CN103122648B - 一种多路阀液压控制系统及直线行走控制阀及挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多路阀液压控制系统及直线行走控制阀及挖掘机，涉及挖掘机领域，包括动作执行机构、液压控制模块、中位卸荷阀和压力传感器，液压控制模块包括四个二位二通滑阀，二位二通滑阀以桥接方式连接，动作执行机构与液压控制模块的一端连接，压力传感器设于动作执行机构与液压控制模块连接的油道上，液压控制模块的另一端分别连接液压油箱和液压泵，中位卸荷阀设于液压泵与液压油箱之间。本发明的有益效果是：1.用4个二位二通滑阀组成桥式回路，进回油独立可调，且二位二通滑阀降低加工难度；2.通过卸荷阀控制中位回油，减少了中位节流损失；3.通过全电控、压力监测等手段实时调节系统进回油压力。

Description

一种多路阀液压控制系统及直线行走控制阀及挖掘机

技术领域

本发明涉及挖掘机的液压系统，具体涉及一种多路阀液压控制系统及直线行走控制阀及挖掘机。

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。

现代液压挖掘机多路阀基本上都是三位六通滑阀的结构，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，会因节流损失造成一定的能量消耗。而且三位六通滑阀的阀芯、阀体加工难度大

发明内容

为了解决现有的挖掘机液压系统存在的上述问题，本发明实施例提供了一种多路阀液压控制系统。

具体技术方案如下：

一种多路阀液压控制系统，包括用以与挖掘机一预定的动作执行机构连接的液压控制模块，所述液压控制模块包括用以连接液压泵的第一接口、用以连接液压油箱的第二接口、用以连接所述动作执行机构第一油口的第三接口和用以连接所述动作执行机构第二油口的第四接口，所述液压控制模块主要由第一二位二通滑阀、第二二位二通滑阀、第三二位二通滑阀和第四二位二通滑阀组成，所述第一号二位二通滑阀的进油口和所述第二号二位二通滑 阀的进油口并联形成所述第一接口，所述第三号二位二通滑阀的出油口和所述第四号二位二通滑阀的出油口并联形成所述第二接口，所述第二号二位二通滑阀的出油口和所述第三号二位二通滑阀的进油口并联形成所述第三接口，所述第一号二位二通滑阀的出油口和所述第四号二位二通滑阀的进油口并联形成所述第四接口；

所述第一二位二通滑阀、所述第二二位二通滑阀、所述第三二位二通滑阀以及所述第四二位二通滑阀均设有独立的控制端，每个所述控制端分别连接一独立的电磁比例阀，所有所述电磁比例阀由一连接挖掘机先导手柄的控制器控制。

优选的，所述动作执行机构有多个，所述液压控制模块有多个，每个所述液压控制模块各自连接一所述动作执行机构。

优选的，所述动作执行机构包括左行走液压马达、右行走液压马达、回转马达、斗杆油缸、铲斗油缸以及动臂油缸。

优选的，还包括中位卸荷阀，所述中位卸荷阀的进油口连接所述液压泵，所述中位卸荷阀的出油口连接所述液压油箱，所述中位卸荷阀的控制端连接一电磁阀，所述电磁阀由所述控制器控制。

优选的，还包括压力传感器，所述压力传感器设于所述动作机构与所述液压控制模块连接的油道上并与所述控制器连接，用以感应所述动作执行机构与所述液压控制模块连接的油道的液压压力。

优选的，当所述动作执行机构为需要再生的机构时，所述液压控制模块还包括再生组件，所述再生组件主要由一二位二通滑阀及一单向阀以所述单向阀的进油口连接所述二位二通滑阀的出油口的形式形成，所述单向阀的出油口形成所述再生组件的出油口，所述二位二通滑阀的进油口形成所述再生组件的进油口，所述再生组件的进油口与所述第四接口连接，所述再生组件的出油口与所述第三接口连接。

优选的，一种直线行走控制阀，所述直线行走控制阀分别连接主要由如权利要求1所述多路阀液压控制系统形成的左行走控制阀和主要由如权利要求1所述多路阀液压控制系统形成的右行走控制阀，所述直线行走控制阀包括用以连接所述液压泵的泵接口、用以连接所述中位卸荷阀的卸荷接口、用以连接所述左行走液压马达的左行走接口和用以连接所述右行走液压马达的 右行走接口，所述直线行走控制阀主要由所述第一二位二通滑阀、所述第二二位二通滑阀、所述第三二位二通滑阀和所述第四二位二通滑阀组成，所述第一二位二通滑阀的进油口和所述第二二位二通滑阀的进油口并联形成所述泵接口，所述第一二位二通滑阀的出油口和所述第四二位二通滑阀的出油口并联形成所述卸荷接口，所述第二二位二通滑阀的出油口和所述第三二位二通滑阀的出油口并联形成所述左行走接口，所述第三二位二通滑阀的进油口和所述第四二位二通滑阀的进油口并联形成所述右行走接口，所述第一二位二通滑阀与所述卸荷接口之间设有一单向阀，通过所述中位卸荷阀再连接所述液压油箱。

优选的，一种挖掘机，包括上述的多路阀液压控制系统。

优选的，一种挖掘机，包括上述的直线行走控制阀。

上述技术方案的有益效果是：

1.用4个二位二通滑阀组成桥式回路，进、回油特性独立可调；

2.通过卸荷阀控制中位回油，减少了中位节流损失；

3.通过全电控、压力监测等手段实时调节系统进、回油压力，便于灵活控制动作协调性，还可通过降低压力尖峰，减少系统能量损失；

4.采用二位二通滑阀形式，可显著降低阀芯、阀体的加工难度，提高加工工艺性，且桥式回路方式可以提高阀芯的通用性、互换性，阀芯开口特性更改方便；

5.控制方式灵活，可以解决同吨位多路阀的通用性问题，适用于多种工程机械。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种多路阀液压控制系统的实施例的连接结构示意图；

图2是本发明一种多路阀液压控制系统的实施例的连接结构简化示意图；

图3是本发明一种多路阀液压控制系统的实施例中的合流再生控制示意图；

图4是本发明一种多路阀液压控制系统的实施例中的直线行走控制示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。

如图1和2所示本发明一种多路阀液压控制系统的实施例，包括用以与挖掘机一预定的动作执行机构7连接的液压控制模块8，所述液压控制模块8包括用以连接液压泵12的第一接口、用以连接液压油箱11的第二接口、用以连接所述动作执行机构7第一油口的第三接口和用以连接所述动作执行机构7第二油口的第四接口，所述液压控制模块8主要由第一二位二通滑阀1、第二二位二通滑阀2、第三二位二通滑阀3和第四二位二通滑阀4组成，所述第一号二位二通滑阀1的进油口和所述第二号二位二通滑阀2的进油口并联形成所述第一接口，所述第三号二位二通滑阀3的出油口和所述第四号二位二通滑阀4的出油口并联形成所述第二接口，所述第二号二位二通滑阀2的出油口和所述第三号二位二通滑阀3的进油口并联形成所述第三接口，所述第一号二位二通滑阀1的出油口和所述第四号二位二通滑阀4的进油口并联形成所述第四接口；

所述第一二位二通滑阀1、所述第二二位二通滑阀2、所述第三二位二通滑阀3以及所述第四二位二通滑阀4均设有独立的控制端，每个所述控制端分别连接一独立的电磁比例阀，所有所述电磁比例阀由一连接挖掘机先导手柄的控制器14控制。

上述技术方案采用的原理是：通过各个二位二通滑阀控制动作执行机构7某一动作的进、回油。控制器14根据先导手柄信号控制电磁阀组13，输出可变的先导控制信号，调节二位二通滑阀的阀芯行程，进而调节进、回油的开口面积，可以根据需要灵活地调节回油背压大小及动作的协调性。进、回油口的压力或流量独立可调，易实现由单阀芯换向阀组成的传统液压系统难以实现的功能。

进一步的，动作执行机构7包括左行走液压马达15、右行走液压马达16、回转马达17、斗杆油缸18、铲斗油缸19以及动臂油缸20，在本实施例中还包括用以实现挖掘机其他动作的备用执行部件21，左行走液压马达15与液压控制模块8的连接配合形成左行走控制阀，右行走液压马达16与液压控制模块8的连接配合形成右行走控制阀，回转马达17与液压控制模块8的连接配合形成回转控制阀，斗杆油缸18与液压控制模块8的连接配合形成斗杆控制阀，铲斗油缸19与液压控制模块8的连接配合形成铲斗控制阀，动臂油缸20与液压控制模块8的连接配合形成动臂控制阀。

进一步的，还包括中位卸荷阀9，中位卸荷阀9的进油口连接液压泵12，中位卸荷阀9的出油口连接液压油箱11，中位卸荷阀9的控制端连接一电磁阀，电磁阀也由控制器14控制，通过中位卸荷阀9的卸荷，有效的消除了中位回油的节流损失。

进一步的，还包括压力传感器10，压力传感器10设于动作执行机构7与液压控制模块8连接的油道上并与控制器14连接，用以感应动作执行机构7与液压控制模块8连接的油道的液压压力，在动作执行机构7进、回油通路上设有压力传感器10，实时检测进、回油路主压，反馈给控制器14，控制器14再根据回油压力信号调节回油阀阀芯开度，在不吸空的前提下，使回油阀芯开口最大，减小回油压力，从而减少回油压力损失，降低能耗。

进一步的，当动作执行机构7为需要再生的机构时，液压控制模块8还包括再生组件，再生组件主要由一二位二通滑阀5及一单向阀以单向阀的进油口连接二位二通滑阀5的出油口的形式形成，单向阀的出油口形成再生组件的出油口，二位二通滑阀5的进油口形成再生组件的进油口，再生组件的进油口与第四接口连接，再生组件的出油口与第三接口连接。

进一步的，本实施例中来以油缸大腔进油为例，控制器14采集手柄信号，判断出为油缸大腔进油动作，做出如下响应：电磁阀得电，关闭中位卸荷阀9，输出先导压力信号，对应的各个二位二通滑阀处导通位置，形成完整回路；控制器14根据系统压力及实时工况，同时输出一路信号，调节液压泵12排量，控制流向油缸大腔的流量。

如图3所示本发明一种多路阀液压控制系统的实施例中的合流再生控制结构，设有额外的用以实现合流效果的第六二位二通滑阀6，第六二位二通 滑阀6的进油口连接液压泵12，第六二位二通滑阀6的出油口连接第二接口，第二二位二通阀2、第四二位二通阀4和第六二位二通阀6导通时，实现油缸无杆腔合流；第一二位二通阀1、第三二位二通阀3和第六二位二通阀6导通时，实现油缸有杆腔合流；第三二位二通阀3和第五二位二通阀5导通，实现油缸有杆腔再生，此连接方式可用于挖掘机动臂控制。同样，调换油缸大小腔管路，便可用于挖掘机斗杆控制，控制方式灵活。

进一步的，本发明还包括一种直线行走控制阀，直线行走控制阀分别连接主要由如权利要求1多路阀液压控制系统形成的左行走控制阀和主要由如权利要求1多路阀液压控制系统形成的右行走控制阀，直线行走控制阀包括用以连接液压泵的泵接口、用以连接中位卸荷阀9的卸荷接口、用以连接左行走液压马达15的左行走接口和用以连接右行走液压马达16的右行走接口，直线行走控制阀主要由第一二位二通滑阀1、第二二位二通滑阀2、第三二位二通滑阀3和第四二位二通滑阀4组成，第一二位二通滑阀1的进油口和第二二位二通滑阀2的进油口并联形成泵接口，第一二位二通滑阀1的出油口和第四二位二通滑阀4的出油口并联形成卸荷接口，第二二位二通滑阀2的出油口和第三二位二通滑阀3的出油口并联形成左行走接口，第三二位二通滑阀3的进油口和第四二位二通滑阀4的进油口并联形成右行走接口，第一二位二通滑阀1与卸荷接口之间设有一单向阀，通过中位卸荷阀9再连接液压油箱11。

如图4所示所示本发明一种多路阀液压控制系统的实施例中的直线行走控制阀的控制过程，无行走复合动作时，第二二位二通阀2和第四二位二通阀4导通，第一二位二通阀1和第三二位二通阀3断开，此时第一液压泵1P供左行走，第二液压泵2P供右行走；有行走复合动作时，为保证行走直线功能，第二二位二通阀2和第四二位二通阀4断开，第一二位二通阀1和第三二位二通阀3导通，此时第二液压泵2P同时供左右行走，第一液压泵1P供工作装置动作，左右行走的供油平衡，保证了挖掘机复合动作时行走不跑偏。

以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含 在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种多路阀液压控制系统，其特征在于，包括用以与挖掘机一预定的动作执行机构连接的液压控制模块，所述液压控制模块包括用以连接液压泵的第一接口、用以连接液压油箱的第二接口、用以连接所述动作执行机构第一油口的第三接口和用以连接所述动作执行机构第二油口的第四接口，所述液压控制模块主要由第一二位二通滑阀、第二二位二通滑阀、第三二位二通滑阀和第四二位二通滑阀组成，所述第一二位二通滑阀的进油口和所述第二二位二通滑阀的进油口并联形成所述第一接口，所述第三二位二通滑阀的出油口和所述第四二位二通滑阀的出油口并联形成所述第二接口，所述第二二位二通滑阀的出油口和所述第三二位二通滑阀的进油口并联形成所述第三接口，所述第一二位二通滑阀的出油口和所述第四二位二通滑阀的进油口并联形成所述第四接口；

所述第一二位二通滑阀、所述第二二位二通滑阀、所述第三二位二通滑阀以及所述第四二位二通滑阀均设有独立的控制端，每个所述控制端分别连接一独立的电磁比例阀，所有所述电磁比例阀由一连接挖掘机先导手柄的控制器控制。

2.如权利要求1所述多路阀液压控制系统，其特征在于，所述动作执行机构有多个，所述液压控制模块有多个，每个所述液压控制模块各自连接一所述动作执行机构。

3.如权利要求2所述多路阀液压控制系统，其特征在于，所述动作执行机构包括左行走液压马达、右行走液压马达、回转马达、斗杆油缸、铲斗油缸以及动臂油缸。

4.如权利要求2所述多路阀液压控制系统，其特征在于，还包括中位卸荷阀，所述中位卸荷阀的进油口连接所述液压泵，所述中位卸荷阀的出油口连接所述液压油箱，所述中位卸荷阀的控制端连接一电磁阀，所述电磁阀由所述控制器控制。

5.如权利要求2所述多路阀液压控制系统，其特征在于，还包括压力传感器，所述压力传感器设于所述动作执行机构与所述液压控制模块连接的油道上并与所述控制器连接，用以感应所述动作执行机构与所述液压控制模块连接的油道的液压压力。

6.如权利要求3所述多路阀液压控制系统，其特征在于，当所述动作执行机构为需要再生的机构时，所述液压控制模块还包括再生组件，所述再生组件主要由一二位二通滑阀及一单向阀以所述单向阀的进油口连接所述二位二通滑阀的出油口的形式形成，所述单向阀的出油口形成所述再生组件的出油口，所述二位二通滑阀的进油口形成所述再生组件的进油口，所述再生组件的进油口与所述第四接口连接，所述再生组件的出油口与所述第三接口连接。

7.一种直线行走控制阀，其特征在于，所述直线行走控制阀分别连接主要由如权利要求3所述多路阀液压控制系统形成的左行走控制阀和主要由如权利要求4所述多路阀液压控制系统形成的右行走控制阀，所述直线行走控制阀包括用以连接所述液压泵的泵接口、用以连接所述中位卸荷阀的卸荷接口、用以连接所述左行走液压马达的左行走接口和用以连接所述右行走液压马达的右行走接口，所述直线行走控制阀主要由所述第一二位二通滑阀、所述第二二位二通滑阀、所述第三二位二通滑阀和所述第四二位二通滑阀组成，所述第一二位二通滑阀的进油口和所述第二二位二通滑阀的进油口并联形成所述泵接口，所述第一二位二通滑阀的出油口和所述第四二位二通滑阀的出油口并联形成所述卸荷接口，所述第二二位二通滑阀的出油口和所述第三二位二通滑阀的出油口并联形成所述左行走接口，所述第三二位二通滑阀的进油口和所述第四二位二通滑阀的进油口并联形成所述右行走接口，所述第一二位二通滑阀与所述卸荷接口之间设有一单向阀，通过所述中位卸荷阀再连接所述液压油箱。

8.一种挖掘机，其特征在于，包括权利要求1-6中任一所述多路阀液压控制系统。

9.一种挖掘机，其特征在于，包括权利要求7中所述直线行走控制阀。