一种闭式起升机构起重机的发动机防失速控制系统的制作方法

本实用新型涉及一种工程机械控制领域，尤其涉及一种闭式起升机构起重机的发动机防失速控制系统。

背景技术：

闭式起升机构由于具有结构简单、功耗较小、微动性好及系统响应快等优点，因此广泛应用于大吨位起重机。但闭式起升机构也存在缺点，在重物下降的过程中，重物通过势能对发动机做功，从而使发动机承受负扭矩，如果这种负扭矩无法被系统全部吸收，则重物下降的速度会越来越快，同时致使发动机转速越来越快，最终导致发动机失速，发生“飞车”事故。

目前针对闭式起升机构的失速问题，一般采用以下技术方案：

1.设置一个报警器，当下放物体时，随着物体速度越来越大，在泵的吸油口产生的压力越来越大，在达到140bar时，发动机就会开始失速，当超过设定速度时，报警器就会报警，但是此时设备并没有进一步的控制，正常情况下通过操作者改变控制手柄的角度，增大马达的排量来消除速度，但是这种方式需要认为控制，会产生潜在的危险。

2.在泵的吸油口增加阻尼孔来消耗物体产生的压力，达到防止失速的目的。此种方式虽然可以消除失速，但是会产生啸叫和大量的热量，对系统产生很不利的影响，不能在实际工作中应用。

鉴于上述情况，设计出一种闭式起升机构起重机的发动机防失速控制系统是目前本领域需要亟待解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，从而提供一种在发动机承受负扭矩时能够消除发动机失速的安全隐患的闭式起升机构防失速控制系统。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种闭式起升机构起重机的发动机防失速控制系统。该系统包括压力检测单元、控制单元、电磁换向阀、液控换向阀、梭阀、变量马达、向下先导控制阀、向上先导控制阀和油箱，

所述压力检测单元安装于变量泵的起升管路上，与所述控制单元相连，用以检测变量泵起升管路的压力值并发送至所述控制单元；

所述控制单元与所述电磁换向阀相连，用以控制所述电磁换向阀的换向操作；

所述向下先导控制阀的控制管路输出两路，一路与所述电磁换向阀相连，另一路通过梭阀连接至所述液控换向阀，用以控制吊钩下降方向；

所述向上先导控制阀的控制管路输出两路，一路与所述液控换向阀直接相连，另一路通过梭阀连接至所述液控换向阀，用以控制吊钩上升方向；

所述液控换向阀与所述变量马达相连，用以根据所述电磁换向阀的换向操作而进行换向变化，以实现对所述变量马达进行排量的控制；

所述电磁换向阀和所述液控换向阀还分别与所述油箱相连，用以使控制油卸荷回油箱。

优选地，所述压力检测单元为压力继电器。

优选地，所述压力检测单元为压力开关。

优选地，所述压力检测单元为压力传感器。

优选地，所述控制单元为PLC控制器。

优选地，所述电磁换向阀为两位四通式常带电电磁换向阀。

优选地，所述液控换向阀为两位四通式带自锁功能的液控换向阀。

本实用新型提供的闭式起升机构起重机的发动机防失速控制系统，由压力检测单元进行压力检测输出开关量信号控制电磁阀动作，使得马达排量控制油卸荷回油箱，避免了因发动机失速导致的安全问题；另外液控换向阀的设置，可避免重物下降时，设备抖动情况的发生，大大提升了闭式起升机构在进行下降操作时作业的安全性。

附图说明

图1为本实用新型的闭式起升机构起重机的发动机防失速控制系统在正常起升或下降时的结构示意图；

图2为本实用新型的闭式起升机构起重机的发动机防失速控制系统在失速下降时的结构示意图。

附图标记说明：

1-压力检测单元，2-控制单元，3-电磁换向阀，4-液控换向阀，5-梭阀，6-变量马达，7-向下先导控制阀，8-向上先导控制阀，9-油箱。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好的理解本实用新型实施例中的技术方案，并使本实用新型实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。需要说明的是，附图仅为示例性说明，并未按照严格比例绘制，而且其中可能有为描述便利而进行的局部放大、缩小，对于公知部分结构亦可能有一定缺省。

图1为本实用新型的闭式起升机构起重机的发动机防失速控制系统在正常起升或下降时的结构示意图。

如图1所示，本实用新型的闭式起升机构起重机的发动机防失速控制系统。该系统包括压力检测单元1、控制单元2、电磁换向阀3、液控换向阀4、梭阀5、变量马达6、向下先导控制阀7、向上先导控制阀8和油箱9。其中，电磁换向阀3为两位四通式常带电电磁换向阀，包括工作口A、工作口B、进油口P、回油口T。梭阀5包括进油口P1、进油口P2和出油口A。液控换向阀4为两位四通式带自锁功能的液控换向阀，包括工作口A、工作口B、进油口P、回油口T、压力油口K1和压力油口K2。

压力检测单元1安装于变量泵的起升管路上，与控制单元2相连，主要负责检测变量泵吸油口处压力值并发送至控制单元1。压力检测单元1可以为压力继电器、压力开关或压力传感器中的一种。

控制单元2与电磁换向阀3相连，主要负责控制电磁换向阀3的换向操作。本实施例中的控制单元2可选用PLC控制器。

向下先导控制阀7输出的控制油兵分两路，一路经电磁换向阀3的P口进入电磁换向阀3，另一路通过梭阀5的P1口进入梭阀5，由梭阀5的A口出进入液控换向阀4的P1口，由液控换向阀4的A口出进入变量马达6，用以控制吊钩下降方向。

向上先导控制阀8输出的控制油兵分两路，一路直接经液控换向阀8的K2口进入液控换向阀8。另一路通过梭阀5的P2口进、A口出，经液控换向阀4的P口进、A口出进入变量马达，用以控制吊钩上升方向。

液控换向阀4主要负责根据电磁换向阀的换向操作而进行换向变化，以实现对变量马达进行排量的控制。

电磁换向阀3和液控换向阀4还分别通过回油口T与油箱9相连，用以使控制油卸荷回油箱。

正常下降时(压力未超过设定值140bar)电磁换向阀3为常通电状态，不换向，向下先导控制阀7的一路控制油经电磁换向阀3的进油口P进入，而此时电磁换向阀3为常通电状态，A-P是不通的，控制油无法通过B口出进入液控换向阀4。但是另一路控制油经过梭阀5的P1口进入，由A口出进入液控换向阀4的P口，由A口出进入变量马达6的液压油缸，马达排量减小，系统压力持续上升，当压力超过预设值140bar时，会引起发动机失速。当产生失速压力时，系统自动控制，防失速控制原理的结构示意图可如图2所示。

正常上升不会产生失速现象，向上先导控制阀8的一路控制油直接进入液控换向阀4的进油口K2。另一路控制油经过梭阀5的P2口进入，由A口出进入液控换向阀4的P口，由A口出进入变量马达6的液压油缸，变量马达6继续加速控制物体上升。

图2为本实用新型的闭式起升机构起重机的发动机防失速控制系统在失速下降时的结构示意图。

如图2所示，本实用新型的闭式起升机构起重机的发动机防失速控制系统在失速下降时的结构与图1中结构相同，不同的是，电磁换向阀3和液控换向阀4的导通情况不同。

失速下降时(压力超过预设值140bar),压力检测单元1检测到压力值并上传至控制单元2，控制单元2分析压力值是否超过预设值，若超过，则向电磁换向阀3输出一个开关量信号，电磁换向阀3失电由图1中的工作状态装换成图2中的工作状态，即进行换向，此时A-P通，B-T通，向下先导控制阀7出来的一路控制油进入电磁换向阀3的A口，由P口出进入液控换向阀4的K1口，给K1口处的腔体供油，使得液控换向阀4的工作状态由图1中转换为图2中的工作状态，即液控换向阀4进行换向，A-T通。向下先导控制阀7出来的另一路控制油进入梭阀5的P1口，由A口出进入液压控制阀4的P口，而B口不通，变量马达6的控制油就会卸荷回油箱9，此时马达的排量变成最大，系统的压力降低，低于140bar，发动机的失速现行消失。

当马达排量变成最大时，此时压力会低于140bar。压力检测单元1回到原始状态，电磁换向阀3又回到常得电状态(图1中状态)，此时液控换向阀K1腔卸荷，由于此液控换向阀带自锁功能，即只有当液控换向阀K2腔压力超过12bar时此阀才会换向，而正常下降时液控换向阀K2腔压力是起升先导控制压力，几乎为零。所以液控换向阀4锁定在K1腔工作，马达排量控制在最大排量，不会产生抖动现象，只有当有上升动作时，当上升控制压力超过11bar时，液控换向阀3重新切换到K2腔工位，沟通马达控制压力，实现马达变量向小的方向转换。当起升工况时，无论电磁换向3得电还是失电都对马达排量控制油不产生影响。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。