伸縮臂式起重機(jī)吊鉤升降補(bǔ)償技術(shù)應(yīng)用介紹

傳統(tǒng)的伸縮臂式起重機(jī)的吊臂伸縮和吊鉤升降（由卷?yè)P(yáng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)）是兩個(gè)獨(dú)立的動(dòng)作，由兩個(gè)控制手柄分別控制。在單獨(dú)進(jìn)行吊臂伸縮時(shí)，由于卷?yè)P(yáng)沒(méi)有運(yùn)動(dòng)，鋼絲繩長(zhǎng)度固定，所以隨著吊臂的伸出或縮回，吊鉤會(huì)隨之升、降，可能造成吊鉤碰撞吊臂頭部或落到地面。為此就要同時(shí)進(jìn)行吊鉤升、降的操作，或者間歇進(jìn)行這兩種操作，程序復(fù)雜，影響操作效率。為此，采用吊鉤升降補(bǔ)償技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)只操作吊臂伸、縮時(shí)，吊鉤又同時(shí)自動(dòng)進(jìn)行降、升補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)（即吊鉤隨著吊臂的伸、縮而相應(yīng)地降或升），使其與吊臂頭部的距離保持不變，解決了隱患和操作上的問(wèn)題。相反，單獨(dú)操作吊鉤升降時(shí)，吊臂不動(dòng)，不影響正常作業(yè)。另外，還在系統(tǒng)中增加了是否選擇進(jìn)行吊鉤補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)的功能。

這一技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)的改進(jìn)。如圖1所示，傳統(tǒng)液壓系統(tǒng)主要包括先導(dǎo)控制閥、比例控制閥、伸縮缸、卷?yè)P(yáng)馬達(dá)。先導(dǎo)控制閥通過(guò)先導(dǎo)油路控制比例控制閥閥芯的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而控制伸縮缸的伸縮和卷?yè)P(yáng)馬達(dá)的運(yùn)轉(zhuǎn)。其中，卷?yè)P(yáng)回路和伸縮回路相互獨(dú)立，互不干涉。改進(jìn)后演變成一套新的液壓系統(tǒng)，如圖2所示。新系統(tǒng)中增加了比例減壓閥、切換電磁閥、壓力繼電器，并對(duì)比例控制閥進(jìn)行了改進(jìn)。說(shuō)明如下。

（1）要實(shí)現(xiàn)吊鉤自動(dòng)補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)，首先要在只操縱先導(dǎo)控制閥伸縮聯(lián)時(shí)，伸縮缸和卷?yè)P(yáng)能同時(shí)運(yùn)動(dòng)。于是在先導(dǎo)控制油路上增加一組切換電磁閥，變成先導(dǎo)控制閥伸縮聯(lián)，這就可以同時(shí)控制比例控制閥的伸縮控制聯(lián)和卷?yè)P(yáng)控制聯(lián)。先導(dǎo)控制閥伸縮聯(lián)和卷?yè)P(yáng)聯(lián)對(duì)比例控制閥卷?yè)P(yáng)聯(lián)的控制是通過(guò)切換電磁閥實(shí)現(xiàn)的，實(shí)質(zhì)就是實(shí)現(xiàn)吊鉤是否進(jìn)行補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)的切換。為了不影響正常吊重，在先導(dǎo)控制閥卷?yè)P(yáng)聯(lián)至比例控制閥卷?yè)P(yáng)聯(lián)油路中增加一組壓力繼電器經(jīng)控制切換電磁閥，確保即使在吊鉤補(bǔ)償狀態(tài)仍優(yōu)先進(jìn)行卷?yè)P(yáng)運(yùn)動(dòng)。

（2）解決吊鉤補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)的關(guān)鍵，是解決伸縮缸運(yùn)動(dòng)和卷?yè)P(yáng)運(yùn)轉(zhuǎn)的速度匹配問(wèn)題，即要保證先導(dǎo)控制閥輸出的同時(shí)能控制比例控制閥的伸縮聯(lián)和卷?yè)P(yáng)聯(lián)的壓力成一定的比例。我們與國(guó)內(nèi)重點(diǎn)高校合作，聯(lián)合開(kāi)發(fā)了控制壓力匹配的比例減壓閥。

（3）如果比例控制閥流量不飽和，即所需的流量大于液壓泵所能提供的流量時(shí)，根據(jù)流體動(dòng)力學(xué)原理，流量會(huì)優(yōu)先流向較低負(fù)載壓力的執(zhí)行元件，而有較高負(fù)載壓力的執(zhí)行元件會(huì)降速甚至停止運(yùn)動(dòng)。為此，我們采用了國(guó)際領(lǐng)先的LUDV（負(fù)載獨(dú)立流量分配）控制技術(shù)，以執(zhí)行元件的最高負(fù)載壓力控制液壓泵的斜盤(pán)并具有壓力補(bǔ)償功能，這種功能是通過(guò)設(shè)在主閥閥芯后的壓力補(bǔ)償實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)執(zhí)行元件所需的流量大于液壓泵所能提供的流量時(shí)，系統(tǒng)將按比例把液壓泵所提供的流量分配給各執(zhí)行元件，而不是流向較低負(fù)載壓力的執(zhí)行元件。為此，對(duì)原有控制閥進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了這一功能。

解決了以上技術(shù)難題，可以輕松實(shí)現(xiàn)是否進(jìn)行吊鉤補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)工況的選擇，而且不會(huì)影響正常的吊重。即解決了原來(lái)必須間隔進(jìn)行的兩個(gè)操作動(dòng)作或者雙手同時(shí)操作的問(wèn)題，改進(jìn)后只需選擇吊鉤補(bǔ)償切換開(kāi)關(guān)，操作一個(gè)動(dòng)作就能同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)動(dòng)作的控制。另外，由于吊鉤和伸縮臂頭部距離保持不變，避免了如下問(wèn)題，即在伸臂時(shí)由于人為疏忽或者視線不好而可能出現(xiàn)的碰壞臂頭滑輪，或者縮臂時(shí)因升吊鉤不及時(shí)而造成卷?yè)P(yáng)鋼絲繩過(guò)松，在再次起吊時(shí)造成卷?yè)P(yáng)亂繩的問(wèn)題。尤其是對(duì)于允許帶載伸縮或行駛的保持重物高度不變的中、小噸位起重機(jī)，大大提高了作業(yè)效率。