ГИДРАВЛИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ПОВОРОТА, СТРОИТЕЛЬНАЯ МАШИНА И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПОВОРОТОМ Российский патент 2024 года по МПК B66C23/86 

1. Область техники

[0001] Настоящее изобретение относится к области техники строительных машин и, в частности, к гидравлической системе поворота, строительной машине и способу управления поворотом.

2. Уровень техники

[0002] Кран в основном содержит четыре основных движущихся части: телескопический механизм стрелы, механизм подъема стрелы, механизм поворота вращающегося стола и подъемный механизм. Механизм поворота вращающегося стола называется механизмом поворота. Основная функция механизма поворота вращающегося стола заключается в приведении вращающегося стола и стрелы во вращение в соответствии с центральной линией вращающегося стола, тем самым поднимаемый груз перемещается в требуемом направлении. Механизм поворота вращающегося стола в основном состоит из двигателя и тормоза. Управляя скоростью вращения двигателя и рулевым управлением, можно регулировать скорость и направление поворота вращающегося стола.

[0003] С развитием кранов малой и средней грузоподъемности требования к устойчивости и комфорту систем поворота становятся все выше и выше. В соответствующей области техники расход и давление регулируются путем направления потока через клапан управления поворотом. Однако в процессе поворота происходит превышение давления, что приводит к нестабильному запуску и торможению.

Сущность изобретения

[0004] В настоящем изобретении представлены гидравлическая система поворота, строительная машина и способ управления поворотом, направленные на решение проблемы, заключающейся в том, что в системе поворота соответствующего уровня техники во время процесса поворота будет происходить превышение давления, приводящее к нестабильному запуску и торможению.

[0005] В настоящем изобретении представлена гидравлическая система поворота, строительная машина и способ управления поворотом. Гидравлическая система поворота содержит: первый трубопровод, сконфигурированный для транспортировки гидравлического масла; второй трубопровод, сконфигурированный для транспортировки гидравлического масла; двигатель, снабженный первым масляным отверстием и вторым масляным отверстием, причем первое масляное отверстие сообщено с первым концом первого трубопровода, а второе масляное отверстие сообщено с первым концом второго трубопровода; пропорциональный предохранительный клапан, снабженный входом и выходом, причем вход пропорционального предохранительного клапана сообщен с первым трубопроводом и вторым трубопроводом соответственно, а выход пропорционального предохранительного клапана сообщен с первым трубопроводом и вторым трубопроводом соответственно; первый односторонний клапан, расположенный между выходом пропорционального предохранительного клапана и первым трубопроводом, первый односторонний клапан выполнен с возможностью направления выхода пропорционального предохранительного клапана в первый трубопровод; а второй односторонний клапан, расположенный между выходом пропорционального предохранительного клапана и вторым трубопроводом, при этом второй односторонний клапан выполнен с возможностью направления выхода пропорционального предохранительного клапана во второй трубопровод.

[0006] Гидравлическая система поворота по настоящему изобретению дополнительно содержит поворотный реверсивный клапан и пропорциональный редукционный клапан давления. Поворотный реверсивный клапан снабжен первым входом, вторым входом, третьим входом и четвертым входом. Второй конец первого трубопровода соединен с первым входом поворотного реверсивного клапана, второй конец второго трубопровода соединен со вторым входом поворотного реверсивного клапана, третий вход поворотного реверсивного клапана соединен с трубопроводом подачи масла, а четвертый вход поворотного реверсивного клапана соединяется с трубопроводом возврата масла. Поворотный реверсивный клапан снабжен первым управляющим концом и вторым управляющим концом. Пропорциональные редукционные клапаны давления установлены соответственно между первым управляющим концом и источником контрольного масла и между вторым управляющим концом и источником контрольного масла, и пропорциональный редукционный клапан давления сконфигурирован таким образом, чтобы толкать поворотный реверсивный клапан для изменения направления.

[0007] Гидравлическая система поворота по настоящему изобретению дополнительно содержит первый трубопровод для измерения давления. Первый конец первого трубопровода для измерения давления соединен с трубопроводом подачи масла, а второй конец первого трубопровода для измерения давления соединен с выходом пропорционального предохранительного клапана.

[0008] В гидравлической системе поворота по настоящему изобретению отверстие для измерения давления дополнительно содержит второй трубопровод для измерения давления. Конец второго трубопровода для измерения давления соответственно соединен с трубопроводом между первым управляющим концом поворотного реверсивного клапана и контрольным источником масла и трубопроводом между вторым управляющим концом поворотного реверсивного клапана и контрольным источником масла.

[0009] Гидравлическая система поворота по настоящему изобретению дополнительно содержит челночный клапан. Выход челночного клапана соединен с входом пропорционального предохранительного клапана. Челночный клапан снабжен двумя входами, один из двух входов челночного клапана сообщен с первым трубопроводом, а другой из двух входов челночного клапана сообщен со вторым трубопроводом.

[0010] Гидравлическая система поворота по настоящему изобретению дополнительно содержит тормоз двигателя и тормозной электромагнитный клапан. Отверстие одного конца тормозного электромагнитного клапана сообщено с тормозом двигателя через масляное отверстие тормоза двигателя, а другой конец тормозного электромагнитного клапана снабжен первым отверстием и вторым отверстием. Первое отверстие соответственно соединено с двумя пропорциональными редукционными клапанами давления, а второе отверстие соединено с контрольным источником масла.

[0011] Гидравлическая система поворота по настоящему изобретению дополнительно содержит трубопровод для слива масла, один конец трубопровода для слива масла соединен соответственно с двумя пропорциональными редукционными клапанами давления.

[0012] Гидравлическая система поворота по настоящему изобретению дополнительно содержит односторонний клапан обратного давления. Односторонний клапан обратного давления предусмотрен на трубопроводе возврата масла для подвода конца трубопровода возврата масла, сообщающегося с четвертым входом поворотного реверсивного клапана, к другому концу трубопровода возврата масла.

[0013] В настоящем изобретении дополнительно представлена строительная машина, содержащая гидравлическую систему поворота, упомянутую выше.

[0014] В настоящем изобретении дополнительно предоставлен способ управления поворотом, использующий гидравлическую систему поворота, упомянутую выше. Способ управления поворотом включает следующие действия: во время процесса запуска поворота соединение первого масляного отверстия двигателя с первым трубопроводом и определение первого установленного давления пропорционального предохранительного клапана в соответствии с фактическими условиями работы и соответствующей нагрузкой;

[0015] во время процесса остановки поворота прекращение подачи масла в первый трубопровод, соединение второго масляного отверстия двигателя со вторым трубопроводом и определение второго установленного давления пропорционального предохранительного клапана в соответствии с фактическими условиями работы и соответствующей нагрузкой; и/или разрешение возврата масла из второго масляного отверстия двигателя в первый трубопровод через пропорциональный предохранительный клапан и повторное соединение с первым масляным отверстием двигателя.

[0016] В настоящем изобретении представлены гидравлическая система поворота, строительная машина и способ управления поворотом. Первый односторонний клапан предусмотрен между выходом пропорционального предохранительного клапана и первым трубопроводом, а второй односторонний клапан предусмотрен между выходом пропорционального предохранительного клапана и вторым трубопроводом. В зависимости от давления в трубопроводе пропорциональный предохранительный клапан соединяется с первым трубопроводом или вторым трубопроводом для регулировки давления масла в первом трубопроводе или втором трубопроводе во время процесса поворота гидравлической системы поворота. Таким образом, можно избежать превышения давления в процессе поворота, что повышает плавность процесса запуска поворота и торможения.

Описание прилагаемых чертежей

[0017] Чтобы более наглядно проиллюстрировать технические решения согласно настоящему изобретению или смежному уровню техники, ниже кратко представлены сопроводительные чертежи для описания примеров осуществления или смежного уровня техники. Очевидно, сопроводительные чертежи в следующем описании являются лишь некоторыми примерами осуществления настоящего изобретения. Лица, обладающие обычными навыками в данной области техники, могут создавать другие чертежи на основе прилагаемых чертежей без каких-либо творческих усилий.

[0018] Фигура 1 представляет собой структурную схему гидравлической системы поворота в соответствии с настоящим изобретением.

[0019] Описание ссылочных позиций:

[0020] 1 - пропорциональный редукционный клапан давления левого поворота; 2 - первый односторонний клапан; 3 - пропорциональный предохранительный клапан; 4 - челночный клапан; 5 - двигатель; 51 - первое масляное отверстие; 52 - второе масляное отверстие; 6 - второй односторонний клапан; 7 - тормозной электромагнитный клапан; 8 - поворотный реверсивный клапан; 9 - пропорциональный редукционный клапан давления правого поворота; 10 - односторонний клапан обратного давления; 11 - тормоз двигателя; 12 - второе отверстие для измерения давления; 13 - контрольный источник масла; 14 - отверстие возврата масла; 15 - отверстие подачи масла; 16 - первое отверстие для измерения давления; 17 - масляное отверстие тормоза двигателя; 18 - отверстие для слива масла.

Конкретные примеры осуществления

[0021] Для того, чтобы сделать цель, технические решения и преимущества настоящего изобретения более понятными, технические решения в настоящем изобретении будут четко и полностью описаны ниже в сочетании с чертежами настоящего изобретения. Очевидно, что описанные примеры осуществления являются лишь некоторыми примерами настоящего изобретения, а не всеми из них. Основанные на примерах в настоящем описании, все другие варианты осуществления, полученные обычными специалистами в данной области без творческих усилий, подпадают под область охраны настоящего изобретения.

[0022] Гидравлическая система поворота, строительная машина и способ управления поворотом в настоящем изобретении будут описаны ниже со ссылкой на Фигуру 1.

[0023] Во-первых, будут объяснены технические термины, используемые в настоящем изобретении.

[0024] Торможение при повороте. Когда ручка управления поворотом вернется в нейтральное положение, несмотря на отсутствие потока в системе, из-за инерции двигатель и поворотный стол крана продолжат вращаться. В этом случае, чтобы гарантировать своевременную остановку вращения двигателя, когда ручка управления поворотом вернется в нейтральное положение, тормоз также своевременно произведет торможение. Кроме того, в случае аварийной или опасной ситуации пользователи могут вручную нажать на тормоз, чтобы быстро отключить тормоз, обеспечивая экстренное торможение для предотвращения несчастных случаев.

[0025] Буферизация поворота. Когда кран перестает поворачиваться, из-за большого веса механизм поворота и большого момента инерции при остановке крана происходит значительный удар, который приводит к сотрясению всего транспортного средства. В тяжелых случаях может произойти несчастный случай, связанный с безопасностью. Следовательно, гидравлическая система должна иметь функцию буфера поворота. С одной стороны, движение должно быть как можно более плавным, когда поворот прекращается. С другой стороны, сила инерции, возникающая в процессе поворота, должна быть преобразована в сброс давления в гидравлической системе, тем самым достигается плавная и безопасная остановка поворота.

[0026] Свободное скольжение. При подъеме крана из-за различных форм и материалов поднимаемых грузов нельзя гарантировать, что центр тяжести тяжелого предмета находится непосредственно под крюком (то есть центр тяжести тяжелого предмета совпадает с центром тяжести крана). В этом случае возникнет несбалансированная нагрузка. Когда усилие несбалансированной нагрузки достигает определенного значения, это может привести к наклону крана или даже его опрокидыванию в тяжелых случаях. С учетом этого разработана функция свободного скольжения. То есть, когда кран поднимается, включается тормоз, и вход масла соединен с отверстием возврата масла двигателя, из-за чего двигатель находится в состоянии свободного скольжения и в этом случае может свободно вращаться. Под действием силы несбалансированного груза центр тяжести крана автоматически совпадает с центром тяжести тяжелого предмета на одной вертикальной линии, тем самым устраняя силу несбалансированного груза и выполняя функцию защиты безопасности.

[0027] Этот пример осуществления представляет собой гидравлическую систему поворота, содержащую: первый трубопровод, сконфигурированный для транспортировки гидравлического масла; второй трубопровод, сконфигурированный для транспортировки гидравлического масла; двигатель 5, снабженный первым масляным отверстием 51 и вторым масляным отверстием 52, причем первое масляное отверстие 51 сообщено с первым концом первого трубопровода, а второе масляное отверстие 52 сообщено с первым концом второго трубопровода; пропорциональный предохранительный клапан 3, снабженный входом и выходом, причем вход пропорционального предохранительного клапана 3 сообщен с первым трубопроводом и вторым трубопроводом соответственно, а выход пропорционального предохранительного клапана 3 сообщен с первым трубопроводом и вторым трубопроводом соответственно; первый односторонний клапан 2, расположенный между выходом пропорционального предохранительного клапана 3 и первым трубопроводом, первый односторонний клапан 2 выполнен с возможностью направления выхода пропорционального предохранительного клапана 3 в первый трубопровод; а второй односторонний клапан 6, расположенный между выходом пропорционального предохранительного клапана 3 и вторым трубопроводом, при этом второй односторонний клапан 6 выполнен с возможностью направления выхода пропорционального предохранительного клапана 3 во второй трубопровод.

[0028] Краны выезжающих среднетоннажных и малотоннажных грузовых автомобилей обычно используют открытую систему поворота, которая состоит из стационарного насоса, клапана управления поворотом, стационарного двигателя и управляющей рукоятки. Расход и давление регулируются путем направления потока через клапан управления поворотом для регулирования скорости поворота. В соответствующей области техники система поворота состоит из двух пропорциональных предохранительных клапанов и электромагнитного клапана с дистанционным управлением, может быть достигнута только буферизация остановки поворота, а динамическая буферизация поворота невозможна.

[0029] Исходя из этого, в данном примере осуществления предусмотрена гидравлическая система поворота. Как показано на Фигуре 1, гидравлическая система поворота содержит первый трубопровод, второй трубопровод и двигатель 5. Двигатель 5 содержит первое масляное отверстие 51 и второе масляное отверстие 52. Первое масляное отверстие 51 сообщено с первым концом первого трубопровода. Второе масляное отверстие 52 сообщено с первым концом второго трубопровода. Гидравлическая система поворота также содержит пропорциональный предохранительный клапан 3. Пропорциональный предохранительный клапан 3 соответственно сообщен с первым трубопроводом и вторым трубопроводом, то есть вход пропорционального предохранительного клапана 3 сообщен с первым трубопроводом и вторым трубопроводом соответственно. Другими словами, первое масляное отверстие 51 сообщается с первым концом первого трубопровода, пропорциональный предохранительный клапан 3 сообщается с первым масляным отверстием 51 через первый трубопровод, второе масляное отверстие 52 сообщено с первым концом второго трубопровода, а пропорциональный предохранительный клапан 3 сообщен с вторым масляным отверстием 52 через второй трубопровод 52. Изменяя управляющий ток, пропорциональный предохранительный клапан 3 изменяет установленное значение давления пропорционального предохранительного клапана 3 для регулировки давления масла в первом трубопроводе или во втором трубопроводе, тем самым реализуя динамические изменения буферного давления пропорционального предохранительного клапана 3.

[0030] Кроме того, пропорциональный предохранительный клапан 3 включает в себя вход и выход. Выход пропорционального предохранительного клапана 3 сообщается с первым трубопроводом и снабжен первым односторонним клапаном 2 для направления потока от выхода пропорционального предохранительного клапана 3 к первому трубопроводу, из-за чего гидравлическое масло может вытекать из выхода пропорционального предохранительного клапана 3 в первый трубопровод. Выход пропорционального предохранительного клапана 3 сообщен со вторым трубопроводом и снабжен вторым односторонним клапаном 6 для направления потока от выхода пропорционального предохранительного клапана 3 ко второму трубопроводу, из-за чего гидравлическое масло может вытекать из выхода пропорционального предохранительного клапана 3 во второй трубопровод. Односторонний клапан сконфигурирован для управления гидравлическим маслом, которое течет только в одном направлении и блокируется в обратном направлении, то есть гидравлическое масло может течь только в прямом направлении и не течет в обратном направлении.

[0031] В примере осуществления настоящего изобретения между выходом пропорционального предохранительного клапана 3 и первым трубопроводом предусмотрен первый односторонний клапан 2, а второй односторонний клапан предусмотрен между выходом пропорционального предохранительного клапана 3 и вторым трубопроводом. В зависимости от давления в трубопроводе пропорциональный предохранительный клапан 3 соединяется с первым трубопроводом или вторым трубопроводом для регулировки давления масла в первом трубопроводе или втором трубопроводе во время процесса поворота гидравлической системы поворота. Таким образом, можно избежать превышения давления в процессе поворота, что повышает плавность процесса запуска поворота и торможения.

[0032] Как показано в приведенном выше примере осуществления, гидравлическая система поворота также содержит поворотный реверсивный клапан 8 и пропорциональный редукционный клапан давления. Поворотный реверсивный клапан 8 содержит первый вход, второй вход, третий вход и четвертый вход. Второй конец первого трубопровода соединен с первым входом поворотного реверсивного клапана 8. Второй конец второго трубопровода соединен со вторым входом поворотного реверсивного клапана 8, а третий вход поворотного реверсивного клапана 8 соединен с трубопроводом подачи масла. Трубопровод подачи масла снабжен отверстием 15 подачи масла, сообщающимся с оборудованием подачи масла, из-за чего поворотный реверсивный клапан 8 может сообщаться с оборудованием подачи масла. Четвертый вход поворотного обратного клапана 8 сообщен с трубопроводом возврата масла. В трубопроводе возврата масла предусмотрено отверстие 14 возврата масла, из-за чего гидравлическое масло в поворотном реверсивном клапане 8 может возвращаться обратно в масляный бак через четвертый вход поворотного реверсивного клапана 8 и отверстие 14 возврата масла трубопровода возврата масла.

[0033] В примере осуществления отверстие 15 подачи масла трубопровода подачи масла сообщено с первым масляным отверстием 51 двигателя 5 через поворотный реверсивный клапан 8 и первый трубопровод, или отверстие 15 подачи масла трубопровода подачи масла сообщено со вторым масляным отверстием 52 двигателя 5 через поворотный реверсивный клапан 8 и второй трубопровод. Первое масляное отверстие 51 двигателя 5 сообщено с отверстием 14 возврата масла в трубопроводе возврата масла через первый трубопровод и поворотный реверсивный клапан 8, или второе масляное отверстие 52 двигателя 5 сообщено с отверстием 14 возврата масла в трубопроводе возврата масла через второй трубопровод и обратный поворотный реверсивный клапан 8. Кроме того, поворотный реверсивный клапан 8 содержит первый управляющий конец и второй управляющий конец, и между первым управляющим концом и контрольным источником 13 масла предусмотрен пропорциональный редукционный клапан давления. Пропорциональный редукционный клапан давления также предусмотрен между вторым управляющим концом и контрольным источником 13 масла. Пропорциональный редукционный клапан давления сконфигурирован таким образом, чтобы толкать поворотный реверсивный клапан 8 для изменения направления.

[0034] В этом примере осуществления, когда поворотный реверсивный клапан 8 поворачивается влево, отверстие 15 подачи масла трубопровода подачи масла сообщается с первым масляным отверстием 51 двигателя 5 через поворотный реверсивный клапан и первый трубопровод, из-за чего гидравлическое масло может транспортироваться по трубопроводу между отверстием 15 подачи масла трубопровода подачи масла и первым масляным отверстием 51 двигателя 5. Второе масляное отверстие 52 двигателя 5 сообщается с отверстием 14 возврата масла трубопровода возврата масла через второй трубопровод и поворотный реверсивный клапан 8, из-за чего гидравлическое масло может транспортироваться по трубопроводу между вторым масляным отверстием 52 двигателя 5 и отверстием возврата масла трубопровода возврата масла. Напротив, когда поворотный реверсивный клапан 8 поворачивается вправо, отверстие 15 подачи масла трубопровода подачи масла сообщается со вторым масляным отверстием 52 двигателя 5 через поворотный реверсивный клапан 8 и второй трубопровод, из-за чего гидравлическое масло может транспортироваться по трубопроводу между отверстие 15 подачи масла и второе масляное отверстие 52 двигателя 5. Первое масляное отверстие 51 двигателя 5 сообщается с отверстием 14 возврата масла трубопровода возврата масла через первый трубопровод и поворотный реверсивный клапан 8, из-за чего гидравлическое масло может транспортироваться по трубопроводу между первым масляным отверстием 51 двигателя 5 и отверстием 14 возврата масла трубопровода возврата масла.

[0035] В примере осуществления поворотный реверсивный клапан 8 сконфигурирован для изменения направления, и два управляющих конца поворотного реверсивного клапана 8 управляют левым реверсом и правым реверсом соответственно. Пропорциональный редукционный клапан давления сконфигурирован для снижения давления гидравлического масла в трубопроводе. Пропорциональный редукционный клапан давления разделен на пропорциональный редукционный клапан 1 давления левого поворота и пропорциональный редукционный клапан 9 давления правого поворота. Кроме того, пропорциональный редукционный клапан 1 давления левого поворота предусмотрен между поворотным реверсивным клапаном 8 и контрольным источником 13 масла. Пропорциональный редукционный клапан 1 давления левого поворота принимает текущий сигнал, вводимый контроллером, и гидравлическое масло из контрольного источника 13 масла поступает в пропорциональный редукционный клапан 1 давления левого поворота. После того, как давление достигает определенного значения, пропорциональный редукционный клапан 1 давления левого поворота толкает поворотный реверсивный клапан 8 для изменения направления влево. Между поворотным реверсивным клапаном 8 и контрольным источником 13 масла предусмотрен пропорциональный редукционный клапан 9 давления правого поворота. Гидравлическое масло из контрольного источника 13 масла поступает в пропорциональный редукционный клапан 9 давления правого поворота. После того, как давление достигает определенного значения, пропорциональный редукционный клапан 9 давления правого поворота толкает поворотный реверсивный клапан 8 для изменения направления вправо.

[0036] Контрольный источник 13 масла подсоединен к масляному насосу. Требуемое давление масла между контрольным источником 13 масла и поворотным реверсивным клапаном 8 невелико, поэтому между контрольным источником 13 масла и поворотным реверсивным клапаном 8 предусмотрен пропорциональный редукционный клапан давления, чтобы снизить давление масла между контрольным источником 13 масла и поворотным реверсивным клапаном 8 и избежать воздействия на нормальную работу других систем из-за слишком низкого давления масла.

[0037] Далее, когда ручка управления поворотом возвращается в нейтральное положение, то есть поворотный реверсивный клапан 8 возвращается в нейтральное положение, как первый трубопровод, так и второй трубопровод блокируются, и давление в первом масляном отверстии 51 и втором масляном отверстии 52 двигателя 5 будет быстро снижаться, пропорциональный редукционный клапан давления закрывается, и отверстие 15 подачи масла трубопровода подачи масла сообщается с отверстием 14 возврата масла трубопровода возврата масла, и давление в управляющем отверстии медленно сбрасывается в соответствии с установленным значением для достижения эффекта буферизации во время поворота.

[0038] В этом примере осуществления используют пропорциональный редукционный клапан давления для управления направлением реверсирования сердечника клапана реверсивного клапана, пропорциональный редукционный клапан давления может медленно сбрасывать давление в управляющем отверстии в соответствии с установленным значением для достижения эффекта буферизации в процессе поворота. Таким образом, при значительном изменении расхода можно улучшить плавность поворота.

[0039] Кроме того, гидравлическая система поворота также содержит первый трубопровод для измерения давления. Первый конец первого трубопровода для измерения давления соединен с трубопроводом подачи масла, а второй конец первого трубопровода для измерения давления соединен с выходом пропорционального предохранительного клапана 3. В примере осуществления первое отверстие 16 для измерения давления предусмотрено в первом трубопроводе для измерения давления. Первое отверстие 16 для измерения давления подключено к внешнему оборудованию для измерения давления. Оборудование для измерения давления сконфигурировано для определения давления масла в трубопроводе. Кроме того, первый конец первого трубопровода для измерения давления соединен с трубопроводом подачи масла и сконфигурирован для определения давления масла в трубопроводе подачи масла. Второй конец первого трубопровода для измерения давления сообщен с выходом пропорционального предохранительного клапана 3 и сконфигурирован для определения давления масла на выходе пропорционального предохранительного клапана 3, причем давление масла может быть давлением масла, поступающего в первый трубопровод или поступающего во второй трубопровод.

[0040] Кроме того, гидравлическая система поворота в этом примере осуществления также содержит второй трубопровод для измерения давления. Конец второго трубопровода для измерения давления соответственно сообщен с трубопроводом между первым управляющим концом поворотного реверсивного клапана 8 и контрольным источником 13 масла и трубопроводом между вторым управляющим концом поворотного реверсивного клапана 8 и контрольным источником 13 масла. В примере осуществления второй трубопровод для измерения давления снабжен вторым отверстием 12 для измерения давления, а второе отверстие 12 для измерения давления соединено с внешним устройством для измерения давления для определения давления масла во втором трубопроводе для измерения давления. Кроме того, между первым управляющим концом поворотного реверсивного клапана 8 и контрольным источником 13 масла предусмотрен пропорциональный редукционный клапан 1 давления левого поворота. Один конец второго трубопровода для измерения давления соединен с трубопроводом между пропорциональным редукционным клапаном 1 давления левого поворота и контрольным источником 13 масла. Пропорциональный редукционный клапан 9 давления правого поворота предусмотрен между вторым управляющим концом поворотного реверсивного клапана 8 и контрольным источником 13 масла, а один конец второго трубопровода для измерения давления также сообщен с трубопроводом между пропорциональным редукционным клапаном 9 давления правого поворота и контрольным источником 13 масла. То есть внешнее оборудование для измерения давления, подключенное ко второму отверстию 12 для измерения давления второго трубопровода для измерения давления, может определять давление масла в трубопроводе между контрольным источником 13 масла и пропорциональным редукционным клапаном 1 давления левого поворота, а также может определять давление масла в трубопроводе между контрольным источником 13 масла и пропорциональным редукционным клапаном 9 давления правого поворота.

[0041] В примере осуществления первое отверстие 16 для измерения давления первого трубопровода для измерения давления сообщено с трубопроводом подачи масла и может определять давление рабочего масляного отверстия трубопровода подачи масла. Кроме того, первое отверстие 16 для измерения давления трубопровода подачи масла сообщено с выходом пропорционального предохранительного клапана 3 и может определять давление масла, перетекающего из первого трубопровода во второй трубопровод через пропорциональный предохранительный клапан 3, а также может определять давление масла, перетекающего из второго трубопровода во второй трубопровод через пропорциональный предохранительный клапан 3. Кроме того, второе отверстие 12 для измерения давления второго трубопровода для измерения давления сообщено с пропорциональным редукционным клапаном 1 давления левого поворота и пропорциональным редукционным клапаном 9 давления правого поворота синхронно. Таким образом, при изменении направления влево или вправо второе отверстие 12 для измерения давления второго трубопровода для измерения давления может обнаруживать электрический сигнал от контроллера, принимаемый на любом пропорциональном редукционном клапане давления, затем начинает создаваться давление, и поворотный реверсивный клапан 8 нажимается для изменения направления.

[0042] В приведенном выше примере осуществления гидравлическая система поворота также содержит челночный клапан 4. Выход челночного клапана 4 сообщен с входом пропорционального предохранительного клапана 3. Челночный клапан 4 содержит два входа, и один из двух входов челночного клапана 4 сообщен с первым трубопроводом. Другой вход челночного клапана 4 сообщен со вторым трубопроводом.

[0043] В примере осуществления, как показано на Фигуре 1, челночный клапан 4 содержит два входа. Один вход челночного клапана 4 сообщен с первым масляным отверстием 51 двигателя 5 через первый трубопровод, а другой вход челночного клапана 4 сообщен со вторым масляным отверстием 52 двигателя 5 через второй трубопровод. Выход челночного клапана 4 сообщен с входом пропорционального предохранительного клапана 3, а выход пропорционального предохранительного клапана 3 сообщен с первым трубопроводом и вторым трубопроводом соответственно. То есть гидравлическое масло, поступающее от челночного клапана 4 к пропорциональному предохранительному клапану 3, может возвращаться в первый трубопровод через первый односторонний клапан 2 или также может возвращаться во второй трубопровод через второй односторонний клапан 6.

[0044] В этом примере осуществления конструкция челночного клапана 4 конкретно не ограничена и может состоять из двух односторонних клапанов.

[0045] Кроме того, гидравлическая система поворота также содержит тормоз 11 двигателя и тормозной электромагнитный клапан 7. Отверстие одного конца тормозного электромагнитного клапана 7 сообщено с тормозом 11 двигателя через масляное отверстие 17 тормоза двигателя. Другой конец тормозного электромагнитного клапана 7 снабжен первым отверстием и вторым отверстием. Первое отверстие соединено соответственно с двумя пропорциональными редукционными клапанами давления, а второе отверстие соединено с контрольным источником 13 масла.

[0046] В примере осуществления первое отверстие и второе отверстие тормозного электромагнитного клапана 7 сообщены соответственно с пропорциональным редукционным клапаном 1 давления левого поворота и пропорциональным редукционным клапаном 9 давления правого поворота. Когда пропорциональный редукционный клапан 1 давления левого поворота или пропорциональный редукционный клапан 9 давления правого поворота получают электрический сигнал от контроллера, начинается нагнетание давления и нажимается поворотный реверсивный клапан 8 для изменения направления. В то же время подается питание на тормозной электромагнитный клапан 7. Кроме того, гидравлическое масло из контрольного источника 13 масла сообщается с тормозом 11 двигателя через рабочее масляное отверстие тормозного электромагнитного клапана 7 и масляное отверстие 17 тормоза двигателя. Когда тормозной электромагнитный клапан 7 получает электрический сигнал, давление на тормоз 5 двигателя увеличивается, и тормоз открывается, чтобы облегчить вращение двигателя 5.

[0047] В вышеописанном примере осуществления гидравлическая система поворота дополнительно содержит трубопровод для слива масла. Один конец трубопровода для слива масла соединен соответственно с двумя пропорциональными редукционными клапанами давления. В примере осуществления отверстие 18 для слива предусмотрено в трубопроводе для слива масла. Когда пропорциональный редукционный клапан давления не получает электрического сигнала, тормозной электромагнитный клапан 7 не может быть приведен в действие. В этом случае масляное отверстие 17 тормоза двигателя сообщается с отверстием 18 для слива трубопровода для слива масла через два пропорциональных редукционных клапана давления, из-за чего гидравлическое масло в трубопроводе между масляным отверстием 17 тормоза двигателя и пропорциональным редукционным клапаном давления, а также гидравлическое масло в пропорциональном редукционном клапане давления может вернуться в масляный бак через отверстие 18 для слива масла трубопровода для слива масла.

[0048] Кроме того, выход пропорционального предохранительного клапана 3 сообщен с трубопроводом возврата масла. В примере осуществления гидравлическое масло, протекающее через выход пропорционального предохранительного клапана 3, поступает в первый трубопровод или во второй трубопровод через односторонний клапан или непосредственно возвращается в трубопровод возврата масла и возвращается в масляный бак через отверстие 14 возврата масла трубопровода возврата масла.

[0049] Согласно приведенному выше примеру осуществления гидравлическая система поворота также содержит односторонний клапан 10 обратного давления. Односторонний клапан 10 обратного давления предусмотрен на трубопроводе возврата масла и выполнен с возможностью подвода конца трубопровода возврата масла, сообщающегося с четвертым входом поворотного реверсивного клапана 8, к другому концу трубопровода возврата масла. Односторонний клапан 10 обратного давления в основном используется для подвода трубопровода, позволяющего гидравлическому маслу циркулировать, когда давление масла превышает установленное значение одностороннего клапана 10 обратного давления. В примере осуществления односторонний клапан 10 обратного давления предусмотрен на трубопроводе возврата масла. Выход масла одностороннего клапана 10 обратного давления соединен с отверстием 14 возврата масла трубопровода возврата масла. Вход масла одностороннего клапана 10 обратного давления сообщен с выходом проточного клапана 3, первым масляным отверстием 51 двигателя 5 или вторым масляным отверстием 52 двигателя 5. То есть гидравлическое масло в трубопроводе должно пройти через односторонний клапан 10 обратного давления, прежде чем перетекать обратно в масляный бак через отверстие 14 для возврата масла трубопровода для возврата масла, что также может препятствовать обратному течению гидравлического масла в масляном баке через отверстие 14 для возврата масла трубопровода для возврата масла.

[0050] В этом примере осуществления не ограничен выбор пропорционального предохранительного клапана 3, который может быть прямо пропорциональным предохранительным клапаном, или обратно пропорциональным предохранительным клапаном, или пропорциональным регулирующим скорость клапаном, при условии, что давление пропорционального предохранительного клапана может регулироваться в соответствии с фактической ситуацией.

[0051] В этом изобретении также предусмотрена строительная машина, содержащая гидравлическую систему поворота в соответствии с любым примером осуществления, упомянутым выше. Строительная машина может быть краном, и кран содержит гидравлическую систему поворота любого примера осуществления, упомянутого выше, а также содержит телескопический механизм стрелы.

[0052] Это изобретение также предусматривает способ управления поворотом, использующий любую вышеописанную гидравлическую систему поворота. Способ управления поворотом включает следующие действия: во время процесса запуска поворота соединение первого масляного отверстия двигателя с первым трубопроводом, определение первого установленного давления пропорционального предохранительного клапана в соответствии с фактическими условиями работы и соответствующей нагрузкой, снижение давления масла в первом масляном отверстии двигателя через пропорциональный предохранительный клапан для достижения плавного процесса начала поворота.

[0053] При повороте влево или вправо пропорциональный редукционный клапан давления принимает текущий сигнал, вводимый контроллером, в соответствии с электрическим сигналом начинает создаваться давление, и поворотный реверсивный клапан 8 нажимается для изменения направления. Гидравлическое масло поступает в двигатель 5 через поворотный реверсивный клапан 8. Заданное значение давления будет установлено в пропорциональном предохранительном клапане 3 через контроллер в соответствии с информацией о рабочих условиях подъема и соответствующей нагрузкой.

[0054] Когда начнется поворот, скорость поворота будет медленно увеличиваться. Когда увеличение скорости поворота будет меньше, чем увеличение расхода при повороте, давление будет быстро повышаться. В этом случае, заданное давление в пропорциональном предохранительном клапане 3 оставит избыточный поток, чтобы обеспечить стабильное повышение скорости, тем самым обеспечивая плавное начало поворота.

[0055] В этом примере осуществления во время процесса ускорения начала поворота произойдет превышение давления. В этом случае пропорциональный предохранительный клапан ослабит превышение давления, чтобы реализовать буфер во время начала поворота.

[0056] Во время процесса остановки поворота первый трубопровод прекращает подачу масла. Второе заданное давление пропорционального предохранительного клапана 3 определяется в соответствии с фактическими условиями работы и соответствующей нагрузкой. Пропорциональный предохранительный клапан сконфигурирован для возврата масла из второго масляного отверстия 52 двигателя 5 обратно во второй трубопровод для снижения давления масла во втором масляном отверстии 52 двигателя 5. И/или возврат масла из второго масляного отверстия 52 двигателя 5 поступает в первый трубопровод через пропорциональный предохранительный клапан 3, а затем снова соединяется с первым масляным отверстием 51 для увеличения давления масла в первом масляном отверстии 51, тем самым достигая стабильного процесса остановки поворота. При работе в противоположном направлении первое масляное отверстие 51 и второе масляное отверстие 52 регулируют направление подачи масла и направление возврата масла.

[0057] Когда поворот прекращается, ток пропорционального редукционного клапана 1 давления левого поворота или пропорционального редукционного клапана 9 давления правого поворота начинает уменьшаться. Когда текущее значение равно нулю, контроллер снова установит давление пропорционального предохранительного клапана 3 в соответствии с условиями подъема крана. В этом случае давление, заданное обратно пропорциональным предохранительным клапаном, компенсирует инерцию поворотного стола и конструкции для достижения буферизации. Принцип работы обратно пропорционального предохранительного клапана заключается в том, что чем больше ток, тем меньше напряжение.

[0058] В этом примере осуществления, когда поворот прекращается, поворотный реверсивный клапан сбрасывается, и давление в отверстии возврата масла повышается. В результате регулирования давления торможения электрическим пропорциональным клапаном давление сбрасывается для достижения буферизации торможения.

[0059] Кроме того, давление электрического пропорционального предохранительного клапана может автоматически регулироваться на основе информации о нагрузке и рабочем состоянии крана. Чем больше нагрузка, тем больше заданное давление пропорционального предохранительного клапана 3. При небольшой нагрузке заданное давление электрического пропорционального предохранительного клапана будет относительно небольшим (на 1-2 МПа больше начального давления). По мере увеличения нагрузки начальное давление будет соответствующим образом регулироваться.

[0060] Во время процесса свободного скольжения первое масляное отверстие 51 двигателя 5 сообщается со вторым масляным отверстием 52 двигателя 5, и пропорциональный предохранительный клапан 3 и тормозной электромагнитный клапан 7 открываются для осуществления свободного скольжения. Пропорциональный предохранительный клапан 3 и тормозной электромагнитный клапан 7 работают одновременно для обеспечения свободного скольжения. Когда электрический пропорциональный предохранительный клапан 3 не создает давления, первое масляное отверстие 51 двигателя 5 сообщается со вторым масляным отверстием 52 двигателя 5. В этом случае приводится в действие тормозной электромагнитный клапан 7, и открывается редукционный тормоз для осуществления свободного скольжения.

[0061] В примере осуществления в процессе подъема тяжелых предметов нажимается переключатель управления свободным скольжением во время поворота, тормозной электромагнитный клапан 7 открывается, и контрольный источник 13 масла подключается к тормозу 11 двигателя через тормозной электромагнитный клапан 7 и масляное отверстие 17 тормоза двигателя. В этом случае тормоз 11 двигателя открывается, пропорциональный предохранительный клапан 3 приводится в действие, но пропорциональный предохранительный клапан 3 не создает давления, и первое масляное отверстие 51 сообщается со вторым масляным отверстием 52. В примере осуществления, когда тяжелый предмет разбалансирован, гидравлическое масло из контрольного источника 13 масла поступает к тормозному электромагнитному клапану 7. Тормозной электромагнитный клапан 7 соединен с тормозом 11 двигателя через масляное отверстие 17 тормоза двигателя, и тормоз 11 двигателя открыт для осуществления вращения двигателя 5. Гидравлическое масло из первого масляного отверстия 51 двигателя 5 поступает в двигатель 5, затем поступает к пропорциональному предохранительному клапану 3 через второе масляное отверстие 52 и челночный клапан 4. После этого гидравлическое масло будет поступать обратно в первое масляное отверстие 51 через первый односторонний клапан 2 для обеспечения сообщения между первым трубопроводом и вторым трубопроводом, тем самым обеспечивая свободное скольжение поворотного устройства.

[0062] В другом примере осуществления, когда вес несбалансирован, гидравлическое масло из второго масляного отверстия 52 двигателя 5 поступает в первое масляное отверстие 51 двигателя 5, челночный клапан 4 и пропорциональный предохранительный клапан 3. После этого гидравлическое масло будет поступать обратно во второе масляное отверстие 52 через второй односторонний клапан 6 для обеспечения сообщения между первым трубопроводом и вторым трубопроводом, тем самым обеспечивая свободное скольжение поворотного устройства.

[0063] В настоящем изобретении представлены гидравлическая система поворота, строительная машина и способ управления поворотом, которые используют электрический пропорциональный предохранительный клапан для соединения первого масляного отверстия 51 и второго масляного отверстия 52 двигателя 5 для непосредственного регулирования давления в рабочем отверстии. Кроме того, челночный клапан 4 используется для соединения двух рабочих масляных отверстий двигателя 5. То есть выход челночного клапана 4 соединен с входом электрического пропорционального предохранительного клапана, а выход электрического пропорционального предохранительного клапана соединен с возвратом масла поворотного реверсивного клапана 8. В примере осуществления челночный клапан 4 соединен с первым масляным отверстием 51 и вторым масляным отверстием 52 двигателя 5, выход челночного клапана 4 соединен с входом электрического пропорционального предохранительного клапана, а выход электрического пропорционального предохранительного клапана соединен с возвратом масла поворотного реверсивного клапана 8. Этот принцип позволяет регулировать давление или управляющий сигнал электрического пропорционального предохранительного клапана в соответствии с различными условиями нагрузки для достижения буферизации запуска и торможения поворота.

[0064] Это изобретение обеспечивает гидравлическую систему поворота, строительную машину и способ управления поворотом, которые имеют меньшее количество управляющих компонентов, и может эффективно решать проблемы превышения давления и нестабильного ускорения. Когда буферное давление во время торможения остается постоянным, давление пропорционального предохранительного клапана можно регулировать в соответствии с фактическими условиями работы машины.

[0065] Наконец, следует отметить, что приведенные выше примеры осуществления используются только для иллюстрации технического решения настоящего изобретения, но не для ограничения настоящего изобретения. Хотя настоящее изобретение было подробно описано со ссылкой на предыдущие примеры осуществления, те, кто обладает обычными знаниями в данной области техники, должны понимать, что технические решения, описанные в предыдущих примерах осуществления, все еще могут быть модифицированы, могут быть произведены эквивалентные замены некоторых технических признаков. Однако эти модификации или замены не приводят к отклонению сущности соответствующих технических решений от духа и объема технических решений в примерах осуществления настоящего изобретения.

Изобретение относится к грузоподъемным кранам. Гидравлическая система поворота содержит первый трубопровод, сконфигурированный для транспортировки гидравлического масла, второй трубопровод, сконфигурированный для транспортировки гидравлического масла, двигатель (5), снабженный первым масляным отверстием (51) и вторым масляным отверстием (52), первое масляное отверстие (51) сообщено с первым концом первого трубопровода, а второе масляное отверстие (52) сообщено с первым концом второго трубопровода, пропорциональный предохранительный клапан (3), снабженный входом и выходом, вход пропорционального предохранительного клапана (3) сообщен с первым трубопроводом и вторым трубопроводом соответственно, а выход пропорционального предохранительного клапана (3) сообщен с первым трубопроводом и вторым трубопроводом соответственно, первый односторонний клапан (2), расположенный между выходом пропорционального предохранительного клапана (3) и первым трубопроводом, первый односторонний клапан (2) выполнен с возможностью направления выхода пропорционального предохранительного клапана (3) в первый трубопровод, и второй односторонний клапан (6), расположенный между выходом пропорционального предохранительного клапана (3) и вторым трубопроводом, второй односторонний клапан (6) выполнен с возможностью направления выхода пропорционального предохранительного клапана (3) во второй трубопровод. Достигается возможность избежать превышения давления в процессе поворота и улучшение плавности процесса поворота. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Гидравлическая система поворота, содержащая:

первый трубопровод, сконфигурированный для транспортировки гидравлического масла;

второй трубопровод, сконфигурированный для транспортировки гидравлического масла;

двигатель (5), снабженный первым масляным отверстием (51) и вторым масляным отверстием (52), при этом первое масляное отверстие (51) сообщено с первым концом первого трубопровода, а второе масляное отверстие (52) сообщено с первым концом второго трубопровода;

пропорциональный предохранительный клапан (3), снабженный входом и выходом, при этом вход пропорционального предохранительного клапана (3) сообщен с первым трубопроводом и вторым трубопроводом соответственно, а выход пропорционального предохранительного клапана (3) сообщен с первым трубопроводом и вторым трубопроводом соответственно;

первый односторонний клапан (2), предусмотренный между выходом пропорционального предохранительного клапана (3) и первым трубопроводом, причем первый односторонний клапан (2) выполнен с возможностью подвода выхода пропорционального предохранительного клапана (3) к первому трубопроводу; и

второй односторонний клапан (6), предусмотренный между выходом пропорционального предохранительного клапана (3) и вторым трубопроводом, причем второй односторонний клапан (6) выполнен с возможностью подвода выхода пропорционального предохранительного клапана (3) ко второму трубопроводу.

2. Гидравлическая система поворота по п. 1, дополнительно содержащая поворотный реверсивный клапан (8) и пропорциональный редукционный клапан давления, причем

поворотный реверсивный клапан (8) снабжен первым входом, вторым входом, третьим входом и четвертым входом;

второй конец первого трубопровода соединен с первым входом поворотного реверсивного клапана (8), второй конец второго трубопровода соединен со вторым входом поворотного реверсивного клапана (8), третий вход поворотного реверсивного клапана (8) соединен с трубопроводом подачи масла, а четвертый вход поворотного реверсивного клапана (8) соединен с трубопроводом возврата масла;

поворотный реверсивный клапан (8) снабжен первым управляющим концом и вторым управляющим концом; и

пропорциональные редукционные клапаны давления соответственно предусмотрены между первым управляющим концом и контрольным источником (13) масла и между вторым управляющим концом и контрольным источником (13) масла, и пропорциональный редукционный клапан давления сконфигурирован так, чтобы толкать поворотный реверсивный клапан (8) для изменения направления.

3. Гидравлическая система поворота по п. 2, дополнительно содержащая первый трубопровод для измерения давления, причем первый конец первого трубопровода для измерения давления соединен с трубопроводом подачи масла, а второй конец первого трубопровода для измерения давления соединен с выходом пропорционального предохранительного клапана (3).

4. Гидравлическая система поворота по п. 3, дополнительно содержащая второй трубопровод для измерения давления, причем конец второго трубопровода для измерения давления соответственно соединен с трубопроводом между первым управляющим концом поворотного реверсивного клапана (8) и контрольным источником (13) масла и трубопроводом между вторым управляющим концом поворотного реверсивного клапана (8) и контрольным источником (13) масла.

5. Гидравлическая система поворота по п. 1, дополнительно содержащая челночный клапан (4), причем выход челночного клапана (4) соединен с входом пропорционального предохранительного клапана (3), челночный клапан (4) снабжен двумя входами, один из двух входов челночного клапана (4) сообщен с первым трубопроводом, а другой из двух входов челночного клапана (4) сообщен со вторым трубопроводом.

6. Гидравлическая система поворота по п. 2, дополнительно содержащая тормоз (11) двигателя и тормозной электромагнитный клапан (7), причем

отверстие на одном конце тормозного электромагнитного клапана (7) сообщено с тормозом (11) двигателя через масляное отверстие (17) тормоза двигателя; и

другой конец тормозного электромагнитного клапана (7) снабжен первым отверстием и вторым отверстием, первое отверстие соответственно соединено с двумя пропорциональными редукционными клапанами давления, а второе отверстие соединено с контрольным источником (13) масла.

7. Гидравлическая система поворота по любому из пп. 2-6, дополнительно содержащая трубопровод для слива масла, причем один конец трубопровода для слива масла сообщен соответственно с двумя пропорциональными редукционными клапанами давления.

8. Гидравлическая система поворота по п. 2, дополнительно содержащая односторонний клапан обратного давления (10), причем односторонний клапан обратного давления (10) предусмотрен на трубопроводе возврата масла для подвода конца трубопровода возврата масла, сообщающегося с четвертым входом поворотного реверсивного клапана (8), к другому концу трубопровода возврата масла.

9. Строительная машина, содержащая гидравлическую систему поворота по любому из пп. 1-8.

10. Способ управления поворотом, использующий гидравлическую систему поворота по любому из пп. 1-8, включающий следующие действия:

во время процесса запуска поворота выполняют соединение первого масляного отверстия (51) двигателя (5) с первым трубопроводом и определение первого заданного давления пропорционального предохранительного клапана (3) в соответствии с фактическими условиями работы и соответствующей нагрузкой;

во время процесса остановки поворота прекращают подачу масла в первый трубопровод, соединяют второе масляное отверстие (52) двигателя (5) со вторым трубопроводом и определяют второе заданное давление пропорционального предохранительного клапана (3) в соответствии с фактическими условиями работы и соответствующей нагрузкой; и/или

разрешают маслу, возвращающемуся из второго масляного отверстия (52) двигателя (5), поступать в первый трубопровод через пропорциональный предохранительный клапан (3) и снова сообщаться с первым масляным отверстием (51) двигателя (5).