CN105952700A - 一种装载机变量多级功率控制模块及液压系统 - Google Patents

一种装载机变量多级功率控制模块及液压系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种装载机变量多级功率控制模块，包括第一梭阀组、第二梭阀组、换向阀、变量泵LS压力控制阀；所述第一梭阀组通过X5口和X6口将先导油压传递至液控换向阀；所述第二梭阀组X4口连接先导控制压力，第二梭阀组将X5口、X6口、X4口先导压力油中最大值通过X7口输出；所述压力控制阀通过液控换向阀LS2口接通泵LS口；变量泵LS压力控制阀T口连接油箱。此外本发明还公开一种含有上述多级功率控制模块的装载机变量多级功率控制液压系统。本发明针对工作液压系统不同执行机构，设定对应该工作液压系统压力，即设定不同的变量泵LS溢流压力，适时调整整机液压系统消耗的扭矩，进而达到整机高效节能的效果。

Description

一种装载机变量多级功率控制模块及液压系统
技术领域
本发明涉及一种装载机液压系统，具体是一种装载机变量多级功率控制模块及液压系统。
背景技术
目前装载机变量液压系统，变量泵工作压力是由主机厂家出厂时进行设定的，即工作压力是恒定不变的，即液压系统消耗最大功率是定值，为满足不同工况使用要求，液压系统出厂压力设定一般都较高，装载机随着属具液压系统的不断丰富（例如：抓木机，抓草机，清扫机，叉装机等），装载机作业工况和作业区域越来越广阔。
由于不同属具需要的工作压力差别较大，全部都由厂家统一调定工作压力后，导致某些低压属具液压系统与高压属具液压系统配套使用时，都必须采用耐高压的液压元件（液压油缸，阀类元件等），辅助元件(液压管路，蓄能器等)，造成不必要的设计选型浪费，且高压会造成发动机功率浪费和整机系统发热。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种装载机变量多级功率控制模块及液压系统，针对工作液压系统不同执行机构，设定对应该工作液压系统压力，即设定不同的变量泵LS溢流压力，适时调整整机液压系统消耗的扭矩，进而达到整机高效节能的效果。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种装载机变量多级功率控制模块，包括第一梭阀组、第二梭阀组、换向阀、变量泵LS压力控制阀；所述第一梭阀组通过X5口和X6口将先导油压传递至液控换向阀；所述第二梭阀组X4口连接先导控制压力，第二梭阀组将X5口、X6口、X4口先导压力油中最大值通过X7口输出；所述压力控制阀通过液控换向阀LS2口接通泵LS口；变量泵LS压力控制阀T口连接油箱。
该多级功率控制模块进一步的，还设置有测压口M、LS1，M口连通LS2口和液控换向阀，LS1口连通液控换向阀和压力控制阀。便于实时监测系统压力。
本发明还提供一种装载机变量多级功率控制液压系统，包括液压油箱、转向变量柱塞泵、梭阀组、转向液压系统、流量切换阀、减压阀、主阀、工作齿轮泵和液控先导阀；还包括以上所述的多级功率控制模块；所述转向柱塞变量泵吸油口与液压邮箱连接，出油口连接转向系统给转向系统提供压力油，同时转向柱塞变量泵通过减压阀向先导控制阀提供压力油，转向系统多余油液通过流量切换阀，合流至工作液压系统；所述工作齿轮泵吸油口与液压油箱连接，出油口与流量切换阀出口合流后连接主阀；所述先导控制阀输出先导油液控制主阀相应阀杆换向，分别完成执行元件的相应动作；先导控制阀输出先导压力通过梭阀组控制流量切换阀，使转向柱塞泵合流；所述多级功率控制模块的LS2口接通柱塞变量泵LS口，多级功率控制模块的X4口、X5口、X6口连接先导控制阀。
该多级功率控制液压系统进一步的，所述LS压力控制阀设定压力低于主阀设定压力。
该多级功率控制液压系统进一步的，所述执行元件为油缸组一、油缸组二和油缸组三。
本发明的优点是：
（1）该多级功率控制模块由：两个梭阀组、一个两位三通液控换向阀、一个压力安全阀和一个安装上述插装阀的阀块构成。除阀块外，其他安装阀均为标准件，便于批量化应用。结构简单，加工方便，成本低廉，性能稳定。
（2）应用范围广，实用区域宽。该多级功率控制模块实用于目前所有装载机液压系统，包括定量系统，定变量系统和全变量系统,通过在系统中增加该控制模块，适时调整系统的压力，适应相应的工况需求。
（3）后续拓展空间大。在该多级功率控制模块的现有基础上，可以根据整机配置或客户和工况的需求，可以将压力安全阀的调定压力有上述的固定压力调整为由电流控制的比例压力控制阀，或有先导压力控制的压力控制阀，以便更好的适应工况的需求，提升整机的适应性。
（4）通过先导阀控制该多级功率控制模块，可以二次调整系统压力，对整机液压管路和元器件进行有效的保护。
附图说明
图1是本发明多级功率控制模块原理图；
图2是本发明装载机变量多级功率控制液压系统原理图；
图3是本发明控制流程图；
图中：1、液压油箱，2、转向变量柱塞泵，3、梭阀组，4、转向液压系统，5、流量切换阀，6、减压阀，7、主阀，8、油缸组一，9、油缸组二，10、油缸组三，11、工作齿轮泵，12、液控先导阀，13、多级功率控制模块，14、第一梭阀组，15、第二梭阀组，16、液控换向阀，17、变量泵LS压力控制阀。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，本发明一种装载机变量多级功率控制模块，包括第一梭阀组14、第二梭阀组15、换向阀16、变量泵LS压力控制阀17；第一梭阀组14通过X5口和X6口将先导油压传递至液控换向阀16；所述第二梭阀组15的X4口连接先导控制压力，第二梭阀组15将X5口、X6口、X4口先导压力油中最大值通过X7口输出；压力控制阀17通过液控换向阀16的LS2口接通泵LS口；变量泵LS压力控制阀17T口连接油箱。其中X5、X6、X4连接先导控制压力；X7用于控制压力的输出；换向阀16用于LS控制压力的切换，当X5、X6有控制压力输入时，实现换向，将LS压力切换为控制阀17设定的压力；变量泵LS压力控制阀17用于调整整机LS压力，将LS压力调整为其设定压力；当先导输入口X5、X6有先导控制压力输入时，整机液压系统的压力将切换为变量泵LS压力控制阀17设定压力，进而降低液压系统消耗的扭矩。在完成不同的作业动作时根据实际需求适时调整整机液压系统设定压力，调整液压系统消耗功率，合理匹配整机动力的输出，进而达到节能高效的目的。
在上述结构基础上，该多级功率控制模块还设置有测压口M、LS1，M口连通LS2口和液控换向阀16，LS1口连通液控换向阀16和压力控制阀17。测压口M、LS1用于检测对应压力；这样便于实时监测系统压力。
如图2所示，本发明一种装载机变量多级功率控制液压系统，包括液压油箱1、转向变量柱塞泵2、梭阀组3、转向液压系统4、流量切换阀5、减压阀6、主阀7、工作齿轮泵11、液控先导阀12；以及上面所述的多级功率控制模块13；转向柱塞变量泵2吸油口与液压邮箱1连接，出油口连接转向系统4给转向系统提供压力油，同时转向柱塞变量泵2通过减压阀6向先导控制阀12提供压力油，转向系统多余油液通过流量切换阀5，合流至工作液压系统；所述工作齿轮泵11吸油口与液压油箱1连接，出油口与流量切换阀5出口合流后连接主阀7；所述先导控制阀12输出先导油液控制主阀7相应阀杆换向，分别完成执行元件的相应动作，这里图中给出的实施方案执行元件为三个油缸组，分别为油缸组一8、油缸组二9和油缸组三10。先导控制阀12输出先导压力通过梭阀组3控制流量切换阀5，使转向柱塞泵2合流；所述多级功率控制模块13的LS2口接通柱塞变量泵2LS口，多级功率控制模块13的X4口、X5口、X6口连接先导控制阀12。
多级功率控制模块在液压系统中的控制流程，如图3所示，先导阀12输出先导控制压力，同时控制主阀7，完成不同的油缸组的伸缩，多级功率控制模块13，适时调整整机系统的工作压力和梭阀组3，决定变量柱塞泵2是否参与合流至工作液压系统。
结合上述对多级功率控制模块13说明，装载机变量多级功率控制液压系统工作过程如下：
1.当先导阀12无动作时，没有先导压力输出，合流系统控制模块5处于关闭状态，变量柱塞泵2仅向转向系统提供所需流量，转向系统不工作时，变量柱塞泵无流量输出。
2.当先导阀12开始做动作时，变量柱塞泵2以定量泵形式参与工作系统合流，此时系统压力由主阀7设定。先导阀12的a1，b1输出先导压力油控制主阀7的A1、B1联输出压力油，完成油缸组一8的相应动作，此时多级功率控制模块13不参与工作；同理，先导阀12的a2，b2输出先导压力油控制主阀7的A2、B2联输出压力油，完成油缸组二9的相应动作；此时多级功率控制模块13不参与工作；当先导阀12的a3，b3输出先导压力油控制主阀7的A3、B3联输出压力油，完成油缸组三10的相应动作，同时先导阀12的a3，b3输出先导压力油引至多级功率控制模块13的X5口、X6口，经过第一梭阀组14推动液控换向阀16换向，将工作系统压力调整为变量泵LS压力控制阀17设定的压力。
这里优选将LS压力控制阀17设定压力低于主阀2设定压力。其效果为：首先降低系统压力，对液压管路等元件可以进行有效的保护；其次在发生溢流损失时，可以减少整机功率的浪费，系统的发热。
当然，上述实施例仅是本发明的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

Claims (5)

1. 一种装载机变量多级功率控制模块，其特征在于，包括第一梭阀组（14）、第二梭阀组（15）、换向阀（16）、变量泵LS压力控制阀(17)；所述第一梭阀组（14）通过X5口和X6口将先导油压传递至液控换向阀（16）；所述第二梭阀组（15）X4口连接先导控制压力，第二梭阀组（15）将X5口、X6口、X4口先导压力油中最大值通过X7口输出；所述压力控制阀（17）通过液控换向阀（16）LS2口接通泵LS口；变量泵LS压力控制阀(17)T口连接油箱。
2. 根据权利要求1所述的一种装载机变量多级功率控制模块，其特征在于，还设置有测压口M、LS1，M口连通LS2口和液控换向阀（16），LS1口连通液控换向阀（16）和压力控制阀(17)。
3.一种装载机变量多级功率控制液压系统，包括液压油箱（1）、转向变量柱塞泵（2）、梭阀组（3）、转向液压系统（4）、流量切换阀（5）、减压阀（6）、主阀（7）、工作齿轮泵（11）和液控先导阀（12）；其特征在于，还包括权利要求1至2所述的多级功率控制模块（13）；
所述转向柱塞变量泵（2）吸油口与液压邮箱（1）连接，出油口连接转向系统（4）给转向系统提供压力油，同时转向柱塞变量泵（2）通过减压阀（6）向先导控制阀（12）提供压力油，转向系统多余油液通过流量切换阀（5），合流至工作液压系统；所述工作齿轮泵（11）吸油口与液压油箱（1）连接，出油口与流量切换阀（5）出口合流后连接主阀（7）；所述先导控制阀（12）输出先导油液控制主阀（7）相应阀杆换向，分别完成执行元件的相应动作；先导控制阀（12）输出先导压力通过梭阀组（3）控制流量切换阀（5），使转向柱塞泵（2）合流；所述多级功率控制模块（13）的LS2口接通柱塞变量泵（2）LS口，多级功率控制模块（13）的X4口、X5口和X6口连接先导控制阀（12），同时将X4口，X5口，X6口最大工作压力通过X7口输出提供给梭阀组（3）。
4. 根据权利要求3所述的一种装载机变量多级功率控制液压系统，其特征在于，所述LS压力控制阀(17)设定压力低于主阀（2）设定压力。
5. 根据权利要求3所述的一种装载机变量多级功率控制液压系统，其特征在于，所述执行元件为油缸组一（8）、油缸组二（9）和油缸组三（10）。
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