CN108104183B - 一种液压挖掘机斗杆再生装置以及液压挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种液压挖掘机斗杆再生装置以及液压挖掘机，液压缸有杆腔与无杆腔分别与多路阀相连；有杆腔经过多路阀后分别与再生解除阀以及再生单向阀相连；再生解除阀的开关决定有杆腔回到油箱的液压油容量，再生单向阀在液压油压力达到开启设置压力后开启，为无杆腔提供再生液压油；柱塞泵的进油口设置在油箱内，从油箱吸油输出液压油到多路阀，多路阀与再生单向阀共同提供合适的液压油给无杆腔；在斗杆回收时，负载带动斗杆活塞杆下落，有杆腔输出液压油到多路阀，通过多路阀的液压油由斗杆再生单向阀和再生解除阀共同分配至无杆腔和油箱。本发明可以防止液压缸无杆腔吸空，实现液压油再生，并降低挖掘机整机燃油消耗。

Description

一种液压挖掘机斗杆再生装置以及液压挖掘机

技术领域

本发明涉及液压挖掘机油液再生技术领域，特别是涉及一种液压挖掘机斗杆再生装置以及液压挖掘机。

背景技术

目前液压挖掘机的液压系统主要采用的正流量液压系统、负流量液压系统和负载敏感系统，挖掘机工作中都存在斗杆内收和外摆的操作。在流量控制系统中，斗杆内收动作都会采用斗杆再生的功能。

传统斗杆再生都需要配合多路阀阀芯进行通流能力调节来实现斗杆油缸有杆腔的背压，防止斗杆伸出时有杆腔回油，由于负载与自重自由下落而造成无杆腔吸空；因此，当斗杆触地后，再生解除，但是因多路阀阀芯的等效阻尼依然存在，造成不必要的压力损失，进而造成挖掘机整机油耗提高。

发明内容

本发明的目的在于提出一种液压挖掘机斗杆再生装置以及液压挖掘机，以实现在斗杆触地后，再生解除，减少多路阀阀芯回油背压，降低燃油消耗。

为达到上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种液压挖掘机斗杆再生装置，包括：液压缸、多路阀、柱塞泵、油箱、再生解除阀、斗杆再生单向阀，所述液压缸包括液压缸无杆腔和液压缸有杆腔，其中：

所述柱塞泵的进油口设置在所述油箱内，从所述油箱吸油输出液压油到所述多路阀，所述多路阀与所述再生单向阀共同提供合适的液压油给所述液压缸无杆腔；

所述液压缸有杆腔与所述液压缸无杆腔分别与所述多路阀相连；所述液压缸有杆腔经过所述多路阀后分别与所述再生解除阀以及所述再生单向阀相连；所述再生解除阀的开关决定所述液压缸有杆腔回到所述油箱的液压油容量，所述再生单向阀在液压油压力达到开启设置压力后开启，为所述液压缸无杆腔提供再生液压油；

在斗杆回收时，负载带动斗杆活塞杆下落，所述液压缸有杆腔输出液压油到所述多路阀，通过所述多路阀的液压油由所述斗杆再生单向阀和所述再生解除阀共同分配至所述液压缸无杆腔和所述油箱。

优选的，所述多路阀用于调节所述柱塞泵输出至所述液压缸无杆腔的液压油的流量。

优选的，所述再生解除阀的工作位由所述液压缸无杆腔的压力值决定。

优选的，所述斗杆再生单向阀和所述再生解除阀用于共同提供足够背压抵消负负载的影响，保证所述斗杆活塞杆移动的速度可控，防止所述液压缸无杆腔被吸空。

优选的，所述液压缸无杆腔的进油量通过所述柱塞泵的输出液压油和所述斗杆再生单向阀提供的液压油决定。

优选的，所述再生解除阀为液压控制阀或电磁比例阀。

优选的，所述斗杆再生单向阀为液压控制阀或电磁比例阀。

一种液压挖掘机，包括：上述所述的液压挖掘机斗杆再生装置，所述液压挖掘机斗杆再生装置包括：液压缸、多路阀、柱塞泵、油箱、再生解除阀、斗杆再生单向阀，所述液压缸包括液压缸无杆腔和液压缸有杆腔，其中：

所述柱塞泵的进油口设置在所述油箱内，从所述油箱吸油输出液压油到所述多路阀，所述多路阀提供合适的液压油给所述液压缸无杆腔；

所述液压缸有杆腔与所述液压缸无杆腔分别与所述多路阀相连；所述液压缸有杆腔经过所述多路阀后分别与所述再生解除阀以及所述再生单向阀相连；所述再生解除阀的开关决定所述液压缸有杆腔回到所述油箱的液压油容量，所述再生单向阀在液压油压力达到开启设置压力后开启，为所述液压缸无杆腔提供再生液压油；

在斗杆回收时，负载带动斗杆活塞杆下落，所述液压缸有杆腔输出液压油到所述多路阀，通过所述多路阀的液压油由所述斗杆再生单向阀和所述再生解除阀共同分配至所述液压缸无杆腔和所述油箱。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种液压挖掘机斗杆再生装置以及液压挖掘机，液压缸有杆腔与无杆腔分别与多路阀相连；液压缸有杆腔经过多路阀后分别与再生解除阀以及再生单向阀相连；再生解除阀的开关决定有杆腔回到油箱的液压油容量，再生单向阀在液压油压力达到开启设置压力后开启，为液压缸无杆腔提供再生液压油；柱塞泵的进油口设置在油箱内，从油箱吸油输出液压油到多路阀，多路阀与再生单向阀共同提供合适的液压油给液压缸无杆腔；在斗杆回收时，负载带动斗杆活塞杆下落，液压缸有杆腔输出液压油到多路阀，通过多路阀的液压油由斗杆再生单向阀和再生解除阀共同分配至液压缸无杆腔和油箱。本发明通过降低甚至取消斗杆回收时多路阀回油侧的等效阻尼，同时增加斗杆再生单向阀的开启压力，防止液压缸无杆腔吸空，实现液压油再生；同时，在斗杆触地后，再生解除，减少多路阀阀芯回油背压，降低挖掘机整机燃油消耗。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种斗杆再生装置结构示意图；

在图1中，各标号所表示的部件名称如下：

0-斗杆活塞杆、1-液压缸、2-多路阀、3-柱塞泵、4-油箱、5-再生解除阀、6-斗杆再生单向阀，A-液压缸无杆腔，B-液压缸有杆腔。

具体实施方式

相关术语解释：

斗杆再生：在斗杆内收时，在挖掘机臂和载重的自重影响下，活塞杆腔的油液流到活塞腔，完成部分能量回收。

背压：在斗杆内收时，为防止挖掘机臂和载重自由落体，在回油侧添加阻尼形成的压力。

多路阀：多个控制挖掘机等机械执行器动作的换向阀集成。

柱塞泵：挖掘机等机械上用来为液压系统提供油源的液压泵，采用柱塞循环移动完成吸油和压油，压力通常大于300bar，是目前主流的液压泵。

本发明通过减小主阀回油侧等效阻尼，提高斗杆再生单向阀的开启压力，实现再生液压油的成功利用，同时保证提供足够等效背压防止斗杆自由落体造成液压缸的无杆腔被吸空。优势在于，在斗杆触地后，解除再生，在挖掘过程可以显著减小液压缸的有杆腔的背压，降低燃油消耗。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1所示，本发明实施例提供一种液压挖掘机斗杆再生装置，该液压挖掘机斗杆再生装置包括：液压缸1、多路阀2、柱塞泵3、油箱4、再生解除阀5、斗杆再生单向阀6，液压缸1包括液压缸无杆腔A和液压缸有杆腔B，其中：

如图1所示，柱塞泵3的进油口设置在油箱4内，从油箱4吸油输出液压油到多路阀2，多路阀2与再生单向阀5共同提供合适的液压油给液压缸无杆腔A；液压缸有杆腔B与液压缸无杆腔A分别与多路阀2相连；液压缸有杆腔B经过多路阀2后分别与再生解除阀5以及斗杆再生单向阀6相连；再生解除阀5的开关决定液压缸有杆腔B回到油箱4的液压油容量，斗杆再生单向阀6在液压油压力达到开启设置压力后开启，为液压缸无杆腔A提供再生液压油；在斗杆回收时，负载带动斗杆活塞杆0下落，液压缸有杆腔B输出液压油到多路阀2，通过多路阀2的液压油由斗杆再生单向阀6和再生解除阀5共同分配至液压缸无杆腔A和油箱4。

需要说明的是，在本发明实施例中，柱塞泵3提供部分高压油通过多路阀2驱动液压缸无杆腔A。与此同时，斗杆活塞杆0在自重影响下有自由向下运动的趋势，从液压缸有杆腔B侧流出的液压油通过多路阀2产生压降来抵消自重G带来的负负载影响，从而维持斗杆恒定的内收速度，防止液压缸无杆腔A被吸空。而通过多路阀2的液压油一部分通过再生解除阀5回到油箱4，另一部分通过打开斗杆再生单向阀6进入压力较低的液压缸无杆腔A，实现再生。

需要说明的是，在本发明实施例中，一般将提升重物时的重力叫负载，此时机器提升力的方向与重物运动方向相同。当挖掘机悬吊重物下降时，提升力的方向依然向上，但是重物的运动方向与提升力的方向相反，则在此情况下的重力叫负负载。

优选的，多路阀2用于调节柱塞泵3输出至液压缸无杆腔A的液压油的流量；再生解除阀5的工作位由液压缸无杆腔A的压力值决定；斗杆再生单向阀6和再生解除阀5用于共同提供足够背压抵消负负载的影响，保证斗杆活塞杆0移动的速度可控，防止液压缸无杆腔A被吸空。

优选的，液压缸无杆腔A的进油量通过柱塞泵3的输出液压油和斗杆再生单向阀6提供的液压油决定。

优选的，再生解除阀5可以为液压控制阀或电磁比例阀；斗杆再生单向阀6为液压控制阀或电磁比例阀。

本发明实施例提供的一种液压挖掘机斗杆再生装置，液压缸有杆腔与无杆腔分别与多路阀相连；液压缸有杆腔经过多路阀后分别与再生解除阀以及再生单向阀相连；再生解除阀的开关决定有杆腔回到油箱的液压油容量，再生单向阀在液压油压力达到开启设置压力后开启，为液压缸无杆腔提供再生液压油；柱塞泵的进油口设置在油箱内，从油箱吸油输出液压油到多路阀，多路阀与再生单向阀共同提供合适的液压油给液压缸无杆腔；在斗杆回收时，负载带动斗杆活塞杆下落，液压缸有杆腔输出液压油到多路阀，通过多路阀的液压油由斗杆再生单向阀和再生解除阀共同分配至液压缸无杆腔和油箱。本发明通过降低甚至取消斗杆回收时多路阀回油侧的等效阻尼，同时增加斗杆再生单向阀的开启压力，防止液压缸无杆腔吸空，实现液压油再生；同时，在斗杆触地后，再生解除，减少多路阀阀芯回油背压，降低挖掘机整机燃油消耗。

在上述公开的液压挖掘机斗杆再生装置的基础上，本发明实施例还提供一种液压挖掘机，其特征在于，包括：上述液压挖掘机斗杆再生装置，该液压挖掘机斗杆再生装置包括：液压缸、多路阀、柱塞泵、油箱、再生解除阀、斗杆再生单向阀，该液压缸包括液压缸无杆腔和液压缸有杆腔，其中：

柱塞泵的进油口设置在油箱内，从油箱吸油输出液压油到多路阀，多路阀提供合适的液压油给液压缸无杆腔；液压缸有杆腔与液压缸无杆腔分别与多路阀相连；液压缸有杆腔经过多路阀后分别与再生解除阀以及再生单向阀相连；再生解除阀的开关决定液压缸有杆腔回到油箱的液压油容量，再生单向阀在液压油压力达到开启设置压力后开启，为液压缸无杆腔提供再生液压油；在斗杆回收时，负载带动斗杆活塞杆下落，液压缸的有杆腔输出液压油到多路阀，通过多路阀的液压油由斗杆再生单向阀和再生解除阀共同分配至液压缸的无杆腔和油箱。

综上所述，本发明公开了一种液压挖掘机斗杆再生装置以及液压挖掘机，液压缸有杆腔与无杆腔分别与多路阀相连；液压缸有杆腔经过多路阀后分别与再生解除阀以及再生单向阀相连；再生解除阀的开关决定有杆腔回到油箱的液压油容量，再生单向阀在液压油压力达到开启设置压力后开启，为液压缸无杆腔提供再生液压油；柱塞泵的进油口设置在油箱内，从油箱吸油输出液压油到多路阀，多路阀与再生单向阀共同提供合适的液压油给液压缸无杆腔；在斗杆回收时，负载带动斗杆活塞杆下落，液压缸有杆腔输出液压油到多路阀，通过多路阀的液压油由斗杆再生单向阀和再生解除阀共同分配至液压缸无杆腔和油箱。本发明通过降低甚至取消斗杆回收时多路阀回油侧的等效阻尼，同时增加斗杆再生单向阀的开启压力，防止液压缸无杆腔吸空，实现液压油再生；同时，在斗杆触地后，再生解除，减少多路阀阀芯回油背压，降低挖掘机整机燃油消耗。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括上述要素的物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种液压挖掘机斗杆再生装置，其特征在于，包括：液压缸、多路阀、柱塞泵、油箱、再生解除阀、斗杆再生单向阀，所述液压缸包括液压缸无杆腔和液压缸有杆腔，其中：

所述柱塞泵的进油口设置在所述油箱内，从所述油箱吸油输出液压油到所述多路阀，所述多路阀与所述再生单向阀共同提供合适的液压油给所述液压缸无杆腔；

所述液压缸有杆腔与所述液压缸无杆腔分别与所述多路阀相连；所述液压缸有杆腔经过所述多路阀后分别与所述再生解除阀以及所述再生单向阀相连；所述再生解除阀的开关决定所述液压缸有杆腔回到所述油箱的液压油容量，所述再生单向阀在液压油压力达到开启设置压力后开启，为所述液压缸无杆腔提供再生液压油；

在斗杆回收时，负载带动斗杆活塞杆下落，所述液压缸有杆腔输出液压油到所述多路阀，通过所述多路阀的液压油由所述斗杆再生单向阀和所述再生解除阀共同分配至所述液压缸无杆腔和所述油箱；

所述斗杆再生单向阀和所述再生解除阀用于共同提供足够背压抵消负负载的影响，保证所述斗杆活塞杆移动的速度可控，防止所述液压缸无杆腔被吸空。

2.根据权利要求1所述的液压挖掘机斗杆再生装置，其特征在于，所述多路阀用于调节所述柱塞泵输出至所述液压缸无杆腔的液压油的流量。

3.根据权利要求1所述的液压挖掘机斗杆再生装置，其特征在于，所述再生解除阀的工作位由所述液压缸无杆腔的压力值决定。

4.根据权利要求1所述的液压挖掘机斗杆再生装置，其特征在于，所述液压缸无杆腔的进油量通过所述柱塞泵的输出液压油和所述斗杆再生单向阀提供的液压油决定。

5.根据权利要求1所述的液压挖掘机斗杆再生装置，其特征在于，所述再生解除阀为液压控制阀或电磁比例阀。

6.根据权利要求1所述的液压挖掘机斗杆再生装置，其特征在于，所述斗杆再生单向阀为液压控制阀或电磁比例阀。

7.一种液压挖掘机，其特征在于，包括：上述权利要求1-6任意一项所述的液压挖掘机斗杆再生装置，所述液压挖掘机斗杆再生装置包括：液压缸、多路阀、柱塞泵、油箱、再生解除阀、斗杆再生单向阀，所述液压缸包括液压缸无杆腔和液压缸有杆腔，其中：

所述柱塞泵的进油口设置在所述油箱内，从所述油箱吸油输出液压油到所述多路阀，所述多路阀提供合适的液压油给所述液压缸无杆腔；

所述液压缸有杆腔与所述液压缸无杆腔分别与所述多路阀相连；所述液压缸有杆腔经过所述多路阀后分别与所述再生解除阀以及所述再生单向阀相连；所述再生解除阀的开关决定所述液压缸有杆腔回到所述油箱的液压油容量，所述再生单向阀在液压油压力达到开启设置压力后开启，为所述液压缸无杆腔提供再生液压油；

在斗杆回收时，负载带动斗杆活塞杆下落，所述液压缸有杆腔输出液压油到所述多路阀，通过所述多路阀的液压油由所述斗杆再生单向阀和所述再生解除阀共同分配至所述液压缸无杆腔和所述油箱；

所述斗杆再生单向阀和所述再生解除阀用于共同提供足够背压抵消负负载的影响，保证所述斗杆活塞杆移动的速度可控，防止所述液压缸无杆腔被吸空。

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