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控制动臂提升或回转优先动作的液压回路 Download PDF

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Abstract

控制动臂提升或回转优先动作的液压回路，包括回转马达(12)、动臂升降油缸(8)；第一液压泵(P1)、第二液压泵(P2)、先导油泵(P3)；位于第二液压泵(P2)下游控制液压流体供应给动臂升降油缸(8)的动臂控制阀(7)；位于第一液压泵(P1)下游，控制液压流体供应给回转马达(12)和/或合流阀(11)的回转控制阀(4)；位于第一液压泵(P1)下游的优先阀(13)，用于实现第一液压泵(P1)的液压流体分流；位于先导油泵(P3)下游的电磁阀(15)，用于实现优先阀(13)先导控制油路(14)连通油箱或连通先导油泵(P3)的切换；位于回转控制阀(4)下游的合流阀(11)，用于控制油路(1)与油路(3)或回油管路连通。

Description

控制动臂提升或回转优先动作的液压回路
技术领域
本发明涉及一种液压挖掘机液压回路，尤其涉及控制挖掘机动臂提升或回转优先动作的液压回路。
背景技术
挖掘机主要由发动机、液压回路装置、工作装置、行走装置、上车平台和电器控制组成。工作装置的动臂、斗杆和铲斗分别由一个泵或多个泵单独或联合供油，上车平台的回转由一个泵驱动完成，挖掘机中任意两个或两个以上液压执行器同时工作构成复合动作，在复合动作中，动臂提升和回转的复合动作是一种频率非常高的作业工况，其协调性影响到挖掘机的工作效率。在作业过程中经常出现动臂达到理想工作位置而回转动作没有达到，或者是回转已经达到理想工作位置而动臂还没有达到理想位置的情况，两个液压执行器运动时往往存在时间和空间上的差异，导致操纵性差、溢流损失大、工作效率低和不能在各种工况下实现不同动作等技术问题。
CN101793042A公开了一种用于协调挖掘机机身回转和动臂摆动的液压回路装置，主要包括液压泵、回转马达、动臂油缸、回转双向液控换向阀和动臂双向液控换向阀；以及一个先导控制支路，所述先导控制支路上设有回转手动先导阀、动臂手动先导阀、梭阀和单向液控截止阀，梭阀的进油口与回转手动先导阀的出油口之间设有第一节流阀；梭阀的出油口与单向液控截止阀的工作油口之间设有第二节流阀。该专利申请的技术方案虽然解决了挖掘机在机身回转过程中动臂摆动速度慢，动臂摆动和机身回转动作不协调的技术问题，但在复杂工况下，不能选择动臂优先或回转优先的模式，从而使两种工况更好地协调，降低挖掘机的工作能耗。
发明内容
    本发明所要解决的技术问题在于提供一种控制挖掘机动臂提升或回转优先动作的液压回路，在回转和动臂提升复合动作的工况下提高两个液压执行器动作的协调性，减少回转过程中的溢流损失，提高操作的舒适性和工作效率，从而降低能耗。
为了解决以上技术问题，本发明的基本技术方案为：一种控制挖掘机动臂提升或回转优先动作的液压回路，具有：
液压执行器，包括回转马达、动臂升降油缸；
液压泵，包括用于驱动液压执行器动作的第一液压泵、第二液压泵、提供先导压力油源的先导油泵；
位于第二液压泵下游的动臂控制阀，控制液压流体供应给动臂升降油缸，实现动臂的升降及负载保持功能；
位于第一液压泵下游、合流阀和回转马达上游的回转控制阀，所述回转控制阀控制第一液压泵的液压流体供应给回转马达和/或合流阀；
位于所述回转控制阀下游的合流阀，所述合流阀先导控制油口通过管路与先导油泵连接，用于控制第一液压泵出口油路与连接动臂控制阀的油路或回油管路连通；
位于第一液压泵下游、回转控制阀上游的优先阀，所述优先阀用于实现第一液压泵排出的液压流体的流量分流，通过所述电磁阀的动作使流向回转控制阀油路的旁通油路与流向动臂控制阀的油路连通或断开，并实现在动臂提升和回转复合动作时对所述第一液压泵排出的液压流体分流；
电磁阀，所述电磁阀位于先导油泵的下游，通过外部信号控制电磁阀的通断，实现优先阀先导控制油路连通油箱或连通先导油泵的切换。
优选地，所述回转控制阀、动臂控制阀为液控或电控换向阀。
优选地，所述优先阀内设有节流阻尼，用于调整动臂提升和回转复合动作时第一液压泵排出的液压流体供给回转马达、动臂升降油缸的比例。
优选地，所述先导油泵出口油路设有溢流阀。
动臂提升和回转复合动作操作中可以通过控制电磁阀的通电或断电，选择实现动臂提升优先模式或回转优先模式的切换。当选择动臂提升优先时，合流阀根据回转控制阀和动臂控制阀的运动切换位置实现第一液压泵同时给回转马达和动臂升降油缸供油，优先阀进行流量分流，优先保证动臂提升油缸的供油，动臂提升速度加快，实现动臂提升优先的功能；当选择回转优先模式时，合流阀根据回转控制阀和动臂控制阀的运动切换位置实现回转马达的优先供油，优先阀的分流功能被取消，第一液压泵的油液通过回转控制阀分配给回转马达的油液量更多，而动臂提升过程中的供油量相应减少，优先保证回转马达的速度，实现回转优先的功能。
本发明带来的有益效果：因提供一种控制挖掘机动臂提升或回转优先动作的液压回路，实现在不同工况下对动臂优先动作或回转优先动作的选择，有效地提高挖掘机的工作效率、增加操纵的舒适性，减少溢流损失，降低能耗。
附图说明
构成本发明一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
附图1是本发明实施例液压回路结构示意图。
具体实施方式
如图1所示控制挖掘机动臂提升和回转优先动作的液压回路，具有：
液压执行器，包括回转平台的回转马达12、动臂升降油缸8。
液压泵，包括用于驱动液压执行器动作的第一液压泵P1、第二液压泵P2、提供先导压力油源的先导油泵P3。
动臂控制阀7，所述动臂控制阀7安装在第二液压泵P2下游、动臂升降油缸8上游，动臂控制阀7的进口 P口与具有单向阀的旁油路6连接，出口A口和B口与动臂升降油缸8连接，其控制信号为操纵手柄输出的液控信号或电控信号，从操纵手柄输入的控制信号使动臂控制阀7的阀芯进行切换，从而使第二液压泵P2的液压流体供应给动臂升降油缸8，实现动臂的升降及负载保持作用。
回转控制阀4，所述回转控制阀4安装在第一液压泵P1及优先阀13的下游，合流阀11及回转马达12的上游，回转控制阀4的进口P口与具有单向阀的旁油路5连接，出口A口和B口与回转马达12连接，回转控制阀4的控制信号为操纵手柄输出的液控信号或电控信号，回转控制阀4的阀芯根据从操纵手柄输入的信号进行切换，从而使第一液压泵P1的液压流体供应给回转马达12或合流阀11。 
液控换向合流阀11，所述合流阀11安装在第一液压泵P1及回转控制阀4的下游，合流阀11的进口P口与油路１连接，出口A口与连接动臂控制阀的油路3连接，出口B口与回油管路连接，其先导控制油口11a通过管路17与先导油泵P3连接，在管路17上设有节流阻尼10，在所述合流阀11与节流阻尼10之间的先导管路上设有旁通油路9，旁通油路9流经回转控制阀4和动臂控制阀7，最终与回油管路相连。
液控换向优先阀13，所述优先阀13位于第一液压泵P1下游，回转控制阀4上游，优先阀13 的进口P口与具有单向阀的旁油路2连接，出口A口与油路3连接；所述优先阀13用于实现第一液压泵P1排出的液压流体的流量分配，通过控制第一液压泵出口油路1经旁油路2与流向动臂控制阀的油路3连通或断开，在动臂提升和回转复合动作时实现对第一液压泵P1排出的液压流体分流；所述优先阀13内还设有节流孔，用于调整动臂提升和回转复合动作时第一液压泵P1排出的液压流体供给回转马达12和动臂升降油缸8的比例。
电磁阀15，所述电磁阀15位于先导油泵P3的下游，其进口P口与先导油泵P3连接，出口A口与回油管路连接，B口与优先阀的控制口13a连接。先导油泵P3的下游还设有溢流阀16，用于维持先导油泵P3供油的过压保护。通过控制电磁阀15的通断可以实现优先阀13先导控制油路14连接油箱或连接先导油泵P3的切换。
实施例控制挖掘机动臂提升或回转优先动作的液压回路，其工作过程如下：
在图1实施例的液压回路中，当电磁阀15通电时，先导油泵P3的压力油通过电磁阀15进入优先阀13的先导油路口13a，使优先阀13处在Y位，第一液压泵P1的供油经旁油路2与油路3连接。当电磁阀15断电时，优先阀13的先导油路口13a与回油连接，此时优先阀13处在X位，旁油路2与油路3处于断开状态。
通常情况下，合流阀11的先导控制油口11a压力为低于阀芯开启压力，合流阀处于X位，油路1与回流管路连通；在旁通油路5经过的回转控制阀4和旁通油路6经过的动臂控制阀7任一阀芯切换时，合流阀11的先导压力达到阀芯开启压力，从而使合流阀11移动至Y位，第一液压泵P1出口油路1与流向动臂控制阀7的油路3连通。第一液压泵P1的液压流体除提供给回转马达12外，剩余油液经合流阀11提供给动臂升降油缸8。
当回转马达12不动作且动臂提升时，操作电磁阀15使其通电，第一液压泵P1出口油路1与流向动臂控制阀7的油路3连通，第一液压泵P1提供的液压流体全部提供给动臂升降油缸8；当处于回转+动臂上升复合动作时，第一液压泵P1提供的液压流体一部分提供给回转马达12，其余流体通过合流阀11提供给动臂升降油缸8。
在动臂提升和回转做复合动作时，选择电磁阀15断电，则电磁阀15处于Y位置，优先阀13的先导控制口13a经电磁阀与回油连通，此时优先阀13处在X位，旁油路2与油路3处于断开状态。当动臂油缸控制阀7或回转控制阀4的阀芯移动时，油路9的油液截止，合流阀11的先导控制口11a的压力达到阀芯开启压力，合流阀 11处于Y位置，油路1和油路3通过合流阀11连通。由此，第一液压泵P1提供的液压流体根据回转控制阀4的阀芯开度，选择将第一液压泵P1提供的液压流体通过旁通油路5优先供给回转马达12，保证回转马达12的优先动作；剩余液压流体则经合流阀11流至油路3，与第二液压泵P2的液压流体合流，提供给动臂升降油缸8。当回转手柄处于全开状态，第一液压泵P1提供的液压流体全部提供给回转马达12，不提供给动臂升降油缸8。综上所述，当选择电磁阀15断电状态下，第一液压泵P1的液压流体优先供给回转马达12，实现回转优先动作。
当选择电磁阀15通电，则电磁阀15处于Y位置，优先阀13的先导控制口13a经电磁阀15与先导油泵P3连通，优先阀13处于Y位置。当动臂控制阀7或回转控制阀4的阀芯移动时，油路9的油液截止，合流阀11的先导控制口11a的压力达到阀芯开启压力，合流阀 11处于Y位置，第一液压泵P1的出口油路1与流向动臂控制阀的油路3连通，油路1和油路3通过合流阀11连通。此状态下进行回转+动臂上升复合动作时，第一液压泵P1提供的液压流体通过液压油路1和旁通油路5供给回转马达12，同时经过旁通油路2、优先阀13与油路3连通。例如，在回转马达启动瞬间，回转马达需要克服较大的惯性负载，第一液压泵P1压力大于动臂上升负载压力，旁通油路2上的单向阀打开，第一液压泵P1提供的液压流体一部分提供给回转马达12，同时有一部分液压流体经油路3流向负载相对较小的动臂升降油缸8，保证动臂升降油缸8的优先动作，实现动臂优先。通过选择电磁阀15通电的状态下，第一液压泵P1的液压流体一部分优先提供给动臂升降油缸8，从而实现挖掘机的动臂提升优先于回转马达的回转动作。
本发明不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的变换，均应包含在本发明的保护范围之内。 

Claims (4)

1.一种控制挖掘机动臂提升或回转优先动作的液压回路，包括：
液压执行器，包括回转马达(12)、动臂升降油缸(8)；
液压泵，包括用于驱动液压执行器动作的第一液压泵(P1)、第二液压泵(P2)、提供先导压力油源的先导油泵(P3)；
位于第二液压泵(P2)下游的动臂控制阀(7)，控制液压流体供应给动臂升降油缸(8)；
位于第一液压泵(P1)下游、合流阀(11)和回转马达(12)上游的回转控制阀(4)，所述回转控制阀(4)控制第一液压泵(P1)的液压流体供应给回转马达(12)和/或合流阀(11)；
位于所述回转控制阀(4)下游的合流阀(11)，所述合流阀(11)先导控制油口通过管路与先导油泵(P3)连接，用于控制第一液压泵出口油路(1)与连接动臂控制阀的油路(3)或回油管路连通，
其特征在于，还具有：
位于第一液压泵(P1)下游、回转控制阀(4)上游的优先阀(13)，所述优先阀(13)用于实现第一液压泵(P1)排出的液压流体的分流，通过所述电磁阀(15)的动作使旁通油路(2)与流向动臂控制阀的油路(3) 连通或断开，并实现在动臂提升和回转复合动作时对所述第一液压泵(P1)排出的液压流体分流；
电磁阀(15)，所述电磁阀(15)位于先导油泵(P3)的下游，通过外部信号控制电磁阀(15)的通断，实现优先阀(13)先导控制油路(14)连通油箱或连通先导油泵(P3)的切换。
2.如权利要求1所述控制挖掘机动臂提升或回转优先动作的液压回路，其特征在于：所述回转控制阀(4)、动臂控制阀(7)为液控或电控换向阀。
3.如权利要求1所述控制挖掘机动臂提升或回转优先动作的液压回路，其特征在于：所述优先阀(13)内设有节流阻尼，用于调整动臂提升和回转复合动作时第一液压泵(P1)排出的液压流体供给回转马达(12)、动臂升降油缸(8)的比例。
4.如权利要求1所述控制挖掘机动臂提升或回转优先动作的液压回路，其特征在于：所述先导油泵(P3)出口油路设有溢流阀（16）。
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