起重机及其液压系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种液压系统，具有主油路和供油至先导元件的先导油路，还包括减压元件，所述主油路与所述先导油路能够通过所述减压元件连通，以使所述先导油路的实际压力不低于其工作压力需求值。该液压系统中的先导油泵无法提供足够压力时，主油路可以参与合流，即主泵与先导油泵合流，以满足先导油路的压力需求，维持先导元件的正常工作。另外，主油路在执行元件不工作时，依然可执行合流的功能，而不再处于低压大流量待机工况，从而减少液压油能量损失。本实用新型还公开了一种具有该液压系统的起重机。
【专利说明】起重机及其液压系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液压【技术领域】，特别涉及一种液压系统，以及具有该液压系统的起重机。
【背景技术】
[0002]先导元件普遍存在于起重机械上，尤其是超大型全地面起重机。先导元件的工作压力一般较低，先导油路为其供油，压力一般维持在2.5MPa(兆帕:压力单位)至3.5MPa之间，主要用于先导操作，如泵变量、平衡器开启、制动器打开，以及泵和马达的补油等使用。
[0003]请参考图1，图1为一种典型的为先导元件供油的液压系统示意图。
[0004]如图1所示，该系统包括定量齿轮泵100和溢流阀200，定量齿轮泵100用于向先导油路300提供压力油，溢流阀200可控制先导油路300的最大压力，比如，设定值为
3.5MPa，则可将流向先导油路300压力限制在3.5MPa以内，供所有先导操作使用。另外，先导油路300应当保持一定的压力值以维持先导元件的正常工作。定量齿轮泵100的供油油压应当使先导油路300的实际压力不低于该工作压力需求值。但是定量齿轮泵100在低转速下(比如，驱动定量齿轮泵100的发动机处于怠速工况时)，存在以下问题:
[0005]第一，定量齿轮泵100的转速低，则其出口流量不足以维持先导油路300的工作压力，导致先导压力不足。
[0006]第二，定量齿轮泵100吸油不连续，泵的容积效率低，因此泵的实际出口流量较小，进一步导致先导压力不足。
[0007]请参考图2，图2为一种典型的为执行元件供油的液压系统示意图。
[0008]如图2所示，该系统主要包括油泵400以及阀组500，阀组500由多个压力选择电磁阀501组成，执行元件具体可以包括超起及配重等装置，执行元件工作时，系统压力较高，压力选择电磁阀501根据需要得电，以调定油泵400的出口压力，保证系统正常工作。当超起及配重等装置不工作时，阀组500中的电磁阀均不得电，油泵400处于低压大流量待机工况，将产生一定的能量损失，造成浪费。
[0009]综上所述，如何使先导油路维持足够的工作压力，保证先导元件正常工作，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
实用新型内容
[0010]本实用新型的目的为提供一种起重机及其液压系统。该液压系统的先导油路能够维持足够的工作压力，保证先导元件正常工作。
[0011]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种液压系统，具有主油路和供油至先导元件的先导油路，还包括减压元件，所述主油路与所述先导油路能够通过所述减压元件连通，以使所述先导油路的实际压力不低于其工作压力需求值。
[0012]该液压系统中的先导油泵无法提供足够压力时，主油路可以参与合流，即主泵与先导油泵合流，以满足先导油路的压力需求，维持先导元件的正常工作。另外，主油路在执行元件不工作时，依然可执行合流的功能，而不再处于低压大流量待机工况，从而减少液压油能量损失。
[0013]优选地，所述减压元件包括减压阀。
[0014]优选地，所述减压阀的设定值不小于所述先导油路的工作压力需求值。
[0015]优选地，所述先导油路连通有溢流阀，所述减压阀的设定值不大于所述溢流阀的设定值。
[0016]优选地，所述工作压力需求值为范围值，所述溢流阀的设定值为所述范围值的上限值，所述减压阀的设定值为所述范围值的下限值。
[0017]优选地，所述主油路由变量泵供油，且所述减压阀与所述主油路之间设有第一阻尼孔；所述变量泵具有限定压力，所述主油路压力不低于所述限定压力。
[0018]优选地，所述减压元件包括串联的通断阀和第二阻尼孔。
[0019]优选地，所述通断阀为电磁阀。
[0020]本实用新型还提供一种起重机，包括先导元件和执行元件，以及驱动所述先导元件、所述执行元件动作的液压系统，所述液压系统如上述任一项所述的液压系统，所述液压系统的所述主油路供油至所述执行元件，所述液压系统的所述先导油路供油至所述先导元件。
[0021 ] 该起重机具有与上述液压系统相同的有益效果。
[0022]优选地，所述执行元件包括超起装置和/或配重。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1为一种典型的先导元件的液压系统示意图；
[0024]图2为一种典型的执行元件的液压系统示意图；
[0025]图3为本实用新型提供的液压系统一种【具体实施方式】的液压原理图；
[0026]图4为本实用新型提供的液压系统另一种【具体实施方式】的液压原理图。
[0027]图1-2:
[0028]100定量齿轮泵、200溢流阀、300先导油路、400油泵、500阀组、501压力选择电磁
阀
[0029]图3-4:
[0030]I先导油路、2主油路、3溢流阀、4减压阀、5第一阻尼孔、6主泵、7通断阀、8第二阻尼孔、9先导油泵
【具体实施方式】
[0031]为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
[0032]请参考图3，图3为本实用新型提供的液压系统一种【具体实施方式】的液压原理图。
[0033]如图3所示，该液压系统包括为先导元件供油的先导油路1，以及主油路2，先导油路I用于满足先导元件的使用需求，油压偏低，主要由先导油泵9供油；主油路2用于满足执行元件的使用需求,油压偏高,主要由主泵6供油。
[0034]另外，该液压系统还包括与主油路2连通的减压元件。液压油依次流经主油路2、减压元件，然后连通至先导油路1，则主泵6和先导油泵9的液压油能够合流至先导元件。
[0035]主泵6通常具备较高的油压，则合流后的液压油压力可以使先导油路I的实际压力始终不低于其工作压力需求值，以维持先导元件的正常工作。而且，主泵6的油液经减压元件减压后合流至先导油路1，不影响主油路2对执行元件的正常供油，同时也不会使先导油路I的油压过高。
[0036]与【背景技术】相比，该液压系统中的先导油泵9无法提供足够压力时，主油路2可以参与合流，即主泵6与先导油泵9合流，以满足先导油路I的压力需求，维持先导元件的正常工作。另外，主油路2在执行元件不工作时，依然可执行合流的功能，而不再处于低压大流量待机工况，从而减少液压油能量损失。
[0037]以起重机为例,起重机包括先导元件、执行元件，以及驱动该先导元件正常动作的液压系统，该液压系统即为上述各实施例中的液压系统。显然，该起重机具有与上述液压系统相同的有益效果。
[0038]上述执行元件具体可以包括超起装置和/或配重。超起装置或者配重为起重机中重要的执行元件，其油路压力一般较高，最高能够达到25MPa。由于其工作压力较大，即使在超起、配重等执行元件处于工作状态下向先导元件供油，也能够保证不影响超起装置或者配重自身工作性能，此类执行元件均不工作时，也可减少待机工况的能量损失；并且，经过减压后能够满足先导元件正常工作。
[0039]具体地，上述减压元件可以为减压阀4。减压阀4是一种常见的减压元件，将其相关参数设定完毕后，即可以自动地控制出口液压油压力，使用方便。
[0040]进一步地，上述减压阀4具有设定值，使得流出所述减压阀4、与先导油泵9合流的液压油压力不大于该设定值。若先导元件的正常工作压力需求值为范围值，则上述减压阀4出口的压力值可设定为不小于该范围值的下限值；若先导元件的正常工作压力为定值(一般为范围值)，则液压油在减压阀4出口的压力值不小于该定值。比如，若先导油路I的工作油压保持在2.5MPa至3.5MPa之间，则该减压阀4的设定出口压力值可不小于2.5MPa ；若先导油路I的工作压力保持在定值3MPa，则减压阀4设定的出口压力值可不小于3MPa。
[0041]如此，与先导油路I合流前，减压阀4的出口压力已经能够满足先导元件的正常工作，即使先导油泵9自身的压力很小，甚至为零，合流后的液压油依然能够保证先导元件正常工作，提高液压系统工作的可靠性。
[0042]应当理解，减压阀4的出口压力值也可以小于上述范围值的下限值或者上述定值，只是，此时先导油泵9具有最低压力要求，以使减压阀4出口液压油和先导油泵9的液压油合流后能够维持先导元件正常工作。
[0043]进一步地，至先导元件的先导油路I上还可以设置有溢流阀3，该溢流阀3具有设定值，以限制先导油路I的最大压力，具有保压功能，防止先导油路I压力波动。此时，上述减压阀4出口压力的设定值可以不大于该溢流阀3的设定值。
[0044]由于流过减压阀4液压油的压力将进一步被上述溢流阀3限制，当流出减压阀4的液压油压力高于溢流阀3的设定值时，一部分液压油将通过溢流阀3溢流回油箱，造成能量浪费。故，减压阀4设定值小于溢流阀3设定值的设置方式可减少能量损失，以使先导油路I的油压始终保持在合理的范围值内。
[0045]此外，减压阀4设定值小于溢流阀3设定值时，当先导油泵9的出口压力足够大时，减压阀4可自动关闭，主油路2无需合流至先导油路1，以使主油路2仅于先导油路I油压不足时，参与合流供油，油液分配更为科学合理。
[0046]当然，减压阀4的设定值也可以大于溢流阀3的设定值，只是，与上述方式相比，该种方式不具备上述效果。
[0047]先导油路I的工作压力需求值为范围值时，溢流阀3的设定值可为所述范围值的上限值，所述减压阀4的设定值可为所述范围值的下限值。以先导油路I正常工作油压处于
2.5MPa至3MPa之间为例，溢流阀3设定值可以是3.5Mpa，减压阀4设定值可以是2.5MPa，即二者分别限定先导油路I的上限和下限，从而使先导油路I的油压始终处于合理范围内。
[0048]进一步地，上述主泵6可以是变量泵，变量泵一般设定有限定压力，在变量泵的排量控制机构下，可保证主油路2压力不低于该限定压力。例如，所述限定压力为3MPa，工作时，变量泵的出口油压不低于3MPa，根据执行元件的油压需求，排量控制机构可以控制变量泵的油压增至15MPa、20MPa、25MPa等。此时，主油路2与上述减压阀4之间可设置有第一阻尼孔5。液压油从所述变量泵流向第一阻尼孔5，第一阻尼孔5的节流降压功能将导致其上游产生一定的压升，比如，第一阻尼孔5处压力可能增加至3.2MPa，此时，变量泵将减小其排量使主油路2压力降回至3MPa，之后，保持流量恒定，也即主油路2压力保持在3MPa。
[0049]可见，第一阻尼孔5对液压油节流的同时，将导致主油路2压力略微回升，则利用变量泵的排量控制功能，能够进一步节省液压油，节省能量。而且，当减压阀4失效时，第一阻尼孔5的节流降压作用可以保证主油路2压力不浪费，而是有所节制地合流至先导油路1，可见第一阻尼孔5和减压阀4也起到双重保险作用。
[0050]请参考图4，图4为本实用新型提供的液压系统另一种【具体实施方式】的液压原理图。
[0051]如图4所示，上述减压元件还可以包括通断阀7，以及与该通断阀7串联的第二阻尼孔8。液压油从主油路2依次流经第二阻尼孔8、通断阀7后，与先导油泵9的液压油合流至先导元件。
[0052]如上文所述，若主油路2为执行元件供油，先导油路I压力充足时,执行元件也处于工作状态，此时关闭通断阀7，主油路2无需与先导油泵9合流；先导油路I压力不足时，开启通断阀7，主油路2的液压油先经过第二阻尼孔8降压至符合先导元件正常工作的范围，再通过开启的通断阀7，与先导油泵9的液压油合流，供油给先导元件。
[0053]如此，通断阀7使主油路2液压油向先导元件流动可控，并且操作方便；并且，第二阻尼孔8也具有上述第一阻尼孔5的有益效果。通断阀7具体可以是电磁阀，操作人员可以根据实际工况需求调节电磁阀的通断，也可以设置压力检测元件，检测先导油路I压力不足时，自动控制电磁阀导通主油路2和先导油路1，以实现合流，确保先导油路I的油压。
[0054]此实施例中，先导油路I同样可以设置溢流阀3，溢流阀3与第二阻尼孔8共同调控先导油路I的压力，使其满足先导元件的油液需求。
[0055]以上对本实用新型所提供的一种起重机及其液压系统均进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本【技术领域】的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
【权利要求】
1.一种液压系统，具有主油路(2)和供油至先导元件的先导油路(I)，其特征在于，还包括减压元件，所述主油路(2)与所述先导油路(I)能够通过所述减压元件连通，以使所述先导油路(I)的实际压力不低于其工作压力需求值。
2.如权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述减压元件包括减压阀(4)。
3.如权利要求2所述的液压系统，其特征在于，所述减压阀(4)的设定值不小于所述先导油路(I)的工作压力需求值。
4.如权利要求2所述的液压系统，其特征在于，所述先导油路(I)连通有溢流阀(3)，所述减压阀(4)的设定值不大于所述溢流阀(3)的设定值。
5.如权利要求4所述的液压系统，其特征在于，所述工作压力需求值为范围值，所述溢流阀(3)的设定值为所述范围值的上限值，所述减压阀(4)的设定值为所述范围值的下限值。
6.如权利要求2所述的液压系统，其特征在于，所述主油路(2)由变量泵供油，且所述减压阀(4)与所述主油路(2)之间设有第一阻尼孔(5);所述变量泵具有限定压力，所述主油路(2)压力不低于所述限定压力。
7.如权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述减压元件包括串联的通断阀(7)和第二阻尼孔(8)。
8.如权利要求7所述的液压系统，其特征在于，所述通断阀(7)为电磁阀。
9.一种起重机,包括先导元件和执行元件，以及驱动所述先导元件、所述执行元件动作的液压系统，其特征在于，所述液压系统如权利要求1-8任一项所述的液压系统，所述液压系统的所述主油路(2)供油至所述执行元件，所述液压系统的所述先导油路(I)供油至所述先导元件。
10.如权利要求9所述的液压系统，其特征在于，所述执行元件包括超起装置和/或配重。
【文档编号】F15B11/17GK203717496SQ201420004848
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年1月3日 优先权日:2014年1月3日
【发明者】曹立峰, 王守伟, 任印美, 周飞, 戚厚保, 王冬 申请人:徐州重型机械有限公司