CN104234103B - 一种液压挖掘机动臂优先液压油路及系统减振液压回路 - Google Patents
一种液压挖掘机动臂优先液压油路及系统减振液压回路 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种液压挖掘机动臂优先液压油路及系统减振液压回路，包括先导部分与工作部分，先导部分内含有斗杆伺服油路、动臂伺服油路和铲斗伺服油路三条伺服油路，其中：在铲斗伺服油路与动臂伺服油路间设有一限位阀，在动臂伺服油路内设有单向节流阀B，在斗杆伺服油路内设有单向节流阀A。本发明通过限位阀和单向节流阀A和B分别实现动臂优先和缓冲作用，进而解决了复合动作不协调以及在启动、制动和突然换向时液压冲击致整机振动大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及挖掘机液压油路的设计技术领域，具体涉及一种液压挖掘机动臂优先液压油路及系统减振液压回路。
背景技术
挖掘机，又称挖掘机械(excavating machinery)，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械。挖掘机挖掘的物料主要是土壤、煤、泥沙以及经过预松后的土壤和岩石。从近几年工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，挖掘机已经成为了一种工程建设中最主要的工程机械。挖掘机的行走、回转及挖掘动作均由液压油路驱动，传统挖掘机中，由于液压挖掘机的伺服油路及主阀油路流量分配不合理，因此在做复合挖掘动作(同时操作动臂、斗杆、铲斗)时，铲斗先有挖掘动作，延迟一段时间后动臂才有提升动作，反映出挖掘机动臂动作延迟，导致复合动作不协调，进而导致作业效率低、平地及修整斜坡时动作不协调；且反复操作斗杆，液压冲击致整机振动大，容易造成内部零部件的损坏。
公布号为CN 202416430 U的专利文件公开了一种挖掘机液控正流量系统中的回转缓冲与动臂优先控制系统，在回转先导阀的两路出口分别设置第一节流元件，所述第一节流元件的输出接入控制梭阀组中的回转动作梭阀的两个入口，并且所述回转动作梭阀的两个入口分别接主阀回转联的先导端；回转动作梭阀的出口一路接主泵的控制端，另一路经第二节流元件进入液控换向阀；所述液控换向阀的换向控制端与动臂先导阀的输出端相连接。该方案使动臂优先于回转达到复合动作协调、同时到位；并能使回转启动和停止动作柔和，得到缓冲。但该方案在回转先导油路上设置节流原件，且通径不可调，虽然能达到动臂优先的要求，但回转速度变慢，延迟较高，对于装载时，动臂举升与回转为高频率复合动作，显然会降低作业效率；此外，该方案针对的是动臂与回转的优先控制，而不适用于动臂相较于斗杆的优先举升。
发明内容
本发明旨在提供一种液压挖掘机动臂优先液压油路及系统减振液压回路，以解决现有技术中挖掘机工作装置复合动作不协调，斗杆液压缸液压冲击大的问题。
本发明是通过如下技术方案予以实现的：
一种液压挖掘机动臂优先液压油路及系统减振液压回路，包括先导部分与工作部分，所述工作部分包括相连接的泵体和油箱，泵体下游连接有相并联的动臂操作阀、铲斗操作阀和斗杆操作阀，动臂操作阀、斗杆操作阀还分别与动臂合流阀、斗杆合流阀连接，所述动臂操作阀、铲斗操作阀和斗杆操作阀下游分别对应连接有动臂液压缸、铲斗液压缸和斗杆液压缸；
所述先导部分包括设置在泵体内的先导伺服泵，先导伺服泵下游连接有先导电磁阀，先导电磁阀下游连接有相并联的斗杆先导操作阀、动臂先导操作阀和铲斗先导操作阀，斗杆先导操作阀、动臂先导操作阀和铲斗先导操作阀下游分别与斗杆操作阀、斗杆合流阀，动臂操作阀、动臂合流阀，以及铲斗操作阀相连并分别组成斗杆伺服油路、动臂伺服油路和铲斗伺服油路；
所述铲斗伺服油路与动臂伺服油路间设有一限位阀，动臂伺服油路内设有单向节流阀B，斗杆伺服油路内设有单向节流阀A。
所述单向节流阀B有两个，并分别设置在动臂操作阀右位上游及动臂合流阀上游。
所述单向节流阀A设置在斗杆操作阀右位上游。
所述单向节流阀B通径φ＝0.8mm。
所述单向节流阀A通径φ＝1.0mm。
本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明提供的液压挖掘机动臂优先液压油路及系统减振液压回路具有以下优点：
(1)在铲斗伺服油路与动臂伺服油路间设有一限位阀；在限位阀的作用下使先导油流量重新合理分配，由于限位活塞截面积小于阀芯截面积，限位阀右位压力大于左位压力，通过压力差调节铲斗操作阀的阀芯开口度，起到减慢其位移速度的作用，从而降低铲斗液压缸压力油流量，增大动臂液压缸压力油流量，进而实现动臂优先的目的。
(2)在动臂伺服油路内设有单向节流阀B；在单独操作动臂先导操作阀时，通过该单向节流阀B内的节流口和单向阀起到动臂液压缸缓慢进油和回油，实现缓冲目的，达到减振效果。在斗杆伺服油路内设有单向节流阀A；单独操作斗杆先导操作阀是，通过单向节流阀A内的节流口和单向阀起到斗杆液压缸缓慢进油和回油，实现缓冲目的，到达减振效果。有效解决了在启动、制动和突然换向时液压冲击致整机振动大的问题。
附图说明
图1是本发明的液压原理图；
图2是本发明中限位阀与铲斗操作阀的结构布置图；
图中：1-泵体，2-动臂操纵阀，3-动臂合流阀，4-铲斗操作阀，5-限位阀，6-斗杆合流阀，7-斗杆操纵阀，8-单向节流阀A，9-先导电磁阀，10-斗杆先导操作阀，11-动臂先导操作阀，12-铲斗先导操作阀，13-液压油箱，14-斗杆液压缸，15-铲斗液压缸，16-动臂液压缸，17-单向节流阀B，18-堵头，19-密封圈，20-动臂优先伺服口，21-弹簧盖，22-铲斗伺服口，23-活塞，24-铲斗操作阀芯。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明，但所要求的保护范围并不局限于所述；
如图1所示，本发明提供的液压挖掘机动臂优先液压油路及系统减振液压回路，包括先导部分与工作部分，所述工作部分包括相连接的泵体1和油箱13，泵体1下游连接有相并联的动臂操作阀2、铲斗操作阀4和斗杆操作阀7，动臂操作阀2、斗杆操作阀7还分别与动臂合流阀3、斗杆合流阀6连接，所述动臂操作阀2、铲斗操作阀4和斗杆操作阀7下游分别对应连接有动臂液压缸16、铲斗液压缸15和斗杆液压缸14；
所述先导部分包括设置在泵体1内的先导伺服泵，先导伺服泵下游连接有先导电磁阀9，先导电磁阀9下游连接有相并联的斗杆先导操作阀10、动臂先导操作阀11和铲斗先导操作阀12，斗杆先导操作阀10、动臂先导操作阀11和铲斗先导操作阀12下游分别与斗杆操作阀7、斗杆合流阀6，动臂操作阀2、动臂合流阀3，以及铲斗操作阀4相连并分别组成斗杆伺服油路、动臂伺服油路和铲斗伺服油路；
所述铲斗伺服油路与动臂伺服油路间设有一限位阀5，动臂伺服油路内设有单向节流阀B17，斗杆伺服油路内设有单向节流阀A8。
所述单向节流阀B17有两个，并分别设置在动臂操作阀2右位上游及动臂合流阀3上游。
所述单向节流阀A8设置在斗杆操作阀7右位上游。
所述单向节流阀B17通径φ＝0.8mm。
所述单向节流阀A8通径φ＝1.0mm。
实施例1：
如图2所示的限位阀5与铲斗操作阀4的结构布置图，弹簧盖21上有动臂优先 伺服口20和铲斗伺服口22，动臂优先伺服口20与动臂大腔(无杆腔)伺服控制口相连。当动臂大腔伺服控制口及动臂优先伺服口20同时进油时，动臂优先伺服口20处的伺服压力推动限位阀5内的限位活塞23向下移动，铲斗操作阀4内的铲斗操作阀芯24向上移动与限位活塞23接触，限位活塞23上方的压力减缓铲斗操作阀芯24的位移速度，使铲斗液压缸15进油流量减小，分配到动臂液压缸16大腔的进油流量增加，从而实现动臂提升优先的目的。
实施例2：
挖掘机做复合动作，操作动臂先导操作阀11、铲斗先导操作阀12，动臂处于提升状态，铲斗处于挖掘状态，先导部分：泵体1上先导伺服泵供油，伺服压力油推动铲斗操作阀4处于右位，铲斗处于挖掘状态；伺服压力油同时推动动臂操纵阀2、动臂合流阀3处于右位，动臂处于提升状态；并且伺服压力油进入限位阀5后作用于铲斗操作阀4阀芯上(铲斗操作阀4左位)，由于限位活塞截面积为S1，阀芯截面积为S2，S1<S2，故PS1<PS2，即右位压力PS2高于左位压力PS1。通过压力差调节铲斗操作阀4的阀芯开口度，起到减慢其位移速度的作用，从而降低铲斗液压缸15压力油流量，增大动臂液压缸16压力油流量。通过此种方式实现流量重新分配，从而达到动臂优先的目的。
实施例3：
单独操作斗杆先导操作阀10，斗杆处于提升状态，泵体1上先导伺服泵供油，伺服压力油先经过单向节流阀A8中通径为φ＝1.0mm的节流口，缓慢推动斗杆合流阀6、斗杆操纵阀7的阀芯，压力升高后打开单向节流阀A8中的单向阀，伺服压力油流量缓慢从小到大增加到系统设定值，同时斗杆合流阀6、斗杆操纵阀7的阀芯缓移动处于右位。斗杆液压缸14小腔缓慢进油，起到缓冲效果，并且缩短延迟动作时间。当停止操作斗杆先导操作阀10时，斗杆液压缸14小腔停止进油瞬间，斗杆合流阀6、斗杆操纵阀7即将处于中位，单向节流阀A8控制伺服油回油速度，从而调节斗杆合流阀6、斗杆操纵阀7的阀芯位移速度，控制主压力油流量的变化率，起到缓冲效果。解决了在启动、制动和突然换向时液压冲击致整机振动大现象。
实施例4：
单独操作动臂先导操作阀11，动臂为提升状态，泵体1上先导伺服泵供油，伺服压力油先经过单向节流阀B17中通径为φ＝0.8mm的节流口，缓慢推动动臂操纵阀2、动臂合流阀3的阀芯而后打开单向节流阀B17中的单向阀，伺服压 力油流量缓慢从小到大增加到系统设定值，同时动臂操纵阀2、动臂合流阀3的阀芯缓移动并处于右位，动臂液压缸16大腔缓慢进油，起到缓冲效果。当停止操作动臂先导操作阀11时，动臂液压缸16大腔停止进油瞬间，动臂操纵阀2、动臂合流阀3处于中位，单项节流阀B17控制伺服回油速度，从而调节动臂动臂操纵阀2、动臂合流阀3的阀芯位移速度，控制主压力油流量的变化率，起到缓冲效果。解决了在启动、制动和突然换向时液压冲击致整机振动大现象。
Claims (5)
1.一种液压挖掘机动臂优先液压油路及系统减振液压回路，包括先导部分与工作部分，所述工作部分包括相连接的泵体(1)和油箱(13)，泵体(1)下游连接有相并联的动臂操作阀(2)、铲斗操作阀(4)和斗杆操作阀(7)，动臂操作阀(2)、斗杆操作阀(7)还分别与动臂合流阀(3)、斗杆合流阀(6)连接，所述动臂操作阀(2)、铲斗操作阀(4)和斗杆操作阀(7)下游分别对应连接有动臂液压缸(16)、铲斗液压缸(15)和斗杆液压缸(14)；
所述先导部分包括设置在泵体(1)内的先导伺服泵，先导伺服泵下游连接有先导电磁阀(9)，先导电磁阀(9)下游连接有相并联的斗杆先导操作阀(10)、动臂先导操作阀(11)和铲斗先导操作阀(12)，斗杆先导操作阀(10)、动臂先导操作阀(11)和铲斗先导操作阀(12)下游分别与斗杆操作阀(7)、斗杆合流阀(6)，动臂操作阀(2)、动臂合流阀(3)，以及铲斗操作阀(4)相连并分别组成斗杆伺服油路、动臂伺服油路和铲斗伺服油路；
其特征在于：所述铲斗伺服油路与动臂伺服油路间设有一限位阀(5)，动臂伺服油路内设有单向节流阀B(17)，斗杆伺服油路内设有单向节流阀A(8)；
弹簧盖上有动臂优先伺服口(20)和铲斗伺服口(22)，动臂优先伺服口(20)与动臂大腔伺服控制口相连，当动臂大腔伺服控制口及动臂优先伺服口(20)同时进油时，动臂优先伺服口(20)处的伺服压力推动限位阀(5)内的限位活塞(23)向下移动，铲斗操作阀(4)内的铲斗操作阀芯(24)向上移动与限位活塞(23)接触，限位活塞(23)上方的压力减缓铲斗操作阀芯(24)的位移速度，使铲斗液压缸(15)进油流量减小，分配到动臂液压缸(16)大腔的进油流量增加，从而实现动臂提升优先的目的。
2.根据权利要求1所述的液压挖掘机动臂优先液压油路及系统减振液压回路，其特征在于：所述单向节流阀B(17)有两个，并分别设置在动臂操作阀(2)右位上游及动臂合流阀(3)上游。
3.根据权利要求1所述的液压挖掘机动臂优先液压油路及系统减振液压回路，其特征在于：所述单向节流阀A(8)设置在斗杆操作阀(7)右位上游。
4.根据权利要求1所述的液压挖掘机动臂优先液压油路及系统减振液压回路，其特征在于：所述单向节流阀B(17)通径φ＝0.8mm。
5.根据权利要求1所述的液压挖掘机动臂优先液压油路及系统减振液压回路，其特征在于：所述单向节流阀A(8)通径φ＝1.0mm。
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