[发明专利]一种起重机、其伸缩臂控制系统及平衡阀

说明书

技术领域

本发明涉及起重机械液压控制系统领域，特别涉及一种用于伸缩臂控制系统的平衡阀。本发明还涉及一种包括上述平衡阀的伸缩臂控制系统，及具有上述伸缩臂控制系统的起重机。

背景技术

随着我国经济建设的快速发展，市场对于各种工程机械尤其是起重机的需求日益增大。伸缩臂控制系统控制着起重臂的伸缩作业，是起重机的重要控制系统。在伸缩臂控制系统中，需要设置平衡阀来保证落钩、落臂、伸缩臂杆等动作的平稳进行，并防止伸缩臂急速落下或缩回造成事故，因此，平衡阀是伸缩臂控制系统中的关键部件，平衡阀的优劣直接影响到伸缩臂控制系统，乃至整个起重机的工作性能。

请参考图1，图1为一种典型的伸缩臂控制系统的原理图。

如图所示，该伸缩臂控制系统包括与伸缩臂连接的油缸11、与高压油源连通的换向阀12，和设置在换向阀12与油缸11之间的平衡阀13。其中，平衡阀13具有单级阀芯，其控制油口K与油缸11的有杆腔连通，并通过有杆腔中的压力油控制控制油口K的开启；当进行缩臂动作时，换向阀12换向至工作位，此时，油缸11的有杆腔进油，并通过有杆腔内的压力油开启平衡阀13的控制油口K，无杆腔回油。

由于平衡阀的控制油口K的开启是通过油缸的有杆腔压力控制的，全伸臂工况进行缩臂的初始阶段，油缸11的有杆腔进油，同时作用于平衡阀的控制油口K，同时受伸缩臂摩擦力的转换，在平衡阀响应时间内，油缸11的无杆腔的压力突然上升，随后平衡阀受此高压的作用，完全开启，由于平衡阀的阀芯无法预先卸荷油缸无杆腔内部的高压，导致阀芯开口度较大，压降剧烈；无杆腔压力瞬间下降，有杆腔的压力也瞬间下降，平衡阀控制口压力也随之下降，则平衡阀开口度减小，受平衡阀节流限速的作用，负载压力又升高，有杆腔压力升高，平衡阀开口度又变大，如此反复，直到平衡阀到达平衡点后，才平稳的进行缩臂。因此，上述平衡阀在开启瞬间到平衡这一过程中，由于控制油口K的开启度和控制压力的相互作用，导致在这一阶段平衡阀的响应频率过快，容易产生伸缩臂发生抖动。

另外，从油缸11有杆腔引压力油来控制平衡阀的开启，负载的波动对平衡阀控制油源的影响较为剧烈，抗击负载波动能力差，当伸缩臂起动阶段，从静摩擦向动摩擦过渡时，加之全伸臂工况时挠度较大，导致负载波动较大，平衡阀的控制油口K压力波动较大，控制压力的波动，进一步加剧平衡阀开口的变化，平衡阀开口的变化，导致伸缩臂运动速度的变化，由于惯性的存在，又反过来加剧负载的波动，如此反复，造成伸缩臂抖动。

因此，如何减少负载波动对平衡阀控制压力的影响，保证平衡阀的稳定开启，避免缩臂时发生的伸缩臂抖动，提高缩臂动作的平稳性，就成为本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于伸缩臂控制系统的平衡阀，该平衡阀采用双级阀芯控制，通过次级阀芯的先导动作实现预先补偿功能，为控制阀口的开启提供了缓冲，有效地消除了缩臂抖动的现象。本发明的另一目的是提供一种包括上述平衡阀的伸缩臂控制系统，以及具有该伸缩臂控制系统的起重机。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于伸缩臂控制系统的平衡阀，其特征在于，包括先导式的初级阀芯和先导式的次级阀芯，所述初级阀芯的先导口与所述次级阀芯的先导口均与压力油源连通；所述次级阀芯的回油口与所述伸缩臂控制系统的油缸的无杆腔连通，且其出油口与所述初级阀芯的回油口连通，所述初级阀芯的出油口通过换向阀与回油油箱连通；所述初级阀芯的先导比大于所述次级阀芯的先导比。

优选地，所述初级阀芯的先导比为6:1。

优选地，所述次级阀芯的先导比为0.5:1。

优选地，所述压力油源为所述油缸的有杆腔。

优选地，还包括阻尼缓冲油路，所述阻尼缓冲油路设置在所述初级阀芯的先导口和所述次级阀芯的先导口与所述有杆腔之间。

优选地，所述阻尼缓冲油路包括串联设置的第一阻尼和第二阻尼。

优选地，所述第一阻尼与所述第二阻尼之间设置有第三阻尼，所述阻尼缓冲油路通过所述第三阻尼连通泄油油缸。

优选地，所述压力油源为单设的压力稳定油源。

本发明还提供一种伸缩臂控制系统，包括油缸、换向阀以及设置在所述油缸与换向阀之间的平衡阀，所述平衡阀为如上所述的平衡阀。

本发明还提供一种起重机，包括可伸缩连接的若干节臂，以及控制所述节臂伸缩的伸缩臂控制系统，所述伸缩臂控制系统为如上所述的伸缩臂控制系统。