CN110512686B - 电控液压控制系统和具有其的工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电控液压控制系统和具有其的工程机械，电控液压控制系统包括：主阀，主阀包括第一控制阀和第二控制阀，第一控制阀和第二控制阀分别设在油路的P1侧和P2侧；控制端盖，控制端盖设在主阀上，控制端盖内设有控制阀先导油路，控制阀先导油路与第一控制阀和第二控制阀分别连通，控制端盖上设有电磁阀，控制端盖上设有能够用于与外部连通的多个外部接口；压力传感器，压力传感器与控制端盖的外部接口相连并能够用于输出压力信号；控制器，控制器采集压力信号并传递给电磁阀。根据本发明的电控液压控制系统不仅结构简单，而且能够对挖掘机等工程机械进行精细、快速和多样化控制。

Description

电控液压控制系统和具有其的工程机械

技术领域

本发明涉及液压系统技术领域，尤其涉及一种电控液压控制系统和具有其的工程机械。

背景技术

液压挖掘机是一种应用广泛的土方施工机械，在我们常见的挖掘机中，液压控制系统主要分为三类：负流量控制液压系统、正流量控制液压系统和负载敏感控制液压系统。这三类液压系统经过多年的发展和市场验证，已经较为成熟。在挖掘机复合动作时，各个工作装置的实际负载有较大的差异，在复合动作时，为了使各个动作都能动作且具有良好的操控性，在多路阀控制阀会集成回转优先阀、动臂优先阀和斗杆优先阀。这类优先阀都是固定节流，必然会造成整个系统能耗损失。在日常的挖机作业中，不便于操作者对挖掘机进行精细、快速控制。在现有的挖掘机控制系统中，如增加电液控制部分，需增加电液控制阀组，且管路分布复杂，增加成本。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电控液压控制系统，结构简单，便于调节和控制。

本发明还提供一种工程机械。

根据本发明第一方面实施例的电控液压控制系统包括：主阀，所述主阀包括第一控制阀和第二控制阀，所述第一控制阀和所述第二控制阀分别设在油路的P1侧和P2侧；控制端盖，所述控制端盖设在所述主阀上，所述控制端盖内设有控制阀先导油路，所述控制阀先导油路与所述第一控制阀和所述第二控制阀分别连通，所述控制端盖上设有电磁阀，所述控制端盖上设有能够用于与外部连通的多个外部接口；压力传感器，所述压力传感器与所述控制端盖的外部接口相连并能够用于输出压力信号；控制器，所述控制器采集所述压力信号，并将所述压力信号传递给所述电磁阀。

根据本发明实施例的电控液压控制系统，通过控制端盖控制主阀内部的压力比例，并通过电控代替传统的液控，该电控液压控制系统不仅结构简单，成本低廉，而且便于对挖掘机等工程机械进行精细、快速和多样化控制。

根据本发明实施例的电控液压控制系统还可以具有以下附加技术特征。

根据本发明的一个实施例，所述第一控制阀包括：直线行走阀芯，所述直线行走阀芯的2次压力分别进入所述第一控制阀的PTb油口以对所述直线行走阀芯进行比例控制；动臂阀芯，所述动臂阀芯的2次压力分别进入所述第一控制阀的动臂的先导油口以对所述动臂阀芯进行比例控制；铲斗阀芯，所述铲斗阀芯的2次压力分别进入所述第一控制阀的铲斗的先导油口以对所述铲斗阀芯进行比例控制；第一斗杆阀芯，所述第一斗杆阀芯的2次压力分别进入所述第一控制阀的第一斗杆的先导油口以对所述第一斗杆阀芯进行比例控制。

根据本发明的一个实施例，所述第二控制阀包括：动臂合流阀芯，所述动臂合流阀芯的2次压力进入所述第二控制阀的所述动臂的再生先导油口以对所述动臂合流阀芯进行比例控制；动臂再生阀芯，所述动臂再生阀芯的2次压力进入所述第二控制阀的所述动臂的再生先导油口以对所述动臂再生阀芯进行比例控制；动臂下降阀芯，所述动臂下降阀芯的2次压力进入所述第二控制阀的所述动臂的下降先导油口以对动所述臂下降阀芯进行比例控制；回转阀芯，所述回转阀芯的2次压力进入所述第二控制阀的回转先导油口以对回转阀芯进行比例控制；第二斗杆阀芯，所述第二斗杆阀芯的2次压力进入所述第二控制阀的第二斗杆先导油口以对所述第二斗杆阀芯进行比例控制。

根据本发明的一个实施例，所述控制器能够向P1泵侧和P2泵侧的电磁阀分别输出指令电流，同时向P1卸载先导比例阀和P2卸载先导比例阀分别输出指令电流。

根据本发明的一个实施例，所述外部接口成两排设在所述控制端盖上。

根据本发明的一个实施例，所述电磁阀集成在所述控制端盖上。

根据本发明的一个实施例，所述控制端盖还设有辅助功能控制阀。

根据本发明的一个实施例，所述电控液压控制系统还包括：先导解锁电磁阀，所述先导解锁电磁阀的前端设有多个电磁阀，所述电磁阀的工作状态不受所述先导解锁电磁阀控制，所述先导解锁电磁阀的后端设有多个电磁阀，所述电磁阀的工作状态由所述先导解锁电磁阀控制，所述先导解锁电磁阀还连接有储能器和单向阀以用于所述电控液压控制系统的保护。

根据本发明第二方面实施例的工程机械包括上述实施例所述的电控液压控制系统。

附图说明

图1为根据本发明实施例中电控液压控制系统的主阀的结构示意图；

图2为根据本发明实施例中电控液压控制系统的控制端盖的一个结构示意图；

图3为根据本发明实施例中电控液压控制系统的控制端盖的又一个结构示意图；

图4为根据本发明实施例中电磁阀的一个逻辑原理图；

图5为根据本发明实施例中电磁阀的又一个逻辑原理图。

附图标记：

主阀10；直线行走阀芯11；P1卸载先导比例阀111；动臂阀芯12；铲斗阀芯13；第一斗杆阀芯14；左行走阀芯112；动臂合流阀芯15；动臂再生阀芯16；动臂下降阀芯17；P2卸载先导比例阀18；第二斗杆阀芯19；右行走阀芯113；控制端盖20。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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。

下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的电控液压控制系统。

如图1至图4所示，根据本发明实施例的电控液压控制系统(未图示)包括主阀10、压力传感器(未图示)、控制端盖20和控制器(未图示)。

具体而言，主阀10包括第一控制阀和第二控制阀，第一控制阀和第二控制阀分别设在油路的P1侧(图1中的左侧)和P2侧(图1中的右侧)，控制端盖20设在主阀10上，控制端盖20内设有控制阀先导油路，控制阀先导油路与第一控制阀和第二控制阀分别连通，控制端盖20上设有电磁阀，控制端盖20上设有能够用于与外部连通的多个外部接口，压力传感器与控制端盖20的外部接口相连并能够用于输出压力信号，控制器采集压力信号，并将压力信号传递给电磁阀。

换言之，电控液压控制系统主要由主阀10、压力传感器、控制端盖20和控制器组成，其中，主阀10主要包括第一控制阀和第二控制阀，控制端盖20设在主阀10上以便于实现电控功能，控制端盖20主要包括控制阀先导油路，第一控制阀和第二控制阀作业时，压力传感器输出压力信号，控制器采集压力信号并将压力信号传递给电磁阀，该电控液压控制系统应用于挖掘机等工程机械时，控制器的参数将依据工作状况和环境进行调整，使挖掘机参数能够广泛的适应不同的工作环境。

由此，根据本发明实施例的电控液压控制系统，通过控制端盖20控制主阀10内部的压力比例，并通过电控代替传统的液控，该电控液压控制系统不仅结构简单，成本低廉，而且便于对挖掘机等工程机械进行精细、快速和多样化控制。

根据本发明的一些具体的实施例，第一控制阀包括直线行走阀芯11、动臂阀芯12、铲斗阀芯13和第一斗杆阀芯14。

具体地，直线行走阀芯11的2次压力分别进入第一控制阀的PTb油口以对直线行走阀芯进行比例控制，动臂阀芯12的2次压力分别进入第一控制阀的动臂的先导油口以对动臂阀芯12进行比例控制，铲斗阀芯13的2次压力分别进入第一控制阀的铲斗的先导油口以对铲斗阀芯13进行比例控制，第一斗杆阀芯14的2次压力分别进入第一控制阀的第一斗杆的先导油口以对第一斗杆阀芯进行比例控制。

换言之，第一控制阀主要由直线行走阀芯11、动臂阀芯12、铲斗阀芯13和第一斗杆阀芯14组成，其中，直线行走阀芯11的2次压力进入第一控制阀PTb油口以对直线行走阀芯11进行比例控制，动臂阀芯12的2次压力进入第一控制阀的动臂先导油口以对动臂阀芯12进行比例控制，铲斗阀芯13的2次压力进入第一控制阀的铲斗先导油口以对铲斗阀芯13进行比例控制，第一斗杆阀芯14的2次压力进入第一控制阀的先导油口以对第一斗杆阀芯14进行比例控制。需要说明的是，第一控制阀还包括右行走芯，由此，可以对挖掘机多样化控制。

根据本发明的一个实施例，第二控制阀包括动臂合流阀芯15、动臂再生阀芯16、动臂下降阀芯17、回转阀芯(未图示)和第二斗杆阀芯19。

具体地，动臂合流阀芯15的2次压力进入第二控制阀的动臂的再生先导油口以对动臂合流阀芯15进行比例控制，动臂再生阀芯16的2次压力进入第二控制阀的动臂的再生先导油口以对动臂再生阀芯16进行比例控制，动臂下降阀芯17的2次压力进入第二控制阀的动臂的下降先导油口以对动臂下降阀芯17进行比例控制，回转阀芯的2次压力进入第二控制阀的回转先导油口以对回转阀芯进行比例控制，第二斗杆阀芯19的2次压力进入第二控制阀的第二斗杆先导油口以对第二斗杆阀芯19进行比例控制。

换句话说，第二控制阀包括动臂合流阀芯15、动臂再生阀芯16、动臂下降阀芯17、回转阀芯和第二斗杆阀芯19组成，其中，动臂合流阀芯15的2次压力进入第二控制阀的动臂再生先导油口以对臂合流阀芯15进行比例控制，动臂再生阀芯16的2次压力进入第二控制阀的动臂再生先导油口以对动臂再生阀芯16进行比例控制，动臂下降阀芯17的2次压力进入第二控制阀的动臂下降先导油口以对动臂下降阀芯17进行比例控制，回转阀芯的2次压力进入第二控制阀的回转先导油口以对回转阀芯进行比例控制，第二斗杆阀芯19的2次压力进入第二控制阀的第二斗杆阀芯19先导油口以对第二斗杆阀芯19进行比例控制，需要说明的是，第二控制阀还包括左行走阀芯。

根据本发明的一个实施例，电控手柄信号输入到控制器，控制器能够向P1泵侧和P2泵侧的电磁阀分别输出指令电流，同时向P1卸载先导比例阀111和P2卸载先导比例阀18分别输出指令电流。

具体而言，第一控制阀还包括P1卸载先导比例阀111，第二控制阀还包括P2卸载先导比例阀18，当第一控制阀和第二控制阀作业时，压力传感器输出电压被输入控制器，控制器处理信号，向P1、P2泵侧的电磁阀输出泵流量增加的指令电流，同时向P1卸载先导比例阀111、P2卸载先导比例阀18输出指令电流。作用于PUa、PUb油口的比例阀2次压力控制P1、P2旁路截流阀芯，当第一控制阀和第二控制阀操作杆中立时，P1、P2旁路截流阀芯处于关闭侧。

优选地，外部接口成两排设在控制端盖20上，控制端盖20结构简单，便于加工。

在本发明的一个实施例中，电磁阀集成在控制端盖20上，电控手柄信号输入到控制器，输出指令电流控制电磁阀。在具体的工作过程中，控制器根据挖掘机等工程机械的工作状况自动调整发动机和泵设备，在满足正常工作的同时实现两者的最佳匹配。

可选地，控制端盖20还设有辅助功能控制阀，控制端盖20集成电磁阀和辅助功能控制阀等阀，减少了布管，简化了整体结构，该电控液压控制系统应用于挖掘机，便于实现挖掘机的智能控制、状态监测以及故障预警和诊断。

根据本发明的一个实施例，电控液压控制系统还包括先导解锁电磁阀，先导解锁电磁阀的前端设有多个电磁阀，电磁阀的工作状态不受先导解锁电磁阀控制，先导解锁电磁阀的后端设有多个电磁阀，电磁阀的工作状态由先导解锁电磁阀控制，先导解锁电磁阀还连接有储能器和单向阀以用于电控液压控制系统的保护。

换言之，图4和图5中展示了电磁阀的逻辑原理图，具体地，以图5为例，Pi为先导进油口，Pi与先导解锁电磁阀相连，先导解锁电磁阀的前端设有3个电磁阀，电磁阀不用经过先导解锁电磁阀解锁，即可控制发动机工作状态，例如使发动机泄压，避免熄火等。先导解锁电磁阀的后端设有多个电磁阀，电磁阀必须要经过先导解锁电磁阀解锁才能够工作并为其他执行控制机构(包括动臂、回转、行走等机构)供油，先导解锁电磁阀还连接有储能器和单向阀以用于应对紧急情况，实现对电控液压系统的充液保护等，安全性高。

下面结合附图具体描述控制端盖20的结构和工作原理。

控制端盖20上设有电磁阀、电磁开关阀、单向阀、蓄能器、控制阀先导油路。

电磁阀控制主阀的各个阀芯，包括直线行走阀芯11、动臂阀芯12、铲斗阀芯13、第一斗杆阀芯14、P1卸荷阀芯和右行走阀芯113，动臂合流阀芯15、动臂再生阀芯16、动臂下降阀芯17、回转阀芯、第二斗杆阀芯19、P2卸荷阀芯和左行走阀芯112。

电磁开关阀控制辅助功能包括：动臂下切断、回转解锁、行走二速、二次增压和先导解锁。

具体地，第一控制阀和第二控制阀作业之前，先导解锁电磁阀得电，第一控制阀先导压力和第二控制阀先导压力供给电磁阀和电磁开关阀，电磁阀控制直线行走阀芯11、动臂阀芯12、铲斗阀芯13、第一斗杆阀芯14、P1卸荷阀芯和右行走阀芯113，动臂合流阀芯15、动臂再生阀芯16、动臂下降阀芯17、回转阀芯、第二斗杆阀芯19、P2卸荷阀芯和左行走阀芯112。电磁开关阀控制动臂下切断、回转解锁、行走二速、二次增压等辅助功能。

先导解锁电磁阀不得电时，第一控制阀先导压力和第二控制阀先导压力也能供给电磁阀和电磁开关阀，电磁阀只能控制直线行走阀芯11、P1卸荷阀芯。电磁开关阀控制动臂下切断、回转解锁、行走二速、二次增压等辅助功能。

当第一控制阀和第二控制阀作业时，一部分先导油液会储存在蓄能器里，当先导泵发生故障时，蓄能器的储存油液能供给供给电磁阀，能短时间起到先导泵的作用，避免危险。单向阀的作用是防止蓄能器的油液泄漏。

总而言之，根据本发明实施例的电控液压控制系统，通过控制端盖20控制主阀10内部的压力比例，并通过电控代替传统的液控，该电控液压控制系统不仅结构简单，成本低廉，而且便于对挖掘机等工程机械进行精细、快速和多样化控制。

根据本发明实施例的工程机械包括根据上述实施例的电控液压控制系统，由于根据本发明上述实施例的电控液压控制系统具有上述技术效果，因此，根据本发明实施例的工程机械也具有相应的技术效果，结构简单，便于进行精细、快速和多样化控制。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种电控液压控制系统，其特征在于，包括：

主阀，所述主阀包括第一控制阀和第二控制阀，所述第一控制阀和所述第二控制阀分别设在油路的P1侧和P2侧；

控制端盖，所述控制端盖设在所述主阀上，所述控制端盖内设有控制阀先导油路，所述控制阀先导油路与所述第一控制阀和所述第二控制阀分别连通，所述控制端盖上集成设有电磁阀和辅助功能控制阀，所述控制端盖上设有能够用于与外部连通的多个外部接口；

压力传感器，所述压力传感器与所述控制端盖的外部接口相连并能够用于输出压力信号；

控制器，所述控制器采集所述压力信号，并将所述压力信号传递给所述电磁阀,

所述第一控制阀包括：

直线行走阀芯，所述直线行走阀芯的2次压力分别进入所述第一控制阀的PTb油口以对所述直线行走阀芯进行比例控制；

动臂阀芯，所述动臂阀芯的2次压力分别进入所述第一控制阀的动臂的先导油口以对所述动臂阀芯进行比例控制；

铲斗阀芯，所述铲斗阀芯的2次压力分别进入所述第一控制阀的铲斗的先导油口以对所述铲斗阀芯进行比例控制；

第一斗杆阀芯，所述第一斗杆阀芯的2次压力分别进入所述第一控制阀的第一斗杆的先导油口以对所述第一斗杆阀芯进行比例控制，

所述第二控制阀包括：

动臂合流阀芯，所述动臂合流阀芯的2次压力进入所述第二控制阀的所述动臂的再生先导油口以对所述动臂合流阀芯进行比例控制；

动臂再生阀芯，所述动臂再生阀芯的2次压力进入所述第二控制阀的所述动臂的再生先导油口以对所述动臂再生阀芯进行比例控制；

动臂下降阀芯，所述动臂下降阀芯的2次压力进入所述第二控制阀的所述动臂的下降先导油口以对动所述臂下降阀芯进行比例控制；

回转阀芯，所述回转阀芯的2次压力进入所述第二控制阀的回转先导油口以对回转阀芯进行比例控制；

第二斗杆阀芯，所述第二斗杆阀芯的2次压力进入所述第二控制阀的第二斗杆先导油口以对所述第二斗杆阀芯进行比例控制。

2.根据权利要求1所述的电控液压控制系统，其特征在于，所述控制器能够向P1泵侧和P2泵侧的电磁阀分别输出指令电流，同时向P1卸载先导比例阀和P2卸载先导比例阀分别输出指令电流。

3.根据权利要求1所述的电控液压控制系统，其特征在于，还包括：先导解锁电磁阀，所述先导解锁电磁阀的前端设有多个电磁阀，所述电磁阀的工作状态不受所述先导解锁电磁阀控制，所述先导解锁电磁阀的后端设有多个电磁阀，所述电磁阀的工作状态由所述先导解锁电磁阀控制，所述先导解锁电磁阀还连接有储能器和单向阀以用于所述电控液压控制系统的保护。

4.一种工程机械，其特征在于，包括权利要求1-3中任一项所述的电控液压控制系统。

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