国产汽车起重机液压先导比例控制技术的研究及应用
摘要：本篇介绍了液压先导比例控制技术在国产汽车起重机上的应用和设计原理。关键词：汽车起重机；定量泵；液压先导比例控制；负荷传感；
一、背景
随着国民经济的迅速发展，国内汽车起重机的市场需求也在不断增加。各起重机生产厂为了争夺更多的市场份额，都在不断对自己的产品进行更新换代。谁先开发出技术含量高、适销对路的新产品，谁就能先赢得更多的市场。面对竞争日益激烈的起重机市场，开发新一代汽车起重机成为各起重机生产厂的当务之急。
二、当前汽车起重机液压控制技术分析
当今世界上５０吨以下汽车起重机液压控制技术大体分两派，亚洲以日本ＴＡＤＡＮＯ和ＫＡＴＯ为代表，一般设计成开式系统，采用定量泵、定量马达或定量泵、变量马达，以三联或四联齿轮泵作为动力源，而控制起重机各项起重作业动作的换向阀则为手动机械操纵，我国各起重机生产厂也多是采用这种系统。欧洲则以德国的ＬＩＥＢＨＥＲＲ、ＤＥＭＡＧ为代表，一般采用先导控制的开式变量泵加定量马达或变量马达的系统，动力源为变量柱塞泵串联先导齿轮泵，用组合电磁换向阀控制起重机支腿伸缩，起重作业则由电、液比例负荷传感多路阀控制。
三、新型汽车起重机液压系统的设计
使用长控制杆机械操纵的汽车起重机，液压系统一般采用节流控制原理，为了得到良好的控制特性，要求阀芯上的精细控制沟槽与系统回路相匹配，制造难度较大。阀的精细控制范围与压力有关，操纵力也与压力有关，因此随着负载压力的升高，精细控制范围变窄，操作控制难度增大而且费力。采用该种操作装置的起重机占用操纵室空间较大，外表也不美观。
国内汽车起重机支腿控制阀一般为手动机械控制，系统无限压装置，起重机水平支腿油缸在伸出过程中因结构件受力变形或遇到较大的伸出阻力，易产生活塞杆弯曲。另一方面，国产变量泵的生产刚起步，批量小，几乎还没有在汽车起重机上使用。我们经过综合分析比较认为，适合中国国情的新一代汽车起重机应采用开式定量泵、变量马达系统及使用液压先导比例控制的负荷传感液压阀，并将其成功地应用于徐州重型机械厂生产的ＱＹｌ６Ｋ～ＱＹ５０Ｋ系列汽车起重机。目前该系列起重机已经批量投放市场，深受用户欢迎。下面以徐重ＱＹｌ６Ｋ汽车起重机的液压系统为例，阐述其具体设计思想：
该汽车起重机液压系统采用四联齿轮泵作为动力源，支腿伸缩由下车多路阀控制，阀内置负载压力补偿阀，用以消除负载压力的影响，可有效的限制四个水平支腿油缸的最大伸出压力，从而避免了活塞杆弯曲；双向液压锁固定在垂直液压缸上，用以防止支腿回缩，保证起重作业的安全可靠。
起重作业由具有负载压力补偿功能的多路换向阀控制，这种多路阀内具有负载压力检测通道，经过内部梭阀相互连通，将负载压力信号传递到压力补偿阀，压力补偿阀借助于调节弹簧使泵口与阀出口之间的预定压降保持恒定，于是由阀芯位置决定的油液流量始终恒定流向出口，使执行元件的运动速度保持不变，从而与负载压力无关。
上车多路换向阀控制起重作业时起重机的回转、吊臂伸缩、变幅及主、副卷扬的起升或下降动作。操作者通过扳动左右两侧两个比例减压式先导手柄来推动换向阀的阀芯运动，阀芯的位移与先导阀的输出压力成正比，先导阀的输出压力则与先导手柄的行程成正比，所以起重作业时，各执行元件的运动速度与先导手柄的操作角度成正比，随操作手柄角度的改变而改变，起到了比例控制的作用。
液压先导比例控制与机械操纵的起重机相比，不仅操作微动性好，而且省力，外表美观，执行元件工作平稳。通常将左先导阀用来控制回转和副卷扬的动作，右先导阀控制伸缩、变幅及主卷扬的动作，考虑到伸缩、变幅在实际应用中一般不同时工作，可将伸缩、变幅的操作用一对控制电磁阀来切换。
四联齿轮泵中的四号泵作为先导油源提供控制压力，三号泵为回转马达及支腿油缸提供动力，伸缩油缸和变幅油缸的动力由二号泵提供，一、二号泵则合流以后进入卷扬机构，并能保证其中一个泵出现故障时卷扬仍可工作。由于卷扬机构采用变量马达，因此卷扬工作速度的范围扩大，操作方便，具有轻载高速、重载低速的特点。回转机构具有换向和缓冲两种功能，用来控制起重作业时重物的左右旋转，定位准确，液压冲击小，工作平稳。
四、结论
实践证明，新一代汽车起重机以四联齿轮泵作为动力源，采用液压先导比例控制，符合国情，既便于生产和采购，又降低了制造成本，有利于大批量组织生产。目前该液压系统控制原理已获国家实用新型专利。
作者：西部车床，如若转载，请注明出处：https://www.lathe.cc/2022/11/8455.html