CN106895039B - 电比例控制阀及装载机工作装置液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及装载机液压系统，为解决现有装载机的属具装置的最大工作压力调节方式繁琐、操作困难的问题；提供一种装载机工作装置液压系统，分配阀上具有LS1油口和LS2油口，LS1油口与属具联的负载信号管路连通，LS2油口与动臂联和转斗联的负载信号管路连通；电比例控制阀的P油口与LS1油口连接，电比例控制阀的T油口与液压油箱连接，电比例控制阀的LS油口与梭阀的一个进油口连接，所述梭阀的另一进油口与LS2油口连接，所述梭阀的出油口与柱塞泵的X油口连接。本发明可调节属具装置的最大工作压力，且不影响动臂联和转斗联的最大工作压力，实现装载机远程、快捷、单独的调节属具装置的最大工作压力。

Description

电比例控制阀及装载机工作装置液压系统

技术领域

本发明涉及一种装载机液压系统，更具体地说，涉及一种电比例控制阀及装载机工作装置液压系统。

背景技术

装载机拥有种类繁多的属具装置，如抱叉、侧卸装置、起重支架、清扫机等，而不同的属具装置所需的管路压力各有不同，且同一属具在不同作业工况时所需的管路压力也会不同，例如抱叉在装夹木材时，不同木材的材质硬度不一样，为避免抱叉装夹力过大而夹伤木材，需针对不同的木材调整抱叉的最大管路压力，从而限制抱叉的最大装夹力。

目前，装载机的属具装置的最大管路压力调节方式繁琐、操作困难，且需借助测试仪器和依靠专业技术人员，并且调节属具装置的最大管路压力会导致其他工作装置的最大管路压力随之变化。常见的装载机工作液压系统有定量系统和变量系统，定量系统调整属具装置的最大管路压力需手动调节分配阀的主溢流阀，变量系统则需手动调节柱塞泵切断阀或分配阀LS溢流阀，这些调压方式都是通过手动调节，且需依靠专业技术人员并借助测试仪器才能完成压力调整，费时费力且操作复杂、困难，并且手动调节分配阀主溢流阀和柱塞泵切断阀需要钻入工作装置底部或车架内部，操作过程中具有一定的危险性。另外，因为动臂联、转斗联和属具联的管路压力均由同一个压力调节装置控制，故无论是调节溢流阀或者是柱塞泵切断阀，均会导致调节属具装置的最大管路压力而引起动臂油缸和转斗油缸的最大管路压力随之发生变化，从而改变整机的提升和铲装等作业能力。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有装载机的属具装置的最大工作压力调节方式繁琐、操作困难的问题，而提供一种电比例控制阀以及属具装置的最大工作压力能够远程调节控制的装载机工作装置液压系统。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种电比例控制阀，其特征在于具有P油口、T油口、LS油口，包括比例溢流阀，P油口与LS油口的直接导通，比例溢流阀的进油口与P油口连接，比例溢流阀出油口与T油口连接。

上述电比例控制阀中，比例溢流阀的控制曲线为反比例控制曲线，当比例溢流阀失电时其溢流压力为比例溢流阀溢流范围内的最大值。例如比例溢流阀的溢流范围为5-20MPa，在该范围内，比例溢流阀的溢流压力与电流呈比例关系，当比例溢流阀失电时，比例溢流阀的溢流压力达到最大值，即为20MPa。比例溢流阀可通过旋钮开关调节，旋钮开关发出的信号可经控制器传输给比例溢流阀，比例溢流阀根据接收到的电流值而将其自身的溢流压力调节到对应的数值，比例溢流阀限制了电比例控制阀LS油口的最大压力值，若LS油口的管路压力达到比例溢流阀的溢流压力，则液压油将从比例溢流阀溢流回液压油箱，从而实现远程控制属具装置的最大工作压力。电比例控制阀采用反比例控制曲线，其益处效果是，若电比例控制阀出现失电等故障时，电比例控制阀LS口的压力可迅速升至电比例控制阀的最大溢流压力，防止因为电比例控制阀失电导致属具装置的管路压力突降而引起属具装置失去工作能力而产生安全事故。

本发明为实现其目的的另技术方案是这样的：提供一种装载机工作装置液压系统，包括柱塞泵、分配阀，柱塞泵P出油口与分配阀P进油口相连，柱塞泵的S口和L口、分配阀的T口和L口均与液压油箱相连，所述分配阀为负载敏感多路换向阀，其具有动臂联、转斗联与属具联；其特征在于还包括梭阀、上述的电比例控制阀和与所述电比例控制阀连接用于调节溢流压力的电流调节装置，所述分配阀上具有LS1油口和LS2油口，所述LS1油口与属具联的负载信号管路连通，所述LS2油口与动臂联和转斗联的负载信号管路连通；所述电比例控制阀的P油口与LS1油口连接，电比例控制阀的T油口与液压油箱连接，电比例控制阀的LS油口与梭阀的一个进油口连接，所述梭阀的另一进油口与LS2油口连接，所述梭阀的出油口与柱塞泵的X油口连接。分配阀采用负载敏感多路换向阀，分配阀内部的动臂联和转斗联的负载信号管路直接连通，而分配阀内部的属具联的负载信号管路与动臂联、转斗联的负载信号管路不直接连通，属具联负载信号管路单独从分配阀引出，动臂联和转斗联的负载信号管路合并后再引出。属具联的负载信号管路通过梭阀与动臂联和转斗联的负载信号管路合流，其益处效果是电比例控制阀在调节属具联负载信号管路的最大管路压力时不会导致动臂联和转斗联的负载信号管路的最大管路压力发生变化，使属具联的负载信号管路的最大管路压力实现单独可控。将电比例控制阀设置在LS管路上，可避免产生较大的节流损失，通过远程控制负载信号管路的最大管路压力来控制各联执行元件的最大工作压力。负载信号管路的管路压力取至分配阀各联的主阀杆后油路和压力补偿阀前油路之间，各联执行元件的工作压力等于负载信号管路的管路压力减掉压力补偿阀压差ΔP1，在相同操作工况下，ΔP1可视为定值，故通过控制负载信号管路的最大管路压力即可控制各联执行元件的最大工作压力。

上述装载机工作装置液压系统中，所述柱塞泵切断压力比分配阀各联最大溢流压力值高3‐3.5MPa。系统压力由负载信号管路压力决定，系统压力定义为柱塞泵口输出压力，柱塞泵口输出压力等于负载信号管路压力加上主阀杆压差ΔP2，ΔP2一般不大于2.8MPa，故设置柱塞泵的切断压力值比分配阀各联的负载信号管路中的最大溢流压力值高3—3.5MPa，可避免柱塞泵的切断阀发生切断而导致负载信号管路溢流阀失去作用。

上述装载机工作装置液压系统中，还包括先导供油阀，所述先导供油阀P1进油口连接于柱塞泵P出油口，先导供油阀T口与液压油箱相连，先导供油阀的PV出油口与分配阀的Pst先导控制进油口相连。

上述装载机工作装置液压系统中，所述电流调节装置包括控制器和与控制器连接的旋钮开关，所述控制器的信号输出端与所述电比例控制阀中的比例溢流阀的电控端连接。

与现有技术相比，本发明的优点：

1、本发明可实现属具装置的最大工作压力远程控制。通过调节驾驶室内的旋钮开关即可完成属具装置的最大工作压力调节，相比与传统液压系统的手动调节更简单易操作，安全系统高，且不需要专业技术人员和测试仪器即可完成调节。

2、本发明可实现某联的管路压力单独调节。若将电比例控制阀设置在不同的操作联，可实现一个旋钮开关调节一个执行元件的最大管路压力，相互不影响，使装载机工作装置适应更多属具装置和工况。

3、相比于在属具管路的主油路上设置大流量比例减压阀，本发明的液压系统产生的节流损失非常小，液压系统发热量、噪声也更小。由于电比例控制阀设置在控制管路上，所需的通流量小，故电比例控制阀的体积小，管路布置方便，成本低。

4、相比于属具管路用单片分配阀的液压系统，本发明的液压系统成本仅占其33％左右，且管路布置方便，选装简便。

附图说明

图1是本发明电比例控制阀的原理图。

图2是本发明装载机工作装置液压系统的原理图。

图中零部件名称及序号：

液压油箱1、柱塞泵2、先导供油3、属具油缸4、动臂油缸5、分配阀6、转斗油缸7、电比例控制阀8、比例溢流阀801、梭阀9。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

图2示出了本发明中装载机工作装置液压系统的一个实施例，在本实施例中，装载机工作装置液压系统由液压油箱1、柱塞泵2、先导供油阀3、属具油缸4、动臂油缸5、分配阀6、转斗油缸7、电比例控制阀8、梭阀9等元器件及管路附件组成。柱塞泵2的P出油口与分配阀6的P进油口相连，柱塞泵2的S口和L口、分配阀的T口和L口均与液压油箱1相连。先导供油阀3的P1进油口并联连接于柱塞泵1的P出油口，先导供油阀3的T口与液压油箱1相连，先导供油阀3的PV出油口与分配阀6的Pst先导控制进油口相连。分配阀6的A1、B1口与属具油缸4相连，分配阀6的A2、B2口与动臂油缸5相连，分配阀的A3、B3口与转斗油缸7相连，分配阀6的LS1油口与电比例控制阀8的P油口相连，电比例控制阀8的T油口与液压油箱1相连，电比例控制阀8的LS口与梭阀9的一个进油口(c口)相连，分配阀6的LS2油口与梭阀9的另一进油口(a口)相连，梭阀9的出油口(c口)与柱塞泵1的X口相连。

如图2所示，电比例控制阀具有P油口、T油口、LS油口，包括比例溢流阀，P油口与LS油口的直接导通，比例溢流阀的进油口与P油口连接，比例溢流阀出油口与T油口连接。例溢流阀的控制曲线为反比例控制曲线，当比例溢流阀失电时其溢流压力为比例溢流阀溢流范围内的最大值。

在该技术方案中，柱塞泵2经S口从液压油箱1吸油并从P出油口输出液压油，此时液压油分两路，一路经先导供油阀3后进入分配阀6的Pst先导控制进油口，给分配阀6的各主阀杆的先导控制管路供油；另一路液压油由分配阀6的P进油口进入分配阀6，若未操作任何工作装置动作，则分配阀6的动臂联、转斗联、属具联均处于中位，因为分配阀6为闭中位阀，故此时柱塞泵2切断排量，泵口仅维持待命压力和输出少量补偿管路泄漏的液压油，则各执行元件均无动作。

若操作先导手柄使动臂油缸5或转斗油缸7动作，此时分配阀6的动臂联或转斗联的主阀杆在先导控制油的作用下移动至左位或右位，柱塞泵2输出的液压油经分配阀6的动臂联或转斗联进入相应的油缸。在主阀杆后和压力补偿阀前之间的油路会引出一路液压油经分配阀6的LS2油口流入梭阀9的a口，将梭阀9的钢球顶至右孔口并封死b口，液压油无法进入电比例控制阀8，则此时电比例控制阀8不起作用，液压油经梭阀9的c口流出后进入柱塞泵2的X口。柱塞泵2输出的系统压力等于LS2油口的管路压力加上主阀杆的压差ΔP2，ΔP2一般为2-2.5MPa。由于柱塞泵2的切断压力高于分配阀6的LS溢流阀的溢流压力3-3.5MPa，则柱塞泵2的切断阀不起作用，故决定动臂联和转斗联的最大管路压力的是分配阀6的内部的LS溢流阀压力，当动臂油缸5或转斗油缸7的工作压力加上ΔP1的值达到分配阀6的LS溢流阀的溢流压力时，溢流阀开启，限制动臂油缸5、转斗油缸7的最大工作压力为某个设定值。

若操作先导手柄使属具油缸4动作，此时分配阀6的属具联的主阀杆在先导控制油的作用下移动至左位或右位，柱塞泵2输出的液压油经分配阀6的属具联后进入属具油缸4。在主阀杆后和压力补偿阀前之间的油路会引出一路负载信号液压油经分配阀6的LS1油口流入电比例控制阀8，并经电比例控制阀8由LS口流出，流出的液压油由梭阀8的b口进入梭阀8，将梭阀8的钢球顶至左孔口并封死a口，液压油经梭阀8的c口流出后进入柱塞泵2的X口。决定属具联的最大管路压力的是电比例控制阀8的溢流压力，当属具油缸4的工作压力加上ΔP1的值达到电比例控制阀8的溢流压力时，溢流阀开启，限制属具油缸4的最大工作压力为某个设定值。电比例控制阀8的溢流压力通过操作驾驶室对应的旋钮开关可实现远程控制，旋钮开关扭到不同档位，其电阻值发生变化，则控制器接收到相应的电信号，并转化成比例的电流值给电比例控制阀8，使电比例控制阀8的溢流压力改变，从而使属具装置的最大工作压力发生改变，即通过调节驾驶室的旋钮开关即可实现调节属具装置的管路压力。

若操作先导手柄使动臂、转斗以及属具装置做复合动作，此时分配阀6的动臂联、转斗联、属具联的主阀杆在先导控制油的作用下均移至对应机能位，柱塞泵2输出的液压油经分配阀6分别进入动臂油缸5、转斗油缸7、属具油缸4，同时分配阀6的LS口1和LS2油口均向梭阀9输出液压油，若LS1油口的管路压力高于LS2油口的管路压力，梭阀9的钢球被推至左孔并封死a口，则柱塞泵2的X口接收来自LS1油口的负载压力，柱塞泵2输出的系统压力由LS1油口的管路压力决定，反之，柱塞泵2输出的系统压力由LS2油口的管路压力决定，即柱塞泵2输出的压力由三个工作装置的最大的工作压力决定，而属具联的最大工作压力仍由电比例控制阀8决定，动臂联和转斗联的最大工作压力仍由分配阀6的内部的LS溢流阀决定。所以，由于梭阀9的作用，属具联的LS管路的电比例控制阀8不会影响动臂联和转斗联的LS管路的最大管路压力，分配阀6内部的LS溢流阀也不会影响属具联的LS管路的最大管路压力，即可实现电比例控制阀8单独调节属具装置的工作压力。

Claims (6)

1.一种装载机工作装置液压系统，包括柱塞泵、分配阀，柱塞泵P出油口与分配阀P进油口相连，柱塞泵的S口和L口、分配阀的T口和L口均与液压油箱相连，所述分配阀为负载敏感多路换向阀，其具有动臂联、转斗联与属具联；其特征在于还包括梭阀、电比例控制阀和与所述电比例控制阀连接用于调节溢流压力的电流调节装置，所述电比例控制阀具有P油口、T油口、LS油口并包括比例溢流阀，P油口与LS油口的直接导通，比例溢流阀的进油口与P油口连接，比例溢流阀出油口与T油口连接,所述分配阀上具有LS1油口和LS2油口，所述LS1油口与属具联的负载信号管路连通，所述LS2油口与动臂联和转斗联的负载信号管路连通；所述电比例控制阀的P油口与LS1油口连接，电比例控制阀的T油口与液压油箱连接，电比例控制阀的LS油口与梭阀的一个进油口连接，所述梭阀的另一进油口与LS2油口连接，所述梭阀的出油口与柱塞泵的X油口连接。

2.根据权利要求1所述的装载机工作装置液压系统，其特征在于所述比例溢流阀的控制曲线为反比例控制曲线，当比例溢流阀失电时其溢流压力为比例溢流阀溢流范围内的最大值。

3.根据权利要求1或2所述的装载机工作装置液压系统，其特征在于所述柱塞泵切断压力比分配阀各联最大溢流压力值高3‐3.5MPa。

4.根据权利要求1或2所述的装载机工作装置液压系统，其特征在于还包括先导供油阀，所述先导供油阀P1进油口连接于柱塞泵P出油口，先导供油阀T口与液压油箱相连，先导供油阀的PV出油口与分配阀的Pst先导控制进油口相连。

5.根据权利要求3所述的装载机工作装置液压系统，其特征在于还包括先导供油阀，所述先导供油阀P1进油口连接于柱塞泵P出油口，先导供油阀T口与液压油箱相连，先导供油阀的PV出油口与分配阀的Pst先导控制进油口相连。

6.根据权利要求1或2所述的装载机工作装置液压系统，其特征在于所述电流调节装置包括控制器和与控制器连接的旋钮开关，所述控制器的信号输出端与所述电比例控制阀中的比例溢流阀的电控端连接。