410)和傳感器(420 );所述傳感器(420 )用于檢測起重機卷揚筒、雙向液壓泵(110)和雙向液壓馬達(120)中至少一個的旋轉參數；所述中間控制閥(310)具有電控端子；所述控制器(410)根據預定策略和所述傳感器(420)檢測獲得的旋轉信號向所述電控端子發送控制信號。
6.根據權利要求5所述的起重機的液壓總成，其特征在于，所述雙向液壓泵(110)和雙向液壓馬達(120)分別包括第一電控變量機構和第二電控變量機構；所述控制器(410)還根據預定策略和所述傳感器(420)檢測獲得的旋轉信號向第一電控變量機構和/或第二電控變量機構發送控制信號。
7.根據權利要求6所述的起重機的液壓總成，其特征在于，所述預定策略包括 在所述傳感器(420)檢測的旋轉信號表征的轉速大于第一閾值時,所述控制器(410)向所述第一電控變量機構和/或第二電控變量機構發送控制信號；在所述傳感器(420)檢測的旋轉信號表征的轉速大于第二閾值時，所述控制器(410)向所述電控端子發送控制信號；所述第一閥值小于第二閾值。
8.根據權利要求6所述的起重機的液壓總成，其特征在于，還包括輸入裝置(430);所述控制器(410)還根據所述輸入裝置(430)傳送的指示信號向所述電控端子、第一電控變量機構和第二電控變量機構三者中的至少一個發送控制信號。
9.一種起重機，包括卷揚系統、發動機，其特征在于，還包括權利要求1至8任一項所述的起重機的液壓總成，所述雙向液壓泵(110)的輸入軸與所述發動機的輸出軸相連，所述雙向液壓馬達(120)的輸出軸與卷揚系統的卷揚筒相連；所述開式液壓系統(200)向起重機的行走系統、起重臂伸縮系統、支腿伸縮系統中的至少一個提供液壓動力。
10.一種起重機的控制方法，所述起重機包括一個閉式液壓系統(100)和至少一個開式液壓系統(200)，閉式液壓系統(100)為起重機的卷揚系統提供液壓動力，所述開式液壓系統(200)為起重機的行走系統、起重臂伸縮系統、支腿伸縮系統中的至少一個提供液壓動力；其特征在于，該控制方法包括 根據預定策略，使所述開式液壓系統(200)向所述閉式液壓系統(100)的高壓側提供液壓油。
全文摘要
本發明公開一種起重機的液壓總成，包括該液壓總成的起重機，還公開一種起重機的控制方法。公開的起重機的液壓總成包括至少一個閉式液壓系統；閉式液壓系統為卷揚系統提供動力；還包括至少一個用于向起重機的預定系統提供動力的開式液壓系統；還包括中間控制閥，中間控制閥包括進油口和兩個工作油口；液壓泵的排油口與所述中間控制閥的進油口相通，所述雙向液壓馬達的兩個工作油口分別與中間控制閥的兩個工作油口相通；所述中間控制閥通過控制進油口與工作油口的通斷。利用上述方案，通過中間控制閥將液壓泵泵出的高壓油中部分高壓油引入閉式液壓系統中，在實現增加卷揚筒轉速范圍的同時，保持或提高發動機輸出功率的利用率。
文檔編號B66D1/48GK102992194SQ20121050543
公開日2013年3月27日 申請日期2012年11月30日 優先權日2012年11月30日
發明者耿曉晨, 田偉光, 吳永闖 申請人:三一重工股份有限公司