CN111549851A - 液压安全系统及轮胎式挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种液压安全系统及轮胎式挖掘机，涉及挖掘机技术领域，以在一定程度上解决挖掘机动力发生故障时，无法通过转向系统紧急避险的技术问题。本发明提供的液压安全系统,包括供油装置、转向器、刹车阀组、充液装置以及蓄能器；供油装置通过第一油路与转向器相连接，转向器通过控制油路将转向信号传递至供油装置；供油装置通过第二油路连通充液装置，充液装置用于向蓄能器内补充液压油；刹车阀组连通有刹车油路，蓄能器连通有蓄能油路，且蓄能油路分别与刹车油路和第一油路相连通。

Description

液压安全系统及轮胎式挖掘机

技术领域

本发明涉及挖掘机技术领域，尤其是涉及一种液压安全系统及轮胎式挖掘机。

背景技术

轮式液压挖掘机通过发动机为转向和刹车系统提供动力源，但若发动机出现故障，由于转向系统中没有备用动力源，因此操作人员无法在失去动力源的情况通过转向进行紧急避险，从而造成了一定的驾驶隐患。

因此，急需提供一种液压安全系统及轮胎式挖掘机以在一定程度上解决现有技术中存在的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液压安全系统及轮胎式挖掘机，以在一定程度上解决挖掘机动力发生故障时，无法通过转向系统紧急避险的技术问题。

本发明提供的一种液压安全系统，包括供油装置、转向器、刹车阀组、充液装置以及蓄能器；所述供油装置通过第一油路与所述转向器相连接，所述转向器通过控制油路将转向信号传递至所述供油装置；所述供油装置通过第二油路连通所述充液装置，所述充液装置用于向所述蓄能器内补充液压油；所述刹车阀组连通有刹车油路，所述蓄能器连通有蓄能油路，且所述蓄能油路分别与所述刹车油路和所述第一油路相连通。

其中，所述充液装置包括充液阀组和蓄能单向阀组；所述蓄能器包括第一蓄能器和第二蓄能器，所述蓄能油路包括第一蓄能油路和第二蓄能油路，所述蓄能单向阀组包括第一单向阀和第二单向阀；所述第一蓄能器与所述第一蓄能油路相连通，所述第二油路与所述第一蓄能油路之间设有第一单向阀；所述第二蓄能器与所述第二蓄能油路相连通，所述第二油路与所述第二蓄能油路之间设有第二单向阀；所述第一蓄能油路与所述第二蓄能油路汇集形成转向辅助油路并与所述第一油路相导通。

具体地，所述刹车阀组包括第一刹车阀和第二刹车阀，所述刹车油路包括第一刹车油路和第二刹车油路；所述第一刹车阀通过所述第一刹车油路与所述第一蓄能油路相连通，所述第二刹车阀通过所述第二刹车油路与所述第二蓄能油路相连通。

其中，本发明提供的液压安全系统，还包括第三单向阀，所述第三单向阀位于所述转向器与所述转向辅助油路之间的所述第一油路上，以避免所述第一油路内的液压油回流至所述转向辅助油路内。

具体地，所述供油装置包括相连接的齿轮泵和优先阀组，且所述优先阀组通过所述第一油路与所述转向器相连接，所述优先阀组通过所述第二油路与所述充液装置相连接。

进一步地，所述转向辅助油路与所述优先阀组之间的所述第一油路上还设有第四单向阀，所述第四单向阀用于避免所述转向辅助油路及所述第一油路内的液压油回流至所述优先阀组；所述转向器连通有第一油箱，所述第一油箱与所述第一油路之间连通有补油油路，所述补油油路上设有第五单向阀，以使所述第一油箱内的液压油仅能流向所述第一油路。

其中，所述充液阀组包括第一换向阀和第二换向阀；当所述第一换向阀与所述第二油路相导通时，所述第二油路与所述蓄能油路相导通，所述蓄能器处于充液状态；当所述第二换向阀与所述第二油路相导通时，所述第二油路与蓄能油路相断开，所述蓄能器处于饱和状态，且所述刹车阀组通过所述蓄能器供油。

具体地，所述优先阀组、所述充液阀组以及所述刹车阀组分别连通有回油油箱，所述回油油箱用于所述优先阀组、所述充液阀组以及所述刹车阀组的回油。

相对于现有技术，本发明提供的液压安全系统具有以下优势：

本发明提供的液压安全系统，包括供油装置、转向器、刹车阀组、充液装置以及蓄能器；供油装置通过第一油路与转向器相连接，转向器通过控制油路将转向信号传递至供油装置；供油装置通过第二油路连通充液装置，充液装置用于向蓄能器内补充液压油；刹车阀组连通有刹车油路，蓄能器连通有蓄能油路，且蓄能油路分别与刹车油路和第一油路相连通。

由此分析可知，第二油路通过蓄能油路与蓄能器相连通，在供油装置正常作业时，液压油通过充液装置流入蓄能器存储，当供油装置出现故障时，由于蓄能器通过蓄能油路分别连通了转向器和刹车阀组，因此，蓄能器内存储的液压油能够分别流向转向器和刹车阀组所在的油路中，从而使驾驶人员仍能够在一定时间内对转向和刹车进行操作。

此外，本发明还提供一种轮胎式挖掘机，包括上述的液压安全系统以及第一车桥、第二车桥；所述第一车桥上设有转向油缸，所述转向器通过转向油路与所述转向油缸相连通，以控制所述第一车桥的转向；所述刹车阀组分别与所述第一车桥和所述第二车桥相连接，以对所述第一车桥和所述第二车桥进行制动。

其中，所述转向油路包括左转向油路和右转向油路，所述左转向油路与所述转向油缸的一端相连通，所述右转向油路与所述转向油缸的另一端相连通。

在上述技术方案中，由于液压安全系统中的蓄能器分别连通转向器和刹车阀组，因此，当供油装置出现故障时，仍能够通过蓄能器对转向器和刹车阀组进行供油，从而在一定程度上解决了挖掘机的动力发生故障时，无法通过转向系统紧急避险的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有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为本发明实施例提供的液压安全系统的整体结构示意图。

图中：1-齿轮泵；2-优先阀组；3-第一油路；4-控制油路；5-第二油路；6-转向器；601-左转向油路；602-右转向油路；7-刹车阀组；701-第一刹车阀；702-第二刹车阀；703-第一刹车油路；704-第二刹车油路；8-蓄能器；801-第一蓄能器；802-第二蓄能器；803-第一蓄能油路；804-第二蓄能油路；9-第一单向阀；10-第二单向阀；11-第三单向阀；12-第四单向阀；13-转向辅助油路；14-第一油箱；1401-补油油路；15-第五单向阀；16-充液阀组；1601-第一换向阀；1602-第二换向阀；17-第一车桥；1701-转向油缸；18-第二车桥；T-回油油箱。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连通”、“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。

如在此所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项中的任何一项和任何两项或更多项的任何组合。

为了易于描述，在这里可使用诸如“在……之上”、“上部”、“在……之下”和“下部”的空间关系术语，以描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。

在此使用的术语仅用于描述各种示例，并非用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数的形式也意图包括复数的形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在的所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示的形状的变化。因此，这里所描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状上的改变。

这里所描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种各样的构造，但是如在理解本申请的公开内容之后将显而易见的，其他构造是可能。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

图1为本发明实施例提供的液压安全系统的整体结构示意图。

如图1所示，本发明提供一种液压安全系统，包括供油装置、转向器6、刹车阀组7、充液装置以及蓄能器8；供油装置通过第一油路3与转向器6相连接，转向器6通过控制油路4将转向信号传递至供油装置；供油装置通过第二油路5连通充液装置，充液装置用于向蓄能器8内补充液压油；刹车阀组7连通有刹车油路，蓄能器8连通有蓄能油路，且蓄能油路分别与刹车油路和第一油路3相连通。

相对于现有技术，本发明提供的液压安全系统具有以下优势：

本发明提供的液压安全系统，第二油路5通过蓄能油路与蓄能器8相连通，在供油装置正常作业时，液压油能够通过充液装置流入蓄能器8进行存储，当供油装置出现故障时，由于蓄能器8通过蓄能油路分别连通转向器6和刹车阀组7，因此，蓄能器8内存储的液压油能够分别流向转向器6和刹车阀组7，从而使驾驶人员仍能够在一定时间内对转向和刹车进行操作。

本申请中供油装置包括相连接的齿轮泵1和优先阀组2，且优先阀组2通过第一油路3与转向器6相连接，通过第二油路5与充液装置相连接；充液装置包括充液阀组16和蓄能单向阀组。

本申请中，当齿轮泵1正常作业时，液压油通过优先阀组2分别进入第一油路3和第二油路5，进入第一油路3的液压油为转向器6供油，进入第二油路5的液压油首先进入充液阀组16，充液阀组16将液压油注入蓄能器8中，刹车油路与蓄能油路相导通，液压油由蓄能器8流向刹车阀组7，从而实现对刹车阀组7的供油。

当蓄能器8中液压油处于饱和状态时，充液阀组16将第二油路5与蓄能油路之间断开连通。因此，在此状态下，优先阀组2主要向第一油路3内进行供油，而降低对第二油路5内的供油，从而在一定程度上减少了能量的损失，提高了资源利用率。

当蓄能器8内的液压油不足时，充液阀组16将第二油路5与蓄能油路导通，使第二油路5内的液压油再次进入蓄能器8中。通过充液阀组16对第二油路5和蓄能油路之间通断的控制，实现对蓄能器8的充液。

当齿轮泵1发生故障时，由于蓄能器8通过蓄能油路分别连通转向器6和刹车阀组7，因此液压油由蓄能器8分别流向刹车阀组7和转向器6，从而能够在一定时间内继续对转向和刹车进行操作。

重复上述操作，能够在一定程度上解决挖掘机动力发生故障时，无法通过转向系统紧急避险的技术问题。

此处需要补充说明的是，本申请中蓄能油路与充液阀组16之间的第二油路5上设有压力检测机构，当压力检测机构检测到蓄能油路内压力达到最大值时，控制充液阀组16将蓄能油路与第二油路5切断。当检测到蓄能油路内压力临近最小值时，充液阀组16再次将蓄能油路与第二油路5导通，对蓄能器8补充液压油。

本申请中通过设置优先阀组2能够仅通过一个齿轮泵1实现对转向和刹车油路的动力供应。并且，当蓄能器8处于饱和状态时，由于进入第二油路5内的液压油回流至油箱，因此，进入第二油路5内的液压油过多会产生能量的浪费。通过优先阀组2将液压油优先供应至第一油路3内，也能够在一定程度上避免过多的能量损失。

此处需要补充说明的是，本申请中的优先阀组2包括优先阀、溢流阀以及油滤，通过溢流阀保证液压系统的稳定性，通过油滤过滤液压油中的杂质。

其中，如图1所示，蓄能器8包括第一蓄能器801和第二蓄能器802，蓄能油路包括第一蓄能油路803和第二蓄能油路804，蓄能单向阀组包括第一单向阀9和第二单向阀10；第一蓄能器801与第一蓄能油路803相连通，第二油路5与第一蓄能油路803之间设有第一单向阀9；第二蓄能器802与第二蓄能油路804相连通，第二油路5与第二蓄能油路804之间设有第二单向阀10；第一蓄能油路803与第二蓄能油路804汇集形成转向辅助油路13并与第一油路3相导通。

设置两个蓄能器8在提高蓄能器8对刹车阀组7供油能力的同时，也能够在一定程度上避免充液阀组16过多的改变第二油路5的通断，影响整体液压油路稳定性及安全性的问题。

刹车阀组7包括第一刹车阀701和第二刹车阀702，刹车油路包括第一刹车油路703和第二刹车油路704；第一刹车阀701通过第一刹车油路703与第一蓄能油路803相连通，第二刹车阀702通过第二刹车油路704与第二蓄能油路804相连通。

通过设置第一刹车阀701和第二刹车阀702并将第一蓄能器801对应第一刹车阀701，第二蓄能器802对应第二刹车阀702能够实现双回路制动，即通过第一刹车阀701和第二刹车阀702分别控制前后车桥，从而提高车辆的制动能力。

进一步地，如图1所示，本发明提供的液压安全系统中，还包括第三单向阀11，第三单向阀11位于转向器6与转向辅助油路13之间的第一油路3上，以避免第一油路3内的液压油回流至转向辅助油路13内。

通过设置第三单向阀11，当蓄能器8通过转向辅助油路13为第一油路3内供油时，保证了液压油能够进入转向器6，且不会再回流至转向辅助油路13内。

更进一步地，如图1所示，转向辅助油路13与优先阀组2之间的第一油路3上还设有第四单向阀12，第四单向阀12用于避免转向辅助油路13及第一油路3内的液压油回流至优先阀组2。

通过设置第四单向阀12，当蓄能器8通过辅助油路为第一油路3内供油时，保证了液压油能够流向转向器6，且不会流向优先阀组2。当优先阀组2向转向器6供油时，通过第四单向阀12，进入第一油路3内的液压油也不会再次回流至优先阀组2。

其中，如图1所示，转向器6连通有第一油箱14，第一油箱14与第一油路3之间连通有补油油路1401，补油油路1401上设有第五单向阀15，以使第一油箱14内的液压油仅能流向第一油路3。

通过设置第一油箱14以及与第一油路3相连的补油油路1401，当转向器6进行急转向，且优先阀组2未及时反应，使第一油路3内的液压油量不足时，通过补油油路1401能够向第一油路3内补充液压油，使转向器6实现急转向操作。

在补油油路1401上设置第五单向阀15能够避免第一油路3内的液压油通过补油油路1401回流至第一油箱14内。

此处需要补充说明的是，本申请中转向器6产生的泄油流入第一油箱14内，保证了整体液压系统的稳定性。

具体地，如图1所示，本发明提供的液压安全系统，充液阀组16包括第一换向阀1601和第二换向阀1602；当第一换向阀1601与第二油路5相导通时，第二油路5与蓄能油路相导通，蓄能器8处于充液状态；当第二换向阀1602与第二油路5相导通时，第二油路5与蓄能油路相断开，蓄能器8处于饱和状态，且刹车阀组7通过蓄能器8供油。

通过充液阀组16中的第一换向阀1601和第二换向阀1602的换向动作，从而实现对第二油路5通断的控制，进而保证蓄能器8能够时刻对刹车阀组7进行供油，且也保证了蓄能器8能够在齿轮泵1故障时对转向器6的供油。

进一步地，如图1所示，优先阀组2、充液阀组16以及刹车阀组7分别连通有回油油箱T，回油油箱T用于优先阀组2、充液阀组16以及刹车阀组7的回油。

由于本申请中的优先阀组2、充液阀组16以及刹车阀组7均会产生泄油，因此，通过设置回油油箱T，实现了各部分结构的泄油回流。

此外，如图1所示，本发明还提供一种轮胎式挖掘机，包括上述的液压安全系统以及第一车桥17、第二车桥18；第一车桥17上设有转向油缸1701，转向器6通过转向油路与转向油缸1701相连通，以控制第一车桥17的转向；刹车阀组7分别与第一车桥17和第二车桥18相连接，以对第一车桥17和第二车桥18进行制动。

本申请中，通过在第一车桥17上设置转向油缸1701，实现转向器6对车桥的转向控制。第一刹车阀701与第二车桥18相连接，以控制第二车桥18的制动，第二刹车阀702与第一车桥17相连接，以控制第一车桥17的制动。但此种连接方式仅为双回路制动的其中一种连接方式，使单一刹车回路对应控制单一车桥的连接方式均可。

其中，如图1所示，转向油路包括左转向油路601和右转向油路602，左转向油路601与转向油缸1701的一端相连通，右转向油路602与转向油缸1701的另一端相连通。

以本申请转向油路与车桥的连接方式中，当左转向油路601为进油时，右转向油路602为回油，此时，转向油缸1701与左转向油路601相连通的腔室容积逐渐增加，与右转向油路602相连通的腔室容积随之减少，第一车桥17为左转状态。当左转向油路601为回油时，右转向油路602为进油，此时，转向油缸1701与左转向油路601相连通的腔室容积逐渐减少，与右转向油路602相连通的腔室容积随之增加，第一车桥17为右转状态。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种液压安全系统，其特征在于，包括供油装置、转向器、刹车阀组、充液装置以及蓄能器；

所述供油装置通过第一油路与所述转向器相连接，所述转向器通过控制油路将转向信号传递至所述供油装置；

所述供油装置通过第二油路连通所述充液装置，所述充液装置用于向所述蓄能器内补充液压油；

所述刹车阀组连通有刹车油路，所述蓄能器连通有蓄能油路，且所述蓄能油路分别与所述刹车油路和所述第一油路相连通。

2.根据权利要求1所述的液压安全系统，其特征在于，所述充液装置包括充液阀组和蓄能单向阀组；

所述蓄能器包括第一蓄能器和第二蓄能器，所述蓄能油路包括第一蓄能油路和第二蓄能油路，所述蓄能单向阀组包括第一单向阀和第二单向阀；

所述第一蓄能器与所述第一蓄能油路相连通，所述第二油路与所述第一蓄能油路之间设有第一单向阀；

所述第二蓄能器与所述第二蓄能油路相连通，所述第二油路与所述第二蓄能油路之间设有第二单向阀；

所述第一蓄能油路与所述第二蓄能油路汇集形成转向辅助油路并与所述第一油路相导通。

3.根据权利要求2所述的液压安全系统，其特征在于，所述刹车阀组包括第一刹车阀和第二刹车阀，所述刹车油路包括第一刹车油路和第二刹车油路；

所述第一刹车阀通过所述第一刹车油路与所述第一蓄能油路相连通，所述第二刹车阀通过所述第二刹车油路与所述第二蓄能油路相连通。

4.根据权利要求2所述的液压安全系统，其特征在于，还包括第三单向阀，所述第三单向阀位于所述转向器与所述转向辅助油路之间的所述第一油路上，以避免所述第一油路内的液压油回流至所述转向辅助油路内。

5.根据权利要求2所述的液压安全系统，其特征在于，所述供油装置包括相连接的齿轮泵和优先阀组，且所述优先阀组通过所述第一油路与所述转向器相连接，所述优先阀组通过所述第二油路与所述充液装置相连接。

6.根据权利要求5所述的液压安全系统，其特征在于，所述转向辅助油路与所述优先阀组之间的所述第一油路上还设有第四单向阀，所述第四单向阀用于避免所述转向辅助油路及所述第一油路内的液压油回流至所述优先阀组；

所述转向器连通有第一油箱，所述第一油箱与所述第一油路之间连通有补油油路，所述补油油路上设有第五单向阀，以使所述第一油箱内的液压油仅能流向所述第一油路。

7.根据权利要求6所述的液压安全系统，其特征在于，所述充液阀组包括第一换向阀和第二换向阀；

当所述第一换向阀与所述第二油路相导通时，所述第二油路与所述蓄能油路相导通，所述蓄能器处于充液状态；

当所述第二换向阀与所述第二油路相导通时，所述第二油路与蓄能油路相断开，所述蓄能器处于饱和状态，且所述刹车阀组通过所述蓄能器供油。

8.根据权利要求7所述的液压安全系统，其特征在于，所述优先阀组、所述充液阀组以及所述刹车阀组分别连通有回油油箱，所述回油油箱用于所述优先阀组、所述充液阀组以及所述刹车阀组的回油。

9.一种轮胎式挖掘机，其特征在于，包括上述权利要求1-8中任一项所述的液压安全系统以及第一车桥、第二车桥；

所述第一车桥上设有转向油缸，所述转向器通过转向油路与所述转向油缸相连通，以控制所述第一车桥的转向；

所述刹车阀组分别与所述第一车桥和所述第二车桥相连接，以对所述第一车桥和所述第二车桥进行制动。

10.根据权利要求9所述的轮胎式挖掘机，其特征在于，所述转向油路包括左转向油路和右转向油路，所述左转向油路与所述转向油缸的一端相连通，所述右转向油路与所述转向油缸的另一端相连通。

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