CN103696997A - 具有优先功能的液压系统 - Google Patents

Abstract

一种具有优先功能的液压系统，第一主泵通过第一主泵切换阀组进行向第二液压执行器或者向第一液压执行器供油或者同时向第一液压执行器、第二液压执行器供油的切换，第二主泵通过第二主泵切换阀组进行向第一液压执行器供油、第二液压执行器的切换，第四换向阀设置有阀芯位移限位装置，阀芯位移限位装置包括位于第四换向阀阀芯运动方向设置的阀芯及与第一手先导液压阀连通的控制油口；其优点是可以解决复合动作流量分配的问题，系统的机器具有优先功能，能够提高两个或多个执行器共同动作的性能，需元件较少，且简单可靠、成本低。应用了该系统，使操作者能够较轻松的完成预想的作业，同时也不会影响到单独的操作或者其他复合的操作性能。

Description

具有优先功能的液压系统

技术领域

 本发明涉及工程机器使用的液压系统，尤其涉及工程机器如行走机械的具有优先功能的液压系统。

背景技术

一般行走机械，例如液压挖掘机液压系统为双主泵系统，动臂和斗杆液压回路是双泵合流。

    会存在这样的问题，在挖掘、平整土地等作业时，机器需要同时使用动臂和斗杆、甚至铲斗来完成，斗杆液压回路负载都较动臂液压回路大，液压系统的流量倾向流向负载较低的动臂液压回路，斗杆液压回路无法得到足够的流量，造成斗杆挖掘慢及无力。

为了解决上述问题，目前也有一些使用逻辑阀、流量控制阀等应用，但这些应用都增加了较大成本以及系统的复杂性。

发明内容

本发明的目的就是提供一种可以解决复合动作流量分配的问题的具有优先功能的液压系统。

本发明的解决方案是这样的：

本发明包括有第一主泵、第二主泵、第一液压执行器、第二液压执行器、第一手先导液压阀、第二手先导液压阀及先导液压泵，所述第一主泵通过第一主泵切换阀组进行向第二液压执行器或者向第一液压执行器供油或者同时向第一液压执行器、第二液压执行器供油的切换，所述第二主泵通过第二主泵切换阀组进行向第一液压执行器供油、第二液压执行器的切换，所述第一主泵切换阀组包括第一换向阀、第三换向阀，所述第一换向阀用于切换第一主泵与第一液压执行器的供油回路，所述第三换向阀用于切换第一主泵与第二液压执行器的供油回路，所述第二主泵切换阀组包括第二换向阀、第四换向阀，所述第二换向阀用于切换第一液压执行器的供油，所述第四换向阀用于进行第二主泵向第二液压执行器供油的切换；所述第一手先导液压阀用于控制第一换向阀、第二换向阀和阀芯位移限位装置的先导控制，所述第二手先导液压阀用于控制第三换向阀和第四换向阀的先导控制；所述第四换向阀设置有阀芯位移限位装置，所述阀芯位移限位装置包括位于第四换向阀阀芯运动方向设置的阀芯及与第一手先导液压阀连通的控制油口，所述阀芯在通入第一手先导液压阀压力油时，移动到第四换向阀阀芯的移动区域内，限制第四换向阀阀芯移动距离，使第四换向阀处于右位，向第二液压执行器大腔供油；所述第一换向阀的弹簧弹力大于第二换向阀的弹簧弹力。

更具体的技术方案还包括：所述阀芯位移限位装置的阀芯正对第四换向阀阀芯的一端，所述阀芯位移限位装置的阀芯在无油状态时，回缩到与第四换向阀阀芯分离的位置，在有压力油输入时，移动到与第四换向阀阀芯相连接的位置，限制第四换向阀阀芯移动距离，使第四换向阀处于右位，向第二液压执行器大腔供油。

进一步的：所述第一换向阀的弹簧弹力至少大于第二换向阀的弹簧弹力20%。

本发明的优点是可以解决复合动作流量分配的问题，系统的机器具有优先功能，能够提高两个或多个执行器共同动作的性能，需元件较少，且简单可靠、成本低。应用了该系统，使操作者能够较轻松的完成预想的作业，同时也不会影响到单独的操作或者其他复合的操作性能。

附图说明

图1是一种本发明用于液压挖掘机时的结构示意图。

图2是本发明的液压原理图。

图3是本发明第四换向阀及阀芯位移限位装置处于初始状态时的结构示意图。

图4是本发明第四换向阀及阀芯位移限位装置处于无限位状态时的结构示意图。

图5是本发明第四换向阀及阀芯位移限位装置处于限位状态时的结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本发明应用于机器1为液压挖掘机，包括有第一主泵24、第二主泵25、第一液压执行器21、第二液压执行器22、第一手先导液压阀31、第二手先导液压阀32及先导液压泵30，所述第一主泵24通过第一主泵切换阀组进行向第二液压执行器22或者向第一液压执行器21供油或者同时向第一液压执行器21、第二液压执行器供油22的切换，所述第二主泵25通过第二主泵切换阀组进行向第一液压执行器21、第二液压执行器22供油的切换，所述第一主泵切换阀组包括第一换向阀26、第三换向阀28，所述第一换向阀26用于切换第一主泵24与第一液压执行器21的供油回路，所述第三换向阀28用于切换第一主泵24与第二液压执行器22的供油回路，所述第二主泵切换阀组包括第二换向阀27、第四换向阀29，所述第二换向阀27用于切换第一液压执行器21的供油，所述第四换向阀29用于进行第二主泵25向第二液压执行器22供油的切换；所述第一手先导液压阀用于控制第一换向阀26、第二换向阀27和阀芯位移限位装置291的先导控制，所述第二手先导液压阀32用于控制第三换向阀28和第四换向阀29的先导控制；所述第四换向阀29设置有阀芯位移限位装置291，所述阀芯位移限位装置291包括位于第四换向阀29阀芯运动方向设置的阀芯及与第一手先导液压阀连通的控制油口，所述阀芯在通入第一手先导液压阀压力油时，移动到与第四换向阀29阀芯相连接的位置，限制第四换向阀29阀芯移动距离，使第四换向阀29处于右位，向第二液压执行器22大腔供油。

如图3所示，所述阀芯位移限位装置291的阀芯正对第四换向阀29阀芯的一端，如图3、4所示，所述阀芯位移限位装置的阀芯在无油状态时，回缩到与第四换向阀29阀芯分离的位置；如图5所示，在有压力油输入时，移动到与第四换向阀29阀芯相连接的位置，，顶住第四换向阀29阀芯，限制其移动距离，使第四换向阀29处于右位，向第二液压执行器22大腔供油。

具体结构为：本发明包括第一液压执行器21、第二液压执行器22、液压油箱23、第一主泵24和第二主泵25，第一主泵24和第二主泵25的吸油口与油箱23连通。该系统还包括能够使所述主泵24与所述第一液压执行器21连通的第一换向阀26、能够使主泵25与第一液压执行器21连通的第二换向阀27、能够使主泵24与所述第二液压执行器22连通的第三换向阀28以及能够使主泵25与第二液压执行器22连通的第四换向阀29。第一换向阀26、第二换向阀27、第三换向阀28和第四换向阀29的出油口分别与液压油箱23连通。

还包括第一单向阀41、第二单向阀42、第三单向阀43、第四单向阀44：所述第一主泵24出油口分别与第一换向阀26和第二单向阀42的进油口连通，所述第一换向阀26出油口与第三单向阀43进油口连通，所述第三单向阀43出油口与第一液压执行器21第一油口连通；所述第二单向阀42的出油口与第三换向阀28的进油口连通，所述第三换向阀28的第一、第二出油口分别与第二液压执行器22的第一、第二油口连通。所述第二主泵25出油口分别与第一单向阀41和第四单向阀44的进油口连通，所述第一单向阀41出油口与第二换向阀27的进油口连通，所述第二换向阀27的第一、第二出油口分别与第一液压执行器21的第一、第二油口连通；所述第四单向阀44出油口与第四换向阀29进油口连通，所述第四换向阀29第一、第二出油口分别与第二液压执行器22的第一、第二油口连通。

还包括了先导液压泵30、第一手先导液压减压阀31、第二手先导液压减压阀32。所述的先导液压泵30吸油口与液压油箱23连通，先导液压泵30出油口与第一手先导液压减压阀31和第二手先导液压减压阀32的进油口连通，所述第一手先导液压减压阀31和第二手先导液压减压阀32的回油口与液压油箱23连通。所述的第一手先导液压减压阀31的出油口1与第一换向阀26左腔先导控制口和第二换向阀27的右腔先导控制口连通；所述的第二手先导液压减压阀32的出油口2与第三换向阀28左腔先导控制口和第四换向阀29的右腔先导控制口连通。

第一换向阀26还包括了加强型的弹簧261，所述第一换向阀的弹簧261弹力至少大于第二换向阀的弹簧弹力20%；所述的第四换向阀29还包括了阀芯位移限位装置291、先导控制腔292及控制第四换向阀29阀芯移动的先导控制油口293，所述阀芯位移限位装置291的先导控制腔292与第一手先导液压减压阀31的出油口1连通。当先导控制腔292被通入压力油时，阀芯位移限位装置291右移动至限制位，从而限制第四换向阀29的阀芯最大移动距离，使第四换向阀29处于右位，向第二液压执行器22大腔供油。

本发明进行复合动作作业时的过程如下：

当操作进行复合动作作业时，同时操作第一手先导液压减压阀31和第二手先导液压减压阀32。第一手先导液压减压阀31的1油口流出压力油分别到达第一换向阀26左腔先导控制口、第二换向阀27右腔先导控制口和第四换向阀29的阀芯位移限位装置291的先导控制油口。根据操作者的操作习惯，例如液压挖掘机进行挖掘、平整土地作业时，操作者对第一手先导液压减压阀31非满行程操作，即第一手先导液压减压阀31的1油口输出非最高压力值，因第一换向阀26的弹簧261被设计成加强型，即第一手先导液压减压阀31的1油口输出较低压力值无法推动第一换向阀26从右移动，第一换向阀26处在初始的关闭状态；而第二换向阀27将被第一手先导液压减压阀31的1油口输出的压力油向左移动至相应位置，第二主泵25部分流量通过第一单向阀41、第二换向阀27向第一液压执行器21大腔供油，从而使图1所示的第一工作装置11逆时针摆动。且使阀芯位移限位装置291内限位块向右移动，移动到图3、5所示的位置，图3所示位置，第四换向阀29的阀芯为无动作状态，其阀芯的位置为0；图4所示位置，说明第四换向阀29阀芯在最大限位时能够移动的最大位移为X1；图5所示位置，通过改阀芯位移限位装置291的柱塞长度可以将最大位移调整到X2。

同时，第二手先导液压减压阀32的2油口流出压力油分别到达第三换向阀28左腔先导控制口、第四换向阀29右腔先导控制口；同样根据操作者的操作习惯，例如液压挖掘机进行挖掘、平整土地作业时，操作者对第二手先导液压减压阀32满行程操作，即第一手先导液压减压阀31的1油口输出最高压力值，使第三换向阀28阀芯移动至最左位，第一主泵24全部流量经第二单向阀42、第三换向阀28左位向第二液压执行器22大腔供油。且第四换向阀29阀芯向左移动，但由于受到其阀芯位移限位装置291的限位，处于被设计的非全开口状态。第二主泵25剩余流量经第四单向阀44、第四换向阀29右位向第二液压执行器22大腔供油。共同使得如图1所示的第二工作装置12顺时针摆动。

装备了该具有优先功能的液压系统的机器，操作者只需对第二手先导液压减压阀32满行程操作、而通过控制第一手先导液压减压阀32的行程，输出合适的压力值，使第二换向阀27得到合适的开口面积，同时第四换向阀29非全开口工作，第二主泵25分配相应合适的流量分别至第一液压执行器21和第二液压执行器22的大腔，使得第一工作装置11逆时针工作、第二工作装置12顺时针工作，作业工具13工作在操作者想得到的轨迹。

机器1可以为挖掘机、装载机等土方机器。

本领域技术人员可对本发明的液压系统进行多种修改和改变。通过考虑说明书和本发明的液压系统的实践，本领域技术人员会想到其他实施方式。说明书和实施例仅仅应当作为示例考虑，真正的保护范围由权利要求及其等同范围指明。

Claims (3)

1.一种具有优先功能的液压系统，包括有第一主泵、第二主泵、第一液压执行器、第二液压执行器、第一手先导液压阀、第二手先导液压阀及先导液压泵，所述第一主泵通过第一主泵切换阀组进行向第二液压执行器或者向第一液压执行器供油或者同时向第一液压执行器、第二液压执行器供油的切换，所述第二主泵通过第二主泵切换阀组进行向第一液压执行器、第二液压执行器供油的切换，其特征在于：所述第一主泵切换阀组包括第一换向阀、第三换向阀，所述第一换向阀用于切换第一主泵与第一液压执行器的供油回路，所述第三换向阀用于切换第一主泵与第二液压执行器的供油回路，所述第二主泵切换阀组包括第二换向阀、第四换向阀，所述第二换向阀用于切换第一液压执行器的供油，所述第四换向阀用于进行第二主泵向第二液压执行器供油的切换；所述第一手先导液压阀用于控制第一换向阀、第二换向阀和阀芯位移限位装置的先导控制，所述第二手先导液压阀用于控制第三换向阀和第四换向阀的先导控制；所述第四换向阀设置有阀芯位移限位装置，所述阀芯位移限位装置包括位于第四换向阀阀芯运动方向设置的阀芯及与第一手先导液压阀连通的控制油口，所述阀芯在通入第一手先导液压阀压力油时，移动到与第四换向阀阀芯相连接的位置，限制第四换向阀阀芯移动距离，使第四换向阀处于右位，向第二液压执行器大腔供油；所述第一换向阀的弹簧弹力大于第二换向阀的弹簧弹力。

2.根据权利要求1所述的具有优先功能的液压系统，萁特征在于：所述阀芯位移限位装置的阀芯正对第四换向阀阀芯的一端，所述阀芯位移限位装置的阀芯在无油状态时，回缩到与第四换向阀阀芯分离的位置，在有压力油输入时，移动到第四换向阀阀芯的移动区域内，顶住第四换向阀阀芯，限制其移动距离，使第四换向阀处于右位，向第二液压执行器大腔供油。

3.根据权利要求1所述的具有优先功能的液压系统，其特征在于：所述第一换向阀的弹簧弹力至少大于第二换向阀的弹簧弹力20%。

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