專利名稱：一種油缸及具有該油缸的吊臂伸縮系統(tǒng)和起重機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輪式工程機(jī)械，具體涉及一種油缸及具有該油缸的吊臂伸縮系統(tǒng)和起重機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，起重機(jī)伸縮式臂架的伸縮機(jī)構(gòu)有兩種方式油缸加繩排式伸縮機(jī)構(gòu)和單缸插銷式全自動(dòng)伸縮機(jī)構(gòu)。與單缸插銷式伸縮機(jī)構(gòu)相比，油缸加繩排式伸縮機(jī)構(gòu)具有伸縮效率高的優(yōu)點(diǎn)，并且理論上能夠伸縮到任何位置。現(xiàn)有多節(jié)臂起重機(jī)的伸縮控制系統(tǒng)中，一般采用雙缸加繩排的多級(jí)臂伸縮機(jī)構(gòu)， 請(qǐng)參見圖1，該圖示出了現(xiàn)有吊臂伸縮系統(tǒng)的雙缸液控原理示意圖。如圖所示，一級(jí)油缸1和二級(jí)油缸2共用一油源，其中，一級(jí)油缸1的內(nèi)部設(shè)置有一根芯管，該芯管3由兩根管子組成，一根的一端與缸筒相連、一端浮動(dòng)，另一根的一端與活塞桿相連、一端浮動(dòng)，兩個(gè)管子的浮動(dòng)端插裝配合，以通過(guò)芯管實(shí)現(xiàn)二級(jí)油缸2大腔(無(wú)桿腔)的供油，并且二級(jí)油缸2的小腔(有桿腔)與一級(jí)油缸1的小腔相連；工作過(guò)程中， 通過(guò)伸縮切換閥控制兩級(jí)缸的伸縮運(yùn)動(dòng)，從而通過(guò)各臂節(jié)的伸縮調(diào)整起重機(jī)吊臂的臂長(zhǎng)。然而，受其自身結(jié)構(gòu)的限制，現(xiàn)有一級(jí)油缸1在控制過(guò)程中存在以下不足一、兩缸無(wú)法實(shí)現(xiàn)同時(shí)運(yùn)動(dòng)通過(guò)伸縮切換閥中Y4、Y5、Y6得失電情況的組合，從而實(shí)現(xiàn)兩缸的單獨(dú)伸縮運(yùn)動(dòng)。 由于一級(jí)油缸1與二級(jí)油缸2的有桿腔連通，無(wú)法同時(shí)輸入壓力油至兩級(jí)缸的無(wú)桿腔進(jìn)行同步伸出運(yùn)動(dòng)，因此，圖1所示控制系統(tǒng)采用兩位四通電磁閥- 控制切換一級(jí)油缸1和二級(jí)油缸2的運(yùn)動(dòng)。二、一級(jí)缸運(yùn)動(dòng)對(duì)二級(jí)缸的影響二級(jí)油缸2完全縮回時(shí)進(jìn)行縮回一級(jí)油缸1的操作，此時(shí)由B 口供油給一級(jí)油缸1 小腔，由于芯管3置于一級(jí)油缸1內(nèi)部，其封閉體積減少，從而導(dǎo)致芯管3內(nèi)壓力增高，而芯管與二級(jí)油缸2大腔相連，故二級(jí)油缸2大腔壓力增高(假設(shè)為Pl)；由于一級(jí)油缸1小腔同二級(jí)油缸2小腔相通。此時(shí)二級(jí)油缸2小腔的油也有壓力(假設(shè)為P2)。這樣，當(dāng)Pl XAl > P2XA2+FS (面積Al 二級(jí)油缸2大腔面積；面積A2 二級(jí)油缸2小腔面積；負(fù)載FS 作用二級(jí)油缸2的負(fù)載力)時(shí)，則會(huì)在一級(jí)油缸1縮運(yùn)動(dòng)時(shí)導(dǎo)致二級(jí)油缸2反竄，影響整個(gè)控制系統(tǒng)的工作穩(wěn)定性。另外，二級(jí)油缸2未縮回時(shí)進(jìn)行縮回一級(jí)油缸1的操作，此時(shí)由B 口供油給一級(jí)油缸1小腔，由于一級(jí)油缸1小腔同二級(jí)油缸2小腔相通，此時(shí)二級(jí)油缸2小腔的油也有壓力， 推動(dòng)二級(jí)油缸2回縮，二級(jí)油缸2大腔內(nèi)的油進(jìn)入芯管3腔。此時(shí)伸縮切換閥的D 口外接單向溢流閥4，芯管腔油無(wú)法很快泄掉，而由于大小腔的面積差，進(jìn)入芯管腔的油遠(yuǎn)大于泄漏掉的油，所以此時(shí)芯管腔是一個(gè)增壓腔。因此，一級(jí)油缸1的缸筒在壓力下回縮，則芯管 3隨缸筒插入芯管腔，缸筒作用在芯管3上的力將使芯管彎曲，導(dǎo)致一級(jí)油缸1無(wú)法正常使用。
有鑒于此，亟待針對(duì)現(xiàn)有一級(jí)油缸進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以有效克服上述缺陷，提高伸縮系統(tǒng)的工作可靠性以及整機(jī)的安全性。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述缺陷，本發(fā)明解決的技術(shù)問題在于，提供一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的油缸，以避免現(xiàn)有吊臂伸縮系統(tǒng)的一級(jí)油缸所存在的無(wú)法實(shí)現(xiàn)兩級(jí)油缸單獨(dú)控制及相互影響的缺陷，確保伸縮系統(tǒng)的工作可靠性和整機(jī)運(yùn)行安全性。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用該油缸的吊臂伸縮系統(tǒng)和起重機(jī)。本發(fā)明提供的用于吊臂伸縮系統(tǒng)的油缸，包括缸筒和置于所述缸筒內(nèi)的活塞，且所述活塞的活塞桿自缸筒伸出；并具有連通其有桿腔和無(wú)桿腔的油口 ；還包括置于所述活塞與缸筒之間的兩套芯管組；每套所述芯管組均由嵌套設(shè)置的兩根油管組成，且兩根油管中的一者置于所述活塞內(nèi)并與所述活塞桿上開設(shè)的油口連通，另一者與所述缸筒的筒底固定連接并與所述缸筒上開設(shè)的油口連通。優(yōu)選地，固定于筒底上的油管插裝在置于所述活塞內(nèi)的油管中。優(yōu)選地，與每套所述芯管組相對(duì)應(yīng)地，所述活塞的端部設(shè)置有兩個(gè)密封套，每個(gè)固定于筒底上的油管分別經(jīng)相應(yīng)的所述密封套插裝在置于所述活塞內(nèi)的油管中；且所述密封套與所述活塞和相應(yīng)油管之間均設(shè)置有密封件。優(yōu)選地，連通所述油缸的有桿腔和無(wú)桿腔的油口設(shè)置在所述活塞桿上，并通過(guò)設(shè)置在所述活塞上的油道連通所述油缸的有桿腔和無(wú)桿腔。本發(fā)明提供的吊臂伸縮系統(tǒng)，包括一級(jí)油缸和二級(jí)油缸；所述一級(jí)油缸采用如前所述的油缸，所述一級(jí)油缸的缸筒上開設(shè)的與兩套芯管組連通的兩個(gè)油口分別與所述二級(jí)油缸的有桿腔和無(wú)桿腔連通；所述一級(jí)油缸的活塞桿上連通其有桿腔和無(wú)桿腔的兩個(gè)油口與系統(tǒng)壓力油路和回油油路之間設(shè)置第一方向控制閥，以控制所述二級(jí)油缸的伸縮；所述一級(jí)油缸的活塞桿上連通兩套芯管組的兩個(gè)油口與系統(tǒng)壓力油路和回油油路之間設(shè)置第二方向控制閥，以控制所述一級(jí)油缸的伸縮。優(yōu)選地，所述第一方向控制閥和第二方向控制閥的第一油口均與系統(tǒng)壓力油路連通、第二油口和第三油口均分別與系統(tǒng)回油油路連通、第四油口和第五油口均分別與相應(yīng)油缸的無(wú)桿腔和有桿腔連通；且均配置成位于第一工作位置時(shí)，其第一油口與第五油口導(dǎo)通、第二油口與第四油口導(dǎo)通、第三油口非導(dǎo)通，位于第二工作位置時(shí)，其第一油口與第四油口導(dǎo)通、第二油口非導(dǎo)通、第三油口與第五油口導(dǎo)通，位于第三工作位置時(shí)，其第一油口與第三油口和第五油口導(dǎo)通、第二油口與第四油口導(dǎo)通。優(yōu)選地，所述第一方向控制閥和第二方向控制閥均為液控閥，并在每個(gè)液控閥的兩個(gè)控制油口與先導(dǎo)壓力油路和先導(dǎo)回油油路之間設(shè)置先導(dǎo)控制閥，以控制所述第一方向控制閥和第二方向控制閥工作位置的切換。優(yōu)選地，在系統(tǒng)壓力油路至所述第一方向控制閥和第二方向控制閥的第一油口之間分別設(shè)置有減壓閥，且每個(gè)減壓閥的泄油口均與系統(tǒng)回油油口連通。 優(yōu)選地，所述第一方向控制閥和第二方向控制閥均具有與其第四油口連通的第六油口和與其第五油口連通的第七油口，且與所述第一方向控制閥和第二方向控制閥分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有梭閥，每個(gè)梭閥的兩個(gè)進(jìn)油口分別與相應(yīng)方向控制閥的第六油口和第七油口連通，且每個(gè)梭閥的出油口與系統(tǒng)回油油路之間均設(shè)置有第一溢流閥。優(yōu)選地，所述第一方向控制閥和第二方向控制閥的第六油口與系統(tǒng)回油油路之間均設(shè)置有第二溢流閥，且所述第二溢流閥的設(shè)定壓力小于所述第一溢流閥的設(shè)定壓力。優(yōu)選地，與所述一級(jí)油缸和二級(jí)油缸的連通其無(wú)桿腔的油口連接的管路上均設(shè)置有平衡閥，且所述平衡閥的控制油口均與相應(yīng)油缸的連通其有桿腔的油口相連。本發(fā)明提供的起重機(jī)包括底盤、可相對(duì)于所述底盤回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)，及鉸接于所述轉(zhuǎn)臺(tái)前部的伸縮吊臂；所述伸縮吊臂通過(guò)吊臂伸縮系統(tǒng)控制其伸出或者收回；所述吊臂伸縮系統(tǒng)具體為如前所述的吊臂伸縮系統(tǒng)。本發(fā)明提供的可作為伸縮系統(tǒng)一級(jí)油缸的油缸具有兩套芯管組，兩套芯管組置于所述活塞與缸筒之間，每套芯管組均由嵌套設(shè)置的兩根油管組成，且兩根油管中的一者置于活塞內(nèi)并與活塞桿上開設(shè)的油口連通，另一者與缸筒的筒底固定連接并與缸筒上開設(shè)的油口連通。如此設(shè)置，采用該油缸作為一級(jí)油缸的吊臂伸縮系統(tǒng)，可通過(guò)兩套芯管組分別向二級(jí)油缸的有桿腔和無(wú)桿腔供油，以消除兩級(jí)油缸之間的相互影響；并且該系統(tǒng)可采用兩個(gè)方向控制閥分別對(duì)兩級(jí)油缸單獨(dú)控制，以實(shí)現(xiàn)兩級(jí)油缸的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)和同步運(yùn)動(dòng)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的油缸一方面可實(shí)現(xiàn)兩級(jí)油缸的獨(dú)立控制，避免產(chǎn)生誤操作，另一方面可消除兩級(jí)油缸之間的相互影響；從而在確保吊臂伸縮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊的基礎(chǔ)上，大大提高了伸縮系統(tǒng)的工作可靠性和整機(jī)運(yùn)行安全性。在本發(fā)明的優(yōu)選方案中，針對(duì)控制一級(jí)油缸和二級(jí)油缸伸縮的第一方向控制閥和第二方向控制閥進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化，兩個(gè)方向控制閥均配置成具有三個(gè)工作位置；其中，位于第一工作位置和第二工作位置時(shí)分別用于控制相應(yīng)油缸的伸出或者收回，而位于第三工作位置時(shí)，其第一油口與第三油口和第五油口導(dǎo)通、第二油口與第四油口導(dǎo)通，由于第一油口均與系統(tǒng)壓力油路連通、第二油口和第三油口均分別與系統(tǒng)回油油路連通、第四油口和第五油口均分別與相應(yīng)油缸的無(wú)桿腔和有桿腔連通，因此，此狀態(tài)下相應(yīng)油缸兩腔回油。如此設(shè)置，若一級(jí)油缸縮回運(yùn)動(dòng)而第二方向控制閥位于第三工作位置時(shí)，由于二級(jí)油缸的方向控制閥第三工作位置(中位)回油，置于一級(jí)油缸內(nèi)部的芯管組與回油路相連，可完全消除了芯管彎曲的可能性，從而進(jìn)一步提高了伸縮系統(tǒng)安全性。本發(fā)明提供的具有兩套芯管組的油缸適用于具有吊臂伸縮系統(tǒng)的工程機(jī)械，特別適用于起重機(jī)。
圖1是現(xiàn)有一種典型的吊臂伸縮系統(tǒng)的雙缸液控原理示意圖；圖2為具體實(shí)施方式
中所述起重機(jī)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為具體實(shí)施方式
所述一級(jí)油缸的示意圖；圖4為具體實(shí)施方式
所述油缸的整體結(jié)構(gòu)剖視圖；圖5為具體實(shí)施方式
所述吊臂伸縮系統(tǒng)的工作原理示意圖。圖 2-圖 5 中一級(jí)油缸10、缸筒11、活塞12、活塞桿121、第一芯管組13、第二芯管組14、第一密封件15、密封套16、第二密封件17、二級(jí)油缸20、第一方向控制閥30、第二方向控制閥40、 第一先導(dǎo)控制閥51、第二先導(dǎo)控制閥52、減壓閥60、梭閥70、第一溢流閥81、第二溢流閥82、平衡閥90。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的核心在于提供一種可適用于吊臂伸縮系統(tǒng)的油缸，以通過(guò)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)使得吊臂伸縮系統(tǒng)中一級(jí)油缸與二級(jí)油缸能夠分別實(shí)現(xiàn)獨(dú)立控制，并完全規(guī)避兩級(jí)油缸在工作過(guò)程中的相互影響，從而為吊臂伸縮系統(tǒng)的工作可靠性及整機(jī)運(yùn)行安全穩(wěn)定性提供可靠保障。下面結(jié)合說(shuō)明書附圖具體說(shuō)明本實(shí)施方式。不失一般性，本實(shí)施方式以汽車起重機(jī)作為主體詳細(xì)說(shuō)明。與現(xiàn)有技術(shù)相同，該汽車起重機(jī)具有輪式底盤、可相對(duì)于底盤回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)臺(tái)和鉸接于轉(zhuǎn)臺(tái)前部的伸縮吊臂，及設(shè)置在轉(zhuǎn)臺(tái)上的上車執(zhí)行機(jī)構(gòu)等功能部件，例如，用于控制吊鉤上、下位移的卷?yè)P(yáng)裝置，用于調(diào)整吊臂姿態(tài)的變幅機(jī)構(gòu)，用于平衡整機(jī)工作穩(wěn)定性的配重裝置，用于提供工作動(dòng)力的發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)等。需要說(shuō)明的是，由于上述功能部件可以采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，故本文不再贅述。該伸縮吊臂通過(guò)吊臂伸縮系統(tǒng)控制其伸出或者收回，該吊臂伸縮系統(tǒng)兩級(jí)油缸加繩排機(jī)構(gòu)具體實(shí)現(xiàn)其控制功能，其中繩排機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)及工作原理與現(xiàn)有技術(shù)相同，同樣不再贅述。為詳見說(shuō)明吊臂伸縮系統(tǒng)中一級(jí)油缸的具體結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參見圖3，該圖是本實(shí)施方式所述一級(jí)油缸的示意圖。如圖所示，該油缸的基本結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)相同，包括缸筒11、置于缸筒11內(nèi)的活塞12，且活塞12的活塞桿121自缸筒11的端部伸出，并具有連通其有桿腔的第一油口 A和連通其無(wú)桿腔的第二油口 B。該油缸的活塞12與缸筒11之間設(shè)置有兩套芯管組第一芯管組13和第二芯管組14 ；每套芯管組均由嵌套設(shè)置的兩根油管組成，且兩根油管中的一者置于活塞12內(nèi)并與活塞桿121上開設(shè)的油口連通，另一者與缸筒11的筒底固定連接并與缸筒11上開設(shè)的油口連通，即，第一芯管組13建立活塞桿121上的第三油口 C與缸筒11筒底上的第四油口 D之間的連通關(guān)系，第二芯管組13建立活塞桿121上的第五油口 E與缸筒 11筒底上的第六油口 F之間的連通關(guān)系。顯然，通過(guò)兩根嵌套設(shè)置的兩根油管插裝滑動(dòng)配合實(shí)現(xiàn)位于活塞桿121上的油口與位于缸筒11上的油口之間的連通狀態(tài)，兩根油管之間可以采用兩種裝配關(guān)系，其一是置于活塞12內(nèi)的油管插裝在固定在缸筒11筒底上的油管中，另一是圖3中所示的裝配方式， 固定于缸筒11筒底上的油管插裝在置于活塞12內(nèi)的油管中。應(yīng)當(dāng)理解，圖中所示的裝配方式并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)保護(hù)范圍的限制。對(duì)于每套芯管組來(lái)說(shuō)，由于固定于缸筒11筒底上的油管需要隨著油缸的伸出或者收回與另一油管插裝滑動(dòng)配合，因此，需要避免相應(yīng)芯管組內(nèi)的工作油液流入該油缸的無(wú)桿腔影響其工作性能。為此，可進(jìn)一步在活塞12的端部設(shè)置兩個(gè)第一密封件15，每個(gè)第一密封件15分別與固定于缸筒11筒底上的油管外壁相抵配合。具體請(qǐng)參見圖4，該圖為本實(shí)施方式所述油缸的整體結(jié)構(gòu)剖視圖。當(dāng)然，為了提高該油缸的裝配工藝性，可在活塞12的端部設(shè)置兩個(gè)密封套16，分別與每套芯管組相對(duì)設(shè)置；相應(yīng)地，每個(gè)固定于缸筒11筒底上的油管分別經(jīng)相應(yīng)的密封套 16插裝在置于活塞12內(nèi)的油管中，且每個(gè)密封套16與活塞12之間均設(shè)置有第二密封件 17,以實(shí)現(xiàn)可靠密封。顯然，基于密封套16的設(shè)置，前述第一密封件15應(yīng)當(dāng)設(shè)置在密封套16與固定于缸筒11筒底上的油管外壁之間。為了適應(yīng)缸筒11的伸出或者縮回，便于連接油管的布置。優(yōu)選地，可以將連通該油缸有桿腔的第一油口 A和連通其無(wú)桿腔的第二油口 B同樣設(shè)置在活塞桿121上，并通過(guò)設(shè)置在活塞12上的油道連通油缸的有桿腔和無(wú)桿腔。另外，除前述具有兩套芯管組的油缸外，本實(shí)施方式還提供一種應(yīng)用該油缸作為一級(jí)油缸的吊臂伸縮系統(tǒng)。請(qǐng)參見圖5，該圖為本實(shí)施方式所述吊臂伸縮系統(tǒng)的工作原理示意圖。兩級(jí)油缸中的一級(jí)油缸10采用如前所述的具有兩套芯管組的油缸。如圖5所示， 一級(jí)油缸10的缸筒11上開設(shè)的與兩套芯管組連通的兩個(gè)油口分別與二級(jí)油缸20的有桿腔和無(wú)桿腔連通，即，一級(jí)油缸10的第四油口 D與二級(jí)油缸20的與其無(wú)桿腔連通的油口 G 連通，一級(jí)油缸10的第六油口 F與二級(jí)油缸20的與其有桿腔連通的油口 H連通。且一級(jí)油缸10與二級(jí)油缸20分別采用兩個(gè)方向控制閥控制進(jìn)行伸出或者收回操作。如圖所示，第一方向控制閥30設(shè)置在一級(jí)油缸10的活塞桿121上連通其有桿腔和無(wú)桿腔的兩個(gè)油口與系統(tǒng)壓力油路P和回油油路T之間，第二方向控制閥40設(shè)置在一級(jí)油缸10的活塞桿121上連通兩套芯管組的兩個(gè)油口(油口 C、油口 E)與系統(tǒng)壓力油路P 和回油油路T之間。由此，可通過(guò)兩套芯管組分別向二級(jí)油缸20的有桿腔和無(wú)桿腔供油， 以消除兩級(jí)油缸之間的相互影響；并且該系統(tǒng)采用兩個(gè)方向控制閥分別對(duì)兩級(jí)油缸單獨(dú)控制，能夠?qū)崿F(xiàn)兩級(jí)油缸的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)和同步運(yùn)動(dòng)。具體地，第一方向控制閥30和第二方向控制閥40的第一油口均與系統(tǒng)壓力油路 P連通、第二油口和第三油口均分別與系統(tǒng)回油油路T連通、第四油口和第五油口均分別與相應(yīng)油缸的無(wú)桿腔和有桿腔連通；并且，第一方向控制閥30和第二方向控制閥40均配置成位于第一工作位置(左位)時(shí)，其第一油口與第五油口導(dǎo)通、第二油口與第四油口導(dǎo)通、 第三油口非導(dǎo)通，壓力油路P與相應(yīng)油缸的有桿腔連通、無(wú)桿腔與回油油路T連通，此狀態(tài)下油缸收回；位于第二工作位置(右位)時(shí)，其第一油口與第四油口導(dǎo)通、第二油口非導(dǎo)通、 第三油口與第五油口導(dǎo)通，壓力油路與相應(yīng)油缸的無(wú)桿腔連通、有桿腔與回油油路連通，此狀態(tài)下油缸伸出；位于第三工作位置(中位)時(shí)，其第一油口與第三油口和第五油口導(dǎo)通、 第二油口與第四油口導(dǎo)通，此狀態(tài)下相應(yīng)油缸兩腔回油。如此設(shè)置，若一級(jí)油缸縮回運(yùn)動(dòng)而第二方向控制閥40位于中位時(shí)，由于二級(jí)油缸的方向控制閥第三工作位置(中位)回油， 置于一級(jí)油缸10內(nèi)部的芯管組與回油油路T相連，可完全消除了芯管彎曲的可能性。以下簡(jiǎn)述該吊臂伸縮系統(tǒng)的控制工作原理。一、一級(jí)油缸伸出當(dāng)一級(jí)油缸10需要伸出時(shí)，第一方向控制閥30位于右位。系統(tǒng)壓力油路P的壓力油液自第一方向控制閥30的第一油口流入后經(jīng)其第四油口流出，通過(guò)連接管路經(jīng)一級(jí)油缸10的油口 B進(jìn)入其無(wú)桿腔；與此同時(shí)，一級(jí)油缸10有桿腔的油液依次經(jīng)由其油口 A、 第一方向控制閥30的第五油口、第三油口流回系統(tǒng)回油油路，以實(shí)現(xiàn)一級(jí)油缸10的伸出操作。二、一級(jí)油缸收回當(dāng)一級(jí)油缸10需要收回時(shí)，第一方向控制閥30位于左位。系統(tǒng)壓力油路P的壓力油液自第一方向控制閥30的第一油口流入后經(jīng)其第五油口流出，通過(guò)連接管路經(jīng)一級(jí)
8CN 102536948 A油缸10的油口 A進(jìn)入其有桿腔；與此同時(shí)，一級(jí)油缸10無(wú)桿腔的油液依次經(jīng)由其油口 B、 第一方向控制閥30的第四油口、第二油口流回系統(tǒng)回油油路，以實(shí)現(xiàn)一級(jí)油缸10的收回操作。三、二級(jí)油缸伸出當(dāng)二級(jí)油缸20需要伸出時(shí)，第二方向控制閥40位于右位。系統(tǒng)壓力油路P的壓力油液自第二方向控制閥40的第一油口流入后經(jīng)其第四油口流出，通過(guò)連接管路依次經(jīng)由一級(jí)油缸10的油口 C、油口 D、二級(jí)油缸20的油口 G進(jìn)入其無(wú)桿腔；與此同時(shí)，二級(jí)油缸 20有桿腔的油液依次經(jīng)由其油口 H、一級(jí)油缸10的油口 F、油口 E、第二方向控制閥40的第五油口、第三油口流回系統(tǒng)回油油路，以實(shí)現(xiàn)二級(jí)油缸20的伸出操作。四、二級(jí)油缸收回當(dāng)二級(jí)油缸20需要收回時(shí)，第二方向控制閥40位于左位。系統(tǒng)壓力油路P的壓力油液自第二方向控制閥40的第一油口流入后經(jīng)其第五油口流出，通過(guò)連接管路依次經(jīng)由一級(jí)油缸10的油口 E、油口 F、二級(jí)油缸20的油口 H進(jìn)入其有桿腔；與此同時(shí)，二級(jí)油缸 20無(wú)桿腔的油液依次經(jīng)由其油口 G、一級(jí)油缸10的油口 D、油口 C、第二方向控制閥40的第四油口、第二油口流回系統(tǒng)回油油路，以實(shí)現(xiàn)二級(jí)油缸20的收回操作。五、兩級(jí)油缸同步伸出或者收回，需要第一方向控制閥30和第二方向控制閥40依據(jù)前述原理同步切換工作位置即可，原理相同。本方案中，第一方向控制閥30和第二方向控制閥40的切換可以采用不同的控制方式實(shí)現(xiàn)，例如，電磁閥、手動(dòng)閥，或者采用如圖所示的液控閥。在每個(gè)液控閥的兩個(gè)控制油口與先導(dǎo)壓力油路Pi和先導(dǎo)回油油路Tl之間設(shè)置先導(dǎo)控制閥輸出液力信號(hào)至第一方向控制閥30的第一先導(dǎo)控制閥51，以控制第一方向控制閥30工作位置的切換；輸出液力信號(hào)至第二方向控制閥40的第二先導(dǎo)控制閥52，以控制第二方向控制閥40工作位置的切換。通常，系統(tǒng)壓力油路T油液的工作壓力受其他因素干擾的會(huì)產(chǎn)生波動(dòng)，為避免其壓力過(guò)高產(chǎn)生液壓沖擊影響元件、管路的工作穩(wěn)定性。本方案所述吊臂伸縮系統(tǒng)可以在系統(tǒng)壓力油路T至第一方向控制閥30和第二方向控制閥40的第一油口之間分別設(shè)置有減壓閥60，且每個(gè)減壓閥60的泄油口均與系統(tǒng)回油油口 T連通，以確保系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行。進(jìn)一步地，為避免負(fù)載壓力過(guò)高影響元件及管路的工作穩(wěn)定性，本方案可以作進(jìn)一步的優(yōu)化。結(jié)合圖5所示，第一方向控制閥30和第二方向控制閥40均具有與其第四油口連通的第六油口和與其第五油口連通的第七油口，且與第一方向控制閥30和第二方向控制閥40分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有梭閥70，每個(gè)梭閥70的兩個(gè)進(jìn)油口分別與相應(yīng)方向控制閥的第六油口和第七油口連通，且每個(gè)梭閥70的出油口與系統(tǒng)回油油路T之間均設(shè)置有第一溢流閥81。如此設(shè)置，當(dāng)相應(yīng)油缸收回工況負(fù)載過(guò)高時(shí)，壓力油液可通過(guò)第一溢流閥81流回系統(tǒng)回油油路T，提高系統(tǒng)工作穩(wěn)定性。當(dāng)然，減壓閥60的泄油口可以與相應(yīng)第一溢流閥81 的上游側(cè)油路連通，以有效建立相應(yīng)方向控制閥的閥前閥后壓力的平衡。此外，第一方向控制閥30和第二方向控制閥40的第六油口與系統(tǒng)回油油路T之間均設(shè)置有第二溢流閥82，且第二溢流閥82的設(shè)定壓力小于第一溢流閥81的設(shè)定壓力。如此設(shè)置，當(dāng)相應(yīng)油缸伸出工況負(fù)載過(guò)高時(shí)，壓力油液可通過(guò)第二溢流閥82流回系統(tǒng)回油油路T，在適應(yīng)油缸伸出負(fù)載壓力小于收回負(fù)載壓力的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步提高系統(tǒng)工作穩(wěn)定性。另外，與一級(jí)油缸10和二級(jí)油缸20的連通其無(wú)桿腔的油口連接的管路上均設(shè)置有平衡閥90，且每個(gè)平衡閥90的控制油口均與相應(yīng)油缸的連通其有桿腔的油口相連。如此設(shè)置，一方面可使得兩級(jí)油缸保持在確定工作長(zhǎng)度下處于穩(wěn)定工作狀態(tài)，另一方面，可避免油缸收回工況下平穩(wěn)回收，提高其工作穩(wěn)定性。特別說(shuō)明的是，本實(shí)施方式所述吊臂伸縮系統(tǒng)還可以適用于履帶式起重機(jī)等其他具有伸縮吊臂的機(jī)型，只要滿足使用需要均在本申請(qǐng)請(qǐng)求保護(hù)的范圍內(nèi)。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.用于吊臂伸縮系統(tǒng)的油缸，包括缸筒和置于所述缸筒內(nèi)的活塞，且所述活塞的活塞桿自缸筒伸出；并具有連通其有桿腔和無(wú)桿腔的油口 ；其特征在于，還包括置于所述活塞與缸筒之間的兩套芯管組；每套所述芯管組均由嵌套設(shè)置的兩根油管組成，且兩根油管中的一者置于所述活塞內(nèi)并與所述活塞桿上開設(shè)的油口連通，另一者與所述缸筒的筒底固定連接并與所述缸筒上開設(shè)的油口連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于吊臂伸縮系統(tǒng)的油缸，其特征在于，固定于筒底上的油管插裝在置于所述活塞內(nèi)的油管中。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于吊臂伸縮系統(tǒng)的油缸，其特征在于，與每套所述芯管組相對(duì)應(yīng)地，所述活塞的端部設(shè)置有兩個(gè)密封套，每個(gè)固定于筒底上的油管分別經(jīng)相應(yīng)的所述密封套插裝在置于所述活塞內(nèi)的油管中；且所述密封套與所述活塞和相應(yīng)油管之間均設(shè)置有密封件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的用于吊臂伸縮系統(tǒng)的油缸，其特征在于，連通所述油缸的有桿腔和無(wú)桿腔的油口設(shè)置在所述活塞桿上，并通過(guò)設(shè)置在所述活塞上的油道連通所述油缸的有桿腔和無(wú)桿腔。
5.吊臂伸縮系統(tǒng)，包括一級(jí)油缸和二級(jí)油缸；其特征在于，所述一級(jí)油缸采用如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的油缸，所述一級(jí)油缸的缸筒上開設(shè)的與兩套芯管組連通的兩個(gè)油口分別與所述二級(jí)油缸的有桿腔和無(wú)桿腔連通；所述一級(jí)油缸的活塞桿上連通其有桿腔和無(wú)桿腔的兩個(gè)油口與系統(tǒng)壓力油路和回油油路之間設(shè)置第一方向控制閥，以控制所述二級(jí)油缸的伸縮；所述一級(jí)油缸的活塞桿上連通兩套芯管組的兩個(gè)油口與系統(tǒng)壓力油路和回油油路之間設(shè)置第二方向控制閥，以控制所述一級(jí)油缸的伸縮。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的吊臂伸縮系統(tǒng)，其特征在于，所述第一方向控制閥和第二方向控制閥的第一油口均與系統(tǒng)壓力油路連通、第二油口和第三油口均分別與系統(tǒng)回油油路連通、第四油口和第五油口均分別與相應(yīng)油缸的無(wú)桿腔和有桿腔連通；且均配置成位于第一工作位置時(shí)，其第一油口與第五油口導(dǎo)通、第二油口與第四油口導(dǎo)通、第三油口非導(dǎo)通，位于第二工作位置時(shí)，其第一油口與第四油口導(dǎo)通、第二油口非導(dǎo)通、第三油口與第五油口導(dǎo)通，位于第三工作位置時(shí)，其第一油口與第三油口和第五油口導(dǎo)通、第二油口與第四油口導(dǎo)通。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的吊臂伸縮系統(tǒng)，其特征在于，所述第一方向控制閥和第二方向控制閥均為液控閥，并在每個(gè)液控閥的兩個(gè)控制油口與先導(dǎo)壓力油路和先導(dǎo)回油油路之間設(shè)置先導(dǎo)控制閥，以控制所述第一方向控制閥和第二方向控制閥工作位置的切換。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的吊臂伸縮系統(tǒng)，其特征在于，在系統(tǒng)壓力油路至所述第一方向控制閥和第二方向控制閥的第一油口之間分別設(shè)置有減壓閥，且每個(gè)減壓閥的泄油口均與系統(tǒng)回油油口連通。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的吊臂伸縮系統(tǒng)，其特征在于，所述第一方向控制閥和第二方向控制閥均具有與其第四油口連通的第六油口和與其第五油口連通的第七油口，且與所述第一方向控制閥和第二方向控制閥分別對(duì)應(yīng)設(shè)置有梭閥，每個(gè)梭閥的兩個(gè)進(jìn)油口分別與相應(yīng)方向控制閥的第六油口和第七油口連通，且每個(gè)梭閥的出油口與系統(tǒng)回油油路之間均設(shè)置有第一溢流閥。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的吊臂伸縮系統(tǒng)，其特征在于，所述第一方向控制閥和第二方向控制閥的第六油口與系統(tǒng)回油油路之間均設(shè)置有第二溢流閥，且所述第二溢流閥的設(shè)定壓力小于所述第一溢流閥的設(shè)定壓力。
11.根據(jù)權(quán)利要求5至10中任一項(xiàng)所述的吊臂伸縮系統(tǒng)，其特征在于，與所述一級(jí)油缸和二級(jí)油缸的連通其無(wú)桿腔的油口連接的管路上均設(shè)置有平衡閥，且所述平衡閥的控制油口均與相應(yīng)油缸的連通其有桿腔的油口相連。
12.起重機(jī)，包括底盤、可相對(duì)于所述底盤回轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)臺(tái)，及鉸接于所述轉(zhuǎn)臺(tái)前部的伸縮吊臂；所述伸縮吊臂通過(guò)吊臂伸縮系統(tǒng)控制其伸出或者收回；其特征在于，所述吊臂伸縮系統(tǒng)具體如權(quán)利要求5至11中任一項(xiàng)所述的吊臂伸縮系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于吊臂伸縮系統(tǒng)的油缸，包括缸筒和置于所述缸筒內(nèi)的活塞，且所述活塞的活塞桿自缸筒伸出；還包括置于所述活塞與缸筒之間的兩套芯管組；每套所述芯管組均由嵌套設(shè)置的兩根油管組成，且兩根油管中的一者置于所述活塞內(nèi)并與所述活塞桿上開設(shè)的油口連通，另一者與所述缸筒的筒底固定連接并與所述缸筒上開設(shè)的油口連通。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的油缸一方面可實(shí)現(xiàn)兩級(jí)油缸的獨(dú)立控制，避免產(chǎn)生誤操作，另一方面可消除兩級(jí)油缸之間的相互影響；從而在確保吊臂伸縮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊的基礎(chǔ)上，大大提高了伸縮系統(tǒng)的工作可靠性和整機(jī)運(yùn)行安全性。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種應(yīng)用該油缸的吊臂伸縮系統(tǒng)和起重機(jī)。
文檔編號(hào)F15B15/14GK102536948SQ201210006199
公開日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者張盛楠, 張鵬, 朱威, 王守偉 申請(qǐng)人:徐州重型機(jī)械有限公司