CN115059651A - 多机构液压控制系统和工程机械 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多机构液压控制系统和工程机械，控制系统包括第一主泵和第二主泵；多路阀，包括由所述第一主泵供油的第一主阀部和由所述第二主泵供油的第二主阀部；多个机构，包括多个第一机构和多个第二机构，多个所述第一机构一一对应地连接所述第一主阀部内的多个第一主阀片，多个所述第二机构一一对应地连接所述第二主阀部内的多个第二主阀片；以及切换阀，设置在所述机构的机构工作回路中并用于使所述机构选择性连接至所述第一主阀部或所述第二主阀部内的主阀片。本发明经济实用，模块化设计，使用方便、控制相对现有分流方法更加简单，巧妙地实现了任何情况下两个机构复合动作时工作油路始终相对独立，避免同一主泵的供油分流。

Description

多机构液压控制系统和工程机械

技术领域

本发明属于工程机械领域，具体地，涉及一种多机构液压控制系统和工程机械。

背景技术

多个机构的液压控制回路在工程机械中有着广泛的应用，在起重机上更为常见。为了适应工况需求，往往会涉及到两个或多个机构同时动作的情况，即机构复合动作。

目前常见的多机构控制回路有开式和闭式两种形式。闭式系统一对一的控制方式相对简单，但成本高。开式液压系统常见可分两种，即单泵形式和多泵形式，单泵一般对应负载敏感比例多路阀，多泵一般对应开关式多路阀或负载敏感比例式多路阀。在多泵开式液压系统中，为了充分发挥多泵的优势，往往会设置合流阀。

在执行机构复合动作时，对于开式液压系统，只能通过补偿阀配合复杂的控制程序来进行分流，或者增加开关阀的片数和控制回路，以实现多个机构同时工作。然而在实践中，采用负载补偿阀的分流效果较差，在复合动作加入或退出时往往会伴随着机构异响、冲击和速度突变等问题。采用增加开关式多路阀片数的方式意味着每个机构对应两片主阀，成本会大大增加，难以兼顾成本和性能。

发明内容

针对上述缺陷或不足，本发明提供了一种多机构液压控制系统和工程机械，以解决执行机构复合动作时分流出现的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种多机构液压控制系统，包括：

第一主泵和第二主泵；

多路阀，包括由所述第一主泵供油的第一主阀部和由所述第二主泵供油的第二主阀部；

多个机构，包括多个第一机构和多个第二机构，多个所述第一机构一一对应地连接所述第一主阀部内的多个第一主阀片，多个所述第二机构一一对应地连接所述第二主阀部内的多个第二主阀片；以及

切换阀，设置在所述机构的机构工作回路中并用于使所述机构选择性连接至所述第一主阀部或所述第二主阀部内的主阀片。

在一些实施方式中，所述多路阀还包括：

主阀合流片，用于使所述第一主泵和第二主泵共同为所述第一主阀部或所述第二主阀部内的主阀片合流供油。

在一些实施方式中，所述多机构液压控制系统包括控制器，被配置为：

接收控制所述主阀片的手柄发出的手柄控制信号；

根据所述手柄控制信号，确定执行机构复合动作；

确定执行所述机构复合动作的两个所述机构位于所述主阀合流片的同侧；

控制相应的所述切换阀换向，使得两个所述机构分别连接至所述第一主阀部内的主阀片和所述第二主阀部内的主阀片。

在一些实施方式中，所述控制相应的所述切换阀换向，使得两个所述机构分别连接至所述第一主阀部内的主阀片和所述第二主阀部内的主阀片，进一步包括：

确定执行机构复合动作的两个机构分为先动机构和后动机构；

确定所述先动机构的机构工作回路中设有位于同侧的先动切换阀且所述后动机构的机构工作回路连接有位于另一侧的后动切换阀；

控制所述先动切换阀处于中位，使得所述先动机构与同侧的主阀片相连；

控制所述后动切换阀切换至换向位，使得所述后动机构与另一侧的主阀片相连。

在一些实施方式中，所述控制相应的所述切换阀换向，使得两个所述机构分别连接至所述第一主阀部内的主阀片和所述第二主阀部内的主阀片，进一步包括：

确定执行机构复合动作的两个机构分为先动机构和后动机构；

确定所述后动机构的机构工作回路中设有位于同侧的后动切换阀且所述先动机构的机构工作回路相连有位于另一侧的先动切换阀；

控制所述先动切换阀处于截止位，使得所述先动机构与同侧的主阀片相连；

控制所述后动切换阀切换至换向位，使得所述后动机构与另一侧的主阀片相连。

在一些实施方式中，所述控制器还被配置为：

接收控制所述主阀片的手柄发出的手柄控制信号；

根据所述手柄控制信号确定执行单个机构动作；

控制导通所述主阀合流片。

在一些实施方式中，所述控制器还被配置为：

接收控制所述主阀片的手柄发出的手柄控制信号；

根据所述手柄控制信号，确定执行机构复合动作；

确定执行所述机构复合动作的两个所述机构分列于所述主阀合流片的两侧；

控制截断所述主阀合流片。

在一些实施方式中，各个所述机构的机构工作回路中均设有平衡阀，所述平衡阀的先导控制油路中设有卸荷电磁阀，所述主阀片具有O形中位机能，所述卸荷电磁阀为常闭式开关阀并在对应的所述主阀片处于中位时切换打开。

在一些实施方式中，所述多机构液压控制还包括与多个所述机构一一对应的多个机构制动器，所述控制器还配置为根据所述手柄控制信号控制打开相应的所述机构的所述机构制动器。

在一些实施方式中，所述机构包括能够执行机构复合动作的N个所述第一机构和N个所述第二机构，所述切换阀为N个并分布于所述主阀合流片的两侧；

其中，N为正整数，N个所述第一机构和N个所述第二机构一一配对的构成相互独立的N组配对机构，每组所述配对机构包括一个所述第一机构和一个所述第二机构，每组所述配对机构的第一机构工作回路或第二机构工作回路中设有一个所述切换阀。

在一些实施方式中，所述机构还包括行走机构，所述多路阀还包括与所述行走机构相连的行走机构主阀片。

在一些实施方式中，所述主阀片和所述切换阀均包括换向阀和两端的先导控制电磁阀，所述先导控制电磁阀均与手柄相连，所述换向阀为开关阀或比例阀。

根据本发明的第二方面，公开了一种工程机械，包括上述的多机构液压控制系统。

在一些实施方式中，所述工程机械为履带起重机。

在本发明的多机构液压控制系统中，在多路阀与机构之间增设了用于机构切换控制的切换阀，当位于同侧的两个机构同时工作时，可通过切换阀的切换动作，将其中的一个机构切换至由另一侧的主泵供油，从而实现两个机构主油路的相对独立，互不影响，避免同一主泵的供油分流，以及由分流引起的问题，因此能更好更平稳地执行机构复合动作。本发明更加经济实用，模块化设计，使用方便、控制相对现有分流方法更加简单，巧妙地实现了任何情况下两个机构复合动作时工作油路始终相对独立，从根本上解决了现有系统复合动作加入或退出时机构异响、冲击和速度突变等问题。

本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为现有的闭式液压控制回路的液压原理图；

图2-1为现有的单泵开式液压控制回路的液压原理图；

图2-2为现有的双泵开式液压控制回路的液压原理图；

图2-3为现有的双泵双主阀开式液压控制回路的液压原理图；

图3为根据本发明的具体实施方式的多机构液压控制系统的逻辑控制图；

图4为根据本发明的具体实施方式的多机构液压控制系统的液压原理图；

图5为图4的局部放大图；以及

图6为根据本发明的具体实施方式的多机构液压控制系统的控制过程图。

附图标记说明

1 液压油箱 2 过滤器

3 第一主泵 4 第二主泵

5 多路阀 6 第二切换阀

7 第一切换阀 8 第一机构A

9 第一卸荷阀A 10 第一平衡阀A

11 第一平衡阀B 12 第一卸荷阀B

13 第一机构B 14 第二机构A

15 第二卸荷阀A 16 第二平衡阀A

17 第二平衡阀B 18 第二卸荷阀B

19 第二机构B 51 第一主阀部

52 第二主阀部 53 主阀合流片

8’ 第一机构制动器A 13’ 第一机构制动器B

14’ 第二机构制动器A 19’ 第二机构制动器B

100 控制器 200 手柄

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施例进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

下面参考附图描述本发明的多机构液压控制系统和工程机械。

本发明公开了一种多机构液压控制系统。参见图3至图6，在一种具体实施方式中，本发明的多机构液压控制系统可包括：

第一主泵3和第二主泵4；

多路阀5，包括由第一主泵3供油的第一主阀部51和由第二主泵4供油的第二主阀部52；

多个机构，包括多个第一机构8、13和多个第二机构14、19，多个第一机构8、13一一对应地连接第一主阀部51内的多个第一主阀片，多个第二机构14、19一一对应地连接第二主阀部52内的多个第二主阀片；以及

切换阀6、7，设置在机构工作回路中并用于使机构选择性连接至第一主阀部51或第二主阀部52内的主阀片。

本发明旨在现有开式系统的基础上不增加太多成本解决现有多机构液压控制回路执行机构复合动作时出现的问题。通过在开关式多路阀5和机构之间增加切换阀和相应的逻辑控制方法，来实现两个主泵和机构之间的切换，保证两个机构做复合动作时油路始终相对独立，从源头规避复合动作分流出现的问题。

具体地，通过图3可以看出，本发明核心在于在多路阀与机构之间增加了切换阀6、7。通过切换阀和逻辑控制关系，以实现不同主泵和多路阀的不同阀片对同一执行机构的控制。在图3中，正常工作时第一主泵3为第一主阀部51的第1、2阀片供油，分别对应于第一机构A8和第一机构B13，第二主泵4为第二主阀部52的第3、4阀片供油，分别对应于第二机构A14和第二机构B19，单个机构工作时可通过主阀合流片53合流，实现两个主泵同时供油。当位于主阀合流片53同侧的两个机构同时工作时，可通过切换阀的切换，将其中的一个机构切换至由主阀合流片53的另一侧来控制，实现两个机构主油路的相对独立，互不影响，避免出现由分流引起的问题。

可比较的，在图1所示的现有的闭式液压控制回路中，主要包含液压油箱、补油泵、补油溢流阀、补油单向阀、主泵、液压马达以及位于高压侧的压力切断阀。每个执行机构对应一个液压系统，各个机构之间的控制相对独立，互不影响。类似的，图2-3为现有的开式双泵双主阀系统，主要包含油箱、两个主泵、两个主阀、执行元件马达及过滤器等。该类统类似于两个独立的开式系统，两个主泵各自对应一个主阀，主阀通常为开关阀；每个机构均对应两个系统，当单个机构工作时，可单个主泵供油，也可通过阀外合流实现两个泵同时供油；当两个机构同时工作时，两个机构由两个泵单独为两个系统供油。这种闭式系统或开式双泵双主阀系统，其缺陷比较明显，在机构较多时，元器件及管路布置复杂，成本高。而本发明仅增加切换阀，元器件少且管路连接简单，成本明显低。

图2-1则为现有的开式单泵系统，主要包含油箱、主泵、主阀、执行元件马达及过滤器等。所有执行机构的油源均来自同一主泵，该类系统的主阀通常为比例阀，每片主阀又包含一个补偿阀，当两个机构需要同时动作时，通过改变比例电流的参数和补偿阀的自动调节进行分流来实现。图2-2则为现有的开式双泵系统简图，主要包含油箱、两个主泵、主阀、执行元件马达及过滤器等。该类统的两个主泵各对应主阀中的几片，主阀通常为比例阀，每片主阀又包含一个补偿阀，主阀内部包含一个合流阀，实现两个主泵输出的切断和合流。当单个机构工作时，可单个泵供油，也可两个泵同时供油。当两个机构同时工作时，若两个机构位于合流阀的两侧，则两个泵单独为两个系统供油，若两个机构位于合流阀的同侧时，合流阀会打开，通过改变比例电流的参数和补偿阀的自动调节进行分流来实现。对于图2-1、图2-2所示的开式系统，控制复杂，对主阀的要求高，当涉及到分流的复合动作时，由于无法预判，补偿阀和控制信号会存在一定的延迟，在复合动作加入或退出时往往会伴随着机构异响、冲击和速度突变等问题。相对于补偿阀的反馈补偿控制、比例控制等复杂控制，本发明仅需简单的复合动作判定和相应的切换控制，控制逻辑简单、清晰，元器件较少，多路阀要求更低，成本也低。

参见图4、图5的液压原理图，本实施方式的多机构液压控制系统中的多路阀5还可包括主阀合流片53，用于使第一主泵3和第二主泵4共同为第一主阀部51或第二主阀部52内的主阀片合流供油。

作为示例，在图示的实施方式中，多路阀5包括依次排列的第一主阀部51、主阀合流片53和第二主阀部52，第一主阀部51包括主阀片I、II、III，第二主阀部52包括主阀片V、VI、VII，主阀合流片53即主阀片IV，或称合流阀，包含一个两位两通液控阀和一个先导控制电磁阀，正常情况下合流阀不通，当需要合流时先导控制电磁阀得电，便可实现两个主泵输出油液的合流。

参见图3，本实施方式中的多机构液压控制系统包括控制器100，被配置为：

接收控制主阀片的手柄200发出的手柄控制信号；

根据手柄控制信号确定执行单个机构动作；

控制导通主阀合流片53。

这样，在仅有单个机构动作时，若需要提升机构动作速度，则可控制打开合流开关，即主阀合流片53导通，实现两个主泵输出油液的合流。

其中，手柄200控制各个主阀片乃至泵的开度等，手柄200与控制器100通讯，根据手柄控制信号，控制器可获知是单个机构动作或者执行机构复合动作。单个机构动作时，控制方式与现有方式差别不大。当测知执行机构复合动作时，若执行机构分别位于主阀合流片53的两侧，即分别由第一主阀部51内的主阀片和第二主阀部52内的主阀片控制供油时，则由第一主泵3和第二主泵4分别供油，此时可关闭主阀合流片53。相应地，即控制器100可被配置为：

接收控制主阀片的手柄200发出的手柄控制信号；

根据手柄控制信号，确定执行机构复合动作；

确定执行机构复合动作的两个机构分列于主阀合流片53的两侧；

控制截断主阀合流片53。

由此，分列两侧的机构执行复合动作时，主阀合流片53截断，两个机构的控制相对独立。

更为有利的是，参见图6，本实施方式的控制器100可被配置为执行步骤：

S11、接收控制主阀片的手柄200发出的手柄控制信号；

S12、根据手柄控制信号，确定执行机构复合动作；

S13、确定执行机构复合动作的两个机构位于主阀合流片53的同侧；

S14、控制相应的切换阀6、7换向，使得两个机构分别连接至第一主阀部51内的主阀片和第二主阀部52内的主阀片。

可见，当位于主阀合流片53同侧的两个机构同时工作时，可通过切换阀的切换动作，将其中的一个机构切换至由主阀合流片53的另一侧来控制，从而实现两个机构主油路的相对独立，互不影响，避免同一主泵的供油分流，以及由分流引起的问题。

在图4、图5所示的液压原理图中，根据执行复合动作的两个机构的先动后动顺序，可区别性控制第一切换阀7、第二切换阀6。作为示例，如图5所示，第一机构B13的机构工作油路中设有第一切换阀7，同时第一切换阀7连接至另一侧的第二机构A14的机构工作油路。同样，第二机构B19的机构工作油路中设有第二切换阀6，同时第二切换阀6连接至另一侧的第一机构A8的机构工作油路。

在此情况下，步骤S14可进一步包括：

确定执行机构复合动作的两个机构分为先动机构和后动机构；

确定先动机构的机构工作回路中设有位于同侧的先动切换阀且后动机构的机构工作回路连接有位于另一侧的后动切换阀；

控制先动切换阀处于中位，使得先动机构与同侧的主阀片相连；

控制后动切换阀切换至换向位，使得后动机构与另一侧的主阀片相连。

或者，步骤S14可进一步包括：

确定执行机构复合动作的两个机构分为先动机构和后动机构；

确定后动机构的机构工作回路中设有位于同侧的后动切换阀且先动机构的机构工作回路相连有位于另一侧的先动切换阀；

控制先动切换阀处于截止位，使得先动机构与同侧的主阀片相连；

控制后动切换阀切换至换向位，使得后动机构与另一侧的主阀片相连。

可见，同侧机构复合动作时，根据复合动作的先后顺序，以及先动机构和后动机构的机构工作回路设有切换阀与否，具体的控制方式略有不同。作为示例，若先动机构为第一机构A8，后动机构为第一机构B13，则只需控制第一切换阀7做切换动作。反之，若先动机构为第一机构B13，后动机构为第一机构A8，则第一机构B13动作时，第一切换阀7可保持于中位，使得第一机构B13与第一主阀部51内的主阀片II相连，在第一机构A8动作时，相应控制与第一机构A8的机构工作油路相连的第二切换阀6做切换动作，使得第一机构A8的机构工作油路连接至另一侧的第二主阀部52的主阀片VII。

图4、图5所示的液压原理图中，各个机构的机构工作回路中均设有平衡阀，即第一平衡阀A10、第一平衡阀B11、第二平衡阀A16、第二平衡阀B17，各个平衡阀的先导控制油路中分别设有第一卸荷阀A9、第一卸荷阀B12、第二卸荷阀A15、第二卸荷阀B18。其中，主阀片采用开关阀并具有O形中位机能，各卸荷电磁阀为常闭式开关阀并在对应的主阀片处于中位时切换打开。这样，手柄回中位时卸荷电磁阀自动得电卸荷，可有效避免O型机能的主阀芯在回中位时使得平衡阀关闭延迟及卷扬停止冲击。

如图3所示，尽管在图4、图5的液压图中未示出，但多机构液压控制还可包括与多个机构一一对应的多个机构制动器，即第一机构制动器A8’、第一机构制动器B13’、第二机构制动器A14’、第二机构制动器B19’，控制器100还配置为根据手柄控制信号控制打开相应机构的机构制动器，即某个机构需要执行动作时，即可控制相应的机构控制器解锁，使得该机构能够自由动作。

在一种可行方式中，机构可包括能够执行机构复合动作的N个第一机构8、13和N个第二机构14、19，切换阀6、7为N个并分布于主阀合流片53的两侧；其中，N为正整数，N个第一机构8、13和N个第二机构14、19一一配对的构成相互独立的N组配对机构，每组配对机构包括一个第一机构8、13和一个第二机构14、19，每组配对机构的第一机构工作回路或第二机构工作回路中设有一个切换阀6、7。按图4所示的机构和切换阀布置方式，可确保任意一个机构均可切换连接至另一侧的主阀片，以使得执行机构复合动作的两个机构能够彼此的供油回路相互独立，互不影响。

如图4、图5所示，其中的N＝2，当然本实施方式仅为举例，本发明中的机构数量和切换阀个数都不做特别限定。需要说明的是，结合图3、图5可见，其中的主阀片和切换阀6、7均包括换向阀和两端的先导控制电磁阀，先导控制电磁阀均与手柄200相连，换向阀可为开关阀或比例阀。另外，机构还包括行走机构，作为主阀合流片53的主阀片IV的紧邻两侧的主阀片III和主阀片V为与行走机构相连的行走机构主阀片，行走机构不参与复合动作。同样的，上述主阀片采用开关阀，也可才有比例阀，主阀片和切换阀的构成和控制方式均不做特别限定。

根据本发明的多机构液压控制系统适用于需要执行机构复合动作的工程机械中。作为示例，图示的实施方式中的工程机械为履带起重机。

下面以履带起重机常见的控制回路为例进行详细说明。

参见图4、图5，其中双点划线框表示液压部件，点划线表示泄油油路，虚线表示控制油路，实线表示压力油油路。其中，液压系统首先包括液压油箱1、过滤器2、第一主泵3和第二主泵4，两个主泵的输出均由手柄200的行程和输出电流比例控制。

本实施方式中，多路阀(以下俗称主阀)主要由七个主阀片叠加而成，主阀的两端设有主溢流阀，每个主阀片包含一个三位六通阀、两个先导控制电磁阀和位于机构下降端的溢流阀，每个主阀片的阀芯中位机能均为O型，通过不同的先导控制电磁阀得电接通先导控制油路来推动主阀芯换向，实现主油路的通断。其中，切换阀由一个三位六通液控阀和两个先导控制阀组成。通过不同的先导控制电磁阀得电接通先导控制油来推动主阀芯换向，切换到达机构的油路，实现复合动作主泵一对一的供油和控制。

其中，每个机构的平衡阀先导控制油路上均设有一个卸荷电磁阀，正常工作时油路不通，当控制机构的手柄200回中位时自动得电卸荷，可有效避免O型机能的主阀芯在回中位时带来平衡阀关闭延迟及卷扬停止冲击。手柄200的手柄控制信号经控制总线进控制器100，通过控制器100来判断是否进行机构复合动作、机构复合动作是否位于主阀合流片53的同侧以及机构复合动作的先后顺序，从而来自动控制不同的先导控制电磁阀得电，实现相应的功能。

如图3所示，每个机构均带有机构制动器，机构制动器的开启、关闭与控制该机构的手柄同步，当手柄200有手柄信号输出时，控制器100会发出信号以打开对应的机构制动器。

当单个机构动作或者位于主阀合流片53两侧的两个机构执行机构复合动作时，其控制方式相对简单，举例说明：

例如，当第一机构B13需要单独做起升动作时，第一切换阀7处于中位，此时切换阀油口A1和C1相通，B1和D1相通，E1、F1不通。操控第一机构B13的手柄200，控制手柄控制信号到达控制器100后，控制器100控制第一主泵3输出、第一机构B13的第一机构制动器A8’打开、第一卸荷阀B12的电磁铁Y11失电，切断卸荷油路；

同时在第一主阀部51内，主阀片Ⅱ的端部电磁铁Y2a得电，打开控制先导阀，主阀片Ⅱ换向，主阀端口P11与A12相通，T11与B12相通，形成完整回路S→S01→P01→P11→A12→D1→B1→B32→A32→B22→A22→A1→C1→B12→T11→A→B→T，驱动第一机构B13工作。当手柄200回中位时，机构动作停止，第一卸荷阀B12的电磁铁Y11得电卸荷。当需要提高机构工作速度时，可导通主阀合流片53，此时电磁铁Y7得电，手柄200同时控制第一主泵3和第二主泵4同步输出为执行机构2供油，即形成回路：

当位于主阀合流片53两侧的两个机构复合动作时，电磁铁Y7不得电，主阀合流片53不导通，两个机构控制相对独立，其控制过程与单个机构单泵供油时相同。

本发明中，当位于主阀合流片53同侧的两个机构同时工作时，可通过切换阀切换将其中的一个机构，切换至由主阀合流片53的另一侧的主阀片来控制，避免同一主泵分流。

例如，第一机构A8和第一机构B13复合动作分别起升时，两个手柄200的输出信号到达控制器100时，控制器100会做出判断，确定机构复合动作是位于主阀合流片53的同侧后，会根据两个手柄动作的先后顺序做出以下控制。

当先动机构(即第一机构A8)的控制手柄起升时，第二切换阀6处于中位，此时E2、F2不通，控制手柄的控制信号到达控制器100后，控制器100控制第一主泵3输出、第一机构制动器A8’打开、卸荷阀的电磁铁Y10失电切断卸荷油路，同时控制先导阀的电磁铁Y1a得电，主阀片Ⅰ换向，主阀阀口P11和A11相通，T11和B11相通形成完整回路S→S01→P01→P11→A11→B31→A31→B21→A21→B11→T11→A→B→T驱动第一机构A8工作。当后动机构(即第一机构B13)的控制手柄起升时，控制手柄的控制信号到达控制器后，控制电磁铁Y8a得电，第一切换阀7切换至左位，此时第一切换阀7的油口F1和B1相通，E1和A1相通，C1、D1不通；与此同时控制器控制第二主泵4输出、第一机构制动器B13’打开、卸荷阀电磁铁Y11失电切断卸荷油路、先导阀电磁铁Y5a得电，主阀片Ⅵ换向，主阀阀口P12和A15相通，T12和B15相通形成完整回路S→S02→P02→P12→A15→F1→B1→B32→A32→B22→A22→A1→E1→B15→T12→A→B→T驱动第一机构B13工作。当手柄回中位时，对应的机构动作停止，第一卸荷阀B12得电卸荷。此过程中主阀合流片53的合流阀Y7不得电。此过程中第二机构A14的第二机构制动器A14’未打开，故油路不通，第二机构A14不动。

当先动机构(即第一机构B13)的控制手柄起升时，第一切换阀7处于中位，此时切换阀油口A1和C1相通，B1和D1相通，E1、F1不通。操做第一机构B13的控制手柄，控制手柄的控制信号到达控制器100后，控制器100控制第一主泵3输出、第一机构制动器B13’打开、卸荷阀电磁铁Y11失电切断卸荷油路，同时先导控制阀Y2a得电，主阀片Ⅱ换向，主阀阀口P11和A12相通，T11和B12相通形成完整回路S→S01→P01→P11→A12→D1→B1→B32→A32→B22→A22→A1→C1→B12→T11→A→B→T驱动第一机构B13工作。当后动机构(即第一机构A8)的控制手柄起升时，控制手柄的控制信号到达控制器后，控制电磁铁Y9b得电，第二切换阀6切换至右位，此时第二切换阀6的油口C2和E2相通，D2和F2相通，A2、B2不通，与此同时控制器控制第二主泵4输出、第一机构制动器A8’打开、卸荷阀电磁铁Y10失电切断卸荷油路、先导阀电磁铁Y6a得电，主阀片Ⅶ换向，主阀阀口P12和A16相通，T12和B16相通形成完整回路S→S02→P02→P12→A16→C2→E2→B31→A31→B21→A21→F2→D2→B16→T12→A→B→T驱动第一机构A8工作。当手柄回中位时对应的机构动作停止，卸荷阀得电卸荷。此过程中主阀合流片53的电磁铁Y7不得电。

如前所述，图4、图5中的主阀片Ⅲ、Ⅴ在履带起重机上通常用作行走，一般不用做和其它机构的复合，在此不做详细说明。另外需要说明的是，本发明中的多路阀和用于机构切换控制的切换阀可以是图5中所示的开关阀也可以是比例阀。本发明中的机构不局限于4个，也可以是更多个；切换阀数量不局限于2个，也可以是1个或者多个，可根据机构的数量和复合动作的需求来定。而且，本发明不仅仅局限于起重机的多机构复合动作控制，也同样适用于其它工程机械。使用本发明中的主阀合流功能时，需充分考虑执行机构的极限速度。

综上，本发明在多路阀和机构之间增加了用于机构切换控制的切换阀，可更好更平稳地执行机构复合动作，并提供了相应的控制方法；在多路阀的中位机能为O型时，在平衡阀先导控制口增加卸荷阀，可避免平衡阀关闭延迟及减缓手柄回中位时带来的机构冲击。相对于现有闭式系统，本发明更加经济实用；模块化设计，使用方便、控制相对现有分流方法更加简单，巧妙地实现了任何情况下两个机构复合动作时工作油路始终相对独立，从根本上解决了现有系统复合动作加入或退出时机构异响、冲击和速度突变等问题。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。

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。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (14)

1.多机构液压控制系统，其特征在于，所述多机构液压控制系统包括：

第一主泵(3)和第二主泵(4)；

多路阀(5)，包括由所述第一主泵(3)供油的第一主阀部(51)和由所述第二主泵(4)供油的第二主阀部(52)；

多个机构，包括多个第一机构(8、13)和多个第二机构(14、19)，多个所述第一机构(8、13)一一对应地连接所述第一主阀部(51)内的多个第一主阀片，多个所述第二机构(14、19)一一对应地连接所述第二主阀部(52)内的多个第二主阀片；以及

切换阀(6、7)，设置在所述机构的机构工作回路中并用于使所述机构选择性连接至所述第一主阀部(51)或所述第二主阀部(52)内的主阀片。

2.根据权利要求1所述的多机构液压控制系统，其特征在于，所述多路阀(5)还包括：

主阀合流片(53)，用于使所述第一主泵(3)和第二主泵(4)共同为所述第一主阀部(51)或所述第二主阀部(52)内的主阀片合流供油。

3.根据权利要求2所述的多机构液压控制系统，其特征在于，所述多机构液压控制系统包括控制器(100)，被配置为：

接收控制所述主阀片的手柄(200)发出的手柄控制信号；

根据所述手柄控制信号，确定执行机构复合动作；

确定执行所述机构复合动作的两个所述机构位于所述主阀合流片(53)的同侧；

控制相应的所述切换阀(6、7)换向，使得两个所述机构分别连接至所述第一主阀部(51)内的主阀片和所述第二主阀部(52)内的主阀片。

4.根据权利要求3所述的多机构液压控制系统，其特征在于，所述控制相应的所述切换阀(6、7)换向，使得两个所述机构分别连接至所述第一主阀部(51)内的主阀片和所述第二主阀部(52)内的主阀片，进一步包括：

确定执行机构复合动作的两个机构分为先动机构和后动机构；

确定所述先动机构的机构工作回路中设有位于同侧的先动切换阀且所述后动机构的机构工作回路连接有位于另一侧的后动切换阀；

控制所述先动切换阀处于中位，使得所述先动机构与同侧的主阀片相连；

控制所述后动切换阀切换至换向位，使得所述后动机构与另一侧的主阀片相连。

5.根据权利要求3所述的多机构液压控制系统，其特征在于，所述控制相应的所述切换阀(6、7)换向，使得两个所述机构分别连接至所述第一主阀部(51)内的主阀片和所述第二主阀部(52)内的主阀片，进一步包括：

确定执行机构复合动作的两个机构分为先动机构和后动机构；

确定所述后动机构的机构工作回路中设有位于同侧的后动切换阀且所述先动机构的机构工作回路相连有位于另一侧的先动切换阀；

控制所述先动切换阀处于截止位，使得所述先动机构与同侧的主阀片相连；

控制所述后动切换阀切换至换向位，使得所述后动机构与另一侧的主阀片相连。

6.根据权利要求3所述的多机构液压控制系统，其特征在于，所述控制器(100)还被配置为：

接收控制所述主阀片的手柄(200)发出的手柄控制信号；

根据所述手柄控制信号确定执行单个机构动作；

控制导通所述主阀合流片(53)。

7.根据权利要求3所述的多机构液压控制系统，其特征在于，所述控制器(100)还被配置为：

接收控制所述主阀片的手柄(200)发出的手柄控制信号；

根据所述手柄控制信号，确定执行机构复合动作；

确定执行所述机构复合动作的两个所述机构分列于所述主阀合流片(53)的两侧；

控制截断所述主阀合流片(53)。

8.根据权利要求3～7中任意一项所述的多机构液压控制系统，其特征在于，各个所述机构的机构工作回路中均设有平衡阀(10、11、16、17)，所述平衡阀(10、11、16、17)的先导控制油路中设有卸荷电磁阀(9、12、15、18)，所述主阀片具有O形中位机能，所述卸荷电磁阀(9、12、15、18)为常闭式开关阀并在对应的所述主阀片处于中位时切换打开。

9.根据权利要求8所述的多机构液压控制系统，其特征在于，所述多机构液压控制还包括与多个所述机构一一对应的多个机构制动器(8’、13’、14’、19’)，所述控制器(100)还配置为根据所述手柄控制信号控制打开相应的所述机构的所述机构制动器(8’、13’、14’、19’)。

10.根据权利要求3所述的多机构液压控制系统，其特征在于，所述机构包括能够执行机构复合动作的N个所述第一机构(8、13)和N个所述第二机构(14、19)，所述切换阀(6、7)为N个并分布于所述主阀合流片(53)的两侧；

其中，N为正整数，N个所述第一机构(8、13)和N个所述第二机构(14、19)一一配对的构成相互独立的N组配对机构，每组所述配对机构包括一个所述第一机构(8、13)和一个所述第二机构(14、19)，每组所述配对机构的第一机构工作回路或第二机构工作回路中设有一个所述切换阀(6、7)。

11.根据权利要求3所述的多机构液压控制系统，其特征在于，所述机构还包括行走机构，所述多路阀(5)还包括与所述行走机构相连的行走机构主阀片。

12.根据权利要求3所述的多机构液压控制系统，其特征在于，所述主阀片和所述切换阀(6、7)均包括换向阀和两端的先导控制电磁阀，所述先导控制电磁阀均与手柄(200)相连，所述换向阀为开关阀或比例阀。

13.工程机械，其特征在于，所述工程机械包括根据权利要求1～12中任意一项所述的多机构液压控制系统。

14.根据权利要求13所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械为履带起重机。

Images