[发明专利]落幅液压系统及工程机械

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械变幅技术领域，特别涉及一种落幅液压系统及工程机械。

背景技术

目前，轮式起重机（如汽车起重机）的落幅控制方式主要有动力落幅和自重落幅两种形式。动力落幅的典型工作原理参见图1所示，其中，变幅平衡阀2'下方的左右两油路分别连接于主换向阀的落幅联和起幅联；在落幅的过程中，主换向阀的落幅联输出压力油，变幅油缸1'的有杆腔加压，同时该压力也作用变幅平衡阀2'的控制油口，进而与变幅油缸1'有杆腔压力一起控制变幅平衡阀2'中平衡阀芯21'的开启，从而实现变幅油缸1'的落幅动作；这种落幅控制方式一般在50T（吨）以下的起重机上使用。

自重落幅的典型工作原理参见图2所示，其中，变幅平衡阀2'的Pil油口和自由进油口（即单向阀的进油口）分别连接于外部控制油路和主换向阀的起幅联；在落幅过程中，变幅油缸1'的有杆腔直接接回油，基本无压力作用，而变幅平衡阀2'中的平衡阀芯可在外部独立的控制油路的作用下开启，这样在起重臂上载荷重力和起重臂自身重量的作用下，即可实现变幅油缸1'的落幅动作；这种落幅控制方式一般在50T（吨）以上的起重机上使用。

近年来，轮式起重机的规模和作业性能有了很大的发展，起重臂完全伸出时的臂长也随之增长，在作业过程中，起重臂的刚度随着臂长的变化而变化，例如，在中长臂时，刚度将变得较小。对于动力落幅控制方式，当变幅油缸的落幅速度在短时间内发生较大的变化时，容易导致起重臂发生较大振荡，进而使变幅油缸有杆腔的压力出现较大波动，从而在落幅出现抖动现象。

另外，起重臂的变幅角度通常可以在0°～75°之间进行变化，对于自重落幅控制方式，在大角度落幅时，初始落幅速度较慢，容易影响作业效率，随着角度的变小、臂长的加长或者载荷的变大，落幅速度将越来越快，导致落幅控制困难，甚至存在安全隐患。

因此，如何针对上述不足和缺陷进行改进，以便更加适应使用需要，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种落幅液压系统，以提高初速落幅速度，减少受到的液压冲击，并且能够限制在中长臂、重载或变幅小角度时的落幅速度，有效提升落幅动作的安全性和可控性。

具体而言，该落幅液压系统包括变幅油缸、控制油路、主换向阀以及具有流量饱和特性的变幅平衡阀；所述变幅油缸的有杆腔和无杆腔分别接于所述主换向阀的第一工作油口和所述变幅平衡阀的自由出油口，所述主换向阀的第二工作油口接于所述变幅平衡阀的自由进油口；所述控制油路的输出端接于所述变幅平衡阀的控制油口以及接于所述主换向阀的落幅控制油口。

进一步地，所述落幅液压系统还包括先导手柄阀，所述控制油路的输入端接于所述先导手柄阀的控制油口。

进一步地，所述落幅液压系统还包括防冲击换向阀，所述落幅控制油口通过所述防冲击换向阀选择性地接于所述控制油路的输出端或者油箱。

进一步地，所述防冲击换向阀为两位四通电磁阀，且其中一个工作油口截止。

进一步地，所述落幅液压系统还包括卸荷阀，所述卸荷阀设置于所述落幅控制油口与所述防冲击换向阀之间的油路上。

进一步地，所述卸荷阀为开关电磁阀。

进一步地，所述主换向阀为进油节流和旁通节流的结构形式。

进一步地，所述落幅液压系统还包括溢流阀，所述溢流阀设置于所述主换向阀的第一工作油口与所述变幅油缸有杆腔之间的油路上。

本发明的另一目的在于提供一种工程机械，以便提高工程机械的落幅效率、落幅动作的安全性和可控性。

具体而言，该工程机械设置有上述任一项所述的落幅液压系统。

进一步地，所述工程机械为轮式起重机。

采用本发明的落幅液压系统时，在落幅过程中，控制油路输出的压力油一方面作用在变幅平衡阀的控制油口上，控制变幅平衡阀中平衡阀芯的开度，另一方面，还作用在主换向阀的落幅控制油口上，控制主换向阀阀杆的开度（与变幅平衡阀中平衡阀芯的开度相适应），实现变幅油缸有杆腔的进油，从而实现落幅动作；由于变幅油缸有杆腔存在着相应的压力，能够有效提升大角度时的落幅启动速度（即初始落幅速度）；另外，由于变幅平衡阀的控制压力来源于控制油路，不受负载的影响，因而落幅启动平稳无抖动（或抖动小），也能够减少在整个落幅过程中产生的液压冲击；另外，变幅平衡阀具有流量饱和特性，因而能够限制在中长臂、重载或者变幅小角度时的落幅速度，使整个落幅过程较为均匀平缓，有效提升了落幅动作的安全性和可控性。