CN109533018A - 农用设备液压系统及农用设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种农用设备液压系统及农用设备，涉及农用机械技术领域，本发明提供的农用设备液压系统包括：工作泵、转向泵、工作系统、转向系统和控制装置，控制装置分别与工作泵、转向泵、工作系统和转向系统连通；第一工作状态时，控制装置控制工作泵分别与工作系统和转向系统连通，转向泵与转向系统连通；第二工作状态时，控制装置控制工作泵与工作系统连通，转向泵与转向系统连通。本发明提供的农用设备液压系统解决了相关技术中发动机怠速运转时，农用设备转向沉重的技术问题；降低了相关技术中发动机中高速运转时，转向系统发热大问题。

Description

农用设备液压系统及农用设备

技术领域

本发明涉及农用机械技术领域，尤其是涉及一种农用设备液压系统及农用设备。

背景技术

工作装置液压控制系统(以下简称工作系统)和液压转向控制系统(以下简称转向系统)是农用设备液压系统的两大组成部分。工作系统主要功能是：以液压为动力控制农具提升下降，控制农具耕做深度和离地高度，将液压能提供给其它的液压缸或马达从而扩大液压系统的使用范围。转向系统是利用液压能控制拖拉机行驶方向，用以提高转向操纵性能和减轻驾驶员的劳动强度。

如图1所示，相关技术中的农用设备液压系统为双泵独立液压系统。转向时，转向系统中的转向泵13从转向油箱15吸油通过转向器12供给转向油缸11实现液压转向。工作工程中，工作系统中的工作泵4提供液压动力一方面从提升工作油箱1吸油通过分配器7到提升油缸10实现农机具的提升或下降，另一方面通过多路阀5到快换接头6(快换接头6与机具上执行元件连通)实现机具上液压缸或马达的动作，工作吸油滤3和工作回油滤2对经过的液压油进行过滤，对工作系统和工作油箱1起到保护作用。上述两个系统各自独立，互不影响。

相关技术中的农用设备液压系统存在以下问题：

发动机怠速运转时转向沉重。农用设备在地头转弯时发动机怠速运转，此时转向泵的容积效率和转速都较低，因此方向盘快转时转向器供油不足导致转向沉重。特别是随着使用时间延长，转向泵的容积效率降低后，此现象会更加严重。

发动机高速运转时转向泵易出现过热现象。农用设备在田间作业时为了发挥最大动力保证作业率通常发动机高速运转，转向泵的容积效率和转速都较高，而此时方向盘仅小角度转动保证整机行驶方向稳定，需要液压流量较小。因此转向泵供油量过剩，多余的液压油通过溢流阀回油引起发热。系统油温升高造成一系列不良影响，例如：油液粘度下降、零部件磨损大、缩短部件寿命、油液变质快、系统故障增加。

转向油箱较小，管路布置空间小，只能设置转向吸油滤14，无法加上转向回油滤，导致转向液压系统清洁度差和加速零部件磨损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种农用设备液压系统，以解决相关技术中发动机怠速运转时，农用设备转向沉重的技术问题。降低相关技术中发动机中高速运转时，转向系统发热大问题。

本发明提供的农用设备液压系统包括：工作泵、转向泵、工作系统、转向系统和控制装置，所述控制装置分别与所述工作泵、所述转向泵、所述工作系统和所述转向系统连通；

第一工作状态时，所述控制装置控制所述工作泵同时与所述工作系统和所述转向系统连通，所述转向泵与所述转向系统连通；

第二工作状态时，所述控制装置控制所述工作泵与所述工作系统连通，所述转向泵与所述转向系统连通。

进一步的，所述控制装置包括信号选择阀和优先阀，所述信号选择阀分别与所述转向泵和所述转向系统连通，所述优先阀分别与所述工作泵、所述工作系统和所述信号选择阀连通，所述信号选择阀用于根据所述转向系统中液压油的流量和压力控制所述优先阀，以使所述优先阀调节所述工作泵与所述转向系统连通或断开。

进一步的，所述信号选择阀具有转向泵接口、优先阀接口、转向器接口、Ls接口和回油接口，所述转向泵接口分别与所述优先阀接口和所述转向器接口连通；

所述优先阀具有工作泵接口、第一控制接口、第二控制接口、第一出油口和第二出油口，所述第一出油口与所述第一控制接口连通；

所述转向泵接口与所述转向泵连通，所述优先阀接口分别与所述第一出油口和所述第一控制接口连通，所述转向器接口与所述转向系统中的转向器的进油口连通，所述Ls接口与所述第二控制接口连通，所述回油接口与回油箱连通，所述转向系统停止工作时，所述回油接口与所述Ls接口连通，所述转向系统工作时，所述回油接口与所述Ls接口断开。

进一步的，所述信号选择阀设有控制腔，所述控制腔内设有控制阀芯，所述控制腔的侧壁设有第三控制接口、第四控制接口、第五控制接口和所述Ls接口，所述第三控制接口与所述控制阀芯的第一端相对，并与所述转向泵接口连通，所述第四控制接口与所述回油接口连通，所述控制阀芯的第二端通过第一弹性件与所述控制腔的内壁连接；所述第五控制接口与所述转向泵接口连通；

所述转向系统停止工作时，所述Ls接口与所述第四控制接口连通，并与所述第五控制接口断开，所述转向系统工作时，所述Ls接口与所述第四控制接口断开，并与所述第五控制接口连通。

进一步的，所述转向泵接口与所述第五控制接口之间设有节流阀。

进一步的，所述转向泵接口与所述第五控制接口之间设有溢流阀，所述溢流阀与所述节流阀并联。

进一步的，所述优先阀具有调节腔，所述调节腔内设有调节阀芯，所述第一控制接口与所述调节阀芯的第一端相对，所述第二控制接口与所述调节阀芯的第二端相对，所述调节阀芯的第二端通过第二弹性件与所述调节腔的内壁连接；通过所述第一控制接口进入所述调节腔的液压油、通过所述第二控制接口进入所述调节腔的液压油和所述第二弹性件共同对所述调节阀芯的作用力调节所述调节阀芯在所述调节腔内的位置，以控制所述工作泵与所述转向系统连通或断开。

进一步的，所述农用设备液压系统包括油箱，所述工作泵的进油口和所述转向泵的进油口均通过进油管与所述油箱连通，所述工作系统的回油接口和所述转向系统的回油接口均通过回油管与所述油箱连通。

进一步的，所述进油管上设有吸油滤，所述回油管上设有回油滤。

本发明第二方面提供一种农用设备，以解决相关技术中发动机怠速运转时，农用设备转向沉重的技术问题。有效降低相关技术中发动机中高速运转时，转向系统发热大问题。

本发明提供的农用设备包括上述的农用设备液压系统。

本发明提供的农用设备液压系统及农用设备，农用设备液压系统包括：工作泵、转向泵、工作系统、转向系统和控制装置，控制装置分别与工作泵、转向泵、工作系统和转向系统连通；第一工作状态时，控制装置控制工作泵同时与工作系统和转向系统连通，转向泵与转向系统连通；第二工作状态时，控制装置控制工作泵与工作系统连通，转向泵与转向系统连通。发动机怠速下农用设备进行转向时，转向泵提供的液压油的流量不足以支撑转向器快速转动，农用设备处于第一工作状态，控制装置控制转向泵分别与工作系统和转向系统连通，工作泵和转向泵同时向转向器提供液压油实现转向，工作泵多余的液压油进入工作系统。发动机在额定转速下运作时，转向泵提供的液压油的流量足够实现快速转向，农用设备处于第二工作状态，控制装置控制转向泵与工作系统连通，转向泵与转向系统连通，工作泵和转向泵各自向对应的系统供液压油。

与相关技术相比，本发明提供的农用设备液压系统根据农用设备转向时，转向泵向转向系统提供的液压油的情况，控制工作泵与转向系统的连通和断开，解决发动机怠速运转时，农用设备转向沉重的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为相关技术中农用设备液压系统的原理图；

图2为本发明实施例提供的农用设备液压系统的原理图；

图3为本发明实施例提供的农用设备液压系统的信号选择阀的原理图；

图4为本发明实施例提供的农用设备液压系统的优先阀的原理图。

图标：01－油箱；02－回油滤；03－吸油滤；1－工作油箱；2－工作回油滤；3－工作吸油滤；4－工作泵；5－多路阀；6－快换接头；7－分配器；8－工作溢流阀；9－缓降阀；10－提升油缸；11－转向油缸；12－转向器；13－转向泵；14－转向吸油滤；15－转向油箱；a－优先阀；a1－工作泵接口；a2－第一控制接口；a3－第二控制接口；a4－第一出油口；a5－第二出油口；a6－调节阀芯；a7－第二弹性件；b－信号选择阀；b1－转向泵接口；b2－优先阀接口；b3－转向器接口；b4－Ls接口；b5－回油接口；b6－控制阀芯；b7－第三控制接口；b8－第四控制接口；b9－第五控制接口；b10－第一弹性件；b11－节流阀；b12－溢流阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图2所示，本发明实施例提供的农用设备液压系统包括：工作泵4、转向泵13、工作系统、转向系统和控制装置，控制装置分别与工作泵4、转向泵13、工作系统和转向系统连通；第一工作状态时，控制装置控制工作泵4同时与工作系统和转向系统连通，转向泵13与转向系统连通；第二工作状态时，控制装置控制工作泵4与工作系统连通，转向泵13与转向系统连通。

与相关技术相比，本实施例中的转向泵13的排量降低，发动机中高速运转时，转向泵13除分流到转向器12的流量外，其余高压溢流量，由于现转向泵13排量降低，因此溢流发热量减少，系统温度得到降低，有效降低相关技术中发动机中高速运转时，转向系统发热大问题，减少转向系统零部件的磨损。

进一步的，控制装置包括信号选择阀b和优先阀a，信号选择阀b分别与转向泵13和转向系统连通，优先阀a分别与工作泵4、工作系统和信号选择阀b连通，信号选择阀b用于根据转向系统中液压油的流量和压力控制优先阀a，以使优先阀a调节工作泵4与转向系统连通或断开。

转向泵13提供液压油的流量不足以支撑转向器12快速转动时，信号选择阀b控制优先阀a的调节阀芯a6动作，使工作泵4分别与工作系统和转向系统连通，工作泵4和转向泵13同时向转向器12提供液压油实现转向，工作泵4多余的液压油进入工作系统。发动机在额定转速下运作时，转向泵13提供的液压油的流量足够实现快速转向，信号选择阀b控制优先阀a的调节阀芯a6动作，使工作泵4与工作系统连通，转向泵13与转向系统连通，工作泵4和转向泵13各自向对应的系统供油。

如图3所示，信号选择阀b具有转向泵接口b1、优先阀接口b2、转向器接口b3、Ls接口b4和回油接口b5，转向泵接口b1分别与优先阀接口b2和转向器接口b3连通；优先阀a具有工作泵接口a1、第一控制接口a2、第二控制接口a3、第一出油口a4和第二出油口a5，第一出油口a4与第一控制接口a2连通；转向泵接口b1与转向泵13连通，优先阀接口b2分别与第一出油口a4和第一控制接口a2连通，转向器接口b3与转向系统中的转向器12的进油口连通，Ls接口b4与第二控制接口a3连通，回油接口b5与回油箱01连通，转向系统停止工作时，回油接口b5与Ls接口b4连通，转向系统工作时，回油接口b5与Ls接口b4断开。

如图4所示，信号选择阀b设有控制腔，控制腔内设有控制阀芯b6，控制腔的侧壁设有第三控制接口b7、第四控制接口b8、第五控制接口b9和Ls接口b4，第三控制接口b7与控制阀芯b6的第一端相对，并与转向泵接口b1连通，第四控制接口b8与回油接口b5连通，控制阀芯b6的第二端通过第一弹性件b10与控制腔的内壁连接；第五控制接口b9与转向泵接口b1连通；转向系统停止工作时，Ls接口b4与第四控制接口b8连通，并与第五控制接口b9断开，转向系统工作时，Ls接口b4与第四控制接口b8断开，并与第五控制接口b9连通。

进一步的，优先阀a具有调节腔，调节腔内设有调节阀芯a6，第一控制接口a2与调节阀芯a6的第一端相对，第二控制接口a3与调节阀芯a6的第二端相对，调节阀芯a6的第二端通过第二弹性件a7与调节腔的内壁连接；通过第一控制接口a2进入调节腔的液压油、通过第二控制接口a3进入调节腔的液压油和第二弹性件a7共同对调节阀芯a6的作用力调节调节阀芯a6在调节腔内的位置，以控制工作泵4与转向系统连通或断开。

具体的，第一弹性件b10为第一螺旋弹簧，第二弹性件a7为第二螺旋弹簧。转向系统停止工作时，第二控制接口a3和Ls接口b4通过第四控制接口b8与回油接口b5连通，转向泵13输出的液压油进入第一控制接口a2，调节阀芯a6的右位工作，第一螺旋弹压被压缩，工作泵4单独向工作系统提供液压油。转向时，液压油通过第三控制接口b7进入控制腔，控制阀芯b6向下运动，第二螺旋弹簧被压缩，第五控制接口b9通过Ls接口b4与第二控制接口a3连通，第四控制接口b8通过Ls接口b4断开，转向系统中的液压油进入调节腔，转向泵13输出的液压油进入第一控制接口a2和通过信号选择阀b进入转向器12。转向泵13提供液压油的流量不足以支撑转向器12快速转动时，调节阀芯a6第二端受到的第一螺旋弹簧的作用力和通过第二控制接口a3进入调节腔的液压的作用力之和，大于调节阀芯a6的第一端受到的通过第一控制接口a2进入的液压油的作用力，调节阀芯a6的左位工作，使工作泵4分别与工作系统和转向系统连通。转向泵13提供的液压油的流量足以支撑转向器12快速转动时，调节阀芯a6第二端受到的第一螺旋弹簧的作用力和通过第二控制接口a3进入调节腔的液压的作用力之和，小于调节阀芯a6的第一端受到的通过第一控制接口a2进入的液压油的作用力，调节阀芯a6的右位工作，工作泵4与转向系统断开，工作泵4和转向泵13各自向对应的系统供油。信号选择阀b和优先阀a上述结构的设置，实现自动根据转向泵13供给转向系统液压油的量，控制工作泵4与转向系统连通或断开。

如图3所示，转向泵接口b1与第五控制接口b9之间设有节流阀b11。节流阀b11使信号选择阀b中的转向泵接口b1与第五控制接口b9之间始终存在移动的压差。

进一步的，转向泵接口b1与转向器接口b3之间设有溢流阀b12，溢流阀b12与节流阀b11并联。在转向系统流量大时，保持转向泵接口b1与转向器接口b3之间的压差不至于过大，使转向泵接口b1与转向器接口b3之间的压差保持一个合理值。

进一步的，农用设备液压系统包括油箱01，工作泵4的进油口和转向泵13的进油口均通过进油管与油箱01连通，工作系统的回油接口b5和转向系统的回油接口b5均通过回油管与油箱01连通。

进一步的，进油管上设有吸油滤03，回油管上设有回油滤02。

与相关技术相比，本发明提供的农用设备的液压系统取消转向泵恒流阀和转向油箱15，将转向泵13排量适当减小，以大部分工况下转向泵13流量刚好满足转向需求为宜，转向泵回油与工作泵回油可共用吸油滤03和回油滤02，使转向系统油液清洁度得到有效控制。

工作系统还包括多路阀5、快换接头6、分配器7、工作溢流阀8、缓降阀9和提升油缸10。工作泵4提供液压动力一方面从工作油箱1吸油通过分配器7到提升油缸10实现农机具的提升下降，另一方面通过多路阀5到快换接头6(快换接头6与机具上执行元件连通)实现机具上液压缸或马达的动作。转向系统还包括转向器12和转向油缸11和转向器12，转向泵13从转向油箱15吸油通过转向器12供给转向油缸11实现液压转向。

本发明实施例第二方面提供一种农用设备，以解决相关技术中发动机怠速运转时，农用设备转向沉重的技术问题。降低相关技术中发动机中高速运转时，转向系统发热大问题。

本发明实施例提供的农用设备包括上述的农用设备液压系统。

本发明实施例提供的农用设备可为拖拉机、玉米机、小麦机、或水稻机等。

本发明实施例提供的农用设备液压系统及农用设备，农用设备液压系统包括：工作泵4、转向泵13、工作系统、转向系统和控制装置，控制装置分别与工作泵4、转向泵13、工作系统和转向系统连通；第一工作状态时，控制装置控制工作泵4同时与工作系统和转向系统连通，转向泵13与转向系统连通；第二工作状态时，控制装置控制工作泵4与工作系统连通，转向泵13与转向系统连通。发动机怠速下农用设备进行转向时，转向泵13提供的液压油的流量不足以支撑转向器12快速转动，农用设备处于第一工作状态，控制装置控制转向泵13分别与工作系统和转向系统连通，工作泵4和转向泵13同时向转向器12提供液压油实现转向，工作泵4多余的液压油进入工作系统。发动机在额定转速下运作时，转向泵13提供的液压油的流量足够实现快速转向，农用设备处于第二工作状态，控制装置控制转向泵13与工作系统连通，转向泵13与转向系统连通，工作泵4和转向泵13各自向对应的系统供液压油。

与相关技术相比，本发明实施例提供的农用设备液压系统根据农用设备转向时，转向泵13向转向系统提供的液压油的情况，控制工作泵4与转向系统的连通和断开，解决发动机怠速运转时，农用设备转向沉重的技术问题。降低了相关技术中发动机中高速运转时，转向系统发热大问题。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种农用设备液压系统，其特征在于，包括：工作泵、转向泵、工作系统、转向系统和控制装置，所述控制装置分别与所述工作泵、所述转向泵、所述工作系统和所述转向系统连通；

第一工作状态时，所述控制装置控制所述工作泵同时与所述工作系统和所述转向系统连通，所述转向泵与所述转向系统连通；

第二工作状态时，所述控制装置控制所述工作泵与所述工作系统连通，所述转向泵与所述转向系统连通。

2.根据权利要求1所述的农用设备液压系统，其特征在于，所述控制装置包括信号选择阀和优先阀，所述信号选择阀分别与所述转向泵和所述转向系统连通，所述优先阀分别与所述工作泵、所述工作系统和所述信号选择阀连通，所述信号选择阀用于根据所述转向系统中液压油的流量和压力控制所述优先阀，以使所述优先阀调节所述工作泵与所述转向系统连通或断开。

3.根据权利要求2所述的农用设备液压系统，其特征在于，所述信号选择阀具有转向泵接口、优先阀接口、转向器接口、Ls接口和回油接口，所述转向泵接口分别与所述优先阀接口和所述转向器接口连通；

所述优先阀具有工作泵接口、第一控制接口、第二控制接口、第一出油口和第二出油口，所述第一出油口与所述第一控制接口连通；

所述转向泵接口与所述转向泵连通，所述优先阀接口分别与所述第一出油口和所述第一控制接口连通，所述转向器接口与所述转向系统中的转向器的进油口连通，所述Ls接口与所述第二控制接口连通，所述回油接口与回油箱连通，所述转向系统停止工作时，所述回油接口与所述Ls接口连通，所述转向系统工作时，所述回油接口与所述Ls接口断开。

4.根据权利要求3所述的农用设备液压系统，其特征在于，所述信号选择阀设有控制腔，所述控制腔内设有控制阀芯，所述控制腔的侧壁设有第三控制接口、第四控制接口、第五控制接口和所述Ls接口，所述第三控制接口与所述控制阀芯的第一端相对，并与所述转向泵接口连通，所述第四控制接口与所述回油接口连通，所述控制阀芯的第二端通过第一弹性件与所述控制腔的内壁连接；所述第五控制接口与所述转向泵接口连通；

所述转向系统停止工作时，所述Ls接口与所述第四控制接口连通，并与所述第五控制接口断开，所述转向系统工作时，所述Ls接口与所述第四控制接口断开，并与所述第五控制接口连通。

5.根据权利要求4所述的农用设备液压系统，其特征在于，所述转向泵接口与所述第五控制接口之间设有节流阀。

6.根据权利要求5所述的农用设备液压系统，其特征在于，所述转向泵接口与所述第五控制接口之间设有溢流阀，所述溢流阀与所述节流阀并联。

7.根据权利要求3所述的农用设备液压系统，其特征在于，所述优先阀具有调节腔，所述调节腔内设有调节阀芯，所述第一控制接口与所述调节阀芯的第一端相对，所述第二控制接口与所述调节阀芯的第二端相对，所述调节阀芯的第二端通过第二弹性件与所述调节腔的内壁连接；通过所述第一控制接口进入所述调节腔的液压油、通过所述第二控制接口进入所述调节腔的液压油和所述第二弹性件共同对所述调节阀芯的作用力调节所述调节阀芯在所述调节腔内的位置，以控制所述工作泵与所述转向系统连通或断开。

8.根据权利要求1所述的农用设备液压系统，其特征在于，所述农用设备液压系统包括油箱，所述工作泵的进油口和所述转向泵的进油口均通过进油管与所述油箱连通，所述工作系统的回油接口和所述转向系统的回油接口均通过回油管与所述油箱连通。

9.根据权利要求8所述的农用设备液压系统，其特征在于，所述进油管上设有吸油滤，所述回油管上设有回油滤。

10.一种农用设备，其特征在于，包括权利要求1－9任一项所述的农用设备液压系统。