CN103981920A - 一种挖掘机液压流量限制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及中大型挖掘机流量限制技术领域，尤其是涉及一种挖掘机液压流量限制装置，采用获取与流量被限制机构相反的另一侧泵的负反馈信号，结合流量被限制机构先导信号，从而进行准确、方便的判定双泵合流情况和多动作复合作业情况；采用二位通断阀+减压阀代替常规的比例电磁阀，结合主泵输入转速与流量输出的关系。本发明提供的一种挖掘机液压流量限制装置，具有功能易于实现、制造要求成本低、性能稳定可靠和应用广的优点。

Description

一种挖掘机液压流量限制装置

技术领域

本发明涉及中大型挖掘机流量限制技术领域，尤其是涉及一种挖掘机液压流量限制装置。 

背景技术

各种以液压系统作为传动装置的多动作机械设备中，存在各运动机构液压流量需求不同的情况。以液压马达为例，马达转速过高会影响其寿命和使用性能，故须限制其最大转速。减小马达转速可以通过增大排量或减小输入流量，但前者需要增加较多的成本，且会导致输出扭矩同时增大。 

目前国内通常采用的做法有：1、高代价选用大排量马达配合小速比的减速机使用；2、高价采购使用进口液压系统厂家打包提供的配套限速阀，该限速阀通过比例电磁阀精准控制可实时调节泵排量。 

上述处理办法存在以下缺陷： 

a、均须投入非常高的成本； 

b、方案1，虽然限制了马达的转速，但是也同时增大了不必要的输出扭矩，通过减速机速比的减小，虽可减小扭矩，但同时会增大输出速度，影响整机的疲劳强度，而且需要更大的安装空间； 

c、方案2，判断主泵输出压力的变化，通过电磁比例阀，调整主泵调节器输出压力，调节主泵排量。缺点：实时控制的比例电磁阀，使用频繁，由于输入电信号实时变化，不仅需要较高的可靠性，而且电液比例阀受温度影响，随温度变化，存在非线性变化的现象，而且对硬件制造要求较高，易形成液压冲击。 

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术中存在的问题，提供一种挖掘机液压流量限制装置，采用获取与流量被限制机构相反的另一侧泵的负反馈信号，结合流量被限制机构先导信号，从而进行准确、方便的判定双泵合流情况和多动作复合作业情况；采用二位通断阀+减压阀代替常规的比例电磁阀，结合主泵输入转速与流量输出的关系，大大减少流量限制阀的工作时间，延长寿命，提高可靠性，同时也巧妙的规避了比例电磁阀工作随环境温度非线性变化的技术缺陷。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种挖掘机液压流量限制装置，包括： 

执行机构组，所述执行机构组包括回转、右行走、左行走、斗杆、动臂和铲斗， 

负流量控制系统，所述负流量控制系统为双泵供油，包括泵一、泵二和发动机，所述发动机为泵一和泵二提供动力，所述回转与右行走由泵一供油，所述左行走由泵二供油，所述斗杆、动臂和铲斗为泵一和泵二合流，所述泵一的负反馈油路处于打断状态，并形成P2和A两个接口， 

回转限速阀块，所述回转限速阀块包括减压阀、逻辑阀和电磁阀，所述逻辑阀的两个进油口分别与所述泵一负反馈油路的P2接口和减压阀的出油口连通，所述逻辑阀的出油口与所述泵一负反馈油路的A接口连通，所述减压阀的进油口通过电磁阀与液压油箱连通， 

控制器，所述控制器接入一路泵二负反馈压力信号、一路回转先导压力信 号和一路发动机转速信号，并输出回转限速阀块控制信号至回转限速阀块中的电磁阀。 

具体地，所述回转先导压力调节范围0～6MPa。 

具体地，所述负反馈压力调节范围0～6MPa。 

本发明的有益效果是，本发明提供的一种挖掘机液压流量限制装置，具有以下有益效果： 

1、功能易于实现：智能设备都携带控制器，只需在控制程序中增加逻辑判断，配合几个压力开关（或压力传感器）获得信号，即可实现流量限制功能； 

2、制造要求成本低：该装置仅须采购一些压力开关（或压力传感器），根据所需参数定制回转限速阀块，配备几根管路即可完成系统组建，而且，通/断式回转限速阀块仅通、断2位，无须比例控制，同时制造精度要求低，国内制造加工水平完全可以满足，费用远远低于日本进口件；减压阀增加成本200元，增加压力开关1000多元，加上其他管路、附件等，总制造成本在2500元以内； 

3、性能稳定可靠：通/断式回转限速阀块只有通、断两种状态，可靠性好；判定条件减少了需要控制的使用频率，减少故障的发生，且受外界环境干扰小； 

4、应用广：机械设备越来越多的向着智能化发展，对于目前主流的使用负流量控制或正流量（须变形）控制等智能液压系统均可以得到较好的应用。 

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

图1是本发明的一种挖掘机液压流量限制装置的液压控制示意图。 

图中：11.回转，12.右行走，13.左行走，14.斗杆，15.动臂，16.铲斗，21. 泵一，22.泵二，3.负反馈油路，41.减压阀，42.逻辑阀，43.电磁阀，51.控制器，52.回转先导压力信号，53.负反馈压力信号，54.发动机转速信号，55.回转限速阀块控制信号，6.液压油箱。 

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步对本发明进行阐述，应理解，引用实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的范围。 

如图1所示，1、一种挖掘机液压流量限制装置，包括： 

执行机构组，执行机构组包括回转11、右行走12、左行走13、斗杆14、动臂15和铲斗16， 

负流量控制系统，负流量控制系统为双泵供油，包括泵一21和泵二22，回转11与右行走12由泵一21供油，左行走13由泵二22供油，斗杆14、动臂15和铲斗16为泵一21和泵二22合流，泵一21的负反馈油路3处于打断状态，并形成P2和A两个接口， 

回转限速阀块，回转限速阀块包括减压阀41、逻辑阀42和电磁阀43，逻辑阀42的两个进油口分别与泵一21负反馈油路3的P2接口和减压阀41的出油口连通，逻辑阀42的出油口与泵一21负反馈油路3的A接口连通，减压阀41的进油口通过电磁阀43与液压油箱6连通， 

控制器51，所述控制器51接入一路泵二22负反馈压力信号53、一路回转先导压力信号52和一路发动机转速信号54，并输出回转限速阀块控制信号55至回转限速阀块中的电磁阀6。 

正常情况下，泵一21负反馈油路3的P2接口和A接口是连接状态，通过打断该处负反馈信号，连接至回转限速阀块相应位置。 

1、控制器51获取回转先导压力信号52的回转先导压力Ps和泵二22负反馈压力信号53的负反馈压力P_R，以及发动机转速信号54的发动机转速，满足以下条件后，输出打开电信号给回转限速阀块； 

其判断控制条件为： 

a、发动机转速大于1850rpm（输出300L/min流量时对应的转速为1875rpm，取保守值1850rpm）； 

b、回转先导压力大于0.6Mpa（回转先导压力大于0.6Mpa时，回转阀芯全部打开，回转速度达到最大）； 

c、泵二22负反馈压力大于3Mpa，根据负流量控制的原理，负反馈压力信号53反映负载和先导控制的阀芯状态，得到的负反馈压力越大，阀芯开度越小，此时调节泵排量至越小的位置，通过泵二22负反馈压力获知其他执行机构的运动状态，大于3Mpa时其他执行机构可视为无动作。 

2、将原给回转马达供油的泵一21负反馈油路3打断，并形成P2和A两个接口，逻辑阀42的两个进油口分别与泵一21负反馈油路3的P2接口和减压阀41的出油口连通，逻辑阀42的出油口与泵一21负反馈油路3的A接口连通，减压阀41的进油口与泵二22的P1接口连通，P1接口压力为3.9Mpa； 

3、在满足流量限制条件时，可以通过回转限速阀块输出1.3Mpa压力； 

4、全速回转时，泵一21负反馈信号1.18Mpa（压力越小，阀芯开度越大，回转速度越快），小于1.3Mpa，回转限速阀块中的逻辑阀42接通P1—A通路，泵1获得1.3Mpa反馈信号，排量减小至150ml/r； 

5、不需要流量限制时：1）控制器51不发送电信号，回转限速阀块P1进口截止，逻辑阀42接通P2—A通路，泵一21反馈信号正常。 

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。 

Claims (3)

1.一种挖掘机液压流量限制装置，其特征在于包括： 

执行机构组，所述执行机构组包括回转、右行走、左行走、斗杆、动臂和铲斗， 

负流量控制系统，所述负流量控制系统为双泵供油，包括泵一和泵二，所述回转与右行走由泵一供油，所述左行走由泵二供油，所述斗杆、动臂和铲斗为泵一和泵二合流，所述泵一的负反馈油路处于打断状态，并形成P2和A两个接口， 

回转限速阀块，所述回转限速阀块包括减压阀、逻辑阀和电磁阀，所述逻辑阀的两个进油口分别与所述泵一负反馈油路的P2接口和减压阀的出油口连通，所述逻辑阀的出油口与所述泵一负反馈油路的A接口连通，所述减压阀的进油口通过电磁阀与液压油箱连通， 

控制器，所述控制器接入一路泵二负反馈压力信号、一路回转先导压力信号和一路发动机转速信号，并输出回转限速阀块控制信号至回转限速阀块中的电磁阀。 

2.如权利要求1所述的一种挖掘机液压流量限制装置，其特征在于：所述回转先导压力调节范围0～6MPa。 

3.如权利要求1所述的一种挖掘机液压流量限制装置，其特征在于：所述负反馈压力调节范围0～6MPa。