CN102588370B - 一种动态负载敏感优先转向液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种优先阀组和动态负载敏感优先转向液压系统，该优先阀组应用于包括优先液压工作系统、其他液压工作系统、负载敏感变量泵和液压油箱的动态负载敏感优先转向液压系统中，包括常开压差传感阀(1)和常闭压差传感阀(2)，其中：常开压差传感阀(1)，用于根据所述优先液压工作系统反馈的工作压力，控制所述负载敏感变量泵向所述优先液压工作系统输油的流量；常闭压差传感阀(2)，用于根据所述优先液压工作系统反馈的工作压力，控制所述负载敏感变量泵向所述其他液压工作系统输油的流量。采用本发明，可以提高使用动态负载敏感优先转向液压系统的工程机械的整机结构布置灵活性。

Description

一种动态负载敏感优先转向液压系统

技术领域

本发明涉及机械技术领域，特别是涉及一种动态负载敏感优先转向液压系统。

背景技术

传统的轮式工程机械，如平地机、越野起重机、装载机等，大都采用液压助力转向系统，通用的办法是通过独立的齿轮泵给转向器提供动力源实现液压助力转向。然而，助力转向系统具有结构复杂、成本过高、能量利用率低下等缺点。

随着节能减排意识的增强，一种动态负载敏感优先转向液压系统快速发展起来，并逐渐被广泛应用。顾名思义，优先转向意味着，在负载敏感转向系统和液压作业系统同时工作时，液压系统优先保证转向系统所需的液压油的压力和流量。在动态负载敏感优先转向液压系统中，优先阀是实现优先转向的关键部件，目前的优先阀一般都采用滑阀形式。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在如下问题：采用滑阀形式的优先阀一般结构相对固定，这将造成整机结构布置灵活性较差，很大程度上也限制了动态负载敏感优先转向液压系统的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种动态负载敏感优先转向液压系统，以提高使用动态负载敏感优先转向液压系统的工程机械的整机结构布置灵活性，为此，本发明实施例采用如下技术方案：

一种动态负载敏感优先转向液压系统，应用于平地机，包括优先液压工作系统、其他液压工作系统、负载敏感变量泵、液压油箱及优先阀组，所述优先液压工作系统为负载敏感转向系统，所述其他液压工作系统为液压作业系统，其中，

所述优先液压工作系统包括负载敏感转向器及转向油缸，所述其他液压工作系统包括负载敏感多路阀及作业执行单元，所述负载敏感转向器用于控制转向油缸的动作，所述负载敏感多路阀用于控制作业执行单元的动作，所述优先阀组包括常开压差传感阀和常闭压差传感阀；

所述常开压差传感阀设置于所述负载敏感变量泵向所述优先液压工作系统的负载敏感转向器输油的油路上，常开压差传感阀的控制油口与所述优先液压工作系统的工作压力反馈油口通过油路连接；

常闭压差传感阀设置于所述负载敏感变量泵向所述其他液压工作系统的负载敏感多路阀输油的油路上，常闭压差传感阀的控制油口与所述优先液压工作系统的工作压力反馈油口通过油路连接；其中：

常开压差传感阀，用于根据所述优先液压工作系统的负载敏感转向器的工作压力反馈油口反馈的工作压力，控制所述负载敏感变量泵向所述优先液压工作系统的负载敏感转向器输油的流量；

常闭压差传感阀，用于根据所述优先液压工作系统的负载敏感转向器的工作压力反馈油口反馈的工作压力，控制所述负载敏感变量泵向所述其他液压工作系统的负载敏感多路阀输油的流量；

所述优先阀组还包括单向阀，设置于常开压差传感阀的进油口处，在优先液压工作系统的工作压力突然增至过高压力值时，所述单向阀迅速关闭；

所述优先阀组还包括溢流阀，用于当输入所述优先阀组的液压油的压力大于阈值时，将部分液压油分流到所述液压油箱。

优选的，在常开压差传感阀和常闭压差传感阀的控制油口连接所述优先液压工作系统的工作压力反馈油口的油路上，设置有阻尼孔。

优选的，还包括工作压力反馈阀，用于：

当所述优先液压工作系统的工作压力不低于所述其他液压工作系统的工作压力时，将所述优先液压工作系统的工作压力反馈给所述负载敏感变量泵；

当所述优先液压工作系统的工作压力低于所述其他液压工作系统的工作压力时，将所述其他液压工作系统的工作压力反馈给所述负载敏感变量泵。

优选的，所述工作压力反馈阀具体为梭阀；

所述梭阀的两个进油口分别与所述优先液压工作系统的工作压力反馈油口和所述其他液压工作系统的工作压力反馈油口通过油路连接；

所述梭阀的出油口通过油路与所述负载敏感变量泵的负载感应油口连接。

优选的，所述溢流阀(5)具体为压力控制阀；

所述压力控制阀的进油口通过油路与所述负载敏感变量泵的输出油口连接；

所述压力控制阀的出油口通过油路与所述液压油箱连接。

优选的，还包括油源测压口(7)，用于测量输入所述优先阀组的液压油的压力。

本发明的实施例具有以下优点，优先阀组包括常开压差传感阀和常闭压差传感阀，常开压差传感阀，用于根据所述优先液压工作系统反馈的工作压力，控制所述负载敏感变量泵向所述优先液压工作系统输油的流量，常闭压差传感阀，用于根据所述优先液压工作系统反馈的工作压力，控制所述负载敏感变量泵向所述其他液压工作系统输油的流量，可以提高使用动态负载敏感优先转向液压系统的工程机械的整机结构布置灵活性。当然，实施本发明的实施例的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本发明实施例提供的优先阀组的原理示意图；

图2为本发明实施例提供的优先阀组的结构主视图；

图3为本发明实施例提供的优先阀组的结构剖面图；

图4为本发明实施例提供的平地机的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的动态负载敏感优先转向液压系统的原理示意图。

图例说明

1、常开压差传感阀2、常闭压差传感阀

3、阻尼孔4、工作压力反馈阀

5、溢流阀6、单向阀

7、油源测压口8、转向桥

9、作业装置10、负载敏感多路阀

11、作业执行单元12、优先阀组

13、负载敏感转向器14、转向油缸

15、负载敏感变量泵16、液压油箱

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1、2、3所示，为本发明实施例提供的一种优先阀组(其中，图1为原理图，图2为结构主视图，图3为结构剖面图)，应用于包括优先液压工作系统、其他液压工作系统、负载敏感变量泵和液压油箱的动态负载敏感优先转向液压系统中，包括常开压差传感阀1和常闭压差传感阀2，其中，常开压差传感阀1，用于根据优先液压工作系统反馈的工作压力，控制负载敏感变量泵向优先液压工作系统输油的流量；常闭压差传感阀2，用于根据优先液压工作系统反馈的工作压力，控制负载敏感变量泵向其他液压工作系统输油的流量。其中，其他液压工作系统即为整个液压系统中优先液压工作系统之外的液压工作系统。在具体的动态负载敏感优先转向液压系统中，优先液压工作系统具体可以是负载敏感转向系统，其他液压工作系统具体可以是液压作业系统。负载敏感变量泵通过常开压差传感阀1和常闭压差传感阀2，分别为优先液压工作系统和其他液压工作系统输送液压油，可以使整机结构布置更加灵活，而且通过上述结构可以保证转向优先。

具体的，常开压差传感阀1设置于负载敏感变量泵向优先液压工作系统输油的油路上，常开压差传感阀1的控制油口与优先液压工作系统的工作压力反馈油口通过油路连接(通过油口LS1)；常闭压差传感阀2设置于负载敏感变量泵向其他液压工作系统输油的油路上，常闭压差传感阀2的控制油口与优先液压工作系统的工作压力反馈油口通过油路连接(通过油口LS1)。

如图1所示，常开压差传感阀1的进油口通过油口P与负载敏感变量泵的输出油口连接，常开压差传感阀1的工作油口通过油口R与优先液压工作系统的输入油口连接。常开压差传感阀1可以通过比较其输出的压力与优先液压工作系统反馈的工作压力，动态调节阀芯的开度。优选的，可以通过合理的设置常开压差传感阀1的弹簧参数，以使在优先液压工作系统处于非工作状态且负载敏感变量泵输出很大的压力(为其他液压工作系统)的情况下，常开压差传感阀1仍可以处于开启状态，具有一个较小的开度。

常闭压差传感阀2的进油口通过油口P与负载敏感变量泵的输出油口连接，常闭压差传感阀2的工作油口通过油口P1、P2与其他液压工作系统的输入油口连接。常闭压差传感阀2可以通过比较负载敏感变量泵输出压力与优先液压工作系统反馈的工作压力，动态调节阀芯的开度。优选的，可以通过合理的设置常闭压差传感阀2的弹簧参数，以使在负载敏感变量泵输出的准备压力的作用下，常闭压差传感阀2可以处于开启状态。准备压力是在系统处于非工作状态下，负载敏感变量泵输出的压力(一般设定为14～18千克力每平方厘米)。

在某些情况下，优先液压工作系统的工作压力可能会发生突变(如快速打方向盘且转向负载较大时)，这将导致常开压差传感阀1和常闭压差传感阀2的阀门开度与控制需求不匹配。所以，优选的，在常开压差传感阀1和常闭压差传感阀2的控制油口连接优先液压工作系统的工作压力反馈油口的油路上，可以设置阻尼孔3。通过阻尼孔3的设置，可以减弱优先液压工作系统的工作压力发生突变而造成的影响。

优选的，该优先阀组还包括工作压力反馈阀4，用于：当优先液压工作系统的工作压力不低于其他液压工作系统的工作压力时，将优先液压工作系统的工作压力反馈给负载敏感变量泵；当优先液压工作系统的工作压力低于其他液压工作系统的工作压力时，将其他液压工作系统的工作压力反馈给负载敏感变量泵。工作压力反馈阀4具体可以用梭阀实现，梭阀的两个进油口分别与优先液压工作系统的工作压力反馈油口和其他液压工作系统的工作压力反馈油口通过油路连接(通过油口LS1、LS2)，梭阀的出油口通过油路与负载敏感变量泵的负载感应油口连接(通过油口LS)。

如图1所示，根据梭阀的结构特点，当优先液压工作系统的工作压力高于其他液压工作系统的工作压力时，则梭阀靠近LS2的进油口被截止，优先液压工作系统的工作压力通过油口LS1、LS反馈给负载敏感变量泵；当优先液压工作系统的工作压力低于其他液压工作系统的工作压力时，则梭阀靠近LS1的进油口被截止，其他液压工作系统的工作压力通过油口LS2、LS反馈给负载敏感变量泵。这样，负载敏感变量泵根据工作压力较大的液压工作系统反馈的工作压力，确定其的输出压力。

优选的，还包括溢流阀5，用于当输入所述优先阀组的液压油的压力大于阈值时，将部分液压油分流到液压油箱。溢流阀5可以对系统起到安全保护的作用。

溢流阀5具体可以用压力控制阀来实现，压力控制阀的进油口通过油路与负载敏感变量泵的输出油口连接(通过油口P)，出油口通过油路与液压油箱连接(通过油口T1、T2)。压力控制阀初始处于关闭状态，可以通过压力控制阀的弹簧来调节压力控制阀的开启压力(即上述阈值)，当负载敏感变量泵的输出压力大于此开启压力时，压力控制阀则会开启，液压油此时可以通过压力控制阀、油口T1、T2流入到液压油箱中，从而降低压力，起到保护液压元器件的作用。

优选的，还包括单向阀6，设置于常开压差传感阀1的进油口处。单向阀6的方向与向优先液压工作系统输油方向相同。在优先液压工作系统的工作压力突然增至过高压力值的情况下，此单向阀6可以迅速关闭，从而避免造成系统元器件的损坏。

优选的，还可以设置油源测压口7，用于测量输入所述优先阀组的液压油的压力。油源测压口7可以设置在常开压差传感阀1和常闭压差传感阀2的进油口处，也可以设置于优先阀组的进油口P处。具体可以在油源测压口7处设置压力传感器对油压进行测量，并将测量结果发送给相应的设备，如显示设备、电控设备等。

本发明的另一实施例提供了一种动态负载敏感优先转向液压系统，包括如上所述的优先阀组，可以应用于一种轮式工程机械，在动态负载敏感优先转向液压系统中，优先液压工作系统具体为负载敏感转向系统，其他液压工作系统具体为液压作业系统。例如，如图4所示的平地机，在该平地机中采用了如图5所示的动态负载敏感优先转向液压系统，平地机的转向桥8和作业装置9都是由该动态负载敏感优先转向液压系统驱动。

在如图5所示的动态负载敏感优先转向液压系统中，包括负载敏感多路阀10、作业执行单元11、优先阀组12、负载敏感转向器13、转向油缸14、负载敏感变量泵15、液压油箱16。下面结合此平地机的动态负载敏感优先转向液压系统，并参照图5和图1，对本发明实施例提供的优先阀组的工作原理进行进一步阐述。

负载敏感变量泵15由发动机通过变速箱驱动为转向油缸14和作业执行单元11提供液压油源。

当操作人员操作连接负载敏感转向器13的方向盘时，负载敏感转向器13将转向系统的工作压力通过优先阀组12的LS1和LS油口反馈给负载敏感变量泵15，负载敏感变量泵15，根据反馈的工作压力确定输出压力(输出压力＝工作压力+准备压力)，输出与负载功率相适应的液压油流量，经优先阀组12中的常开压差传感阀1、负载敏感转向器13到达转向油缸14，从而实现平地机的转向。

当操作人员操作负载敏感多路阀10时，负载敏感多路阀10将作业系统的工作压力通过优先阀组12的LS2和LS油口反馈给负载敏感变量泵15，负载敏感变量泵15，根据反馈的工作压力确定输出压力(输出压力＝工作压力+准备压力)，输出与负载功率相适应的液压油流量，经优先阀组12中的常闭压差传感阀2、负载敏感多路阀10到达作业执行单元11，从而实现平地机作业装置工作。

当转向油缸14和作业执行单元11同时工作时，优先阀组12将较大的工作压力通过优先阀组12的LS油口反馈给负载敏感变量泵15，负载敏感变量泵15，根据反馈的工作压力确定输出压力(输出压力＝工作压力+准备压力)，输出与负载功率相适应的液压油流量，经优先阀组12中的常开压差传感阀1和常闭压差传感阀2同时为转向油缸14和作业执行单元11提供液压油。在这种情况下，如果转向油缸14的工作压力小于作业执行单元11的工作压力，常开压差传感阀1的开度会相应的减小，而常闭压差传感阀2的开度会相应的增大。

而当转向油缸14和多个作业执行单元11同时工作，且负载敏感变量泵15输出液压油的流量不足时，优先阀组12中输入油压会有下降趋势，这将使常闭压差传感阀2的开度减小，此时，能够优先保证经过优先阀组12中常开压差传感阀1流向转向油缸14的液压油流量。

当转向油缸14和作业执行单元11都不工作时，负载敏感变量泵15仅以准备压力输出少量控制油，保证转向系统和作业系统的准确性、稳定性和快速响应能力。

本发明实施例中，优先阀组包括常开压差传感阀和常闭压差传感阀，常开压差传感阀，用于根据所述优先液压工作系统反馈的工作压力，控制所述负载敏感变量泵向所述优先液压工作系统输油的流量，常闭压差传感阀，用于根据所述优先液压工作系统反馈的工作压力，控制所述负载敏感变量泵向所述其他液压工作系统输油的流量，可以提高使用动态负载敏感优先转向液压系统的工程机械的整机结构布置灵活性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，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 (6)

1.一种动态负载敏感优先转向液压系统，应用于平地机，包括优先液压工作系统、其他液压工作系统、负载敏感变量泵(15)、液压油箱(16)及优先阀组(12)，所述优先液压工作系统为负载敏感转向系统，所述其他液压工作系统为液压作业系统，其特征在于，

所述优先液压工作系统包括负载敏感转向器(13)及转向油缸(14)，所述其他液压工作系统包括负载敏感多路阀(10)及作业执行单元(11)，所述负载敏感转向器(13)用于控制转向油缸(14)的动作，所述负载敏感多路阀(10)用于控制作业执行单元(11)的动作，所述优先阀组(12)包括常开压差传感阀(1)和常闭压差传感阀(2)；

所述常开压差传感阀(1)设置于所述负载敏感变量泵向所述优先液压工作系统的负载敏感转向器(13)输油的油路上，常开压差传感阀(1)的控制油口与所述优先液压工作系统的工作压力反馈油口通过油路连接；

常闭压差传感阀(2)设置于所述负载敏感变量泵向所述其他液压工作系统的负载敏感多路阀(10)输油的油路上，常闭压差传感阀(2)的控制油口与所述优先液压工作系统的工作压力反馈油口通过油路连接；其中：

常开压差传感阀(1)，用于根据所述优先液压工作系统的负载敏感转向器(13)的工作压力反馈油口反馈的工作压力，控制所述负载敏感变量泵向所述优先液压工作系统的负载敏感转向器(13)输油的流量；

常闭压差传感阀(2)，用于根据所述优先液压工作系统的负载敏感转向器(13)的工作压力反馈油口反馈的工作压力，控制所述负载敏感变量泵向所述其他液压工作系统的负载敏感多路阀(10)输油的流量；

所述优先阀组(12)还包括单向阀(6)，设置于常开压差传感阀(1)的进油口处，在优先液压工作系统的工作压力突然增至过高压力值时，所述单向阀(6)迅速关闭；

所述优先阀组(12)还包括溢流阀(5)，用于当输入所述优先阀组(12)的液压油的压力大于阈值时，将部分液压油分流到所述液压油箱(16)。

2.如权利要求1所述的动态负载敏感优先转向液压系统，其特征在于，

在常开压差传感阀(1)和常闭压差传感阀(2)的控制油口连接所述优先液压工作系统的工作压力反馈油口的油路上，设置有阻尼孔(3)。

3.如权利要求1所述的动态负载敏感优先转向液压系统，其特征在于，还包括工作压力反馈阀(4)，用于：

当所述优先液压工作系统的工作压力不低于所述其他液压工作系统的工作压力时，将所述优先液压工作系统的工作压力反馈给所述负载敏感变量泵；

当所述优先液压工作系统的工作压力低于所述其他液压工作系统的工作压力时，将所述其他液压工作系统的工作压力反馈给所述负载敏感变量泵。

4.如权利要求3所述的动态负载敏感优先转向液压系统，其特征在于，所述工作压力反馈阀(4)具体为梭阀；

所述梭阀的两个进油口分别与所述优先液压工作系统的工作压力反馈油口和所述其他液压工作系统的工作压力反馈油口通过油路连接；

所述梭阀的出油口通过油路与所述负载敏感变量泵的负载感应油口连接。

5.如权利要求1所述的动态负载敏感优先转向液压系统，其特征在于，所述溢流阀(5)具体为压力控制阀；

所述压力控制阀的进油口通过油路与所述负载敏感变量泵的输出油口连接；

所述压力控制阀的出油口通过油路与所述液压油箱连接。

6.如权利要求1所述的动态负载敏感优先转向液压系统，其特征在于，还包括油源测压口(7)，用于测量输入所述优先阀组(12)的液压油的压力。