CN104695502B - 一种两用挖铲机的液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种两用挖铲机的液压系统，包括液压油箱、供油系统、回油系统、变幅系统、伸缩系统、回转系统、空调系统和支撑系统，所述变幅系统、伸缩系统、回转系统、空调系统和支撑系统分别通过供油系统和回油系统连接液压油箱，并形成各自的液压回路。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1可在铲土和挖掘作业之间切换，大大节约设备投入成本；2)爪子处的输出动力大，适应更加坚硬的地况施工；3)回转中心的转角大于360度，工作区域大，工作效率高；4)高难度作业时更安全；5)操作室里增设空调；6)回油管路设冷却系统，延长设备的使用寿命；7)系统结构简单，使用方便，运行可靠，工作端的反方向不用添加配重，减轻了设备整体质量。

Description

一种两用挖铲机的液压系统

技术领域

本发明涉及一种液压系统，尤其涉及一种可完成挖掘或铲土作业的两用挖铲机的液压系统。

背景技术

以往挖掘机和铲土机在作业时，存在如下缺点：1)因为作业条件限制或受作业环境影响，不能正常进场作业而造成工程停滞，如高坡作业，沼泽地作业，还有路面凹凸情况比较严重，或大块碎石较多的情况下，导致挖掘机很难能进行移动作业；2)挖掘机的爪子在进行工作时，在挖掘较硬的地面时，因为受力分配不均匀，容易造成主缸断裂或设备倾翻；3)高温环境下作业，操作者所处环境恶劣，液压油的温度也会随着环境的温度升高而上升，造成软管膨胀而使系统漏油，液压马达也会随着液压油温度的升高出现故障。另外在现场，通常都需要进行挖掘和铲土作业，两台设备同时操作噪音较大，场地较小时需要挖掘作业告一段落后挖掘机退出，铲土机进场作业，两台设备轮流进场增加了生产辅助时间，影响了工期进度；而且使用两台设备成本高。

发明内容

本发明提供了一种两用挖铲机的液压系统，使用同一台设备既可以挖掘又可以铲土，大大降低了成本；同时配备该液压系统的挖铲机具有良好的环境适应能力，可扩展作业范围，提高工作效率，改善工作环境，提高安全性能。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种两用挖铲机的液压系统，包括液压油箱、供油系统、回油系统、变幅系统、伸缩系统、回转系统、空调系统和支撑系统，所述变幅系统、伸缩系统、回转系统、空调系统和支撑系统分别通过供油系统和回油系统连接液压油箱，并形成各自的液压回路。

所述供油系统由供油系统一和供油系统二组成，供油系统一和供油系统二均由自液压油箱引出的供油管依次连接的电磁过滤器、截止阀和油泵组成，其中供油系统一为变幅系统、伸缩系统、回转系统和空调系统供油，供油系统二为支撑系统供油。

所述回油系统由通过电磁回油过滤器连接液压油箱的两条回油管支路组成，每条回油管支路上都设有温控阀和冷却器，其中一条回油管支路连接变幅系统、伸缩系统、回转系统和空调系统的回油管，另一条回油管支路连接支撑系统的回油管。

所述变幅系统由油缸一、平衡阀一和三位四通电磁阀二组成，2组油缸一和平衡阀一分别连接，然后并联后接入三位四通电磁阀二的中位工作油口，三位四通电磁阀二的供油口和回油口分别通过三位四通阀一连接供油系统一和回油系统。

所述伸缩系统由油缸二、平衡阀二和三位四通电磁阀三组成，2组油缸二和平衡阀二分别连接，然后接入对应的三位四通电磁阀三的中位工作油口；2个三位四通电磁阀三的供油口并联后通过手动二位四通换向阀与变幅系统前的供油管连接，手动二位四通换向阀前的供油管上设有单向节流阀一；三位四通电磁阀三的回油口并联后直接连接回油系统。

所述回转系统由油箱、回转马达、回转中心制动缸、蓄能器、平衡阀组和回转换向阀组成，由供油系统一引出的供油管通过单向阀四后分为两路，第一路依次连接单向节流阀二和回转中心制动缸，单向节流阀二另外连接蓄能器；第二路经阻尼孔接入三位四通手动换向阀的中位供油口，三位四通手动换向阀的左位和右位工作油口分别连接回转换向阀的a1孔和b1孔，三位四通手动换阀的中位工作油口通过回转换向阀的中位后连接回油管；回转换向阀由液控三位六通换向阀和并联的溢流阀二组成，液控三位六通换向阀的工作油口分别连接平衡阀组的V1口和V2口，平衡阀组的C1口和C2口分别连接回转马达，回转马达的泄油口连接油箱。

所述平衡阀组由2组带阻尼孔的平衡阀一、梭阀和单向阀五组成，带阻尼孔的平衡阀一并联，供油端通过梭阀连接，回油端分别设有单向阀五。

所述空调系统由液压马达、二位四通电磁阀一和溢流阀一组成，二位四通电磁阀一和溢流阀一与回转系统供油管上的单向阀四并联，二位四通电磁阀的工作油口连接液压马达。

所述支撑系统由4组油缸三、液压锁和带阻尼孔的平衡阀二依次连接然后并联组成，其液压回路与三位四通电磁阀四的工作油口连接，三位四通电磁阀四的供油口和回油口分别与供油系统二和回油系统连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)采用了挖掘和铲土双液压系统，只要更换铲斗或挖斗即可在铲土和挖掘作业之间切换，一台机器两种用途，大大节约设备投入成本；

2)副臂和爪子连接处增设了伸缩油缸，可以增大爪子处的输出动力，适应更加坚硬的地况施工；

3)回转中心的转角大于360度，扩大了工作区域，可以在设备转动范围内无死角工作，并且不用来回移动，大大提高了工作效率；

4)增设了支撑系统，由四个伸缩油缸构成，分布在挖掘机的四周，缸体的有杆腔连接支撑底脚，大功率或坡地作业时伸出使设备固定在地面，保证高难度作业时的安全性；

5)操作室里增设空调，增加操作者的舒适度，保证在炎热的天气里可以长时间进行工作；

6)回油管路设冷却系统，在高温环境中不会因为油温过热使管子变形而导致漏油，同时保护各元器件不受高温损害，延长设备的使用寿命；

7)系统结构简单，使用方便，运行可靠，因为设有支撑系统工作端的反方向不用添加配重，减轻了设备整体质量。

附图说明

图1是本发明所述的液压系统原理图。

图中：Ⅰ.供油系统一 Ⅱ.供油系统二 Ⅲ.回油系统 Ⅳ.变幅系统 Ⅴ.伸缩系统Ⅵ.回转系统 Ⅶ.支撑系统 Ⅷ.空调系统

1.液压油箱 2.电磁过滤器一 3.截止阀一 4.油泵一 5.电磁过滤器二 6.截止阀二 7.油泵二 8.电磁回油过滤器 9.单向阀一 10.温控阀一 11.冷却器一 12.单向阀二13.温控阀二 14.冷却器二 15.单向阀三 16.三位四通电磁阀一 17.油缸一18.平衡阀一19.三位四通电磁阀二 20.单向节流阀一 21.手动二位四通换向阀 22.油缸二 23.平衡阀二 24.三位四通电磁阀三 25.单向阀四 26.溢流阀一 27.二位四通电磁阀一 28.液压马达 29.三位四通手动换向阀 30.阻尼孔 31.回转换向阀 32.液控三位六通换向阀 33.溢流阀二 34.油箱 35.回转中心制动缸 36.回转马达 37.蓄能器 38.单向节流阀二 39.平衡阀组 40.带阻尼孔的平衡阀一 41.梭阀 42.单向阀五 43.油缸三 44.液压锁 45.带阻尼孔的平衡阀二 46.三位四通电磁阀四 47.油标 48.空气滤清器

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明：

见图1，是本发明所述液压系统原理图，本发明一种两用挖铲机的液压系统，包括液压油箱1、供油系统、回油系统Ⅲ、变幅系统Ⅳ、伸缩系统Ⅴ、回转系统Ⅵ、空调系统Ⅷ和支撑系统Ⅶ，所述变幅系统Ⅳ、伸缩系统Ⅴ、回转系统Ⅵ、空调系统Ⅷ和支撑系统Ⅶ分别通过供油系统和回油系统Ⅲ连接液压油箱1，并形成各自的液压回路。

所述供油系统由供油系统一Ⅰ和供油系统二Ⅱ组成，供油系统一Ⅰ和供油系统二Ⅱ均由自液压油箱1引出的供油管依次连接的电磁过滤器、截止阀和油泵组成，其中供油系统一Ⅰ为变幅系统Ⅳ、伸缩系统Ⅴ、回转系统Ⅵ和空调系统Ⅷ供油，供油系统二Ⅱ为支撑系统Ⅶ供油。

所述回油系统Ⅲ由通过电磁回油过滤器8连接液压油箱1的两条回油管支路组成，每条回油管支路上都设有温控阀10/13和冷却器11/14，其中一条回油管支路连接变幅系统Ⅳ、伸缩系统Ⅴ、回转系统Ⅵ和空调系统Ⅷ的回油管，另一条回油管支路连接支撑系统Ⅶ的回油管。

所述变幅系统Ⅳ由油缸一17、平衡阀一18和三位四通电磁阀二19组成，2组油缸一17和平衡阀一18分别连接，然后并联后接入三位四通电磁阀二19的中位工作油口，三位四通电磁阀二19的供油口和回油口分别通过三位四通阀一16连接供油系统一Ⅰ和回油系统Ⅲ。

所述伸缩系统Ⅴ由油缸二22、平衡阀二23和三位四通电磁阀三24组成，2组油缸二22和平衡阀二23分别连接，然后接入对应的三位四通电磁阀三24的中位工作油口；2个三位四通电磁阀三24的供油口并联后通过手动二位四通换向阀21与变幅系统Ⅳ前的供油管连接，手动二位四通换向阀21前的供油管上设有单向节流阀一20；三位四通电磁阀三24的回油口并联后直接连接回油系统Ⅲ。

所述回转系统Ⅵ由油箱34、回转马达36、回转中心制动缸35、蓄能器37、平衡阀组和回转换向阀31组成，由供油系统一Ⅰ引出的供油管通过单向阀四25后分为两路，第一路依次连接单向节流阀二38和回转中心制动缸35，单向节流阀二38另外连接蓄能器37；第二路经阻尼孔30接入三位四通手动换向阀29的中位供油口，三位四通手动换向阀29的左位和右位工作油口分别连接回转换向阀31的a1孔和b1孔，三位四通手动换阀29的中位工作油口通过回转换向阀31的中位后连接回油管；回转换向阀31由液控三位六通换向阀32和并联的溢流阀二33组成，液控三位六通换向阀32的工作油口分别连接平衡阀组39的V1口和V2口，平衡阀组39的C1口和C2口分别连接回转马达36，回转马达36的泄油口连接油箱34。

所述平衡阀组39由2组带阻尼孔的平衡阀一40、梭阀41和单向阀五42组成，带阻尼孔的平衡阀一40并联，供油端通过梭阀41连接，回油端分别设有单向阀五42。

所述空调系统Ⅷ由液压马达28、二位四通电磁阀一27和溢流阀一26组成，二位四通电磁阀一27和溢流阀一26与回转系统Ⅵ供油管上的单向阀四25并联，二位四通电磁阀一27的工作油口连接液压马达28。

所述支撑系统Ⅶ由4组油缸三43、液压锁44和带阻尼孔的平衡阀二45依次连接然后并联组成，其液压回路与三位四通电磁阀四46的工作油口连接，三位四通电磁阀四46的供油口和回油口分别与供油系统二Ⅱ和回油系统Ⅲ连接。

本发明一种两用挖铲机的液压系统的工作原理和工作过程如下：

1)液压油由供油系统一Ⅰ的电磁过滤器一2、截止阀一3，由油泵一4从液压油箱1抽出，接输送到单向阀四25，与之并联的溢流阀一26具有当压力过大时降压的作用，开启旁边的二位四通电磁阀一27，油液进入空调用液压马达28，空调系统开始工作，从空调用液压马达28流出的油液流经回油系统Ⅲ的一条回油管支路，经温控阀一10和冷却器一11后再经单向阀一9、电磁回油过滤器8回到液压油箱1；

油液经过单向阀四25的同时也直接到达单向节流阀二38，最终到达回转中心制动缸35，其顶杆顶开卡在回转马达36上的活塞，保证回转马达36顺畅开启。当液压回路中有油液泄漏，压力不足以维持回转中心制动缸35开启时，由蓄能器37释放压力保证了回转中心制动缸35持续工作。

当三位四通手动换向阀29开启时，经单向阀四25的油液有一路经过阻尼孔30，并经三位四通手动换向阀29直接被输送到由液控三位六通换向阀32和溢流阀二33构成的回转换向阀31的a1孔和b1孔，液控三位六通换向阀32开启，此时推动三位四通手动换向阀29的E1手柄，回转换向阀31的a1孔进油，并使其a1边工作，油液到达平衡阀组39的V2口，经过平衡阀组39内的带阻尼孔的平衡阀一40，输送到终点回转马达36，回转马达36开始正向转动，回转系统开始工作；反之，推动三位四通手动换向阀29的E2手柄，回转马达36反向转动。回转马达36壳体内泄露的油液直接回到液压油箱1；从回转马达36回油口流出的所有油液通过平衡阀组39的C1口，由平衡阀组39的V1口流出，经过回转换向阀31，最终经回油系统Ⅲ冷却后返回到液压油箱1。如三位四通手动换向阀29没有开启，则此路油液直接到达回转换向阀31，在中位经过一个循环后经回油系统Ⅲ回到液压油箱1中。

回转系统Ⅵ工作时先开启回转中心制动缸35，以免闷住回转马达36，使回转马达36受损。

2)液压油被供油系统一Ⅰ送往回转系统Ⅵ的同时，也送到了三位四通电磁阀一16处，如三位四通电磁阀一16未开启，油液直接通过其中位，再经过单向阀三15和回油系统Ⅲ回到液压油箱1。当三位四通电磁阀一16开启，并切换到三位四通电磁阀一16的右位时，油液经过平衡阀一18，到达油缸一17，在油缸一17的带动下主臂开始升起运动。油液从油缸一17有杆腔流出，经过三位四通电磁阀二19流出后，一部分油液通过单向节流阀一20，途径三位四通电磁阀一16、单向阀三15、温控阀一10、冷却器一11、电磁回油过滤器8回到液压油箱1，另一部分油液当手动二位四通换向阀21开启时，经过三位四通换向阀三24，并经平衡阀二23进入油缸二22，伸缩机构开始工作，回流的油液经过回油系统Ⅲ回到液压油箱1中。

变幅系统Ⅳ的油缸一17放置在挖铲机的主臂和副臂之间，伸缩系统Ⅴ的油缸二22放置在挖铲机的副臂和爪子连接处，变幅系统Ⅳ和伸缩系统Ⅴ通过各自配置的液压回路，可满足挖、铲系统分离，能够独立执行各自动作，挖掘和铲土的系统互不干涉，避免线路混乱造成干扰，使整个系统成为费系统。挖掘的时候，油缸一17和油缸二22同时工作，当切换成铲车模式时，副臂和爪子连接处的油缸二22停用，将挖斗固定在主臂上，也就是说本发明两用挖铲机的铲斗和挖斗在作业时需要分别安装，用哪个安装哪个，因为挖斗需要反方向动作，变幅油缸工作时进回油路切换成反向即可。

3)支撑系统Ⅶ的四个油缸三43旋转在转台四周，油缸三43推杆端另外安装底脚。支撑系统Ⅶ的液压系统相对独立，液压油从液压油箱1中经电磁过滤器二5，截止阀二6到达油泵二7，再由油泵二7输送到三位四通电磁换向阀四46，当三位四通电磁换向阀四46切换到左位时，油液被输送到带阻尼孔的平衡阀二45，再经液压锁44进入油缸三43的无杆腔内，油缸三43的另一端油液从有杆腔到三位四通电磁阀四46，经过温控阀二13、冷却器二14、单向阀二12，再经过电磁回油过滤器8，最后返回到液压油箱1，此时支腿开始慢慢的伸出，使设备牢牢固定在地面。

液压油箱1中设有油标47和空气滤清器48。

Claims (7)

1.一种两用挖铲机的液压系统，其特征在于，包括液压油箱、供油系统、回油系统、变幅系统、伸缩系统、回转系统、空调系统和支撑系统，所述变幅系统、伸缩系统、回转系统、空调系统和支撑系统分别通过供油系统和回油系统连接液压油箱，并形成各自的液压回路；所述供油系统由供油系统一和供油系统二组成，供油系统一和供油系统二均由自液压油箱引出的供油管依次连接的电磁过滤器、截止阀和油泵组成，其中供油系统一为变幅系统、伸缩系统、回转系统和空调系统供油，供油系统二为支撑系统供油；

所述回转系统由油箱、回转马达、回转中心制动缸、蓄能器、平衡阀组和回转换向阀组成，由供油系统一引出的供油管通过单向阀四后分为两路，第一路依次连接单向节流阀二和回转中心制动缸，单向节流阀二另外连接蓄能器；第二路经阻尼孔接入三位四通手动换向阀的中位供油口，三位四通手动换向阀的左位和右位工作油口分别连接回转换向阀的a1孔和b1孔，三位四通手动换向阀的中位工作油口通过回转换向阀的中位后连接回油管；回转换向阀由液控三位六通换向阀和并联的溢流阀二组成，液控三位六通换向阀的工作油口分别连接平衡阀组的V1口和V2口，平衡阀组的C1口和C2口分别连接回转马达，回转马达的泄油口连接油箱。

2.根据权利要求1所述的一种两用挖铲机的液压系统，其特征在于，所述回油系统由通过电磁回油过滤器连接液压油箱的两条回油管支路组成，每条回油管支路上都设有温控阀和冷却器，其中一条回油管支路连接变幅系统、伸缩系统、回转系统和空调系统的回油管，另一条回油管支路连接支撑系统的回油管。

3.根据权利要求1所述的一种两用挖铲机的液压系统，其特征在于，所述变幅系统由油缸一、平衡阀一和三位四通电磁阀二组成，2组油缸一和平衡阀一分别连接，然后并联后接入三位四通电磁阀二的中位工作油口，三位四通电磁阀二的供油口和回油口分别通过三位四通阀一连接供油系统一和回油系统。

4.根据权利要求1所述的一种两用挖铲机的液压系统，其特征在于，所述伸缩系统由油缸二、平衡阀二和三位四通电磁阀三组成，2组油缸二和平衡阀二分别连接，然后接入对应的三位四通电磁阀三的中位工作油口；2个三位四通电磁阀三的供油口并联后通过手动二位四通换向阀与变幅系统前的供油管连接，手动二位四通换向阀前的供油管上设有单向节流阀一；三位四通电磁阀三的回油口并联后直接连接回油系统。

5.根据权利要求1所述的一种两用挖铲机的液压系统，其特征在于，所述平衡阀组由2组带阻尼孔的平衡阀一、梭阀和单向阀五组成，带阻尼孔的平衡阀一并联，供油端通过梭阀连接，回油端分别设有单向阀五。

6.根据权利要求1所述的一种两用挖铲机的液压系统，其特征在于，所述空调系统由液压马达、二位四通电磁阀一和溢流阀一组成，二位四通电磁阀一和溢流阀一与回转系统供油管上的单向阀四并联，二位四通电磁阀一的工作油口连接液压马达。

7.根据权利要求1所述的一种两用挖铲机的液压系统，其特征在于，所述支撑系统由4组油缸三、液压锁和带阻尼孔的平衡阀二依次连接然后并联组成，其液压回路与三位四通电磁阀四的工作油口连接，三位四通电磁阀四的供油口和回油口分别与供油系统二和回油系统连接。