CN102587443A - 一种履带式挖掘机多路阀液压控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供挖掘机多路阀液压控制系统,包括油缸,其小腔连接第一油路,大腔连接第二油路,第一油路连接第一换向阀,第一换向阀的阀芯由第一电磁比例阀组控制;第二油路连接第二换向阀,第二换向阀的阀芯由第二电磁比例阀组控制;液压泵与回油箱之间设置有第三换向阀,第三换向阀的阀芯由第三电磁比例阀组控制;控制器,连接第一电磁比例阀组、第二电磁比例阀组、第三电磁比例阀组;液压泵排量控制阀,连接控制器,所述液压泵排量控制阀用于调节液压泵排量。利用本发明的旁通卸荷回油和双阀芯结构,相比传统的以三位六通换向阀结构单元构成的多路阀:阀芯长度缩小一半;阀芯中位没有回油节流槽,使得制造工艺性有了较大提高。
Description
技术领域
本发明涉及液压控制系统,具体地,涉及一种履带式挖掘机多路阀液压控制系统。
背景技术
多路阀是挖掘机液压系统的重要部件,是组成挖掘机液压系统的主要部分。多路阀确定了液压泵向各执行元件的供油路线和供油方式、多执行元件同时动作时的流量分配及如何实现复合动作,决定了挖掘机作业时的动作特性。它的出现使多执行机构液压系统变得结构紧凑,管路简单。
90年代以前,世界各国工程机械厂家一直致力于中位开式多路阀液压系统,使用一个三位六通换向阀的两个台阶同时对进油油路和回油油路进行节流调速。其调速作用是通过阀芯节流,控制去油缸和回油箱的开口量来实现的。由于是靠回油节流建立的压力来克服负载压力,因此其调速特性受负载压力和油泵流量的影响很大。进入90年代以来,负载传感技术在挖掘机上的应用越来越多。它能自动的将负载压力和流量信息经过控制器的信号处理传递给敏感控制阀或液压泵的变量机构,据此对流量控制系统或液压泵变量机构进行适当调节,使液压泵仅向负载提供其所需要的压力和流量,从而减少了压力和流量的损失。
现在负流量控制液压系统、正流量控制液压系统,广泛的应用在挖掘机上了。泵的排量随着先导压力信号增大而减小的叫负流量控制,反之就是正流量控制。负流量控制系统是为了消除采用三位六通换向阀时产生的节流损失,在三位六通换向阀的中位回油路上设置流量检测装置,利用这一信号对液压泵排量进行控制。正流量控制系统是利用操纵手柄的先导压力对泵排量直接控制,用三位六通换向阀控制执行元件的速度和方向。
现有技术的液压挖掘机多路阀基本上都是三位六通换向阀结构,其进出油口控制是通过一根阀芯来实现,两油口的开口对应关系早在阀芯设计加工时就已经确定,无法根据实际工况的需求对阀芯位移与开口面积的关系进行控制,使得通过两油口的流量或压力不能独立的进行调节;在阀芯处于中位状态时,液压油通过阀芯中位回到油箱,也必然产生节流损失,导致了较多的能量消耗。
因此,提供一种能够独立调节通过两油口的流量、并减少能量消耗的液压控制系统就显得尤为重要了。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中的三位六通换向阀结构无法根据实际工况的需求对阀芯位移与开口面积的关系进行控制的不足,减少不必要的能量消耗。
本发明公开一种履带式挖掘机多路阀液压控制系统,包括油缸,其小腔连接第一油路,大腔连接第二油路,其中:
所述第一油路连接第一阀,所述第一阀的阀芯由第一电磁比例阀组控制,实现导通所述第一油路与液压泵或回油箱的切换;
所述第二油路连接第二阀,所述第二阀的阀芯由第二电磁比例阀组控制,实现导通所述第二油路与液压泵或回油箱的切换;
所述液压泵与回油箱之间设置有第三阀,所述第三阀的阀芯由第三电磁比例阀组控制,所述第三阀用于控制所述液压泵与回油箱之间的导通;
控制器,连接所述第一电磁比例阀组、第二电磁比例阀组、第三电磁比例阀组;
液压泵排量控制阀,连接所述控制器,所述液压泵排量控制阀用于调节液压泵排量。
上述的履带式挖掘机多路阀液压控制系统,其中,所述第一阀为三位三通换向阀。
上述的履带式挖掘机多路阀液压控制系统,其中, 所述第二阀为三位三通换向阀。
上述的履带式挖掘机多路阀液压控制系统,其中,所述第三阀为旁通比例阀。
上述的履带式挖掘机多路阀液压控制系统,其中,所述控制器上设置有控制手柄。
上述的履带式挖掘机多路阀液压控制系统,其中,还包括:
第一压力传感器,设置于所述第一油路,所述第一压力传感器用于检测第一油路回油压力,并将压力信号反馈至所述控制器;
第二压力传感器,设置于所述第二油路,所述第二压力传感器用于检测第二油路回油压力,并将压力信号反馈至所述控制器。
上述的新型履带式挖掘机多路阀液压控制系统,其中,还包括卸压阀,连接所述液压泵的出油口。
本发明通过采用一个换向阀进油,另一个换向阀回油的双阀芯结构,对执行元件的进油阀芯、回油阀芯独立控制,增强了控制功能的灵活性;通过采用旁通比例阀对阀芯中位回油进行卸荷,减少了液压油节流损失;通过采用监测回油通路的压力,使得回油压力降至最小值,减少了系统能量损失。
利用本发明的旁通卸荷回油和双阀芯结构,相比传统的以三位六通换向阀结构单元构成的多路阀:阀芯长度缩小一半;阀芯中位没有回油节流槽,使得制造工艺性有了较大提高。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图,重点在于示出本发明的主旨。在附图中,为清楚明了,放大了部分部件,对于相同部件,仅标示其中部分,本领域技术人员可以结合具体实施方式部分理解。
图1示出了根据本发明的液压系统控制示意图。
具体实施方式
以下结合附图及具体实施方式对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施方式仅用于解释本发明,并不用于限定本发明的保护范围。
参考图1所示的新型履带式挖掘机多路阀液压控制系统,包括油缸1,其小腔连接第一油路11,大腔连接第二油路12,其中:所述第一油路11连接第一换向阀2,所述第一换向阀2的阀芯由第一电磁比例阀组(图1中未标号)控制,实现导通所述第一油路11与液压泵p或回油箱22的切换;所述第二油路12连接第二换向阀3,所述第二换向阀3的阀芯由第二电磁比例阀组(图1中未标号)控制,实现导通所述第二油路12与液压泵p或回油箱22的切换;所述液压泵p与回油箱22之间设置有第三换向阀,所述第三换向阀的阀芯由第三电磁比例阀组(图1中未标号)控制,所述第三换向阀用于控制所述液压泵p与回油箱22之间的导通;控制器k,连接所述第一电磁比例阀组、第二电磁比例阀组、第三电磁比例阀组;液压泵排量控制阀(图1标示),连接所述控制器k,所述液压泵排量控制阀用于调节液压泵p排量。具体地,第一电磁比例阀组包括两个电磁比例阀(图1中未标号),分别连接第一换向阀2的先导阀A1和先导阀A2;第二电磁比例阀组包括两个电磁比例阀,分别连接第二换向阀3的先导阀A3和先导阀A4;第三电磁比例阀组包括一个电磁比例阀,连接第三换向阀4的先导阀A5。所述电磁比例阀根据控制器k的电流信号输出二次先导压力,由二次先导压力,一方面控制第三换向阀4的关闭,另一方面分别控制第一换向阀2和第二换向阀3中阀芯的位移,同时控制器k对液压泵排量的大小也进行联合调节,最终控制液压油流向执行元件的流量。
在一个具体实施例中,所述第一换向阀2为三位三通换向阀。
进一步地, 所述第二换向阀3为三位三通换向阀。
两个相互独立三位三通换向阀比现有技术采用的一个三位六通换向阀具有更为灵活的控制方式,同时,阀芯长度缩小一半。
在一个优选例中,所述第三换向阀4为旁通比例阀。
如图1所示,所述控制器k上设置有控制手柄100,当操作控制手柄100时,即对控制器k发出电压信号,控制器k对接收到的电压信号进行逻辑演算,向连接的电磁比例阀发出一定大小的电流信号。
更进一步地,本发明的的新型履带式挖掘机多路阀液压控制系统中还包括:第一压力传感器p1,设置于所述第一油路11,所述第一压力传感器p1用于检测第一油路11回油压力,并将压力信号反馈至所述控制器k;第二压力传感器p2,设置于所述第二油路12,所述第二压力传感器p2用于检测第二油路12回油压力,并将压力信号反馈至所述控制器k,经控制器k逻辑计算,对第一换向阀2和第二换向阀3开口进行调节,使执行元件在不吸空的前提下,让阀芯开口最大,减小回油压力,从而减少压力损失,降低能耗。
再参考图1所示的两个三位三通换向阀,当不需要执行元件动作时,三位三通换向阀的阀芯回到中位,回油通过第三换向阀4(旁通比例阀)进行卸荷,彻底消除了中位回油节流损失。
更为具体地,如图1所示,本发明还包括卸压阀5,连接所述液压泵p的出油口。
本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例,这样的变化例并不影响本发明的实质内容,在此不予赘述。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施;任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例,这并不影响本发明的实质内容。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (7)
1.一种新型履带式挖掘机多路阀液压控制系统,包括油缸,其小腔连接第一油路,大腔连接第二油路,其特征在于:
所述第一油路连接第一换向阀,所述第一换向阀的阀芯由第一电磁比例阀组控制,实现导通所述第一油路与液压泵或回油箱的切换;
所述第二油路连接第二换向阀,所述第二换向阀的阀芯由第二电磁比例阀组控制,实现导通所述第二油路与液压泵或回油箱的切换;
所述液压泵与回油箱之间设置有第三换向阀,所述第三换向阀的阀芯由第三电磁比例阀组控制,所述第三换向阀用于控制所述液压泵与回油箱之间的导通;
控制器,连接所述第一电磁比例阀组、第二电磁比例阀组、第三电磁比例阀组;
液压泵排量控制阀,连接所述控制器,所述液压泵排量控制阀用于调节液压泵排量。
2.根据权利要求1所述的基于双阀芯的液压挖掘机控制系统,其特征在于,所述第一换向阀为三位三通换向阀。
3.根据权利要求1所述的基于双阀芯的液压挖掘机控制系统,其特征在于, 所述第二换向阀为三位三通换向阀。
4.根据权利要求1所述的基于双阀芯的液压挖掘机控制系统,其特征在于,所述第三换向阀为旁通比例阀。
5.根据权利要求1所述的基于双阀芯的液压挖掘机控制系统,其特征在于,所述控制器上设置有控制手柄。
6.根据权利要求1所述的基于双阀芯的液压挖掘机控制系统,其特征在于,还包括:
第一压力传感器,设置于所述第一油路,所述第一压力传感器用于检测第一油路回油压力,并将压力信号反馈至所述控制器;
第二压力传感器,设置于所述第二油路,所述第二压力传感器用于检测第二油路回油压力,并将压力信号反馈至所述控制器。
7.根据权利要求1所述的基于双阀芯的液压挖掘机控制系统,其特征在于,还包括卸压阀,连接所述液压泵的出油口。
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