CN108560634B - 装载机工作装置液压系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及装载机工作装置液压系统，为解决现有装载机反转六连杆工作装置举升平动性差的问题；提供一种装载机工作装置液压系统，包括经分配阀与动臂油缸和转斗油缸连接的高压油源和油箱回路、操纵装置、动作检测装置、动臂行程检测装置、角位移传感装置、控制装置、连接于转斗油缸与高压油源之间的控制阀；当动臂油缸伸出状态位于预定范围内且操纵装置仅具有动臂举升操作动作时，控制装置依据属具偏离基准位置的偏离角度控制控制阀使转斗油缸的大腔或小腔充油直到属具调整到基准位置。本发明使得装载机动臂举升的过程中，当动臂行程开关检测到动臂油缸伸出一定范围内时，铲斗或属具保持朝上或者保持一定的倾斜角度进行平稳举升。

Description

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，涉及一种装载机工作装置液压系统。

背景技术

装载机的工作装置中，具有反转六连杆工作装置和正转八连杆工作装置。正转八连杆机构工作装置，具有较好的举升平动性、卸料角大、视野开阔，但机构复杂、成本高，且前桥负荷加大。反转六连杆机构工作装置，具有较大的传动比、掘起力大，机构紧凑，成本相对低，前悬小，但举升平动性相对差，使用反转六连杆机构工作装置装载机，用于铲装松散物料且卸载高度高时，在动臂提升过程中，举升平动性相对差些，使得斗面倾斜角度不断变化，从而发生掉料、洒料现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有装载机反转六连杆工作装置举升平动性差的问题，而提供一种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：提供一种装载机工作装置液压系统，包括经分配阀与动臂油缸和转斗油缸连接的高压油源和油箱回路、与分配阀控制端连接用于操纵动臂升降和属具前后翻转的操纵装置；其特征在于还包括用于获取操纵装置操纵动作的动作检测装置、获取动臂油缸伸出状态的动臂行程检测装置、检测属具相对基准位置偏离角度的角位移传感装置、控制装置、用于调整属具姿态的控制阀；

所述控制阀的P油口与高压油源连接，T油口与油箱回路连接，两个工作油口对应与所述转斗油缸的大腔与小腔连接；所述控制装置与所述动作检测装置、动臂行程检测装置、角位移传感装置连接并控制所述控制阀的工作状态；

当动臂油缸伸出状态位于预定范围内且操纵装置仅具有动臂举升操作动作时，所述控制装置依据所述属具偏离基准位置的偏离角度控制控制阀向转斗油缸的大腔或小腔充油直到属具调整到基准位置。

进一步地，上述装载机工作装置液压系统中，所述控制装置为控制器，所述控制阀是控制端与所述控制器连接的电控比例换向阀；或者所述控制阀为液控比例换向阀，所述控制装置包括控制器和与控制器连接的伺服阀，所述液控比例换向阀的两液控端均通过所述伺服阀与油箱油路和先导油源连接，所述伺服阀处于中位时所述液控比例换向阀的两液控端均通过所述伺服阀与油箱油路连通。

进一步地，上述装载机工作装置液压系统中，所述角位移传感装置包括角位移传感器、垂直指示板、装配销、支板，所述角位移传感器装配于所述支板上,所述角位移传感器通过装配销与所述垂直指示板连接，所述装配销的安装孔位于所述垂直指示板的质心上方；所述支板固定安装于所述属具上。进一步地，所述角位移传感装置还可以包括限制所述垂直指示板相对所述支板转动角度的限位胶。在属具的基准位置为人为设定，例如当属具为铲斗时可以定义铲斗的开口竖直朝上时为基准位置，在属具偏离基准位置一定范围时，所述垂直指示板在重力的作用下始终保持竖直状态，与属具的基准位置保持一致，支板随属具向前或向后偏离基准位置时，支板相对垂直指示板转动，使得角位移传感器输出相应的电信号，当属具向前或向后偏离基准位置超过一定值时，所述垂直指示板与限位胶接触，支板与所述垂直指示板不再相对转动。或者所述角位移传感装置还可以是包括用于检测属具相对动臂转动角度的铲斗转动角度传感器和用于检测动臂相对装载机前车架转动角度的动臂转动角度传感器，所述铲斗转动角度传感器和动臂转动角度传感器均与所述控制器连接，所述控制器依据铲斗转动角度传感器和动臂转动角度传感器的检测值以及装载机工作装置的几何尺寸参数计算属具相对基准位置的偏离角度。此时动臂转动角度传感器还可以作为获取动臂油缸伸出状态的动臂行程检测装置。

进一步地，上述装载机工作装置液压系统中，所述控制阀与高压油源的连接管路上设置有向所述控制阀单向导通的单向阀。进一步地，所述分配阀和所述控制阀均为闭式阀芯。

进一步地，上述装载机工作装置液压系统中，所述操纵装置是与所述分配阀控制端连接的先导阀，所述动作检测装置是用于获取先导阀的先导输出油口先导压力状态的压力开关组,所述压力开关组与所述控制器连接。进一步地，所述先导阀具有与分配阀连接的转斗联先导输出a1油口和b1油口以及动臂联举升先导输出a2油口和下降先导输出b2油口、与先导油源连接的P油口、与油箱回路连接的T油口；所述压力开关组包括分别用于检测转斗联先导输出a1油口和b1油口先导油压力的Pa1压力开关和Pb1压力开关以及用于检测动臂联举升先导输出a2油口先导油压力的Pa2压力开关。或者所述动作检测装置是所述操纵装置中与控制器连接的电控手柄。在装载机工作装置液压系统中，操纵装置中可以包含电控手柄，电控手柄与控制器连接，操作人员通过操作电控手柄，电控手柄向控制器输出对应的信号，控制器接受电控手柄的电信号后输出控制信号直接控制分配阀或通过伺服阀控制分配阀，此时，电控手柄可作为动作检测装置使用，控制器根据电控手柄的输出电信号直接判定机器在进行何种操作。

本发明与现有技术相比，本发明使得装载机动臂举升的过程中，当动臂行程开关检测到动臂油缸伸出一定范围内时，铲斗或属具保持朝上或者保持一定的倾斜角度进行平稳举升。

附图说明

图1是本发明装载机工作装置液压系统。

图2是本发明装载机工作装置液压系统的电控原理图。

图3是发明装载机工作装置液压系统中角位移传感装置的正面视图。

图4是发明装载机工作装置液压系统中角位移传感装置的反面视图。

图5是发明中角位移传感装置的垂直指示板的结构示意图。

图中零部件名称及序号：

高压油源1、分配阀2、动臂油缸3、转斗油缸4、先导阀5、Pa1压力开关51、Pb1压力开关52、Pa2压力开关53、先导油源6、控制阀7、动臂油缸行程开关8、角位移传感装置9、角位移传感器91、垂直指示板92、装配销93、支板94、限位胶95、安装孔922、控制器10。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

本发明中的装载机工作装置液压系统包括经分配阀2与动臂油缸3和转斗油缸4连接的高压油源1和油箱回路、与分配阀2的控制端连接用于操纵动臂升降和属具前后翻转的操纵装置、用于获取操纵装置操纵动作的动作检测装置、获取动臂油缸3伸出状态的动臂行程检测装置、检测属具相对基准位置偏离角度的角位移传感装置、控制装置、用于调整属具姿态的控制阀；

如图1图2所示，在本实施例中，操纵装置是与分配阀2控制端连接的先导阀5，先导阀5具有与分配阀2连接的转斗联先导输出a1油口和b1油口以及动臂联举升先导输出a2油口和下降先导输出b2油口、与先导油源6连接的P油口、与油箱回路连接的T油口。先导阀5的转斗联先导输出a1油口或b1油口输出先导压力油时对应的操纵动作时属具的前倾动作或后倾动作；先导阀的动臂联举升先导输出a2油口或下降先导输出b2油口输出先导压力油时对应的操纵动作时动臂的举升或下降。

控制装置为控制器10。动臂行程检测装置为是与控制器10连接的动臂油缸行程开关8；当动臂油缸3的活塞杆伸出长度处于一定范围时，动臂油缸行程开关8闭合。例如当属具为铲斗时，完成铲斗铲料动作后，在动臂举升的过程中，随着动臂油缸3的活塞杆的伸出，铲斗被举升，当铲斗举升到一定高度后，动臂油缸行程开关闭合，控制器10由此获取对应的信号。在完成铲斗铲料动作后至卸料动作之前，在此期间通常只有动臂举升动作，不会有转斗动作(不会通过操纵先导阀进行铲斗的前倾或后翻动作)。

动作检测装置是一组压力开关组，该压力开关组包括分别用于检测转斗联先导输出a1油口先导油压力的Pa1压力开关51、用于检测转斗联先导输出b1油口先导油压力的Pb1压力开关52、用于检测动臂联举升先导输出a2油口先导油压力的Pa2压力开关53。Pa1压力开关51、Pb1压力开关52、Pa2压力开关53均与控制器10连接，转斗联先导输出a1油口和b1油口和动臂联举升先导输出a2油口的先导油压力达到一定值时，对应的压力开关闭合，向控制器10传递相应的电信号。

如图3至图5所示，角位移传感装置9包括角位移传感器91、垂直指示板92、装配销93、支板94、限位胶95，角位移传感器91固定装配在支板94上，垂直指示板92通过装配销93安装于支板94上，装配销93与角位移传感器91连接，装配销93固定安装在与垂直指示板92的安装孔922中，通过在销固定孔923中插装固定销将装配销与垂直指示板92固定连接，装配销93的安装孔922位于垂直指示板92的质心921上方；支板94固定安装与属具上。限位胶95固定安装于支板94上，位于垂直指示板92的两侧，用于限制垂直指示板92相对支板转动角度。属具的基准位置为人为设定，例如当属具为铲斗时可以定义铲斗的开口竖直朝上时为基准位置，基准位置可以是某个具体的位置，也可以是以某个具体位置为中心的某个位置范围。垂直指示板在重力作用下始终保持竖直状态，当属具偏离基准位置时，偏离角度在限位胶95限位下而处于一定范围，支板随属具向前或向后偏离基准位置，垂直指示板连同装配销相对支板转动，装配销93转动带动角位移传感器的轴转动，使得角位移传感器输出相应的电信号，当属具向前或向后偏离基准位置的角度超过一定值时，垂直指示板与限位胶接触，支板与所述垂直指示板不再相对转动。

控制阀7是控制端与控制器10连接的电控比例换向阀，控制阀的P油口与高压油源连接，T油口与油箱回路连接，两个工作油口对应与所述转斗油缸的大腔与小腔连接。

控制阀与高压油源的连接管路上设置有向控制阀单向导通的单向阀。分配阀和控制阀均为闭式阀芯。

控制器10与压力开关组、动臂油缸行程开关、角位移传感装置连接并控制控制阀的工作状态。在本实施例中，控制器10获取压力开关组、动臂油缸行程开关、角位移传感装置的电信号作出判断。当动臂油缸行程开关闭合(即动臂举升到一定高度)、压力开关组中只有Pa2压力开关闭合时(即只有动臂举升这个操作)、角位移传感器检测到属具的姿态偏离出基准位置时，控制器10依据角位移传感器传递的电信号向控制阀7输出控制信号，控制阀7使转斗油缸的大腔或小腔充油从而调整转斗油缸活塞杆的伸出量，实现属具偏离基准位置的偏离角度得到调整，角位移传感器向控制器10传递的电信号也得到变化，控制器10再次根据角位移传感器传递的电信号输出控制控制阀的控制信号，直到属具调整到基准位置。在本实施例中，角位移传感装置还可以是用于检测属具相对动臂转动角度的铲斗转动角度传感器和用于检测动臂相对装载机前车架转动角度的动臂转动角度传感器构成，铲斗转动角度传感器和动臂转动角度传感器均与控制器连接，控制器依据铲斗转动角度传感器和动臂转动角度传感器的检测值以及装载机工作装置的几何尺寸参数计算属具相对基准位置的偏离角度。此时动臂转动角度传感器还可以作为获取动臂油缸伸出状态的动臂行程检测装置。

在本实施例中，控制阀还可以是液控比例换向阀，控制装置包括控制器和与控制器连接的伺服阀，液控比例换向阀的两液控端均通过伺服阀与油箱油路和先导油源连接，伺服阀处于中位时液控比例换向阀的两液控端均通过所述伺服阀与油箱油路连通。控制器通过对伺服阀的控制实现对液控比例换向阀的控制。

在本实施例中，控制分配阀的操纵装置是包括电控手柄的电控装置，电控手柄输出的电信号通过电液信号转换变成作用于分配阀液控端的液压信号。此时动作检测装置可以使用电控手柄替代，电控手柄的操纵信号输出端直接与控制器连接，电控手柄输出操纵信号时，控制器直接从电控手柄处获取操纵动作信号。

本发明与现有技术相比，本发明使得装载机动臂举升的过程中，当动臂行程开关检测到动臂油缸伸出一定范围内时，铲斗或属具保持朝上或者保持一定的倾斜角度进行平稳举升。

Claims (8)

1.一种装载机工作装置液压系统，包括经分配阀与动臂油缸和转斗油缸连接的高压油源和油箱回路、与分配阀控制端连接用于操纵动臂升降和属具前后翻转的操纵装置；其特征在于还包括用于获取操纵装置操纵动作的动作检测装置、获取动臂油缸伸出状态的动臂行程检测装置、检测属具相对基准位置偏离角度的角位移传感装置、控制装置、用于调整属具姿态的控制阀；

所述控制阀的P油口与高压油源连接，T油口与油箱回路连接，两个工作油口对应与所述转斗油缸的大腔与小腔连接；所述控制装置与所述动作检测装置、动臂行程检测装置、角位移传感装置连接并控制所述控制阀的工作状态；

当动臂油缸伸出状态位于预定范围内且操纵装置仅具有动臂举升操作动作时，所述控制装置依据所述属具偏离基准位置的偏离角度控制控制阀向转斗油缸的大腔或小腔充油直到属具调整到基准位置；

所述角位移传感装置包括角位移传感器、垂直指示板、装配销、支板，所述角位移传感器装配于所述支板上,所述角位移传感器通过装配销与所述垂直指示板连接，所述装配销的安装孔位于所述垂直指示板的质心上方；所述支板固定安装于所述属具上。

2.根据权利要求1所述的装载机工作装置液压系统，其特征在于所述控制装置为控制器，所述控制阀是控制端与所述控制器连接的电控比例换向阀；

或者所述控制阀为液控比例换向阀，所述控制装置包括控制器和与控制器连接的伺服阀，所述液控比例换向阀的两液控端均通过所述伺服阀与油箱油路和先导油源连接，所述伺服阀处于中位时所述液控比例换向阀的两液控端均通过所述伺服阀与油箱油路连通。

3.根据权利要求1所述的装载机工作装置液压系统，其特征在于所述角位移传感装置还包括限制所述垂直指示板相对所述支板转动角度的限位胶。

4.根据权利要求1所述的装载机工作装置液压系统，其特征在于所述控制阀与高压油源的连接管路上设置有向所述控制阀单向导通的单向阀。

5.根据权利要求1所述的装载机工作装置液压系统，其特征在于所述分配阀和所述控制阀均为闭式阀芯。

6.根据权利要求2所述的装载机工作装置液压系统，其特征在于所述操纵装置是与所述分配阀控制端连接的先导阀，所述动作检测装置是用于获取先导阀的先导输出油口先导油压力状态的压力开关组,所述压力开关组与所述控制器连接。

7.根据权利要求6所述的装载机工作装置液压系统，其特征在于所述先导阀具有与分配阀连接的转斗联先导输出a1油口和b1油口以及动臂联举升先导输出a2油口和下降先导输出b2油口、与先导油源连接的P油口、与油箱回路连接的T油口；所述压力开关组包括分别用于检测转斗联先导输出a1油口和b1油口先导油压力的Pa1压力开关和Pb1压力开关以及用于检测动臂联举升先导输出a2油口先导油压力的Pa2压力开关。

8.根据权利要求2所述的装载机工作装置液压系统，其特征在于所述动作检测装置是所述操纵装置中与控制器连接的电控手柄。

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