CN103883590A - 一种推土机及其液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压系统，具有连通油箱和执行元件的主油路，所述主油路由液压泵供油，所述液压泵的出油口至所述油箱连通有滤油油路，所述滤油油路的流量小于所述主油路，并连通有第一滤油器。油箱中的油液经过滤油油路循环流动时，流出油箱的油液杂质将被阻挡于第一滤油器，而不能够继续随油液流回油箱，则提高通过滤油油路流回油箱的油液纯净度；液压泵出油口处的油液将自动分流，按照相应的流量流向滤油油路和主油路，如此，在同一液压系统中，在不影响主油路执行元件正常工作的基础上，实现对油液的实时过滤。

Description

一种推土机及其液压系统

技术领域

本发明涉及液压技术领域，特别涉及一种液压系统及具有该液压系统的推土机。

背景技术

液压油污染是导致液压系统故障、执行元件无法正常工作的主要原因之一。

大部分液压系统为开式系统，其油液污染来源可以分为以下两类：第一，在出厂前的装配过程和试车过程中产生大量的机械杂质，该杂质被带入到液压系统；第二，在出厂后的使用过程中，齿轮传动系、液压元件等磨损也会产生机械杂质，该机械杂质伴随外界空气中的水分、灰尘等一同进入到液压系统，另外，液压油长期使用后也会变质而污染油液。可见，设备在出厂前和出厂后均存在油液污染现象。

以变速转向液压系统为例进行说明：变速转向液压系统是一种重要的工程设备液压系统，其通过改变转向离合器的开闭和变速箱的油缸运动状态，控制设备的转向或者行走变速。

请参考图1与图2，图1为一种典型的变速转向液压系统示意图；图2为一种典型的在线过滤系统示意图。

如图1所示，执行元件4与油箱3之间串联有第一精滤器12、第一液压泵13和第一过滤器11，油液首先经第一过滤器11粗滤，之后被第一液压泵13泵向第一精滤器12精滤，最后供向执行元件4。如图2所示，在线过滤系统具有串联的第二过滤器21、第二液压泵23和第二精滤器22，液压泵由单独的主机驱动：油液首先经过第二过滤器21粗滤，之后由第二液压泵23泵向第二精滤器22精滤，从第二精滤器22流出的不带有杂质的油液流回油箱3。

通常将在线过滤系统与变速转向液压系统接入到同一油箱3，在设备装配过程和试车过程中产生的机械杂质不仅被液压系统自带的滤油器过滤，还能够被在线过滤系统过滤。例如，在进行转向、制动操作后，变速转向系统停止运作，未被滤除的杂质、污染颗粒被冲回入油箱3，此时，在线过滤系统将再一次过滤油液，从而保证设备在出厂前的油箱3内油品清洁。

但是，该种过滤方式存在以下缺陷：

第一，为了尽量减少滤油时间，在线过滤系统的油液流量一般较大，但是，油箱3内的液压油有限，不能供在线过滤系统和变速转向系统同时工作，因此，只能在试车完毕后，即变速转向系统的执行元件4停止运作后，再开启在线过滤系统，如此，滤油过程占用了设备出厂前的装配时间，降低了其装配效率。

第二，在线过滤系统为专用的工装，由专用的主机驱动，并设置于设备之外，专门用于过滤出厂前的油箱3，而无法兼顾出厂后由上文所述的第二类污染源造成的液压油污染，从而导致设备正常使用时依然产生系统故障。

上述仅以变速转向液压系统为例进行说明，其他驱动执行元件4工作的液压系统也存在上述问题。

因此，如何使得设备在出厂后的使用过程中，其油箱内油品清洁，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的为提供一种液压系统。该液压系统能够保证在执行元件工作过程中，其油箱内的油液的清洁。本发明还提供一种推土机，该推土机出厂前具有较高的装配效率，并且，在工作过程中能够实时清洁油箱内的油液。

本发明提供一种液压系统，具有连通油箱和执行元件的主油路，所述主油路由液压泵供油，所述液压泵的出油口至所述油箱连通有滤油油路；所述滤油油路的流量小于所述主油路，并连通有第一滤油器。

本发明提供的液压系统具有以下优势：

第一，油箱中的油液经过滤油油路循环流动时，流出油箱的油液杂质将被阻挡于第一滤油器，而不能够继续随油液流回油箱，则提高通过滤油油路流回油箱的油液纯净度；与此同时，油箱中的油液还通过液压泵供向主油路而驱动执行元件，那么，滤油油路过滤油箱中的油液，从而保证油箱为主油路提供清洁油液；

第二，由于滤油油路的流量小于主油路，因此，液压泵出油口处的油液将自动分流，按照相应的流量流向滤油油路和主油路，如此，在同一液压系统中，在不影响主油路执行元件正常工作的基础上，能够实现对油箱中油液的早期清洁，从而实现对油液的实时过滤，及时清洁使用过程中产生的杂质；

第三，在设备出厂前的试车过程中，开启该液压系统，能够在试车的同时进行油液过滤，从而省去后者缩短试车后再过滤油液的工序，提高设备出厂前的装配效率。

优选地，所述液压泵为双联泵，所述双联泵的第一出油口的排量小于第二出油口的排量，所述第一出油口连通至所述滤油油路，所述第二出油口连通至所述主油路。

优选地，所述第二滤油器至所述液压泵的滤油油路上连通有流量控制元件，所述液压泵为单泵。

优选地，所述流量控制元件包括节流阀。

优选地，包括电动马达；所述液压泵包括分别连通于所述主油路和所述滤油油路的主泵和滤油泵，所述滤油泵的排量小于所述主泵；所述滤油泵由所述电动马达驱动，所述主泵由所述液压系统的主机驱动。

优选地，所述电动马达并联于所述液压系统的电路，所述电动马达所在的支路串联有开关。

优选地，所述液压泵的进油口至所述油箱连通有第二滤油器，所述第二滤油器的过滤精度低于所述第一滤油器。

优选地，还包括压力表，所述压力表测量所述第一滤油器进油口的油压。

本发明还提供一种推土机，包括执行元件和驱动所述执行元件的液压系统，其特征在于，所述液压系统为上述任一项所述的液压系统。

该推土机与上述液压系统具有相同的有益效果。

优选地，所述执行元件包括转向离合器和变速箱的油缸。

附图说明

图1为一种典型的变速转向液压系统示意图；

图2为一种典型的在线过滤系统示意图；

图3为本发明提供的液压系统的第一种具体实施方式液压原理图；

图4为本发明提供的液压系统的第二种具体实施方式液压原理图；

图5为本发明提供的液压系统的第三种具体实施方式液压原理图；

图6为图5中的电动马达的电路图。

图1-图2：

第一过滤器11、第一精滤器12、第一液压泵13、第二过滤器21、第二精滤器22、第二液压泵23、油箱3、执行元件4

图3-图6：

主油路1、滤油油路2、油箱100、执行元件200、第一滤油器300、第二滤油器400、液压泵500、主泵501、滤油泵502、节流阀600、电动马达700、开关701、保险丝702、压力表800

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图3，图3为本发明提供的液压系统的第一种具体实施方式液压原理图。

如图3所示，本发明提供的液压系统包括连通执行元件200和油箱100的主油路1，该主油路1由液压泵500供油，该液压泵500的出油口至油箱100还连通有滤油油路2，该滤油油路2上连通有第一滤油器300，并且，滤油油路2的油液流量应该小于主油路1。

油箱100中的油液经过液压泵500抽吸加压后，在液压泵500的出油口分为两路：一路流向主油路1，最终供向执行元件200；另一路则流经滤油油路2，经过第一滤油器300后流回至油箱100。

本发明提供的液压系统具有以下优势：

第一，油箱100中的油液经过滤油油路2循环流动时，流出油箱100的油液杂质将被阻挡于第一滤油器300，而不能够继续随油液流回油箱100，则提高通过滤油油路2流回油箱100的油液纯净度；与此同时，油箱100中的油液还通过液压泵500供向主油路1而驱动执行元件200，那么，滤油油路2过滤油箱100中电动油液，从而保证油箱100为主油路1提供清洁油液；

第二，由于滤油油路2的流量小于主油路1，因此，液压泵500出油口处的油液将自动分流，按照相应的流量流向滤油油路2和主油路1，如此，在同一液压系统中，在不影响主油路1执行元件200正常工作的基础上，能够实现对油箱100中油液的早期清洁，从而实现对油液的实时过滤，及时清洁使用过程中产生的杂质；

第三，在设备出厂前的试车过程中，开启该液压系统，能够在试车的同时进行油液过滤，从而省去后者缩短试车后再过滤油液的工序，提高设备出厂前的装配效率。

如图3所示，在第一种实施方式中，可以在液压泵500的出油口至油箱100的滤油油路2上设置一流量控制元件，从液压泵500泵出的油液流向滤油油路2，并依次流经流量控制元件、第一滤油器300，而流回油箱100；此时，液压系统的液压泵500为由主机驱动的单泵。

启动液压系统前，应该根据第一滤油器300的流通能力设定流量控制元件的设定值，则液压系统工作时，油液将按照该设定值流经滤油油路2和主油路1。

如此，不仅能够对主油路1和滤油油路2的流量进行量化控制，并且，采用单一主机控制单泵，不增加动力源，单泵的成本也较低，总体上节省液压系统的制造成本。

进一步地，上述流量控制元件可以为节流阀600，可以根据第一滤油器300的流通能力计算滤油油路2的油液流量，并据此调节节流阀600的阀口面积，从而获得不同的设定值，随时改变滤油油路2的流量。如此，滤油油路2的油液量调整灵活，使得滤油油路2的适应性较强。

当然，该流量控制元件也可以为阻尼孔等，只是阻尼孔为油液提供的通道面积固定，对油液的流量调节灵活程度较低。

请参考图4，图4为本发明提供的液压系统的第二种具体实施方式液压原理图。

如图4所示，在第二种实施方式中，液压系统的液压泵500为双联泵，该双联泵具有同时供油的第一出油口和第二出油口，并且，第一出油口的排量小于第二出油口，将第一出油口连通至滤油油路2，将第二出油口连通至主油路1。

对于液压泵500(在本实施方式中指双联泵)的排量设置，可以遵循以下原则：

根据主油路1的流量需求确定第二出油口(为主油路1供油)的排量，之后，根据设定的滤油流量确定第一滤油器300的流通能力，从而确定第一出油口(为滤油油路2供油)的排量，最终控制油液按照预定的流量分流至滤油油路2和主油路1。

如此，则能够对供向执行元件200和第一滤油器300的油液进行量化控制，保证系统正常工作；并且，该双联泵为整个液压系统供油，由该液压系统的主机驱动，并不新增动力元件，一定程度上降低成本。

请参考图5，图5为本发明提供的液压系统的第三种具体实施方式液压原理图。

如图5所示，在第三种实施方式中，该液压系统还包括电动马达700，上述液压泵500包括两个单泵，分别为供油至主油路1的主泵501和供油至滤油油路2的滤油泵502，滤油泵502的排量小于主泵501，滤油泵502由电动马达700驱动，主泵501由液压系统的主机驱动。

该实施方式中，新增一动力源，即电动马达700，实现滤油泵502和主泵501的单独控制，油液流向液压泵500时，根据滤油泵502和主泵501设定的泵送排量分流至二者，此时，若确定需要滤油油路2对油箱100中的油液进行过滤，则开启该滤油泵502，否则，可以根据实际情况关闭该滤油泵502，而节省能源。

比如，当油箱100中油液量极少时，为了保证执行元件200正常工作，在补充油液前，应该切断该滤油油路2，以保证特殊情况下液压系统正常工作。因此，将液压泵500设计为互相独立的滤油泵502和主泵501，提高了液压系统的使用灵活性；并且，采用电动马达700驱动滤油泵502，使得新增的动力源的外形尺寸较小，方便滤油油路2与主油路1集成而共同安装于推土机等工程设备。

请参考图6，图6为图5中的电动马达的电路图。

如图6所示，上述电动马达700可以与液压系统的其他用电设备并联，并且，该电动马达700所在的支路设置有开关701，如此更加方便对滤油泵502的启停操作。

电动马达700与液压系统的其他用电设备共用一套电路系统，不新增电力来源，节省整个液压系统的制造成本。

进一步地，还可以在电动马达700的支路上与开关701串联一保险丝702，对该支路进行过载保护。

在上述各实施方式中，该液压系统还可以具有第二滤油器400，该第二滤油器400连通在油箱100至液压泵500的进油口的油路上，并且，该第二滤油器400的过滤精度低于第一滤油器300，相对于第一滤油器300，第二滤油器400主要起到粗滤的作用；而第一滤油器300的过滤精度较高，清洁油液中的细小杂质，起到精滤的作用。如此，当液压泵500的出油口至执行元件200的主油路1中串联有滤油器时，能够提高该滤油器的使用寿命，对主油路1的液压元件起到保护作用。

油箱100内的油液在泵入液压泵500之前，首先经过第二滤油器400的过滤，旨在过滤油箱100中的大颗粒杂质，防止对液压泵500造成损伤，起到保护液压泵500的作用。

更进一步地，该液压系统还可以设置有压力表800，该压力表800用于测量第一滤油器300的进口油压。第一滤油器300过滤精度较高，长期使用后，其滤芯内部将积攒大量杂质，从而导致其进油口处压升，该进口处压力值越大，说明此时的滤芯过滤能力越差。

工作人员可以根据压力表800监测到的第一滤油器300进口处的压力值，判断第一滤油器300是否赌堵塞，以便及时更换维修。

需要说明的是，液压泵500的出油口至执行元件200的主油路1上还可以串联有精滤器，以进一步过滤细小杂质，为供向执行元件200的油液提供二次清洁。并且，二者均可以与溢流阀或者单向阀等并联，当杂质堆积过多而阻塞通路，致使油路压力升高时，油液依然可以通过并联的溢流阀等流回油箱100或者供向执行元件200，从而不影响液压系统的正常工作。上述第一滤油器300和精滤器还可以与单向阀并联，只是，此时需要对单向阀的开启压力进行合理设置。

本发明还提供一种推土机，该推土机具有上述任一具体实施方式的液压系统，该液压系统用于驱动推土机的执行元件200动作，则该推土机与上述液压系统具有相同的有益效果。

具体地，执行元件200可以为推土机的转向离合器或者变速箱的油缸等，此时，上述液压系统实际上为推土机的变速转向液压系统，变速转向液压系统自带过滤功能，并与本发明提供的滤油油路2结合，则相当于对供向转向离合器或者变速箱的油缸等的油液进行双重过滤，过滤效果更佳。

以上对本发明所提供的一种推土机及其液压系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种液压系统，具有连通油箱(100)和执行元件(200)的主油路(1)，所述主油路(1)由液压泵(500)供油，其特征在于，所述液压泵(500)的出油口至所述油箱(100)连通有滤油油路(2)；所述滤油油路(2)的流量小于所述主油路(1)，并设置有第一滤油器(300)。

2.如权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述液压泵(500)为双联泵，所述双联泵的第一出油口的排量小于第二出油口的排量，所述第一出油口连通至所述滤油油路(2)，所述第二出油口连通至所述主油路(1)。

3.如权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述第二滤油器(400)至所述液压泵(500)的滤油油路(2)上设置有流量控制元件，所述液压泵(500)为单泵。

4.如权利要求3所述的液压系统，其特征在于，所述流量控制元件包括节流阀(600)。

5.如权利要求1所述的液压系统，其特征在于，包括电动马达(700)；所述液压泵(500)包括分别连通于所述主油路(1)和所述滤油油路(2)的主泵(501)和滤油泵(502)，所述滤油泵(502)的排量小于所述主泵(501)；所述滤油泵(502)由所述电动马达(700)驱动，所述主泵(501)由所述液压系统的主机驱动。

6.如权利要求5所述的液压系统，其特征在于，所述电动马达(700)与所述液压系统的其他用电设备并联，所述电动马达(700)所在的支路串联有开关(701)。

7.如权利要求1-6任一项所述的液压系统，其特征在于，所述液压泵(500)的进油口至所述油箱(100)连通有第二滤油器(400)，所述第二滤油器(400)的过滤精度低于所述第一滤油器(300)。

8.如权利要求7所述的液压系统，其特征在于，还包括压力表(800)，所述压力表(800)测量所述第一滤油器(300)进油口的油压。

9.一种推土机，包括执行元件(200)和驱动所述执行元件(200)的液压系统，其特征在于，所述液压系统为权利要求1-8任一项所述的液压系统。

10.如权利要求9所述的推土机，其特征在于，所述执行元件(200)包括转向离合器和变速箱的油缸。

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