大噸位全地面起重機泵控液壓系統的介紹

     一、前言   起重機現有技術液壓系統多為閥控，即通過控制液壓多路閥的開口量大小來控制液壓系統的流量，從而控制執行機構的運動速度大小。此種結構能量損失大，系統發熱量高。  

    本系統采用泵控液壓系統，保證了發動機與液壓系統的協調工作，有效的利用了發動機的功率，避免了不必要的能耗，節約了能源，實現了對工作機構的無級調控。  

    系統具有極好的微動性，使液壓系統的沖擊大大減少，有利于保護液壓系統和各液壓元件，使液壓元件的使用壽命得到延長，大大提高起重機的作業安全性、可靠性和作業效率。本系統運用電控的方式，真正實現了機、電、液一體化和起重機作業的智能化。系統配合伸縮機構及電器系統實現伸縮的單{TodayHot}缸插銷功能。  

二、概述  

    本系統通過電液比例先導控制泵排量的變化實現執行機構的運動速度的改變。本系統由閉式回路的回轉油路、開式回路的主油路及輔助油路構成。  

    回轉油路采用斜盤式變量柱塞泵和斜軸式定量馬達組成的閉式回路。泵的出油口和馬達的進油口相連，馬達的出油口和泵的進油口相連，組成一個封閉的回油路，無需換向閥，通過調節變量泵斜盤的角度來改變泵的流量及壓力油的方向，從而改變回轉馬達的轉速和旋轉方向。因此微動性好且旋轉平穩。變量柱塞泵的內部具有補油泵和補油裝置，可有效提高泵的轉速和防止泵吸空。  

    主油路包括主、副起升油路、變幅油路和伸縮油路。主泵采用斜軸式變量雙泵，獨立變量控制可以滿足起重機不同工況下各機構的調速要求。其中的恒功率雙曲線不僅取決于泵自身的設定值而且和另一個泵的負荷情況有關。帶功率調節器且具有極限負載調節功能，功率調節器調節與工作壓力有關的油泵的排量，不得超過給定的驅動功率。一旦超載，由比例減壓閥輸出的控制壓力將使雙泵回擺，從而減小流量，提高泵對發動機功率的吸收能力。泵的恒功率越權于先導壓力控制，因而，泵的變量控制曲線如圖。  

    整個系統為泵控調速系統，采用先進的電液比例先導控制技術，即油泵的排量是由先導油來控制的，排量的大小由先導油的壓力決定，和供給的壓力成正比。而先導油壓力的大小則由比例減壓閥控制，比例減壓閥按電磁鐵電流的大小成比例地改變輸出壓力。電子遙控先導手柄的位移越大，輸出的電流就越大，比例減壓閥輸出的壓力也相應增大，于是泵排量隨之變大，執行機構的運動速度越快；反之，電子遙控先導手柄的位移越小，執行機構的運動速度就越慢。操作者一方面通過主閥的換向來控制各執行機構（變幅油缸，伸縮油缸，主、副起升馬{HotTag}達）的運動方向；另一方面，可通過操縱先導手柄的移動方向和位移大小改變雙泵的排量來控制執行機構的運動速度。控制壓力可使雙泵排量無級變化，控制壓力越大則流量越大，運動速度就越快。雙泵可以單獨向各執行機構供油，也可以合流后再供給各執行機構，調速范圍大，并可實現無級調速且具有極好的微動性。  

三、功能介紹  

１、回轉油路  

    大噸位的工程起重機的回轉機構對于整機的操縱性能、作業效率、系統效率以及結構受力至關重要，所以除了采用按需求的泵控回路、定量馬達驅動以保證回轉運動的調速性能和操縱的穩定性外，對機構的緩沖性能及啟動性能還給與了全面的考慮�；剞D過程都能得到平穩的控制，使設備安全性能得到有效的保證。  

    回轉油路為封閉的回路，無需換向閥，調節變量泵斜盤的角度改變泵的流量及壓力油的方向控制回轉馬達的轉速和旋轉方向。泵的內部具有補油泵和補油裝置，可有效提高泵的轉速和防止泵吸空；帶過濾器和發光污染指示器。回轉緩沖閥是為其平穩性能設置的。  

    設置自由滑轉電磁閥，其作用是：在起吊重物過程中，特別是當重物將要離開地面時，吊臂會受到側向拉力，為防止吊臂折斷，這時可按下自由滑轉控制開關，使得回轉制動控制電磁閥和自由滑轉電磁閥同時有電，將回轉馬達兩工作口油路溝通，同時回轉制動器也被打開，這樣整個上車部分就處于浮動狀態，吊臂在鋼絲繩拉動下自動擺向重物的重心上方，從而保護了吊臂。  

    所以回轉系統具有以下幾方面優點：  

    Ａ、平穩的啟動和停頓控制特性，通過電比例控制的控制特性使回轉機構平穩啟動，慢速停頓，保證回轉作業的平穩性，避免沖擊。  

    Ｂ、良好的泵控調速系統，寬廣的調速曲線，回轉速度由發動機轉速和Ａ４ＶＧ油泵的排量乘積決定，在任意穩定的發動機轉速或任意油泵擺角下都可以獲得良好的流量控制曲線。  

    Ｃ、三級速度曲線調節系統控制，對回轉速度可以進行三條曲線選擇控制，對油泵的最大擺角可分別獲得最大限制為３３％、６６％、１００％的回轉油泵擺角控制，這樣就大大提高了操作人員的控制精度。  

    ２、主、副起升油路  

    主、副起升機構采用內藏式定量馬達，體積小，扭拒大。其內部裝有安全閥，用于保護馬達，可有效防止馬達因過載而損壞。參照附圖ｌ及其序號進行起升（副起升為選購件）液壓系統說明：  

    主、副卷揚的制動器６、９均為常閉式，當操縱控制主、副起升的先導手柄時，輔助泵３來的控制油使主換向閥１３首先換向，同時比例減壓閥４輸出的壓力油使主泵２斜盤擺動到一定的角度，此時主油路壓力油則通過起升平衡閥８、１１內的梭閥經減壓閥減壓后開啟卷揚制動器６、９，從而進行正常的起升或下降動作。  

    當先導手柄回中位時，通往主閥１３的控制油被關閉，主閥１３也回到中位，主油路壓力油從主閥１３返回油箱１，處于卸荷狀態，使得卷揚制動器６、９中的壓力油在制動彈簧的作用下通過泄油路回油箱１，于是制動器６、９在彈簧的作用下處于制動狀態。  

    主、副起升油路中的起升平衡閥８、１１可以有效防止重物在下放過程中產生失速現象，保證重物下降速度平穩可靠，從而提高了安全性能。  

    主、副起升機構采用內藏式定量馬達７、１０，體積小，扭拒大。其內部裝有安全閥，用于保護馬達７、１０，可有效防止馬達因過載而損壞。  

    副起升通過快速接頭１２進行選裝切換。  

    ３、變幅油路  

    變幅對油泵的最大擺角可分別獲得最大限制為３３％、６６％、１００％的液壓油泵最大擺角控制，變幅下降采用先進的重力下降原理，變幅平衡閥的下降用先導手柄直接控制比例減壓閥，先導手柄控制變幅油缸的下降速度，當變幅油缸由于臂長或吊重原因造成變幅缸受力增大到設定的值后，變幅平衡閥將進行壓力補償控制，隨著變幅缸受力增大而自動減緩速度，保證了變幅下落時起重臂的穩定作業。  

    ４、伸縮油路  

    本機共有五節主臂，采用單缸加插銷的伸縮原理，由一個伸縮油缸帶動四節伸縮主臂，伸縮順序可手動控制或采用預先設定的方式進行自動控制。  

    當操作吊臂伸出時，隨著先導手柄的移動，缸銷將缸筒與所選吊臂銷住，臂銷拔出，多路換向閥伸縮聯閥芯開口逐漸增大，壓力油進入伸縮缸無桿腔，推動伸縮缸缸筒帶動吊臂向前伸出，吊臂伸到位后被臂銷鎖住。  

    當操作吊臂縮回時，隨著先導手柄的移動，缸銷將缸筒與所選吊臂銷住，臂銷拔出，多路換向閥伸縮聯閥芯開口逐漸增大，壓力油進入伸縮缸有桿腔，打開平衡閥，伸縮缸缸筒帶動吊臂縮回，吊臂縮到位后由臂銷鎖住。  

    伸縮油缸活塞桿的頭部裝有插裝式平衡閥，保證了吊臂回縮過程的平穩性。  

    液壓系統采用雙回路設計避免吊臂中電磁換向閥損壞后伸縮油缸不能縮回的可能。  

    ５、輔助油路  

    輔助油路包括先導控制油路、配重油路、冷卻系統。先導控制油路的系統壓力設定為３Ｍｐａ，其主要作用是向比例減壓閥提供動力及控制主換向閥的換向。比例減壓閥為四聯，分別控制變量雙泵的排量變化和極限負載調節以及對變幅下降工況的控制。  

    本系統具有自動冷卻功能，油箱內裝有溫度傳感器。該傳感器一旦檢測到油箱內的油液溫度上升到設定溫度，帶負載感應分流閥的齒輪泵即驅動風扇馬達旋轉，對系統進行冷卻。如果油液溫度低于設定溫度，齒輪泵處于低壓回油狀態，風扇馬達則停止旋轉。