CN103523079A - 矿用自卸车液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种矿用自卸车液压系统，本发明矿用自卸车液压系统中的液压转向系统包括液压转向系统包括转向油缸、液压动力油源、转向器，转向器与转向油缸连接，液压动力油源与转向器的P口连接；另外还包括定差减压阀、第一梭阀，定差减压阀的进油口与转向器的P口连通，定差减压阀的出油口与油箱回路连通，定差减压阀的控制压力油口与梭阀的出油口连通，梭阀的两个进油口分别与转向器的L口和R口连通。本发明中转向器不与优先阀结合使用，通过在在转向器进出口并联定差减压阀，组成一个溢流调速回路，在保证转向性能的同时简化结构，可降低一定成本。在举升时实现举升与液压转向系统合流，降低能耗。

Description

矿用自卸车液压系统

技术领域

本发明涉及一种液压系统，尤其涉及一种矿用自卸车转向的液压转向系统。

背景技术

矿用自卸车是在露天矿山为完成矿石运输任务的一种重型卡车，其特点是运输路程短、运载能力强等，常由大型电铲、大型挖掘机或大型装载机等配合装载，往返于采掘场和卸料场，广泛应用于冶金、有色金属、化工、煤炭等土石方运输行业。矿用自卸车主要由动力系统、传动系统、车架、货箱、悬挂系统、转向系统、液压系统、制动系统、电器系统及覆盖件等组成，目前，矿用自卸车的吨位从20吨到近千吨都有，一般情况下，矿山所使用的矿车吨位与其产量相适应，年产百万吨级的小型矿山，多使用25-50吨的车型；年产量500-1000万吨的矿山中型矿山，多使用载重为100吨的机型；年产量1000万吨以上的矿山，则多使用200吨级以上的矿车。

矿用自卸车的液压系统一般分为液压转向系统、液压举升系统等，目前这些液压系统中有定量系统，也有变量系统，也有定量和变量相互结合使用的液压系统。液压转向系统常由转向泵、转向器、转向油缸、蓄能器或应急转向泵等组成，矿用自卸车一般采用偏转轮胎式转向，转向机构由两个转向缸和双转向拉杆组成，一转向油缸大腔进油和另一转向油缸小腔进油，再加上双拉杆力的传递，可前轮胎偏转，实现整车转向功能。液压举升系统主要有举升泵、举升阀、先导阀（电或液）、平衡阀等组成，通过先导阀控制举升阀阀芯位置，可以实现举升油缸上升、下降、浮动和中位的功能，车辆在行走时要让举升阀工作在浮动位置，使举升油缸的大小腔同时与油箱接通，减小矿车在行驶过程中由于路面工况或货物惯性所引起的货箱上下窜动，平衡阀的作用是在卸料工况时当货物和货箱重心越过铰接点后，防止货箱过快翻转，保证卸料平稳。

矿用自卸车的液压系统工况相对比较简单，定量液压系统由于其成熟度高，可靠性好，性价比高等优点完全能够满足矿用自卸车的正常作业要求，但就目前流行的这些定量液压系统也存在一些技术上的不足：

（1）对于采用优先阀的合流液压系统，如上述左图所示，转向泵经过优先阀的这一回路一直存在较多的能量损失，优先阀的作用是进行流量分配和使转向平稳，鉴于矿用自卸车工况的因素，优先阀用不到转向优先的功能，此优先阀完全可以去掉。

（2）对于采用如右图所示的液压系统，虽然取消掉了优先阀，但是转向系统的平稳性没有得到保证，而且在转向作业时，转向泵的流量全部进入转向系统，进入转向缸的油量多少由发动机的转速决定，转速越高流量越大，使得转向飘忽不定，转向泵的多余流量全部经过转向溢流阀高压溢流流回油箱，能量损失严重，且溢流阀的频繁开启会严重影响元件寿命。

（3）矿用自卸车在进行卸料作业时，当货物和货箱重心越过多级缸与货箱的安装铰点后，货物和货箱会在重力的作用下快速下降，如果液压系统给多级缸供的油量不足，会使得油缸大腔出现负压，而小腔由于受挤压，压力会瞬间增大，会造成液压系统工作的不稳定。

发明内容

本发明的目的在于针对现有矿用自卸车液压系统上述的缺点而提供一种结构简单、工作稳定的矿用自卸车液压系统。

本发明的技术方案是这样实现的：提供一种矿用自卸车液压系统，包括液压转向系统，液压转向系统包括转向油缸、液压动力油源、转向器，转向器与转向油缸连接，液压动力油源与转向器的P口连接；另外还包括定差减压阀、第一梭阀，定差减压阀的进油口与转向器的P口连通，定差减压阀的出油口与油箱回路连通，定差减压阀的控制压力油口与梭阀的出油口连通，第一梭阀的两个进油口分别与转向器的L口和R口连通。在本发明中，采用转向器、定差减压阀、第一梭阀等使得转向系统工作平稳，通过定差溢流阀和转向器开口组成一个溢流调速回路，在系统流量足够的情况下，进入转向油缸的流量只与转向器的开口大小有关，即与转向器的转速有关，与转向负载和发动机转速无关，多余的流量从定差溢流阀流回油箱。

在本发明中，液压转向系统还包括安全阀，安全阀的进油口与控制压力油口与定差减压阀的控制压力油口连通，安全阀的出油口与油箱回路连通。

在本发明中，还包括举升系统，液压举升系统包括举升油缸、液控举升阀、先导阀、平衡阀、举升泵，举升泵与液控举升阀的P口连接，先导阀与液控举升阀的控制油口连接，液控举升阀的A口和B口与举升油缸连接，平衡阀连接在液控举升阀和举升油缸之间；液压动力油源包括转向泵、流量控制阀、第二梭阀、第一单向阀、第二单向阀，转向泵的泵口与流量控制阀的进油口连通，流量控制阀的右位出油口通过第一单向阀向转向器的P口单向导通连接，流量控制阀的左位出油口通过第二单向阀向举升泵的泵口单向导通连接，流量控制阀的左位控制油口与第二梭阀的出油口连通，第二梭阀的两个进油口分别与先导阀的左右控制油路连通。在本发明中，矿用自卸车举升工况和行走工况相互独立，流量控制阀控制着转向泵的流量方向，在转向工况时，由于举升先导阀处于中位或浮动位，流量控制阀在弹簧力的作用下工作在右位，转向泵的油液全部进入转向系统，有效保证转向工作时转向系统的充足流量。在举升工况时，由于有举升先导压力的存在，此先导压力克服弹簧力的作用使得流量控制阀工作在左位，转向泵的油液全部合流到举升系统中，这样，一方面可以降低举升泵的排量，另一方面使转向泵的流量得到有效利用，在一定程度上达到节能的目的。第二梭阀的油液取自先导阀的左右控制油路，只要举升系统处于举升或下降的工况，第二梭阀都将取得压力油，进而让流量控制阀处于左位工作状态，使转向泵的油液合流到举升系统中；当举升系统处于中位或浮动工况时，第二梭阀的控制压力与油箱相通，此压力不足以克服流量控制阀的弹簧力，在弹簧力的作用下，流量控制阀工作在右位，转向泵的油液全部流入转向系统。

本发明与现有技术相比具有的有益效果：

（1）本发明中转向器不与优先阀结合使用，取消掉优先阀，通过在转向器进出口并联定差减压阀，组成一个溢流调速回路，在保证转向性能的同时简化结构，可降低一定成本。       

（2）转向泵流量的控制方法简单，需要转向时，流量阀工作在右位，需要举升时，通过施加举升先导油，流量阀工作在左位，能够实现举升系统与液压转向系统合流，降低能耗。

附图说明

图1是现有矿用自卸车液压举升系统和液压转向系统合流的其中一种原理图。

图2是现有矿用自卸车液压举升系统和液压转向系统合流的另外一种原理图。

图3是本发明矿用自卸车液压转向系统和定量举升系统的组合方式的原理图。

图中零部件名称及序号：

举升泵1、转向泵2、流量控制阀3、第一梭阀5、先导阀6、举升油缸7、转向油缸8、液控举升阀9、平衡阀10、转向器11、第一单向阀12、第二单向阀13、第二梭阀14、定差减压阀15、安全阀16。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

如图3所示，在本实施例中，矿用自卸车液压系统包括液压转向系统和举升系统，液压举升系统包括举升油缸7、液控举升阀9、先导阀6、平衡阀10、举升泵1，举升泵与液控举升阀的P口连接，先导阀6与液控举升阀9的控制油口连接，液控举升阀9的A口和B口与举升油缸连接，平衡阀10连接在液控举升阀9和举升油缸7之间；。

液压转向系统包括转向油缸8、转向泵2、转向器11、定差减压阀15、梭阀5、流量控制阀3、第二梭阀14、第一单向阀12、第二单向阀13、安全阀16，转向器11与转向油缸8连接，转向泵的泵口与转向器的P口连接；定差减压阀15的进油口与转向器的P口连通，定差减压阀15的出油口与油箱回路连通，定差减压阀15的控制压力油口与第一梭阀5的出油口连通，第一梭阀5的两个进油口分别与转向器的L口和R口连通。安全阀16的进油口和控制压力油口与定差减压阀的控制压力油口连通，安全阀的出油口与油箱回路连通。转向泵2的泵口与流量控制阀3的进油口连通，流量控制阀3的右位出油口通过第一单向阀12向转向器11的P口单向导通连接，流量控制阀3的左位出油口通过第二单向阀13向举升泵1的泵口单向导通连接，流量控制阀3的左位控制油口与第二梭阀14的出油口连通，第二梭阀14的两个进油口分别与先导阀6的左右控制油路连通。

在本发明中，采用转向器11、定差减压阀15、第一梭阀5等使得转向系统工作平稳，通过定差溢流阀15和转向器11开口组成一个溢流调速回路，在系统流量足够的情况下，进入转向油缸的流量只与转向器的开口大小有关，即与转向器的转速有关，与转向负载和发动机转速无关，转向器的进出油口与定差减压阀并联，组成一个溢流调速回路，在转向系统流量足够的情况下，能够保证进入转向缸的流量稳定，使得转向的平稳，转向系统多余流量经过定差减压阀低压溢流回油箱。矿用自卸车举升工况和行走工况相互独立，流量控制阀控制着转向泵的流量方向，在转向工况时，由于举升先导阀6处于中位或浮动位，流量控制阀3在弹簧力的作用下工作在右位，转向泵2的油液全部进入转向系统，有效保证转向工作时转向系统的充足流量。在举升工况时，由于有举升先导压力的存在，此先导压力克服弹簧力的作用使得流量控制阀3工作在左位，转向泵2的油液全部合流到举升系统中，这样，一方面可以降低举升泵的排量，另一方面使转向泵的流量得到有效利用，在一定程度上达到节能的目的。第二梭阀14的油液取自先导阀的左右控制油路，只要举升系统处于举升或下降的工况，第二梭阀都将取得压力油，进而让流量控制阀处于左位工作状态，使转向泵的油液合流到举升系统中；当举升系统处于中位或浮动工况时，第二梭阀的控制压力与油箱相通，此压力不足以克服流量控制阀的弹簧力，在弹簧力的作用下，流量控制阀工作在右位，转向泵的油液全部流入转向系统。

Claims (3)

1. 一种矿用自卸车液压系统，包括液压转向系统，所述液压转向系统包括转向油缸、液压动力油源、转向器，所述转向器与所述转向油缸连接，所述液压动力油源与所述转向器的P口连接；其特征在于还包括定差减压阀、第一梭阀，所述定差减压阀的进油口与所述转向器的P口连通，所述定差减压阀的出油口与油箱回路连通，所述定差减压阀的控制压力油口与所述第一梭阀的出油口连通，所述梭阀的两个进油口分别与转向器的L口和R口连通。

2.根据权利要求1所述的矿用自卸车液压系统，其特征在于所述液压转向系统还包括安全阀，所述安全阀的进油口和控制压力油口与所述定差减压阀的控制压力油口连通，所述安全阀的出油口与油箱回路连通。

3.根据权利要求1所述的矿用自卸车液压系统，其特征在于还包括液压举升系统，所述液压举升系统包括举升油缸、液控举升阀、先导阀、平衡阀、举升泵，所述举升泵与液控举升阀的P口连接，先导阀与液控举升阀的控制油口连接，所述液控举升阀的A口和B口与举升油缸连接，所述平衡阀连接在液控举升阀和举升油缸之间；所述液压动力油源包括转向泵、流量控制阀、第二梭阀、第一单向阀、第二单向阀，所述转向泵的泵口与所述流量控制阀的进油口连通，所述流量控制阀的右位出油口通过第一单向阀向所述转向器的P口单向导通连接，所述流量控制阀的左位出油口通过第二单向阀向所述举升泵的泵口单向导通连接，所述流量控制阀的左位控制油口与所述第二梭阀的出油口连通，所述第二梭阀的两个进油口分别与所述先导阀的左右控制油路连通。

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