CN111043088B - 一种行走液压先导控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压控制技术领域，特别涉及一种行走液压先导控制系统，包括先导油路、主油路、行走先导阀和执行机构，所述先导油路用于执行机构输出压力油；所述主油路分别与对应的执行机构相连；所述行走先导阀与控制油路相连，所述行走先导阀通过先导阀手柄控制多个导通状态；所述执行机构包括换挡阀、变速阀和转向制动阀，所述先导阀手柄通过电磁阀与换挡阀电连接；所述行走先导阀通过多条控制油路与变速阀相连；所述行走先导阀通过多条控制油路与转向制动阀相连。本发明可实现单手简单控制，降低司机工作疲劳强度，操纵灵活方便，可靠性高、行走平稳而且成本较低。

Description

一种行走液压先导控制系统

技术领域

本发明涉及液压控制技术领域，特别涉及一种行走液压先导控制系统。

背景技术

行业内的推土机行走控制主要是通过机械连杆或电气元件控制液压阀实现传动系统变速箱换向、换挡功能，实现中央传动的转向和制动功能，机械连杆操纵对零件加工精度、耐久性要求高，而且操纵力大，舒适性差，此外，零件磨损后影响操纵效果，行走不平稳造成较大的冲击力，使得各离合器的寿命大大降低；电气控制操作安装方便，但生产和维修成本高。

发明内容

本发明解决了相关技术中机械连杆控制对零件加工精度、耐久性要求高，而且操纵力大，舒适性差，零件磨损后影响操纵效果，行走不平稳造成较大的冲击力，使得各离合器的寿命大大降低；电气控制操作安装方便，但生产和维修成本高的问题，提出一种行走液压先导控制系统，可实现单手简单控制，降低司机工作疲劳强度，操纵灵活方便，可靠性高、行走平稳而且成本较低。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种行走液压先导控制系统，包括：

先导油路，所述先导油路有多个油口，所述先导油路用于执行机构输出压力油；

主油路，所述主油路上有多个油口，所述主油路分别与对应的执行机构相连；

行走先导阀，所述行走先导阀与控制油路相连，所述行走先导阀通过先导阀手柄控制多个导通状态；

执行机构，包括：

换挡阀，所述换挡阀分别通过a口和b口连通变速箱上的变速阀油口，所述换挡阀通过P口与优先阀相连，所述换挡阀通过T口与后桥箱相连，所述行走先导阀通过电磁阀与换挡阀电连接；

变速阀，所述变速阀包括换向阀芯、变速阀芯和多个油口，所述先导油路上的油口通过输出压力油推动换向阀芯、变速阀芯移动控制变速阀内的各个油口通断实现换向和挡位变换，所述行走先导阀通过多条控制油路与变速阀相连；

转向制动阀，所述转向制动阀通过进油腔P分别与左转向离合器和右转向离合器相连，分别给左转向离合器和右转向离合器供油以实现左侧或右侧转向；所述行走先导阀通过多条控制油路与转向制动阀相连。

作为优选方案，所述换挡阀包括换挡阀Ⅰ和换挡阀Ⅱ，所述换挡阀Ⅰ和换挡阀Ⅱ通过电磁阀分别与先导阀手柄上的加挡按钮和减挡按钮电连接；所述换挡阀Ⅰ的第一工作口A1通过a口与变速箱上的变速阀油口相连，所述换挡阀Ⅰ1的第二工作口A2通过油路与T口相连，所述换挡阀Ⅰ的第三工作口A3通过油路与换挡阀Ⅱ的第二工作口B2相连，所述换挡阀Ⅱ的第一工作口B1通过b口与变速箱上的变速阀油口相连，所述换挡阀Ⅱ的第三工作口B3与P口相连，所述换挡阀Ⅱ的第四工作口B4与T口相连。

作为优选方案，所述变速阀还包括阀芯Ⅰ，所述阀芯Ⅰ与换向阀芯相互抵靠，所述阀芯Ⅰ与阀体的内壁之间安装有弹簧Ⅰ；所述变速阀芯包括变速阀芯Ⅰ和变速阀芯Ⅱ，所述变速阀芯Ⅰ和变速阀芯Ⅱ之间安装有弹簧Ⅱ。

作为优选方案，所述换向阀芯的先导油路上分别设有油口F和油口R，所述换向阀芯的主油路上设有进油口FR以及执行油口Fc和执行油口Rc；所述变速阀芯的先导油路上分别设有油口A和油口B，所述变速阀芯的主油路上设有进油口PC以及执行油口1C、执行油口2C和执行油口3C。

作为优选方案，所述先导油路上的油口F进油控制换向阀芯右移，所述进油口FR与执行油口Fc连通，实现前进功能；所述先导油路上的油口R进油控制换向阀芯左移，所述进油口FR与执行油口Rc连通，实现后退功能。

作为优选方案，所述先导油路上的油口A进油控制变速阀芯右移，所述进油口PC与执行油口1C连通，实现1挡功能；所述先导油路上的油口B进油控制变速阀芯左移，所述进油口PC与执行油口2C连通，实现2挡功能；所述先导油路上的油口A和油口B都没有控制油时，所述进油口PC与执行油口3C连通，实现3挡功能。

作为优选方案，所述转向制动阀包括阀体，所述阀体内开设有左转向制动腔、右转向制动腔、进油腔P和回油腔T，所述左转向制动腔和右转向制动腔内分别设有阀芯Ⅱ和阀芯Ⅲ，所述阀芯Ⅱ、阀芯Ⅲ的一端分别设有弹簧Ⅲ和弹簧Ⅳ；所述左转向制动腔的一侧设有左转向离合器进油口CL，另一侧设有先导供油口PCL；所述右转向制动腔的一侧设有右转向离合器进油口CR，另一侧设有先导供油口PCR；所述左转向制动腔和右转向制动腔与进油腔P连通，所述左转向制动腔和右转向制动腔与回油腔T连通；所述左转向离合器和右转向离合器分别与左转向制动器和右转向制动器相连。

作为优选方案，当进油腔P、先导供油口PCL和先导供油口PCR进油时，所述阀芯Ⅱ或阀芯Ⅲ向远离弹簧Ⅲ或弹簧Ⅳ一侧移动，进油腔P与左转向离合器进油口CL或右转向离合器进油口CR连通，给左转向离合器或右转向离合器供油。

作为优选方案，当进油腔P、先导供油口PCR进油且先导供油口PCL的先导油切断时，所述阀芯Ⅱ向靠近向弹簧Ⅲ一侧移动，所述左转向离合器进油口CL与回油腔T相通泄压，所述左转向离合器切断供油，所述右转向离合器正常供油，实现左转向。

作为优选方案，当进油腔P、先导供油口PCL进油且先导供油口PCR的先导油切断时，所述阀芯Ⅲ向靠近向弹簧Ⅳ一侧移动，所述右转向离合器进油口CR与回油腔T相通泄压，所述右转向离合器切断供油，所述左转向离合器正常供油，实现右转向。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明通过行走先导阀以液压油为介质传递控制信号，行走先导阀的先导阀手柄上的加挡按钮和减挡按钮连接通过电磁阀与换挡阀相连，行走先导阀输出先导油改变变速阀油路，控制变速箱内速度挡位齿轮的啮合顺序，前后操作先导阀改变变速阀油路，控制变速箱内前后方向挡位齿轮啮合顺序，左右操作先导阀改变转向制动阀油路，控制离合器和转向制动器的结合，改变动力传递线路，实现平滑转向和单边制动转向，推土机的行走控制完全集成于左侧的行走先导阀，可实现单手简单控制，轻松驾驶推土机作业，降低司机工作疲劳强度，操纵灵活方便，可靠性高；

(2)行走先导阀与变速阀、转向制动阀阀相配合，保证推土机的行走平稳、冲击小，并延长了各离合器的使用寿命；

(3)本发明的液压先导系统较电气控制的行走系统来说，成本较低，适合目前市场推土机的生产成本要求；

(4)各液压元件可以灵活布置，改善了推土机内部零部件的安装，减少操纵机构的调整时间，提高装配效率和合格率。

附图说明

图1是本发明的控制逻辑图；

图2是本发明的先导阀手柄的结构示意图；

图3是本发明的换挡阀原理图；

图4是本发明变速阀的内部结构示意图；

图5是本发明转向制动阀的内部结构示意图。

图中：

1、换挡阀Ⅰ，2、换挡阀Ⅱ，3、换向阀芯，4、变速阀芯，401、变速阀芯Ⅰ，402、变速阀芯Ⅱ，5、阀芯Ⅰ，6、弹簧Ⅰ，7、弹簧Ⅱ，8、阀芯Ⅱ，9、阀芯Ⅲ，10、弹簧Ⅲ，11、弹簧Ⅳ，12、阀体，13、先导阀手柄。

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。

如图1至5所示，一种行走液压先导控制系统，包括：

先导油路，先导油路有多个油口，先导油路用于执行机构输出压力油；

主油路，主油路上有多个油口，主油路分别与对应的执行机构相连；

行走先导阀，行走先导阀与控制油路相连，行走先导阀通过先导阀手柄13控制多个导通状态；

执行机构，包括：

换挡阀，换挡阀分别通过a口和b口连通变速箱上的变速阀油口，换挡阀通过P口与优先阀相连，换挡阀通过T口与后桥箱相连，行走先导阀通过电磁阀与换挡阀电连接；

变速阀，变速阀包括换向阀芯3、变速阀芯4和多个油口，先导油路上的油口通过输出压力油推动换向阀芯3、变速阀芯4移动控制变速阀内的各个油口通断实现换向和挡位变换，行走先导阀通过多条控制油路与变速阀相连；

转向制动阀，转向制动阀通过进油腔P分别与左转向离合器和右转向离合器相连，分别给左转向离合器和右转向离合器供油以实现左侧或右侧转向；行走先导阀通过多条控制油路与转向制动阀相连。

其中，如图2所示，当先导阀手柄13处于中位时，行走先导阀内各油路断开，无压力油输出；当先导阀手柄13处于前或后位置时，分别控制变速阀实现后退、前进功能；先导阀手柄13上的加挡按钮、减挡按钮控制换挡阀输出先导压力油控制变速阀实现换挡变速功能；当先导阀手柄13处于左或右位时，分别控制转向制动阀实现左、右转向功能。

在一个实施例中，换挡阀包括换挡阀Ⅰ1和换挡阀Ⅱ2，换挡阀Ⅰ1和换挡阀Ⅱ2通过电磁阀分别与先导阀手柄13上的加挡按钮和减挡按钮电连接；换挡阀Ⅰ1的第一工作口A1通过a口与变速箱上的变速阀油口相连，换挡阀Ⅰ1的第二工作口A2通过油路与T口相连，换挡阀Ⅰ1的第三工作口A3通过油路与换挡阀Ⅱ2的第二工作口B2相连，换挡阀Ⅱ2的第一工作口B1通过b口与变速箱上的变速阀油口相连，换挡阀Ⅱ2的第三工作口B3与P口相连，换挡阀Ⅱ2的第四工作口B4与T口相连.

具体工作时，按下先导手柄13上的加挡按钮或减挡按钮，则分别控制换挡阀Ⅰ1或换挡阀Ⅱ2一侧的电磁铁，从而切换P口液压油的方向，当第二工作口B2与第三工作口B3导通且第一工作口A1与第三工作口A3导通时，P口液压油经过a口进入变速箱上的变速阀油口，当第一工作口B1与第三工作口B3导通时，P口液压油经过b口进入变速箱上的变速阀油口；从而控制变速箱实现挡位增加和减小。

在一个实施例中，变速阀还包括阀芯Ⅰ5，阀芯Ⅰ5与换向阀芯3相互抵靠，阀芯Ⅰ5与阀体的内壁之间安装有弹簧Ⅰ6；变速阀芯4包括变速阀芯Ⅰ401和变速阀芯Ⅱ402，变速阀芯Ⅰ401和变速阀芯Ⅱ402之间安装有弹簧Ⅱ7。

在一个实施例中，换向阀芯3的先导油路上分别设有油口F和油口R，换向阀芯3的主油路上设有进油口FR以及执行油口Fc和执行油口Rc；变速阀芯4的先导油路上分别设有油口A和油口B，变速阀芯4的主油路上设有进油口PC以及执行油口1C、执行油口2C和执行油口3C。

在一个实施例中，先导油路上的油口F进油控制换向阀芯3右移，进油口FR与执行油口Fc连通，实现前进功能；先导油路上的油口R进油控制换向阀芯3左移，进油口FR与执行油口Rc连通，实现后退功能。

在一个实施例中，先导油路上的油口A进油控制变速阀芯4右移，进油口PC与执行油口1C连通，实现1挡功能；先导油路上的油口B进油控制变速阀芯4左移，所述进油口PC与执行油口2C连通，实现2挡功能；先导油路上的油口A和油口B都没有控制油时，进油口PC与执行油口3C连通，实现3挡功能。

在一个实施例中，转向制动阀包括阀体12，阀体12内开设有左转向制动腔、右转向制动腔、进油腔P和回油腔T，左转向制动腔和右转向制动腔内分别设有阀芯Ⅱ8和阀芯Ⅲ9，阀芯Ⅱ8、阀芯Ⅲ9的一端分别设有弹簧Ⅲ10和弹簧Ⅳ11；左转向制动腔的一侧设有左转向离合器进油口CL，另一侧设有先导供油口PCL；右转向制动腔的一侧设有右转向离合器进油口CR，另一侧设有先导供油口PCR；左转向制动腔和右转向制动腔与进油腔P连通，左转向制动腔和右转向制动腔与回油腔T连通；左转向离合器和右转向离合器分别与左转向制动器和右转向制动器相连。

在一个实施例中，当进油腔P、先导供油口PCL和先导供油口PCR进油时，阀芯Ⅱ8或阀芯Ⅲ9向远离弹簧Ⅲ10或弹簧Ⅳ11一侧移动，进油腔P与左转向离合器进油口CL或右转向离合器进油口CR连通，给左转向离合器或右转向离合器供油。

在一个实施例中，当进油腔P、先导供油口PCR进油且先导供油口PCL的先导油切断时，阀芯Ⅱ8向靠近向弹簧Ⅲ10一侧移动，左转向离合器进油口CL与回油腔T相通泄压，左转向离合器切断供油，右转向离合器正常供油，制动器制动，动力靠右边链轮驱动实现左转向。

在一个实施例中，当进油腔P、先导供油口PCL进油且先导供油口PCR的先导油切断时，阀芯Ⅲ9向靠近向弹簧Ⅳ11一侧移动，右转向离合器进油口CR与回油腔T相通泄压，右转向离合器切断供油，左转向离合器正常供油，制动器制动，动力靠左边链轮驱动实现右转向。

以上为本发明较佳的实施方式，本发明所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改，因此，本发明并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本发明的基础上所作的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种行走液压先导控制系统，其特征在于，包括：

先导油路，所述先导油路有多个油口，所述先导油路用于执行机构输出压力油；

主油路，所述主油路上有多个油口，所述主油路分别与对应的执行机构相连；

行走先导阀，所述行走先导阀与控制油路相连，所述行走先导阀通过先导阀手柄（13）控制多个导通状态；

执行机构，包括：

换挡阀，所述换挡阀分别通过a口和b口连通变速箱上的变速阀油口，所述换挡阀通过P口与优先阀相连，所述换挡阀通过T口与后桥箱相连，所述行走先导阀通过电磁阀与换挡阀电连接，所述换挡阀包括换挡阀Ⅰ（1）和换挡阀Ⅱ（2），所述换挡阀Ⅰ（1）和换挡阀Ⅱ（2）通过电磁阀分别与先导阀手柄（13）上的加挡按钮和减挡按钮电连接；所述换挡阀Ⅰ（1）的第一工作口通过a口与变速箱上的变速阀油口相连，所述换挡阀Ⅰ（1）的第二工作口通过油路与T口相连，所述换挡阀Ⅰ（1）的第三工作口通过油路与换挡阀Ⅱ（2）的第二工作口相连，所述换挡阀Ⅱ（2）的第一工作口通过b口与变速箱上的变速阀油口相连，所述换挡阀Ⅱ（2）的第三工作口与P口相连，所述换挡阀Ⅱ（2）的第四工作口与T口相连；

变速阀，所述变速阀包括换向阀芯（3）、变速阀芯（4）和多个油口，所述先导油路上的油口通过输出压力油推动换向阀芯（3）、变速阀芯（4）移动控制变速阀内的各个油口通断实现换向和挡位变换，所述行走先导阀通过多条控制油路与变速阀相连，所述变速阀还包括阀芯Ⅰ（5），所述阀芯Ⅰ（5）与换向阀芯（3）相互抵靠，所述阀芯Ⅰ（5）与阀体的内壁之间安装有弹簧Ⅰ（6）；所述变速阀芯（4）包括变速阀芯Ⅰ（401）和变速阀芯Ⅱ（402），所述变速阀芯Ⅰ（401）和变速阀芯Ⅱ（402）之间安装有弹簧Ⅱ（7）；

转向制动阀，所述转向制动阀通过进油腔P分别与左转向离合器和右转向离合器相连，分别给左转向离合器和右转向离合器供油以实现左侧或右侧转向；所述行走先导阀通过多条控制油路与转向制动阀相连。

2.根据权利要求1所述的行走液压先导控制系统，其特征在于：所述换向阀芯（3）的先导油路上分别设有油口F和油口R，所述换向阀芯（3）的主油路上设有进油口FR以及执行油口Fc和执行油口Rc；所述变速阀芯（4）的先导油路上分别设有油口A和油口B，所述变速阀芯（4）的主油路上设有进油口PC以及执行油口1C、执行油口2C和执行油口3C。

3.根据权利要求2所述的行走液压先导控制系统，其特征在于：所述先导油路上的油口F进油控制换向阀芯（3）右移，所述进油口FR与执行油口Fc连通，实现前进功能；所述先导油路上的油口R进油控制换向阀芯（3）左移，所述进油口FR与执行油口Rc连通，实现后退功能。

4.根据权利要求2所述的行走液压先导控制系统，其特征在于：所述先导油路上的油口A进油控制变速阀芯（4）右移，所述进油口PC与执行油口1C连通，实现1挡功能；所述先导油路上的油口B进油控制变速阀芯（4）左移，所述进油口PC与执行油口2C连通，实现2挡功能；所述先导油路上的油口A和油口B都没有控制油时，所述进油口PC与执行油口3C连通，实现3挡功能。

5.根据权利要求1所述的行走液压先导控制系统，其特征在于：所述转向制动阀包括阀体（12），所述阀体（12）内开设有左转向制动腔、右转向制动腔、进油腔P和回油腔T，所述左转向制动腔和右转向制动腔内分别设有阀芯Ⅱ（8）和阀芯Ⅲ（9），所述阀芯Ⅱ（8）、阀芯Ⅲ（9）的一端分别设有弹簧Ⅲ（10）和弹簧Ⅳ（11）；所述左转向制动腔的一侧设有左转向离合器进油口CL，另一侧设有先导供油口PCL；所述右转向制动腔的一侧设有右转向离合器进油口CR，另一侧设有先导供油口PCR；所述左转向制动腔和右转向制动腔与进油腔P连通，所述左转向制动腔和右转向制动腔与回油腔T连通；所述左转向离合器和右转向离合器分别与左转向制动器和右转向制动器相连。

6.根据权利要求5所述的行走液压先导控制系统，其特征在于：当进油腔P、先导供油口PCL和先导供油口PCR进油时，所述阀芯Ⅱ（8）或阀芯Ⅲ（9）向远离弹簧Ⅲ（10）或弹簧Ⅳ（11）一侧移动，进油腔P与左转向离合器进油口CL或右转向离合器进油口CR连通，给左转向离合器或右转向离合器供油。

7.根据权利要求5所述的行走液压先导控制系统，其特征在于：当进油腔P、先导供油口PCR进油且先导供油口PCL的先导油切断时，所述阀芯Ⅱ（8）向靠近向弹簧Ⅲ（10）一侧移动，所述左转向离合器进油口CL与回油腔T相通泄压，所述左转向离合器切断供油，所述右转向离合器正常供油，实现左转向。

8.根据权利要求5所述的行走液压先导控制系统，其特征在于：当进油腔P、先导供油口PCL进油且先导供油口PCR的先导油切断时，所述阀芯Ⅲ（9）向靠近向弹簧Ⅳ（11）一侧移动，所述右转向离合器进油口CR与回油腔T相通泄压，所述右转向离合器切断供油，所述左转向离合器正常供油，实现右转向。