液阻制动回转系统的制作方法

本发明涉及液压回转控制领域，特别涉及一种液阻制动回转系统。

背景技术：

起重机回转系统为防止吊重时出现较大侧载导致车辆受损等情况，设计了自由滑转功能，在自由滑转功能下，回转马达的两个进油口之间相互连通，回转机构可以实现自由转动。在负载对回转机构作用有回转力矩时，回转机构可以在负载的回转力矩的作用下跟随负载转动。

在伐木作业中起重机被用于牵引树木倾倒方向时，在树木倾倒瞬间，通常需要打开自由滑转功能，使树木倾倒的巨大冲击力带动整个上车沿冲击力的方向进行滑转，以实现冲击力的缓慢、平稳释放，否则巨大的冲击力可能会造成结构件的损害甚至整车的倾翻。

但受作业空间等因素的限制，在滑转过程中需要根据场地空间的大小控制滑转的角度，该控制需要像行驶车辆的制动系统一样，能够根据操作者的意图比例输出制动力矩，实现滑转过程中的平稳制动。

此外，欧美一些国家和地区有相应的法规要求，比如en13000和iso13849，其中对起重机回转制动功能的安全性要求条款为：“起重机应配备一个允许起重机操作员进行平稳减速的动力制动系统，并且减速时不能对起重机的结构造成损伤”。而且欧美用户大多习惯回转系统停止时处于自由滑转状态，然后，使用回转系统比例制动功能进行平稳制动。

目前国外起重机设计比例制动功能多采用带制动片的制动器提供比例制动力矩，原理如图1所示：

自由回转时，p口控制油进入制动缸的有杆腔打开制动器。比例制动时，s口的控制油进入制动缸的无杆腔，制动力矩的大小由制动缸无杆腔控制油的压力的大小决定，控制油的压力越大制动力矩越大，从而实现回转机构的比例制动功能。

技术实现要素：

本发明公开一种液阻制动回转系统，包括：

马达，包括第一驱动油口和第二驱动油口，所述第一驱动油口通入液压油时，所述马达沿第一方向转动，所述第二驱动油口通入液压油时，所述马达沿与所述第一方向相反的第二方向转动；

换向阀，连接在主进油口、主回油口与所述第一驱动油口和所述第二驱动油口之间，包括第一阀位、第二阀位和第三阀位，所述主进油口用于通入第一压力油，在所述换向阀的第一阀位，所述主进油口与所述第一驱动油口连接，所述主回油口与所述第二驱动油口连接，所述主进口和所述主回油口断开连接，在所述换向阀的第二阀位，所述主进油口与所述第二驱动油口连接，所述主回油口与所述第一驱动油口连接，所述主进口和所述主回油口断开连接，在所述换向阀的第三阀位，所述主进油口与所述主回油口连接；

通流控制阀，连接在所述第一驱动油口和所述第二驱动油口之间，包括节流口、节流控制口和第一复位件，所述节流口用于控制所述第一驱动油口和所述第二驱动油口之间的通断和连通时连通开口的大小，所述节流控制口用于通入压力油以减小所述通流控制阀的节流口的大小，所述节流控制口与所述主进油口连接，所述第一复位件用于使所述通流控制阀趋向于朝使其节流口增大的方向动作；

比例操作阀，和所述节流控制口连接，被配置为向所述节流控制口输出压力受比例控制的压力油以比例减小所述节流口的大小。

在一些实施例中，液阻制动回转系统还包括第一梭阀，所述比例操作阀和所述主进油口分别与第一梭阀的两进油口连接，所述第一梭阀的出油口与所述节流控制口连接。

在一些实施例中，所述比例操作阀包括脚踏比例减压阀，所述脚踏比例减压阀的出油口与所述第一梭阀的一进油口连接，所述脚踏比例减压阀的进油口用于通入第二压力油，或所述比例操作阀包括电比例减压阀，所述电比例减压阀的出油口与所述第一梭阀的一进油口连接，所述电比例减压阀的进油口用于通入第二压力油。

在一些实施例中，液阻制动回转系统还包括设于所述第一梭阀的出油口与所述节流控制口之间的节流阀。

在一些实施例中，所述液阻制动回转系统还包括：

制动器，用于对所述马达制动，包括制动件、制动控制口和第二复位件，所述制动件用于向所述马达提供制动力，所述制动控制口用于通入压力油以减小所述制动件对所述马达的制动力，所述制动控制口与所述第一梭阀的出油口连接，所述第二复位件用于使所述制动器趋向于朝使其制动件的制动力增大的方向动作；

制动器控制阀，其进油口用于通入第三压力油，其出油口与所述制动控制口连接，用于控制对所述制动控制口输出压力油。

在一些实施例中，所述制动器控制阀包括二位三通电磁换向阀，所述二位三通电磁换向阀包括进油口、回油口和与所述制动控制口连接的出油口，在所述制动器控制阀的第一阀位，其进油口和出油口连接，在所述制动器控制阀的第二阀位，其回油口与出油口连接。

在一些实施例中，所述制动器控制阀和所述制动控制口之间还设置有第二梭阀，所述制动器控制阀的出油口和所述第一梭阀的出油口分别与所述第二梭阀的两进油口连接，所述第二梭阀的出油口与所述制动控制口连接。

在一些实施例中，所述第二梭阀的出油口与所述制动控制口之间还设置有单向节流阀，所述单向节流阀包括并联的第一单向阀和节流阀，所述第一单向阀的进油口与所述第二梭阀的出油口连接，所述第一单向阀的出油口与所述制动控制口连接。

在一些实施例中，所述通流控制阀包括二位二通液控比例阀，所述节流控制口为位于所述二位二通液控比例阀一端的液控口，所述第一复位件为位于所述二位二通液控比例阀另一端的复位弹簧，所述二位二通液控比例阀包括用于向所述节流口供油的进油口和用于所述节流口排油的出油口，所述二位二通液控比例阀的进油口和出油口与所述第一驱动油口之间分别设置有第二单向阀和第三单向阀，所述二位二通液控比例阀的进油口和出油口与所述第二驱动油口之间分别设置有第四单向阀和第五单向阀，所述第一驱动油口与所述第二单向阀的进油口和所述第三单向阀的出油口连接，所述第二驱动油口与所述第三单向阀的进油口和所述第四单向阀的出油口连接，所述二位二通液控比例阀的进油口与所述第二单向阀和所述第四单向阀的出油口连接，所述二位二通液控比例阀的出油口与所述第三单向阀和所述第五单向阀的进油口连接，在所述换向阀的第一阀位和第二阀位，所述二位二通液控比例阀的出油口与所述主进油口和所述主出油口断开连接，在所述换向阀的第三阀位，所述二位二通液控比例阀的出油口与所述主进油口和所述主出油口连接。

在一些实施例中，所述通流控制阀包括二位二通液控比例阀，所述节流控制口为位于所述二位二通液控比例阀一端的液控口，所述第一复位件为位于所述二位二通液控比例阀另一端的复位弹簧，所述二位二通液控比例阀包括用于向所述节流口供油的进油口和用于所述节流口排油的出油口，所述二位二通液控比例阀的进油口和出油口分别与所述第一驱动油口和所述第二驱动油口连接，所述第一驱动油口和所述第二驱动油口之间还设置有第三单向阀和第五单向阀，所述第三单向阀的出油口与所述第一驱动油口连接，所述第五单向阀的出油口与所述第二驱动油口连接，所述第三单向阀和所述第五单向阀的进油口与所述主回油口连接。

基于本发明提供的液阻制动回转系统，通过设置通流控制阀的节流控制口与主进油口和比例操作阀连接，从而可以通过主进油口和比例操作阀来控制通流控制阀的节流口的大小。在换向阀的第三阀位时，主进油口和主回油口连接，从而可以实现液阻制动回转系统在停止驱动时可以自由滑转，同时还可以通过比例操作阀来比例控制节流口的大小以实现比例制动。另外，在换向阀的第一阀位和第二阀位时主进油口的压力油可以驱动节流口关闭，从而通流控制阀不影响主进油口对马达的驱动。另外，本发明通过通流控制阀的节流口来比例制动，通过液阻来实现制动能量的消耗，更加安全节能，成本更低。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为现有技术的回转马达的比例制动的原理图；

图2为本发明实施例的液阻制动回转系统的原理图；

图3为本发明另一实施例的液阻制动回转系统的原理图；

图4为本发明又一实施例的液阻制动回转系统的原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图2至4所示，本实施例的液阻制动回转系统包括马达4、换向阀1、通流控制阀2和比例操作阀9。

马达4包括第一驱动油口f1和第二驱动油口f2，第一驱动油口f1通入液压油时，马达4沿第一方向转动，第二驱动油口f2通入液压油时，马达4沿与第一方向相反的第二方向转动；即本实施例的马达为双向旋转的液压马达，马达转动时，带动回转机构转动，马达的第一驱动油口f1和第二驱动油口f2没有通入压力油，且第一驱动油口f1和第二驱动油口f2相连通时，马达自由滑转，回转机构也自由滑转。

换向阀1连接在主进油口p1、主回油口t1与第一驱动油口f1和第二驱动油口f2之间。换向阀1包括第一阀位、第二阀位和第三阀位，主进油口p1用于通入第一压力油。

在换向阀1的第一阀位，主进油口p1与第一驱动油口f1连接，主回油口t1与第二驱动油口f2连接，主进口p1和主回油口t1断开连接。此时第一压力油可以经过换向阀1后进入第一驱动油口f1，驱动马达沿第一方向转动，马达通过第二驱动油口f2排出液压油，通过主回油口t1回油，例如可以回到油箱中。

在换向阀1的第二阀位，主进油口p1与第二驱动油口f2连接，主回油口t1与第一驱动油口f1连接，主进口和主回油口t1断开连接。此时第一压力油经过换向阀1后进入第二驱动油口f2，驱动马达沿第二方向转动，马达通过第一驱动油口f1排出液压油，通过主回油口t1回油，例如可以回到油箱中。

在换向阀1的第三阀位，主进油口p1与主回油口t1连接。此时主进油口p1的第一压力油直接通过主回油口t1回油。

通流控制阀2，连接在第一驱动油口f1和第二驱动油口f2之间，包括节流口、节流控制口和第一复位件。

节流口用于控制第一驱动油口f1和第二驱动油口f2之间的通断和连通时连通开口的大小。即节流口打开时，可以使第一驱动油口f1和第二驱动油口f2之间连通，节流口关闭时，第一驱动油口f1和第二驱动油口f2之间断开不连通，在节流口打开时，节流口开口越大，第一驱动油口f1和第二驱动油口f2之间连通的开口越大，节流口开口越大，第一驱动油口f1和第二驱动油口f2之间连通的开口越小。

节流控制口用于通入压力油以减小通流控制阀2的节流口的大小。即节流控制口通入压力油时，节流口的开口减小，通入的压力油的油压越大，节流口的开口越小，直至节流口完全关闭。节流控制口与主进油口p1连接，即主进油口p1的压力油可以通入节流控制口中，对节流口的大小进行控制。第一复位件用于使通流控制阀2趋向于朝使其节流口增大的方向动作，第一复位件用于提供使节流口增大的回复力，即当节流控制口没有通入压力油时，节流口在第一复位件的作用下可以完全打开。如图所示，第一复位件可以为弹性件，例如弹簧。

比例操作阀9和节流控制口连接，被配置为向节流控制口输出压力受比例控制的压力油以比例减小节流口的大小。比例操作阀9可以比例控制输出的压力油的油压大小，从而当比例操作阀9向节流控制口输出压力油时，通过控制输出压力油的压力大小，可以比例控制节流口的开口大小。

本实施例的液阻制动回转系统，通过设置通流控制阀2的节流控制口与主进油口p1和比例操作阀9连接，从而可以通过主进油口p1和比例操作阀9来控制通流控制阀2的节流口的大小。

在换向阀1的第三阀位时，主进油口p1和主回油口t1连接，从而可以实现液阻制动回转系统在停止驱动马达工作时可以自由滑转。

同时还可以通过比例操作阀9来比例控制节流口的大小以实现利用液阻对自由滑转的马达进行比例制动。

另外，在换向阀1的第一阀位和第二阀位时，马达工作时，主进油口p1的压力油可以驱动节流口关闭，从而通流控制阀2不影响主进油口p1对马达4的驱动。

另外，在马达启动时，即换向阀1从第三阀位切换到第一阀位或第二阀位时，可以提前通过比例操作阀9来向节流控制口输出压力油以关闭通流控制阀的节流口，然后等换向阀1完成阀位切换，马达正常工作后，再关闭比例操作阀9的压力油输出。从而本实施例的液阻制动回转系统可以实现马达的更加快速的启动。

另外，本发明通过通流控制阀2的节流口来比例制动，通过液阻来实现制动能量的消耗，更加安全节能，成本更低。

在一些实施例中，如图2至4所示，液阻制动回转系统还包括第一梭阀71，比例操作阀9和主进油口p1分别与第一梭阀71的两进油口连接，第一梭阀71的出油口与节流控制口连接。本实施例的第一梭阀71可以选择主进油口p1和比例操作阀9输出的压力更大的压力油来对节流控制口进行控制。如图所示，比例操作阀9的出油口a2与第一梭阀71的进油口连接，比例操作阀9的进油口p2用于通入和第一压力油大小不同的第二压力油，比例操作阀还可以具有回油口t2。

在一些实施例中，节流控制口还可以包括相互隔绝的第一节流控制口和第二节流控制口，比例操作阀9和主进油口p可以分别通过各自的相互隔绝的两条液压管路与第一节流控制口和第二节流控制口连接。

在一些实施例中，如图2所示比例操作阀9包括脚踏比例减压阀，脚踏比例减压阀的出油口与第一梭阀71的一进油口连接，脚踏比例减压阀的进油口用于通入第二压力油。第二压力油与第一压力油压力隔绝，即第二压力油的压力大小不会受到主进油口p1的液压油的压力波动影响。从而当主进油口p1与主回油口t1连接时，比例操作阀9的通入的第二压力油的压力不会受到影响。操作者可以通过脚踏本实施例的脚踏比例减压阀，来控制输出的压力油的压力大小，脚踏的力度越大，输出的压力油的压力越大。

在一些实施例中，如图4所示，比例操作阀9包括电比例减压阀，电比例减压阀的出油口与第一梭阀71的一进油口连接，电比例减压阀的进油口用于通入第二压力油。本实施例的电比例减压阀接通的电流越大，电比例减压阀的出油口输出的压力油的压力越大。从而可以设计控制电流的脚踏板来间接控制电比例减压阀的输出的压力油的压力大小，使设计更为灵活。

在一些实施例中，液阻制动回转系统包括设于第一梭阀71的出油口与节流控制口之间的节流阀。如图2所示，节流阀可以为可调节流阀10。通过设计节流阀，当换向阀1从其第一阀位或者第二阀位切换到第三阀位时，主进油口p1与主回油口t1接通时，主进油口p1压力下降，设置了节流阀，通流控制阀2的节流控制口的油压会缓慢下降，直至通流控制阀2的节流口完全打开，设置节流阀可以使液阻制动回转系统在切换到马达停止工作时，通流控制阀2可以缓慢打开，使系统得到缓冲。节流阀为可调节流阀10，通过调节可调节流阀10的开口大小还可以调节系统缓冲时间。

在一些实施例中，如图2至4所示，液阻制动回转系统还包括制动器5和制动器控制阀8。

制动器5用于对马达4制动，包括制动件、制动控制口和第二复位件，制动件用于向马达4提供制动力，制动控制口用于通入压力油以减小制动件对马达4的制动力，制动控制口与第一梭阀71的出油口连接，第二复位件用于使制动器5趋向于朝使其制动件的制动力增大的方向动作。第二复位件可以为压缩弹簧。制动器5打开时，不对马达4制动，制动器5关闭时，对马达4制动。设置制动器5可以对马达4进行额外制动控制，提高系统的制动能力。

制动器控制阀8，其进油口用于通入第三压力油，第三压力油可以与第二压力油压力相同或者不同，第三压力油与第一压力油的压力隔绝。其出油口与制动控制口连接，用于控制对制动控制口输出压力油。设置制动器控制阀8可以独立控制制动器5是否打开。

制动控制口与第一梭阀71的出油口连接，从而换向阀1处于第一阀位或者第二阀位，或者比例操作阀9在比例控制通流控制阀2的节流口开度时，比例操作阀9和主进油口p1两者之间较大的压力油均能打开制动器5。从而可以保证液阻制动回转系统在工作时，主进油口p1的压力油可以自动打开制动器5，从而可以保证在液阻制动系统工作时，即马达5通入压力油转动时，制动器5会打开，防止制动器控制阀8误操作造成的制动器5的关闭。同样，比例操作阀9输出压力油进行比例制动时，同样也可以打开制动器5，防止制动器5在操作过程中关闭。

在一些实施例中，如图2所示，制动器控制阀8包括二位三通电磁换向阀，二位三通电磁换向阀包括进油口、回油口和与制动控制口连接的出油口，在制动器控制阀8的第一阀位，二位三通电磁换向阀的进油口p3和二位三通电磁换向阀的出油口a3连接，在制动器控制阀8的第二阀位，其二位三通电磁换向阀的回油口t3与二位三通电磁换向阀的出油口a3连接。

在一些实施例中，制动器控制阀8和制动控制口之间还设置有第二梭阀72，制动器控制阀8的出油口和第一梭阀71的出油口分别与第二梭阀72的两进油口连接，第二梭阀72的出油口与制动控制口连接。设置第二梭阀72，选择第一梭阀71和制动器控制阀8的最高压力的压力油对制动控制口进行控制，同时可以使系统更加简单，同时也有利于制动器5的制动控制口的泄油。

在一些实施例中，第二梭阀72的出油口与制动控制口之间还设置有单向节流阀6，单向节流阀6包括并联的第一单向阀和节流阀，第一单向阀的进油口与第二梭阀72的出油口连接，第一单向阀的出油口与制动控制口连接。设置单向节流阀6，在第二梭阀72的输出压力油的压力降到最低时，制动器5可以缓慢关闭以对马达4制动，从而可以使制动器5对马达4的制动力得到缓冲，使制动过程更加均匀。

在一些实施例中，如图2所示，通流控制阀2包括二位二通液控比例阀，节流控制口为位于二位二通液控比例阀一端的液控口，第一复位件为位于二位二通液控比例阀另一端的复位弹簧，二位二通液控比例阀包括用于向节流口供油的进油口和用于节流口排油的出油口，二位二通液控比例阀的进油口和出油口与第一驱动油口f1之间分别设置有第二单向阀32和第三单向阀33，二位二通液控比例阀的进油口和出油口与第二驱动油口f2之间分别设置有第四单向阀34和第五单向阀35，第一驱动油口f1与第二单向阀32的进油口和第三单向阀33的出油口连接，第二驱动油口f2与第三单向阀33的进油口和第四单向阀34的出油口连接，二位二通液控比例阀的进油口与第二单向阀32和第四单向阀34的出油口连接，二位二通液控比例阀的出油口与第三单向阀33和第五单向阀35的进油口连接，在换向阀1的第一阀位和第二阀位，二位二通液控比例阀的出油口与主进油口p1和主出油口断开连接，在换向阀1的第三阀位，二位二通液控比例阀的出油口与主进油口p1和主出油口连接。

在一些实施例中，如图2所示，换向阀1包括三位六通液控换向阀，换向阀1的两端分别有液控口a和液控口b用于通入压力油对其阀位进行切换。当液控口a通入压力油，液控口b不通入时，换向阀1处于第一阀位。当液控口b通入压力油，液控口啊不通入时，换向阀1处于第二阀位。当液控口a通入压力油，液控口b通入相同压力的压力油，或者液控口a和液控口b均不通入压力油时，换向阀1处于第三阀位。

在一些实施例中，如图3所示，通流控制阀2包括二位二通液控比例阀，节流控制口为位于二位二通液控比例阀一端的液控口，第一复位件为位于二位二通液控比例阀另一端的复位弹簧，二位二通液控比例阀包括用于向节流口供油的进油口和用于节流口排油的出油口，二位二通液控比例阀的进油口和出油口分别与第一驱动油口f1和第二驱动油口f2连接，第一驱动油口f1和第二驱动油口f2之间还设置有第三单向阀33和第五单向阀35，第三单向阀33的出油口与第一驱动油口f1连接，第五单向阀35的出油口与第二驱动油口f2连接，第三单向阀33和第五单向阀35的进油口与主回油口t1连接。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。