CN111576537A - 挖掘机驾驶室的升降液压系统和挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挖掘机驾驶室的升降液压系统和挖掘机。挖掘机驾驶室的升降液压系统包括液压泵、升降油缸、第一换向阀和蓄能器，第一换向阀设置于液压泵和升降油缸之间以控制升降油缸动作，蓄能器的油口与升降油缸的无杆腔连接。本发明的升降油缸的无杆腔端增加蓄能器，有效较少上升和下降过程中压力波动，从而提高驾驶室上升和下降的平稳性，进而改善驾驶体验。

Description

挖掘机驾驶室的升降液压系统和挖掘机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种挖掘机驾驶室的升降液压系统和挖掘机。

背景技术

在港口码头或者钢厂利用挖掘机装卸货物时，由于车厢的高度或者钢堆的高度较高，驾驶员视野受限，需要增加驾驶室升降功能。而现有的升降驾驶室升降过程中速度无法调节，冲击较大，驾驶体验较差。在遇到紧急情况下，驾驶员晕厥无意识情况下，无法应急下降，安全风险较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种挖掘机驾驶室的升降液压系统和挖掘机，以改善驾驶室升降体验。

本发明第一方面提供一种挖掘机驾驶室的升降液压系统，包括：

液压泵；

升降油缸；

第一换向阀，设置于液压泵和升降油缸之间以控制升降油缸动作；和

蓄能器，蓄能器的油口与升降油缸的无杆腔连接。

在一些实施例中，升降液压系统还包括设置于蓄能器和升降油缸之间的第二换向阀，在升降油缸上升时，第二换向阀控制升降油缸的无杆腔与蓄能器的油口连通；在升降油缸下降时，第二换向阀控制升降油缸的有杆腔与蓄能器的油口连通以使所述蓄能器(7)与所述液压泵(1)共同供油。

在一些实施例中，升降液压系统还包括设置于升降油缸与油箱之间的应急开关阀组，应急开关阀组包括并联连接的第一应急开关阀和第二应急开关阀，第一应急开关阀设置于挖掘机驾驶室内，第二应急开关阀设置于挖掘机驾驶室外。

在一些实施例中，第一应急开关阀和第二应急开关阀均具有手动控制手柄。

在一些实施例中，升降液压系统还包括设置于应急开关阀组与油箱之间的节流阀。

在一些实施例中，第一换向阀包括第一控制端和第二控制端，升降液压系统还包括先导泵和设置于先导泵和设置于先导泵与第一换向阀之间的电磁控制阀组，电磁控制阀组包括与第一控制端连接的第一电磁控制阀和与第二控制端连接的第二电磁控制阀。

在一些实施例中，升降液压系统还包括设置于蓄能器和升降油缸之间的第二换向阀，第二电磁控制阀的出油口与第二换向阀的控制端连接。

在一些实施例中，升降液压系统还包括设置于第一换向阀与升降油缸之间的液压锁。

在一些实施例中，升降液压系统包括两个升降油缸，两个升降油缸的有杆腔相互连通，两个升降油缸的无杆腔相互连通。

本发明第二方面提供一种挖掘机，包括驾驶室和如本发明第一方面提供的升降液压系统，升降油缸与驾驶室连接。

基于本发明提供的技术方案，挖掘机驾驶室的升降液压系统包括液压泵、升降油缸、第一换向阀和蓄能器，第一换向阀设置于液压泵和升降油缸之间以控制升降油缸动作，蓄能器的油口与升降油缸的无杆腔连接。本发明的升降油缸的无杆腔端增加蓄能器，有效较少上升和下降过程中压力波动，从而提高驾驶室上升和下降的平稳性，进而改善驾驶体验。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例的挖掘机驾驶室的升降液压系统的结构示意图。

各附图标记分别代表：

1、液压泵；

2、第一换向阀；

3、液压锁；

4、左升降油缸；

5、右升降油缸；

6、第二换向阀；

7、蓄能器；

8、第一应急开关阀；

9、第二应急开关阀；

10、节流阀；

11、电磁比例阀组；

12、油箱；

13、先导泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

如图1所示，本发明实施例的挖掘机驾驶室的升降液压系统包括：

液压泵1；

升降油缸；

第一换向阀2，设置于液压泵1和升降油缸之间以控制升降油缸动作；和

蓄能器7，蓄能器7的油口与升降油缸的无杆腔连接。

本发明实施例的升降油缸的无杆腔端增加蓄能器7，有效较少上升和下降过程中压力波动，从而提高驾驶室上升和下降的平稳性，进而改善驾驶体验。

本实施例的升降液压系统包括两个升降油缸，分别为左升降油缸4和右升降油缸5。左升降油缸4的有杆腔和右升降油缸5的有杆腔相互连通，左升降油缸4的无杆腔和右升降油缸5的无杆腔相互连通。该升降液压系统采用双油缸安装形式，在遇到紧急情况时，减少因管路损坏，驾驶室突降带来的风险，安全及稳定性更高。

本实施例的升降液压系统还包括设置于蓄能器7和升降油缸之间的第二换向阀6，在升降油缸上升时，第二换向阀6控制升降油缸的无杆腔与蓄能器7的油口连通；在升降油缸下降时，第二换向阀6控制升降油缸的有杆腔与蓄能器7的油口连通。

在升降油缸上升时，控制第二换向阀6的上位油路连通，此时升降油缸的无杆腔与蓄能器7的油口连通以降低冲击。而且在上升过程中，蓄能器7可吸收液压能。在升降油缸下降时，控制第二换向阀6的下位油路连通，此时升降油缸的有杆腔与蓄能器7的油口连通，此时蓄能器7储存的能量释放至升降油缸的有杆腔，辅助液压泵1提供动力进而降低油耗，起到节能的作用。

而且本实施例的第二换向阀6的下位油路中设置节流阀进而可根据需要调节蓄能器7的能量释放的速度使驾驶室平稳下降。

本实施例的升降液压系统还包括设置于升降油缸与油箱12之间的应急开关阀组。应急开关阀组包括并联连接的第一应急开关阀8和第二应急开关阀9，第一应急开关阀8设置于挖掘机驾驶室内，第二应急开关阀9设置于挖掘机驾驶室外。本实施例的升降液压系统设置两级应急开关阀，在一般紧急情况下，驾驶员可打开驾驶室内的第一应急开关阀8，驾驶室下降。当驾驶员昏厥无意识时，在驾驶室外侧的人员可打开驾驶室外侧的第二应急开关阀9，进而使得本实施例的升降液压系统的安全性更有保障。

本实施例的第一应急开关阀8和第二应急开关阀9均具有手动控制手柄。因此在发生如断电等应急情况时，相关人员可以手动操作以避免危险的发生。而相关技术中应急开关一般是电动或液动，那么在出现整机故障时，应急开关根本无法起作用。而本实施例的应急开关阀采用手动控制，因此在任何工况下都可以起作用，真正实现了应急工况下的使用。

本实施例的升降液压系统还包括设置于应急开关阀组与油箱12之间的节流阀10。节流阀10的设置使得驾驶室在应急下降时其速度可控。而且蓄能器7的设置也能减少驾驶室在应急下降过程中的冲击。

如图1所示，本实施例的第一换向阀2包括第一控制端X1和第二控制端X2，升降液压系统还包括先导泵13和设置于先导泵13和设置于先导泵13与第一换向阀2之间的电磁控制阀组11，电磁控制阀组11包括与第一控制端X1连接的第一电磁控制阀111和与第二控制端X2连接的第二电磁控制阀112。第一电磁控制阀111和第二电磁控制阀112可分别控制驾驶室上升和下降的速度，因此可以通过控制器对驾驶室上升及驾驶室下降进行速度调节。

本实施例的电磁控制阀组11具有进油口P1、回油口T1、第一出油口C1和第二出油口C2。第一出油口C1与第一电磁控制阀111的油口连接且与第一换向阀2的第一控制端X1连接。第二出油口C2与第二电磁控制阀112的油口连接且与第一换向阀2的第二控制端X2连接以及第二换向阀6的控制端连接。因此当第二电磁控制阀112得电时，第一换向阀2的右位油路连通，第二换向阀6的下位油路连通，此时升降油缸下降，有杆腔与蓄能器7的油口连通。

在本实施例中，升降液压系统还包括设置于第一换向阀2与升降油缸之间的液压锁3。液压锁3包括液控单向阀。

如图1所示，本实施例的第一换向阀2的进油口P与液压泵1的出油口连接，第一换向阀2的回油口T与油箱12连接，第一换向阀2的第一工作油口A通过液压锁3与升降油缸的有杆腔连接，第一换向阀2的第二工作油口B通过液压锁3与升降油缸的无杆腔连接。第一换向阀2的第一控制端X1通过第一电磁比例阀111与先导泵13的出油口连接，第一换向阀2的第二控制端X2通过第二电磁比例阀112与先导泵13的出油口连接。

液压锁3的第一油口A1与第一换向阀2的第一工作油口A连接，液压锁3的第二油口B1与第一换向阀2的第二工作油口B连接，液压锁3的第三油口A2与升降油缸的有杆腔连接，液压锁3的第四油口B2与升降油缸的无杆腔连接。液压锁3的第五油口E与液压锁3的第三油口A2连通，液压锁3的第六油口D与液压锁3的第四油口B2连通。

液压锁3通过第二换向阀6与蓄能器7连接。第二换向阀6的上位油路连通时，液压锁3的第六油口D与蓄能器7的油口连通。第二换向阀6的下位油路连通时，液压锁3的第五油口E与蓄能器7的油口连通。

下面详细描述挖掘机的驾驶室的升降作业过程。

在驾驶室上升作业时，驾驶员按下控制上升的电气开关按钮，此时电磁控制阀组11的第一电磁阀111得电，先导油通过第一出油口C1作用于第一换向阀2的第一控制端X1，第一换向阀2的左位通油，液压泵的出油口通过第一换向阀2的进油口P进入并依次通过第一换向阀2的第二工作油口B以及液压锁3的第二油口B1和第四油口B2进入到左升降油缸4和右升降油缸5的无杆腔，左升降油缸4和右升降油缸5的无杆腔通过液压管路相连通，驾驶室上升。需要说明的是，此时第二换向阀6的上位油路连通，液压锁3的第六油口D与蓄能器7的油口连通，可有效降低上升时无杆腔进油端的压力波动，减少冲击，改善驾驶体验。而且先导控制油路由电磁控制阀组11控制，可调节上升速度大小。此时蓄能器7储存上升过程中产生的液压能。

在驾驶室下降作业时：驾驶员按下控制下降的电气开关按钮，此时电磁控制阀组11的第二电磁阀112得电，先导油通过第二出油口C2作用于第一换向阀2的第二控制端X2和第二换向阀6的控制端，第一换向阀2和第二换向阀6换向，第一换向阀2的进油口P的液压油通过第一工作油口A以及液压锁3的第一油口A1和第三油口A2作业于左升降油缸4和右升降油缸5的有杆腔，左升降油缸4和右升降油缸5的有杆腔通过液压管路相连通，并且，蓄能器7储存的液压油流到油缸的有杆腔，辅助液压泵1提供动力，在液压泵1与蓄能器7同时提供动力的情况下，驾驶室下降。需要说明的是先导控制油路由电磁控制阀组11控制，可调节下降速度大小。

当出现一般紧急情况，无法进行常规下降动作时：

驾驶员手动打开安装在驾驶室内的第一应急开关阀8，此时无杆腔液压油通过液压锁3的第六油口D流向第一应急开关阀8和节流阀10，回到油箱12。蓄能器7安装在液压锁3和第一应急开关阀8之间，可有效降低回油时的压力波动，另外，节流阀10可以调节应急下降的速度。

当出现特殊紧急情况，例如驾驶员昏厥无意识时：

驾驶室外侧人员手动打开安装在驾驶室外侧的第二应急开关阀9，此时无杆腔液压油通过液压锁3的第六油口D流向第二应急开关阀9和节流阀10，回到液压油箱12。蓄能器7安装在液压锁3和第二应急开关阀9之间，可有效减低回油时的压力波动，另外，节流阀10可以调节应急下降的速度。

本发明还提供一种挖掘机，包括驾驶室和以上实施例的升降液压系统，升降油缸与驾驶室连接。

综上可知，本发明实施例的驾驶室的升降液压系统至少具有以下优势：

本发明实施例的升降液压系统由于设置有蓄能器，因此其上升下降平稳性好，而且在升降油缸处于下降状态时，蓄能器作为动力源与液压泵共同供油，从而降低油耗节能。

本发明实施例的升降液压系统采用两级应急开关，实现了驾驶室内侧和外侧均能应急控制，以避免驾驶员出现昏厥无意识时驾驶室无法下降的情况发生。而且本发明实施例的升降液压系统的应急开关采用手动控制，真正实现了任何应急工况下均能控制下降的功能。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (10)

1.一种挖掘机驾驶室的升降液压系统，其特征在于，包括：

液压泵(1)；

升降油缸；

第一换向阀(2)，设置于所述液压泵(1)和所述升降油缸之间以控制所述升降油缸动作；和

蓄能器(7)，所述蓄能器(7)的油口与所述升降油缸的无杆腔连接。

2.根据权利要求1所述的挖掘机驾驶室的升降液压系统，其特征在于，所述升降液压系统还包括设置于所述蓄能器(7)和所述升降油缸之间的第二换向阀(6)，在所述升降油缸上升时，所述第二换向阀(6)控制所述升降油缸的无杆腔与所述蓄能器(7)的油口连通；在所述升降油缸下降时，所述第二换向阀(6)控制所述升降油缸的有杆腔与所述蓄能器(7)的油口连通以使所述蓄能器(7)与所述液压泵(1)共同供油。

3.根据权利要求1所述的挖掘机驾驶室的升降液压系统，其特征在于，所述升降液压系统还包括设置于所述升降油缸与油箱之间的应急开关阀组，所述应急开关阀组包括并联连接的第一应急开关阀(8)和第二应急开关阀(9)，所述第一应急开关阀(8)设置于挖掘机驾驶室内，所述第二应急开关阀(9)设置于挖掘机驾驶室外。

4.根据权利要求3所述的挖掘机驾驶室的升降液压系统，其特征在于，所述第一应急开关阀(8)和所述第二应急开关阀(9)均具有手动控制手柄。

5.根据权利要求3所述的挖掘机驾驶室的升降液压系统，其特征在于，所述升降液压系统还包括设置于所述应急开关阀组与所述油箱之间的节流阀(10)。

6.根据权利要求1所述的挖掘机驾驶室的升降液压系统，其特征在于，所述第一换向阀(2)包括第一控制端(X1)和第二控制端(X2)，所述升降液压系统还包括先导泵(13)和设置于所述先导泵(13)和设置于所述先导泵(13)与所述第一换向阀(2)之间的电磁控制阀组(11)，所述电磁控制阀组(11)包括与所述第一控制端(X1)连接的第一电磁控制阀(111)和与所述第二控制端(X2)连接的第二电磁控制阀(112)。

7.根据权利要求6所述的挖掘机驾驶室的升降液压系统，其特征在于，所述升降液压系统还包括设置于所述蓄能器(7)和所述升降油缸之间的第二换向阀(6)，所述第二电磁控制阀(111)的出油口与所述第二换向阀(6)的控制端连接。

8.根据权利要求1所述的挖掘机驾驶室的升降液压系统，其特征在于，所述升降液压系统还包括设置于所述第一换向阀(2)与所述升降油缸之间的液压锁(3)。

9.根据权利要求1所述的挖掘机驾驶室的升降液压系统，其特征在于，所述升降液压系统包括两个升降油缸，所述两个升降油缸的有杆腔相互连通，所述两个升降油缸的无杆腔相互连通。

10.一种挖掘机，其特征在于，包括驾驶室和如权利要求1至9中任一项所述的升降液压系统，所述升降油缸与所述驾驶室连接。

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