CN109183870A - 挖掘机动臂液压控制系统及升降控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及挖掘机动臂升降液压系统，为降低挖掘机作业时油耗、更好地满足常见工况的工作需求；提供一种挖掘机动臂液压控制系统，其中控制主阀的第四工作位为动臂双向浮动工作位，第三工作位内油道设置有动臂向下浮动油路，并设置有对其阀芯移动行程限位的第四工作位使能控制装置；右泵的出油口通过进油截断阀与控制主阀的进油口连接；进油截断阀仅在动臂下降且单向或双向浮动模式工作时处于截止，否则处于导通状态；第四工作位使能控制装置仅在动臂下降且双向浮动模式工作时处于使能状态，否则处于禁用状态；通过电磁阀，控制进油截断及第四工作位使能控制装置。本发明通过切换工作模式满足满足不同工况需求，可以降低油耗，提高作业效率。

Description

挖掘机动臂液压控制系统及升降控制方法

技术领域

本发明涉及一种挖掘机液压系统，更具体地说，涉及一种挖掘机动臂液压控制系统及升降控制方法。

背景技术

现有挖掘机的动臂控制大多都采用双泵供油,其中动臂升降控制由控制主阀和举升合流阀控制，控制主阀和举升合流阀的两端液控端对应连接后与先导油路连接，举升合流阀的进油口与左泵连接，控制主阀的进油口与右泵连接，举升合流阀的动臂油缸大腔连接油口与控制主阀的动臂油缸大腔连接油口连接合流后经动臂油缸大腔油路控制阀和管路与动臂油缸大腔连接，控制主阀的动臂油缸小腔连接油口经管路动臂油缸的小腔连接。控制主阀的回油口与油箱回路连接，举升合流阀的回油口也与油箱回路连接。

控制主阀是具有动臂举升、中位、动臂下降三个工作位的三位换向阀，在动臂举升位，控制主阀的进油口与动臂油缸大腔连接油口导通，回油口与动臂油缸小腔连接油口导通；在中位，控制主阀的进油口、动臂油缸大腔连接油口、回油口、动臂油缸小腔连接油口、各自截止；在动臂下降位，控制主阀的进油口与动臂油缸小腔连接油口导通，回油口与动臂油缸大腔连接油口导通。举升合流阀也是具有动臂举升、中位和动臂下降三个工作位的三位换向阀，其中在动臂举升位，举升合流阀的动臂油缸大腔连接油口与进油口导通，回油口截止；在中位，动臂油缸大腔连接油口、进油口、回油口均截止；在动臂下降位，举升合流阀的动臂油缸大腔连接油口与回油口导通，进油口截止。控制主阀的动臂举升、中位、动臂下降三个工作位于举升合流阀的动臂举升、中位、动臂下降三个工作位同步。

现有的动臂油路中，为了避免动臂下降过程中动臂下降速度过快，在控制主阀和举升合流阀的动臂下降位的内部油道上均设置阻尼孔，以便对动臂下降速度进行限速，动臂在下降过程中，动臂大腔会由于阻尼孔的作用而出现较高的背压。

挖掘机被誉为工程机械之王，其面对着各种工况，其中就包括常见的深沟挖掘工况、平地工况、安装破碎锤的破碎工况等，面对这些不同工况，现有挖掘机常表现出以下不足：

1、挖掘机在动臂下降时，主泵提供高压油到动臂油缸小腔，小腔压力升高，动臂下降。下降过程中，动臂重力大，为了控制动臂下降速度，控制主阀的回油通道设置一定的背压，避免动臂快速下降。动臂油缸大腔和小腔压力都升高，则造成系统负载增大，能量没有合理利用，油耗高。

2、在破碎锤作业时，为了避免钎杆不产生空行程作业，需输出液压油到动臂油缸小腔，使用工作装置将挖掘机前端撑起整机，使机器倾斜约10°，使破碎锤的钎杆始终压在被破碎的岩石上，但整机倾斜使驾驶员坐姿不舒服。

3、在进行深沟挖掘时，铲斗处于较低的位置，斗杆挖掘力降低，需要配合动臂提升才能挖掘，挖掘效率慢。同时，深沟挖掘时动臂下降行程长，消耗能量大。

4、平地作业时，动臂和斗杆复合运动，需要精确控制动臂和斗杆速度才能实现平地作业。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种挖掘机动臂液压控制系统及升降控制方法，以便在挖掘机作业时降低能耗、更好地满足常见工况的工作需求。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种挖掘机动臂液压控制系统，包括控制装置、用于控制动臂油缸的举升合流阀和控制主阀、与举升合流阀和控制主阀的液控端连接的先导控制装置、连接油箱回路的液压油箱、进油口与液压油箱连接的左泵和右泵，左泵出油口与举升合流阀的进油口连接，所述举升合流阀具有动臂举升位、中位、动臂下降位三个工作位的三位换向阀；其特征在于：还包括与控制装置连接用于选择常规模式、单向浮动模式、双向浮动模式三种工作模式之一的模式选择装置、检测动臂操作动作的动作检测装置。

所述控制主阀是四位换向阀，其第一至第三工作位是与所述举升合流阀对应工作位同步的动臂举升位、中位、动臂下降位，第四工作位内油道设置有动臂双向浮动油路，动臂下降位内油道设置有动臂向下浮动油路；所述控制主阀上设置有对其阀芯移动行程限位且控制端与所述控制装置连接的第四工作位使能控制装置；所述右泵的出油口通过控制端与控制装置连接且为常通的进油截断阀与所述控制主阀的进油口连接。

所述控制装置根据动作检测装置的输出信号判断动臂操作动作；动臂操作动作为动臂下降动作时，所述控制装置依据所述模式选择装置的工作模式按以下逻辑控制所述进油截断阀和所述第四工作位使能控制装置：当所述模式选择装置工作于常规模式时，所述控制装置控制所述第四工作位使能控制装置使其处于禁用状态；所述进油截断阀处于导通状态；当所述模式选择装置工作于单向浮动模式时，所述控制装置控制所述进油截断阀处于截止状态并控制所述第四工作位使能控制装置使其处于禁用状态；当所述模式选择装置工作于双向浮动模式时，所述控制装置控制所述进油截断阀处于截止状态并控制所述第四工作位使能控制装置使其处于使能状态。动臂操作动作为动臂举升动作时，所述进油截断阀处于导通状态。

进一步地，上述挖掘机动臂液压控制系统中，第四工作位使能控制装置包括液压限位装置和常通的双向浮动使能控制电磁阀，所述液压限位装置具有伸出时对所述控制主阀阀芯移动行程限位使其控制主阀阀芯不能移动至第四工作位位置的活塞和用于充油并推动所述活塞伸出的油腔，所述液压限位装置的油腔通过所述双向浮动使能控制电磁阀与压力油源连接，所述双向浮动使能控制电磁阀的控制端与控制装置连接。

进一步地，上述挖掘机动臂液压控制系统中，所述进油截断阀包括进油口与右泵出油口连接、出油口与控制主阀进油口连接的截断阀和连接在所述截断阀开启控制端与油箱回路之间并由控制装置控制通断的截断控制阀。

进一步地，上述挖掘机动臂液压控制系统中，所述截断控制阀包括连接在所述截断阀开启控制端与油箱回路之间的液控通断阀和截断电磁阀,所述液控通断阀的液控端与截断电磁阀的出油口连接,截断电磁阀的进油口与先导油源连接,回油口与油箱回路连接,截断电磁阀的电控端与控制装置连接。

进一步地，上述挖掘机动臂液压控制系统中，所述先导控制装置包括由与控制装置连接的电控手柄和电控端与所述控制装置连接并连接在举升合流阀和控制主阀的液控端与先导油源之间的比例电磁阀构成。或者所述先导控制装置包括由操作手柄驱动并连接在举升合流阀和控制主阀的液控端与先导油源之间的先导阀。

进一步地，上述挖掘机动臂液压控制系统中，所述控制装置为控制器,所述模式选择装置是与所述控制器连接的开关装置。

进一步地，上述挖掘机动臂液压控制系统中，所述动臂向下浮动油路是由所述控制主阀的阀芯位于第三工作位时设置在与动臂油缸大腔连通油路和与动臂油缸小腔连通油路之间的单向阀,所述单向阀由动臂油缸大腔向小腔方向单向导通。

进一步地，上述挖掘机动臂液压控制系统中，所述动臂双向浮动油路是由所述控制主阀的阀芯位于第四工作位时设置在与动臂油缸大腔连通油路和与动臂油缸小腔连通油路之间的双向连通油路构成。

本发明为实现其目的的技术方案是这样的：一种挖掘机动臂升降的控制方法，用于升降动臂的液压系统包括、用于控制动臂油缸升降的举升合流阀和控制主阀、与举升合流阀和控制主阀的液控端连接的先导控制装置、连接油箱回路的液压油箱、进油口与液压油箱连接的左泵和右泵，左泵出油口与举升合流阀的进油口连接，举升合流阀具有动臂举升位、中位、动臂下降位三个工作位的三位换向阀；其特征在于：还包括用于选择常规模式、单向浮动模式、双向浮动模式三种工作模式之一的模式选择装置、检测动臂操作动作的动作检测装置；控制主阀是四位换向阀，其第一至第三工作位是与所述举升合流阀对应工作位同步的动臂举升位、中位、动臂下降位，第四工作位内油道设置有动臂双向浮动油路，动臂下降位内油道设置有动臂向下浮动油路；所述控制主阀上设置有对其阀芯移动行程限位的第四工作位使能控制装置；所述右泵的出油口通过进油截断阀与所述控制主阀的进油口连接；挖掘机动臂升降的控制方法步骤如下：

仅当动作检测装置检测到动臂操作动作为动臂下降动作且模式选择装置工作于单向浮动模式或双向浮动模式时，进油截断阀处于截止状态，使右泵输出的液压油不能到达控制主阀，否则进油截断阀处于导通状态，例如在进行动臂举升、动臂停止(不对动臂的升降进行操作)、在常规模式下进行动臂下降的情况下，进油截断阀均处于导通状态。仅当当动作检测装置检测到动臂操作动作为动臂下降动作且模式选择装置工作于双向浮动模式时，第四工作位使能控制装置处于使能状态，否则第四工作位使能控制装置处于禁用状态，例如进行动臂举升、动臂停止(不对动臂的升降进行操作)、在常规模式下和单向浮动模式下进行动臂下降的情况下，第四工作位使能控制装置处于禁用状态，即控制主阀的阀芯不能移动到第四工作位。

本发明与现有技术相比，本发明动臂油缸的控制主阀具有使动臂双向浮动的第四工作位，动臂下降工作位具有动臂向下浮动油路，通过切换工作模式满足满足三种不同工况需求，可以降低油耗，提高作业效率。

附图说明

图1是本发明挖掘机动臂液压控制系统原理图。

图2是本发明挖掘机动臂液压控制系统控制主阀的原理图。

图中零部件名称及序号：

控制器10、模式选择装置11、蓄电池12、先导切断开关13；液压油箱20；左泵31、右泵32、先导泵33；先导阀40、先导切断电磁阀41、压力传感器42；控制主阀51、举升合流阀52；液压限位装置61、双向浮动使能控制电磁阀62、截断阀71、液控通断阀72、截断电磁阀73；液控单向阀81、反向导通控制阀82；动臂油缸90。

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，本实施例中的挖掘机动臂液压控制系统包括用于控制动臂油缸90的举升合流阀52和控制主阀51、与举升合流阀52和控制主阀51的液控端连接的先导控制装置、连接油箱回路的液压油箱20、进油口S与液压油箱20连接的左泵31、右泵32和先导泵33。

左泵31的泵口P2通过单向阀V2与举升合流阀52的工作进油口连接，举升合流阀52的动臂油缸大腔连接口和控制主阀51的动臂油缸大腔连接口连接合流后经动臂油缸大腔油路控制阀与动臂油缸90的大腔连接，动臂油缸90的小腔则与控制主阀51的动臂油缸小腔连接口连接。

先导控制装置包括通过先导油路连接在举升合流阀52和控制主阀51的液控端的先导阀40，先导阀40的1油口和2油口为先导压力信号输出口，其中先导阀40的1油口与举升合流阀52的Xa2液控端和控制主阀51的Xa1液控端连接，先导阀40的2油口与举升合流阀52的Xb2液控端和控制主阀51的Xb1液控端连接。先导阀40的P油口为先导压力油进油口，P油口通过先导切断电磁阀41与先导泵33的泵口P3连接，先导切断电磁阀41为两位三通阀，先导阀40的P油口与先导切断电磁阀41的A1油口连接，先导切断电磁阀41的P油口与先导泵33的泵口P3连接，先导切断电磁阀41的T油口则与油箱回路连接，先导切断电磁阀41断电时，先导切断电磁阀41的A1油口与T油口导通，先导切断电磁阀41通电时，先导切断电磁阀41的P油口与A1油口导通，实现向先导阀供油。先导阀由操纵手柄控制，实现其1油口或2油口输出先导压力信号。

举升合流阀52为三位换向阀，先导阀的1油口输出先导压力信号时，举升合流阀52工作于动臂举升位(也即举升合流阀的右位)，举升合流阀52的工作进油口与动臂油缸大腔连接口导通；先导阀的1油口和2油口均不输出先导压力信号时，举升合流阀52工作于中位，举升合流阀52的工作进油口与举升合流阀的动臂油缸大腔连接口各自截止；先导阀的2油口输出先导压力信号时，举升合流阀52工作于动臂下降位(也即举升合流阀的左位)，举升合流阀52的工作进油口截止，举升合流阀52的动臂油缸大腔连接口与连接油箱回路的回油口导通。举升合流阀52的动臂油缸大腔连接口和控制主阀51的动臂油缸大腔连接口连接合流后经动臂油缸大腔油路控制阀8与动臂油缸90的大腔连接。

右泵32的泵口P1通过常通的进油截断阀与控制主阀51的工作进油口连接，进油截断阀包括截断阀71、液控通断阀72和截断电磁阀73。截断阀71具有进油腔、出油腔和弹簧控制腔，弹簧控制腔为截断阀开启控制端。进油腔与右泵的泵口P1连接，出油腔与控制主阀51的工作进油口连接，弹簧控制腔经液控通断阀72与油箱回路连接。弹簧控制腔与进油腔之间具有油路连通，且油路上设置有阻尼孔。弹簧控制腔作用在阀芯上的面积要大于进油腔作用在阀芯上的面积，当弹簧控制腔与油箱回路之间的油路处于截止状态时，弹簧控制腔与进油腔内油液的压力相同，但作用在阀芯上的面积不同，因此截断阀71保持截止。当弹簧控制腔与油箱回路之间的油路处于导通状态时，进油腔的压力大于弹簧控制腔的压力，压差推动阀芯移动，截断阀71保持导通。液控通断阀72为两位阀，其液控端经截断电磁阀73与先导泵的泵口或油箱回路连通。截断电磁阀73为两位三通电磁阀，其A2油口与液控通断阀的液控端连接，P油口与先导泵33的泵口P3连接，T油口与油箱回路连接，截断电磁阀73的常态是A2油口与T油口导通，使得液控通断阀也处于导通状态(上位)，截断阀71处于导通状态。当截断电磁阀得电后，其A2油口与P油口导通，液控通断阀处于截止位(下位)，截断阀71也处于截止位。

控制主阀51为四位换向阀，其工作进油口与截断阀71的出油腔连接，回油口与油箱回路连接，其Xb1液控端(液控右端)与先导阀的2油口连接，XAb1液控端(液控左端)与先导阀的1油口连接。在先导阀40的1油口输出先导压力信号(进行举升动作)时，控制主阀51工作于动臂举升位(图中左起第一位)，举升合流阀52此时也工作于动臂举升位(图中右位)；在先导阀的1油口和2油口均不输出先导压力信号时，控制主阀51工作于中位(图中左起第二位)，举升合流阀52此时也工作于中位。

控制主阀51上设置有对其阀芯移动行程限位的第四工作位使能控制装置，第四工作位使能控制装置处于禁用状态时，第四工作位使能控制装置限制控制主阀51的阀芯行程，Xb1液控端的先导压力只能使阀芯移动到第三工作位(左起第三位)，即动臂下降位，此时举升合流阀52也工作于动臂下降位；当第四工作位使能控制装置处于使能状态时，控制主阀51的阀芯行程限位解除，阀芯在Xb1液控端的先导压力油的作用下移动到第四工作位(左起第四位)，此时举升合流阀52仍工作于动臂下降位。

如图2所示，控制主阀51工作于动臂下降位(左起第三位)是单向向下浮动工作，控制主阀51工作于此工作位时，控制主阀51的工作进油口P经动臂下降位的内部油道与控制主阀的动臂油缸小腔连接口导通，动臂油缸大腔连接口与回油口T导通。此时内部油道中包含连通动臂油缸大腔连接口和动臂油缸小腔连接口的单向阀511，单向阀511由动臂油缸大腔连接口向动臂油缸小腔连接口单向导通。动臂油缸大腔连接口向回油口导通的内部油道上设置阻尼孔512，限制动臂油缸大腔油液的回油，控制动臂下降速度。

控制主阀51工作于第四工作位(左起第四位)是双向浮动工作位，控制主阀51工作于此工作位时，控制主阀51的工作进油口P经该工作位的内部油道与控制主阀的动臂油缸小腔连接口导通，动臂油缸大腔连接口与回油口T导通。此时内部油道中包含连通动臂油缸大腔连接口和动臂油缸小腔连接口的双向连通油路513。动臂油缸大腔连接口向回油口导通的内部油道上设置阻尼孔512，限制动臂油缸大腔油液的回油，控制动臂下降速度。

第四工作位使能控制装置包括液压限位装置61和常通的双向浮动使能控制电磁阀62，液压限位装置61具有活塞,活塞设置在控制主阀的阀体内，活塞与控制主阀之间形成油腔，油腔充油时其中的油液推动活塞移动伸出，当活塞伸出时对控制主阀51的阀芯移动行程限位，使控制主阀51的阀芯不能移动至第四工作位位置，液压限位装置61的油腔通过双向浮动使能控制电磁阀62与压力油源连接，压力油液可以是先导泵33输出的先导压力油。液压限位装置61还可以设置在控制主阀的阀体外部。双向浮动使能控制电磁阀62的A3油口与液压限位装置61的油腔连接，P油口与先导泵33的泵口P3连接，T油口与油箱回路连接，双向浮动使能控制电磁阀62得电时，其A3油口与P油口导通，液压限位装置61的活塞伸出，控制主阀51的阀芯行程被限制，第四工作位使能控制装置使其处于禁用状态。当双向浮动使能控制电磁阀62断电时，其A3油口与T油口导通，液压限位装置61的油腔与油箱回路连通，活塞限位作用被解除，控制主阀51的阀芯在先导阀的2油口输出的先导压力油作用下可移动至第四工作位，实现动臂的双向浮动。

控制装置为控制器10，截断电磁阀73的电磁控制端、双向浮动使能控制电磁阀62的电磁控制端均与控制器10连接，控制器10根据其接受的信号按照预先设定的控制逻辑控制截断电磁阀73和双向浮动使能控制电磁阀62的工作状态。

动作检测装置是与控制器10连接用于检测先导阀的2油口输出端的先导压力的压力传感器42，控制器10依据压力传感器42的输出值判断动臂操作动作，即判断是否是在做动臂下降操作动作。

蓄电池12通过先导切断开关13与先导切断电磁阀41的电磁控制端和控制器10的电源接线端连接，先导切断开关13闭合时，先导切断电磁阀41得电，先导泵33向先导阀40供油，同时控制器10上电初始化。

模式选择装置11是与控制器10连接的旋钮或按钮开关，模式选择装置11具有三种状态，对应着常规模式、单向浮动模式、双向浮动模式。控制器10依据模式选择装置的工作模式按以下逻辑进行控制：

没有操纵先导阀40时，先导阀40的1油口和2油口均不输出先导压力信号，举升合流阀和控制主阀均处于中位，动臂油缸不伸缩，保持当前状态。

举升动臂时，先导阀40的2油口与油箱回路连通，控制器10依据压力传感器42检测的压力，推定是在进行非动臂下降动作，截断电磁阀73处于断电状态，截断阀71导通，右泵32与控制主阀51的工作进油之间的油路导通。先导阀40的1油口输出先导压力信号，举升合流阀52工作于动臂举升位(右位)，控制主阀51工作于左位，左泵31输出的液压油和右泵32输出的液压油各自经举升合流阀52和控制主阀51的动臂油缸大腔连接口输出合流后经动臂油缸大腔油路控制阀进入动臂油缸90的大腔，使动臂油缸活塞杆伸出，实现动臂举升。

当先导阀的2油口输出先导压力信号时，举升合流阀52工作于动臂下降位(左位)，控制器10依据模式选择装置11确定的工作模式按照以下逻辑进行控制：

当模式选择装置工作于常规模式时，双向浮动使能控制电磁阀62不得电处于A3油口与P油口导通的常通状态，液压限位装置61的活塞伸出，限制控制主阀51的阀芯的移动行程，控制主阀51的阀芯在先导阀的2油口输出的先导压力作用下工作于动臂下降位(左起第三位)；截断电磁阀73处于A2油口与T油口导通的断电常通状态，液控通断阀72导通，截断阀71导通，反向导通控制阀82处于左位，液控单向阀81反向导通，右泵32输出的液压油通过控制主阀51第三工作位的油路进入到动臂油缸的小腔，动臂油缸的大腔的油液经举升合流阀52和控制主阀51的进入到油箱回路，实现动臂的常规下降。举升合流阀52和控制主阀51的动臂油缸大腔连接口至油箱回路的油路上均设置有节流阀，限制动臂油缸大腔回油速度，从而限制动臂下降速度。

当模式选择装置工作于单向浮动模式时，双向浮动使能控制电磁阀62不得电处于A3油口与P油口导通的常通状态，液压限位装置61的活塞伸出，限制控制主阀51的阀芯的移动行程，控制主阀51的阀芯在先导阀的2油口输出的先导压力作用下工作于动臂下降位(左起第三位)；控制器10向截断电磁阀73输出控制信号，使其换向，其A2油口与P油口导通，液控通断阀72处于上位截止，截断阀71截止，反向导通控制阀82处于左位，液控单向阀81反向导通，右泵32输出的液压油不能通过控制主阀51的第三工作位的油路进入到动臂油缸的小腔，动臂油缸90大腔的部分油液经控制主阀51第三工作位内部油道中的单向阀511进入到动臂油缸90的小腔，动臂油缸多余的油液则通过举升合流阀52和控制主阀5的回油口进入油箱回路，因此动臂可以在自身重力作用下降。同时，当动臂下降工作装置碰到地面后，由于单向阀511和截断阀71的截止作用，动臂油缸有杆腔内的液压油无法流出，动臂油缸有杆腔可以保持一定压力，动臂油缸活塞杆只能回缩，不能伸出，由此工作装置可以紧紧贴在地面上。这种工作模式主要用于破碎锤作业，保证液压锤紧紧贴在岩石上而不会产生空打。

当模式选择装置工作于双向浮动模式时，控制器10向双向浮动使能控制电磁阀62输出控制信号，使其换向，其A3油口与T油口导通，液压限位装置61的活塞对控制主阀51的阀芯的移动行程的限位作用解除，控制主阀51的阀芯在先导阀的2油口输出的先导压力作用下工作于第四工作位(左起第四位)；控制器10向截断电磁阀73输出控制信号，使其换向，其A2油口与P油口导通，液控通断阀72处于上位截止，截断阀71截止，反向导通控制阀82处于左位，液控单向阀81反向导通，右泵32输出的液压油不能进入控制主阀通过其第四工作位的油路进入到动臂油缸的小腔，动臂在自身重力的作用下下降，动臂油缸的活塞杆回缩，动臂油缸90大腔的部分油液经控制主阀51的第四工作位内部油道中的双向连通油路513进入到动臂油缸小腔，因此动臂可以下降。同时，当动臂下降工作装置碰到地面后，工作装置在水平平面继续作业时，由于动臂有杆腔与大腔相通，两处压力相等，压力差产生的力与动臂重力保持平衡。当工作装置往驾驶室方向靠近时，动臂无杆腔受力压力升高，有杆腔面积小，液压力大于重力时动臂油缸伸出，动臂可以自由上升。当工作装置往远离驾驶室方向移动时，大腔受力降低，动臂在重力作用下自动下降。在机器用于硬土平地或者深沟挖掘时，使用双向浮动模式，动臂可以自动上升或下降。

本本实施例中，先导控制装置的电磁阀还可以由与控制器连接的电比例电磁阀替代，同时操作手柄也由于控制器连接的电控手臂替代，控制器通过电控手臂的输出信号向对应的比例电磁阀输出控制信号，从而使电比例电磁阀输出对应的先导压力信号，此时电控手柄还可以作为动作检测装置，也即控制器通过电控手柄输出的控制信号而推定所进行的操作是否是动臂下降操作动作。

在本实施例中，模式选择装置也可以是与控制器连接的数字信号输入设备，比如触摸屏，通过编制程序实现数字信号输入。进油截断阀也可以是其他实施方式，例如将液控通断阀72直接用电磁控制端与控制器连接的电磁开关阀替代也可实现截断阀71的导通与截止。

在本实施例中，控制器的输出控制也可以使用其他逻辑结构控制，例如模式选择装置直接与双向浮动使能控制电磁阀62和截断电磁阀73的电磁控制端连接，然后再在双向浮动使能控制电磁阀62的A3油口连接油路上和截断电磁阀73的A2油口连接油路上各设置一个液控端与先导阀的2油口连接的液控通断阀，以实现控制器对第四工作位使能控制装置和进油截断阀的逻辑控制。

Claims (10)

1.一种挖掘机动臂液压控制系统，包括控制装置、用于控制动臂油缸的举升合流阀和控制主阀、与举升合流阀和控制主阀的液控端连接的先导控制装置、连接油箱回路的液压油箱、进油口与液压油箱连接的左泵和右泵，左泵出油口与举升合流阀的进油口连接，所述举升合流阀具有动臂举升位、中位、动臂下降位三个工作位的三位换向阀；其特征在于：还包括与控制装置连接用于选择常规模式、单向浮动模式、双向浮动模式三种工作模式之一的模式选择装置、检测动臂操作动作的动作检测装置；

所述控制主阀是四位换向阀，其第一至第三工作位是与所述举升合流阀对应工作位同步的动臂举升位、中位、动臂下降位，第四工作位内油道设置有动臂双向浮动油路，动臂下降位内油道设置有动臂向下浮动油路；所述控制主阀上设置有对其阀芯移动行程限位且控制端与所述控制装置连接的第四工作位使能控制装置；所述右泵的出油口通过控制端与控制装置连接且为常通的进油截断阀与所述控制主阀的进油口连接；

所述控制装置根据动作检测装置的输出信号判断动臂操作动作；动臂操作动作为动臂下降动作时，所述控制装置依据所述模式选择装置的工作模式按以下逻辑控制所述进油截断阀和所述第四工作位使能控制装置：

所述模式选择装置工作于常规模式时，所述控制装置控制所述第四工作位使能控制装置使其处于禁用状态；

所述模式选择装置工作于单向浮动模式时，所述控制装置控制所述进油截断阀处于截止状态并控制所述第四工作位使能控制装置使其处于禁用状态；

所述模式选择装置工作于双向浮动模式时，所述控制装置控制所述进油截断阀处于截止状态并控制所述第四工作位使能控制装置使其处于使能状态。

2.根据权利要求1所述的挖掘机动臂液压控制系统，其特征在于第四工作位使能控制装置包括液压限位装置和常通的双向浮动使能控制电磁阀，所述液压限位装置具有伸出时对所述控制主阀阀芯移动行程限位使控制主阀阀芯不能移动至第四工作位位置的活塞和用于充油并推动所述活塞伸出的油腔，所述液压限位装置的油腔通过所述双向浮动使能控制电磁阀与压力油源连接，所述双向浮动使能控制电磁阀的控制端与控制装置连接。

3.根据权利要求1所述的挖掘机动臂液压控制系统，其特征在于所述进油截断阀包括进油口与右泵出油口连接、出油口与控制主阀进油口连接的截断阀和连接在所述截断阀开启控制端与油箱回路之间并由控制装置控制通断的截断控制阀。

4.根据权利要求3所述的挖掘机动臂液压控制系统，其特征在于所述截断控制阀包括截断电磁阀和连接在所述截断阀开启控制端与油箱回路之间的液控通断阀,所述液控通断阀的液控端与截断电磁阀的回油口连接,截断电磁阀的进油口与先导油源连接,回油口与油箱回路连接,截断电磁阀的电控端与控制装置连接。

5.根据权利要求1所述的挖掘机动臂液压控制系统，其特征在于所述先导控制装置包括由与控制装置连接的电控手柄和电控端与所述控制装置连接并连接在举升合流阀和控制主阀的液控端与先导油源之间的比例电磁阀构成。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的所述的挖掘机动臂液压控制系统，其特征在于所述控制装置为控制器,所述模式选择装置是与所述控制器连接的开关装置。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的挖掘机动臂液压控制系统，其特征在于所述动臂向下浮动油路是由所述控制主阀的阀芯位于第三工作位时设置在与动臂油缸大腔连通油路和与动臂油缸小腔连通油路之间的单向阀,所述单向阀由动臂油缸大腔向小腔方向单向导通。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的挖掘机动臂液压控制系统，其特征在于所述动臂双向浮动油路是由所述控制主阀的阀芯位于第四工作位时设置在与动臂油缸大腔连通油路和与动臂油缸小腔连通油路之间的双向连通油路构成。

9.根据权利要求1所述的挖掘机动臂液压控制系统，其特征在于所述先导控制装置包括由操作手柄驱动并连接在举升合流阀和控制主阀的液控端与先导油源之间的先导阀。

10.一种挖掘机动臂升降的控制方法，用于升降动臂的液压系统包括、用于控制动臂油缸升降的举升合流阀和控制主阀、与举升合流阀和控制主阀的液控端连接的先导控制装置、连接油箱回路的液压油箱、进油口与液压油箱连接的左泵和右泵，左泵出油口与举升合流阀的进油口连接，举升合流阀具有动臂举升位、中位、动臂下降位三个工作位的三位换向阀；其特征在于：还包括用于选择常规模式、单向浮动模式、双向浮动模式三种工作模式之一的模式选择装置、检测动臂操作动作的动作检测装置；控制主阀是四位换向阀，其第一至第三工作位是与所述举升合流阀对应工作位同步的动臂举升位、中位、动臂下降位，第四工作位内油道设置有动臂双向浮动油路，动臂下降位内油道设置有动臂向下浮动油路；所述控制主阀上设置有对其阀芯移动行程限位的第四工作位使能控制装置；所述右泵的出油口通过进油截断阀与所述控制主阀的进油口连接；挖掘机动臂升降的控制方法如下：

仅当动作检测装置检测到动臂操作动作为动臂下降动作且模式选择装置工作于单向浮动模式或双向浮动模式时，进油截断阀处于截止状态，否则进油截断阀处于导通状态；

仅当动作检测装置检测到动臂操作动作为动臂下降动作且模式选择装置工作于双向浮动模式时，第四工作位使能控制装置处于使能状态，否则第四工作位使能控制装置处于禁用状态。