CN104185739A - 用于施工设备的液压系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种设置有压力补偿阀的液压系统，以在进行控制回转运动和工作设备的组合操作过程中提高可控性。根据本发明的用于施工设备的液压系统包括：液压泵；用于工作设备和回转运动的控制装置；用于工作设备的致动器；回转电动机，致动器和回转电动机被连接到所述液压泵；第一控制阀，其用于控制被提供到所述致动器的工作液；第二控制阀，其用于控制被提供到所述回转电动机的工作液；止回阀，其被安装到流动路径中，其中所述流动路径用于检测致动器的负载压力以获得最大负载压力；第一压力补偿阀，其开口尺寸根据最大负载传感压力和第一控制阀出口流动路径的压力之间的差控制；第二压力补偿阀，其开口尺寸根据最大负载传感压力和第二控制阀出口流动路径的压力之间的差控制；最大负载压力传感器，其用于感测最大负载传感压力线的压力；以及控制部分，其用于控制所述液压泵的出口流量。其中在进行回转运动和工作设备的组合操作过程中，所述回转运动侧的负载压力没有被传递到所述工作设备侧的第一压力补偿阀。

Description

用于施工设备的液压系统
技术领域
本发明涉及一种用于施工设备的液压系统。更具体地，本发明涉及一种用于施工设备的液压系统，其具有压力补偿阀，在进行回转装置和附件的组合操作时，所述压力补偿阀可以提高可操作性。
背景技术
如图1所示，现有技术中的用于施工设备的液压系统包括：
可变排量液压泵1(以下简称“液压泵”)，其被连接到发动机(未示出)；
附件操作装置2和回转操作装置3，其输出与操作者的操作量成比例的操作信号；
至少一个附件致动器5，其被连接到液压泵1的排出流动路径4中，其中通过操作附件操作装置2驱动所述附件致动器5；
回转电动机7，其被连接到从排出流动路径4分流的流动路径6中，其中通过操作回转操作装置3驱动所述回转电动机7；
至少一个第一控制阀8，其被安装到排出流动路径4中，并且响应于附件操作装置2的操作被切换，以控制致动器5的启动、停止和换向；
第二控制阀9，其被安装到流动路径6中，并且响应于回转操作装置3的操作被切换，以控制回转电动机7的启动、停止和换向；
止回阀20和止回阀21，其分别被安装在流动路径a和流动路径b中，其中所述流动路径a和流动路径b用于检测附件致动器5和回转电动机7的负载压力，以获得所检测的负载压力的最大压力(即，最大负载传感压力)；
第一压力补偿阀10，其被安装到排出流动路径4的下游侧，以具有一个打开量，其中该打开量由在最大负载传感压力和排出流动路径4下游侧上的压力之间的差控制；
第二压力补偿阀11，其被安装到流动路径6的下游侧，以具有一个打开量，其中该打开量由在最大负载传感压力和流动路径6下游侧上的压力之间的差控制；
以及控制单元16，其接收下列装置的检测值的输入，并且输出用于通过流量控制阀17控制液压泵1排出流速的控制信号，其中所述装置为：用于检测附件操作装置2操作量的检测装置14、用于检测回转操作装置3操作量的检测装置15、检测最大负载传感压力的最大负载压力传感器13以及用于检测液压泵1的排出压力的压力传感器12。
在如上所述设置有压力补偿阀并且应用负载传感阀的挖掘机中，如果液压泵排出压力值和最大负载压力值之间的差等于或大于预设值，流量控制阀17可以操作以降低液压泵1的排出流速，其中通过检测液压泵1排出压力的压力传感器12检测所述液压泵排出压力值，并且通过检测最大负载传感压力的最大负载压力传感器13检测所述最大负载压力值。即，如果上述压力差较高，则控制单元16操作以降低液压泵1的排出流速，而如果上述压力差较低，则控制单元16操作以增加液压泵1的排出流速。
即，如果附件致动器5的负载压力较低，则回转电动机7的负载压力成为最大负载传感压力，并且通过第一压力补偿阀10和第二压力补偿阀11减少第一压力补偿阀10的打开面积，其中所述第一压力补偿阀10具有低于最大负载传感压力的负载压力。通过这种方式，压力被形成为对应于附件致动器5和回转电动机7的最大负载传感压力，从而能够确保组合操作性。
另一方面，在通过操作回转操作装置3操作回转电动机7并且同时操作附件操作装置2的组合操作的情况下，回转侧的负载压力相对地变得很高。由于这个原因，连接到附件的第一压力补偿阀10的阀芯被切换到几乎封闭，因此被供给到附件致动器5的流速变低。因此，几乎不能操作例如旋臂的附件，从而降低组合操作性。
发明内容
技术问题
因此，本发明是为了解决现有技术中存在的上述问题，并且本发明的一个具体实施方式涉及用于施工设备的液压系统，当进行具有压力补偿阀的装置附件和回转装置的组合操作时，所述液压系统可以提高可操作性和燃料比。
技术方案
根据本发明的一个方面，提供了一种用于施工设备的液压系统，其包括：
可变排量液压泵，其被连接到发动机；
附件操作装置和回转操作装置，其输出与操作者的操作量成比例的操作信号；
至少一个附件致动器，其被连接到液压泵的排出流动路径，其中通过操作附件操作装置驱动所述附件致动器；
第一控制阀，其被安装到排出流动路径中，并且响应于附件操作装置的操作被切换，以控制致动器的启动、停止和换向；
回转电动机，其被连接到从排出流动路径分流的流动路径中，其中通过操作回转操作装置驱动所述回转电动机；
第二控制阀，其被安装到流动路径中，并且响应于回转操作装置的操作被切换，以控制回转电动机的启动、停止和换向；
止回阀，其被安装在流动路径中，其中所述流动路径用于检测附件致动器的负载压力，以获得所检测的负载压力的最大压力；
第一压力补偿阀，其被安装到排出流动路径的下游侧，以具有一个打开量，该打开量由在最大负载传感压力和排出流动路径下游侧上的压力之间的差控制；
第二压力补偿阀，其被安装到流动路径的下游侧，以具有一个打开量，该打开量由在最大负载传感压力和流动路径下游侧上的压力之间差控制；
压力传感器，其检测液压泵的排出压力；
最大负载压力传感器，其检测最大负载传感压力线的压力；
附件操作量检测装置，其用于检测附件操作装置的操作量；
回转操作量检测装置，其用于检测回转操作装置的操作量；以及
控制单元，其接收下列装置的检测值的输入，并且输出用于通过流量控制阀控制液压泵排出流速的控制信号，其中所述装置为：液压泵的压力传感器、最大负载压力传感器、附件操作量检测装置以及回转操作量检测装置，
其中第一压力补偿阀的一个输出端口通过第一控制阀的阀芯被连接到附件致动器，并且第一压力补偿阀的另一个输出端口被连接到最大负载传感压力线，并且
其中第二压力补偿阀的一个输出端口通过第二控制阀的阀芯被连接到回转电动机，并且第二压力补偿阀的另一个输出端口没有被连接到最大负载传感压力线，而是被连接到用于检测回转电动机负载压力的回转负载压力传感器。
优选地，在附件操作装置和回转操作装置包括液压操纵杆的情况下，附件操作量检测装置和回转操作量检测装置包括压力传感器。
在附件操作装置和回转操作装置包括电操纵杆的情况下，附件操作量检测装置和回转操作量检测装置包括电位计。
在附件操作装置和回转操作装置包括电操纵杆的情况下，附件操作量检测装置和回转操作量检测装置包括霍尔传感器。
有益效果
根据本发明的如上述配置的用于施工设备的液压系统具有以下优点。
在进行回转装置和附件的组合操作时，通过改进可操作性提高工作能力。此外，如果液压泵和附件的负载压力之间的差超过现有值，液压泵的排出流速受控而降低，从而可以提高燃料比。
附图说明
图1是一个现有技术中用于施工设备的液压系统的液压回路图；以及
图2是根据本发明一个实施方式的用于施工设备的液压系统的液压回路图。
附图中参考标记的描述
1：可变排量液压泵
2：附件操作装置
3：回转操作装置
4：排出流速
5：附件致动器
6：流动路径
7：回转电动机
8：第一控制阀
9：第二控制阀
10：第一压力补偿阀
11：第二压力补偿阀
12：液压泵排出压力传感器
13：最大负载压力传感器
14：附件操作量检测装置
15：回转操作量检测装置
16：控制单元
17：液压泵流量控制阀
18：回转负载压力传感器
19：最大负载传感压力线
具体实施方式
下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施方式。在说明书中定义的事项，例如详细的结构和元件，只是用来帮助本领域技术人员全面理解本发明的具体细节，并且本发明不限于下文中公开的实施方式。
如图2所示，根据本发明一个实施方式的用于施工设备的液压系统包括：
可变排量液压泵1(以下简称“液压泵”)，其被连接到发动机(未示出)；
附件操作装置(致动器操纵杆)2和回转操作装置(回转操纵杆)3，其输出与操作者的操作量成比例的操作信号；
至少一个附件致动器5(在附图中仅示出了一个附件致动器，但是也可以设置用于操作动臂和斗杆等的液压致动器)，其被连接到液压泵1的排出流动路径4中，其中通过操作附件操作装置2驱动所述附件致动器5；
至少一个第一控制阀(附件阀芯)8，其被安装到排出流动路径4中，并且响应于附件操作装置2的操作被切换，以控制致动器5的启动、停止和换向；
回转电动机7，其被连接到从排出流动路径4分流的流动路径6中，其中通过操作回转操作装置3驱动所述回转电动机7；
第二控制阀(附件阀芯)9，其被安装在流动路径6中，并且响应于回转操作装置3的操作被切换，以控制回转电动机7的启动、停止和换向；
止回阀20，其被安装在流动路径a中，其中所述流动路径a用于检测附件致动器5的负载压力，以获得所检测的负载压力的最大压力；
第一压力补偿阀10，其被安装到排出流动路径4的下游侧，以具有一个打开量，其中该打开量由在最大负载传感压力和排出流动路径4下游侧上的压力之间的差控制；
第二压力补偿阀11，其被安装到流动路径6的下游侧，以具有一个打开量，其中该打开量由在最大负载传感压力和流动路径6下游侧上的压力之间的差控制；
压力传感器12，其检测液压泵1的排出压力；
最大负载压力传感器13，其检测最大负载传感压力线19的压力；
附件操作量检测装置14，其用于检测附件操作装置2的操作量；
回转操作量检测装置15，其用于检测回转操作装置3的操作量；以及
控制单元16，其接收下列装置的检测值的输入，并且输出用于通过流量控制阀17控制液压泵1排出流速的控制信号，其中所述装置为：用于检测液压泵1排出压力的压力传感器12、最大负载压力传感器13、用于检测附件操作装置2操作量的附件操作量检测装置14以及用于检测回转操作装置操作量的回转操作量检测装置15。
其中第一压力补偿阀10的一个输出端口通过第一控制阀8的阀芯被连接到附件致动器5，并且第一压力补偿阀10的另一个输出端口被连接到最大负载传感压力线19，并且
其中第二压力补偿阀11的一个输出端口通过第二控制阀9的阀芯被连接到回转电动机7，并且第二压力补偿阀11的另一个输出端口没有被连接到最大负载传感压力线19，而是被连接到用于检测回转电动机7负载压力的回转负载压力传感器18。
根据如上配置的液压系统，控制单元16比较回转电动机7的负载压力值和最大负载传感压力值，并选择所比较的压力值中较高的压力值，其中通过回转负载压力传感器18检测所述回转电动机7的负载压力值，并且通过最大负载压力传感器13检测所述最大负载传感压力值。如果被选择的压力值和通过液压泵排出压力传感器12检测的压力值之间的差超过预设值，控制单元16操作以降低液压泵1的排除流速从而提高燃料比。
另一方面，在附件操作装置2和回转操作装置3包括液压操纵杆的情况下，附件操作量检测装置14和回转操作量检测装置15可以包括压力传感器。
在附件操作装置2和回转操作装置3包括电操纵杆的情况下，附件操作量检测装置14和回转操作量检测装置15可以包括电位计。
在附件操作装置2和回转操作装置3包括电操纵杆的情况下，附件操作量检测装置14和回转操作量检测装置15可以包括霍尔传感器。
下文中，将详细描述根据本发明一个实施方式的用于施工设备的液压系统的使用实例。
如图2所示，在操作回转电动机7的同时操作例如动臂或斗杆的附件的组合操作的情况下，回转侧上的负载压力相对地变得很高，其中通过操作者操作回转操作装置3操作所述回转电动机7，通过操作附件操作装置2操作附件。这时，由于回转侧上的负载压力被传递到最大负载传感压力线19的流动路径处于拦截状态，在回转电动机7侧上产生的过量压力没有被传递到最大负载传感压力线19。通过这种方式，被连接到例如动臂的附件的第一压力补偿阀10的阀芯没有被关闭，因此从液压泵1排出的液压液能够顺利地被提供给例如动臂的附件致动器5。
因此，甚至在进行例如动臂的附件和挖掘机的回转装置的组合操作的情况下，仍然可以提高组合可操作性。
另一方面，如果回转电动机7仅用于进行回转操作，在回转电动机7侧上产生的压力没有被传递到最大负载传感压力线19，因此通过最大负载压力传感器13检测的最大负载传感压力线19的压力值变成等于液压油箱T的压力值。在这种情况下，通过液压泵排出压力传感器12检测的压力值等于回转电动机7的负载压力，并且通过最大负载压力传感器13检测的压力值等于液压油箱T的压力值。如果所述压力值之间的差超过预设压力值，则控制单元16控制液压泵流量控制阀17以降低液压泵1的排出流速。从而，在只有回转操作的过程中，降低可操作性。
在只有回转操作的过程中，可以通过检测回转电动机7负载压力的回转负载压力传感器18解决可操作性的降低。回转负载压力传感器18被安装到流动路径中，在所述流动路径中回转电动机7一侧上的负载压力被回转负载压力传感器18拦截，从而回转电动机7一侧上的负载压力没有被传递到最大负载传感压力线19。通过这种方式，回转负载压力传感器18检测回转电动机7侧上产生的负载压力，并且将检测信号传送到控制单元16。因此，控制单元16比较回转电动机7侧上的负载压力和通过最大负载压力传感器13检测的压力，从而选择较高的压力值作为参考值。如果被选择的压力值和通过液压泵排出压力传感器12检测的压力值之间的差超过预设值，则控制单元16操作以降低液压泵1的排出流速，因此即使在只有回转操作的情况下，仍然可以确保可操作性。
如上所述，在进行回转装置和例如动臂的附件的组合操作的情况下，在回转电动机7侧上产生的负载压力没有被传递到最大负载传感压力线19。因此，第一压力补偿阀10的阀芯没有被关闭，因此，液压泵1的液压液可以被顺利地提供到附件致动器5。
此外，在只有回转操作的情况下，如果通过回转负载压力传感器18检测的回转电动机7侧上的压力值和通过最大负载压力传感器13检测的最大负载传感压力线19的压力值中的较高值，以及通过液压泵排出压力传感器12检测的压力值之间的差超过预设值，则控制单元16操作以降低液压泵1的排出流速。通过这种方式，如果在只有回转操作的过程中，回转电动机7侧上的负载压力和通过液压泵排出压力传感器12检测的压力值之间的差没有超过预设值，则来自液压泵1的液压液可以被顺利地提供到回转电动机7一侧。
工业应用性
从上面的描述中可以明显地看出，根据本发明的实施方式的用于施工设备的液压系统，在进行回转装置和例如动臂的附件的组合操作时，可以提高可操作性。此外，如果液压泵和附件的负载压力之间的差超过预设值，则液压泵的排出流速受控而降低，从而可以提高燃料比。

Claims (4)

1.一种用于施工设备的液压系统，包括：
可变排量液压泵，其被连接到发动机；
附件操作装置和回转操作装置，其输出与操作者的操作量成比例的操作信号；
至少一个附件致动器，其被连接到所述液压泵的排出流动路径中，其中通过操作所述附件操作装置驱动所述附件致动器；
第一控制阀，其被安装到所述排出流动路径中，并且响应于所述附件操作装置的操作被切换，以控制所述致动器的启动、停止和换向；
回转电动机，其被连接到从所述排出流动路径分流的流动路径中，其中通过操作所述回转操作装置驱动所述回转电动机；
第二控制阀，其被安装到所述流动路径中，并且响应于所述回转操作装置的操作被切换，以控制所述回转电动机的启动、停止和换向；
止回阀，其被安装到用于检测所述附件致动器的负载压力以获得所检测的负载压力的最大压力的流动路径中；
第一压力补偿阀，其被安装到所述排出流动路径的下游侧，以具有根据所述最大负载传感压力和所述排出流动路径下游侧上的压力之间的差控制的打开量；
第二压力补偿阀，其被安装到所述流动路径的下游侧，以具有根据所述最大负载传感压力和所述流动路径下游侧上的压力之间的差控制的打开量；
压力传感器，其检测所述液压泵的排出压力；
最大负载压力传感器，其检测最大负载传感压力线的压力；
附件操作量检测装置，其用于检测所述附件操作装置的操作量；
回转操作量检测装置，其用于检测所述回转操作装置的操作量；以及
控制单元，其接收液压泵的压力传感器、最大负载压力传感器、附件操作量检测装置以及回转操作量检测装置的检测值的输入，并且输出用于通过流量控制阀控制所述液压泵排出流速的控制信号，
其中所述第一压力补偿阀的一个输出端口通过所述第一控制阀的阀芯被连接到所述附件致动器，并且所述第一压力补偿阀的另一个输出端口被连接到所述最大负载传感压力线，并且
其中所述第二压力补偿阀的一个输出端口通过所述第二控制阀的阀芯被连接到所述回转电动机，并且所述第二压力补偿阀的另一个输出端口没有被连接到所述最大负载传感压力线，而是被连接到用于检测所述回转电动机负载压力的回转负载压力传感器。
2.如权利要求1所述的用于施工设备的液压系统，其中在所述附件操作装置和所述回转操作装置包括液压操纵杆的情况下，所述附件操作量检测装置和所述回转操作量检测装置包括压力传感器。
3.如权利要求1所述的用于施工设备的液压系统，其中在所述附件操作装置和所述回转操作装置包括电操纵杆的情况下，所述附件操作量检测装置和所述回转操作量检测装置包括电位计。
4.如权利要求1所述的用于施工设备的液压系统，其中在所述附件操作装置和所述回转操作装置包括电操纵杆的情况下，所述附件操作量检测装置和所述回转操作量检测装置包括霍尔传感器。
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