CN107460903B - 一种超大吨位正铲挖掘机及其油缸缓冲系统 - Google Patents

一种超大吨位正铲挖掘机及其油缸缓冲系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种超大吨位正铲挖掘机及其油缸缓冲系统，主泵、第一位置检测装置和第二位置检测装置分别与车载控制器电联接；主泵的数目为至少两个，均通过铲斗控制阀组模块与铲斗油缸的两个腔联接为其供油；先导泵通过铲斗先导阀组模块与铲斗控制阀组模块联接对铲斗油缸的供油油路进行换向控制；铲斗油缸外伸至其最大行程时触发第一位置检测装置，斗杆油缸外伸至其最大行程时触发第二位置检测装置；第一位置检测装置和第二位置检测装置被触发时，车载控制器仅控制一个主泵工作为铲斗油缸供油。本发明具有的有益效果：能够分别实现铲斗油缸和开闭斗油缸的缓冲。

Description

一种超大吨位正铲挖掘机及其油缸缓冲系统
技术领域
本发明属于挖掘机技术领域，具体涉及一种超大吨位正铲挖掘机及其油缸缓冲系统。
背景技术
目前，随着国家大型工程项目的实施，大型液压挖掘机在市场上占有比重越来越大，对挖掘机的性能及可靠性要求较高。正铲挖掘机适宜装载挖掘，机构较反铲复杂，正铲挖掘机挖掘时，主要是依靠斗杆前推，铲斗外摆来实现挖掘动作，随后即可提升加回转来实现整个挖掘和装载动作，工作效率较高。在大型的露天矿场中，大吨位的正铲挖掘机得到广泛的应用。但是正铲挖掘机机构较复杂，特别是铲斗的开闭斗，冲击动作频繁，由于超大吨位挖掘机流量大，长时间的冲击，会对液压系统造成伤害。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种超大吨位正铲挖掘机及其油缸缓冲系统，能够分别实现铲斗油缸和开闭斗油缸的缓冲。
为解决现有技术问题，本发明公开了一种油缸缓冲系统，包括先导泵、铲斗先导阀组模块、主泵、斗杆油缸、铲斗油缸、铲斗控制阀组模块、车载控制器、第一位置检测装置和第二位置检测装置；主泵、第一位置检测装置和第二位置检测装置分别与车载控制器电联接；
主泵的数目为至少两个，均通过铲斗控制阀组模块与铲斗油缸的两个腔联接为其供油；先导泵通过铲斗先导阀组模块与铲斗控制阀组模块联接对铲斗油缸的供油油路进行换向控制；铲斗油缸外伸至其最大行程时触发第一位置检测装置，斗杆油缸外伸至其最大行程时触发第二位置检测装置；第一位置检测装置和第二位置检测装置被触发时，车载控制器仅控制一个主泵工作为斗杆油缸供油。
进一步地，铲斗油缸的数目为两个，其以并联方式接受主泵供油。
进一步地，还包括溢流阀；斗杆油缸的供油油路引出一路先导油路联接溢流阀的控制口，溢流阀的进出油口联接铲斗油缸大腔的供油油路；溢流阀的数目为至少一个。
进一步地，铲斗控制阀组模块包括至少两个液控换向阀，铲斗先导阀组模块包括至少两个电比例阀和至少两个开关阀；每个液控换向阀通过一个主泵为铲斗油缸供油，通过一个电比例阀和一个开关阀进行换向控制。
进一步地，液控换向阀具有两个控制油口，铲斗先导阀组模块的数目为两个，液控换向阀同一侧的控制油口均联接同一个铲斗先导阀组模块。
进一步地，还包括开闭斗泵、开闭斗先导阀组模块、开闭斗油缸、开闭斗控制阀组模块、第一压力检测装置和第二压力检测装置；开闭斗泵、第一压力检测装置和第二压力检测装置分别与车载控制器电联接；
开闭斗泵通过开闭斗控制阀组模块与开闭斗油缸的两个腔联接为其供油；先导泵通过开闭斗先导阀组模块与开闭斗控制阀组模块联接对开闭斗油缸的供油油路进行换向控制；第一压力检测装置设置于开闭斗油缸的大腔，第二压力检测装置设置于开闭斗油缸的小腔；第一压力检测装置或第二压力检测装置被触发时，车载控制器控制开闭斗泵在最小流量下运行。
进一步地，开闭斗控制阀组模块包括一个液控换向阀，开闭斗先导阀组模块包括一个电比例阀和一个开关阀；每个液控换向阀通过一个主泵为铲斗油缸供油，通过一个电比例阀和一个开关阀进行换向控制。
进一步地，液控换向阀具有两个控制油口，开闭斗先导阀组模块的数目为两个，液控换向阀的控制油口分别联接同一个铲斗先导阀组模块。
进一步地，开闭斗的数目为两个，且以并联方式接受开闭斗泵供油。
本发明还公开了一种超大吨位正铲挖掘机，包括铲斗、斗杆、开闭斗以及上述一种油缸缓冲系统。
本发明具有的有益效果：
1.通过位置检测装置检测斗杆油缸和铲斗油缸的极限行程，从而防止油缸的大流量冲击。
2.开闭斗油缸大小腔均安装压力传感器，车载控制器检测在开闭斗达到极限位置压力升高到设定值时，控制开闭斗泵排量变为最小，避免油缸在高压状态下大流量的冲击。
3.在铲斗油缸的大腔联接液控溢流阀，由斗杆内收先导信号控制溢流阀的溢流值，防止斗杆内收出现死区。
附图说明
图1为本发明一个优选实施例的工作原理图；
图2为图1所示实施例中缓冲系统的控制原理图；
图3为图1所示实施例中斗杆油缸的液压控制原理图。
附图标记：
1溢流阀；2铲斗油缸；3铲斗控制阀组模块；4先导泵；5车载控制器；6铲斗先导阀组模块；7开闭斗油缸；8第二压力检测装置；9第一压力检测装置；10铲斗；11开闭斗；12斗杆；13第二位置检测装置；14第一位置检测装置；15斗杆油缸。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1至3所示，一种超大吨位正铲挖掘机，包括铲斗10、斗杆12、开闭斗11以及油缸缓冲系统。油缸缓冲系统包括先导泵4、铲斗先导阀组模块6、主泵、斗杆油缸15、铲斗油缸2、铲斗控制阀组模块3、车载控制器5、第一位置检测装置14和第二位置检测装置13；主泵、第一位置检测装置14和第二位置检测装置13分别与车载控制器5电联接。
主泵的数目为三个（如图2中的P1、P2和P3），均通过铲斗控制阀组模块3内的三个供油油路与铲斗油缸2的两个腔联接为其供油。先导泵4通过铲斗先导阀组模块6与铲斗控制阀组模块3联接对铲斗油缸2的供油油路进行换向控制；铲斗油缸2外伸至其最大行程时触发第一位置检测装置14，斗杆油缸15外伸至其最大行程时触发第二位置检测装置13；第一位置检测装置14和第二位置检测装置13被触发时，车载控制器5仅控制一个主泵如P3工作为斗杆油缸15供油。
由于超大吨位挖掘机流量较大，为防止铲斗10在达到极限位置时产生较大的油缸冲击，因此安装第一位置检测装置14，当铲斗10达到极限位置时、铲斗油缸2外伸至其最大行程，此时第一位置检测装置14被触发，车载控制器5检测到信号，切断铲斗油缸2的两个供油油路,仅保一个供油油路工作，且将正常工作的供油油路的流量变为最小，大大减轻铲斗油缸2的缓冲。同理，安装第二位置检测装置13，在斗杆12达到极限位置时、斗杆油缸15外伸至其最大行程，第二位置检测装置13被触发，车载传感器检测到信号，切断铲斗油缸2的两个供油油路，仅保一个供油油路工作，且将正常工作的供油油路的流量变为最小。
作为优选方案，铲斗油缸2的数目为两个，其以并联方式接受主泵供油。
作为优选方案，还包括溢流阀1；斗杆油缸15的供油油路引出一路先导油路联接溢流阀1的控制口，溢流阀1的进出油口联接铲斗油缸2大腔的供油油路；溢流阀1的数目为两个，并以并联方式接入供油油路中。当铲斗10内收时，铲斗油缸2有缩回趋势，铲斗油缸2的伸出长度由R1变为R2，随着斗杆12内收，铲斗油缸2的大腔压力增大，此时斗杆12内收的先导信号控制溢流阀1的先导阀，使其溢流压力由380bar变为160bra，铲斗油缸2的主阀在160bar时溢流，避免机构出现死区现象。
作为优选方案，铲斗控制阀组模块3包括三个液控换向阀（如图2中的V1、V2和V3），对应三个供油油路，铲斗先导阀组模块6包括三个电比例阀和三个开关阀；每个液控换向阀通过一个主泵为铲斗油缸2供油，通过一个电比例阀和一个开关阀进行换向控制。
作为优选方案，液控换向阀具有两个控制油口，铲斗先导阀组模块6的数目为两个，液控换向阀同一侧的控制油口均联接同一个铲斗先导阀组模块6。
作为优选方案，还包括开闭斗泵、开闭斗先导阀组模块、开闭斗油缸7、开闭斗控制阀组模块、第一压力检测装置9和第二压力检测装置8；开闭斗泵、第一压力检测装置9和第二压力检测装置8分别与车载控制器5电联接。
开闭斗泵通过开闭斗控制阀组模块与开闭斗油缸7的两个腔联接为其供油；先导泵4通过开闭斗先导阀组模块与开闭斗控制阀组模块联接对开闭斗油缸7的供油油路进行换向控制；第一压力检测装置9设置于开闭斗油缸7的大腔，第二压力检测装置8设置于开闭斗油缸7的小腔；第一压力检测装置9或第二压力检测装置8被触发时，车载控制器5控制开闭斗泵在最小流量下运行。
开闭斗11冲击较频繁，当开闭斗油缸7达到极限位置时，开闭斗油缸7内的压力升高，为防止在大流量状态下溢流，在车载控制器5检测到设定第一压力检测装置9或第二压力检测装置8达到设定值（如200bar）时，将减小开闭斗泵的排量，减轻开闭斗油缸7的冲击。
作为优选方案，开闭斗控制阀组模块包括一个液控换向阀，开闭斗先导阀组模块包括一个电比例阀和一个开关阀；每个液控换向阀通过一个主泵为铲斗油缸2供油，通过一个电比例阀和一个开关阀进行换向控制。
作为优选方案，液控换向阀具有两个控制油口，开闭斗先导阀组模块的数目为两个，液控换向阀的控制油口分别联接同一个铲斗先导阀组模块6。
作为优选方案，开闭斗11的数目为两个，且以并联方式接受开闭斗泵供油。
本发明中，第一位置检测装置和第二位置检测装置均为限位开关，第一压力检测装置和第二压力检测装置均为压力传感器。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种油缸缓冲系统，其特征在于：包括先导泵（4）、铲斗先导阀组模块（6）、主泵、斗杆油缸（15）、铲斗油缸（2）、铲斗控制阀组模块（3）、车载控制器（5）、第一位置检测装置（14）和第二位置检测装置（13）；所述主泵、所述第一位置检测装置（14）和所述第二位置检测装置（13）分别与所述车载控制器（5）电联接；
所述主泵的数目为至少两个，均通过所述铲斗控制阀组模块（3）与所述铲斗油缸（2）的两个腔联接为其供油；所述先导泵（4）通过所述铲斗先导阀组模块（6）与所述铲斗控制阀组模块（3）联接对铲斗油缸（2）的供油油路进行换向控制；所述铲斗油缸（2）外伸至其最大行程时触发所述第一位置检测装置（14），所述斗杆油缸（15）外伸至其最大行程时触发所述第二位置检测装置（13）；所述第一位置检测装置（14）和所述第二位置检测装置（13）被触发时，所述车载控制器（5）仅控制一个所述主泵工作为所述铲斗油缸（2）供油；
所述铲斗控制阀组模块（3）包括至少两个液控换向阀，所述铲斗先导阀组模块（6）包括至少两个电比例阀和至少两个开关阀；每个所述液控换向阀通过一个所述主泵为所述铲斗油缸（2）供油，通过一个所述电比例阀和一个所述开关阀进行换向控制；
所述液控换向阀具有两个控制油口，所述铲斗先导阀组模块（6）的数目为两个，所述液控换向阀同一侧的控制油口均联接同一个所述铲斗先导阀组模块（6）。
2.根据权利要求1所述的一种油缸缓冲系统，其特征在于：所述铲斗油缸（2）的数目为两个，其以并联方式接受所述主泵供油。
3.根据权利要求1所述的一种油缸缓冲系统，其特征在于：还包括溢流阀（1）；所述斗杆油缸（15）的供油油路引出一路先导油路联接所述溢流阀（1）的控制口，所述溢流阀（1）的进出油口联接所述铲斗油缸（2）大腔的供油油路；所述溢流阀（1）的数目为至少一个。
4.根据权利要求1所述的一种油缸缓冲系统，其特征在于：还包括开闭斗泵、开闭斗先导阀组模块、开闭斗油缸（7）、开闭斗控制阀组模块、第一压力检测装置（9）和第二压力检测装置（8）；所述开闭斗泵、第一压力检测装置（9）和第二压力检测装置（8）分别与所述车载控制器（5）电联接；
所述开闭斗泵通过所述开闭斗控制阀组模块与所述开闭斗油缸（7）的两个腔联接为其供油；所述先导泵（4）通过所述开闭斗先导阀组模块与所述开闭斗控制阀组模块联接对开闭斗油缸（7）的供油油路进行换向控制；所述第一压力检测装置（9）设置于所述开闭斗油缸（7）的大腔，所述第二压力检测装置（8）设置于所述开闭斗油缸（7）的小腔；所述第一压力检测装置（9）或第二压力检测装置（8）被触发时，所述车载控制器（5）控制所述开闭斗泵在最小流量下运行。
5.根据权利要求4所述的一种油缸缓冲系统，其特征在于：所述开闭斗控制阀组模块包括一个液控换向阀，所述开闭斗先导阀组模块包括一个电比例阀和一个开关阀；每个所述液控换向阀通过一个所述主泵为所述铲斗油缸（2）供油，通过一个所述电比例阀和一个所述开关阀进行换向控制。
6.根据权利要求4所述的一种油缸缓冲系统，其特征在于：所述液控换向阀具有两个控制油口，所述开闭斗先导阀组模块的数目为两个，所述液控换向阀的控制油口分别联接同一个所述铲斗先导阀组模块（6）。
7.根据权利要求4所述的一种油缸缓冲系统，其特征在于：所述开闭斗（11）的数目为两个，且以并联方式接受所述开闭斗泵供油。
8.一种超大吨位正铲挖掘机，包括铲斗（10）、斗杆（12）和开闭斗（11），其特征在于：还包括如权1至7任一所述的一种油缸缓冲系统。
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