CN102094441B

CN102094441B - 装载机液压系统

Info

Publication number: CN102094441B
Application number: CN 201010602282
Authority: CN
Inventors: 迟峰; 董立队; 支开印; 王永; 熊玉力
Original assignee: Shandong Lingong Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Shandong Lingong Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2010-12-23
Filing date: 2010-12-23
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2030-12-23
Also published as: CN102094441A

Abstract

本发明公开了一种装载机液压系统，它属于工程机械技术领域。其解决了现有技术中转向液压系统存在较大的压力损失，使用变量液压系统又会给装载机带来制造、维护成本较高的问题。本装载机液压系统包括液压油散、工作泵、液压油箱、多路换向阀、转斗油缸、动臂油缸、转向油缸、组合阀块、负荷传感全液压转向器、优先阀、转向泵、流量信号阀、流量转换控制阀和第三液压泵。本发明主要用于装载机，也可以用于其它工程机械。

Description

装载机液压系统

技术领域

本发明属于工程机械技术领域，具体地说，尤其涉及一种装载机液压系统。

背景技术

众所周知，装载机的作业工况主要是铲掘作业和装载作业，为高效作业，整机需要频繁进行左右转向，工作装置需要进行频繁的收斗、举升、卸料、下降，以上动作都是通过装载机液压系统控制并实现的。

装载机液压系统一股主要由工作装置液压系统、转向液压系统组成。另外，根据装载机底盘不同，还需要配置制动液压系统或风扇散热系统。装载机工作装置液压系统由工作泵、换向多路阀、液压缸、管路及其他附件组成。装载机转向液压系统一股由转向泵、流量控制阀、转向器、转向缸、管路及其他附件组成。装载机转向液压系统一股分为流量放大转向系统和全液压转向系统。全液压转向系统包括单穏阀恒流全液压转向液压系统和优先阀型负荷传感转向液压系统。

装载机在作业过程中，发动机一股工作在怠速至最高转速范围内，即750rpm～2200rpm范围内工作。为保证发动机在低速状态时，进行快速全转向，提高生产效率，一股转向泵选择较大排量，如5吨装载机选用80ml/r或100ml/r。但在发动机高速时，则有大量的功率损失，以五吨装载机液压系统为例，约有3～5KW的功率损失。为提高整机装载效率，工作装置液压泵一股也采用大工作泵。

为解决装载机转向液压系统存在较大功率损失的问题，目前市场上部分采用独立系统，部分采用向工作装置液压系统合流技术。在以负荷传感为主转向液压系统装载机液压系统，没有向转向液压系统合流的技术。国际小松公司在其装载机的液压系统中，使用了向转向系统流量放大阀中应用合流技术，但是该技术难度大，制造成本较高，无法大批量应用。

为解决装载机转向液压系统存在较大功率损失的问题，还可以采用变量转向液压系统，即采用负荷传感变量泵，实现为转向液压系统提供最佳匹配流量，但变量液压系统制造成本、维护成本较高，较目前装载机通用的转向液压系统成本高出6000元左右。

发明内容

为了克服现有技术中转向液压系统存在较大的压力损失，使用变量液压系统又会给装载机带来制造、维护成本较高的问题，本发明提供了一种装载机液压系统。

本发明是采用以下技术方案实现的：一种装载机液压系统，包括液压油散、工作泵、液压油箱、多路换向阀、转斗油缸、动臂油缸、转向油缸、组合阀块、负荷传感全液压转向器、优先阀、转向泵，所述装载机液压系统设有流量信号阀、流量转换控制阀和第三液压泵；流量转换控制阀的P口与第三液压泵的出油口相连，油口Ps与转向泵合流进入转向器，Pw口与工作泵合流；流量信号阀安装在转向泵的出口，流量信号阀的进口与流量转换控制阀的Pr口相连通，流量信号阀的出口与流量转换控制阀的Pro口相连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：在装载机液压系统中增加了流量转换控制阀、流量信号阀和第三液压泵，可将装载机工作泵、转向泵排量减小，通过流量信号阀测定发动机的转速，然后输出压力控制信号传递给流量转换控制阀，由流量转换控制阀控制第三液压泵，实现在发动机低速时，向转向液压系统供油，能够解决发动机低速时，转向泵供油量不足的问题；在发动机高速时，向工作液压系统供油，避免转向液压系统存在的较大功率损失。同时满足装载机对工作装置举升速度的要求。采用本发明装载机液压系统，可将5吨的装载机转向泵现有排量100ml/r或80ml/r减小20％～40％，即可将转向泵选择为50ml/r或63ml/r，工作泵排量由166ml/r减小至100ml/r，可节约发动机功率3～5KW。

附图说明

图1是本发明装载机液压系统的工作原理简图；

图2是流量转换控制阀的主视图；

图3是流量转换控制阀的俯视图；

图4是图3的A--A剖视图的放大图；

图5是图4的局部放大图I；

图6是图4的局部放大图II；

图7是图4的局部放大图III；

图8是流量转换控制阀的液压原理图；

图9是流量信号阀的主视图；

图10是流量信号阀的俯视图；

图11是图9的N--N剖视图；

图12是图11的局部放大图Ⅳ；

图13是图11的局部放大图V；

图14是流量信号阀的液压原理图。

图中：1、液压油散；2、工作泵；3、液压油箱；4、多路换向阀；5、转斗油缸；6、动臂油缸；7、转向油缸；8、组合阀块；9、负荷传感全液压转向器；10、优先阀；11转向泵；12、流量信号阀；13、第三液压泵；14、流量转换控制阀；101、螺塞乙；102、复位弹簧座；103、密封圈；104、阀体；105、单向阀阀座；106、密封圈；107、螺塞甲；108、主阀弹簧；109、调压垫片；110、主阀芯；111、接头；112、单向阀芯；112′、单向阀芯；113、单向阀弹簧；114、调压螺塞；115、弹簧；116、钢球座；117、钢球；201、阀体；202、O形圈；203、弹簧；204、溢流阀芯；205、弹簧座；206、调压垫片；207、螺塞；208、阻尼塞；209、单向阀芯；210、单向阀弹簧；211、单向阀座；212、阻尼孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

流量转换控制阀14，包括阀体104，阀体104上设有螺塞甲107、接头111、一个进油口P、两个出口Ps、Pw和油口T，出口Ps、Pw分别设有单向阀，单向阀包括单向阀阀座105、单向阀芯112和单向阀弹簧113，接头111设有Pr口和油道c；阀体104内设有调压螺塞114、主阀芯110、主阀弹簧108、油道e、油道f和油道g，调压螺塞114前端设有弹簧115、钢球座116和钢球117，主阀弹簧108安装在复位弹簧座102上，复位弹簧座102上设有Pro口和油道d；流量转换控制阀14设有调压垫片109；阀体104上设有螺塞乙101；主阀芯110的位移X的范围是0～15mm，主阀芯110的直径为6mm-40mm。阀体104、主阀芯110分别与单向阀芯112和单向阀芯112′形成Ps1、Pw1腔，阀体104与单向阀芯112和单向阀芯112′分别形成Ps2腔和Pw2腔，分别与流量转换控制阀14的油口Ps、Pw相通；主阀芯110在主阀弹簧108的作用下，紧靠右侧，与阀体104、接头111形成r腔，经接头111的内油道c与Pr控制口相通；主阀芯110、阀体104、复位弹簧座102形成ro腔，经内油道d与Pro控制口相通。主阀芯110与复位弹簧座102的间隙是X。

流量信号阀，包括阀体201，阀体201上设有进油口P、出油口Po、Pr口和Pro口，所述流量信号阀12设有单向阀和溢流阀，单向阀包括单向阀芯209、单向阀弹簧210、单向阀座211，溢流阀包括溢流阀芯204、弹簧203、弹簧座205、螺塞207，螺塞207经螺纹方式插装在流量信号阀14的阀体201内；单向阀安装在溢流阀的出口；溢流阀芯204与阀体201形成油腔Pi，并与油口P同轴相通；溢流阀芯204与单向阀芯209形成油腔Pio；单向阀芯209与阀体201形成Pou腔并与Po口相通，油腔Pi经内部油道与Pr口相通，Pio腔经内部油道与Pro口相通；流量信号阀设有阻尼塞208、O形圈202和调压垫片206，阻尼塞208设有阻尼孔212，阻尼塞208插装在溢流阀芯204中；溢流阀芯204的通经为6mm-30mm；Pr口的输出压力设定为0.5MPa-2.0MPa。溢流阀芯204在弹簧203的作用下，紧靠右侧，弹簧203的予压力确定了Pr口最大输出压力。

图1是5吨装载机液压系统的原理简图，流量转换控制阀14的P口与第三液压泵13的出油口相连；流量转换控制阀的油口Ps与转向泵11合流进入转向器，流量转换控制阀的Pw口与工作泵102合流；流量信号阀12安装在转向泵11的出口，流量信号阀12的进口与流量转换控制阀14的Pr口相连通，流量信号阀12的出口与流量转换控制阀14的Pro口相连通。

发动机转速较低，转向泵11的流量在流量信号阀12产生的压差较小，因此，r腔液压油对主阀芯110产生压力Fr小于主阀弹簧108予紧力F0与ro腔液压油对主阀芯110产生的压力Fro的合力时，主阀芯110处于右端，第三液压泵13出油，即Pa腔液压油经Pb腔、油道s，打开单向阀进入Ps2腔，经Ps口与转向泵11合流供给转向液压系统，解决了装载机在发动机怠速或低速情况下，快速转向需要大流量的要求。

发动机转速处于中速时，转向泵11的流量在流量信号阀12产生的压差增大，r腔液压油对主阀芯110产生压力Fr大于主阀弹簧108的弹力Fx，与ro腔液压油对主阀芯104产生的压力Fro的合力，小于主阀芯110向左位移x的弹力FX与Fro的合力时，主阀芯110处于中间过度位置，第三液压泵13出油，即Pa腔液压油一部分经Pb腔、油道s，打开单向阀进入Ps2腔，经Ps口与转向液压系统的转向泵1111合流，另一部分经Pw口与工作泵2合流供给工作液压系统。

发动机转速处于较高速度时，转向泵11的流量在流量信号阀12产生的压差继续增大，r腔液压油对主阀芯110产生压力Fr大于主阀弹簧108的弹力FX(主阀芯10向左位移X的弹力)与ro腔液压油对主阀芯104产生的压力Fro的合力，主阀芯110处于左端位置，油道s关闭，第三液压泵13出油，即Pa腔液压油全部经Pw口与工作泵2合流供给工作液压系统。避免了装载机转向液压系统在发动机高速时，过多的功率损失。

流量转换控制阀14的控制信号是通过安装在转向液压系统的流量信号阀12实现的。流量信号阀12也可以安装在其他液压系统，或直接获取发动机的转速转换为电控方式，控制流量转换控制阀14的Pr口即r腔的液压油压力，实现流量转换控制阀14对第三液压泵13的控制。

Claims

1.一种装载机液压系统，包括液压油散(1)、工作泵(2)、液压油箱(3)、多路换向阀(4)、转斗油缸(5)、动臂油缸(6)、转向油缸(7)、组合阀块(8)、负荷传感全液压转向器(9)、优先阀(10)、转向泵(11)，其特征在于：所述装载机液压系统设有流量信号阀(12)、流量转换控制阀(14)和第三液压泵(13)；流量转换控制阀(14)的进油口P与第三液压泵(13)的出油口相连，出口Ps与转向泵(11)合流进入转向器，出口Pw与工作泵(2)合流；流量信号阀(12)安装在转向泵(11)的出口，流量信号阀(12)的进口与流量转换控制阀(14)的Pr控制口相连通，流量信号阀(12)的出口与流量转换控制阀(14)的Pro控制口相连通。