CN111561017B - 动力系统及挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明提供的一种动力系统及挖掘机，涉及挖掘机技术领域，以在一定程度上提升挖掘机在高速行走时的动力，实现挖掘机在紧急情况下的快速撤离。本发明提供的动力系统,用于工程机械设备，包括动力装置、第一离合器、紧急行走泵、多路阀以及启动开关；动力装置分别与多路阀和第一离合器相连接，紧急行走泵连接于第一离合器与多路阀之间，多路阀的输出端分别与行走油路、作业油路以及辅助油路相连通；启动开关能够控制第一离合器吸合以及切断辅助油路。

Description

动力系统及挖掘机

技术领域

本发明涉及挖掘机技术领域，尤其是涉及一种动力系统及挖掘机。

背景技术

液压挖掘机是利用液压驱动各个关节复合动作来挖掘高于或低于承机面的物料，并将挖掘物料进行转移的土方机械。它主要是用铲斗来实现物料的装载和卸载，已经被广泛地运行在建筑业、工业、农业建设、交通运输以及国防和军事等领域。但极个别情况，液压挖掘机也用来拆除高大烟囱、水塔、高危建筑等，为了保障司机和设备的安全，需要在遇到危险的情况下，能够迅速撤离现场。

但由于现有的液压挖掘机只有两档行走速度，因此不能满足和保证人员和设备快速安全撤离的需求。

因此，急需提供一种动力系统及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动力系统及挖掘机，以在一定程度上提升挖掘机在高速行走时的动力，实现挖掘机在紧急情况下的快速撤离。

本发明提供的一种动力系统，用于工程机械设备，包括动力装置、第一离合器、紧急行走泵、多路阀以及启动开关；所述动力装置分别与所述多路阀和所述第一离合器相连接，所述紧急行走泵连接于所述第一离合器与所述多路阀之间，所述多路阀的输出端分别与行走油路、作业油路以及辅助油路相连通；所述启动开关能够控制所述第一离合器吸合以及控制所述多路阀切断所述辅助油路。

其中，所述动力装置包括发动机和供油泵；所述发动机分别与所述供油泵和所述第一离合器相连接，所述供油泵的输出端与所述多路阀相连接，所述供油泵通过所述多路阀对所述行走油路、所述作业油路以及所述辅助油路进行供油。

具体地，本发明提供的动力系统，还包括操纵杆和控制阀；所述操纵杆与所述控制阀相连接，所述控制阀与所述多路阀相连接，所述操纵杆通过所述控制阀能够使所述多路阀切断所述作业油路，以使所述供油泵仅对所述行走油路供油。

进一步地，所述多路阀为集成阀组，包括行走油路控制阀、作业油路控制阀以及辅助油路控制阀。

更进一步地，所述供油泵包括主泵和先导泵，所述先导泵连接有先导阀，所述控制阀为电磁阀；当所述操纵杆推至高速档位时，所述电磁阀驱动所述先导阀能够控制所述多路阀切断所述作业油路。

其中，所述紧急行走泵与所述多路阀之间通过第一油路相连通，所述第一油路上设有单向阀，以避免油液回流。

具体地，所述作业油路包括回转油路、动臂油缸油路、斗杆油缸油路以及铲斗油缸油路；通过所述作业油路配合所述行走油路以实现挖掘机的挖掘作业；所述辅助油路为冷却泵油路。

其中，本发明提供的动力系统，还包括控制器，所述控制器分别与所述启动开关、所述多路阀以及所述第一离合器电连接；当按动所述启动开关时，所述启动开关将信号传递至所述控制器，所述控制器控制所述第一离合器吸合，使所述紧急行走泵向所述多路阀供油，所述控制器控制所述多路阀切断所述作业油路以及所述辅助油路的供油。

具体地，本发明提供的动力系统，还包括降温装置，所述降温装置与所述动力装置相连接，包括第二离合器和压缩机；所述第二离合器与所述动力装置相连接，所述控制器与所述第二离合器电连接，所述控制器能够使所述第二离合器吸合，以使所述动力装置为所述压缩机提供动力。

相对于现有技术，本发明提供的动力系统具有以下优势：

本发明提供的动力系统，用于工程机械设备，包括动力装置、第一离合器、紧急行走泵、多路阀以及启动开关；动力装置分别与多路阀和第一离合器相连接，紧急行走泵连接于第一离合器与多路阀之间，多路阀的输出端分别与行走油路、作业油路以及辅助油路相连通；启动开关能够控制第一离合器吸合以及控制多路阀切断辅助油路。

由于本申请中的动力装置与多路阀相连接，且多路阀的输出端分别与行走油路、作业油路以及辅助油路相连通，因此，动力装置通过多路阀能够对行走油路、作业油路以及辅助油路提供动力，保证挖掘机的正常作业。通过启动开关控制第一离合器的吸合以及控制多路阀切断辅助油路，实现对行走油路的集中供油及补充供油。

在正常作业时，动力装置通过多路阀向行走油路、作业油路以及辅助油路内供油，第一离合器为分离状态，因此紧急行走泵不会向多路阀内补充液压油。

当需要切换至紧急行走状态时，通过按动启动开关能够停止对辅助油路的供油，因此，动力装置的供油量能够集中供给至行走油路内，并且按动启动开关，第一离合器吸合，动力装置能够驱动紧急行走泵向多路阀内供油，从而进一步提高行走油路的供油量。

此外，本发明还提供一种挖掘机，包括上述的动力系统。

在上述技术方案中，按动启动开关能够控制辅助油路的通断以及第一离合器的吸合和分离，因此能够将动力装置的供油集中至行走油路内，并且通过紧急行走泵进一步地补充液压油，能够在一定程度上提升挖掘机在高速行走时的动力，实现挖掘机在紧急情况下的快速撤离。

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动力系统的整体结构示意图。

图中：1-发动机；2-主泵；3-先导泵；4-第一离合器；5-紧急行走泵；6-第一油路；7-单向阀；8-多路阀；9-启动开关；10-控制器；11-操纵杆；12-电磁阀；13-行走油路；14-作业油路；15-辅助油路；16-第二离合器；17-压缩机。

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动力系统第一视角的整体结构示意图。

如图1所示，本发明提供一种动力系统，用于工程机械设备，包括动力装置、第一离合器4、紧急行走泵5、多路阀8以及启动开关9；动力装置分别与多路阀8和第一离合器4相连接，紧急行走泵5位于第一离合器4与多路阀8之间，多路阀8的输出端分别与行走油路13、作业油路14以及辅助油路15相连通；启动开关9能够控制第一离合器4吸合以及控制多路阀8切断辅助油路15。

本申请中的工程机械设备主要为挖掘机。

相对于现有技术，本发明提供的动力系统具有以下优势：

本发明提供的动力系统，动力装置通过多路阀8进行供油，以对行走油路13、作业油路14以及辅助油路15提供动力，保证挖掘机的正常作业。通过启动开关9控制第一离合器4的吸合以及辅助油路15的通断，实现对行走油路13的集中供油及补充供油。

在正常作业时，动力装置通过多路阀8向行走油路13、作业油路14以及辅助油路15内供油，第一离合器4为分离状态，因此紧急行走泵5不会向多路阀8内补充液压油。

由于紧急行走的目的是让挖掘机能够快速地撤离，因此，挖掘机在紧急行走状态时，操纵杆11必然处于高速档位，而当操纵杆11处于高速档位时，多路阀8切断作业油路14的供油，以保证对行走的动力输入最大化。

因此，当需要切换至紧急行走状态时，首先按动启动开关9，通过多路阀8切断动力装置对辅助油路15的供油，再将操纵杆11推动至高速档位，多路阀8切断作业油路，从而使动力装置的供油量能够集中供给至行走油路13内，并且按动启动开关9，第一离合器4吸合，动力装置能够驱动紧急行走泵5向多路阀8内供油，从而进一步提高行走油路13的供油量，实现较比高速行走状态更加快速地行走。

此处需要补充说明的是，本申请中的启动开关9控制第一离合器4吸合以及辅助油路15的切断方式可以通过电路控制的方式，使启动开关9控制第一离合器4的电路与启动开关9控制和辅助油路15的电路形成互锁电路。即当按动启动开关9，第一离合器4接通吸合，辅助油路15断开。

其中，如图1所示，动力装置包括发动机1和供油泵；发动机1分别与供油泵和第一离合器4相连接，供油泵的输出端与多路阀8相连接，供油泵通过多路阀8对行走油路13、作业油路14以及辅助油路15进行供油。

作业时，通过发动机1带动供油泵向多路阀8内供油，多路阀8根据不同挖掘机的工况向行走油路13、作业油路14以及辅助油路15内供油，以实现挖掘机的作业。

具体地，如图1所示，本发明提供的动力系统，还包括操纵杆11和控制阀；操纵杆11通过控制阀能够使多路阀8切断作业油路14，以使供油泵仅对行走油路13供油。

本申请中的操纵杆11为控制挖掘机行走的操纵杆11，当操纵杆11推至高速档位时，能够通过控制阀使多路阀8切断对作业油路14的供油，从而提升对行走油路13的供油量，实现高速行走。

进一步地，供油泵包括主泵2和先导泵3，先导泵3连接有先导阀，控制阀为电磁阀12；当操纵杆11推至高速档位时，电磁阀12驱动先导阀(图中未示出)控制多路阀8切断作业油路14。

优选地，本申请中的主泵2数量为两个，通过两个主泵2对行走油路13、作业油路14以及辅助油路15进行供油以提供动力，操纵杆11动作至高速档位时，电磁阀12接收到信号后驱动先导阀，本申请中先导阀也为多路阀8中集成的阀体，电磁阀12使多路阀8切断作业油路14的供油，从而实现挖掘机的高速行走。

此处需要补充说明的是，优选地，本申请中的主泵2为变量泵，先导泵3和紧急行走泵5均为定量泵。由于在紧急行走状态时，紧急行走泵5是利用发动机1的裕量对行走油路13补充供油，因此，选用定量泵，一方面能够匹配发动机1的裕量，避免发动机1超载的问题，另一方面也能够在紧急行走状态更好地对行走油路13进行补充供油。

更进一步地，如图1所示，紧急行走泵5与多路阀8之间通过第一油路6相连通，第一油路6上设有单向阀7，以避免油液回流。

通过在第一油路6上设置单向阀7，能够使液压油仅能通过紧急行走泵5进入多路阀8中，保证了整体液压系统稳定的同时，也保证了在紧急行走状态能够对行走油路13提供补充的液压油。

其中，如图1所示，作业油路14包括回转油路、动臂油缸油路、斗杆油缸油路以及铲斗油缸油路；通过作业油路14配合行走油路13以实现挖掘机的挖掘作业，辅助油路15为冷却泵油路。

多路阀8为集成阀组，包括行走油路13控制阀、作业油路14控制阀以及辅助油路控制阀。

本申请中的行走油路控制阀与行走油路13对应连通，包括换向阀以及卸荷阀。作业油路控制阀包括切断阀、与回转油路对应的回转油路控制阀、与斗杆油缸油路对应的斗杆油路控制阀、与动臂油缸油路对应的动臂油路控制阀以及与铲斗油缸油路对应的铲斗油路控制阀，而为保证斗杆、动臂以及铲斗能够实现挖掘作业，因此，动臂油路控制阀、斗杆油路控制阀以及铲斗油路控制阀均包括换向阀、卸荷阀和保持阀。辅助油路控制阀为与冷却泵油路对应的冷却泵油路控制阀。

在正常作业模式中，通过上述阀体形成的集成阀组，即多路阀8，实现挖掘机的挖掘作业。当需要挖掘机进行紧急行走时，通过启动开关9控制多路阀8中的切断阀切断对辅助油路15的供油，推动操纵杆11至高速档位，使多路阀8切断对作业油路14的供油，从而使主泵2的供油全部进入行走油路13，再通过紧急行走泵5对行走油路13的补油，实现较比高速档位更大的供油量，从而提高挖掘机行走速度。

其中，如图1所示，本发明提供的动力系统，还包括控制器10，控制器10分别与启动开关9、多路阀8以及第一离合器4电连接；当按动启动开关9时，启动开关9将信号传递至控制器10，控制器10控制第一离合器4吸合，使紧急行走泵5向多路阀8供油，控制器10控制多路阀8切断作业油路14以及辅助油路15的供油。

本申请中通过控制器10能够快速地实现对紧急行走泵5的启动以及辅助油路15的切断。而本申请中的控制器10可以采用现有挖掘机上带有的控制系统，并通过编程语言将控制方式写入控制系统中的控制芯片，其中控制芯片可以为PLC或单片机等结构。

使用时，按动启动开关9，控制器10接收到信号并控制第一离合器4吸合，控制多路阀8切断辅助油路15，再推动操纵杆11到高速档位，从而实现挖掘机的紧急行走功能。

具体地，如图1所示，本发明提供的动力系统，还包括降温装置，降温装置与发动机1相连接，包括第二离合器16和压缩机17；第二离合器16与发动机1相连接，控制器10与第二离合器16电连接，控制器10能够控制第二离合器16吸合，以使发动机1为压缩机17提供动力。

本申请中通过降温装置能够提升驾驶员在炎热作业环境中的舒适度。而当挖掘机需要切换至紧急行走状态时，为保证发动机1的动力在一定程度上仅对行走油路13供油，因此，通过控制器10使第一离合器4吸合，第二离合器16断开，从而使发动机1能够仅对紧急行走泵5和供油泵提供动力，消除了其他负载，进而在一定程度上再次提升挖掘机的行走速度。

此外，如图1所示，本发明还提供一种挖掘机，包括上述的动力系统。

采用本申请提供的动力系统的挖掘机能够在遇到需要紧急撤离情况时，仅通过按动启动开关9，快速地实现挖掘机更高的行走状态，以在一定程度上提升挖掘机的紧急撤离能力，从而保证了驾驶人员的作业安全。

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 (8)

1.一种挖掘机，其特征在于，包括动力装置、第一离合器、紧急行走泵、多路阀以及启动开关；

所述动力装置包括发动机和供油泵；

所述发动机分别与所述供油泵和所述第一离合器相连接，所述供油泵的输出端与所述多路阀相连接，所述供油泵通过所述多路阀对行走油路、作业油路以及辅助油路进行供油，

所述紧急行走泵连接于所述第一离合器与所述多路阀之间，所述多路阀的输出端分别与行走油路、作业油路以及辅助油路相连通；

所述启动开关控制所述第一离合器的电路与所述启动开关控制所述辅助油路的电路形成互锁电路，以使所述启动开关能够控制所述第一离合器吸合且控制所述多路阀切断所述辅助油路。

2.根据权利要求1所述的挖掘机，其特征在于，还包括操纵杆和控制阀；

所述操纵杆与所述控制阀相连接，所述控制阀与所述多路阀相连接，所述操纵杆通过所述控制阀能够使所述多路阀切断所述作业油路，以使所述供油泵仅对所述行走油路供油。

3.根据权利要求2所述的挖掘机，其特征在于，所述多路阀为集成阀组，包括行走油路控制阀、作业油路控制阀以及辅助油路控制阀。

4.根据权利要求3所述的挖掘机，其特征在于，所述供油泵包括主泵和先导泵，所述先导泵连接有先导阀，所述控制阀为电磁阀；

当所述操纵杆推至高速档位时，所述电磁阀驱动所述先导阀能够控制所述多路阀切断所述作业油路。

5.根据权利要求1所述的挖掘机，其特征在于，所述紧急行走泵与所述多路阀之间通过第一油路相连通，所述第一油路上设有单向阀，以避免油液回流。

6.根据权利要求1所述的挖掘机，其特征在于，所述作业油路包括回转油路、动臂油缸油路、斗杆油缸油路以及铲斗油缸油路；

通过所述作业油路配合所述行走油路以实现所述挖掘机的作业；

所述辅助油路为冷却泵油路。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的挖掘机，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与所述启动开关、所述多路阀以及所述第一离合器电连接；

当按动所述启动开关时，所述启动开关将信号传递至所述控制器，所述控制器控制所述第一离合器吸合，使所述紧急行走泵向所述多路阀供油，所述控制器控制所述多路阀切断所述作业油路以及所述辅助油路的供油。

8.根据权利要求7所述的挖掘机，其特征在于，还包括降温装置，所述降温装置与所述动力装置相连接，包括第二离合器和压缩机；

所述第二离合器与所述动力装置相连接，所述控制器与所述第二离合器电连接，所述控制器能够使所述第二离合器吸合，以使所述动力装置为所述压缩机提供动力。

Images