CN108909831A - 转向液压系统及装载机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及转向液压系统及装载机，为解决现有装载机转向圈数多容易引起操作疲劳的问题；提供一种装载机转向液压系统，包括控制器、转向手柄、电比例控制阀和电磁开关阀组、单向节流阀组、转向器转向操作检测装置；控制器根据转向手柄输出的转向电信号控制电比例控制阀输出转向先导压力油；所述电比例控制阀的通过电磁开关阀组、转向器通过单向节流阀组与流量放大阀的转向控制端连接；当转向器具有转向操作时控制器控制所述电磁开关阀组处于截止位。在本发明中，操作者除了通过转动方向盘进行正常的转向操作外，当装载机在固定场域频繁转向时，还可以通过操作转向手柄进行转向操作，通过转向手柄转向，其劳动强度低，适合频繁转向操作。

Description

转向液压系统及装载机

技术领域

本发明涉及一种转向控制，更具体地说，涉及一种转向液压系统及装载机。

背景技术

对于现有的作业机械,例如装载机、叉车等，在这类机械上配置有转向液压系统，该转向液压系统包括方向盘驱动的转向器、与转向器连接流量放大阀，由流量放大阀控制的转向油缸等。在这类转向系统中，操作者通过转动方向盘来实现转向控制。但对于一些作业机械在固定区域作业，例如装载机在矿场装卸物料时，其运行轨迹基本上固定，装载机的转向操作也基本上固定。为了提高机器的作业效率，通常要求装载机实现快速转向，这就要求操作员快速转动方向盘，但由于装载机方向盘转向圈数较多，操作者需要频繁转动方向盘，手臂易疲劳，劳动强度较大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有装载机转向圈数多容易引起操作疲劳的问题，而提供一种可以实现快速转向且劳动强度低的转向液压系统及装载机。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种转向液压系统，包括转向油缸、连接在转向油缸驱动油路上的流量放大阀、转向器、驱动转向器的方向盘组件、向转向器和流量放大阀提供压力油的转向压力油源，其特征在于还包括控制器、与控制器连接的转向手柄、控制端与控制器连接的手柄转向控制阀、与控制器连接用于检测转向器是否具有转向操作的转向器转向操作检测装置。

所述转向手柄左右摆动时向所述控制器输出左转向和右转向电信号。

手柄转向控制阀的进油端与转向压力油源连接，用于输出转向先导压力信号的A油口和B油口与流量放大阀的左转向控制端和右转向控制端对应连接，所述转向器的L油口和R油口对应于与流量放大阀的左转向控制端和右转向控制端。

当控制器通过转向器转向操作检测装置传输的检测信号推定转向器没有转向操作时，所述控制器根据转向手柄输出的转向电信号向所述电比例控制阀输出转向控制电信号使电比例控制阀的A油口或B油口输出左转向先导压力油和右转向先导压力油。

当控制器通过转向器转向操作检测装置传输的检测信号推定转向器具有转向操作时所述控制器控制所述手柄转向控制阀用于输出转向先导压力信号的油路处于截止状态。

在本发明中，操作者除了通过转动方向盘进行正常的转向操作外，当装载机在固定场域频繁转向时，还可以通过操作转向手柄进行转向操作，通过转向手柄转向，其劳动强度低，适合频繁转向操作。

进一步地，上述转向液压系统中，所述手柄转向控制阀包括电比例控制阀和电磁开关阀组，所述电比例控制阀的进油端与转向压力油源连接，所述电比例控制阀用于输出转向先导压力信号的的A油口和B油口通过所述电磁开关阀组与流量放大阀的左转向控制端和右转向控制端对应连接。

进一步地，上述转向液压系统中，所述电磁开关阀组由两个分别设置在所述电比例控制阀的A油口和B油口油路上的电磁开关阀。

进一步地，上述转向液压系统中，所述转向器的L油口和R油口各自通过一个单向节流阀与流量放大阀的左转向控制端和右转向控制端连接，所述单向节流阀中的单向阀自转向器向流量放大阀方向单向导通。

进一步地，上述转向液压系统中，所述向器转向操作检测装置是用于检测方向盘组件是否转动的旋转传感器。或者所述转向器转向操作检测装置是用于检测所述转向器的L油口和R油口压力的压力传感器，当控制器通过所述压力传感器检测到所述转向器的L油口或R油口的压力大于预设值时则判定转向器具有转向操作。或者所述转向压力油源为变量泵，所述转向器LS油口和流量放大阀LS油口均与所述变量泵负载反馈口连接，所述向器转向操作检测装置是用于检测所述转向器LS油口压力的压力传感器，当控制器通过所述压力传感器检测到所述转向器LS油口的压力大于预设值时则判定转向器具有转向操作。还包括梭阀，所述电比例控制阀的LS油口和所述转向器的LS油口分别与所述梭阀的两个进油端连接，所述梭阀的出油端与所述变量泵负载反馈口连接。

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，该装载机具有前述的转向液压系统。

本发明与现有技术相比，在本发明中，操作者除了通过转动方向盘进行正常的转向操作外，在适当的时候，还可以通过操作转向手柄进行转向操作，从而降低频繁转向操作的劳动强度。

附图说明

图1是本发明转向液压系统的原理图。

图中零部件名称及序号：

液压油箱1、变量泵2、第二梭阀3、第三单向阻尼阀4、梭阀5、压力传感器6、流量放大阀7、转向油缸8、第二单向阻尼阀9、第一单向阻尼阀10、转向器11、方向盘12、电比例控制阀13、转向手柄14、控制器15、电磁开关阀组16。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

如图1所示，本实施例中的转向液压系统为装载机的转向液压系统，其包括变量泵2、电比例控制阀13、流量放大阀7、转向油缸8、液压油箱1，液压油箱1用于储装液压系统使用的液压油；变量泵2从液压油箱1中吸取液压油，从其出油口泵出，变量泵2上的负载反馈口X获取负载信号，变量泵2根据负载信号泵送适当流量的液压油。

流量放大阀7用于控制转向油缸8的伸缩，实现转向。流量放大阀7具有与变量泵2的出油口连接的进油口HP，具有左工作油口CL和右工作油口CR，左工作油口CL和右工作油口CR分别与转向油缸8的大腔和小腔连接。流量放大阀7上还具有合流输出口EF，用于将转向液压系统盈余的液压油流量向装载机的工作液压系统供油；流量放大阀7的回油口HT与油箱回路连接；流量放大阀7上的油源输出口P能输出一定流量的液压油，可用作电比例控制阀13和转向器的控制流量放大阀7的先导油源；流量放大阀7上还具有左转向控制端L和右转向控制端R两个先导控制端，用于接受电比例控制阀13或转向器11的先导控制油信号，从而实现流量放大阀7控制转向油缸的动作。

流量放大阀7的负载反馈LS油口与梭阀5的一个进油口连接，电比例控制阀13的LSP油口与梭阀5的另外一个进油口连接，梭阀5的出油口与流量放大阀7的LS油口连通后再通过第三单向阻尼阀4连接于第二梭阀3的一个进油口，第二梭阀3的出油则与变量泵的负载反馈口X连接，从而实现流量放大阀7、电比例控制阀13和转向器11的负载压力信号传递到变量泵。第二梭阀3的另外一个进油口则可以与装载机的工作液压系统中的负载反馈油路连接，实现装载机工作液压系统中的负载反馈信号向变量泵传递。

手柄转向控制阀包括电比例控制阀和电磁开关阀组，电比例控制阀13具有油源接入P口、负载反馈LSP油口、回油T口以及控制油口。电比例控制阀13的油源接入P口与流量放大阀7的油源输出口P连接，获取电比例控制阀13所需要的压力油源；电比例控制阀13的控制油口分左转向控制输出的A油口、右转向控制输出的B油口。电比例控制阀13的控制油口通过电磁开关阀组16与流量放大阀的转向控制端连接。电磁开关阀组16包括第一电磁开关阀161和第二电磁开关阀162，第一电磁开关阀161和第二电磁开关阀162的电磁控制端与控制器连接，电比例控制阀13的A油口通过第一电磁开关阀161与流量放大阀的左转向控制端L连接，电比例控制阀13的B油口通过第二电磁开关阀162与流量放大阀的右转向控制端L连接。

转向手柄14和压力传感器6与控制器15连接。转向手柄左右摆动时向控制器输出左转向和右转向电信号；控制器根据转向手柄输出的转向电信号向电比例控制阀输出转向控制电信号使电比例控制阀的A油口或B油口输出左转向先导压力油和右转向先导压力油。压力传感器6安装在转向器11的LS油口出端，方向盘12转动时，转向器11的LS油口产生压力信号，压力传感器6将其转换为电信号并传递至控制器15，控制器根据该电信号判断转向器具有转向操作。

电比例控制阀13的阀芯131属于闭中位阀芯，转向器11的阀芯属于开中位阀芯，在不做任何动作时，转向器11的L油口和R油口与转向器11的T口连接，电比例阀13的A油口和B油口与电比例控制阀13的T口不连接。在转向器11的L油口和流量放大阀的左转向控制端L之间设置有第一单向阻尼阀10，在转向器11的R油口和流量放大阀的右转向控制端R之间设置有第二单向阻尼阀9。在不做任何动作时，电比例控制阀13的A油口和B油口至流量放大阀的左转向控制端和右转向控制端的油液通过第一单向阻尼阀10、第二单向阻尼阀9中的阻尼孔流回T口，该流量很小，使电比例控制阀13的A油口和B油口压力得以卸荷。当只进行方向盘转向时，转向器11的L油口和R油口的出油分别通过第一单向阻尼阀10、第二单向阻尼阀9中的单向阀进入流量放大阀7的左转向控制端和右转向控制端，而不会通过电比例控制阀13的A油口和B油口流回T口。当只进行手柄转向时，电比例控制阀13的A油口和B油口的出油直接进入流量放大阀7的左转向控制端和右转向控制端，同时有一小股流量通过第一单向阻尼阀10、第二单向阻尼阀9的阻尼孔流向转向器11的T口，该流量很小，不影响系统的正常使用。

本实施例中的装载机转向液压系统的工作过程如下：

1、当转向手柄14向左摆动(方向盘不转动)时，转向手柄14向控制器15发送向左转的电信号，控制器15向电比例控制阀13输出左转电信号，同时向第一电磁开关阀161输出电信号，电比例控制阀13的主阀芯131上移，第一电磁开关阀161右移而导通，电比例控制阀13的P口油从主阀芯131的e口流出并经A油口通过第一电磁开关阀161流出；同时油源从主阀芯131另一路经电比例控制阀13的LSP油口流出，通过梭阀5与流量放大阀7的LS油口、变量泵2的负载反馈口X连通，调节变量泵2的排量，变量泵2提供给系统相应的液压油；第一电磁开关阀161流出的很小一部分油液通过第一单向阻尼阀10与转向器11的T口进入油箱回路，第一电磁开关阀161流出的其余大部分油液进入到流量放大阀左转向控制端L，控制流量放大阀主阀芯工作在左位，使液压油从流量放大阀7的左工作油口CL进入转向油缸8，实现转向。

2、当转向手柄向右摆动(方向盘不转动)时，转向手柄14向控制器15发送向右转的电信号，控制器15向电比例控制阀13输出右转电信号，电比例控制阀13的主阀芯131下移，电比例控制阀13的P口油从主阀芯131的f口流出并经B油口、第二电磁开关阀162流出；同时油源从主阀芯131另一路经电比例控制阀13的LSP油口流出，通过梭阀5与流量放大阀7的LS油口、变量泵2的负载反馈口X连通，调节变量泵的排量，变量泵2提供给系统相应的泵油；第二电磁开关阀162流出的很小一部分油液通过第二单向阻尼阀9与转向器11的T口进入油箱回路，第二电磁开关阀162流出的其余大部分油液与流量放大阀的右转向控制端，控制流量放大阀主阀芯工作在右位，使液压油从流量放大阀7的右工作油口CR进入转向油缸8。

3、当转向手柄14和方向盘12同时动作时，压力传感器6检测到方向盘12的转动时所产生的负载反馈压力信号，然后转换为电信号输出到控制器15，控制器判断转向器具有转向操作，从而停止向电比例控制阀13的输出电流，电比例控制阀13的比例阀芯131处于失电状态，阀芯处于中位，第一电磁开关阀161和第二电磁开关阀162也处于失电状态，阀芯关闭。转向手柄14操作控制不起作用。电比例控制阀13的LS油口无压力信号输出，转向器11的LS油口的负载反馈信号通过梭阀5、第三单向阻尼阀4、第二梭阀3进入到变量泵负载反馈口X，传递负载信号，转向器的L油口和R油口输出的转向先导压力信号通过第二单向阻尼阀9、第一单向阻尼阀10进入流量放大阀7的左转向控制端和右转向控制端，对流量放大阀进行控制，使得高压转向油通过流量放大阀进入到转向油缸，实现转向。

在本实施例中，也可以是使用两个压力传感器作为转向器转向操作检测装置，这两个压力传感器分别安装在转向器的L油口和R油口，用于检测转向器是否有转向先导压力油输出，当两个压力传感器中的任何一个检测到大于预设值的转向先导压力油的输出，控制器则判定为转向器进行转向操作，此时控制器切断向电比例控制阀的控制电信号的输出，实现方向盘转向操作优先控制。转向器转向操作检测装置还可以是一个用于检测方向盘组件是否转动的旋转传感器。方向盘组件包括方向盘和连接方向盘与转向器的转轴，旋转传感器是用于检测方向盘组件中转轴是否转动，当转轴转动时，旋转传感器向控制器输出检测信号，控制器从而判断转向器具有转向操作。

Claims (9)

1.一种转向液压系统，包括转向油缸、连接在转向油缸驱动油路上的流量放大阀、转向器、驱动转向器的方向盘组件、向转向器和流量放大阀提供压力油的转向压力油源，其特征在于还包括控制器、与控制器连接的转向手柄、控制端与控制器连接的手柄转向控制阀、与控制器连接用于检测转向器是否具有转向操作的转向器转向操作检测装置；

所述转向手柄左右摆动时向所述控制器输出左转向和右转向电信号；

手柄转向控制阀的进油端与转向压力油源连接，用于输出转向先导压力信号的A油口和B油口与流量放大阀的左转向控制端和右转向控制端对应连接，所述转向器的L油口和R油口对应于与流量放大阀的左转向控制端和右转向控制端；

当控制器通过转向器转向操作检测装置传输的检测信号推定转向器没有转向操作时，所述控制器根据转向手柄输出的转向电信号向所述电比例控制阀输出转向控制电信号使电比例控制阀的A油口或B油口输出左转向先导压力油和右转向先导压力油；

当控制器通过转向器转向操作检测装置传输的检测信号推定转向器具有转向操作时所述控制器控制所述手柄转向控制阀用于输出转向先导压力信号的油路处于截止状态。

2.根据权利要求1所述的转向液压系统，其特征在于所述手柄转向控制阀包括电比例控制阀和电磁开关阀组，所述电比例控制阀的进油端与转向压力油源连接，所述电比例控制阀用于输出转向先导压力信号的的A油口和B油口通过所述电磁开关阀组与流量放大阀的左转向控制端和右转向控制端对应连接。

3.根据权利要求1所述的转向液压系统，其特征在于所述电磁开关阀组由两个分别设置在所述电比例控制阀的A油口和B油口油路上的电磁开关阀。

4.根据权利要求1所述的转向液压系统，其特征在于所述转向器的L油口和R油口各自通过一个单向节流阀与流量放大阀的左转向控制端和右转向控制端连接，所述单向节流阀中的单向阀自转向器向流量放大阀方向单向导通。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的转向液压系统，其特征在于所述向器转向操作检测装置是用于检测方向盘组件是否转动的旋转传感器。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的转向液压系统，其特征在于所述转向器转向操作检测装置是用于检测所述转向器的L油口和R油口压力的压力传感器，当控制器通过所述压力传感器检测到所述转向器的L油口或R油口的压力大于预设值时则判定转向器具有转向操作。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的转向液压系统，其特征在于所述转向压力油源为变量泵，所述转向器LS油口和流量放大阀LS油口均与所述变量泵负载反馈口连接，所述向器转向操作检测装置是用于检测所述转向器LS油口压力的压力传感器，当控制器通过所述压力传感器检测到所述转向器LS油口的压力大于预设值时则判定转向器具有转向操作。

8.根据权利要求7所述的转向液压系统，其特征在于还包括梭阀，所述电比例控制阀的LS油口和所述转向器的LS油口分别与所述梭阀的两个进油端连接，所述梭阀的出油端与所述变量泵负载反馈口连接。

9.一种装载机，其特征在于该装载机具有权利要求1至8中任一项所述的转向液压系统。