一种吊机液压变幅系统及海上吊机的制作方法

1.本发明涉及海上吊机技术领域，具体涉及一种吊机液压变幅系统及海上吊机。


背景技术：

2.吊机的变幅系统，是用于改变吊载物体与回转中心的距离，通常采用液压系统进行控制实现。现有的液压系统是通过比例多路阀进行节流调速控制的，而比例多路阀控制方式成本高，对压力油清洁度要求高，容易卡阀，且出现问题不好排查。


技术实现要素：

3.因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中采用比例多路阀控制的吊机液压变幅系统存在成本高、对压力油清洁度要求高、容易卡阀的缺陷，从而提供一种吊机液压变幅系统及海上吊机。
4.为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：
5.一种吊机液压变幅系统，包括油箱、液压泵、三通流量阀、换向阀和变幅油缸；
6.所述三通流量阀具有第一进油口、第二出油口和第三出油口；
7.所述换向阀具有第一工作油口、第二工作油口、第三工作油口和第四工作油口；
8.所述第一进油口通过所述液压泵与所述油箱的出油口连通，所述第二出油口与所述第一工作油口连通；所述第三工作油口与所述变幅油缸的无杆腔连通，所述第四工作油口与所述变幅油缸的有杆腔连通；
9.进一步的，所述换向阀具有第一工作状态和第二工作状态，当所述换向阀处于所述第一工作状态时，所述第一工作油口与所述第三工作油口连通，所述第二工作油口与所述第四工作油口连通；当所述换向阀处于第二工作状态时，所述第一工作油口与所述第四工作油口连通，所述第二工作油口与所述第三工作油口连通。
10.通过采用上述技术方案，在变幅升的过程中，换向阀处于第一工作状态，此时，换向阀的第一工作油口与第三工作油口连通，第二工作油口与第四工作油口连通，油箱内的压力油通过液压泵进入三通流量阀的第一进油口，压力油通过三通流量阀调定好的流量后通过第二出油口流出后依次经过第一工作油口和第三工作油口进入变幅油缸的无杆腔，同时变幅油缸的有杆腔内的压力油依次经过第四工作油口和第二工作油口回流至油箱的回油口，变幅实现升起；在变幅降的过程中，换向阀切换到第二工作状态，此时，换向阀的第一工作油口与第四工作油口连通，第二工作油口与第三工作油口连通，油箱内的压力油通过液压泵进入三通流量阀的第一进油口，压力油通过三通流量阀调定好的流量后通过第二出油口流出后依次经过第一工作油口和第四工作油口进入变幅油缸的有杆腔，同时变幅油缸的无缸腔内的压力油依次经过第三工作油口和第二工作油口回流至油箱的回油口，变幅实现降落。如此设置，通过三通流量阀的压力设定，可调节进入变幅油缸的流量，从而控制变幅油缸的速度，使控制速度稳定。而且整个液压变幅系统的组成部件少，结构简单，可以降低成本。
11.进一步地，所述第三出油口和所述第二工作油口与所述油箱的回油口连通。
12.进一步地，所述三通流量阀为节流口大小可调的三通流量阀。
13.通过采用上述技术方案，三通流量阀的节流口大小可调的方式，方便调节进入变幅油缸的压力油的流量大小。
14.进一步地，所述三通流量阀为电比例控制节流口大小的三通流量阀。
15.通过采用上述技术方案，三通流量阀采用电比例控制节流口大小的方式，使控制更加简便、安全，不易出现卡阀现象，降低了对压力油的清洁度要求。
16.进一步地，还包括变幅平衡阀，所述第三工作油口通过所述变幅平衡阀与所述变幅油缸的无杆腔连通，所述第四工作油口通过所述变幅平衡阀与所述变幅油缸的有杆腔连通。
17.通过采用上述技术方案，变幅平衡阀可以控制压力油进出变幅油缸的速率，减少变幅下落过程中的抖动。
18.进一步地，所述第三工作油口和所述变幅平衡阀之间的管路上还设有单向节流阀。
19.通过采用上述技术方案，变幅油缸的无杆腔内压力油通过单向节流阀节流回油时，会形成背压，可以防止变幅下落抖动。
20.进一步地，所述单向节流阀为节流口开度大小可调的单向节流阀。
21.进一步地，所述第二工作油口和所述第四工作油口之间还并联有溢流阀。
22.通过采用上述技术方案，溢流阀可以限定变幅油缸的下落油压，使变幅平衡阀的开启操作更加平稳，并降低能量损失，减少系统发热。
23.进一步地，所述液压泵的出口和所述油箱的回油口之间的管路上设有电磁阀。
24.通过采用上述技术方案，电磁阀通过电磁控制可以在液压泵启动后实现延迟启动，液压泵的电动机实现空载启动，有效地防止电动机带负载启动，使控制更加安全有效，可以提高电动机的使用寿命，而且不易出现卡阀问题，降低了对压力油的清洁度要求。
25.另一方面，还提供了一种海上吊机，所述海上吊机的液压控制系统采用如上所述的吊机液压变幅系统。
26.综上所述，本发明提供的吊机液压变幅系统及海上吊机，通过三通流量阀对进入变幅油缸内压力油的流量进行调节，可以实现变幅油缸运行速度的稳定控制；通过增加压力控制，可有效的做到延时负载加载，使液压泵的电动机可以空载启动；通过调节溢流阀可以限定变幅下落时的下落油压，调节单向节流阀可以调节变幅油缸下落速度，从而防止变幅下落过程中的抖动。而且整个液压变幅系统的组成部件少，结构简单，可以降低成本。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为本发明实施例中吊机液压变幅系统的一种实施方式的工作原理示意图。
29.图2为本发明实施例中吊机液压变幅系统的另一种实施方式的工作原理示意图。
30.附图标记说明：1、油箱；101、出油口；102、回油口；2、液压泵；3、三通流量阀；301、第一进油口；302、第二出油口；303、第三出油口；4、换向阀；401、第一工作油口；402、第二工作油口；403、第三工作油口；404、第四工作油口；5、变幅油缸；501、无杆腔；502、有杆腔；6、变幅平衡阀；7、单向节流阀；8、溢流阀；9、电磁阀；10、电动机；11、吸油滤油器；12、回油滤油器；13、空气滤清器；14、压力表；15、主溢流阀。
具体实施方式
31.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
32.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.实施例一
35.如图1－2所示的一种吊机液压变幅系统，包括油箱1、液压泵2、三通流量阀3、换向阀4、变幅平衡阀6和变幅油缸5。油箱1具有出油口101和回油口102，三通流量阀3具有第一进油口301、第二出油口302和第三出油口303；换向阀4具有第一工作油口401、第二工作油口402、第三工作油口403和第四工作油口404。换向阀4具体为电磁阀9。
36.其中，三通流量阀3的第一进油口301通过液压泵2与油箱1的出油口101连通，三通流量阀3的第二出油口302与换向阀4的第一工作油口401连通，三通流量阀3的第三出油口303和换向阀4的第二工作油口402与油箱1的回油口102连通；换向阀4的第三工作油口403通过变幅平衡阀6与变幅油缸5的无杆腔501连通，换向阀4的第四工作油口404通过变幅平衡阀6与变幅油缸5的有杆腔502连通。换向阀4具有第一工作状态和第二工作状态，当换向阀4处于第一工作状态时，第一工作油口401与第三工作油口403连通，第二工作油口402与第四工作油口404连通；当换向阀4处于第二工作状态时，第一工作油口401与第四工作油口404连通，第二工作油口402与第三工作油口403连通。
37.这种吊机液压变幅系统，在变幅升的过程中，换向阀4y2得电换向，换向阀4处于第一工作状态，油箱1内的压力油通过液压泵2进入三通流量阀3的第一进油口301，通过三通流量阀3调定好的流量后，压力油通过第二出油口302流出，然后依次经过第一工作油口401和第三工作油口403进入变幅油缸5的无杆腔501；同时变幅油缸5的有杆腔502内的压力油依次经过第四工作油口404和第二工作油口402回流至油箱1的回油口102，变幅实现升起。在变幅降的过程中，换向阀4y3得电换向，换向阀4切换到第二工作状态，油箱1内的压力油
通过液压泵2进入三通流量阀3的第一进油口301，通过三通流量阀3调定好的流量后，压力油通过第二出油口302流出后依次经过第一工作油口401和第四工作油口404进入变幅油缸5的有杆腔502，同时变幅油缸5的无缸腔内的压力油依次经过第三工作油口403和第二工作油口402回流至油箱1的回油口102，变幅实现降落。如此设置，通过三通流量阀3的压力设定，可调节进入变幅油缸5的压力油流量，从而控制变幅油缸5的速度，使控制速度稳定。而且整个液压变幅系统的组成部件少，结构简单，可以降低成本。
38.在本实施例中，三通流量阀3具体为节流口大小可调的三通流量阀，方便通过调节节流口大小控制进入变幅油缸5的压力油的流量大小，同时多余的流量旁通回油至油箱1而不会出现憋压现象，可以降低液压变幅系统的能量损失和发热量。具体的，三通流量阀3为手动可调式，亦可为电比例控制方式，电比例控制的三通流量阀3可实现无极调速功能。
39.在本实施例中，换向阀4的第三工作油口403和变幅平衡阀6之间的管路上还设有单向节流阀7；单向节流阀7具体为节流口开度大小可调的单向节流阀7。变幅油缸5的无杆腔501内压力油通过单向节流阀7节流回油时，会形成背压，可以防止落变幅过程中的抖动。
40.在本实施例中，换向阀4的第二工作油口402和第四工作油口404之间还并联有溢流阀8。溢流阀8可以限定变幅油缸5的下落油压，使变幅平衡阀6的开启操作更加平稳，从而可以降低能量损失，减少液压变幅系统发热。液压泵2的出口和油箱1的回油口102之间还设有主溢流阀15，主溢流阀15可以限定进入三通流量阀3的油压，使三通流量阀3的开启操作更加平稳，也可以降低液压变幅系统发热。
41.在本实施例中，液压泵2的出口和三通流量阀3的第一进油口301之间的管路上还设有用于检测管路内油压的压力表14。
42.在本实施例中，液压泵2的出口和油箱1的回油口102之间的管路上设有电磁阀9。当液压泵2的电动机10启动后，电磁阀9通过电磁控制可以延时启动0.5s，使液压泵2的电动机10可以实现空载启动，有效地防止电动机10带负载启动，使控制更加安全有效，可以提高电动机10的使用寿命，而且不易出现卡阀问题，降低了对压力油的清洁度要求。
43.在本实施例中，油箱1的出油口101上设有用于滤除流出压力油中杂质的吸油滤油器11，油箱1的回油口102上设有用于滤除回流的压力油中杂质的回油滤油器12，油箱1上还设有用于过滤油箱1内空气的空气滤清器13；三者共同作用，可以减少压力油中的杂质，保证压力油的清洁度，减少卡阀现象的发生。
44.在可替换的实施方式中，三通流量阀3的第三出油口303和换向阀4的第二工作油口402还可以连通到另一油箱上。油箱1内的压力油在液压变幅系统内经过一次流动后，压力油不可避免的会掺杂有杂质，将回流的压力油回收到另一油箱中，可以减少油箱1内压力油中的杂质含量，不仅可以减少卡阀现象的发生，还无需在油箱1的出油口101和回油口102额外设置过滤装置，简化了液压变幅系统的结构，有利于降低成本。
45.这种吊机液压变幅系统的工作原理如下：液压泵2的电动机10启动后，电磁阀9延时启动0.5s，此时液压变幅系统开始建压，换向阀4y2得电换向，压力油通过三通流量阀3调定好流量后进入变幅油缸5的无杆腔501，变幅开始起升。当变幅运动到需要位置时，电动机10、电磁阀9及换向阀4同时断电，变幅油缸5停止在指定位置。当落变幅时，再次液压泵2的电动机10，电磁阀9延时0.5s得电，同时换向阀4y3得电换向，压力油通过三通流量阀3调定好流量后进入变幅油缸5的有杆腔502，变幅开始下落，无杆腔501的压力油通过单向节流阀
7节流回油，形成背压，防止变幅下落过程中的抖动，同时溢流阀8的压力限定了下落油压，使打开变幅平衡阀6的过程更加平稳，并能降低能量损失，减少液压变幅系统发热。
46.实施例二
47.一种海上吊机，海上吊机的液压控制系统包括如上实施例一所述的吊机液压变幅系统。
48.综上所述，这种吊机液压变幅系统及海上吊机，通过三通流量阀3对进入变幅油缸5内压力油的流量进行调节，可以实现变幅油缸5运行速度的稳定控制；通过增加压力控制，可有效的做到延时负载加载，使液压泵2的电动机10可以空载启动；通过调节溢流阀8可以限定变幅下落时的下落油压，调节单向节流阀7可以调节变幅油缸5下落速度，从而防止变幅下落过程中的抖动。而且整个液压变幅系统的组成部件少，结构简单，可以降低成本。
49.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。