CN114508515A - 一种实现高低压卸荷功能的液压系统 - Google Patents

一种实现高低压卸荷功能的液压系统 Download PDF

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罗齐全
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Abstract

本申请提供一种实现高低压卸荷功能的液压系统，包括：油箱、转向器、优先型转控阀、左转向油缸、右转向油缸、控制阀以及卸荷阀。转向器的P口及优先型转控阀的P口均与油箱的出油管路相连；转向器与优先型转控阀连接。优先型转控阀的EF口与卸荷阀的P口相连，卸荷阀P口与P'口连通，P'合流到工作液压系统。卸荷阀P口与T口之间设有第一弹力阀。卸荷阀的P'口与第一弹力阀之间设有第二弹力阀，用于第一弹力阀打开，实现高压卸荷。卸荷阀的MP'口与控制阀的P1口、P4口相连，控制阀的P4与卸荷阀的PLS相连，用于控制第一弹力阀通断，实现低压卸荷。可进行高低压卸荷，以减小液压油的温升，减小转向系统负载，并且减少装载机的能量损耗。

Description

一种实现高低压卸荷功能的液压系统
技术领域
本发明属于装载机液压控制领域，尤其涉及一种实现高低压卸荷功能的液压系统。
背景技术
装载机作为一种用途非常广泛的工程机械，不同用途及复杂的工况决定了其液压系统工作的复杂性。目前常见的装载机液压系统主要有分置系统和双泵合流系统。
双泵合流系统是指利用转向系统和工作液压系统的液压同时驱动作业机构，作业机构包括铲斗、支撑臂等。当作业机构进行重载且需要缓慢升降时，工作液压系统处于高压小流量工作状态，从转向系统合流到工作液压系统中去的油液也是多余的，如果继续将转向系统的液压油输入工作液压系统，会使液压油产生较高的温升，增加冷却系统的负担，加大整机设备的能量损耗。
发明内容
为解决现有技术不足，本发明提供一种实现高低压卸荷功能的液压系统，可在工作液压系统处于高压和低压状态时，都对转向系统提供的液压油进行泄压，以减小液压油的温升，减小转向系统负载，并且减少装载机的能量损耗。
为了实现本发明的目的，拟采用以下方案：
一种实现高低压卸荷功能的液压系统，包括：油箱、转向器、优先型转控阀、左转向油缸、右转向油缸、控制阀以及卸荷阀。
转向器的P口及优先型转控阀的P口均与油箱的出油管路相连；转向器与优先型转控阀连接，用于控制左转向油缸及右转向油缸。
优先型转控阀的EF口与卸荷阀的P口相连，卸荷阀P口与P'口连通，P'合流到工作液压系统。
卸荷阀P口与T口之间设有第一弹力阀，用于控制卸荷阀P口与T口之间的通断。
卸荷阀的P'口与第一弹力阀之间设有第二弹力阀，当工作液压系统的压力上升至预定压力时，第二弹力阀打开，从第二弹力阀排出的液压油将第一弹力阀打开，实现高压卸荷。
卸荷阀的MP'口与控制阀的P1口、P4口相连，控制阀的P1口用于推动控制阀的阀芯移动，控制阀的P4与卸荷阀的PLS相连，用于控制第一弹力阀通断，通过控制阀的P4打开第一弹力阀，实现低压卸荷。
进一步的，优先型转控阀具有A口及B口，用于向左转向油缸及右转向油缸供油；优先型转控阀的A口与左转向油缸的有杆腔及右转向油缸的无杆腔相连；优先型转控阀的B口与左转向油缸的无杆腔，右转向油缸的有杆腔相连。
进一步的，控制阀还具有P2口及P3口，当通过控制阀P1口的液压油推动控制器阀芯移动至预定位置之后，控制阀的P2口与P5口连通，卸荷阀阀芯的液压油通过控制阀的P5口流回油箱；同时，P3口与P4口相连，P3口为封堵结构，此时通过卸荷阀Mp'口的油被封闭。
控制阀的阀芯通过弹簧复位，当控制阀的阀芯处于复位状态时，控制阀的P2口与P4口相连，P3口与P5口断开，卸荷阀通过MP'口输入控制阀P4口的液压油将从控制阀的P2口输出，并通过卸荷阀的PLS口推动第一弹力阀，使卸荷阀的P口与T口连通，实现高速行驶中的低压卸荷。
进一步的，卸荷阀的T口与油箱的回油管连通；转向器的Ls口与优先型转控阀的Ls口相连，并通过优先型转控阀的T1口与油箱的回油管相连；优先型转控阀的T口通过回油管与油箱相连；转向器的T口与油箱的回油管相连。
进一步的，还包括吸油滤、液位计、空滤器、回油滤及齿轮泵，吸油滤设于油箱的出油管进口处，且位于油箱的内部，液位计及空滤器穿设于油箱的外壁，回油滤设于油箱回油管上，齿轮泵设于油箱的出油管上，且位于油箱与转向器之间。
本发明的有益效果在于：通过第二弹力阀控制第一弹力阀打开，使转向系统通过优先型转控阀输入卸荷阀的液压油从卸荷阀的T口直接排回油箱，实现高压卸荷，此种工作状态适合工作液压系统进行高压运转时使用；利用控制阀的P4口与P2口与卸荷阀的PLS连通，打开第一弹力阀，从而实现低压卸荷，此种工作状态适合工作液压系统低压运行及转载机行驶时使用。
附图说明
本文描述的附图只是为了说明所选实施例，而不是所有可能的实施方案，更不是意图限制本发明的范围。
图1示出了本申请的液压系统示意图。
图2示出了卸荷阀及控制阀的结构及连接示意图。
图3示出了低压卸荷时控制阀的状态示意图。
图4示出了接触低压卸荷时控制阀的状态示意图。
图中标记：油箱-1、吸油滤-2、液位计-3、空滤器-4、回油滤-5、齿轮泵-6、转向器-7、优先型转控阀-8、左转向油缸-9、右转向油缸-10、控制阀-11、卸荷阀-12、第一弹力阀-121、第二弹力阀-122。
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，下面结合附图对本发明的实施方式进行详细说明，但本发明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。
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定义和解释。
在本发明的描述中需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述。术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。术语“平行”、“垂直”等并不表示要求部件绝对平行或垂直，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
如图1、图2所示，一种实现高低压卸荷功能的液压系统，包括：油箱1、转向器7、优先型转控阀8、左转向油缸9、右转向油缸10、控制阀11以及卸荷阀12。
如图1所示，转向器7的P口及优先型转控阀8的P口均与油箱1的出油管路相连。转向器7与优先型转控阀8连接，具体的，转向器7的R口与优先型转控阀8的b口相连，转向器7的L口与优先型转控阀8的a口相连，用于控制左转向油缸9及右转向油缸10。
如图2所示，优先型转控阀8的EF口与卸荷阀12的P口相连,优先型转控阀8部分液压油经过优先型转控阀8的EF口输入卸荷阀12，并通过卸荷阀12的P'口合流到工作液压系统。卸荷阀12P口与P'口连通，P'合流到工作液压系统。
如图2所示，卸荷阀12P口与T口之间设有第一弹力阀121，用于控制卸荷阀12P口与T口之间的通断，当第一弹力阀121打开时，便可接通卸荷阀12P口与T口，从优先型转控阀8的EF口排出的液压油通过卸荷阀12的T口返回油箱1进行卸荷。
如图2所示，卸荷阀12的P'口与第一弹力阀121之间设有第二弹力阀122，第二弹力阀122的打开压力大于第一弹力阀121的打开压力。当工作液压系统的压力上升至预定压力时，此时卸荷阀12P'口的液压油压力与该预定压力相同，第二弹力阀122打开，从第二弹力阀122排出的液压油将第一弹力阀121打开，使卸荷阀12的P口与T口连通，并通过T口流回油箱1，实现高压卸荷。
当工作系统处于高压状态时，其需要的油压较大，但是所需的油量却较小，此时通过转向系统提供的液压油大部分是不需要的。因为卸荷阀12的P'口处由于与工作液压系统通过合流连通，因卸荷阀12的P'口处的液压也处于与工作液压系统相等的高压状态，为防止工作液压系统中的高压液压油回流至卸荷阀12的P口，因此在P口与P'口之间设有单向阀。当P'口处的压力大于设定值之后第二弹力阀122便会打开，通过第二弹力阀122控制第一弹力阀121打开，使转向系统通过优先型转控阀8输入卸荷阀12的液压油从卸荷阀12的T口直接排回油箱，实现高压卸荷，即工作液压系统处于高压时，卸荷阀12进行的卸荷状态称为高压卸荷。以减小转向系统，即优先型转控阀8输入工作液压系统的液压油量，从而减小液压油的温升及将液压油合流进入工作液压系统所需要的机械能量损失。
本实施例中将高压卸荷压力设定为210bar，将第一弹力阀121的打开压力设为小于或等于3.2bar，当卸荷阀12的P'口处压力达到210bar时，第二压力阀122便会打开，通过第二压力阀122输入第一压力阀121的压力必定会大于3.2bar，因此第一压力阀121将会被打开，使转向系统通过优先型转控阀8输入卸荷阀12的液压油从卸荷阀12的T口直接排回油箱，实现高压卸荷。
卸荷阀12的MP'口与控制阀11的P1口、P4口相连，控制阀11的P1口用于推动控制阀11的阀芯移动，控制阀11的P4与卸荷阀12的PLS相连，用于控制第一弹力阀121通断，通过控制阀11的P4打开第一弹力阀121，使卸荷阀12的P口与T口连通，并通过T口流回油箱1，实现低压卸荷。
本实施例中当工作液压系统不工作，装载机处于高速运输状态，多路阀中位压力低于7kg，且大于3.2bar，第一弹力发121的打开压力小于或等于3.2bar。控制阀11处于如图3所示的状态，工作液压系统油通过卸荷阀12P'口 、Mp'口，再通过控制阀11的P4口、最后通过控制阀11P2口推动卸荷阀12的第一弹力阀121打开，将通过优先型转控阀8的EF口过来的过剩流量从卸荷阀12的T口排回油箱1，实现高速行驶中低压卸荷
优选的，如图1所示，转向器7、优先型转控阀8、控制阀11及卸荷阀12均设有与油箱1回油管相连的T口。
具体的，卸荷阀12的T口与油箱1的回油管连通；转向器7的Ls口与优先型转控阀8的Ls口相连，并通过优先型转控阀8的T1口与油箱1的回油管相连；优先型转控阀8的T口通过回油管与油箱1相连；转向器7的T口与油箱1的回油管相连。
具体的，如图1所示，优先型转控阀8具有A口及B口，用于向左转向油缸9及右转向油缸10供油。
更具体的，优先型转控阀8的A口与左转向油缸9的有杆腔及右转向油缸10的无杆腔相连。优先型转控阀8的B口与左转向油缸9的无杆腔，右转向油缸10的有杆腔相连。有杆腔即液压缸的活塞连接液压杆一侧的腔体；无杆腔即活塞与液压缸内部未设置液压杆一侧的腔体。利用液压油平衡活塞两侧的有杆腔与无杆腔的压力，以推动活塞及液压杆移动。
实施例2
如图1所示，一种实现高低压卸荷功能的液压系统，包括油箱1、吸油滤2、液位计3、空滤器4、回油滤5、齿轮泵6、转向器7、优先型转控阀8、左转向油缸9、右转向油缸10、控制阀11以及卸荷阀12。吸油滤2设于油箱1的出油管进口处，且位于油箱1的内部，液位计3及空滤器4穿设于油箱1的外壁，回油滤5设于油箱1回油管上，齿轮泵6设于油箱1的出油管上，且位于油箱1与转向器7之间。
实施例3
如图3所示，控制阀11还具有P2口及P3口。
如图4所示，当通过控制阀11P1口的液压油推动控制器阀芯移动至预定位置之后，控制阀11的P2口与P5口连通，卸荷阀12阀芯的液压油通过控制阀11的P5口流回油箱1；同时，P3口与P4口相连，P3口为封堵结构，此时通过卸荷阀12Mp'口的油被封闭，控制阀11的P4口无法将液压油通过卸荷阀12的PLS注入第一弹力阀121，从而使低压卸荷功能失效，此时可切换至高压卸荷状态。
控制阀11的阀芯通过弹簧复位。如图3所示，当控制阀11的阀芯处于复位状态时，控制阀11的P2口与P4口相连，P3口与P5口断开，卸荷阀12通过MP'口输入控制阀11P4口的液压油将从控制阀11的P2口输出，并通过卸荷阀12的PLS口推动第一弹力阀121，使卸荷阀12的P口与T口连通，实现高速行驶中的低压卸荷。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不表示是唯一的或是限制本发明。本领域技术人员应理解，在不脱离本发明的范围情况下，对本发明进行的各种改变或同等替换，均属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种实现高低压卸荷功能的液压系统，其特征在于，包括：油箱（1）、转向器（7）、优先型转控阀（8）、左转向油缸（9）、右转向油缸（10）、控制阀（11）以及卸荷阀（12）；
转向器（7）的P口及优先型转控阀（8）的P口均与油箱（1）的出油管路相连；转向器（7）与优先型转控阀（8）连接，用于控制左转向油缸（9）及右转向油缸（10）；
优先型转控阀（8）的EF口与卸荷阀（12）的P口相连，卸荷阀（12）P口与P'口连通，P'合流到工作液压系统；
卸荷阀（12）P口与T口之间设有第一弹力阀（121），用于控制卸荷阀（12）P口与T口之间的通断；
卸荷阀（12）的P'口与第一弹力阀（121）之间设有第二弹力阀（122），当工作液压系统的压力上升至预定压力时，第二弹力阀（122）打开，从第二弹力阀（122）排出的液压油将第一弹力阀（121）打开，实现高压卸荷；
卸荷阀（12）的MP'口与控制阀（11）的P1口、P4口相连，控制阀（11）的P1口用于推动控制阀（11）的阀芯移动，控制阀（11）的P4与卸荷阀（12）的PLS相连，用于控制第一弹力阀（121）通断，通过控制阀（11）的P4打开第一弹力阀（121），实现低压卸荷。
2.根据权利要求1所述的实现高低压卸荷功能的液压系统，其特征在于，优先型转控阀（8）具有A口及B口，用于向左转向油缸（9）及右转向油缸（10）供油；优先型转控阀（8）的A口与左转向油缸（9）的有杆腔及右转向油缸（10）的无杆腔相连；优先型转控阀（8）的B口与左转向油缸（9）的无杆腔，右转向油缸（10）的有杆腔相连。
3.根据权利要求1所述的实现高低压卸荷功能的液压系统，其特征在于，控制阀（11）还具有P2口及P3口，当通过控制阀（11）P1口的液压油推动控制器阀芯移动至预定位置之后，控制阀（11）的P2口与P5口连通，卸荷阀（12）阀芯的液压油通过控制阀（11）的P5口流回油箱（1）；同时，P3口与P4口相连，P3口为封堵结构，此时通过卸荷阀（12）Mp'口的油被封闭；
控制阀（11）的阀芯通过弹簧复位，当控制阀（11）的阀芯处于复位状态时，控制阀（11）的P2口与P4口相连，P3口与P5口断开，卸荷阀（12）通过MP'口输入控制阀（11）P4口的液压油将从控制阀（11）的P2口输出，并通过卸荷阀（12）的PLS口推动第一弹力阀（121），使卸荷阀（12）的P口与T口连通，实现高速行驶中的低压卸荷。
4.根据权利要求1所述的实现高低压卸荷功能的液压系统，其特征在于，卸荷阀（12）的T口与油箱（1）的回油管连通；转向器（7）的Ls口与优先型转控阀（8）的Ls口相连，并通过优先型转控阀（8）的T1口与油箱（1）的回油管相连；优先型转控阀（8）的T口通过回油管与油箱（1）相连；转向器（7）的T口与油箱（1）的回油管相连。
5.根据权利要求1所述的实现高低压卸荷功能的液压系统，其特征在于，还包括吸油滤（2）、液位计（3）、空滤器（4）、回油滤（5）及齿轮泵（6），吸油滤（2）设于油箱（1）的出油管进口处，且位于油箱（1）的内部，液位计（3）及空滤器（4）穿设于油箱（1）的外壁，回油滤（5）设于油箱（1）回油管上，齿轮泵（6）设于油箱（1）的出油管上，且位于油箱（1）与转向器（7）之间。
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