《一種起重機閉式迴轉液壓系統及起重機》是三一汽車起重機械有限公司於2011年6月29日申請的專利。該專利的申請號為2011101792555，公布號為CN102229416A，授權公布日為2011年11月2日，發明人是禹陽華、程度旺、雙志。該發明涉及工程機械技術領域。
該發明公開了一種起重機閉式迴轉液壓系統，包括閉式液壓泵（10）和迴轉馬達（20），所述閉式液壓泵（10）的出油口與所述迴轉馬達（20）的進油口相連，所述迴轉馬達（20）的出油口與所述閉式液壓泵（10）的進油口相連，其特徵在於，進一步包括緩衝阻尼（30），所述緩衝阻尼（30）與迴轉馬達（20）在液壓油路上相併聯。該液壓系統在啟動、停止以及迴轉過程中具有十分可靠的平穩性能，而且液壓結構較為簡單。該發明還公開了設有所述起重機閉式迴轉液壓系統的起重機。
2017年12月11日，《一種起重機閉式迴轉液壓系統及起重機》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種起重機閉式迴轉液壓系統及起重機》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種起重機閉式迴轉液壓系統及起重機
- 申請公布號：CN102229416A
- 申請公布日：2011年11月2日
- 申請號：2011101792555
- 申請日：2011年6月29日
- 申請人：三一汽車起重機械有限公司
- 地址：湖南省長沙市金洲新區金洲大道西168號
- 發明人：禹陽華、程度旺、雙志
- Int. Cl.：B66C23/86(2006.01)I
- 專利代理機構：北京集佳智慧財產權代理有限公司
- 代理人：逯長明
- 類別：發明專利
技術背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
技術背景
起重機是一種在工作時利用起重臂吊起重物，然後依靠轉台迴轉將重物從一個位置轉移至另外一個位置的工程機械。
迴轉機構是起重機的迴轉部分相對於非迴轉部分實現迴轉運動的裝置，迴轉機構的作用是使上車部分繞起重機的迴轉中心做迴轉運動，並以滾動支撐的方式將上車和下車連成一體，使上車的載荷傳遞到底盤車架上，其動態特性直接影響整個起重機的工作特性。
起重機迴轉作業具有轉動慣量大、慣性大、啟制動衝擊載荷大等特點，其液壓系統一般有開式系統和閉式系統兩種實現方式：
開式系統是指液壓泵從油箱吸油，液壓油經各種控制閥後，驅動液壓執行元件，然後流回油箱，這種系統結構較為簡單，可以發揮油箱的散熱、沉澱雜質作用。由於存在換向衝擊，且油液常與空氣接觸，使空氣易於滲入系統，導致機構的迴轉穩定性差；
閉式系統是指液壓泵的進油管直接與執行元件的回油管相連，液壓油在系統的管路中進行封閉循環；其結構緊湊，與空氣接觸機會少，空氣不易滲入系統，由於不含換向閥，減少了換向衝擊，有利於實現迴轉的穩定性，避免了開式系統換向過程中所出現的液壓衝擊和能量損失。
在閉式系統中，通常採用比例泵、蓋板式插裝閥等實現迴轉的平穩控制，如授權公告號為CN201433063Y的實用新型專利說明書公開的履帶起重機迴轉閉式系統（見圖1），包括：閉式變數泵1；至少兩定量馬達，依次為第一定量馬達3、第二定量馬達4、第三定量馬達5；還包括二速閥組2，該二速閥組有A1口、B1口、A2口和B2口，該二速閥組還包括：單向閥21和單向閥21′，相背串聯於A1口和B1口之間；二位四通換向閥22，其P口通過管路連線於兩單向閥之間；三邏輯插裝閥，其中，第一邏輯插裝閥23和第二邏輯插裝閥24的控制口均連線於二位四通換向閥22的B口，第三邏輯插裝閥25的控制口連線於二位四通換向閥22的A口，第一邏輯插裝閥23的B口連線於所述B1口，第二邏輯插裝閥24的B口連線於所述A1口，第二邏輯插裝閥24和第三邏輯插裝閥25的A口相連線於A2口，第一邏輯插裝閥23的A口和第三邏輯插裝閥25的B口相連於B2口，所述閉式變數泵1和至少一定量馬達並聯後連線於A1口和B1口，所述A2、B2口至少與一定量馬達的A口和B口相應連線。
該閉式系統通過閉式變數泵、二速閥組等實現迴轉的平穩控制，雖然能在一定程度上滿足起重機的使用要求，但在啟動、停止及迴轉過程中仍存在一定的衝擊，且無法避免因負載突變所造成的瞬時衝擊。此外，該閉式系統過於複雜，液壓管路和控制元器件數量太多，不僅製造成本較高，且維護難度較大，可能存在的故障點較多，出現迴轉故障的幾率相對較高，在進行自由滑轉時，需要操作多個控制閥協調動作，對操作人員提出了較高要求。
因此，如何通過較為簡單的方式來提高起重機閉式迴轉液壓系統的平穩性，是該領域技術人員截止2011年需要解決的技術問題。
發明內容
專利目的
《一種起重機閉式迴轉液壓系統及起重機》的第一目的是提供一種起重機閉式迴轉液壓系統。該液壓系統在啟動、停止以及迴轉過程中具有十分可靠的平穩性能，而且液壓結構較為簡單。
該發明的第二目的是提供一種設有上述閉式迴轉液壓系統的起重機。
技術方案
為了實現上述第一目的，《一種起重機閉式迴轉液壓系統及起重機》提供一種起重機閉式迴轉液壓系統，包括閉式液壓泵和迴轉馬達，所述閉式液壓泵的出油口與所述迴轉馬達的進油口相連，所述迴轉馬達的出油口與所述閉式液壓泵的進油口相連，其特徵在於，進一步包括緩衝阻尼，所述緩衝阻尼與迴轉馬達在液壓油路上相併聯。
優選地，所述緩衝阻尼的阻尼孔直徑與所述閉式液壓泵和迴轉馬達的排量相匹配。
優選地，所述迴轉馬達的制動器的控制油路上設有二位四通換向閥和減壓閥，所述二位四通換向閥的P油口為控制油進油口、A油口連線所述減壓閥的P油口、B油口為截止油口、T油口連線回油油箱，所述減壓閥的A油口連線所述制動器的進油口。
優選地，所述減壓閥並聯有允許液壓油從所述制動器流向所述二位四通換向閥A油口的單向閥，所述減壓閥與單向閥組成單向減壓閥。
優選地，所述迴轉馬達的卸壓油路與所述制動器的進油油路之間設有固定阻尼。
優選地，所述固定阻尼的阻尼孔直徑範圍在0.3毫米-1.5毫米之間。
優選地，所述閉式液壓泵為閉式電比例泵。
為了實現上述第二目的，該發明還提供一種起重機，包括起重機主體、迴轉機構以及迴轉液壓系統，所述迴轉液壓系統具體為上述任一項所述的起重機閉式迴轉液壓系統。
該發明所提供的起重機閉式迴轉液壓系統，包括閉式液壓泵、迴轉馬達以及緩衝阻尼，所述閉式液壓泵的出油口與所述迴轉馬達的進油口相連，所述迴轉馬達的出油口與所述閉式液壓泵的進油口相連，所述緩衝阻尼與迴轉馬達在液壓油路上相併聯。通過緩衝阻尼將迴轉馬達兩端的主油路貫通，迴轉啟動時，通過緩衝阻尼可將少許壓力油卸荷至迴轉馬達另一端，使得迴轉平穩地啟動，迴轉停止時，通過緩衝阻尼可將慣性產生的壓力油部分卸荷至迴轉馬達另一端，使得迴轉平穩地停止，迴轉進行過程中，通過緩衝阻尼可過濾尖峰壓力，使得迴轉過程平穩，吊重須對中時，通過緩衝阻尼即可實現自由滑轉。
改善效果
與2011年以前的起重機閉式迴轉液壓系統相比，《一種起重機閉式迴轉液壓系統及起重機》只需一個緩衝阻尼即可實現啟動、停止及迴轉過程的平穩運行，從而使整個液壓系統得到了最大程度的簡化，其元器件數量較少，可顯著降低製造成本、維護難度、故障幾率和操作要求，使液壓管路連線變得更加簡單，不僅縮小了安裝空間，而且減少了由管路連線造成的泄漏和管道振動，提高了系統的可靠性，簡化了操作過程，經試驗驗證，迴轉效果十分理想，可有效避免迴轉故障，確保人機安全。
該發明所提供的起重機設有上述起重機閉式迴轉液壓系統，由於上述起重機閉式迴轉液壓系統具有上述技術效果，具有該起重機閉式迴轉液壓系統的起重機也應具備相應的技術效果。
附圖說明
圖1為2011年以前的技術中一種履帶起重機迴轉閉式系統的液壓原理圖。
圖2為《一種起重機閉式迴轉液壓系統及起重機》所提供起重機閉式迴轉液壓系統的液壓原理圖。
圖1中：
1.閉式變數泵。2.二速閥組。3.第一定量馬達。4.第二定量馬達。5.第三定量馬達。21、21′.單向閥。22.二位四通換向閥。23.第一邏輯插裝閥。24.第二邏輯插裝閥。25.第三邏輯插裝閥。
圖2中：
10.閉式液壓泵。20.迴轉馬達。30.緩衝阻尼。40.制動器。50.二位四通換向閥。60.減壓閥。70.單向閥。80.固定阻尼。
權利要求
1.一種起重機閉式迴轉液壓系統，包括閉式液壓泵（10）和迴轉馬達（20），所述閉式液壓泵（10）的出油口與所述迴轉馬達（20）的進油口相連，所述迴轉馬達（20）的出油口與所述閉式液壓泵（10）的進油口相連，其特徵在於，進一步包括緩衝阻尼（30），所述緩衝阻尼（30）與迴轉馬達（20）在液壓油路上相併聯。
2.根據權利要求1所述的起重機閉式迴轉液壓系統，其特徵在於，所述緩衝阻尼（30）的阻尼孔直徑與所述閉式液壓泵（10）和迴轉馬達（20）的排量相匹配。
3.根據權利要求1至2任一項所述的起重機閉式迴轉液壓系統，其特徵在於，所述迴轉馬達（20）的制動器（40）的控制油路上設有二位四通換向閥（50）和減壓閥（60），所述二位四通換向閥（50）的P油口為控制油進油口、A油口連線所述減壓閥（60）的P油口、B油口為截止油口、T油口連線回油油箱，所述減壓閥（60）的A油口連線所述制動器（40）的進油口。
4.根據權利要求3所述的起重機閉式迴轉液壓系統，其特徵在於，所述減壓閥（60）並聯有允許液壓油從所述制動器（40）流向所述二位四通換向閥（50）A油口的單向閥（70），所述減壓閥（60）與單向閥（70）組成單向減壓閥。
5.根據權利要求4所述的起重機閉式迴轉液壓系統，其特徵在於，所述迴轉馬達（20）的卸壓油路與所述制動器（40）的進油油路之間設有固定阻尼（80）。
6.根據權利要求5所述的起重機閉式迴轉液壓系統，其特徵在於，所述固定阻尼（80）的阻尼孔直徑範圍在0.3毫米-1.5毫米之間。
7.根據權利要求6所述的起重機閉式迴轉液壓系統，其特徵在於，所述閉式液壓泵（10）為閉式電比例泵。
8.一種起重機，包括起重機主體、迴轉機構以及迴轉液壓系統，其特徵在於，所述迴轉液壓系統具體為上述權利要求1至7任一項所述的起重機閉式迴轉液壓系統。
實施方式
《一種起重機閉式迴轉液壓系統及起重機》的核心在於提供一種起重機閉式迴轉液壓系統。該液壓系統在啟動、停止以及迴轉過程中具有十分可靠的平穩性能，而且液壓結構較為簡單。
為了使該技術領域的人員更好地理解該發明方案，下面結合附圖和具體實施方式對該發明作進一步的詳細說明。
請參考圖2，圖2為該發明所提供起重機閉式迴轉液壓系統的液壓原理圖。
在一種具體實施方式中，該發明提供的起重機閉式迴轉液壓系統，包括閉式液壓泵10和迴轉馬達20，閉式液壓泵10的出油口與迴轉馬達20的進油口相連，迴轉馬達20的出油口與閉式液壓泵10的進油口相連，形成封閉的液壓油路，即閉式液壓系統。
閉式液壓泵10可採用閉式電比例泵，其流量可以在0-100％範圍內無級調節，無需換向閥，通過泵的變數改變主油路中液壓油的流量和方向，來實現迴轉馬達20的變速和換向，其微動性好，且工作平穩。
為提高液壓系統在啟動、停止以及迴轉過程中的平穩性，這裡進一步設有緩衝阻尼30，緩衝阻尼30的一端與迴轉馬達20的進油口連通，另一端與迴轉馬達20的出油口連通，即緩衝阻尼30與迴轉馬達20在液壓油路上相併聯。
緩衝阻尼30的阻尼孔直徑與閉式液壓泵10和迴轉馬達20的排量相匹配，若阻尼孔的直徑過大，則會有過量的液壓油從迴轉馬達20的高壓端流向低壓端，而無法正常驅動迴轉馬達，若阻尼孔的直徑過小，則僅有極微量的液壓油從迴轉馬達20的高壓端流向低壓端，無法起到卸荷的作用。
迴轉馬達20設有停車制動器40，該制動器40的制動油缸為常閉式，即不動作時依靠彈簧力的作用限制迴轉馬達20運行，只有壓力油進入制動油缸，反向克服彈簧力的作用才能解除制動。
制動器40的控制油路（虛線部分）上設有換向閥和減壓閥60，這裡採用了二位四通換向閥50，其P油口為控制油進油口，A油口連線減壓閥60的進油口，B油口為截止油口，T油口連線油箱，減壓閥60的出油口連線制動器40的進油口。
減壓閥60並聯有單向閥70，與單向閥70組成單向減壓閥，此單向閥70僅允許液壓油從制動器40流向二位四通換向閥50的A油口。
解除制動時，二位四通換向閥50的右位工作，其P油口與A油口連通，T油口與B油口連通，液壓油經過其P油口、A油口以及減壓閥60的P油口、A油口進入制動器40的制動油缸，克服彈簧力的作用解除制動。
制動時，二位四通換向閥50的左位工作，其P油口與B油口連通，A油口與T油口連通，制動油缸中的液壓油經單向閥70、二位四通換向閥50的A油口、T油口返回油箱，制動器40的彈簧復位，進入制動狀態。
迴轉馬達20的卸壓油路與制動器40的進油油路之間設有固定阻尼80，固定阻尼80的阻尼孔直徑範圍可控制在0.3毫米-1.5毫米之間。
該發明的閉式電比例泵10連線迴轉馬達20的兩壓力油口，控制油經比例減壓閥60將制動器打開，藉助緩衝阻尼30的有效緩衝，操作電控迴轉手柄控制閉式電比例泵10的比例電流輸出，可實現迴轉啟動平穩、迴轉停止平穩、迴轉過程中平穩以及自由滑轉，其具體工作過程如下：
1.迴轉啟動平穩
迴轉啟動時，通過操作迴轉電控手柄，使閉式電比例泵10的排量由零緩慢增大，驅動迴轉馬達20動作，壓力油有少許從緩衝阻尼30卸荷至迴轉馬達20另一端，避免了迴轉啟動時壓力突然增大造成衝擊，使迴轉平穩地啟動。
2.迴轉停止平穩
迴轉停止時，通過操作迴轉電控手柄，使閉式電比例泵10的排量由較大緩慢減為零，此時壓力油有少許從緩衝阻尼30卸荷至迴轉馬達20另一端，避免了因停止時的慣性影響造成壓力突然增大，從而避免了停止時產生衝擊，使迴轉平穩地停止。
3.迴轉過程中平穩
迴轉過程中，當負載突變時，緩衝阻尼30通過及時卸荷少許壓力油，可有效過濾尖峰壓力，避免因負載突變所造成的瞬時衝擊，從而保證迴轉過程中起重機能平穩作業。
4.自由滑轉
吊重對中須自由滑轉時，不須操作迴轉電控手柄，只需二位四通換向閥50得電，此時由於偏載的作用，使油液經緩衝阻尼30從迴轉馬達20一端卸荷至另一端，從而實現自由滑轉，故障幾率小。
可見，該發明通過緩衝阻尼30可將少許壓力油卸荷至迴轉馬達20另一端，使得迴轉平穩地啟動；迴轉停止時，通過緩衝阻尼30可將慣性產生的壓力油部分卸荷至迴轉馬達20另一端，使得迴轉平穩地停止；迴轉進行過程中，通過緩衝阻尼30可過濾尖峰壓力，使得迴轉過程平穩；吊重須對中時，通過緩衝阻尼30即可實現自由滑轉。
與2011年之前的起重機閉式迴轉液壓系統相比，該發明只需一個緩衝阻尼30即可實現啟動、停止及迴轉過程的平穩運行，從而使整個液壓系統得到了最大程度的簡化，其元器件數量較少，可顯著降低製造成本、維護難度、故障幾率和操作要求，使液壓管路連線變得更加簡單，不僅縮小了安裝空間，而且減少了由管路連線造成的泄漏和管道振動，提高了系統的可靠性，簡化了操作過程，經試驗驗證，迴轉效果十分理想，可有效避免迴轉故障，確保人機安全。
上述起重機閉式迴轉液壓系統僅是一種優選方案，其具體結構並不局限於此，在此基礎上可根據實際需要作出具有針對性的調整，從而得到不同的實施方式。例如採用其它類型的換向閥取代二位四通換向閥來執行換向功能，只要能夠按設定的流向控制制動器動作即可。
除了上述起重機閉式迴轉液壓系統，該發明還提供了一種起重機，包括起重機主體、迴轉機構以及迴轉液壓系統，所述迴轉液壓系統具體為以上所述的起重機閉式迴轉液壓系統，其餘結構請參考2011年之前的技術，本文不再贅述。
榮譽表彰
2017年12月11日，《一種起重機閉式迴轉液壓系統及起重機》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
