CN114352592A - 液压控制系统及作业机械 - Google Patents

Abstract

本发明涉及液压控制领域，本发明提供一种液压控制系统及作业机械，其中液压控制系统包括：液压泵、第一主阀、第二主阀和第一换向阀，第一主阀与第一执行机构连接，第二主阀与第二执行机构连接，第一换向阀与液压泵连接，第一换向阀的出油口分别与第一主阀和第二主阀的先导口连接。用以解决作业机械增加属具后需要分别对作业机械本身和属具进行单独操作，费力的缺陷，本发明提供的液压控制系统，通过液压泵给第一主阀和第二主阀提供动力油，液压泵通过第一换向阀给第一主阀和第二主阀提供先导油，实现第一执行机构和第二执行机构进行同步协同动作，操作简单。

Description

液压控制系统及作业机械

技术领域

本发明涉及液压控制技术领域，尤其涉及一种液压控制系统及作业机械。

背景技术

目前，在作业机械中，例如挖掘机，为了实现不同工况下能够高效便捷工作，可以实现与多种属具匹配实现不同的功能，破碎锤作为一种重要属具被广泛运用在挖掘机上。但是，挖掘机在操作破碎锤破碎时，需要同时操作动臂才能实现高效便捷工作。因此，动臂和破碎锤复合动作时，需要同时对动臂把手和破碎锤把手分别操作。

因此在作业机械增加属具后需要分别对作业机械本身和属具进行单独操作，不仅费力，还容易使操作手疲劳。

发明内容

本发明提供一种液压控制系统及作业机械，用以解决现有技术中在作业机械增加属具后需要分别对作业机械本身和属具进行单独操作，不仅费力，还容易使操作手疲劳的缺陷，实现第一主阀和第二主阀通过第一换向阀进行同步换向动作，从而实现第一执行机构和第二执行机构同步动作，操作简单。

本发明提供一种液压控制系统，包括：

液压泵；

第一主阀，第一主阀的出油口与第一执行机构连接，第一主阀的进油口与液压泵连接；

第二主阀，第二主阀的出油口与第二执行机构连接，第二主阀的进油口与液压泵连接；

第一换向阀，第一换向阀的进油口与液压泵连接，第一换向阀的出油口分别与第一主阀的第一先导口和第二主阀的第二先导口连接。

根据本发明提供的液压控制系统，还包括第二换向阀，第二换向阀设置在第一换向阀的出油口与第二主阀的第二先导口之间。

根据本发明提供的液压控制系统，还包括第三换向阀，第二换向阀包括液控口；

其中，第三换向阀的进油口与液压泵连接，第三换向阀的出油口分别与第二换向阀的液控口和第二主阀的第三先导口连接；

第三换向阀换向能够使第一换向阀的出油口与第二主阀的第二先导口断开，且第三先导口进油。

根据本发明提供的液压控制系统，还包括梭阀，梭阀的第一单向进油口与第二换向阀的出油口连接，梭阀的第二单向进油口与第三换向阀的出油口连接，梭阀的出油口与第二主阀的第二先导口连接；

其中，第三换向阀换向能够使第二先导口进油。

根据本发明提供的液压控制系统，还包括控制器，控制器分别与第一换向阀、第二换向阀和第三换向阀中的一个或多个电连接。

根据本发明提供的液压控制系统，还包括压力传感器，压力传感器设置在第二执行机构上，用于检测第二执行机构的工作压力；

其中，压力传感器与控制器电连接。

根据本发明提供的液压控制系统，第二执行机构包括液压缸，压力传感器设置在液压缸有杆腔上，用于检测液压缸的有杆腔压力。

根据本发明提供的液压控制系统，第二换向阀为电比例换向阀，电比例换向阀接收控制器基于压力传感器的压力值所反馈的电流信号。

根据本发明提供的液压控制系统，第三换向阀为三位四通电磁换向阀。

本发明还提供了一种作业机械，包括上述的液压控制系统。

本发明提供的液压控制系统，通过第一主阀控制第一执行机构，第二主阀控制第二执行机构，第一主阀和第二主阀的先导口均与第一换向阀连接，开启液压泵，液压泵给第一主阀和第二主阀提供动力油，液压泵通过第一换向阀给第一主阀和第二主阀提供先导油，开启第一换向阀可以实现第一执行机构和第二执行机构进行同步协同动作，操作简单，不易造成操作手疲劳。

通过设置第二换向阀实现第一执行机构可以单独进行工作，可以单独对第一执行机构进行操作，操作模式灵活。

通过设置第三换向阀和第二换向阀液控口，实现在紧急状态下对第二执行机构进行操作，实现第二执行机构的紧急避险动作，提高系统操作的安全性。

通过设置梭阀，实现第三换向阀可以单独控制第二执行机构进行动作，操作模式灵活。

通过设置压力传感器检测第二执行机构，反馈给控制器，控制器对第二换向阀的开度进行控制，从而实现对第二主阀的阀芯的开度控制，来实现对第二执行机构的反馈控制，控制效果更佳。

进一步，在本发明提供的作业机械中，由于具备如上所述的液压控制系统，因此同样具备如上所述的各种优势。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

图1是本发明提供的液压控制系统的液压原理图之一；

图2是本发明提供的液压控制系统的液压原理图之二；

图3是本发明提供的液压控制系统的液压原理图之三；

附图标记：

100：液压泵；101：第一换向阀；102：第二换向阀；103：梭阀；104：第三换向阀；110：第一进油口；111：第一出油口；112：第一回油口；113：第二进油口；114：第三出油口；115：第三进油口；116：第四出油口；117：第五出油口；118：第二回油口；119：液控口；200：第一主阀；210：第二主阀；201：第一先导口；202：第二先导口；203：第三先导口；300：控制器；301：压力传感器；302：液压缸；310：第一执行机构；320：第二执行机构。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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实施例和简化描述，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实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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实施例中的具体含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

下面结合图1至图3，对本发明的实施例进行描述。应当理解的是，以下所述仅是本发明的示意性实施方式，并不对本发明构成限定。

如图1所示，本发明提供了一种液压控制系统，包括：液压泵100、第一主阀200、第二主阀210和第一换向阀101，第一主阀200和第二主阀210分别用于控制第一执行机构310和第二执行机构320，并且第一主阀200和第二主阀210均为液控换向阀，液压泵100一方面通过第一主阀200和第二主阀210给第一执行机构310和第二执行机构320提供动力，另一方面给第一主阀200和第二主阀210提供换向的先导油。

具体地，第一主阀200的出油口用于与第一执行机构310连接，第一主阀200的进油口与液压泵100连接；第二主阀210的出油口与第二执行机构320连接，第二主阀210的进油口与液压泵100连接；第一换向阀101的进油口与液压泵100连接，第一换向阀101的出油口分别与第一主阀200的第一先导口201和第二主阀210的第二先导口202连接。其中，第一执行机构310与第二执行机构320能够根据第一换向阀101的换向进行同步动作。

换句话说，液压泵100通过第一换向阀101同时给第一主阀200和第二主阀210提供先导油，从而使第一主阀200和第二主阀210同时换向，实现第一执行机构310和第二执行机构320的同步协同动作。例如，在本实施例中，第一换向阀101可以为二位三通换向阀，包括第一进油口110、第一出油口111和第一回油口112。其中，在二位三通换向阀的第一工作位时，第一进油口110与第一出油口111连通，第一回油口112封堵；在二位三通换向阀的第二工作位时，第一进油口110封堵，第一出油口111和第一回油口112连通。其中，第一先导口201和第二先导口202均与第一出油口111连接。

又例如，第一换向阀101还可以为二位四通换向阀，包括第一进油口110、第一出油口111、第二出油口(图中未示出)和第一回油口112。其中，在二位四通换向阀的第一工作位时，第一进油口110与第一出油口111、第二出油口分别连通；在第二工作位时，第一进油口110封堵，第一出油口111、第二出油口均与第一回油口112连通。其中，第一先导口201与第一出油口111连接，第二先导口202与第二出油口连接。

针对本发明的第一主阀200和第二主阀210而言，第一主阀200和第二主阀210结构相同，可以为三位四通液控换向阀，三位四通液控换向阀的中位机能为O型。例如，第一执行机构310为挖掘机的破碎锤，第二执行机构320为挖掘机的动臂，液压泵100启动后，只需开启第一换向阀101，控制破碎锤的第一主阀200和控制动臂的第二主阀210同时进行换向，此时，液压泵100的压力油进入破碎锤和动臂，动臂跟随破碎锤进行动作。破碎锤工作时，动臂可以协同工作实现自动跟随功能，不在需要操作动臂手柄，操作简单，工作效率高。

如图2所示，在本发明的一个实施例中，液压控制系统还包括第二换向阀102，第二换向阀102设置在第一换向阀101的出油口与第二主阀210的第二先导口202之间；其中，第一换向阀101的出油口与第二主阀210的第二先导口202能够根据第二换向阀102的换向进行连通或断开。

具体来说，第二换向阀102可以包括第二进油口113和第三出油口114，第二进油口113与第一换向阀101的出油口连接，第三出油口114与第二主阀210的第二先导口202连接。例如，第二换向阀102为二位二通换向阀，第三工作位时，第二进油口113与第三出油口114连通，第四工作位时，第二进油口113与第三出油口114断开。例如，第一换向阀101为二位四通换向阀，第二进油口113与二位四通换向阀的第二出油口连接。

进一步地，在第二换向阀102换向后处于第三工作位时，第一换向阀101换向实现第一主阀200和第二主阀210同时换向，第一执行机构310和第二执行机构320进行协同动作。在第二换向阀102处于第四工作位时，第一换向阀101换向实现第一主阀200换向，即第一执行机构310单独工作。相当于关闭第一执行机构310与第二执行机构320同步动作功能。

如图3所示，在本发明的另一个实施例中，液压控制系统还包括第三换向阀104，第二换向阀102包括液控口119；其中，第三换向阀104的进油口与液压泵100连接，第三换向阀104的出油口分别与第二换向阀102的液控口119和第二主阀210的第三先导口203连接；第三换向阀104换向能够使第一换向阀101的出油口与第二主阀210的第二先导口202断开，且第三先导口203进油。

换言之，第二换向阀102包括第二进油口113、第三出油口114、液控口119和换向端，其中，换向端可以为手动换向或电磁换向，换向端可以实现第三工作位和第四工作位的切换，同理，液控口119也可以实现第三工作位和第四工作位的切换。第三换向阀104通过换向同时给液控口119提供液控油和第三先导口203提供先导油。第二换向阀102的液控口119获得液控油后，将第二换向阀102切换到第四工作位，即第二进油口113与第三出油口114断开，也就是说，第一换向阀101的出油口与第二主阀210的第二先导口202断开。

针对本发明的第三换向阀104而言，第三换向阀104通过换向实现给第二换向阀102液控口119和第二主阀210的第三先导口203供油。具体地，在第一换向阀101和第二换向阀102换向后，第一主阀200的第一先导口201和第二主阀210的第二先导口202供有先导油，第一主阀200和第二主阀210换向实现第一执行机构310和第二执行机构320同步动作。

然而，为了避免在工作过程中出现突发的意外状况，需要第二执行机构320可以进行紧急避险动作。在意外状态时，开启第三换向阀104，液压泵100通过第三换向阀104给第二换向阀102的液控口119供油，从而使第二换向阀102的第二进油口113和第三出油口114断开。从而第二主阀210的第二先导口202无先导油，第二主阀210的第三先导口203通过第三换向阀104提供先导口，第二执行机构320进行紧急避险动作。

其中，第二换向阀102在液控口119侧设置有复位弹簧，在换向端切换时，通过复位弹簧复位。在液控口119通过时，液控油的油压与复位弹簧一起施力克服换向端的换向力。例如，换向端为电磁换向，复位弹簧和液控口119的油压一起克服电磁换向施加的力，实现换向，切断第二先导口202的先导油。

例如，第一执行机构310为挖掘机破碎锤，第二执行机构320为挖掘机动臂，在破碎锤破碎过程中，出现故障，无法关闭破碎锤。因此，需要将动臂抬起，停止继续磨碎。开启第三换向阀104，动臂可以提升，远离破碎面，进行紧急动作，避免人或物受损。

继续参考图3，在本发明的另一个可选实施例中，液压控制系统还包括梭阀103，梭阀103的第一单向进油口与第二换向阀102的出油口连接，梭阀103的第二单向进油口与第三换向阀104的出油口连接，梭阀103的出油口与第二主阀210的第二先导口202连接；其中，第三换向阀104换向能够使第二先导口202进油。

进一步地，第三换向阀104的一个出油口通过梭阀103与第二主阀210的第二先导口202连接，第三换向阀104的另一个出油口还与第二主阀210的第三先导口203连接。针对本发明的第三换向阀104来说，第三换向阀104可以为三位四通换向阀，中位机能为O型，在第三换向阀104处于第五工作位时，液压泵100通过梭阀103给第二主阀210的第二先导口202供油。在第三换向阀104处于第六工作位时，液压泵100给第二主阀210的第三先导口203供油。

具体地，例如，第三换向阀104包括第三进油口115、第四出油口116、第五出油口117和第二回油口118，在第五工作位时，第三进油口115与第四出油口116连通，第五出油口117与第二回油口118连通。在第六工作位时，第三进油口115与第五出油口117连通，第四出油口116与第二回油口118连通。其中第三进油口115与液压泵100连接，第四出油口116与梭阀103的第二单向进油口连接，第五出油口117分别与第二换向阀102的液控口119和第二主阀210的第三先导口203连接。又或者，第三换向阀104可以为三位五通换向阀。

其中，第三换向阀104可以在突发的意外状况下，通过换向来控制第二执行机构320进行紧急避险动作，也可以通过第三换向阀104单独对第二主阀210进行控制，也就是控制第二执行机构320进行单独工作。例如，关闭第一换向阀101和第二换向阀102，开启第三换向阀104，切换第三换向阀104的工作位，实现单独对第二执行机构320的动作控制。

针对本实施例而言，第一种工作状态：开启第一换向阀101和第二换向阀102，实现第一主阀200和第二主阀210同时换向，第一执行机构310和第二执行机构320同步协同动作。

第二种工作状态：保持第一换向阀101和第二换向阀102开启，切换第三换向阀104到第六工作位，迫使第二换向阀102换向，第一执行机构310依旧工作，第二执行机构320进行紧急避险动作。

第三种工作状态：开启第一换向阀101，第二换向阀102保持关闭，第一执行机构310单独工作。

第四种工作状态：开启第三换向阀104，通过在第五工作位和第六工作位之间切换，实现第二执行机构320的单独工作。

继续参考图1至图3，在本发明的优选实施例中，液压控制系统还包括控制器300，控制器300分别与第一换向阀101、第二换向阀102和第三换向阀104中的一个或多个电连接。也就是说，第一换向阀101、第二换向阀102和第三换向阀104中的一个或多个为电磁换向阀。通过控制控制器300的信号输出，实现对第一换向阀101、第二换向阀102和第三换向阀104中的一个或多个进行控制。控制器300的控制包括对第一换向阀101、第二换向阀102和第三换向阀104中的一个或多个的换向和/或开度。

如图2和图3所示，在本发明的一个可选实施例中，液压控制系统还包括压力传感器301，压力传感器301设置在第二执行机构320上，用于检测第二执行机构320的工作压力；其中，压力传感器301与控制器300电连接。换句话说，压力传感器301采集第二执行机构320的工作压力信息发送给控制器300，控制器300接收压力传感器301的压力信息。

更进一步地，在本发明的一个具体实施例中，第二执行机构320包括液压缸302，压力传感器301设置在液压缸302有杆腔上，用于检测液压缸302的有杆腔压力。

其中，液压缸302的有杆腔和无杆腔分别与第二主阀210连接，在第二主阀210的第二先导口202供油后开启，使得液压缸30²的有杆腔进油，从而实现液压缸³02与第一执行机构310进行协同动作。基于压力传感器301的压力来调节第二主阀210的开度大小。

此外，在本发明的其它实施例中，第二换向阀102为电比例换向阀，电比例换向阀接收控制器300基于压力传感器301的压力值所反馈的电流信号。换句话说，压力传感器301检测液压缸302有杆腔的压力值后反馈到控制器300，控制器300基于压力值得出电流信号，控制器300将电流信号发送给电比例换向阀，从而控制流向电比例换向阀的电流大小，实现控制电比例换向阀阀芯的开口大小。用以调节流向第二主阀210的先导油流量，控制第二主阀210的阀芯开度，实现对液压缸302的控制。

本发明还提供了一种作业机械，包括上述实施例的液压控制系统。

其中，作业机械可以为起重机、挖掘机、桩机等工程机械。其中第一执行机构310可以为液压剪、振动夯等属具，第二执行机构320可以为动臂、斗杆、铲斗等。

本发明提供的液压控制系统，通过第一主阀200控制第一执行机构310，第二主阀210控制第二执行机构320，第一主阀200和第二主阀210的先导口均与第一换向阀101连接，开启液压泵100，液压泵100给第一主阀200和第二主阀210提供动力油，液压泵100通过第一换向阀101给第一主阀200和第二主阀210提供先导油，开启第一换向阀101可以实现第一执行机构310和第二执行机构320进行同步协同动作，操作简单，不易造成操作手疲劳。

进一步，在本发明提供的作业机械中，由于具备如上所述的液压控制系统，因此同样具备如上所述的各种优势。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种液压控制系统，其特征在于，包括：

液压泵；

第一主阀，所述第一主阀的出油口与第一执行机构连接，所述第一主阀的进油口与所述液压泵连接；

第二主阀，所述第二主阀的出油口与第二执行机构连接，所述第二主阀的进油口与所述液压泵连接；

第一换向阀，所述第一换向阀的进油口与所述液压泵连接，所述第一换向阀的出油口分别与所述第一主阀的第一先导口和所述第二主阀的第二先导口连接。

2.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，还包括第二换向阀，所述第二换向阀设置在所述第一换向阀的出油口与所述第二主阀的第二先导口之间。

3.根据权利要求2所述的液压控制系统，其特征在于，还包括第三换向阀，所述第二换向阀包括液控口；

其中，所述第三换向阀的进油口与所述液压泵连接，所述第三换向阀的出油口分别与所述第二换向阀的所述液控口和所述第二主阀的第三先导口连接；

所述第三换向阀换向能够使所述第一换向阀的出油口与所述第二主阀的第二先导口断开，且所述第三先导口进油。

4.根据权利要求3所述的液压控制系统，其特征在于，还包括梭阀，所述梭阀的第一单向进油口与所述第二换向阀的出油口连接，所述梭阀的第二单向进油口与所述第三换向阀的出油口连接，所述梭阀的出油口与所述第二主阀的第二先导口连接；

其中，所述第三换向阀换向能够使所述第二先导口进油。

5.根据权利要求4所述的液压控制系统，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与所述第一换向阀、所述第二换向阀和所述第三换向阀中的一个或多个电连接。

6.根据权利要求5所述的液压控制系统，其特征在于，还包括压力传感器，所述压力传感器设置在所述第二执行机构上，用于检测所述第二执行机构的工作压力；

其中，所述压力传感器与所述控制器电连接。

7.根据权利要求6所述的液压控制系统，其特征在于，所述第二执行机构包括液压缸，所述压力传感器设置在所述液压缸有杆腔上，用于检测所述液压缸的有杆腔压力。

8.根据权利要求6或7所述的液压控制系统，其特征在于，所述第二换向阀为电比例换向阀，所述电比例换向阀接收所述控制器基于所述压力传感器的压力值所反馈的电流信号。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的液压控制系统，其特征在于，所述第三换向阀为三位四通电磁换向阀。

10.一种作业机械，其特征在于，包括权利要求1至9中任一项所述的液压控制系统。

Images