CN103806498B - 挖掘机液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种挖掘机液压系统，为解决现有挖掘机实现直线行走阀功能而导致系统复杂的缺点，本发明提供一种挖掘机液压系统，其包括液控的第一、第二、第三换向阀、液压油源，液压油源经第一节流阀与第一换向阀连接，经第二节流阀与第二、第三换向阀的连接，第一、第二、第三换向阀均与回油管路连接，直线行走阀液控端连接在第二节流阀与第二换向阀之间，第一、第二、第三换向阀的控制端信号对应取自于上车动作控制阀、左行控制阀、右行控制阀的先导液控端，通过上车动作控制阀、左行控制阀、右行控制阀的先导液控端信控制换向阀实现直线行走阀的换向，实现直线行走功能。本发明结构简答，响应快速。

Description

挖掘机液压系统

技术领域

本发明涉及一种液压系统，尤其涉及一种挖掘机液压系统。

背景技术

挖掘机直线行走功能是指挖掘机在行走过程中，无论操作上车工作装置（包括斗杆、铲斗、回转、动臂和备用）的任何一个动作，进入左、右行走马达的相对流量不改变，挖掘机仍保持直线行走动作。当挖掘机在工作过程陷入坑中或遇到一些需要边走边动的工况时，需要挖掘机的左行走、右行走和上车装置同时动作，实现直线行走功能。目前，挖掘机主控阀液压控制系统多采用紧凑式设计，以负流量控制系统为例，其主控阀将直线行走阀杆先导控制油路全部集成在主阀内，由先导泵输出控制油液，在直线行走阀杆控制端分为三路：第一路和第三路分别串联左、右行走阀杆，当行走马达动作时，切断该油路，行走压力开关获取压力信号，单向阀反向建立压力；第二路串联于上车工作装置阀杆，监控上车工作装置动作，任一装置动作单向阀反向即建立压力；通过单向阀的逻辑关系在三路油液均建立压力时，才推动直线行走阀杆换向，主泵流量通过直行阀杆分配给左、右行走马达及上车工作装置，保证左、右行走马达的相对流量基本不改变，实现直线行走功能。同时集成上车怠速和行走怠速功能压力开关，确保挖掘机在行走装置和上车工作装置不动作时，发动机实现怠速，以减小功率损失，达到节能的目的；此外上车动作时，还设有回转制动自动解锁功能。这种控制方式存在以下不足：（1）主控阀内部结构复杂，铸造和制造难度大；（2）液压控制系统复杂，故障排查困难，不易于维修和更换。

发明内容

本发明的目的在于针对现有挖掘机中含有直线行走功能的液压控制系统复杂的缺点而提供一种结构简单、直线行走功能易实现的挖掘机液压系统。

本发明的技术方案是这样实现的：构造一种挖掘机液压系统，包括工作泵、直线行走阀、上车动作控制阀、左行控制阀、右行控制阀、上车致动机构、左行马达、右行马达，直线行走阀连接在工作泵与上车动作控制阀、左行控制阀和右行控制阀之间的管路上，上车动作控制阀经管路与上车致动机构连接、左行控制阀和右行控制阀分别经管路与左行马达和右行马达对应连接，其特征在于还包括液控的第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、液压油源，液压油源经第一节流阀与第一换向阀的进油口连接，第一换向阀的出油口与回油管路连接，液压油源经第二节流阀与第二换向阀进油A油口和第三换向阀的进油A油口连接，液压油源经第三节流阀与第二换向阀的进油B油口连接；第二换向阀处于导通时与第二换向阀的进油B油口导通的第二换向阀的出油b油口与第三换向阀的进油B油口连接，与第二换向阀的进油A油口导通的第二换向阀的出油a油口与回油管路连接；第三换向阀处于导通时与第三换向阀的进油A油口、进油B油口对应导通的第三换向阀的出油a油口、出油b油口均与回油管路连接；直线行走阀的液控端连接在第二节流阀与第二换向阀之间，第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀的控制端信号对应取自于上车动作控制阀、左行控制阀、右行控制阀的先导液控端，当上车动作控制阀、左行控制阀、右行控制阀对应的先导液控端没有压力油供给时对应的换向阀的进油口至出油口导通，当上车动作控制阀、左行控制阀、右行控制阀对应的先导液控端有压力油供给时对应的换向阀的进油口至出油口截止。在本发明中，液压油源可由先导泵提供，只有当左行马达、右行马达、上车致动机构全部具有动作时，上车动作控制阀、左行控制阀和右行控制阀的先导控制端具有压力油供给，第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀均换向导致第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀等三阀的进油口至回油管路之间的油路截止，建立起的压力使得直线行走阀动作，实现液压挖掘机的行走功能。

在上述发明中，还包括用于检测上车致动机构是否处于工作状态的第一压力传感器和用于检测左行马达、右行马达是否处于工作状态的第二压力传感器，第一压力传感器设置在第一换向阀与液压油源之间，第二压力传感器设置在第二换向阀和第三节流阀之间。例如当上车致动机构工作时，也即上车动作控制阀的先导控制端使得第一换向阀换向截止，在液压油源与第一换向阀之间建立压力，第一压力传感器检测到的压力高于其设定值其发出信号，使发动机解除怠速状态进入工作状态。同样当左行马达和/或右行马达动作时，第二换向阀和/或第三换向阀的换向截止使得第二压力传感器检测到的压力高于其设定值并发出信号，也使发动机解除怠速状态进入工作状态。

上述发明中，在第一节流阀与第一换向阀之间连接有回转解锁油路。当挖掘机上车系统没有工作时，上车动作控制阀的先导控制端没有压力油供给，第一换向阀的控制端无换向信号，第一换向阀不能换向，此时压力油源的压力油通过油路经第一节流阀、从第一换向阀流入回油油路，从而使回转解锁油路的压力低于设定值，不能使回转马达解锁，上车不能转动。当上车系统有动作时，使第一换向阀换向截止，此时回转解锁油路有压力，使回转解锁油路压力升高，高于回转解锁压力，从而使回转马达解锁，为回转复合动作做准备，实现挖掘机快速响应性。

在上述发明中，工作泵包括左泵和右泵，上车动作控制阀包括左上车动作控制阀和右上车动作控制阀，所述左泵与和左上车动作控制阀连接，左泵经直线行走阀与左行控制阀连接，所述右泵与和右行控制阀连接，右泵经直线行走阀与右上车动作控制阀连接，

在上述发明中，第一换向阀为液控换向阀，其液控端经梭阀组与所述上车动作控制阀的先导液控端连接。第二换向阀为液控换向阀，其液控端经梭阀与所述左行控制阀的先导液控端连接。第三换向阀为液控换向阀，其液控端经梭阀与所述右行控制阀的先导液控端连接。本发明与现有技术相比具有的有益效果：本发明中的挖掘机液压系统为进入直线行走模式而无需另外设置上车怠速和行走怠速功能，使得挖掘机在下车系统或者上车系统工作装置不动作时，发动机要实现怠速，减小功率损失，实现节能的目的。本发明液压系统结构简单，机器工作时能够快速响应。

附图说明

图1是本液压控制的直线行走系统的液压原理图；

图2是本液压控制的直线行走系统实施的液压原理图。

图中零部件名称及序号：

梭阀组1、第一梭阀2、第二梭阀3、上车动作信号油路4、第一压力传感器5、右行信号油路6、左行信号油路7、第一节流阀8、回转解锁油路9、液控直线行走阀10、第一换向阀油路11、第一换向阀12、第三换向阀13、第二换向阀油路14、第二换向阀15、第二节流阀16、第三节流阀17、液压油源先导泵18、第一换向阀回油管路19、第三换向阀的回油管路20、第二换向阀的回油管路21、油箱22、第二压力传感器23、左上车致动机构24、左上车动作换向阀25、左行马达26、左行控制阀27、左泵28、右上车致动机构29、右上车动作控制阀30、右行马达31、右行控制阀32、右泵33。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

如图1图2所示，挖掘机液压系统包括由左泵28和右泵33组成的工作泵、液控直线行走阀10、上车动作控制阀（包括回转马达控制阀、动臂油缸控制阀、斗杆油缸控制阀、铲斗油缸控制阀）、控制左行马达26的左行控制阀27、控制右行马达31的右行控制阀32、上车致动机构（回转马达、动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸）、左行马达26、右行马达31、第一换向阀12、第二换向阀15、第三换向阀13、液压油源，上车动作控制阀经管路与上车致动机构连接；上车动作控制阀可分为左上车动作控制阀25和右上车动作控制阀30，上车致动机构又可分为左上车致动机构24和右上车致动机构29，左泵28与和左上车动作换向阀25连接，左泵28经直线行走阀10与左行控制阀27连接，右泵33与和右行控制阀32连接，右泵33经直线行走阀10与右上车动作换向阀30连接。左行控制阀27和右行控制阀32分别经管路与左行马达26和右行马达31对应连接，液压油源可由先导泵18提供压力油，第一换向阀12为液控弹簧复位的两位两通换向阀，液压油源先导泵18经第一节流阀8与第一换向阀12的进油口连接，第一换向阀12的出油口与第一换向阀回油管路19联通，第一换向阀12的液控端通过梭阀组1与上车动作控制阀的先导液控端连接，当上车动作控制阀的任一先导液控端具有压力油供给时，第一换向阀12换向截止，否则第一换向阀12导通；在第一节流阀8与第一换向阀12之间连接有回转解锁油路9；第一换向阀12与液压油源先导泵18之间设置第一压力传感器5。

第二换向阀15和第三换向阀13均为液控弹簧复位的两位四通换向阀，第二换向阀15的液控端通过梭阀3与左行控制阀27的先导液控端连接，当左行控制阀27有动作也即第二换向阀15的液控端有压力油供给时，第二换向阀15各油口截止，当第二换向阀15的液控端没有压力油供给时，第二换向阀15的两个油口与另外两个油口对应导通。第三换向阀13的液控端通过梭阀2与右行控制阀32的先导液控端连接，当右行控制阀32有动作也即第三换向阀13的液控端有压力油供给时，第三换向阀13各油口截止，当第三换向阀13的液控端没有压力油供给时，第三换向阀13的两个油口与另外两个油口对应导通。

第二换向阀15的A油口和B油口分别通过第二节流阀16和第三节流阀17与液压油源先导泵18的油口连通，直线行走阀10的液控端连接在第二换向阀15的A油口与第二节流阀16之间，第二压力传感器23连接在第二换向阀15的B油口与第三节流阀17之间。第二换向阀15导通时与第二换向阀15的A油口导通的a油口与第二换向阀的回油管路21连通，与第二换向阀15的B油口导通的b油口与第三换向阀13的B油口连通，第三换向阀13的A油口与第二节流阀16和第二换向阀15的A油口之间的管路连通，第三换向阀13导通时第三换向阀13的另外两个a油口和b油口与第三换向阀的A油口和B油口导通且均与第三换向阀的回油管路20连通，第一换向阀的回油管路19、第二换向阀的回油管路21、第三换向阀的回油管路20均与油箱22连通。

本发明的工作原理如下：当挖掘机的左行马达26、右行马达31和上车系统同时动作时，第一换向阀12，第二换向阀15，第三换向阀13各自换向，把压力油源先导泵18的压力油回油截断，压力油在直线行走阀10的液控端油路中憋压使压力升高，从而导致直线行走阀10先导液控端压力升高，使直线行走阀10换向，右泵33同时向右行马达31和左行马达26供油，左泵28向左上车执行机构24和右上车执行机构29供油，这样由一个泵同时向两个行走马达供油，另一个泵向上车系统供油，避免了上车负载对行走的影响，通过直线行走阀使挖掘机实现直线行走的功能。

当挖掘机上车系统没有工作时，上车动作控制阀的先导液控端没有压力油供给，梭阀组1不能通过上车动作信号油路4向第一换向阀12的先导液控端供给压力油，第一换向阀12不能换向而处于导通状态，此时压力油源先导泵18的压力油通过油路11，经过第一节流阀8，从第一换向阀12泄压，从而使第一压力传感器5的压力低于设定值，压力信号转成电信号成为发动机怠速信号。当上车系统有动作时，通过梭阀组1把先导压力油通过上车动作信号油路4，流向第一换向阀12的液控端使其换向，此时即使第二换向阀15、第三换向阀13不换向，压力油从第三换向阀13或第二换向阀15泄压，但通过第二节流阀16和第三节流阀17会产生压差，使压力油源先导泵的出油端有压力，这个压力使第一换向阀油路11憋压，使第一换向阀油路11压力升高，第一压力传感器5的压力高于设定值，压力信号转成电信号，可成为发动机怠速解除信号。

当挖掘机上车系统没有工作时，第一换向阀12的先导液控端无压力，第一换向阀12不能换向，此时压力油源先导泵18的压力油通过第一换向阀油路11经过第一节流阀8第一换向阀12泄压，从而使位于第一节流阀8与第一换向阀12之间的回转解锁油路9的压力低于设定值，不能使回转马达解锁。当上车系统有动作时，第一换向阀12换向截止，此时第一换向阀油路11有压力，使回转解锁油路9压力升高，高于回转解锁压力，从而使回转马达解锁。

当挖掘机左、右行走都没有工作时，左行控制阀27和右行控制阀32的先导液控端均没有压力油供给，压力油不能通过梭阀2、梭阀3向左行信号油路6和右行信号油路7由供给压力油，第三换向阀13的先导液控端和第二换向阀15的先导液控端均无压力，第三换向阀13和第二换向阀15均不能换向，此时压力油源先导泵18的压力油经过第二节流阀16、第二换向阀15从第二换向阀15泄压，和经过第三节流阀17、第二换向阀15、第三换向阀13从第三换向阀13泄压，从而使第二压力传感器23的压力低于设定值，压力信号转成电信号可成为发动机怠速信号。当左行马达动作而右行马达不动作时，通过第二梭阀3先导压力油传入左行信号油道7，使第二换向阀15换向，没有压力油通过第一梭阀2，也即没有先导压力油传入右行信号油道6，第三换向阀13没有换向，此时压力油源先导泵可以通过第二换向阀油路14泄压，但第二节流阀16会形成压差，故压力油源先导泵18的出油口仍会形成压力，使第二压力传感器23检测到的压力高于设定值，第二压力传感器23产生发动机怠速解除信号。同样当右行马达31动作而左行马达26不动作时，通过第一梭阀2把先导压力油传入右行信号油道6使第三换向阀13换向，没有压力油通过第二梭阀3，也即没有先导压力油传入左行信号油道7，第二换向阀15没有换向，此时压力油源可以经过第二节流阀16、第二换向阀15、通过第二换向阀的回油管路21泄压，但第二节流阀15会形成压差，故压力油源先导泵出口仍会形成压力，使第二压力传感器23的检测到的压力高于其设定值，发出发动机怠速解除信号。当左行马达和右行马达同时动作时，通过第二梭阀3把先导压力油传入左行信号油道7，使第二换向阀15换向，通过第一梭阀2把先导压力油传入油道6，使第三换向阀13换向，即使此时压力油源可以通过第一换向阀油路11，第一节流阀8，从第一换向阀12泄压，但第一节流阀8会形成压差，故压力油源先导泵18出口仍会形成压力，使第二压力传感器23的检测到压力高于其设定值而发出发动机怠速解除信号。

当上车系统、左行马达、右行马达均无动作时，第一换向阀12、第二换向阀15、第三换向阀13均导通，第一压力传感器5、第二压力传感器23的检测到的压力值均低于其设定值，生产发动机怠速信号使发动机怠速。

Claims (7)

1.一种挖掘机液压系统，包括工作泵、直线行走阀、上车动作控制阀、左行控制阀、右行控制阀、上车致动机构、左行马达、右行马达，所述直线行走阀连接在工作泵与上车动作控制阀、左行控制阀和右行控制阀之间的管路上，所述上车动作控制阀经管路与上车致动机构连接、左行控制阀和右行控制阀分别经管路与左行马达和右行马达对应连接，其特征在于还包括液控的第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀、液压油源，所述液压油源经第一节流阀与第一换向阀的进油口连接，第一换向阀的出油口与回油管路连接，液压油源经第二节流阀与第二换向阀进油A油口和第三换向阀的进油A油口连接，液压油源经第三节流阀与第二换向阀的进油B油口连接；第二换向阀处于导通时与第二换向阀的进油B油口导通的第二换向阀的出油b油口与第三换向阀的进油B油口连接，与第二换向阀的进油A油口导通的第二换向阀的出油a油口与回油管路连接；第三换向阀处于导通时与第三换向阀的进油A油口、进油B油口对应导通的第三换向阀的出油a油口、出油b油口均与回油管路连接；

所述直线行走阀的液控端连接在第二节流阀与第二换向阀之间，所述第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀的控制端信号对应取自于上车动作控制阀、左行控制阀、右行控制阀的先导液控端，当上车动作控制阀、左行控制阀、右行控制阀对应的先导液控端没有压力油供给时对应的换向阀的进油口至出油口导通，当上车动作控制阀、左行控制阀、右行控制阀对应的先导液控端有压力油供给时对应的换向阀的进油口至出油口截止。

2.根据权利要求1所述的挖掘机液压系统，其特征在于还包括用于检测上车致动机构是否处于工作状态的第一压力传感器和用于检测左行马达、右行马达是否处于工作状态的第二压力传感器，所述第一压力传感器设置在第一换向阀与液压油源之间，第二压力传感器设置在第二换向阀和第三节流阀之间。

3.根据权利要求1所述的挖掘机液压系统，其特征在于在第一节流阀与第一换向阀之间连接有回转解锁油路。

4.根据权利要求1所述的挖掘机液压系统，其特征在于所述工作泵包括左泵和右泵，所述上车动作控制阀包括左上车动作控制阀和右上车动作控制阀，所述左泵与和左上车动作控制阀连接，左泵经直线行走阀与左行控制阀连接，所述右泵与和右行控制阀连接，右泵经直线行走阀与右上车动作控制阀连接。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的挖掘机液压系统，其特征在于所述第一换向阀为液控换向阀，其液控端经梭阀组与所述上车动作控制阀的先导液控端连接。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的挖掘机液压系统，其特征在于所述第二换向阀为液控换向阀，其液控端经梭阀与所述左行控制阀的先导液控端连接。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的挖掘机液压系统，其特征在于所述第三换向阀为液控换向阀，其液控端经梭阀与所述右行控制阀的先导液控端连接。