CN113062399B - 挖掘机回转马达及其制动控制解除回路、方法及挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挖掘机回转马达及其制动控制解除回路、方法及挖掘机，具体方案为：主泵与三位四通回转换向阀的进油口连通，其回油与液压油箱相连通；三位四通回转换向阀的油口A、油口B与回转马达的主油口相连通，三位四通回转换向阀的控制油口Xa、Xb与先导液控阀的控制油口相连通，同时与梭阀Ⅱ的进油口两端X1、X2连通；梭阀Ⅱ的出油口同时作为梭阀Ⅰ的进油一端，梭阀Ⅰ另一进油端由二位三通电磁阀控制其连通油箱或者连接先导泵；制动油缸的无杆弹簧腔直接与液压油箱相连通，有杆腔与梭阀Ⅰ的出口X连通。本发明可以完整实现回转马达制动解除功能，油路少，不易堵塞，便于实施和维护，能有效控制投入成本，冗余度高，更安全可靠。

Description

挖掘机回转马达及其制动控制解除回路、方法及挖掘机

技术领域

本发明涉及到工程机械领域，一种挖掘机回转马达的制动控制解除回路及方法。

背景技术

挖掘机液压回转马达在工作过程中启动停止极为频繁，液压马达在停止转动后，需要驻车机械制动来保证挖掘机工作的平稳性，尤其挖掘机在斜坡上工作时，驻车制动更加重要；即马达旋转缸体刹车片与壳体固定刹车片相互抱死，驻车制动功能要求解除制动迅速，有两个原因：

1.不能影响回转动作的快速响应性；

2.工作装置动作时难以避免受到侧向负载，不会由于机械刹车导致回转马达承受过大外负载而损坏，实际工程应用中通过马达配备延时制动控制阀和液控主阀的信号液压回路来识别判断解决，该解决方案存在设计结构复杂，液压元件众多，油路密集等问题，同时在液压系统电控化、油路简单化的行业趋势下，该控制方式已经不合时宜。

发明内容

本发明所要解决的是目前马达的制动解除设计方案结构复杂，液压元件众多，油路密集，易堵塞，与液压系统电控化不匹配等技术问题。为解决上述问题，本发明提供一种挖掘机回转马达的制动控制解除回路及方法。

本发明按以下技术方案实现：

本发明提供了一种挖掘机回转马达的制动控制解除回路，包括主泵、三位四通回转换向阀、回转马达、制动油缸、二位三通电磁阀、梭阀Ⅰ、梭阀Ⅱ、先导液控阀；所述主泵与三位四通回转换向阀的进油口连通，其回油与液压油箱相连通；所述三位四通回转换向阀的油口A、油口B与回转马达的主油口相连通，三位四通回转换向阀的控制油口Xa、Xb与先导液控阀的控制油口相连通，同时与梭阀Ⅱ的进油口两端X1、X2连通；所述梭阀Ⅱ的出油口同时作为梭阀Ⅰ的进油一端，梭阀Ⅰ另一进油端由二位三通电磁阀控制其连通油箱或者连接先导泵；所述制动油缸的无杆弹簧腔直接与液压油箱相连通，有杆腔与梭阀Ⅰ的出口X连通。

进一步的方案：还包括先导压力传感器，其与所述先导液控阀相连；所述先导压力传感器与控制器电连接，用于将检测先导液控阀产生的压力信息实时传递给控制器；所述控制器与二位三通电磁阀电连接，控制器发出指令使二位三通电磁阀得电换向，使梭阀Ⅱ进油端与先导泵压力油相通，压力油作用于制动油缸的有杆腔解除刹车。

进一步的方案：还包括先导泵，所述先导泵分别与二位三通电磁阀和先导液控阀相连，用于向二位三通电磁阀和先导液控阀提供伺服压力油源。

本发明还提供了一种挖掘机回转马达的制动控制解除方法，该方法如下：

主泵、先导泵启动工作，整机回转时操纵先导液控阀产生先导压力油，通过对应油路使三位四通回转换向阀阀芯换向，同时先导压力油通过梭阀Ⅱ和梭阀Ⅰ油路最终作用于制动油缸有杆腔解除刹车，回转马达转动实现正常工作。

进一步的方案：操纵先导液控阀时产生的压力由先导压力传感器进行检测，并实时传递给控制器，控制器发出指令使二位三通电磁阀得电换向，使梭阀Ⅱ进油端与先导泵压力油相通，压力油作用于制动油缸的有杆腔解除刹车，回转马达转动实现正常工作。

本发明还提供了一种挖掘机回转马达，安装有上述的挖掘机回转马达的制动控制解除回路。

本发明还提供了一种挖掘机，安装有上述的挖掘机回转马达。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的制动控制解除回路，在实现解除制动功能的前提下，只使用外控制先导油路，完全去除主控阀内部信号油路设计，油路简化，不易堵塞，便于实施和维护，能有效控制投入成本。

2、本发明的制动控制解除回路，在实现解除制动功能的前提下，便于电控集成化，控制更加精准有效。

3、本发明的制动控制解除回路，在实现解除制动功能的前提下，增加额外液压元件少，结构简单，该液压回路在电控失效的情况下，仍然可以通过液压梭阀解除回转制动，冗余度高，更安全可靠。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。

在附图中：

图1为本发明的液压回路原理图；

图中：1、液压油箱；2、主泵；3、三位四通回转换向阀；4、回转马达；5、制动油缸；6、二位三通电磁阀；7、梭阀Ⅰ；8、梭阀Ⅱ；9.先导压力传感器；10、先导液控阀；11、先导泵 。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“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，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“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。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。

请参照附图1，一种挖掘机回转马达的制动控制解除回路，包括主泵2、三位四通回转换向阀3、回转马达4、制动油缸5、二位三通电磁阀6、梭阀Ⅰ7、梭阀Ⅱ8、先导液控阀10；主泵2与三位四通回转换向阀3的进油口连通，其回油与液压油箱1相连通，三位四通回转换向阀3的油口A、油口B与回转马达4主油口相连通，三位四通回转换向阀3的控制油口Xa、Xb与先导液控阀10的控制油口相连通，同时与梭阀Ⅱ8的进油口两端X1、X2连通，该梭阀Ⅱ8的出油口同时作为梭阀Ⅰ7的进油一端，梭阀Ⅰ7另一进油端由二位三通电磁阀6控制其连通油箱或者连接先导泵11；制动油缸5的无杆弹簧腔直接与液压油箱1相连通，有杆腔与梭阀Ⅰ7的出口X连通。

继续参照图1所示，先导压力传感器9与先导液控阀10相连；先导压力传感器9与控制器电连接，用于将检测先导液控阀10产生的压力信息实时传递给控制器；控制器与二位三通电磁阀6电连接，控制器发出指令使二位三通电磁阀6得电换向，使梭阀Ⅱ8进油端与先导泵11压力油相通，压力油作用于制动油缸5的有杆腔解除刹车。

需要说明的是，先导泵11向二位三通电磁阀6和先导液控阀10提供伺服压力油源；制动油缸5属于是常闭式刹车，无压力油作用时直接对回转马达4进行刹车锁定。

由上可知，上述的两种连接方式均可实现马达制动油缸及时解锁保证正常工作，即使在某些情况下，其中一种路径失效仍可实现正常工作。整机无回转动作时，挖掘机上部工作装置如：动臂、斗杆、铲斗等任一工作或全部工作时，由相应动作的先导压力传感器9检测到任一先导压力，实时传递给控制器，控制器发出指令使二位三通电磁阀6得电换向，使梭阀Ⅱ8进油端与先导泵压力油相通，压力油作用于制动油缸5的有杆腔解除刹车，这样可以避免工作装置动作时受到侧向负载，不会由于机械刹车传递至回转马达致使其承受过大外负载而损坏的问题。

继续参照图1所示，一种挖掘机回转马达的制动控制解除方法，主泵2、先导油泵11启动工作，整机回转时操纵先导液控阀10产生先导压力油，通过对应油路使三位四通回转换向阀3阀芯换向，同时先导压力油通过梭阀II 8和梭阀I 7油路最终作用于制动油缸5有杆腔解除刹车，回转马达转动实现正常工作。

另一方面操纵先导液控阀10时产生的压力由先导压力传感器9进行检测，并实时传递给控制器，控制器发出指令使二位三通电磁阀6得电换向，使梭阀II 8进油端与先导泵压力油相通，压力油作用于制动油缸5有杆腔解除刹车，回转马达转动实现正常工作。

由上可知，上述的两种控制路径均可实现马达制动油缸及时解锁保证正常工作。即使在某些情况下，其中一种路径失效仍可实现正常工作。整机无回转动作时，挖掘机上部工作装置如：动臂、斗杆、铲斗等任一工作或全部工作时，由相应动作的先导压力传感器9检测到任一先导压力，实时传递给控制器，控制器发出指令使二位三通电磁阀6得电换向，使梭阀Ⅱ8进油端与先导泵压力油相通，压力油作用于制动油缸5有杆腔解除刹车，这样可以避免工作装置动作时受到侧向负载，不会由于机械刹车传递至回转马达致使其承受过大外负载而损坏的问题。

综上本发明所述可知，本发明提供一种挖掘机回转马达的制动控制解除回路，可以完整实现回转马达制动解除功能，只使用外控制先导油路，完全去除主控阀内部信号油路设计，油路少，不易堵塞，便于实施和维护，能有效控制投入成本；增加额外液压元件少，结构简单，结合电控的控制精准优点，该液压回路在电控失效的情况下，仍然可以通过液压梭阀解除回转制动，冗余度高，更安全可靠。

本发明还提供了一种挖掘机回转马达，安装有上述的挖掘机回转马达的制动控制解除回路。

本发明还提供了一种挖掘机，安装有上述的挖掘机回转马达。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包含的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合同样意味着处于本发明的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的实施例中，本领域技术人员能够根据获知的技术方案和本申请所要解决的技术问题，以组合的方式来使用。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。

Claims (5)

1.一种挖掘机回转马达的制动控制解除回路，其特征在于：

包括主泵、三位四通回转换向阀、回转马达、制动油缸、二位三通电磁阀、梭阀Ⅰ、梭阀Ⅱ、先导液控阀；

所述主泵与三位四通回转换向阀的进油口连通，其回油与液压油箱相连通；

所述三位四通回转换向阀的油口A、油口B与回转马达的主油口相连通，三位四通回转换向阀的控制油口Xa、Xb与先导液控阀的控制油口相连通，同时与梭阀Ⅱ的进油口两端X1、X2连通；

所述梭阀Ⅱ的出油口同时作为梭阀Ⅰ的进油一端，梭阀Ⅰ另一进油端由二位三通电磁阀控制其连通油箱或者连接先导泵；

所述制动油缸的无杆弹簧腔直接与液压油箱相连通，有杆腔与梭阀Ⅰ的出口X连通；

还包括先导压力传感器，其与所述先导液控阀相连；

所述先导压力传感器与控制器电连接，用于将检测先导液控阀产生的压力信息实时传递给控制器；

所述控制器与二位三通电磁阀电连接，控制器发出指令使二位三通电磁阀得电换向，使梭阀Ⅱ进油端与先导泵压力油相通，压力油作用于制动油缸的有杆腔解除刹车。

2.根据权利要求1所述的一种挖掘机回转马达的制动控制解除回路，其特征在于：

还包括先导泵，所述先导泵分别与二位三通电磁阀和先导液控阀相连，用于向二位三通电磁阀和先导液控阀提供伺服压力油源。

3.一种基于权利要求1所述的挖掘机回转马达的制动控制回路的解除方法，其特征在于：

主泵、先导泵启动工作，整机回转时操纵先导液控阀产生先导压力油，通过对应油路使三位四通回转换向阀阀芯换向，同时先导压力油通过梭阀Ⅱ和梭阀Ⅰ油路最终作用于制动油缸有杆腔解除刹车，回转马达转动实现正常工作；

操纵先导液控阀时产生的压力由先导压力传感器进行检测，并实时传递给控制器，控制器发出指令使二位三通电磁阀得电换向，使梭阀Ⅱ进油端与先导泵压力油相通，压力油作用于制动油缸的有杆腔解除刹车，回转马达转动实现正常工作。

4.一种挖掘机回转马达，其特征在于：

安装有权利要求1至2任一项所述的挖掘机回转马达的制动控制解除回路。

5.一种挖掘机，其特征在于：

安装有权利要求4所述的挖掘机回转马达。