CN114351786B - 一种超大型矿用挖掘机液压主阀及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超大型矿用挖掘机液压主阀及系统，主阀包括首联、尾联和位于首联和尾联之间依次相连的多个工作联；工作联包括并联工作联和串联工作联；并联工作联包括阀体、阀芯，阀体中设有主油路和中央旁通油路，主油路和中央旁通油路相互独立不连通，阀芯用于开启/闭合中央旁通油路；串联工作联包括阀体、阀芯，阀体中设有主油路和中央旁通油路，主油路和中央旁通油路相互连通，阀芯用于开启/闭合中央旁通油路；串联工作联的主油路与前端的工作联主油路不连通，与后端的工作联主油路连通；多个工作联中，所有中央旁通油路相互连通。本发明解决了现有技术中主阀无法实现模块化设计，通用性差以及系统控制程序复杂，可靠性差的问题。

Description

一种超大型矿用挖掘机液压主阀及系统

技术领域

本发明涉及一种超大型矿用挖掘机液压主阀及系统，属于工程机械技术领域。

背景技术

超大型矿用挖掘机，尤其是200吨级以上超大型矿用挖掘机因其高压、超大流量以及恶劣的工作环境等特点对液压系统提出更高集成度、更高可靠性的要求，同时其核心零部件（主阀）也面临着更大尺寸规格、更大重量、更难加工制造的问题，伴随着液压系统及核心零部件的设计、维护成本也越来越高。目前，市场上常采用整体式铸造阀体结构，阀体尺寸庞大，铸件结构复杂，铸造、加工难度大，同时，主阀专用性强，灵活性差，只适用于某一特定系统。同时，为保证多执行机构复合工况下的动作协调性，系统常设置流量优先功能，增加优先阀等逻辑插装阀或先导电磁阀，依靠逻辑阀或电控逻辑控制程序实现流量优先分配，为满足超大流量需求，超大规格逻辑阀成本及可靠性难以控制，先导电磁阀的使用又增加了控制程序的复杂性。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种超大型矿用挖掘机液压主阀及系统，解决了现有技术中主阀无法实现模块化设计，通用性差以及系统控制程序复杂，可靠性差的问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种超大型矿用挖掘机液压主阀，包括首联、尾联和位于首联和尾联之间依次相连的多个工作联；

工作联包括并联工作联和串联工作联；

并联工作联包括阀体、阀芯，阀体中设有主油路和中央旁通油路，主油路和中央旁通油路相互独立不连通，阀芯用于开启/闭合中央旁通油路；

串联工作联包括阀体、阀芯，阀体中设有主油路和中央旁通油路，主油路和中央旁通油路相互连通，阀芯用于开启/闭合中央旁通油路；

串联工作联的主油路与前端的工作联主油路不连通，与后端的工作联主油路连通；

多个工作联中，所有中央旁通油路相互连通。

进一步地，前述工作联的主油路上还设有单向阀。

进一步地，前述工作联的油口处还设有补油阀。

进一步地，前述工作联的油口处还设有端口溢流阀。

进一步地，前述首联还包括限制压力的主溢流阀、两个进油口和一个回油口。

一种超大型矿用挖掘机液压系统，包括第一主泵、第二主泵、第三主泵、第四主泵、先导泵、第一先导块、第二先导块、第一先导阀、第二先导阀、第三先导阀、第四先导阀、第一主阀、第二主阀、第三主阀、第四主阀、行走马达总成、第一动臂油缸总成、第一铲斗油缸总成、第一斗杆油缸总成、第二斗杆油缸总成、第二铲斗油缸总成、第二动臂油缸总成、回转马达总成、油箱；

第一主泵、第二主泵、第三主泵、第四主泵分别连接第一主阀、第二主阀、第三主阀、第四主阀的首联；

先导泵与第一先导块、第二先导块、第一先导阀、第二先导阀、第三先导阀、第四先导阀都分别连接，第一先导块、第二先导块控制第一主泵、第二主泵、第三主泵、第四主泵、行走马达总成、回转马达总成的排量，第一先导阀、第二先导阀、第三先导阀、第四先导阀分别控制第一主阀、第二主阀、第三主阀、第四主阀工作联的换向；

第一主阀的工作联分别连接行走马达总成、第一动臂油缸总成、第一铲斗油缸总成、第一斗杆油缸总成、第二斗杆油缸总成、第二铲斗油缸总成、第二动臂油缸总成；

第二主阀的工作联分别连接第一动臂油缸总成、第一铲斗油缸总成、第一斗杆油缸总成、第二斗杆油缸总成、第二铲斗油缸总成、第二动臂油缸总成；

第三主阀的工作联分别连接第一动臂油缸总成、第二动臂油缸总成、回转马达总成、第一斗杆油缸总成、第二斗杆油缸总成、第一铲斗油缸总成、第二铲斗油缸总成；

第四主阀的工作联分别连接行走马达总成、第一动臂油缸总成、第一铲斗油缸总成、第一斗杆油缸总成、第二斗杆油缸总成、第二铲斗油缸总成、第二动臂油缸总成

进一步地，前述还包括先导安全阀，先导安全阀一端连接先导泵，一端连接油箱。

进一步地，前述还包括连接先导泵的安全手柄控制阀，安全手柄控制阀为常关电磁阀。

进一步地，前述还包括单向阀，单向阀设置在先导泵与安全手柄控制阀之间。

进一步地，前述行走马达总成包括左行走第一马达、右行走第一马达、左行走第二马达、右行走第二马达。

进一步地，前述第一动臂油缸总成包括第一动臂油缸、第一单向节流阀和第二单向节流阀，第二动臂油缸总成包括第二动臂油缸、第七单向节流阀和第八单向节流阀。

进一步地，前述第一铲斗油缸总成包括第一铲斗油缸和第三单向节流阀，第二铲斗油缸总成包括第二铲斗油缸和第六单向节流阀。

进一步地，前述第一斗杆油缸总成包括第一斗杆油缸和第四单向节流阀，第二斗杆油缸总成包括第二斗杆油缸和第五单向节流阀。

进一步地，前述回转马达总成包含第一回转马达和第二回转马达。

进一步地，前述第一主阀的工作联包括依次设置的左行走联、斗杆Ⅰ联、铲斗Ⅰ联、动臂Ⅰ联，斗杆Ⅰ联为串联工作联，左行走联、铲斗Ⅰ联、动臂Ⅰ联为并联工作联。

进一步地，前述第二主阀的工作联包括依次设置的开闭斗联备用、斗杆Ⅱ联、铲斗Ⅱ联、动臂Ⅱ联，斗杆Ⅱ联为串联工作联，开闭斗联备用、铲斗Ⅱ联、动臂Ⅱ联为并联工作联。

进一步地，前述第三主阀的工作联包括依次设置的动臂提升Ⅲ联、回转联、斗杆/铲斗联，斗杆/铲斗联为串联工作联，回转联、动臂提升Ⅲ联为并联工作联。

进一步地，前述第四主阀的工作联包括依次设置的右行走联、铲斗Ⅳ联、动臂Ⅳ联、斗杆Ⅳ联，铲斗Ⅳ联、斗杆Ⅳ联为串联工作联，右行走联、动臂Ⅳ联为并联工作联。

本发明所达到的有益效果：

1、主阀结构，由首联、尾联、串联工作联和并联工作联四种基本阀体灵活组合，形成多种功能的主阀，实现较少阀体种类形成较多种类主阀总成，采用模块化结构设计，可根据需要自由配置工作联数量，组合方式灵活，应用范围广；

2、依靠阀体与阀芯的台肩配合实现优先功能，节省系统中为满足超大流量需求的大规格优先阀插件及其管路的布置，简化系统，提高系统可靠性，同时降低成本；

3、多泵-多主阀模块化系统结构设计，一台主泵为一台主阀供油，可根据系统需求自由选择主泵-主阀数量，满足不同吨位超大型矿用挖掘机液压系统需求，系统适用范围广；且多主泵结构设计，满足超大型矿用挖掘机超大流量需求，可根据流量需要自由选择主泵的配置数量及主泵形式；

4、串联工作联和并联工作联均可基于铸件基本型形成不配置、单油口配置、双油口配置端口溢流阀及补油阀等多种形式模块，减少多种配置阀体所需的铸件种类，降低铸造成本；同时采用片式主阀结构，降低铸件铸造难度；

5、串联工作联和并联工作联的组合实现液压优先回路设计，使系统流量优先分配给前端工作联，保证主机多执行机构复合动作的协调性，提高操作舒适性；

6、集成式先导阀设计，一组先导阀控制一组主阀，易于实现液控先导和电控先导方式的切换，整机控制灵活性高；

7、主阀开中心结构设计，保证一定怠机流量，提高系统响应速度；

8、每个油缸由多个工作联控制，多个工作联控制的液压油在阀后合流后供给油缸，满足大规格油缸超大流量的需求；

9、油缸大腔或小腔油口处配置单向节流阀，执行机构下降或内收时起节流作用，为油缸提供一定背压，防止执行机构因较大自重而失速，保证运动平稳。

附图说明

图1是本发明超大型矿用挖掘机多泵-多主阀液压系统原理图；

图2是本发明第一主阀液压原理图；

图3是本发明第一主阀结构侧视图；

图4是本发明第一主阀结构俯视图；

图5是本发明第一主阀结构剖视图；

图6是本图5中B-B剖面图；

图7是本发明主阀优先控制逻辑框图。

图中附图标记的含义：1-第一主泵；2-第二主泵；3-第三主泵；4-第四主泵；5-先导泵；6-先导安全阀；7-单向阀；8-安全手柄控制阀；9-第一先导块；10-第二先导块；11-第一先导阀；12-第二先导阀；13-第三先导阀；14-第四先导阀；15-第一主阀；16-第二主阀；17-第三主阀；18-第四主阀；19-行走马达总成；20-第一动臂油缸总成；21-第一铲斗油缸总成；22-第一斗杆油缸总成；23-第二斗杆油缸总成；24-第二铲斗油缸总成；25-第二动臂油缸总成； 26-回转马达总成；27-油箱；28-单向节流阀；151-主溢流阀；152-第一工作联内主阀；153-第二工作联内主阀；154-第三工作联内主阀；155-第四工作联内主阀；156-补油阀；157-溢流阀；1531-第二工作联单向阀；1541-第三工作联单向阀；1551-第四工作联单向阀；1522-第一阀芯；1532-第二阀芯；1542-第三阀芯；1552-第四阀芯；15A-首联；15B-第一工作联；15C-第二工作联；15D-第三工作联；15E-第四工作联；15F-尾联；191-左行走第一马达；192-右行走第一马达；193-左行走第二马达；194-右行走第二马达；201-第一动臂油缸；202-第一单向节流阀；203-第二单向节流阀；211-第一铲斗油缸；212-第三单向节流阀；221-第一斗杆油缸；222-第四单向节流阀；231-第二斗杆油缸；232-第五单向节流阀；241-第二铲斗油缸；242-第六单向节流阀；251-第二动臂油缸；252-第七单向节流阀；253-第八单向节流阀； 261-第一回转马达；262-第二回转马达；T-回油路。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

本发明提供了一种尤其适用于200吨级及以上超大型矿用挖掘机的多泵-多主阀液压系统及主阀。多泵配置满足矿用挖掘机大流量需求，主泵-先导阀-主阀的模块化系统设计，系统适用性强。片式结构主阀，结构简单、紧凑，模块设计可根据系统需求实现任意片数、任意组数主阀的组合，满足不同主机的流量需求，应用范围广，使用成本低；串、并联工作联设计依靠主阀芯控制主油路通断实现流量优先分配给需要更多流量的工作联，提高整机执行机构复合动作协调性，且无需增加额外插件，系统简单易维护；串、并联工作联不同组合可实现不同形式的液压回路，得到不同的液压系统，通用性高。集成式先导总成可实现液控、电控方式的方便切换，提高整机液压系统的控制灵活性，满足不同客户需求。

图1所示为本发明中超大型矿用挖掘机多泵-多主阀液压系统原理图。该系统包括：第一主泵1、第二主泵2、第三主泵3、第四主泵4、先导泵5、先导安全阀6、单向阀7、安全手柄控制阀8、第一先导块9、第二先导块10、第一先导阀11、第二先导阀12、第三先导阀13、第四先导阀14、第一主阀15、第二主阀16、第三主阀17、第四主阀18、行走马达总成19、第一动臂油缸总成20、第一铲斗油缸总成21、第一斗杆油缸总成22、第二斗杆油缸总成23、第二铲斗油缸总成24、第二动臂油缸总成25、回转马达总成26、油箱27。其中，行走马达总成19包括左行走第一马达191、右行走第一马达192、左行走第二马达193、右行走第二马达194，第一动臂油缸总成20包括第一动臂油缸201、第一单向节流阀202和第二单向节流阀203，第二动臂油缸总成25包括第二动臂油缸251、第七单向节流阀252和第八单向节流阀253，第一铲斗油缸总成21包括第一铲斗油缸211和第三单向节流阀212，第二铲斗油缸总成24包括第二铲斗油缸241和第六单向节流阀242，第一斗杆油缸总成22包括第一斗杆油缸221和第四单向节流阀222，第二斗杆油缸总成23包括第二斗杆油缸231和第五单向节流阀232，回转马达总成26包含第一回转马达261和第二回转马达262。

第一主泵1、第二主泵2、第三主泵3、第四主泵4分别向第一主阀15、第二主阀16、第三主阀17、第四主阀18提供压力油。第一主阀15、第二主阀16、第三主阀17、第四主阀18分别设置有首联、尾联及位于首联和尾联之间的若干个数量不等的工作联，通过各工作联的不同工作位控制主油路油液流向，控制同一执行机构的油液汇合后进入油缸的大腔或小腔，以及马达的A口或B口，使油缸实现上升或下降以及马达正转或反转。单向节流阀28正向通流，反向节流，当各执行机构下降时提供背压，防止因自重发生失速。

先导泵5分别向第一先导阀11、第二先导阀12、第一先导阀13、第二先导阀14提供先导油，进而控制第一主阀15、第二主阀16、第三主阀17、第四主阀18的各工作联换向，同时先导泵5向第一先导块9、第二先导块10提供先导油，进而控制第一主泵1、第二主泵2、第三主泵3、第四主泵4、左行走第一马达191、右行走第一马达192、左行走第二马达193、右行走第二马达194及第一回转马达261、第二回转马达262改变排量。先导安全阀6设置先导系统的最高压力，防止先导油路过载。单向阀7防止先导油路的油液因压力波动倒流损坏先导泵。安全手柄控制阀8控制各主阀先导油路的通断，起安全保护作用。安全手柄控制阀8为常关电磁阀，默认状态下切断各主阀先导油路，此时，即使操作整机，各执行机构仍处于静止状态，防止由于误操作出现安全事故，当需要启动车辆时，手动关闭安全手柄，即安全手柄控制阀8打开，先导泵5提供的先导油液到达第一先导阀11、第二先导阀12、第一先导阀13、第二先导阀14，从而控制第一主阀15、第二主阀16、第三主阀17、第四主阀18的各工作联换向，使第一动臂油缸201和第二动臂油缸251、第一铲斗油缸211和第二铲斗油缸241、第一斗杆油缸221和第二斗杆油缸231完成相应的动作。

结合图2、图3和图4，第一主阀15依次设置有四个工作联：左行走联、斗杆Ⅰ联、铲斗Ⅰ联、动臂Ⅰ联，分别控制左行走马达的前进与后退、斗杆的内收与外摆、铲斗的内收与外摆、动臂的提升与下降，其中斗杆Ⅰ联为串联工作联，左行走联、铲斗Ⅰ联、动臂Ⅰ联为并联工作联，使得左行走工作联具有优先功能。同理，第二主阀16依次设置有四个工作联：开闭斗联备用、斗杆Ⅱ联、铲斗Ⅱ联、动臂Ⅱ联，分别控制开闭斗的打开与关闭、斗杆的内收与外摆、铲斗的内收与外摆、动臂的提升与下降，其中斗杆Ⅱ联为串联工作联，开闭斗联备用、铲斗Ⅱ联、动臂Ⅱ联为并联工作联，使得开闭斗工作联具有优先功能。第三主阀17依次设置有三个工作联：动臂提升Ⅲ联、回转联、斗杆/铲斗联，分别控制动臂的提升与下降、回转马达的左回转与右回转、斗杆的内收与铲斗的内收，其中斗杆/铲斗联为串联工作联，根据工作位不同或者与第一斗杆油缸总成（22）、第二斗杆油缸总成（23）连接，或者与第一铲斗油缸总成（21）、第二铲斗油缸总成（24）连接，回转联、动臂提升Ⅲ联为并联工作联，使得动臂提升Ⅲ联和回转联具有优先功能。第四主阀18依次设置有四个工作联：右行走联、铲斗Ⅳ联、动臂Ⅳ联、斗杆Ⅳ联，分别控制右行走马达的前进与后退、铲斗的内收与外摆、动臂的提升与下降、斗杆的内收与外摆，其中铲斗Ⅳ联、斗杆Ⅳ联为串联工作联，右行走联、动臂Ⅳ联为并联工作联，使得右行走工作联具有一级优先功能，铲斗Ⅳ联和动臂Ⅳ联相对斗杆Ⅳ联具有二级优先功能，且右行走工作联一级优先又优先于铲斗Ⅳ联和动臂Ⅳ联的二级优先。

当车辆怠机时，第一主泵1、第二主泵2、第三主泵3、第四主泵4工作在最小排量，少量油液到达第一主阀15、第二主阀16、第三主阀17、第四主阀18首联的进油口P15、P16、P17、P18，先导泵5输出至第一主阀15、第二主阀16、第三主阀17、第四主阀18的先导油液被断开的安全手柄控制阀8截断，各工作联处于中位，进油口P15、P16、P17、P18油液通过各工作联的开中心中央旁通油道通向油箱27。当车辆工作时，打开安全手柄控制阀8，先导油液到达第一先导阀11、第二先导阀12、第三先导阀13、第四先导阀14，操作控制手柄使第一先导阀11、第二先导阀12、第三先导阀13、第四先导阀14输出相应压力的先导油，到达第一主阀15、第二主阀16、第三主阀17、第四主阀18各工作联阀芯端面，控制阀芯移动换向，进而进油口P15、P16、P17、P18的油液经换向后的工作联进入第一动臂油201和第二动臂油缸251、第一铲斗油缸211和第二铲斗油缸241、第一斗杆油缸221和第二斗杆油缸231、左行走第一马达191、右行走第一马达192、左行走第二马达193、右行走第二马达194及第一回转马达261、第二回转马达262。由于矿用挖掘机工作机构自重很大，仅靠主阀阀口提供的背压不足以控制其平稳下落，因此在第一动臂油缸201和第二动臂油缸251的大腔、第一铲斗油缸211和第二铲斗油缸241的小腔、第一斗杆油缸221和第二斗杆油缸231的小腔出口处设置单向节流阀28，为动臂、斗杆及铲斗从高处下降至垂直位的运动过程中提供较大背压，保证工作机构运动平稳，而在动臂、斗杆及铲斗提升或外摆时，单向节流阀28直接通过其中的单向阀为油缸进油，保证动作的快速性。通过控制手柄的动作幅度控制第一先导块9、第二先导块10输出的先导油液压力，从而控制第一主泵1、第二主泵2、第三主泵3、第四主泵4、左行走第一马达191、右行走第一马达192、左行走第二马达193、右行走第二马达194及第一回转马达261、第二回转马达262工作在合适的排量，使第一主泵1、第二主泵2、第三主泵3、第四主泵4输出系统所需的流量，保证动作的同时节能降耗，使左行走第一马达191、右行走第一马达192、左行走第二马达193、右行走第二马达194及第一回转马达261、第二回转马达262输出理想的转速。当复合动作时，由于矿用挖掘机执行机构大规格的特点，常处于欠流量状态，此时，第一主阀15优先向左行走第一马达191、左行走第二马达193供油，当左行走无动作时，同时向第一斗杆油缸221和第二斗杆油缸231、第一铲斗油缸211和第二铲斗油缸241、第一动臂油缸201和第二动臂油缸251供油；第二主阀16优先向开闭斗油缸供油，当主机配置不接开闭斗油缸或开闭斗无动作时，则同时向第一斗杆油缸221和第二斗杆油缸231、第一铲斗油缸211和第二铲斗油缸241、第一动臂油缸201和第二动臂油缸251供油；第三主阀17优先向第一动臂油缸201、第二动臂油缸251和回转马达供油，当动臂和回转均无动作时，向第一斗杆油缸221、第二斗杆油缸231或第一铲斗油缸211、第二铲斗油缸241的大腔供油，控制其内收动作；第四主阀18优先向右行走第一马达192、右行走第二马达194供油，当右行走无动作时，向第一铲斗油缸211和第二铲斗油缸241、第一动臂油缸201和第二动臂油缸251供油，当右行走铲斗、动臂均无动作时，向第一斗杆油缸221和第二斗杆油缸231供油。通过第一主阀15、第二主阀16、第三主阀17、第四主阀18的优先功能，控制同一执行机构的不同工作联输出的压力油在阀后合流抵达各执行机构，保证各工作机构运行平稳且动作协调。

下面以第一主阀15为例对本发明中片式主阀进行进一步说明，图2为本发明中第一主阀15的原理图，第一主阀15由首联15A、尾联15F及设置在首联15A和尾联15F之间的多个工作联15B、15C、15D、15E组成。首联设置有两个进油口P151、P152，可选择其一或同时使用，将来自于主泵的油液分流，一路引向第一工作联的主油P，另一路引向第一工作联15B的中央旁通油道Ps。首联设置有主溢流阀151，设置系统工作最高压力，防止压力过高对系统及元件造成损坏，起到安全阀作用。同时，首联阀体还设置回油口T，将各工作联的回油汇合后由T口引回油箱27。尾联的作用是将各工作联主油路的回油和中央旁通油路的回油汇合，引向首联。第一、二、三、四工作联15B、15C、15D、15E分别控制左行走马达的前进与后退、斗杆的内收与外摆、铲斗的内收与外摆，动臂的上升与下降，其内的第一工作联内主阀152、第二工作联内主阀153、第三工作联内主阀154、第四工作联内主阀155均为三位六通中位开中心式，第二、三、四工作联的主油路上分别设置有第二工作联单向阀1531、第三工作联单向阀1541、第四工作联单向阀1551，防止工作装置压力过高时油液回流至主油路，同时在第二工作联内主阀153、第三工作联内主阀154、第四工作联内主阀155的A、B油口分别可选择地设置有补油阀156和端口溢流阀157，端口溢流阀157防止执行机构处过载而损坏元件，补油阀156能及时补充执行机构中压力过低的一腔的油液从而防止吸空。

当各工作联位于中位时，从首联15A引入的压力油到达第一工作联15B，并经第一工作联15B的中央旁通油路同时到达第二、三、四工作联15C、15D、15E的中央旁通油道及第二工作联单向阀1531、第三工作联单向阀1541、第四工作联单向阀1551，第二工作联内主阀153、第三工作联内主阀154、第四工作联内主阀155单独或者同时换向，压力油都能经第二工作联单向阀1531、第三工作联单向阀1541、第四工作联单向阀1551到达执行机构，实现预期动作。

当第一工作联15B位于左位或者右位时，来自首联的压力油经主油路P到达A口或B口，控制左行走执行机构前进或后退，同时中央旁通油道Ps被第一工作联内主阀152截止，油液无法到达第二、三、四工作联15C、15D、15E，第一工作联15B与第二、三、四工作联15C、15D、15E属于串联关系，第二、三、四工作联15C、15D、15E之间属于并联关系，其中第二工作联15C的原理及结构区别于其他工作联。由于第二工作联15C的存在，当复合动作发生时，第一主泵1的压力油优先供给第一工作联15B而无法到达第二、三、四工作联，从而实现液压油路的优先功能。

图5、图6为第一主阀15结构剖视图，从左至右依次为首联15A、第一工作联15B、第二工作联15C、第三工作联15D、第四工作联15E、尾联15F，以及位于第一、二、三、四工作联内的第一阀芯1522、第二阀芯1532、第三阀芯1542、第四阀芯1552。当所有工作联均位于中位时，首联的压力油一分为二P及Ps，分别进入第一工作联的主油路P1及中央旁通油路Ps1，Ps1油液在第二工作联分为两路分别进入主油路P2及中央旁通油路Ps2，进一步地，P2路油液进入第三、第四工作联的主油路P3、P4，Ps2路油液进入第三、第四工作联的中央旁通油路Ps3、Ps4。当第一阀芯1522处于中位，在第二工作联结构作用下，无论第二、三、四工作联位于哪种工作位，油液均可经Ps2油路到达主油路P2、P3、P4，此时，第二、三、四工作联控制的执行机构即可实现任一单动作或复合动作。当第一阀芯1522换向位于左位或右位，则Ps1油路被第一阀芯1522的台肩截止，Ps1路油液无法到达Ps2油路，则第二、三、四工作联主油路P2、P3、P4都无进油，因此，无论第二、三、四工作联位于哪种工作位，其执行机构都无法得到供油，即只有第一工作联有供油而其余工作联无供油，此即为实现了第一工作联的优先供油。综上，由于第二工作联的存在，实现了位于其前端的工作联优先供油，因此，称第二工作联为串联工作联，其余工作联为并联工作联。

并联工作联的结构如图5所示以第四工作联15E为例，串联工作联的结构如6所示第二工作联15C。并联工作联和串联工作联的结构形式很相近，都由阀体、阀芯组成，还可选择单向阀、补油阀、端口溢流阀。最大的区别在于阀体，并联工作联阀体的特点是主油路P4与中央旁通油路Ps4是独立的，不相通；串联工作联阀体的特点是主油路P2与中央旁通油路Ps2在结构上是联通的，这样在来自于首联的P油路的油液被串联工作联截断后，能将Ps2油路油液引至串联工作联主油路P3及位于其后端的工作联的主油路。

类似地，第二主阀16中的串联工作联为第二工作联，第三主阀17中的串联工作联为第三工作联，第四主阀18中的串联工作联为第二、第四工作联。

参照图7，串联工作联能实现位于其前端的工作联的优先功能，以此保证复合动作欠流量工况下油液的合理分配，提高复合动作的协调性。

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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (14)

1.一种超大型矿用挖掘机液压主阀，其特征在于，包括首联、尾联和位于首联和尾联之间依次相连的多个工作联；

所述工作联包括并联工作联和串联工作联；

所述并联工作联包括阀体、阀芯，所述阀体中设有主油路和中央旁通油路，所述主油路和中央旁通油路相互独立不连通，所述阀芯用于开启/闭合中央旁通油路；

所述串联工作联包括阀体、阀芯，所述阀体中设有主油路和中央旁通油路，所述主油路和中央旁通油路相互连通，所述阀芯用于开启/闭合中央旁通油路；

所述串联工作联的主油路与前端的工作联主油路不连通，与后端的工作联主油路连通；

所述多个工作联中，所有中央旁通油路相互连通。

2.根据权利要求1所述的一种超大型矿用挖掘机液压主阀，其特征在于，所述工作联的主油路上还设有单向阀。

3.根据权利要求1所述的一种超大型矿用挖掘机液压主阀，其特征在于，所述工作联的油口处还设有补油阀。

4.根据权利要求1所述的一种超大型矿用挖掘机液压主阀，其特征在于，所述工作联的油口处还设有端口溢流阀。

5.根据权利要求1所述的一种超大型矿用挖掘机液压主阀，其特征在于，所述首联还包括限制压力的主溢流阀、两个进油口和一个回油口。

6.一种超大型矿用挖掘机液压系统，其特征在于，包括第一主泵（1）、第二主泵（2）、第三主泵（3）、第四主泵（4）、先导泵（5）、第一先导块（9）、第二先导块（10）、第一先导阀（11）、第二先导阀（12）、第三先导阀（13）、第四先导阀（14）、行走马达总成（19）、第一动臂油缸总成（20）、第一铲斗油缸总成（21）、第一斗杆油缸总成（22）、第二斗杆油缸总成（23）、第二铲斗油缸总成（24）、第二动臂油缸总成（25）、回转马达总成（26）、油箱（27）和如权利要求1-5任一项所述的液压主阀；

所述液压主阀包括第一主阀（15）、第二主阀（16）、第三主阀（17）和第四主阀（18），分别设置有首联、尾联及位于首联和尾联之间的若干个数量不等的工作联；

所述第一主阀（15）的工作联包括依次设置的左行走联、斗杆Ⅰ联、铲斗Ⅰ联、动臂Ⅰ联，所述斗杆Ⅰ联为串联工作联，所述左行走联、铲斗Ⅰ联、动臂Ⅰ联为并联工作联；

所述第二主阀（16）的工作联包括依次设置的开闭斗联备用、斗杆Ⅱ联、铲斗Ⅱ联、动臂Ⅱ联，所述斗杆Ⅱ联为串联工作联，所述开闭斗联备用、铲斗Ⅱ联、动臂Ⅱ联为并联工作联；

所述第三主阀（17）的工作联包括依次设置的动臂提升Ⅲ联、回转联、斗杆/铲斗联，所述斗杆/铲斗联为串联工作联，所述回转联、动臂提升Ⅲ联为并联工作联；

所述第四主阀（18）的工作联包括依次设置的右行走联、铲斗Ⅳ联、动臂Ⅳ联、斗杆Ⅳ联，所述铲斗Ⅳ联、斗杆Ⅳ联为串联工作联，所述右行走联、动臂Ⅳ联为并联工作联；

所述第一主泵（1）、第二主泵（2）、第三主泵（3）、第四主泵（4）分别连接第一主阀（15）、第二主阀（16）、第三主阀（17）、第四主阀（18）的首联；

所述先导泵（5）与第一先导块（9）、第二先导块（10）、第一先导阀（11）、第二先导阀（12）、第三先导阀（13）、第四先导阀（14）都分别连接，所述第一先导块（9）、第二先导块（10）控制第一主泵（1）、第二主泵（2）、第三主泵（3）、第四主泵（4）、行走马达总成（19）、回转马达总成（26）的排量，所述第一先导阀（11）、第二先导阀（12）、第三先导阀（13）、第四先导阀（14）分别控制第一主阀（15）、第二主阀（16）、第三主阀（17）、第四主阀（18）工作联的换向；

所述第一主阀（15）的工作联分别连接行走马达总成（19）、第一动臂油缸总成（20）、第一铲斗油缸总成（21）、第一斗杆油缸总成（22）、第二斗杆油缸总成（23）、第二铲斗油缸总成（24）、第二动臂油缸总成（25）；

所述第二主阀（16）的工作联分别连接第一动臂油缸总成（20）、第一铲斗油缸总成（21）、第一斗杆油缸总成（22）、第二斗杆油缸总成（23）、第二铲斗油缸总成（24）、第二动臂油缸总成（25）；

所述第三主阀（17）的工作联分别连接第一动臂油缸总成（20）、第二动臂油缸总成（25）、回转马达总成（26）、第一斗杆油缸总成（22）、第二斗杆油缸总成（23）、第一铲斗油缸总成（21）、第二铲斗油缸总成（24）；

所述第四主阀（18）的工作联分别连接行走马达总成（19）、第一动臂油缸总成（20）、第一铲斗油缸总成（21）、第一斗杆油缸总成（22）、第二斗杆油缸总成（23）、第二铲斗油缸总成（24）、第二动臂油缸总成（25）。

7.根据权利要求6所述的一种超大型矿用挖掘机液压系统，其特征在于，还包括先导安全阀（6），所述先导安全阀（6）一端连接先导泵（5），一端连接油箱（27）。

8.根据权利要求6所述的一种超大型矿用挖掘机液压系统，其特征在于，还包括连接先导泵（5）的安全手柄控制阀（8），所述安全手柄控制阀（8）为常关电磁阀。

9.根据权利要求8所述的一种超大型矿用挖掘机液压系统，其特征在于，还包括单向阀（7），所述单向阀（7）设置在先导泵（5）与安全手柄控制阀（8）之间。

10.根据权利要求6所述的一种超大型矿用挖掘机液压系统，其特征在于，所述行走马达总成（19）包括左行走第一马达（191）、右行走第一马达（192）、左行走第二马达（193）、右行走第二马达（194）。

11.根据权利要求6所述的一种超大型矿用挖掘机液压系统，其特征在于，所述第一动臂油缸总成（20）包括第一动臂油缸（201）、第一单向节流阀（202）和第二单向节流阀（203），第二动臂油缸总成（25）包括第二动臂油缸（251）、第七单向节流阀（252）和第八单向节流阀（253）。

12.根据权利要求6所述的一种超大型矿用挖掘机液压系统，其特征在于，所述第一铲斗油缸总成（21）包括第一铲斗油缸（211）和第三单向节流阀（212），第二铲斗油缸总成（24）包括第二铲斗油缸（241）和第六单向节流阀（242）。

13.根据权利要求6所述的一种超大型矿用挖掘机液压系统，其特征在于，所述第一斗杆油缸总成（22）包括第一斗杆油缸（221）和第四单向节流阀（222），第二斗杆油缸总成（23）包括第二斗杆油缸（231）和第五单向节流阀（232）。

14.根据权利要求6所述的一种超大型矿用挖掘机液压系统，其特征在于，所述回转马达总成（26）包含第一回转马达（261）和第二回转马达（262）。

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