CN111733921B - 一种装载机液压系统及工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种装载机液压系统及工程机械，包括双联齿轮泵、卸荷阀、优先阀、第三液压泵；双联齿轮泵包括相连接的第一液压泵和第二液压泵；优先阀的进油口与第三液压泵出油口相连，优先阀的第一工作油口与转向器的进油口相连，为转向液压缸提供液压流体；优先阀的第二工作油口与多路阀的进油口相连，为工作液压缸提供多余的液压流体；第一液压泵出油口与多路阀的进油口相连，为工作液压缸提供液压流体；第二液压泵出油口与卸荷阀第一工作口相连，卸荷阀第二工作口与多路阀进油口相连，卸荷阀出油口经回油管道连至液压油箱，用于在工作液压缸负载压力大于预定值时，将第二液压泵功率卸荷；多路阀各工作口分别与对应的工作液压缸相连。

Description

一种装载机液压系统及工程机械

技术领域

本发明属于工程机械技术领域，具体涉及一种装载机液压系统及工程机械。

背景技术

装载机液压系统一般主要由工作液压系统和转向液压系统组成，工作液压系统一般由工作泵、多路阀和工作液压缸及其管路组成；转向液压系统一般由转向泵、优先阀、转向器及其管路组成。

现有技术中，装载机的液压系统一般有5种方案，第一种方案是双泵不合流系统，即工作泵单独给工作装置中工作液压缸，转向泵单独供给转向液压缸；第二种方案是双泵合流系统，转向泵单独供给转向液压缸，多余的流量与工作泵合流供给工作装置中的工作液压缸；第三种方案是三泵系统，转向系统采用合分流技术，工作系统采用单独供给工作装置；

第四种为定变量合流液压系统，转向系统采用变量系统，工作系统采用定量系统；第五种为更优选方案采用全变量液压系统，工作系统采用负荷传感变量，实现为工作液压系统提供最佳匹配流量，转向系统也采用变量系统，实现转向系统所需的流量；

上述5种方案中方案四和方案五液压系统相对复杂，制造、维护、保养等成本较高；方案一液压系统简单，但泵排量会较大，且液压系统占用功率较大，且功率损失很大；方案二和方案三是现有主流主机厂采用的系统方案，但随着用户超载越来越严重，且对整机作业效率要求越来越高，方案二和方案三受发动机功率限制，很难再做提升。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种装载机液压系统及工程机械。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

第一方面，提供一种装载机液压系统，包括液压油箱、双联齿轮泵、卸荷阀、多路阀、工作液压缸、转向液压缸、转向器、优先阀、第三液压泵；

所述双联齿轮泵包括相连接的第一液压泵和第二液压泵；

所述第一液压泵、第二液压泵、第三液压泵的进油口均与液压油箱相连通；

所述优先阀的进油口P口与第三液压泵出油口相连，优先阀的第一工作油口CF口与转向器的进油口相连，通过转向器为转向液压缸提供液压流体；优先阀的第二工作油口EF口与多路阀的进油口相连，通过多路阀为工作液压缸提供多余的液压流体；

第一液压泵出油口与多路阀的进油口相连，为工作液压缸提供液压流体；

第二液压泵出油口与卸荷阀第一工作口P1口相连，卸荷阀第二工作口P2口与多路阀进油口相连，卸荷阀出油口T2口经回油管道连至液压油箱，用于在工作液压缸负载压力大于预定值△P时，将第二液压泵功率卸荷；

多路阀各工作口分别与对应的工作液压缸相连，所述工作液压缸，用于驱动作业部件运动。

在一些实施例中，所述装载机液压系统，还包括先导油源阀和先导阀，所述先导油源阀第一进油口P1口与第一液压泵出油口相连，先导油源阀第二进油口P2口与第三液压泵出油口相连；先导油源阀出油口U口与先导阀进油口P口相连；先导油源阀回油口T口连至液压油箱；

先导阀出油口1a口、1b口、2a口、2b口分别与多路阀对应的先导油口a1口、b1口、a2口、b2口相连，用于控制多路阀切换工作状态。

进一步的，所述先导阀为液控式先导阀。

在一些实施例中，所述多路阀为先导控制开中心多路阀，所述工作液压缸包括第一工作液压缸和第二工作液压缸；

在一些实施例中，所述多路阀具有进油口P口、第一工作口和第二工作口、先导油口a1口、b1口、a2口、b2口、回流口T口；所述多路阀的第一工作口与所述第一工作液压缸连通，所述多路阀的第二工作口与所述第二工作液压缸连通，多路阀回流口T口经回油管道连至液压油箱。

进一步的，所述多路阀具有第一工作状态和第二工作状态；在第一工作状态，多路阀的进油口P口与多路阀的第一工作口连通且回流口T口与第二工作口连通；在第二工作状态，多路阀的进油口P口与多路阀的第二工作口连通且回流口T口与第一工作口连通。

在一些实施例中，所述装载机液压系统，还包括单向阀，第一液压泵出油口经过所述单向阀与多路阀的进油口相连。

在一些实施例中，所述回油管道上设置有液压油散、回油过滤器，所述多路阀回流口T口、卸荷阀出油口T2口经液压油散、回油过滤器流至液压油箱。

在一些实施例中，所述卸荷阀包括溢流阀、换向阀，卸荷阀第一工作口P1口通过单向阀与卸荷阀第二工作口P2口相连通，卸荷阀第一工作口P1口通过换向阀与出油口T2口相连；卸荷阀第二工作口P2口通过溢流阀与换向阀的控制端相连；

所述换向阀具有第一位置和第二位置，当工作液压缸的负载压力小于预定值△P时，换向阀位于第一位置，卸荷阀第一工作口P1口与出油口T2口之间不导通，第二液压泵的输出的液压流体向工作液压缸输出，与第一液压泵提供的液压流体、优先阀多余流量在多路阀进油口合流；

当工作液压缸负载压力大于预定值△P时，负载压力打开溢流阀，推动换向阀移动至第二位置，此时第二液压泵流出的流量经换向阀通过出油口T2口流向液压油箱，将第二液压泵功率卸荷。

在一些实施例中，述转向器为负荷传感全液压转向器；转向器具有使转向液压缸的活塞杆伸出的第一状态和使转向液压缸的活塞杆回缩的第二状态。

第二方面，本发明还提供一种工程机械，包括上述装载机液压系统。

有益效果：本发明提供的装载机液压系统，第一，采用三泵合分流系统，减少工作泵和转向泵的流量，降低故障率；第二，采用卸荷阀，检测工作系统的压力，可实现在超载工况时最大效率的利用发动机功率，保证整机联合作业效率；第三，结构简单，系统可靠，成本低。

附图说明

图1是本发明实施例的液压系统原理图；

图2为实施例中卸荷阀的放大图；

图中：液压油箱1、双联齿轮泵2：第一液压泵2.1、第二液压泵2.2，卸荷阀3：溢流阀31、换向阀32，多路阀4、工作液压缸5、先导阀6、转向液压缸7、转向器8、优先阀9、第三液压泵10、液压油散11、回油过滤器12、先导油源阀13。

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，所述技术、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。

实施例1

如图1所示，一种装载机液压系统，包括液压油箱1、双联齿轮泵2、卸荷阀3、多路阀4、工作液压缸5、转向液压缸7、转向器8、优先阀9、第三液压泵10；

所述双联齿轮泵2包括相连接的第一液压泵2.1和第二液压泵2.2；

所述第一液压泵2.1、第二液压泵2.2、第三液压泵10的进油口均与液压油箱1相连通；

所述优先阀9的进油口P口与第三液压泵10出油口相连，优先阀9的第一工作油口CF口与转向器8的进油口相连，通过转向器8为转向液压缸7提供液压流体；优先阀9的第二工作油口EF口与多路阀4的进油口相连，通过多路阀4为工作液压缸5提供多余的液压流体；

第一液压泵2.1出油口与多路阀4的进油口相连，为工作液压缸5提供液压流体；

第二液压泵2.2出油口与卸荷阀3第一工作口P1口相连，卸荷阀3第二工作口P2口与多路阀4进油口相连，卸荷阀3出油口T2口经回油管道连至液压油箱1，用于在工作液压缸5负载压力大于预定值△P时，将第二液压泵2.2功率卸荷；

多路阀4各工作口分别与对应的工作液压缸5相连，所述工作液压缸5，用于驱动作业部件运动。

在一些实施例中，所述装载机液压系统，还包括先导油源阀13和先导阀6，所述先导油源阀13第一进油口P1口与第一液压泵2.1出油口相连，先导油源阀13第二进油口P2口与第三液压泵10出油口相连；先导油源阀13出油口U口与先导阀6进油口P口相连；先导油源阀13回油口T口连至液压油箱1；

先导阀6出油口1a口、1b口、2a口、2b口分别与多路阀4对应的先导油口a1口、b1口、a2口、b2口相连，用于控制多路阀4切换工作状态。

先导油源阀13的第一进油口P1口由第一液压泵2.1提供，先导油源阀13的第二进油口P2口由第三液压泵10提供，确保先导阀6有足够的油源，不会出现某个液压泵损坏导致先导阀6不能操作。

在一些实施例中，所述先导阀6为液控式先导阀。

在一些实施例中，所述转向器8为负荷传感全液压转向器；转向器8具有使转向液压缸7的活塞杆伸出的第一状态和使转向液压缸7的活塞杆回缩的第二状态。如图1所示，其中一个转向液压缸的无杆腔与转向器8的R口连通，有杆腔与转向器8的L口连通；另一个转向液压缸的无杆腔与转向器8的L口连通，有杆腔与转向器8的R口连通，因此其中一个转向液压缸的活塞杆伸出的过程中，另一个转向液压缸的活塞杆缩回，两个转向液压缸配合驱动车轮转向。转向液压缸7运动的快慢受转向器8的输入控制。

在一些实施例中，所述多路阀4为先导控制开中心多路阀，所述工作液压缸包括第一工作液压缸和第二工作液压缸；

所述多路阀4具有进油口P口、第一工作口和第二工作口、先导油口a1口、b1口、a2口、b2口、回流口T口；所述多路阀4的第一工作口与所述第一工作液压缸连通，所述多路阀4的第二工作口与所述第二工作液压缸连通，多路阀4回流口T口经回油管道连至液压油箱1。在一些实施例中，工作液压缸5用于驱动装载机铲斗进行抬臂、降臂、收斗、卸料等动作。

进一步的，所述多路阀4具有第一工作状态和第二工作状态；

在第一工作状态，多路阀的进油口P口与多路阀的第一工作口连通且回流口T口与第二工作口连通；

在第二工作状态，多路阀的进油口P口与多路阀的第二工作口连通且回流口T口与第一工作口连通。

在一些实施例中，如图1所示，所述装载机液压系统，还包括单向阀，第一液压泵2.1出油口经过所述单向阀与多路阀4的进油口相连。

在一些实施例中，如图1所示，所述回油管道上设置有液压油散11、回油过滤器12，所述多路阀4回流口T口、卸荷阀3出油口T2口经液压油散11、回油过滤器12流至液压油箱1。

在一些实施例中，如图1、图2所示，所述卸荷阀3包括溢流阀31、换向阀32，卸荷阀3第一工作口P1口通过单向阀与卸荷阀3第二工作口P2口相连通，卸荷阀3第一工作口P1口通过换向阀32与出油口T2口相连；卸荷阀3第二工作口P2口通过溢流阀31与换向阀32的控制端相连；

所述换向阀32具有第一位置和第二位置，当工作液压缸5的负载压力小于预定值△P时，换向阀32位于第一位置，卸荷阀3第一工作口P1口与出油口T2口之间不导通，第二液压泵2.2的输出的液压流体向工作液压缸5输出，与第一液压泵2.1提供的液压流体、优先阀9多余流量在多路阀4进油口合流；

当工作液压缸5负载压力大于预定值△P时，负载压力打开溢流阀31，推动换向阀32移动至第二位置，此时第二液压泵2.2流出的流量经换向阀32通过出油口T2口流向液压油箱1，将第二液压泵2.2功率卸荷。

实施例2

另一方面，还提供一种工程机械，包括上述的装载机液压系统。

本实施例的优异效果：随着客户对整机作业效率的要求越来越高，整机受限于发动机功率，不能无限大的提升液压系统功率，要确保整机联合工况时液压系统占用的功率较小，发挥整车牵引力。

例如，装载机在做堆料工况时，整机需要往前的牵引力，同时需要满斗情况下动臂的提升。采用以上液压系统，在做此工况时第二液压泵2.2的功率会被卸荷掉，增大整机牵引力；堆完料举升时，第二液压泵2.2会合流至多路阀4，提高整机作业效率。

以上所述仅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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种装载机液压系统，其特征在于，包括液压油箱（1）、双联齿轮泵（2）、卸荷阀（3）、多路阀（4）、工作液压缸（5）、转向液压缸（7）、转向器（8）、优先阀（9）、第三液压泵（10）；所述双联齿轮泵（2）包括相连接的第一液压泵（2.1）和第二液压泵（2.2）；所述第一液压泵（2.1）、第二液压泵（2.2）、第三液压泵（10）的进油口均与液压油箱（1）相连通；所述优先阀（9）的进油口P口与第三液压泵（10）出油口相连，优先阀（9）的第一工作油口CF口与转向器（8）的进油口相连，通过转向器（8）为转向液压缸（7）提供液压流体；优先阀（9）的第二工作油口EF口与多路阀（4）的进油口相连，通过多路阀（4）为工作液压缸（5）提供多余的液压流体；第一液压泵（2.1）出油口与多路阀（4）的进油口相连，为工作液压缸（5）提供液压流体；第二液压泵（2.2）出油口与卸荷阀（3）第一工作口P1口相连，卸荷阀（3）第二工作口P2口与多路阀（4）进油口相连，卸荷阀（3）出油口T2口经回油管道连至液压油箱（1），用于在工作液压缸（5）负载压力大于预定值△P时，将第二液压泵（2.2）功率卸荷；多路阀（4）各工作口分别与对应的工作液压缸（5）相连，所述工作液压缸（5）用于驱动作业部件运动；

还包括先导油源阀（13）和先导阀（6），所述先导油源阀（13）第一进油口P1口与第一液压泵（2.1）出油口相连，先导油源阀（13）第二进油口P2口与第三液压泵（10）出油口相连；先导油源阀（13）出油口U口与先导阀（6）进油口P口相连；先导油源阀（13）回油口T口连至液压油箱（1）；先导阀（6）出油口1a口、1b口、2a口、2b口分别与多路阀（4）对应的先导油口a1口、b1口、a2口、b2口相连，用于控制多路阀（4）切换工作状态；

所述多路阀（4）为先导控制开中心多路阀，所述工作液压缸包括第一工作液压缸和第二工作液压缸；所述多路阀（4）具有第一工作口和第二工作口、回流口T口；所述多路阀（4）的第一工作口与所述第一工作液压缸连通，所述多路阀（4）的第二工作口与所述第二工作液压缸连通，多路阀（4）回流口T口经回油管道连至液压油箱（1）；所述多路阀（4）具有第一工作状态和第二工作状态；在第一工作状态，多路阀的进油口P口与多路阀的第一工作口连通且回流口T口与第二工作口连通；在第二工作状态，多路阀的进油口P口与多路阀的第二工作口连通且回流口T口与第一工作口连通；

所述卸荷阀（3）包括溢流阀（31）、换向阀（32），卸荷阀（3）第一工作口P1口通过单向阀与卸荷阀（3）第二工作口P2口相连通，卸荷阀（3）第一工作口P1口通过换向阀（32）与出油口T2口相连；卸荷阀（3）第二工作口P2口通过溢流阀（31）与换向阀（32）的控制端相连；所述换向阀（32）具有第一位置和第二位置，当工作液压缸（5）的负载压力小于预定值△P时，换向阀（32）位于第一位置，卸荷阀（3）第一工作口P1口与出油口T2口之间不导通，第二液压泵（2.2）的输出的液压流体向工作液压缸（5）输出，与第一液压泵（2.1）提供的液压流体、优先阀（9）多余流量在多路阀（4）进油口合流；当工作液压缸（5）负载压力大于预定值△P时，负载压力打开溢流阀（31），推动换向阀（32）移动至第二位置，此时第二液压泵（2.2）流出的流量经换向阀（32）通过出油口T2口流向液压油箱（1），将第二液压泵（2.2）功率卸荷。

2.根据权利要求1所述装载机液压系统，其特征在于，还包括单向阀，第一液压泵（2.1）出油口经过所述单向阀与多路阀（4）的进油口相连。

3.根据权利要求1所述装载机液压系统，其特征在于，所述回油管道上设置有液压油散（11）、回油过滤器（12），所述多路阀（4）回流口T口、卸荷阀（3）出油口T2口经液压油散（11）、回油过滤器（12）流至液压油箱（1）。

4.根据权利要求1所述装载机液压系统，其特征在于，所述先导阀（6）为液控式先导阀。

5.根据权利要求1所述装载机液压系统，其特征在于，所述转向器（8）为负荷传感全液压转向器；转向器（8）具有使转向液压缸（7）的活塞杆伸出的第一状态和使转向液压缸（7）的活塞杆回缩的第二状态。

6.一种工程机械，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述装载机液压系统。