CN113606207B - 一种装载机液压系统及装载机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了装载机液压系统及装载机，包括液压油箱；第三液压泵，与液压油箱相连；第一液压泵和第二液压泵，第一液压泵与多路阀相连；第二卸荷阀，进油口与优先阀相连，出油口与多路阀相连；优先阀，与第三液压泵连接，出油口通过第二卸荷阀与多路阀相连；第二二通球阀，出油口与第二卸荷阀相连；先导油源阀，第一进油口和第二进油口与第三液压泵、第一液压泵相连，出油口与第二二通球阀相连。本发明利用优先阀的背压控制泵的层级卸荷，避免某些工况下能量损失过大，确保发动机功率和整机作业效率。

Description

一种装载机液压系统及装载机
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装载机。
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，装载机的主流定量液压系统有一般有3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油缸；
第二种方案是双泵合流系统，转向泵单独供给转向油缸，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；
上述3种方案中方案一液压系统简单，但泵排量会较大，液压系统占用功率较大，功率损失很大；同时也无法满足第三联需要小流量的工况。
方案二为解决发动机怠速运转时转向沉重等问题，转向泵排量不能太小，但在发动机高速运转时，能量损失会相对较大；同时也无法满足第三联需要小流量的工况。
方案三解决了发动机低转速怠速沉重和能量损失问题，但现有用户超载越来越重，且对整机作业效率要求越来越高，但受发动机功率限制，很难再做提升；同时也无法满足第三联需要小流量的工况。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种装载机液压系统及装载机，利用优先阀的背压控制泵的层级卸荷，避免了在某些工况下能量损失过大，确保了发动机的功率和整机的作业效率，同时满足第三联需要小流量的工况。
为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明提供了一种装载机液压系统，包括：
液压油箱；
第三液压泵，与所述液压油箱相连通；
双联齿轮泵，包括均与液压油箱连通的第一液压泵和第二液压泵；所述第一液压泵的出油口与多路阀的进油口相连；
第一卸荷阀，其进油口与第二液压泵的出油口相连，其出油口与多路阀的进油口相连；
优先阀，与所述第三液压泵的出油口连接，其第一工作油口用于连接转向器；
第二卸荷阀，其进油口与优先阀的第二工作口相连，其出油口与多路阀的进油口相连；
第一二通球阀，其出油口与所述第一卸荷阀的控制油口相连；
第二二通球阀，其出油口与所述第二卸荷阀的控制油口相连；
先导油源阀，其第一进油口与第三液压泵的出油口相连，其第二进油口与第一液压泵出油口相连，其出油口分别与所述第一二通球阀和第二二通球阀的进油口相连。
可选地，所述装载机液压系统还包括：
第一卸荷阀，其进油口与第二液压泵的出油口相连，其出油口与多路阀的进油口相连；
第一二通球阀，其出油口与所述第一卸荷阀的控制油口相连；
所述先导油源阀的出油口还与所述第一二通球阀的进油口相连。
可选地，所述第一卸荷阀和第二卸荷阀均包括换向阀和单向阀；
卸荷阀的进油口与出油口通过单向阀相连；
卸荷阀的进油口与回油口通过换向阀相连，所述换向阀用于控制卸荷阀的进油口与回油口的流量。
可选地，所述第一卸荷阀和第二卸荷阀还包括弹簧；
所述换向阀具有第一位置和第二位置，其两端分别设有换向阀控制油路和弹簧；当换向阀控制油路的压力小于弹簧的弹力时，换向阀处于第一位置，此时卸荷阀的进油口与出油口相通。当换向阀控制油路的压力大于弹簧的弹力时，换向阀处于第二位置，此时卸荷阀的进油口与卸荷阀的回油口相通。
可选地，当所述换向阀处于第二位置时，可将第二液压泵或者第三液压泵通过优先阀的第二工作口的流量卸荷掉，流向液压油箱。
可选地，所述第一二通球阀控制第一卸荷阀的换向阀控制油路，从而使第一卸荷阀的换向阀由第一位置换向至第二位置，从而控制第二液压泵的卸荷。
可选地，所述第二二通球阀控制第二卸荷阀的换向阀控制油路，从而使第二卸荷阀的换向阀由第一位置换向至第二位置，从而控制第三液压泵通过优先阀出油口流量的卸荷。
可选地，当所述第一二通球阀和第二二通球阀都处于第二位置关闭状态时，所述第一卸荷阀和第二卸荷阀的换向阀控制油路没有压力，使第一卸荷阀和第二卸荷阀的换向阀都处于第一位置，第一卸荷阀和第二卸荷阀的进油口与出油口连通；所述第一液压泵、第二液压泵通过第一卸荷阀、第三液压泵通过优先阀的第二工作口合流至多路阀进油口，满足装载机效率需求。
可选地，当所述第一二通球阀处于打开状态，第二二通球阀处于关闭状态；第一卸荷阀的控制油路与先导油源阀阀的出油口连通，使得第一卸荷阀的换向阀处于第二位置；第二液压泵的出油口流量通过第一卸荷阀的回油口流向油箱，将第二液压泵卸荷；第二卸荷阀的换向阀控制油路没有压力，使第二卸荷阀的换向阀都处于第一位置，第二卸荷阀的进油口与出油口连通；所述的第一液压泵、第三液压泵通过优先阀的第二工作口合流至多路阀进油口。
可选地，所述第一卸荷阀和第二第一卸荷阀的回油口均接回液压油箱。
第二方面，本饭提供了一种装载机，包括：
第一方面中任一项所述的液压系统，以及，
转向液压缸；
转向器，与所述转向液压缸相连，且通过优先阀与所述第三液压泵连接；
若干个工作液压缸，各工作液压缸分别与所述多路阀上对应的工作口相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明采用卸荷阀，能够根据实际工况的需求选择不同的泵源组合：
工况一：当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；采用本发明提出的液压系统，选择二通球阀的位置可将在做此工况时第二液压泵的功率会被卸荷掉，从而能够增大整机牵引力，提高整机作业效率。
工况二：当装载机做特殊工程机械如破冰车或者清扫车时时，需要较小的流量且整车需要更快的车速，通过选择二通球阀的位置可将第二液压泵和第三液压泵的功率卸荷掉，从而满足小流量的需求。
附图说明
为了使本发明的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本发明作进一步详细的说明，其中：
图1是本发明实施例提供的一种装载机液压系统的原理示意图一；
图2是本发明实施例提供的一种装载机液压系统的卸荷阀的结构示意图；
图3是本发明实施例提供的一种装载机液压系统的原理示意图二；
标号说明：1-液压油箱、2-双联齿轮泵、2.1-第一液压泵、2.2-第二液压泵、3-卸荷阀、4-多路阀、5-工作液压缸、6-二通球阀、7-转向液压缸、8-转向器、9-优先阀、10-第三液压泵、11-散热器、12-回油过滤器、13-先导油源阀、14-辅具、21-单向阀、22-换向阀。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明的保护范围。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
实施例1
本发明实施例中提供了一种装载机液压系统，如图1所示，包括：液压油箱1、第三液压泵10、双联齿轮泵2、第一卸荷阀3.1、第二卸荷阀3.2、优先阀9、第一二通球阀6.1、第二二通球阀6.2和先导油源阀13；
所述第三液压泵10与所述液压油箱1相连通，从液压油箱1获取液压流体；
所述双联齿轮泵2包括均与液压油箱1连通的第一液压泵2.1和第二液压泵2.2，从液压油箱1获取液压流体；所述第一液压泵2.1的出油口与多路阀4的进油口相连，为工作液压缸5提供液压流体；所述第二液压泵2.2的出油口通过第一卸荷阀3.1与多路阀4的进油口相连，为工作液压缸5提供液压流体；所述多路阀4的回油口与液压油箱1之间通过多路阀回流管路连接，所述多路阀回油管路内设有散热器11与回油过滤器12；
所述第二卸荷阀3.2的进油口与优先阀9的第二工作口EF相连，其出油口与多路阀4的进油口EF相连；所述第一卸荷阀3.1和第二第一卸荷阀3.1的回油口T均接回液压油箱1；
所述优先阀9的进油口P与所述第三液压泵10的出油口连接，其出油口EF通过第二卸荷阀3.2与多路阀4的进油口相连，为工作液压缸5提供液压流体，其第一工作油口用于连接转向器；
所述第二二通球阀6.2的出油口与所述第二卸荷阀3.2的控制油口相连，具体地，所述第二卸荷阀3.2控制油口LS口与第二二通球阀6.2出油口相连；
所述先导油源阀13的第一进油口P1与第三液压泵10的出油口相连，由第三液压泵10提供液压流体；所述先导油源阀13的第二进油口P2与第一液压泵2.1出油口相连，由第一液压泵2.1提供液压流体，能够确保先导阀拥有充足的液压油源，不会因为某单个液压泵损坏导致卸荷阀没有控制压力而无法工作，确保使用稳定性；所述先导油源阀13的出油口U口分别与所述第一二通球阀6.1和第二二通球阀6.2的进油口相连。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，如图3所示，所述装载机液压系统还包括第一卸荷阀3.1和第一二通球阀6.1；所述第一卸荷阀3.1的进油口与第二液压泵2.2的出油口相连，其出油口EF口与多路阀4的进油口相连；所述第一二通球阀6.1的出油口与所述第一卸荷阀3.1的控制油口相连，具体地，所述第一卸荷阀3.1控制油口LS口与第一二通球阀6.1出油口相连。
如图2所示，在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述第一卸荷阀3.1和第二卸荷阀3.2均包括换向阀22、单向阀21；所述卸荷阀的进油口P与第二液压泵2.2直接相连；所述卸荷阀的出油口EF口与多路阀4的进油口相连；所述卸荷阀的进油口P与卸荷阀的出油口EF口通过单向阀21相连；所述卸荷阀的进油口P与卸荷阀回油口T通过换向阀22相连；所述换向阀22能够控制卸荷阀的进油口P与卸荷阀回油口EF口的流量
所述换向阀22具有第一位置和第二位置，其两端分别设有换向阀控制油路和弹簧(具体地，所述换向阀22的右端设有换向阀控制油路LS；换向阀的左端设有△P弹簧)；当换向阀控制油路压力大于弹簧的弹力时，换向阀22处于第二位置，此时卸荷阀的进油口P与卸荷阀的回油口T相通。当换向阀控制油路的压力小于弹簧的弹力时，换向阀处于第一位置，此时卸荷阀的进油口与出油口相通。
所述第一卸荷阀3.1和第二卸荷阀3.2的具体使用情况参考如下：
当满足正常装载机工况时：第一二通球阀6.1和第二二通球阀6.2都处于第二位置关闭状态，第一卸荷阀3.1和第二卸荷阀3.2的换向阀控制油路LS没有压力，使第一卸荷阀3.1和第二卸荷阀3.2的换向阀22都处于第一位置，第一卸荷阀3.1和第二卸荷阀3.2的P口与第一卸荷阀3.1和第二卸荷阀3.2的EF口连通。所述的第一液压泵2.1、第二液压泵2.2通过第一卸荷阀3.1、第三液压泵10通过优先阀9的第二工作口EF口合流至多路阀4进油口，满足装载机效率需求。
当装载机做堆料或重载工况时：第一二通球阀6.1处于打开状态，第二二通球阀6.2处于关闭状态；第一卸荷阀3.1控制油路LS与先导油源阀13的出油口U连通，使得第一卸荷阀3.1的换向阀22出于第二位置；第二液压泵2.2的出油口流量通过卸荷阀3.1的回油口T口流向油箱，将第二液压泵2.2卸荷。第二卸荷阀3.2的换向阀控制油路LS没有压力，使第二卸荷阀3.2的换向阀22都处于第一位置，第二卸荷阀3.2的P口与卸荷阀3.2的EF口连通。所述的第一液压泵2.1、第三液压泵10通过优先阀9的第二工作口EF口合流至多路阀4进油口，为工作液压缸5提供液压油源，从而最大效率地利用发动机功率，保证整机的联合作业效率，保证整车的牵引力。
当多路阀4的第三联接辅具14时，如破冰马达或者清扫马达等，装载机变为以装载机为基体的特殊工程机械。第一二通球阀6.1处于关闭状态，第二二通球阀6.2处于打开状态；第一卸荷阀3.1的换向阀控制油路LS没有压力，使第一卸荷阀3.1的换向阀22都处于第一位置，第一卸荷阀3.1的P口与卸荷阀3.1的EF口连通；第二卸荷阀3.2控制油路LS与先导油源阀13的出油口U连通，使得第二卸荷阀3.2的换向阀22出于第二位置；第三液压泵10的出油口流量通过优先阀9的第二工作口EF口再通过卸荷阀3.2的回油口T口流向油箱，将第三液压泵10的功率卸掉。此时的液压系统变成第三液压泵10只给转向器8提供油源，多余的流量通过卸荷阀3.2的T口流向油箱。此时的第三联辅具处于高速状态。当整车要求更高的车速且第三联需要低速状态时，再将第一二通球阀6.1处于打开状态，第一卸荷阀3.1控制油路LS与先导油源阀13的出油口U连通，使得第一卸荷阀3.1的换向阀22出于第二位置；第二液压泵2.2的出油口流量通过卸荷阀3.1的回油口T口流向油箱，将第二液压泵2.2卸荷。此时给多路阀4提供油源的只有第一液压泵2.1。此时液压系统占用的功率最小，能将发动机的功率转给传动系统，能更好的满足车速要求。
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述多路阀4为开中心多路阀；多路阀4具有进油口P、第一工作口和第二工作口、回流口T；所述多路阀的第一工作口与第一工作液压缸连通，本实施例中，多路阀4的第二工作口与所述第二工作液压缸连通，多路阀回流口T经回油管道连至液压油箱；多路阀各工作口分别于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；实现装载机铲斗进行抬臂、降臂、收斗、卸料等动作；所述多路阀第三联接某种辅具时，能实现某种特殊工程机械，如接破冰车马达时变成破冰车；接清扫马达时变成清扫车。
实施例2
本发明实施例中提供了一种装载机，包括：
实施例1中任一项所述的液压系统，以及，
转向液压缸7；
转向器8，与所述转向液压缸7相连，且通过优先阀9的进油口P与所述第三液压泵的出油口相连；所述优先阀9的出油口通过卸荷阀与多路阀的进油口相连；所述优先阀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
若干个工作液压缸，各工作液压缸分别与所述多路阀上对应的工作口相连。
所述转向器8为负荷传感全液压转向器8；转向器8能够使转向液压缸7的活塞杆伸出或回缩，如图1所示，其中一个转向液压缸7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7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，因此链各个转向液压缸7同步反向运动，其中一个转向液压缸7的活塞杆伸出的过程中，另一个转向液压缸7的活塞杆缩回，两个转向液压缸7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。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种装载机液压系统，其特征在于，包括：
液压油箱；
第三液压泵，与所述液压油箱相连通；
双联齿轮泵，包括均与液压油箱连通的第一液压泵和第二液压泵；所述第一液压泵的出油口与多路阀的进油口相连；
优先阀，与所述第三液压泵的出油口连接，其第一工作油口用于连接转向器；
第二卸荷阀，其进油口与优先阀的第二工作口相连，其出油口与多路阀的进油口相连；
第二二通球阀，其出油口与所述第二卸荷阀的控制油口相连；
先导油源阀，其第一进油口与第三液压泵的出油口相连，其第二进油口与第一液压泵出油口相连，其出油口与所述第二二通球阀的进油口相连；
所述第二卸荷阀包括第二换向阀和第二单向阀；
第二卸荷阀的进油口与出油口通过第二单向阀相连；
第二卸荷阀的进油口与回油口通过第二换向阀相连，所述第二换向阀用于控制第二卸荷阀的进油口与回油口的流量；
所述第二卸荷阀还包括第二弹簧；
所述第二换向阀具有第一位置和第二位置，其两端分别设有第二换向阀控制油路和第二弹簧；当第二换向阀控制油路的压力小于第二弹簧的弹力时，第二换向阀处于第一位置，此时第二卸荷阀的进油口与出油口相通；当第二换向阀控制油路的压力大于第二弹簧的弹力时，第二换向阀处于第二位置，此时第二卸荷阀的进油口与第二卸荷阀的回油口相通。
2.根据权利要求1所述的一种装载机液压系统，其特征在于，所述装载机液压系统还包括：
第一卸荷阀，其进油口与第二液压泵的出油口相连，其出油口与多路阀的进油口相连；
第一二通球阀，其出油口与所述第一卸荷阀的控制油口相连；
所述先导油源阀的出油口还与所述第一二通球阀的进油口相连。
3.根据权利要求2所述的一种装载机液压系统，其特征在于：所述第一卸荷阀包括第一换向阀和第一单向阀；
第一卸荷阀的进油口与出油口通过第一单向阀相连；
第一卸荷阀的进油口与回油口通过第一换向阀相连，所述第一换向阀用于控制第一卸荷阀的进油口与回油口的流量。
4.根据权利要求3所述的一种装载机液压系统，其特征在于：所述第一卸荷阀还包括第一弹簧；
所述第一换向阀具有第一位置和第二位置，其两端分别设有第一换向阀控制油路和第一弹簧；当第一换向阀控制油路的压力小于第一弹簧的弹力时，第一换向阀处于第一位置，此时第一卸荷阀的进油口与出油口相通；当第一换向阀控制油路的压力大于第一弹簧的弹力时，第一换向阀处于第二位置，此时第一卸荷阀的进油口与第一卸荷阀的回油口相通。
5.根据权利要求4所述的一种装载机液压系统，其特征在于：当所述第一换向阀或第二换向阀处于第二位置时，可将第二液压泵或者第三液压泵通过优先阀的第二工作口的流量卸荷掉，流向液压油箱。
6.根据权利要求4所述的一种装载机液压系统，其特征在于：所述第一二通球阀控制第一卸荷阀的换向阀控制油路，从而使第一卸荷阀的换向阀由第一位置换向至第二位置，从而控制第二液压泵的卸荷。
7.根据权利要求4所述的一种装载机液压系统，其特征在于：所述第二二通球阀控制第二卸荷阀的换向阀控制油路，从而使第二卸荷阀的换向阀由第一位置换向至第二位置，从而控制第三液压泵通过优先阀出油口流量的卸荷。
8.根据权利要求4所述的一种装载机液压系统，其特征在于：当所述第一二通球阀和第二二通球阀都处于第二位置关闭状态时，所述第一卸荷阀和第二卸荷阀的换向阀控制油路没有压力，使第一卸荷阀的第一换向阀和第二卸荷阀的第二换向阀都处于第一位置，第一卸荷阀和第二卸荷阀的进油口与出油口连通；所述第一液压泵、第二液压泵通过第一卸荷阀、第三液压泵通过优先阀的第二工作口合流至多路阀进油口，满足装载机效率需求。
9.根据权利要求2所述的一种装载机液压系统，其特征在于，当所述第一二通球阀处于打开状态，第二二通球阀处于关闭状态；第一卸荷阀的控制油路与先导油源阀阀的出油口连通，使得第一卸荷阀的换向阀处于第二位置；第二液压泵的出油口流量通过第一卸荷阀的回油口流向油箱，将第二液压泵卸荷；第二卸荷阀的换向阀控制油路没有压力，使第二卸荷阀的换向阀都处于第一位置，第二卸荷阀的进油口与出油口连通；所述的第一液压泵、第三液压泵通过优先阀的第二工作口合流至多路阀进油口。
10.一种装载机，其特征在于，包括：
权利要求1-9中任一项所述的液压系统，以及，
转向液压缸；
转向器，与所述转向液压缸相连，且通过优先阀与所述第三液压泵连接；
若干个工作液压缸，各工作液压缸分别与所述多路阀上对应的工作口相连。
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