CN108385767A - 电控正流量液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电控正流量液压系统，属于液压系统领域。其包括正流量泵总成、电磁阀组、正流量主控阀、执行机构、电磁比例阀、操纵装置和控制单元ECU，正流量泵总成包括两个柱塞泵和一个齿轮泵，两个柱塞泵出口P1和P2分别与正流量主控阀连接，正流量主控阀工作油口连接执行机构，正流量主控阀上设置有至少两组对应的电磁阀组，电磁阀组包括一个以上的电磁阀块，电磁阀块上安装有电磁阀，两个柱塞泵分别连接有比例电磁阀，控制单元ECU分别与电磁阀块、电磁比例阀、操纵装置电连接。本发明用于工程机械上，是一种智能化、节能、舒适、可靠的工程机械液压控制系统。

Description

电控正流量液压系统

技术领域

本发明属于一种液压系统，具体地说，尤其涉及一种电控正流量液压系统。

背景技术

挖掘机，又称挖掘机械，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料厂的土方机械。从近几年工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，挖掘机已经成为工程建设中最重要的工程机械之一。在中大型挖掘机中，70％以上的机型是正流量系统挖掘机及负流量系统挖掘机。其中，正流量液压系统相比负流量来说，控制信号直接同时作用在阀与泵上，使阀与泵动作同时进行，因而操控性好。且正流量系统主控阀的中央回油油路只有系统背压，而负流量系统会有3MPa左右的背压，因此正流量系统相对负流量系统，会更加节能。

传统的正流量系统中，正流量的控制信号来自先导二次压力，原理是通过一系列的梭阀或压力传感器选出最高二次压力信号去控制主泵的变量机构。当手柄位移加大时，二次先导压力升高，较高的压力信号作用在泵的调节机构上，使泵斜盘角度增大，排量增大；反之，当手柄位移变小时，二次先导压力变小，泵的排量变小，从而满足泵的流量与执行机构对流量的需求相匹配。

智能化、节能、舒适、可靠，一直是挖掘机液压系统的发展趋势。随着近年来我国基建的不断发展，智能化，必将取得进一步的发展。紧跟国际液压系统智能化发展的趋势，结合我公司实际整机液压系统情况，提出本发明。

发明内容

本发明目的是提供一种智能化、节能、舒适、可靠的电控正流量液压系统，以克服现有技术中传统的正流量液压系统存在的缺陷。

本发明是采用以下技术方案实现的：

本发明所述的电控正流量液压系统，包括正流量泵总成、电磁阀组、正流量主控阀、执行机构、电磁比例阀、操纵装置和控制单元ECU，所述正流量泵总成包括两个柱塞泵和一个齿轮泵，两个柱塞泵出口P1和P2分别与正流量主控阀连接，所述正流量主控阀工作油口连接执行机构，所述正流量主控阀上设置有至少两组对应的电磁阀组，所述电磁阀组包括一个以上的电磁阀块，电磁阀块上安装有电磁阀，所述电磁阀块内部设有与T口相连的回油道、与Pp口相连的进油道及对应相关正流量主控阀先导口的C口，所述齿轮泵出口P3与Pp口连通，两个柱塞泵分别连接有比例电磁阀，所述控制单元ECU分别与电磁阀块、电磁比例阀、操纵装置电连接。

所述齿轮泵出口P3通过压力切断电磁开关阀与Pp口连通，所述压力切断电磁开关阀与控制单元ECU电连接。

所述执行机构包括铲斗油缸、动臂油缸、行走马达A、行走马达B、回转马达、斗杆油缸。

所述操纵装置包括左操作手柄、右操作手柄、左脚踏阀、右脚踏阀。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)降低劳动强度：电手柄操纵力较先导手柄大大减小，有效降低了劳动强度；

2)智能化：本发明中整套电磁阀的应用，使得整机液压系统的输出更快、更准；

3)降低主控阀研发周期与研发成本：本发明中，电磁比例阀的应用，通过一系列的逻辑关系，就可控制复合动作时，各动作的优先关系，省去传统主控阀中的各种优先阀插件，此外，电磁阀的应用，使得面积特性的调试周期大为缩短；

4)降低风险因子：传统主控阀中，实现与本发明相同功能，需要多安装若干插件，本发明不再需要这些插件，因而相关插件给主控阀性能带来的风险因子，比如因阀体内部残留的大颗粒而造成的插件卡阀等问题也就消除了；

5)降低生产成本：随着电控技术的不断发展，相关元件成本不断降低，此外，本发明使得整机液压系统中的管路得到很大程度的减少，使得整机厂成本进一步降低；

6)方便后市场服务：本发明使得整机液压系统进一步简化，后市场出现问题时，服务人员需要排查的因素减少，因此后市场服务更加方便。

附图说明

图1是本发明的液压原理图；

图2是本发明中安装电磁阀组的正流量主控阀的结构示意图；

图3是本发明中电磁阀组与正流量主控阀连接的局部剖视图；

图4是本发明中电磁阀组的剖视图；

图5是本发明中C口输出压力Px与手柄角度a之间的逻辑关系示意图；

图中：1、正流量泵总成；2、压力切断电磁开关阀；3、电磁阀组；4、正流量主控阀；5、铲斗油缸；6、动臂油缸；7、行走马达A；8、行走马达B；9、回转马达；10、斗杆油缸；11、电磁比例阀；12、左操作手柄；13、右操作手柄；14、左脚踏阀；15、右脚踏阀；16、控制单元ECU；17、电磁阀；18、电磁阀块；19、阀杆；20、弹簧；21、回油道；22、进油道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明电控正流量液压系统，包括正流量泵总成1、压力切断电磁开关阀2、电磁阀组3、正流量主控阀4、执行机构、电磁比例阀11、操纵装置和控制单元ECU16。

正流量泵总成1包括两个柱塞泵和一个齿轮泵，两个柱塞泵出口P1和P2分别与正流量主控阀4连接，柱塞泵排量可调，齿轮泵出口为P3，排量不可调，齿轮泵主要用来提供先导油，压力切断电磁开关阀2是起安全保护作用，Pp口压力油通过压力切断开关电磁阀2提供，通电，则Pp口先导压力与P3口压力接通，为高压；断电，则Pp口先导压力与P3口压力不接通，为低压。

如图2、图3、图4所示，本发明实施例中正流量主控阀4设置有4个电磁阀组3，正流量主控阀4左阀体和右阀体分别对应设置2个，电磁阀组3包括一个以上的电磁阀块18，电磁阀块18上安装有电磁阀17，电磁阀块18通过螺栓固定在正流量主控阀4阀体上，电磁阀块18内部设有与T口相连的回油道21、与Pp口相连的进油道22及对应相关正流量主控阀4先导口的C口，回油道21里面的油液为低压油液，在压力切断电磁开关阀2通电后，进油道22里面的油液为高压油液，C口为电磁阀17的出口。

电磁阀17的出口C口与正流量主控阀4阀杆19的先导口相连，其油液为高压油时，高压油直接作用于阀杆19端面上，液压力克服阀杆19上的弹簧20弹力，推动阀杆19动作，从而实现相应动作。正流量主控阀4不直接向柱塞泵反馈压力信号而调节柱塞泵的排量，柱塞泵的排量调节，全部由控制单元ECU16通过功率调节用电磁比例阀11进行控制。

两个柱塞泵分别连接有一个功率调节用电磁比例阀11，根据工况司机操作调节柱塞泵的输出功率；电磁比例阀11断电，电磁比例阀11所控制的柱塞泵斜盘角度最大，排量最大；电磁比例阀11通电，使得柱塞泵的斜盘角度变小，排量减小。两个电磁比例阀11通过控制单元ECU16的逻辑关系，既能满足整机的工作需求，又使得两个柱塞泵的最大吸收功率不至于大于发动机的输出功率而导致憋车。

操纵装置包括左操作手柄12、右操作手柄13、左脚踏阀14、右脚踏阀15，左操作手柄12与右操作手柄13为电手柄，左脚踏阀14与右脚踏阀15为电脚踏阀，四者都是由操作者输入角度，输出电流至控制单元ECU16，控制单元ECU16再发送电流指令至相应电磁阀17，使电磁阀17输出不同压力油，作用在正流量主控阀4阀杆19上使阀杆19移动，从而使整机动作。

正流量主控阀4工作油口连接执行机构，执行机构包括铲斗油缸5、动臂油缸6、行走马达A7、行走马达B8、回转马达9、斗杆油缸10，铲斗油缸5、动臂油缸6、行走马达A7、行走马达B8、回转马达9、斗杆油缸10的动作分别通过对应的电磁阀17控制。

例如，使用时，操作者想让铲斗实现挖掘动作，手柄收到操作者给定的角度，通过电压、电流等信号传递给控制单元ECU16，控制单元ECU16对接收到的信号进行处理，输出相应电流，电磁比例阀11根据得到的不同大小的电流输入，其C口可输出不大于Pp压力的不同的输出压力Px，Px与电手柄角度a的关系如图5所示。带压先导油液作用于正流量主控阀4的阀杆19端面上，并推动阀杆19克服弹簧20弹力右移，正流量主控阀4工作油口输出压力至铲斗油缸5，使铲斗动作。手柄复位后，电磁比例阀11的输入电流为零，对应电磁阀17的输出口C口的输出压力为零，阀杆19恢复中位，正流量主控阀4工作油口压力输出中断。

Claims (4)

1.一种电控正流量液压系统，其特征在于：包括正流量泵总成(1)、电磁阀组(3)、正流量主控阀(4)、执行机构、电磁比例阀(11)、操纵装置和控制单元ECU(16)，所述正流量泵总成(1)包括两个柱塞泵和一个齿轮泵，两个柱塞泵出口P1和P2分别与正流量主控阀(4)连接，所述正流量主控阀(4)工作油口连接执行机构，所述正流量主控阀(4)上设置有至少两组对应的电磁阀组，所述电磁阀组(3)包括一个以上的电磁阀块(18)，电磁阀块(18)上安装有电磁阀(17)，所述电磁阀块(18)内部设有与T口相连的回油道(21)、与Pp口相连的进油道(22)及对应相关正流量主控阀(4)先导口的C口，所述齿轮泵出口P3与Pp口连通，两个柱塞泵分别连接有比例电磁阀(11)，所述控制单元ECU(16)分别与电磁阀块(18)、电磁比例阀(11)、操纵装置电连接。

2.根据权利要求1所述的电控正流量液压系统，其特征在于：所述齿轮泵出口P3通过压力切断电磁开关阀(2)与Pp口连通，所述压力切断电磁开关阀(2)与控制单元ECU(16)电连接。

3.根据权利要求1或2所述的电控正流量液压系统，其特征在于：所述执行机构包括铲斗油缸(5)、动臂油缸(6)、行走马达A(7)、行走马达B(8)、回转马达(9)、斗杆油缸(10)。

4.根据权利要求3所述的电控正流量液压系统，其特征在于：所述操纵装置包括左操作手柄(12)、右操作手柄(13)、左脚踏阀(14)、右脚踏阀(15)。