[发明专利]一种卷扬制动器控制系统、方法及起重机

说明书

技术领域

本发明涉及工程机械领域，尤其涉及一种卷扬制动器控制系统、方法及起重机。

背景技术

卷扬机构是起重机械的主要作业机构，用于实现重物的垂直升降工况，在移动式起重机中，普遍使用液压驱动卷扬动作，系统主要由液压马达、减速器、卷扬制动器、平衡阀、主阀及先导控制阀等组成，其中卷扬制动器起到锁住卷扬、防止意外失速及匹配操作性能等作用。卷扬制动器的开启控制与主阀、平衡阀的开启控制匹配对卷扬系统作业安全性、平顺性以及可靠性具有极大的影响。系统匹配不当不但会出现起升跳钩、反转等问题影响作业的平顺性，而且容易发生失速、卷扬下滑等危险事故。

目前卷扬制动器的开启具有多种控制方法，国内主流的控制方法有通过负载压力减压后直接打开卷扬制动器的控制方法、通过负载压力控制稳定油液开启的控制方法、通过先导压力控制换向使用负载压力打开卷扬制动器的方法以及带复杂控制策略的电控开启卷扬制动器方法。

如图1所示，为现有技术中采用负载压力控制稳定油液开启卷扬制动器的控制系统，该系统包括马达1’、卷扬制动器2’、液控换向阀3’和梭阀4’，来自马达1’负载油口的高压油经过梭阀4’，梭阀4’用于选取负载高压，高压油推动液控换向阀3’换向，稳定油液由进油口P进入，通过液控换向阀3’直接控制卷扬制动器2’开启。当负载高压油泄压后，液控换向阀3’回中位，稳定油源直接卸荷，卷扬制动器2’关闭。

上述采用负载压力控制稳定油液开启卷扬制动器的控制方法，存在以下问题：

1)需要通过外部稳定油源开启卷扬制动器，系统设计复杂，连接管路较多。

2)由于液控换向阀采用弹簧机械复位，受惯性影响，响应时间较长；当由于马达泄漏等原因造成失速时，卷扬制动器关闭时间慢，不能及时切断危险动作。

发明内容

本发明的目的是提出一种卷扬制动器控制系统、方法及起重机，其结构简单，开启控制精准，安全性高。

为实现上述目的，本发明提供了一种卷扬制动器控制系统，其包括马达、卷扬制动器、液控换向阀和梭阀，所述马达的第一油口连通所述梭阀的第一进油口，所述马达的第二油口连通所述梭阀的第二进油口，所述梭阀的出油口并列连通所述液控换向阀的液控端和所述液控换向阀的第一油口，所述液控换向阀的第二油口连通所述卷扬制动器，所述液控换向阀的第三油口连通油箱；所述液控换向阀通过其液控端换向后，所述液控换向阀的第一油口与第二油口连通，所述液控换向阀复位后，所述液控换向阀的第二油口与第三油口连通。

在一优选或可选实施例中，在所述梭阀的出油口与所述液控换向阀的第一油口连通的油路上设置有减压阀。

在一优选或可选实施例中，在所述梭阀的出油口与所述液控换向阀的液控端连通的油路上设置有阻尼。

在一优选或可选实施例中，所述梭阀的出油口首先连通过滤器的进油口，所述过滤器的出油口并列连通所述液控换向阀的液控端和所述液控换向阀的第一油口。

在一优选或可选实施例中，所述液控换向阀的第三油口与所述油箱连通的油路上设置有单向阀。

在一优选或可选实施例中，所述减压阀与所述油箱连通的油路上设置有单向阀。

为实现上述目的，本发明还提供了一种基于上述任一实施例中的卷扬制动器控制系统的卷扬制动器控制方法，其包括以下控制过程：

1)卷扬机构未进行任何动作时：液控换向阀处于关闭状态，无任何油源进入卷扬制动器，卷扬制动器处于制动状态；

2)卷扬机构正常工作时：马达的第一油口或第二油口的负载油源通过梭阀进入液控换向阀的液控端，当负载油源的压力达到液控换向阀的开启压力设定值时，液控换向阀开始换向，同时负载油源通过液控换向阀进入卷扬制动器，打开卷扬制动器；

3)卷扬机构工作完成时：马达的第一油口或第二油口的负载压力瞬间降低，此时负载油源达不到液控换向阀的开启设定值，液控换向阀复位，负载油源无法进入卷扬制动器，此时卷扬制动器中的液压油通过液控换向阀进入油箱，卷扬制动器处于制动状态；

4)卷扬机构发生失速时：马达的第一油口或第二油口的负载压力瞬间降低，卷扬制动器的开启控制压力也瞬间降低，卷扬制动器立即关闭，防止失速继续发生。

在一优选或可选实施例中，通过设置减压阀将来自马达的第一油口或第二油口的负载高压油减压变成设定的控制压力油源，控制压力油源用于推动液控换向阀换向和控制卷扬制动器开启。

在一优选或可选实施例中，通过在液控换向阀的液控端设置阻尼，并通过调整阻尼的规格，达到调整卷扬制动器开启时间和关闭时间的目的。