CN101865168B - 一种液压系统及具有该液压系统的工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压系统及带有该液压系统的工程机械，公开的液压系统包括第一液压泵、第二液压泵、第一负载和控制阀组，第一液压泵和第二液压泵分别通过控制阀组与第一负载相连；控制阀组具有第一状态和第二状态，在第一状态下，第一液压泵向第一负载供油，第二液压泵停止向第一负载供油；在第二状态下，第二液压泵向第一负载供油，所述第二液压泵停止向第一负载供油。该液压系统可以充分利用每一个液压泵为负载提供液压油，使液压系统的可靠性不再仅仅取决于一个液压泵的可靠性能，进而可以提高液压系统的整体可靠性，延长液压系统的维护周期或使用寿命。

Description

一种液压系统及具有该液压系统的工程机械

技术领域

本发明涉及一种液压技术，特别涉及一种液压系统，还涉及到一种具有该液压系统的工程机械。

背景技术

随着社会发展对工程机械或设备自动化、集成化程度要求的不断提高，对液压工程机械的功能需求、可靠性的要求也越来越高。为了满足当前的功能需求及可靠性需要，许多机械设备，尤其大型的液压设备中，其液压系统设置了多个液压泵，并利用不同的液压泵分别为相应部分或部件提供高压油，形成多泵液压系统。

液压泵作为液压系统中的能量转换元件，能够将动力源的机械能转换为液压能，进而为液压系统传递液压能提供前提和基础；因此，液压泵是液压系统的核心液压元件，在液压系统中具有非常重要的地位。一般而言，相对于其他液压元件，液压泵的结构比较复杂，且具有较高的精密度，价格也明显高于其他液压元件。

为了降低液压系统组装、使用及维护成本，提高液压系统中液压泵的互换性和通用化水平，多泵液压系统中的多个液压泵通常选用同型号的液压泵。但在多泵液压系统中，出于功能需求以及可靠性方面的考虑，液压泵之间具有多种关系，有的液压泵之间保持相对独立，有的液压泵之间相互联系。请参考图1，该图是现有技术中，一种多泵液压系统的原理示意图；该多泵液压系统包括液压泵1、液压泵2和油箱；液压泵1、液压泵2均为齿轮泵，且型号相同，具有相同的额定功率。液压泵1为第一负载A提供液压油，液压泵2为第二负载B提供液压油，第一负载A和第二负载B分别由不同的液压执行元件形成，且第一负载A大于第二负载B；由于第一负载A与第二负载B形成的负载不相同，液压泵1和液压泵2的工况就存在不同。在相同的工作周期里，液压泵1负载较大，而液压泵2负载较小。显而易见，液压泵1的寿命会比液压泵2短。按照“最短板原理”，单就液压泵而言，机械设备的维护周期等其他相关性能参数也要根据液压泵1确定，该机械设备整机的可靠性取决于液压泵1的可靠性；这样不仅使机械设备液压系统的工作能力受制于液压泵1，还无法充分发挥液压泵2的潜能，造成液压元件资源的浪费。上述问题不仅存在于液压泵相互独立的场合，也存在于液压泵之间具有相应联系的场合。

同时，在包括两个不同型号液压泵的液压系统中，只有在两个液压泵的额定功率之比与二者负载之比相等的情况下才能充分发挥液压系统中各液压泵的潜能，充分利用各液压元件；但实际工作中，由于实际工作的多样性及工作负载的变化性，根本无法满足这样的条件；因此，在包括两个不同型号液压泵的液压系统中，也存在无法充分发挥液压泵的潜能，造成液压元件资源浪费的问题。

因此，如何充分利用液压系统中各个液压泵，提高液压系统的整体可靠性和整体工作能力是当前本领域技术人员面临的一个技术难题。

发明内容

因此，本发明的第一个目的在于，提供一种液压系统，以充分利用各个液压泵，同时提高液压系统的整体可靠性和工作能力。

在提供上述液压系统的基础上，本发明的第二个目的在于提供了一种具有上述液压系统的工程机械。

为了实现上述第一个目的，本发明提供的液压系统包括第一液压泵、第二液压泵、第一负载和控制阀组，与现有技术的区别在于，所述第一液压泵和所述第二液压泵分别通过所述控制阀组与所述第一负载相连；所述控制阀组具有第一状态和第二状态，在所述第一状态下，所述第一液压泵向第一负载供油，所述第二液压泵停止向第一负载供油；在所述第二状态下，所述第二液压泵向第一负载供油，所述第一液压泵停止向第一负载供油；

所述液压系统还包括第二负载，所述第一液压泵和第二液压泵分别通过所述控制阀组与所述第二负载相连；

在所述第一状态下，所述第二液压泵向第二负载供油，所述第一液压泵停止向第二负载供油；在所述第二状态下，所述第一液压泵向第二负载供油，所述第二液压泵停止向第二负载供油。

可选的，所述液压系统还包括计时器和处理器，所述计时器用于分别获取第一液压泵和第二液压泵的工作时间，所述处理器用于根据该工作时间和预定策略向控制阀组发送控制指令，所述控制阀组根据控制指令进行状态转换；

所述预定策略包括：在第一液压泵或第二液压泵的工作时间大于预定时间值时，发出使控制阀组进行状态转换的控制指令。

可选的，所述液压系统还包括控制装置，所述第一液压泵的额定功率大于所述第二液压泵的额定功率，所述第一负载具有第一工况和第二工况，所述第一工况输入功率大于所述第二工况输入功率；当所述第一负载处于第一工况时，所述控制装置使所述控制阀组处于第一状态；当所述第一负载处于第二工况时，所述控制装置使所述控制阀组处于第二状态。

可选的，所述控制阀组包括第一液压阀和第二液压阀，所述第一液压泵通过第一液压阀与第一负载相连，所述第二液压泵通过第二液压阀与第一负载相连；所述第一液压阀和第二液压阀分别具有卸荷状态和工作状态，在卸荷状态下，使相对应液压泵的泵油口与油箱相通，在工作状态下，使相对应液压泵的泵油口与相对应负载相通；

在所述第一状态下，所述第一液压阀处于工作状态，所述第二液压阀处于卸荷状态；在所述第二状态下，所述第一液压阀处于卸荷状态，所述第二液压阀处于工作状态。

可选的，所述第一液压阀包括第一主路液压阀和第一旁路卸荷阀，所述第一主路液压阀连接在第一液压泵的泵油口与第一负载之间，所述第一旁路卸荷阀连接在第一液压泵的泵油口与油箱之间；所述第二液压阀包括第二主路液压阀和第二旁路卸荷阀，所述第二主路液压阀连接在第二液压泵的泵油口与第一负载之间，所述第二旁路卸荷阀连接在第二液压泵的泵油口与油箱之间；第一主路液压阀和第二主路液压阀正向导通，反向截止；所述第一旁路卸荷阀和第二旁路卸荷阀分别具有卸荷状态和工作状态；

在所述第一状态下，所述第一旁路卸荷阀处于工作状态，第二旁路卸荷阀处于卸荷状态；在所述第二状态下，所述第一旁路卸荷阀处于卸荷状态，第二旁路卸荷阀处于工作状态。

可选的，所述液压系统还包括计时器和处理器，所述计时器用于分别获取第一液压泵和第二液压泵的累计工作时间，所述处理器用于根据该工作时间和预定策略向控制阀组发送控制指令，所述控制阀组根据控制指令进行状态转换；

所述预定策略包括：在液压系统启示时，在第一液压泵和第二液压泵中，选择累计工作时间最少者为向第一负载和第二负载中输入功率最大者供油。

可选的，所述液压系统还包括用于分别检测第一负载和第二负载的工况的工况检测单元；所述处理器还能够根据工况检测单元获得的工况状态确定各负载的输入功率；

所述预定策略还包括：在第一液压泵或第二液压泵中，选择累计工作时间最少者，在第一负载和第二负载中选择输入功率最大者，在所述最少者未向功率最大者供油时，使所述最少者向所述功率最大者供油。

可选的，所述控制阀组包括第一液压阀和第二液压阀，所述第一液压泵通过第一液压阀与第一负载和第二负载相连，所述第二液压泵通过第二液压阀与第一负载和第二负载相连；所述第一液压阀具有第一位置状态和第二位置状态，在第一位置状态下，所述第一液压泵向第一负载供油，在第二位置状态，所述第一液压泵向第二负载供油；所述第二液压阀具有第一位置状态和第二位置状态，在第一位置状态下，所述第二液压泵向第二负载供油，在第二位置状态，所述第二液压泵向第一负载供油；

在所述第一状态下，所述第一液压阀和第二液压阀处于第一位置状态；在所述第二状态下，所述第一液压阀和第二液压阀处于第二位置状态。

可选的，所述第一液压阀包括第一主路液压阀和第一旁路液压阀，所述第一主路液压阀连接在第一液压泵与第一负载之间，所述第一旁路液压阀连接在第一液压泵与第二负载之间；所述第二液压阀包括第二主路液压阀和第二旁路液压阀，所述第二主路液压阀连接在第二液压泵与第二负载之间，所述第二旁路液压阀连接在第二液压泵与第一负载之间；所述第一主路液压阀、第二主路液压阀、第一旁路液压阀和第二旁路液压阀均正向导通，反向截止，在正向导通时分别具有连通状态和断开状态；

在所述第一状态下，所述第一主路液压阀和第二主路液压阀处于连通状态，第一旁路液压阀和第二旁路液压阀处于断开状态；在所述第二状态下，第一主路液压阀和第二主路液压阀处于断开状态，第一旁路液压阀和第二旁路液压阀处于连通状态。

为了实现上述第二个上的，本发明提供的工程机械包括原动机，还包括上述任一种液压系统，所述原动机驱动所述第一液压泵和第二液压泵运转。

与现有技术相比，本发明提供的液压系统中，第一液压泵和第二液压泵分别通过控制阀组与第一负载相连，控制阀组具有两个状态，在不同的状态，使不同的液压泵向第一负载供油，并使另一液压泵停止向第一负载供油。该液压系统不仅结构简单、成本低，还可以充分利用每一个液压泵为负载提供液压油，使液压系统的可靠性不再仅仅取决于一个液压泵的可靠性能，进而可以极大地提高液压系统整体可靠性，延长液压系统的维护周期或使用寿命；同时，液压系统可靠性提高，能够进一步地提高液压系统的整体工作能力，提高液压系统的适应性。使另一液压泵停止向第一负载供油，可以避免液压泵之间液压油路的影响，保持液压系统具有良好的操作性能。

在进一步的可选技术方案中，液压系统包括第一负载和第二负载，在第一状态下，第一液压泵和第二液压泵分别向第一负载和第二负载供油，在第二状态下，第一液压泵和第二液压泵分别向第二负载和第一负载供油；控制阀组以适当的方式进行状态转换，使两个液压泵在不同时段内向预定的负载供油；该技术方案不仅能够充分利用各液压泵，还能够使各液压泵保持向负载供油，进一步地提高液压系统的整体工作能力。

在进一步的技术方案中，液压系统还包括计时器和处理器，通过计时器获取各液压泵的工作时间，处理器再根据计时器获取的工作时间，定期地使控制阀组的状态进行转换；这样一方面可以提高液压系统控制的自动化，另一方面可以进一步地准确控制液压泵之间供油状态的转换周期，更好地均衡各液压泵的负载工况。

在进一步的技术方案中，第一负载具有两个工况，且两个工况形成的负载大小不相同时；控制装置根据第一负载工况的不同，选择合适的液压泵为第一负载供油，这样可以进一步的优化液压泵供油关系，进一步的提高液压系统的工作可靠性和液压系统的整体工作能力。

在进一步的技术方案中，控制阀组包括第一液压阀和第二液压阀，第一液压阀和第二液压阀分别具有卸荷状态和工作状态。该技术方案提供的液压系统不仅结构简单、成本低，还可以实现各液压泵的轮换工作，平衡各液压泵的负载工况，使各液压泵能够得到均衡化使用；通过负载工况的轮换，可以在总的工作时间内，降低单个液压泵的总的工作负载，实现对各液压泵的充分利用，达到液压泵等寿命工作的目的。

在进一步的技术方案中，在液压系统启动时，使累计工作时间最少的液压泵向二个负载中输入功率最大者的供油，一方面可以简化液压系统的控制过程，实现液压系统控制的自动化；另一方面可以充分利用各液压泵，实现各液压泵的均衡使用。

在再进一步的技术方案中，在负载变化的场合，通过工况检测单元检测各负载的输入功率大小；处理器根据检测获得的负载的输入功率，在累计工作时间最少的液压泵未向输入功率最大的负载供油时，改变液压泵与负载的对应关系；该技术方案能够实时调整液压泵与负载的对应关系，以实时优化液压系统供油状态，提高液压系统的工作可靠性。

由于液压系统能够产生上述技术效果，包括该液压系统的工程机械也具有相对应的技术效果。

附图说明

图1是现有技术中，一种多泵液压系统的原理示意图。

图2是本发明实施例一提供的一种液压系统工作原理示意图。

图3是本发明实施例二提供的液压系统工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

基于本发明的目的，本发明的基本核心在于：通过采用适当的技术手段，将液压系统多个液压泵担当的角色进行工况互换，分时轮换，以平衡液压泵负载工况；使液压系统的整体可靠性不再仅仅取决于一个液压泵的可靠性，进而充分利用各液压泵，优化液压系统液压泵的使用状态，在提高液压系统整体可靠性的同时，提高液压系统的整体工作能力。

请参考图2，该图是本发明实施例一提供的一种液压系统工作原理示意图。

实施例一提供的液压系统包括动力部分100、控制阀组200、负载部分300和控制装置400。

动力部分100包括第一液压泵1.1、第二液压泵1.2，第三液压泵1.3和第四液压泵1.4，第一液压泵1.1与第三液压泵1.3串联在同一原动机输出轴上，同步运行，第二液压泵1.3和第四液压泵1.4串联在另一原动机输出轴上，同步运行。控制阀组200包括第一主路液压阀2.1、第二主路液压阀2.2、第三主路液压阀2.3、第四主路液压阀2.4、第一旁路卸荷阀3.1、第二旁路卸荷阀3.2、第三旁路卸荷阀3.3和第四旁路卸荷阀3.4。负载部分300包括由不同液压执行元件形成的第一负载A和第二负载B，所述液压执行元件为将液压能转化为机械能的液压元件。控制装置400包括先导控制阀5和处理器6。

如图1所示，第一液压泵1.1的泵油口与第一负载A之间连接第一主路液压阀2.1，第二液压泵1.2的泵油口与第一负载A之间连接第二主路液压阀2.2，第三液压泵1.3的泵油口与第二负载B之间连接第三主路液压阀2.3，第四液压泵1.3的泵油口与第二负载B之间连接第四主路液压阀2.4；本例中，第一主路液压阀2.1、第二主路液压阀2.2、第三主路液压阀2.3和第四主路液压阀2.4分别为单向阀。另外，第一液压泵1.1的泵油口与回油管T之间连接第一旁路卸荷阀3.1，第二液压泵1.2的泵油口与回油管T之间连接第二旁路卸荷阀3.2，第三液压泵1.3的泵油口与回油管T之间连接第三旁路卸荷阀3.3、第四液压泵1.4的泵油口与回油管T之间连接第四旁路卸荷阀3.4；本例中，第一旁路卸荷阀3.1、第二旁路卸荷阀3.2、第三旁路卸荷阀3.3和第四旁路卸荷阀3.4分别为插装阀。

控制装置400的先导控制阀5连接在先导控制油路中，其工作端口分别与第一旁路卸荷阀3.1、第二旁路卸荷阀3.2、第三旁路卸荷阀3.3、第四旁路卸荷阀3.4的控制口相连；本例中，先导控制阀5为两位四通的电磁换向阀，具有两个位置状态，使控制装置400至少具有两个状态。处理器6输出端与先导控制阀5的控制端相连，以通过输出控制指令控制先导控制阀5的状态。

实施例一提供的液压系统的工作原理如下：

第一液压泵1.1和第三液压泵1.3在一个原动机驱动下运行，第二液压泵1.2和第四液压泵1.4在另一个原动机驱动下运行。

处理器6产生预定的控制指令，先导控制阀5将电信号形式的控制指令转换为液压形式的控制指令，使控制阀组200在第一状态和第二状态之间转换。控制装置400在一个状态下时，使先导控制阀5位于左位状态，先导油路通过先导控制阀5的高压油到达第一旁路卸荷阀3.1和第三旁路卸荷阀3.3的控制口，使第一液压泵1.1和第三液压泵1.3的泵油口与回管T保持断开，保持工作状态，即非卸荷状态；进而，使第一液压泵1.1和第三液压泵1.3处于工作状态，分别通过第一主路液压阀2.1和第三主路液压阀2.3向第一负载A和第二负载B供油；同时，第二旁路卸荷阀3.2和第四旁路卸荷阀3.4的控制口通过先导控制阀5与先导油路的低压油路相通，保持卸荷状态；进而，使第二液压泵1.2和第四液压泵1.4的泵油口与回油管T保持相通，第二液压泵1.2和第四液压泵1.4处于卸荷状态，不向第一负载A和第二负载B提供高压油；同时，第二主路液压阀2.2阻止第一液压泵1.1输出的高压油经第二旁路卸荷阀3.2回流，第四主路液压阀2.4阻止第三液压泵1.3输出的高压油经第四旁路卸荷阀3.4回流，隔离两个液压泵的油路，避免相互干扰。

控制装置400在另一个状态下时，处理器6使先导控制阀5位于右位状态时，先导控制阀5使控制阀组200处于第二状态；在第二状态下，第一旁路卸荷阀3.1和第三旁路卸荷阀3.3处于卸荷状态，使第一液压泵1.1和第三液压泵1.3分别处于卸荷状态；第二旁路卸荷阀3.2和第四旁路卸荷阀3.4处于工作状态，使第二液压泵1.2和第四液压泵1.4处于工作状态；第二液压泵1.2和第四液压泵1.4分别向第一负载A和第二负载B提供高压油；同时，第一主路液压阀2.1阻止第二液压泵1.2输出的高压油经第一旁路卸荷阀3.1回流，第三主路液压阀2.3阻止第四液压泵1.4输出的高压油经第三旁路卸荷阀3.3回流，隔离两个液压泵的油路，避免相互干扰。

这样，实施例一提供液压系统就通过先导控制阀5状态的变换，可以实现第一液压泵1.1和第二液压泵1.2轮流向第一负载A供给液压油，第三液压泵1.3和第四液压泵1.4轮流向第二负载B供给液压油，实现各液压泵状态的转换，充分利用液压系统的各液压泵，使液压系统的可靠性不再仅仅取决于一个液压泵的可靠性能，进而可以提高液压系统的整体可靠性，延长液压系统的维护周期或使用寿命；同时，液压系统可靠性提高，能够进一步地提高液压系统的整体工作能力，提高液压系统的适应性。在液压系统仅有一个负载时，也可以仅设置第一液压泵1.1和第二液压泵1.2，使两个液压泵轮流工作。

为了使处理器6输出的控制指令能够根据液压系统负载工况进行变化，还可以设置检测相应负载的工况检测单元，并将工况检测单元检测获得的检测信号传送给处理器6，处理器6再根据检测信号产生控制信号，使预定的液压泵进入工作状态或卸荷状态。工况传感器可以是压力传感器和流量传感器，以根据液压管路压力和流量获得相应负载的输入功率；也可以是其他能够检测相应负载工况的相应装置，比如说；第一负载A可能具有第一工况和第二工况，在各工况下，其输入功率不同，且具有不同的输出功率以执行不同作业，此时，工况检测单元可以与液压系统的操纵机构或适当的液压元件相连，以确定第一负载A的实际工况，在这种情况下，工况检测单元可以为接近开关、行程开关或其他的传感装置，等等。

本例控制阀组200中，各主路液压阀的功能在于阻止其他液压泵高压油回流，避免液压泵之间液压油的相互干扰，因此，各主路液压阀只要具有正向导通、反向截止的单向功能就能够实现上述目的，因此，各主路液压阀不限于单向阀，也可以是其他类型的具有正向导通、反向截止的其他的液压阀，如插装阀或由多个单体阀组合而成的组合阀，所述正向导通是指在液压油从相应液压泵泵油口向外流动时，相应液压阀保持导通状态，在液压油向相应液压泵泵油口方向流动时，相应液压阀保持截止状态。各旁路卸荷阀的功能在于在先导控制阀5的控制下进行卸荷，因此，各旁路卸荷阀也可以是液控的溢流阀、液控换向阀、其他通断阀等等，优选插装阀，插装阀能够利用小流量、低压力的先导控制油路控制大流量、高压力的主液压油路，提高液压系统的适应性能。另外，还可以将第一主路液压阀2.1和第一卸荷阀3.1用一个第一液压阀替代，第一液压阀可以是两位三通的换向阀或其他类型的通断阀，并至少具有工作状态和卸荷状态，在工作状态时，使第一液压泵1.1能够向第一负载A供给液压油，使第一液压泵处于工作状态；在卸荷状态时，能够切断第一液压泵1.1泵油口与第一负载A之间的管路连接，并使第一液压泵1.1的泵油口与回油管T相连，使第一液压泵1.1处于卸荷状态；为了适应先导控制阀5控制的需要，第一液压阀可以设置为液控阀。同样，可以将第二主路液压阀2.2和第二卸荷阀3.2设置为一个第二液压阀，将第三主路液压阀2.3和第三卸荷阀3.3设置为一个第三液压阀，将第四主路液压阀2.4和第四卸荷阀3.4设置为一个第四液压阀，等等。在特定情况下，还可以将各阀集成在一个阀块上，以提高液压系统集成度，方便液压系统的组装与控制。因此，根据实际需要，可以选用适当的液压阀组成控制阀组200，以满足控制需要。

在液压系统主油路压力和流量比较小时，也可以将各主路液压阀和各卸荷阀，或者第一液压阀、第二液压阀、第三液压阀和第四液压阀设置为电磁阀，并使各阀与处理器6直接相连，以使处理器6能够直接向控制阀组200发送送控制指令，以控制各主路液压阀和卸荷阀，或者直接控制第一液压阀、第二液压阀、第三液压阀和第四液压阀，使各液压泵能够以预定的方式在工作状态与卸荷状态之间转换。

在保证第一液压泵1.1和第二液压泵1.2的状态同步转换的前提下，控制装置400还可以有多种选择，比如说：可以是机械联动控制机构、电动联动控制机构等等；在控制装置400进行状态转换时，使相应的阀同步进行状态转换，使控制阀组200在第一状态和第二状态转换，就可以实现本发明的目的。

本例中，用不同原动机驱动第一液压泵1.1和第二液压泵1.2运转，这样可以保证液压系统具有足够的动力供给，提高液压系统的可靠性；第一液压泵1.1和第二液压泵1.2也可以由同一原动机提供驱动力。

在控制阀组200进行状态转换时，液压泵不限于在工作状态和卸荷状态之间转换，还可以使液压泵在不同工作状态下转换。

请参考图3，该图是本发明实施例二提供的液压系统工作原理示意图。

实施例二提供的液压系统同样包括动力部分100、控制阀组200、负载部分300和控制装置400。

动力部分100包括第一液压泵1.1和第二液压泵1.2，两个液压泵由同一原动机驱动。负载部分300包括由不同液压执行元件形成的第一负载A和第二负载B，且第一负载A可以大于第二负载B。控制阀组200包括第一主路液压阀2.1、第二主路液压阀2.2、第一旁路液压阀4.1和第二旁路液压阀4.2。控制装置400也包括先导控制阀5和处理器6。

如图2所示，第一液压泵1.1的泵油口与第一负载A之间连接第一主路液压阀2.1，第二液压泵1.2的泵油口与第二负载B之间连接第二主路液压阀2.2；另外，第一液压泵1.1的泵油口与第二负载B之间连接第一旁路液压阀4.1，第二液压泵1.2的泵油口与第一负载A之间连接第二旁路液压阀4.2。为了适应大流量需要，本例中，第一主路液压阀2.1、第二主路液压阀2.2、第一旁路液压阀4.1和第二旁路液压阀4.2分别为相同的插装阀。

先导控制阀5为两位四通的电磁换向阀，其工作端口分别与第一主路液压阀2.1、第二主路液压阀2.2、第一旁路液压阀4.1和第二旁路液压阀4.2的控制口相连。与实施例一相同，处理器6输出端与先导控制阀5的控制端相连，以通过输出控制指令控制先导控制阀5的状态，进而使控制装置400也至少具有两个状态。

实施例二提供的液压系统的工作原理如下：

控制装置400在一个状态下时，处理器6产生预定的控制指令，使先导控制阀5位于左位状态时，先导控制阀5将电信号形式的控制指令转换为液压形式的控制指令；先导油路的高压油到达第一主路液压阀2.1、第二主路液压阀2.2的控制口，第一主路液压阀2.1断开，使第一液压泵1.1与第一负载A的油路断开；第二主路液压阀2.2断开，使第二液压泵1.2与第二负载B的油路断开。同时，第一旁路液压阀4.1和第二旁路液压阀4.2的控制口与先导油路的低压油路相通，处于连通状态，使第一液压泵1.1通过第一旁路液压阀4.1与第二负载B供油，使第二液压泵1.2通过第二旁路液压阀4.2与第一负载A供油。第一主路液压阀2.1和第二主路液压阀2.2保持断开状态，以避免第一液压泵1.1和第二液压泵1.2供油油路之间的相互干扰。

控制装置400在另一个状态下时，在处理器6使先导控制阀5位于右位状态时，在先导油路油压作用下，第一旁路液压阀4.1断开，切断第一液压泵1.1与第二负载B之间的油路，第二旁路液压阀4.2断开，切断第二液压泵1.2与第一负载A之间的油路；同时，第一主路液压阀2.1打开，使第一液压泵1.1与第一负载A的油路相通；第二主路液压阀2.2打开，使第二液压泵1.2与第二负载B的油路相通，第一液压泵1.1和第二液压泵1.2分别向第一负载A和第二负载B供给液压油。第一旁路液压阀4.1和第二旁路液压阀4.2保持断开状态，以避免第一液压泵1.1和第二液压泵1.2供油油路之间的相互干扰。

这样，实施例二提供液压系统就通过先导控制阀5状态的变换，使液压泵的工况进行变化；对于第一液压泵1.1来说，使其轮流向第一负载A和第二负载B供给液压油；对于第二液压泵1.2来说，使其轮流向第一负载A和第二负载B，这样就能够在总的工作时间内，降低单个液压泵的总工作负载，充分利用第一液压泵1.1和第二液压泵1.2，实现两个液压泵的等寿命工作，平衡第一液压泵1.1和第二液压泵1.2的工作工况；液压系统的可靠性不再仅仅取决于一个液压泵的可靠性能，能够极大提高液压系统整体可靠性；液压系统可靠性提高，进一步地提高液压系统的整体工作能力。

同样，控制装置400可以为机械联动控制装置、电动联动控制装置等等；在先导控制油路中设置处理器6的益处在于：可以提高液压系统控制的自动性，使液压泵按照预定策略主动进行轮换，使液压系统能够根据实际作业需要和作业环境以预定的方式运行；在满足实际作业需要的同时，大幅度地提高液压系统整体可靠性和整体工作能力。在液压系统包括更多个负载和更多个液压泵时，液压泵按的轮换方式不限于为交换为负载供油，也包括根据实际需要，以其他转换方式向特定负载供给液压油，使液压泵在不同时间段，以不同的工作状态运转；还可以使部分液压泵在工作状态与卸荷状态转换，部分液压泵在不同的工作状态之间转换，以均衡各液压泵的使用工况、使用寿命，提高液压系统的整体可靠性和工作能力，满足多方面需要。

同样，实施例二中，在液压系统的主油路的流量较小时，也可以用普通的液控换向阀替换各插装阀，当然，第一主路液压阀3.1、第二主路液压阀3.2、第一旁路液压阀4.1和第二旁路液压阀4.2也可以由其他结构的阀替代，只要具有正向导通，反向截止功能，且在正向导通时分别至少具有连通状态和断开状态，就可以实现本发明的目的，产生上述技术效果。

可以理解，也可以将与第一液压泵1.1泵油口相连的第一主路液压阀2.1和第一旁路液压阀4.1用合适的第一液压阀替代，与实例一相同，第一液压阀可以是至少具有第一位置状态和第二位置状态的换向阀，在第一位置状态时，使第一液压泵1.1能够向第一负载A供给液压油，并切断与第二负载B之间的油路，在第二位置状态，切断第一液压泵1.1与第一负载A的油路，使第一液压泵1.1向第二负载B的供给液压油。同样，可以将第二主路液压阀2.2和第二旁路液压阀4.2用合适的第二液压阀替代，并使第二液压阀也至少具有第一位置状态和第二位置状态，在第一位置状态时，使第二液压泵1.2能够向第二负载B供给液压油，并切断与第一负载A之间的油路，在第二位置状态，切断第二液压泵1.2与第二负载B的油路，使第二液压泵1.2向第一负载A的供给液压油；通过位置转换能够实现第二液压泵1.2轮流对第一负载A和第二负载B供油。

在液压系统主油路压力和流量比较小，或者满足控制条件时，也可以将各主路液压阀和各旁路液压阀，或者第一液压阀及第二液压阀设置为电磁阀，并使各阀与处理器6直接相连，以使处理器6能够直接控制各主路液压阀和旁路液压阀，或者直接控制第一液压阀及第二液压阀，使各液压泵能够轮流向第一负载A和第二负载B供给液压油。还可以如实施例一相似，设置检测液压系统状态的工况传感器，使处理器6根据工况传感器产生控制指令，使液压系统根据液压系统工况变化调整液压泵的实际工作状态。

本领域技术人员可以理解，为了实现控制阀组200状态的自动转换，可以在处理器6中预置适当的智能程序，或设置与处理器6相连的其他相应模块，以使处理器6能够根据预定的参数产生并发送控制指令。比如，控制装置400还可以包括能够获取各液压泵工作时间的计时器；使处理器6能够根据计时器获取的工作时间和预定策略向先导控制阀5发送控制指令，先导控制阀5将电信号形式的控制指令转化为液压形式的控制指令，使控制阀组200进行状态转换。

预定策略可以有多种选择，比如，可以根据液压系统实际工作需要，在处理器6中设置预定时间值，在计时器获取的工作时间大于预定时间值时，使控制阀组200进行状态转换；该工作时间可以是多个液压泵的工作时间，也可以是任一个液压泵的工作时间；在工作时间包括四个液压泵的工作时间时，处理器6中可以设置多个预定时间值，并使每一个预定时间值与一个液压泵的工作时间相对应，在相对应液压泵的工作时间大于其相对应的预定时间值时，使控制阀组200进行状态转换，这样可以根据液压泵的不同，使其在保持预定状态的时间存在区别，以更好地平衡各液压泵的使用时间；上述工作时间可以是连续工作时间，也可以是在预定阶段内液压泵的累计工作时间，在工作时间为累计工作时间时，处理器6的预定时间值可以进行自动或手动更新，使预定时间值根据累计工作时间的增加而增加，以满足累计工作时间与预定时间值比较的需要；等等。

对于实施例二而言，在工作时间为各液压泵的累计工作时间时，其控制策略还可以包括启动控制策略，所述启动控制策略可以包括：在液压系统启示时，比较第一液压泵1.1和第二液压泵1.1中，选择累计工作时间最少者，在第一负载A和第二负载B中选择输入功率最大者，产生并发送预定的控制指令，使最少者向输入功率最大者供油。这样可以进一步地均衡各液压泵的使用寿命。另外，在液压泵为不同型号的液压泵时，还可以根据累计工作时间设置各液压泵累计工作时间的预定比例值，根据各液压泵的累计工作时间的实际比例值与预定比例值之间的关系，确定潜力最大的液压泵向输入功率最大的负载供油，所述潜力最大的液压泵可以综合液压泵的额定功率、累计工作时间及累计输出功率等因素确定。

在实际应用中，液压系统的负载往往并不是一成不变的，根据执行作业的不同，各负载的输入功率会产生相应的变化。因此，液压系统中，还可以设置检测相应负载输入功率的工况检测单元，并将工况检测单元检测获得的检测信号传送给处理器6，处理器6再根据检测信号产生控制信号，使潜力较大和液压泵向输入功率较大的负载供油。如前所述，工况传感器可以是压力传感器和流量传感器；也可以是接近开关、行程开关或其他的传感装置。在前述启动控制策略的基础上，处理器6的控制策略还可以包括实时监测策略，实时监测策略包括：实时判断累计工作时间最少者是否正向输入功率最大的负载供油；如果为否，则通过改变控制阀组200的状态，使所述最少者向所述输入功率最大的负载供油；如果为是，侧保持控制阀组200状态不变。当然，在脱离启动控制策略的情况下，也可以在启动时，使控制阀组200保持预定的状态，如将第一状态设置为默认状态，在启动后，液压系统正常工作后，再启动上述实时监测策略。

在提供上述液压系统的基础上，还提供了一种工程机械，所述工程机构包括原动机，还包括上述任一种液压系统，所述原动机驱动上述各液压泵运转。由于液压系统能够产生上述技术效果，具有该液压系统的工程机械也能够产生相应技术效果。

应当指出，对于液压技术领域来说，实现预定的功能的液压阀可以有多种类型和结构，根据上述描述，本领域技术人员还可以选用更多种单体的、组合的及其他形式的阀实现相应的功能；同时，以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种液压系统，包括第一液压泵(1.1)、第二液压泵(1.2)、第一负载(A)和控制阀组(200)，其特征在于，所述第一液压泵(1.1)和所述第二液压泵(1.2)分别通过所述控制阀组(200)与所述第一负载(A)相连；所述控制阀组(200)具有第一状态和第二状态，在所述第一状态下，所述第一液压泵(1.1)向第一负载(A)供油，所述第二液压泵(1.2)停止向第一负载(A)供油；在所述第二状态下，所述第二液压泵(1.2)向第一负载(A)供油，所述第一液压泵(1.1)停止向第一负载(A)供油；

所述液压系统还包括第二负载(B)，所述第一液压泵(1.1)和第二液压泵(1.2)分别通过所述控制阀组(200)与所述第二负载(B)相连；

在所述第一状态下，所述第二液压泵(1.2)向第二负载(B)供油，所述第一液压泵(1.1)停止向第二负载(B)供油；在所述第二状态下，所述第一液压泵(1.1)向第二负载(B)供油，所述第二液压泵(1.2)停止向第二负载(B)供油。

2.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，还包括计时器和处理器，所述计时器用于分别获取第一液压泵(1.1)和第二液压泵(1.2)的工作时间，所述处理器用于根据该工作时间和预定策略向控制阀组(200)发送控制指令，所述控制阀组(200)根据控制指令进行状态转换；

所述预定策略包括：在第一液压泵(1.1)或第二液压泵(1.2)的工作时间大于预定时间值时，发出使控制阀组(200)进行状态转换的控制指令。

3.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，还包括控制装置(400)，所述第一液压泵(1.1)的额定功率大于所述第二液压泵(1.2)的额定功率，所述第一负载(A)具有第一工况和第二工况，所述第一工况输入功率大于所述第二工况输入功率；当所述第一负载(A)处于第一工况时，所述控制装置(400)使所述控制阀组(200)处于第一状态；当所述第一负载(A)处于第二工况时，所述控制装置(400)使所述控制阀组(200)处于第二状态。

4.根据权利要求1或3所述的液压系统，其特征在于，所述控制阀组(200)包括第一液压阀和第二液压阀，所述第一液压泵(1.1)通过第一液压阀与第一负载(A)相连，所述第二液压泵(1.2)通过第二液压阀与第一负载(A) 相连；所述第一液压阀和第二液压阀分别具有卸荷状态和工作状态，在卸荷状态下，使相对应液压泵的泵油口与油箱相通，在工作状态下，使相对应液压泵的泵油口与相对应负载相通；

在所述第一状态下，所述第一液压阀处于工作状态，所述第二液压阀处于卸荷状态；在所述第二状态下，所述第一液压阀处于卸荷状态，所述第二液压阀处于工作状态。

5.根据权利要求4所述的液压系统，其特征在于，所述第一液压阀包括第一主路液压阀(2.1)和第一旁路卸荷阀(3.1)，所述第一主路液压阀(2.1)连接在第一液压泵(1.1)的泵油口与第一负载(A)之间，所述第一旁路卸荷阀(3.1)连接在第一液压泵(1.1)的泵油口与油箱之间；所述第二液压阀包括第二主路液压阀(2.2)和第二旁路卸荷阀(3.2)，所述第二主路液压阀(2.2)连接在第二液压泵(1.2)的泵油口与第一负载(A)之间，所述第二旁路卸荷阀(3.2)连接在第二液压泵(1.2)的泵油口与油箱之间；第一主路液压阀(2.1)和第二主路液压阀(2.2)正向导通，反向截止；所述第一旁路卸荷阀(3.1)和第二旁路卸荷阀(3.2)分别具有卸荷状态和工作状态；

在所述第一状态下，所述第一旁路卸荷阀(3.1)处于工作状态，第二旁路卸荷阀(3.2)处于卸荷状态；在所述第二状态下，所述第一旁路卸荷阀(3.1)处于卸荷状态，第二旁路卸荷阀(3.2)处于工作状态。

6.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，还包括计时器和处理器，所述计时器用于分别获取第一液压泵(1.1)和第二液压泵(1.2)的累计工作时间，所述处理器用于根据该工作时间和预定策略向控制阀组(200)发送控制指令，所述控制阀组(200)根据控制指令进行状态转换；

所述预定策略包括：在液压系统启动时，在第一液压泵(1.1)和第二液压泵(1.2)中，选择累计工作时间最少者为向第一负载(A)和第二负载(B)中输入功率最大者供油。

7.根据权利要求6所述的液压系统，其特征在于，还包括用于分别检测第一负载(A)和第二负载(B)的工况的工况检测单元；所述处理器还能够根据工况检测单元获得的工况状态确定各负载的输入功率；

所述预定策略还包括：在第一液压泵(1.1)或第二液压泵(1.2)中，选 择累计工作时间最少者，在第一负载(A)和第二负载(B)中选择输入功率最大者，在所述最少者未向功率最大者供油时，使所述最少者向所述功率最大者供油。

8.根据权利要求1、6或7所述的液压系统，其特征在于，所述控制阀组(200)包括第一液压阀和第二液压阀，所述第一液压泵(1.1)通过第一液压阀与第一负载(A)和第二负载(B)相连，所述第二液压泵(1.2)通过第二液压阀与第一负载(A)和第二负载(B)相连；所述第一液压阀具有第一位置状态和第二位置状态，在第一位置状态下，所述第一液压泵(1.1)向第一负载(A)供油，在第二位置状态，所述第一液压泵(1.1)向第二负载(B)供油；所述第二液压阀具有第一位置状态和第二位置状态，在第一位置状态下，所述第二液压泵(1.2)向第二负载(B)供油，在第二位置状态，所述第二液压泵(1.2)向第一负载(A)供油；

在所述第一状态下，所述第一液压阀和第二液压阀处于第一位置状态；在所述第二状态下，所述第一液压阀和第二液压阀处于第二位置状态。

9.根据权利要求8所述的液压系统，其特征在于，所述第一液压阀包括第一主路液压阀(2.1)和第一旁路液压阀(4.1)，所述第一主路液压阀(2.1)连接在第一液压泵(1.1)与第一负载(A)之间，所述第一旁路液压阀(4.1)连接在第一液压泵(1.1)与第二负载(B)之间；所述第二液压阀包括第二主路液压阀(2.2)和第二旁路液压阀(4.2)，所述第二主路液压阀(2.2)连接在第二液压泵(1.2)与第二负载(B)之间，所述第二旁路液压阀(4.2)连接在第二液压泵(1.2)与第一负载(A)之间；所述第一主路液压阀(2.1)、第二主路液压阀(2.2)、第一旁路液压阀(4.1)和第二旁路液压阀(4.2)均正向导通，反向截止，在正向导通时分别具有连通状态和断开状态；

在所述第一状态下，所述第一主路液压阀(2.1)和第二主路液压阀(2.2)处于连通状态，第一旁路液压阀(4.1)和第二旁路液压阀(4.2)处于断开状态；在所述第二状态下，第一主路液压阀(2.1)和第二主路液压阀(2.2)处于断开状态，第一旁路液压阀(4.1)和第二旁路液压阀(4.2)处于连通状态。

10.一种工程机械，包括原动机，其特征在于，还包括权利要求1-9任一项所述的液压系统，所述原动机驱动所述第一液压泵(1.1)和第二液压泵(1.2) 运转。 

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