CN104314132A - 挖掘机负流量系统的马达流量液压控制回路及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挖掘机负流量系统的马达流量液压控制回路及控制方法，控制回路包括两个负流量泵、回转先导手柄、两个负流量泵压力传感器、先导泵、先导溢流阀、三个二位二通换向阀、三个梭阀、三位四通换向阀、回转单动作压力传感器和电磁比例减压阀，控制方法用于控制1）回转单动作时第一负流量泵的排量减小，从而减小经过回转马达的流量；2）两边行走同时动作时两个负流量泵的排量均减小，从而减小经过行走马达的流量；3）其他动作时两个负流量泵的排量均不变。本发明在挖掘机进行回转单动作或两边行走同时动作时，可以减小负流量泵的排量，从而减小流经马达的流量，避免流量过大增大马达的负荷，延长马达的使用寿命。

Description

挖掘机负流量系统的马达流量液压控制回路及控制方法

技术领域

本发明涉及一种挖掘机的液压系统，尤其是一种挖掘机负流量系统的液压控制回路，属于工程机械液压传动技术领域。

背景技术

挖掘机是一种工况复杂对复合动作要求较高的工程机械，当挖掘机进行复合动作时液压泵需提供足够的流量来对各油缸、马达供油。因此，选用的挖掘机泵的排量需足够大才能满足各种复合动作需要。然而，由于液压件选型及整机安装空间的限制，往往不能选择相应较大排量的马达。这样将会导致马达单独动作时，经过马达的流量过大，如果不对马达进行流量控制，将会缩短马达的使用寿命。

发明内容

    本发明的目的是提供一种挖掘机负流量系统的马达流量液压控制回路，实现对挖掘机回转马达和行走马达单动作时液压泵减少流量，而当挖掘机进行单作业动作或复合作业动作时，可以保持负流量泵原有的大排量，满足作业需求。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种挖掘机负流量系统的马达流量液压控制回路，包括控制器、第一负流量泵、第二负流量泵、主阀内第一负流量阀、主阀内第二负流量阀、回转先导手柄、下车自动怠速压力开关、上车自动怠速压力开关、第一负流量泵压力传感器、第二负流量泵压力传感器、先导泵、先导溢流阀、二位二通换向阀Ⅰ、二位二通换向阀Ⅱ、二位二通换向阀Ⅲ、第一梭阀、第二梭阀、第三梭阀、三位四通换向阀、回转单动作压力传感器和电磁比例减压阀，控制器通过信号线分别与回转单动作压力传感器、下车自动怠速压力开关、上车自动怠速压力开关、二位二通换向阀Ⅰ、二位二通换向阀Ⅱ、二位二通换向阀Ⅲ和电磁比例减压阀各自的控制端相连，先导泵分别与先导溢流阀及三位四通换向阀输入端相连，三位四通换向阀输出端通过电磁比例减压阀与第二梭阀的P1端相连，第二梭阀的P2端与主阀内第二负流量阀输入端相连，第二梭阀的A端分别与第一负流量泵压力传感器控制端相连，还通过二位二通换向阀Ⅰ、第一梭阀与主阀内第一负流量阀输入端相连，第一梭阀的A端与第二负流量泵压力传感器控制端相连；回转先导手柄与第三梭阀的P1端、P2端并联，第三梭阀的A端通过二位二通换向阀Ⅱ与三位四通换向阀第一端相连，第三梭阀的A端还与回转单动作压力传感器相连；三位四通换向阀第二端通过二位二通换向阀Ⅲ分别与主阀下车自动怠速压力端口、下车自动怠速压力开关相连，上车自动怠速压力开关与主阀上车自动怠速压力端口相连。

    本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现。

前述的挖掘机负流量系统的马达流量液压控制回路，其中所述回转单动作压力传感器的测压范围为0～6MPa，所述电磁比例减压阀的压力调节范围为1～3MPa，所述下车自动怠速压力开关和上车自动怠速压力开关的压力调节范围为1～2MPa,先导溢流阀压力调节范围为3.5～4MPa；第一负流量泵压力传感器和第二负流量泵压力传感器的压力调节范围均为0～40Mpa。 

一种挖掘机负流量系统的马达流量液压控制回路的控制方法，包括用于控制以下几种动作：

1）回转单动作

操纵回转先导手柄，压力油经过第三梭阀到二位二通电磁阀Ⅱ和回转单动作压力传感器；当控制器检测到回转单动作压力传感器有压力信号，下车自动怠速压力开关无压力信号，且第一负流量泵压力传感器有高压压力信号，而第二负流量泵压力传感器压力仅为第二负流量泵空流时的3MPa压力，则控制器发讯给二位二通换向阀Ⅱ，使二位二通换向阀Ⅱ导通。压力油通过三位四通换向阀第一端使三位四通换向阀换向到左位，先导泵输出的压力油依次经过三位四通换向阀和电磁比例减压阀减压，减压后的压力油经过第二梭阀与主阀内第二负流量阀的压力进行比较，因这时主阀的回转阀芯在工作位，主阀中位的流量被切断，所以这时主阀内第二负流量阀8的压力接近0，二位二通换向阀Ⅰ处于闭合状态，则电磁比例减压阀减压后的压力油经过第二梭阀直接到第一负流量泵的负流量控制口，调节第一负流量泵的斜盘摆角，电磁比例减压阀输出的压力越高，则第一负流量泵的排量越小，从而减小经过回转马达的流量； 

2）两边行走同时动作

主阀下车自动怠速压力端口建立了压力信号，当控制器检测到下车自动怠速压力开关有压力信号而上车自动怠速压力开关无压力信号及第一负流量泵压力传感器有高压信号时，则控制器给二位二通换向阀Ⅲ和二位二通换向阀Ⅰ信号，使二位二通换向阀Ⅲ和二位二通换向阀Ⅰ换向导通；二位二通换向阀Ⅲ导通后，压力油通过三位四通换向阀第二端推动三位四通换向阀换到右位，从先导泵输出的压力油经过三位四通换向阀右位导通再经过电磁比例减压阀减压，减压后的压力油经过第二梭阀与主阀内第二负流量阀的压力进行比较，因这时主阀的行走阀芯在工作位，主阀中位的流量被切断，这时主阀内第一负流量阀和主阀内第二负流量阀的压力都接近为0，并且二位二通换向阀Ⅰ处于换向导通状态，则电磁比例减压阀减压后的压力油经过第二梭阀和第一梭阀同时到第一负流量泵流量控制端口和第二负流量泵负流量控制端口；实现了电磁比例减压阀输出的压力油同时调节调节第一负流量泵和第二负流量泵的变量斜盘摆角，从而减小经过行走马达的流量，满足行走马达的流量需求。

    3）其他动作：

如控制器采集的回转单动作压力传感器、第一负流量泵压力传感器、第二负流量泵压力传感器、上车自动怠速压力开关、下车自动怠速压力开关的信号不满足1）回转单动作或2）两边行走同时动作要求，则二位二通换向阀Ⅰ、二位二通换向阀Ⅱ和二位二通换向阀Ⅲ均不得电，这时三位四通换向阀也处于不得电的中位，第一负流量泵和第二负流量泵的排量不变。

    本发明在现有的挖掘机负流量液压控制系统中增设了三个二位二通换向阀和三个梭阀，以及三位四通换向阀、回转单动作压力传感器和电磁比例减压阀，在挖掘机进行回转单动作或两边行走同时动作时，可以减小负流量泵的排量，从而减小流经马达的流量，避免流量过大增大马达的负荷，延长马达的使用寿命，降低马达的使用成本。在挖掘机进行诸如动臂升降、斗杆收回外摆、铲斗收回外摆等单作业动作或复合作业动作时，可以保持负流量泵原有的大排量，满足作业需求，提高工作效率。

    本发明的优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图示和解释，这些实施例，是参照附图仅作为例子给出的。

附图说明

图1是本发明的液压原理图。

     图中，控制器1、第一负流量泵2、第二负流量泵3、二位二通电磁阀Ⅰ4、第一梭阀5、第二梭阀6、主阀内第一负流量阀7、主阀内第二负流量阀8、电磁比例减压阀9、三位四通换向阀10、第三梭阀11、回转先导手柄12、下车自动怠速压力开关13、上车自动怠速压力开关14、主阀下车自动怠速压力端口15、主阀上车自动怠速压力端口16、先导泵17、先导溢流阀18、二位二通换向阀Ⅱ19、回转单动作压力传感器20、第一负流量泵压力传感器21、第二负流量泵压力传感器22、二位二通换向阀Ⅲ23、主阀内自动怠速控制端口24。

    其中，上车自动怠速压力开关14、主阀下车自动怠速压力端口15中的“上车”是指挖掘机的动臂升降、斗杆收回外摆、铲斗收回外摆等动作，“下车”是指回转、行走等动作。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明包括控制器1、第一负流量泵2、第二负流量3泵、主阀内第一负流量阀7、主阀内第二负流量阀8、回转先导手柄12、下车自动怠速压力开关13、上车自动怠速压力开关14、第一负流量泵压力传感器21、第二负流量泵压力传感器22、先导泵17、先导溢流阀18、二位二通换向阀Ⅰ4、二位二通换向阀Ⅱ19、二位二通换向阀Ⅲ23、第一梭阀5、第二梭阀6、第三梭阀11、三位四通换向阀10、回转单动作压力传感器20和电磁比例减压阀9，控制器通过信号线分别与回转单动作压力传感器20、下车自动怠速压力开关13、上车自动怠速压力开关14、二位二通换向阀Ⅰ4、二位二通换向阀Ⅱ19、二位二通换向阀Ⅲ23和电磁比例减压阀9各自的控制端相连，先导泵17分别与先导溢流阀18及三位四通换向阀10输入端相连，三位四通换向阀10输出端通过电磁比例减压阀9与第二梭阀6的P1端相连，第二梭阀6的P2端与主阀内第二负流量阀8输入端相连，第二梭阀6的A端分别与第一负流量泵压力传感器21控制端相连，还通过二位二通换向阀Ⅰ4、第一梭阀5与主阀内第一负流量阀7输入端相连，第一梭阀5的A端与第二负流量泵压力传感器22控制端相连；回转先导手柄12与第三梭阀11的P1端、P2端并联，第三梭阀11的A端通过二位二通换向阀Ⅱ19与三位四通换向阀10第一端相连，第三梭阀11的A端还与回转单动作压力传感器20相连；三位四通换向阀10第二端通过二位二通换向阀Ⅲ23分别与主阀内自动怠速控制端口24的主阀下车自动怠速压力端口15、下车自动怠速压力开关13相连，上车自动怠速压力开关14与主阀上车自动怠速压力端口16相连。

回转单动作压力传感器的测压范围为0～6MPa，所述电磁比例减压阀的压力调节范围为1～3MPa，所述下车自动怠速压力开关和上车自动怠速压力开关的压力调节范围为1～2MPa，本实施例为1.9MPa；先导溢流阀压力调节范围为3.5～4MPa，本实施例为3.8Mpa，第一负流量泵压力传感器和第二负流量泵压力传感器的压力调节范围均为0～40MPa。

一种挖掘机负流量系统的马达流量液压控制回路的控制方法，包括以下几种动作方法：

1）回转单动作

操纵回转先导手柄12，压力油经过第三梭阀11到二位二通电磁阀Ⅱ19和回转单动作压力传感器20；当控制器检测到回转单动作压力传感器20有压力信号，下车自动怠速压力开关13无压力信号，且第一负流量泵压力传感器21有高压压力信号，而第二负流量泵压力传感器22压力仅为第二负流量泵空流时的3MPa左右压力，则控制器1发讯给二位二通换向阀Ⅱ19，使其导通。压力油通过三位四通换向阀第一端使三位四通换向阀换向到左位，先导泵输出的压力油依次经过三位四通换向阀10和电磁比例减压阀9减压，减压后的压力油经过第二梭阀6与主阀内第二负流量阀8的压力进行比较，因这时主阀的回转阀芯在工作位，主阀中位的流量被切断，所以这时主阀内第二负流量阀8的压力接近0，二位二通换向阀Ⅰ4处于闭合状态，则电磁比例减压阀9减压后的压力油经过第二梭阀6直接到第一负流量泵2的负流量控制口，调节第一负流量泵2的变量斜盘摆角，电磁比例减压阀9输出的压力越高，则第一负流量泵2的排量越小，从而减小经过回转马达的流量。 

3）两边行走同时动作

主阀下车自动怠速压力端口15建立了压力信号，当控制器1检测到下车自动怠速压力开关13有压力信号而上车自动怠速压力开关14无压力信号及第一负流量泵压力传感器21和第二负流量泵压力传感器22同时有高压信号时，则控制器1给二位二通换向阀Ⅲ23和二位二通换向阀Ⅰ4信号，使二位二通换向阀Ⅲ23和二位二通换向阀Ⅰ4换向导通；二位二通换向阀Ⅲ23导通后，压力油通过三位四通换向阀10第二端推动三位四通换向阀10换到右位，从先导泵17输出的压力油经过三位四通换向阀10右位导通再经过电磁比例减压阀9减压，减压后的压力油经过第二梭阀6与主阀内第二负流量阀8的压力进行比较，因这时主阀的行走阀芯在工作位，主阀中位的流量被切断，这时主阀内第一负流量阀7和主阀内第二负流量阀8的压力都接近0，并且二位二通换向阀Ⅰ4处于换向导通状态，则电磁比例减压阀9减压后的压力油经过第二梭阀6和第一梭阀5同时到第一负流量泵2负流量控制端口和第二负流量泵负流量控制端口；实现了电磁比例减压阀输出的压力油同时调节调节第一负流量泵和第二负流量泵3的变量斜盘摆角，电磁比例减压阀9输出的压力越高，则第一负流量泵2的排量越小，从而减小经过行走马达的流量，满足行走马达的流量需求。

    3）其他动作：

如控制器采集的回转单动作压力传感器20、第一负流量泵压力传感器21、第二负流量泵压力传感器22、上车自动怠速压力开关14、下车自动怠速压力开关15的信号不满足1）回转单动作或2）两边行走同时动作要求，则二位二通换向阀Ⅰ4、二位二通换向阀Ⅱ19和二位二通换向阀Ⅲ23均不得电，这时三位四通换向阀10也处于不得电的中位，第一负流量泵2和第二负流量泵3的排量不变。

    除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种挖掘机负流量系统的马达流量液压控制回路，包括控制器、第一负流量泵、第二负流量泵、主阀内第一负流量阀、主阀内第二负流量阀、回转先导手柄、下车自动怠速压力开关、上车自动怠速压力开关、第一负流量泵压力传感器、第二负流量泵压力传感器、先导泵和先导溢流阀，其特征在于，还包括二位二通换向阀Ⅰ、二位二通换向阀Ⅱ、二位二通换向阀Ⅲ、第一梭阀、第二梭阀、第三梭阀、三位四通换向阀、回转单动作压力传感器和电磁比例减压阀，控制器通过信号线分别与回转单动作压力传感器、下车自动怠速压力开关、上车自动怠速压力开关、二位二通换向阀Ⅰ、二位二通换向阀Ⅱ、二位二通换向阀Ⅲ和电磁比例减压阀各自的控制端相连，先导泵分别与先导溢流阀及三位四通换向阀输入端相连，三位四通换向阀输出端通过电磁比例减压阀与第二梭阀的P1端相连，第二梭阀的P2端与主阀内第二负流量阀输入端相连，第二梭阀的A端分别与第一负流量泵压力传感器控制端相连，还通过二位二通换向阀Ⅰ、第一梭阀与主阀内第一负流量阀输入端相连，第一梭阀的A端与第二负流量泵压力传感器控制端相连；回转先导手柄与第三梭阀的P1端、P2端并联，第三梭阀的A端通过二位二通换向阀Ⅱ与三位四通换向阀第一端相连，第三梭阀的A端还与回转单动作压力传感器相连；三位四通换向阀第二端通过二位二通换向阀Ⅲ分别与主阀下车自动怠速压力端口、下车自动怠速压力开关相连，上车自动怠速压力开关与主阀上车自动怠速压力端口相连。

2.    如权利要求1所述的挖掘机负流量系统的马达流量液压控制回路，其特征在于，所述回转单动作压力传感器的测压范围为0～6MPa。

3.   如权利要求1所述的挖掘机负流量系统的马达流量液压控制回路，其特征在于，所述电磁比例减压阀的压力调节范围为1～3MPa。

4.如权利要求1所述的挖掘机负流量系统的马达流量液压控制回路，其特征在于，所述下车自动怠速压力开关和上车自动怠速压力开关的压力调节范围为1～2MPa。

5.   如权利要求1所述的挖掘机负流量系统的马达流量液压控制回路，其特征在于，所述先导溢流阀压力调节范围为3.5～4MPa。

6. 如权利要求1所述的挖掘机负流量系统的马达流量液压控制回路，其特征在于，所述第一负流量泵压力传感器和第二负流量泵压力传感器的压力调节范围均为0～40Mpa。

7.   一种如权利要求1所述的挖掘机负流量系统的马达流量液压控制回路的控制方法，其特征在于，包括用于控制以下几种动作：

1）回转单动作

操纵回转先导手柄，压力油经过第三梭阀到二位二通电磁阀Ⅱ和回转单动作压力传感器；当控制器检测到回转单动作压力传感器有压力信号，下车自动怠速压力开关无压力信号，且第一负流量泵压力传感器有高压压力信号，而第二负流量泵压力传感器压力仅为第二负流量泵空流时的3MPa压力，则控制器发讯给二位二通换向阀Ⅱ，使二位二通换向阀Ⅱ导通；压力油通过三位四通换向阀第一端使三位四通换向阀换向到左位，先导泵输出的压力油依次经过三位四通换向阀和电磁比例减压阀减压，减压后的压力油经过第二梭阀与主阀内第二负流量阀的压力进行比较，因这时主阀的回转阀芯在工作位，主阀中位的流量被切断，所以这时主阀内第二负流量阀的压力接近0，这时二位二通换向阀Ⅰ处于闭合状态，则电磁比例减压阀减压后的压力油经过第二梭阀直接到第一负流量泵的负流量控制口，调节第一负流量泵的变量斜盘摆角，电磁比例减压阀输出的压力越高，则第一负流量泵的排量越小，从而减小经过回转马达的流量；

2)两边行走同时动作

主阀下车自动怠速压力端口建立了压力信号，当控制器检测到下车自动怠速压力开关有压力信号而上车自动怠速压力开关无压力信号及第一负流量泵压力传感器有高压信号时，则控制器给二位二通换向阀Ⅲ和二位二通换向阀Ⅰ信号，使二位二通换向阀Ⅲ和二位二通换向阀Ⅰ换向导通；二位二通换向阀Ⅲ导通后，压力油通过三位四通换向阀第二端推动三位四通换向阀换到右位，从先导泵输出的压力油经过三位四通换向阀右位导通再经过电磁比例减压阀减压，减压后的压力油经过第二梭阀与主阀内第二负流量阀的压力进行比较，因这时主阀的行走阀芯在工作位，主阀中位的流量被切断，这时主阀内第一负流量阀和主阀内第二负流量阀的压力都接近0，并且二位二通换向阀Ⅰ处于换向导通状态，则电磁比例减压阀减压后的压力油经过第二梭阀和第一梭阀同时到第一负流量泵负流量控制端口和第二负流量泵3负流量控制端口；实现了电磁比例减压阀输出的压力油同时调节第一负流量泵和第二负流量泵的变量斜盘摆角，从而减小经过行走马达的流量，满足行走马达的流量需求;

3)其他动作

如控制器采集的回转单动作压力传感器、第一负流量泵压力传感器、第二负流量泵压力传感器、上车自动怠速压力开关、下车自动怠速压力开关的信号不满足1）回转单动作或2）两边行走同时动作要求，则二位二通换向阀Ⅰ、二位二通换向阀Ⅱ和二位二通换向阀Ⅲ均不得电，这时三位四通换向阀也处于不得电的中位，第一负流量泵和第二负流量泵的排量不变。