CN115506444B - 挖掘机液压系统及挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挖掘机液压系统及挖掘机，涉及挖掘机技术领域。挖掘机液压系统包括动力单元，动力单元包括工作装置动力单元，工作装置动力单元通过工作阀组与工作装置连接，以为工作装置提供液压驱动。工作阀组包括伸长阀组和收缩阀组，伸长阀组的进油口和收缩阀组的进油口均与工作装置动力单元的出油口连通，伸长阀组的出油口与工作装置的液压缸的第一腔体连通，工作装置的液压缸的第二腔体与伸长阀组的回油口连通；收缩阀组的出油口与工作装置的液压缸的第二腔体连通，工作装置的液压缸的第一腔体与收缩阀组的回油口连通。工作装置动力单元和工作阀组均设置有三个，动臂、斗杆和铲斗各设置一个工作装置动力单元和一个工作阀组。

Description

挖掘机液压系统及挖掘机

技术领域

本发明涉及挖掘机技术领域，尤其涉及一种挖掘机液压系统及挖掘机。

背景技术

液压挖掘机是一种典型的工程机械，能完成挖掘、装载、破碎、修坡、平整等多种作业。挖掘机作业过程中一般需要多个动作复合协调完成，如挖掘装载过程中，需要动臂、斗杆、铲斗及回转等共同动作复合协调完成；在平地工况一般要求动臂、斗杆、铲斗复合动作工作。

目前常见液压系统多为负载敏感系统、负流量液压系统、正流量液压系统等，多通过两个主泵和多路阀与执行元件连接；存在单泵驱动多个执行元件的情况，因此存在多路阀进回油口联动产生的节流损耗，多个执行元件复合动作时因工作负载差异产生的压力补偿节流损耗和旁路节流损耗等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种挖掘机液压系统及挖掘机，以实现挖掘机液压系统进回油口的联动解耦控制，解决工作装置复合动作时，多个执行元件因工作负载差异导致的压力耦合能耗损耗。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

挖掘机液压系统，包括动力单元，所述动力单元包括工作装置动力单元，所述工作装置动力单元通过工作阀组与工作装置连接，以为所述工作装置提供液压驱动；所述工作阀组包括伸长阀组和收缩阀组，所述伸长阀组的进油口和所述收缩阀组的进油口均与所述工作装置动力单元的出油口连通，所述伸长阀组的出油口与所述工作装置的液压缸的第一腔体连通，所述工作装置的液压缸的第二腔体与所述伸长阀组的回油口连通；所述收缩阀组的出油口与所述工作装置的液压缸的第二腔体连通，所述工作装置的液压缸的第一腔体与所述收缩阀组的回油口连通；

所述工作装置包括动臂、斗杆和铲斗，所述工作装置动力单元和所述工作阀组均设置有三个，所述动臂、所述斗杆和所述铲斗各设置一个所述工作装置动力单元和一个所述工作阀组。

作为挖掘机液压系统的一个可选方案，所述伸长阀组包括第一电磁阀、伸长进油阀、第二电磁阀和伸长回油阀，所述伸长进油阀包括第一底腔、第一节流孔、第一中腔和第一弹簧腔，所述第一底腔与所述工作装置动力单元的出油口连通，所述第一底腔通过所述第一节流孔与所述第一弹簧腔连通，所述第一弹簧腔通过所述第一电磁阀与所述工作装置的液压缸的第一腔体和所述第一中腔连通；

所述伸长回油阀包括第二底腔、第二节流孔、第二中腔和第二弹簧腔，所述工作装置的液压缸的第二腔体与所述第二中腔连通，所述第二中腔通过所述第二节流孔与所述第二弹簧腔连通，所述第二弹簧腔通过所述第二电磁阀与所述第二底腔和油箱连通。

作为挖掘机液压系统的一个可选方案，所述收缩阀组包括第三电磁阀、收缩进油阀、第一比例电磁阀和收缩回油阀，所述收缩进油阀包括第三底腔、第三节流孔、第三中腔和第三弹簧腔，所述第三底腔与所述工作装置动力单元的出油口连通，所述第三底腔通过所述第三节流孔与所述第三弹簧腔连通，所述第三弹簧腔通过所述第三电磁阀与所述第三中腔和所述工作装置的液压缸的第二腔体连通；

所述收缩回油阀包括第四底腔、第四节流孔、第四中腔和第四弹簧腔，所述工作装置的液压缸的第一腔体与所述第四中腔连通，所述第四中腔通过所述第四节流孔与所述第四弹簧腔连通，所述第四弹簧腔通过所述第一比例电磁阀与所述第四底腔和油箱连通。

作为挖掘机液压系统的一个可选方案，所述工作阀组还包括第一补油单向阀，所述第一补油单向阀用于所述工作装置的液压缸的所述第一腔体向所述第二腔体的单向导通。

作为挖掘机液压系统的一个可选方案，所述工作阀组还包括第一压力传感器，所述第一压力传感器用于检测所述工作装置的负载压力。

作为挖掘机液压系统的一个可选方案，所述工作阀组还包括第一溢流阀和第二溢流阀，所述第一溢流阀设置于所述伸长阀组中，所述第一溢流阀的进油口与所述工作装置的液压缸的第一腔体连通，所述第一溢流阀的出油口与油箱连通；所述第二溢流阀设置于所述收缩阀组中，所述第二溢流阀的进油口与所述工作装置的液压缸的第二腔体连通，所述第二溢流阀的出油口与油箱连通。

作为挖掘机液压系统的一个可选方案，所述动力单元还包括回转与行走装置动力单元，所述回转与行走装置动力单元通过回转与行走阀组和回转与行走装置连接，以为所述回转与行走装置提供液压驱动；所述回转与行走阀组包括第一动作阀组和第二动作阀组，所述第一动作阀组的进油口与所述第二动作阀组的进油口均和所述回转与行走装置动力单元的出油口连通，所述第一动作阀组的出油口和所述回转与行走装置的第一工作油口连通，所述回转与行走装置的第二工作油口和所述第一动作阀组的回油口连通；所述第二动作阀组的出油口和所述回转与行走装置的第二工作油口连通，所述回转与行走装置的第一工作油口和所述第二动作阀组的回油口连通。

作为挖掘机液压系统的一个可选方案，所述回转与行走装置包括回转机构、左行走机构和右行走机构，所述回转机构、所述左行走机构和所述右行走机构共用一个所述回转与行走装置动力单元，所述回转与行走阀组设置有三个，三个所述回转与行走阀组并联设置，且分别与所述回转机构、所述左行走机构和所述右行走机构连接。

作为挖掘机液压系统的一个可选方案，所述第一动作阀组包括第二比例电磁阀、第一动作进油阀、第四电磁阀和第一动作回油阀，所述第一动作进油阀包括第五底腔、第五节流孔、第五中腔和第五弹簧腔，所述第五底腔与所述回转与行走装置动力单元的出油口连通，所述第五底腔通过所述第五节流孔与所述第五弹簧腔连通，所述第五弹簧腔通过所述第二比例电磁阀与所述第五中腔和所述回转与行走装置的第一工作油口连通；

所述第一动作回油阀包括第六底腔、第六节流孔、第六中腔和第六弹簧腔，所述回转与行走装置的第二工作油口与所述第六中腔连通，所述第六中腔通过所述第六节流孔与所述第六弹簧腔连通，所述第六弹簧腔通过所述第四电磁阀与所述第六底腔和油箱连通。

作为挖掘机液压系统的一个可选方案，所述第二动作阀包括第三比例电磁阀、第二动作进油阀、第五电磁阀和第二动作回油阀，所述第二动作进油阀包括第七底腔、第七节流孔、第七中腔和第七弹簧腔，所述第七底腔与所述回转与行走装置动力单元的出油口连通，所述第七底腔通过所述第七节流孔与所述第七弹簧腔连通，所述第七弹簧腔通过所述第三比例电磁阀与所述第七中腔和所述回转与行走装置的第二工作油口连通；

所述第二动作回油阀包括第八底腔、第八节流孔、第八中腔和第八弹簧腔，所述回转与行走装置的第一工作油口与所述第八中腔连通，所述第八中腔通过所述第八节流孔与所述第八弹簧腔连通，所述第八弹簧腔通过所述第五电磁阀与所述第八底腔和油箱连通。

作为挖掘机液压系统的一个可选方案，所述回转与行走阀组还包括第二补油单向阀和第三补油单向阀，所述第二补油单向阀用于油箱向所述回转与行走装置的第一工作油口的单向导通；所述第三补油单向阀用于油箱向所述回转与行走装置的第二工作油口的单向导通。

作为挖掘机液压系统的一个可选方案，所述回转与行走阀组还包括第二压力传感器，所述第二压力传感器用于检测所述回转与行走装置的负载压力。

作为挖掘机液压系统的一个可选方案，所述回转与行走阀组还包括第三溢流阀和第四溢流阀，所述第三溢流阀设置于所述第一动作阀组中，所述第三溢流阀的进油口与所述回转与行走装置的第一工作油口连通，所述第三溢流阀的出油口与油箱连通；所述第四溢流阀设置于所述第二动作阀组中，所述第四溢流阀的进油口与所述回转与行走装置的第二工作油口连通，所述第四溢流阀的出油口与油箱连通。

作为挖掘机液压系统的一个可选方案，所述动力单元包括电机控制器、电机、液压泵、第六电磁阀和卸荷阀，所述电机控制器控制所述电机工作，所述电机用于驱动所述液压泵工作，所述液压泵的出油口能为所述工作装置和所述回转与行走装置提供液压油，所述液压泵的出油口还通过所述第六电磁阀与所述卸荷阀的进油口连通，所述卸荷阀的出油口与油箱连通。

作为挖掘机液压系统的一个可选方案，所述液压泵为定量泵或变量泵。

挖掘机，包括动力源和如以上任一方案所述的挖掘机液压系统，所述动力源与所述动力单元连接。

作为挖掘机的一个可选方案，所述动力源包括发动机和发电机，所述发动机与所述发电机连接，所述发动机用于驱动所述发电机发电，所述发电机与所述动力单元连接；或，

所述动力源为动力电池，所述动力电池与所述动力单元连接。

本发明的有益效果：

本发明提供的挖掘机液压系统，工作装置动力单元通过工作阀组与工作装置连接，工作阀组包括伸长阀组和收缩阀组，伸长阀组的进油口和收缩阀组的进油口均与工作装置动力单元的出油口连通，工作装置的液压缸的活塞杆伸长时，伸长阀组的出油口与工作装置的液压缸的第一腔体连通，液压油经伸长阀组的出油口进入工作装置的液压缸的第一腔体驱动活塞移动，压缩工作装置的液压缸的第二腔体内的液压油经伸长阀组的回油口流出，从而驱动液压缸的活塞杆伸长。工作装置的液压缸的活塞杆收缩时，收缩阀组的出油口与工作装置的液压缸的第二腔体连通，液压油经收缩阀组的出油口进入工作装置的液压缸的第二腔体驱动活塞移动，压缩工作装置的液压缸的第一腔体内的液压油经收缩阀组的回油口流出，从而驱动液压缸的活塞杆收缩。通过伸长阀组和收缩阀组实现了工作装置进回油口的独立控制，解决常规阀进回油口联动产生的节流损耗。工作装置包括动臂、斗杆和铲斗三个执行元件，三个执行元件都通过单独的工作装置动力单元驱动，且通过单独的工作阀组进行控制，实现了挖掘机液压系统进回油口的联动解耦控制，解决了多个执行元件复合动作时因多个执行元件工作负载差异导致的压力耦合能耗损耗。

本实施例提供的挖掘机，应用上述的挖掘机液压系统，能够降低整机油耗。

附图说明

图1是本发明实施例提供的挖掘机的工作原理图；

图2是本发明实施例提供的动臂阀组的工作原理图；

图3是本发明实施例提供的回转与行走阀组的工作原理图；

图4是本发明实施例提供的动力单元的工作原理图一；

图5是本发明实施例提供的动力单元的工作原理图二。

图中：

1、发动机；2、发电机；3、储能装置；

4、动力单元；41、动臂动力单元；42、斗杆动力单元；43、铲斗动力单元；44、回转与行走装置动力单元；401、电机控制器；402、电机；4031、定量泵；4032、变量泵；404、第六电磁阀；405、卸荷阀；

5、工作阀组；51、动臂阀组；52、斗杆阀组；53、铲斗阀组；

501、第一电磁阀；502、伸长进油阀；5021、第一底腔；5022、第一节流孔；5023、第一中腔；5024、第一弹簧腔；503、第二电磁阀；504、伸长回油阀；5041、第二底腔；5042、第二节流孔；5043、第二中腔；5044、第二弹簧腔；

505、第三电磁阀；506、收缩进油阀；5061、第三底腔；5062、第三节流孔；5063、第三中腔；5064、第三弹簧腔；507、第一比例电磁阀；508、收缩回油阀；5081、第四底腔；5082、第四节流孔；5083、第四中腔；5084、第四弹簧腔；

509、第一补油单向阀；510、第一压力传感器；511、第一溢流阀；512、第二溢流阀；

61、动臂液压缸；62、斗杆液压缸；63、铲斗液压缸；

71、回转马达；72、左行走马达；73、右行走马达；

8、回转与行走阀组；81、回转阀组；82、左行走阀组；83、右行走阀组；

801、第二比例电磁阀；802、第一动作进油阀；8021、第五底腔；8022、第五节流孔；8023、第五中腔；8024、第五弹簧腔；803、第四电磁阀；804、第一动作回油阀；8041、第六底腔；8042、第六节流孔；8043、第六中腔；8044、第六弹簧腔；

805、第三比例电磁阀；806、第二动作进油阀；8061、第七底腔；8062、第七节流孔；8063、第七中腔；8064、第七弹簧腔；807、第五电磁阀；808、第二动作回油阀；8081、第八底腔；8082、第八节流孔；8083、第八中腔；8084、第八弹簧腔；

809、第二补油单向阀；810、第三补油单向阀；811、第二压力传感器；812、第三溢流阀；813、第四溢流阀。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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的限制。此外，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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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。

除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本实施例提供了一种挖掘机，包括动力源、工作装置、回转与行走装置和挖掘机液压系统，动力源用于为挖掘机液压系统提供动力，以驱动工作装置和回转与行走装置动作。

工作装置包括动臂、斗杆和铲斗，工作装置是直接完成挖掘任务的装置。它由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成。动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动都用往复式双作用液压缸控制。

回转与行走装置是挖掘机的机体，转台上部设有动力源、挖掘机液压系统和工作装置，回转与行走装置包括回转机构、左行走机构和右行走机构，回转机构用于驱动工作装置旋转，左行走机构和右行走机构设置于回转机构下方，用于驱动回转机构和工作装置行走。

作为挖掘机的一个可选方案，动力源包括发动机1和发电机2，发动机1与发电机2连接，发动机1用于驱动发电机2发电，发电机2为挖掘机液压系统提供动力。

本实施例提供的动力源还包括储能装置3，储能装置3与发电机2连接，用于存储发电机2的多余能量；储能装置3还与挖掘机液压系统连接，在发电机2提供的能量不足时，储能装置3能将其内存储的能量提供给挖掘机液压系统。储能装置3为充电电池或超级电容。本实施例提供的动力源为发动机1和发电机2串联的混合动力，能通过负载的消峰填谷的作用降低部分能耗。

当然，在其他实施例中，动力源为动力电池，动力电池为挖掘机液压系统提供动力。

挖掘机还包括整机控制器、动臂电控手柄、斗杆电控手柄、铲斗电控手柄、回转机构电控手柄和左右行走踏板，整机控制器控制发动机1在经济油耗区发电，降低整机油耗。根据发动机1的转速-功率曲线判断发动机1工作时是否处于经济油耗区。发动机1在经济油耗区工作，驱动发电机2发电并将能量储存在储能装置3，发电机2和储能装置3分别通过导线与挖掘机液压系统连接。

动臂电控手柄、斗杆电控手柄、铲斗电控手柄、回转机构电控手柄和左右行走踏板均与整机控制器电连接，驾驶员操作动臂电控手柄、斗杆电控手柄、铲斗电控手柄、回转机构电控手柄或左右行走踏板，动臂电控手柄、斗杆电控手柄、铲斗电控手柄、回转机构电控手柄或左右行走踏板发送信号给整机控制器，整机控制器根据接收到的信号控制挖掘机液压控制系统。

本实施例还提供了一种挖掘机液压系统，应用于上述的挖掘机，挖掘机液压系统包括动力单元4，动力单元4包括工作装置动力单元，工作装置动力单元通过工作阀组5与工作装置连接，以为工作装置提供液压驱动。工作阀组5包括伸长阀组和收缩阀组，伸长阀组的进油口和收缩阀组的进油口均与工作装置动力单元的出油口连通，伸长阀组的出油口与工作装置的液压缸的第一腔体连通，工作装置的液压缸的第二腔体与伸长阀组的回油口连通；收缩阀组的出油口与工作装置的液压缸的第二腔体连通，工作装置的液压缸的第一腔体与收缩阀组的回油口连通。

发电机2和储能装置3均通过导线与动力单元4连接，用于为动力单元4提供动力。

工作装置的液压缸的活塞杆伸长时，伸长阀组的出油口与工作装置的液压缸的第一腔体连通，液压油经伸长阀组的出油口进入工作装置的液压缸的第一腔体驱动活塞移动，压缩工作装置的液压缸的第二腔体内的液压油经伸长阀组的回油口流出，从而驱动液压缸的活塞杆伸长。工作装置的液压缸的活塞杆收缩时，收缩阀组的出油口与工作装置的液压缸的第二腔体连通，液压油经收缩阀组的出油口进入工作装置的液压缸的第二腔体驱动活塞移动，压缩工作装置的液压缸的第一腔体内的液压油经收缩阀组的回油口流出，从而驱动液压缸的活塞杆收缩。通过伸长阀组和收缩阀组实现了工作装置进回油口的独立控制，解决常规阀进回油口联动产生的节流损耗。

工作装置动力单元和工作阀组5均设置有三个，动臂、斗杆和铲斗各设置一个工作装置动力单元和一个工作阀组5。三个工作阀组5分别与用于驱动动臂的动臂液压缸61、用于驱动斗杆的斗杆液压缸62和用于驱动铲斗的铲斗液压缸63连接，三个工作阀组5和三个工作装置动力单元一一对应连接。三个执行元件都通过单独的工作装置动力单元驱动，且通过单独的工作阀组5进行控制，实现了挖掘机液压系统进回油口的联动解耦控制，解决了多个执行元件复合动作时因多个执行元件工作负载差异导致的压力耦合能耗损耗。

三个工作装置动力单元分别为动臂动力单元41、斗杆动力单元42和铲斗动力单元43，三个工作阀组5分别为动臂阀组51、斗杆阀组52和铲斗阀组53。

动臂动力单元41通过动臂阀组51与动臂液压缸61连接，动臂液压缸61的第一腔体为动臂液压缸61的活塞端腔，动臂液压缸61的第二腔体为动臂液压缸61的活塞杆端腔。动臂阀组51的伸长阀组的出油口与动臂液压缸61的活塞端腔连通，动臂液压缸61的活塞杆端腔与动臂阀组51的伸长阀组的回油口连通，当动臂阀组51的伸长阀组工作时，动臂动力单元41提供的液压油驱动动臂上升；当动臂阀组51的收缩阀组工作时，动臂动力单元41提供的液压油驱动动臂下降。

斗杆动力单元42通过斗杆阀组52与斗杆液压缸62连接，斗杆液压缸62的第一腔体为斗杆液压缸62的活塞端腔，斗杆液压缸62的第二腔体为斗杆液压缸62的活塞杆端腔。斗杆阀组52的伸长阀组的出油口与斗杆液压缸62的活塞端腔连通，斗杆液压缸62的活塞杆端腔与斗杆阀组52的伸长阀组的回油口连通，当斗杆阀组52的伸长阀组工作时，斗杆动力单元42提供的液压油驱动斗杆伸长；当斗杆阀组52的收缩阀组工作时，斗杆动力单元42提供的液压油驱动斗杆收缩。

铲斗动力单元43通过铲斗阀组53与铲斗液压缸63连接，铲斗液压缸63的第一腔体为铲斗液压缸63的活塞端腔，铲斗液压缸63的第二腔体为铲斗液压缸63的活塞杆端腔。铲斗阀组53的伸长阀组的出油口与铲斗液压缸63的活塞端腔连通，铲斗液压缸63的活塞杆端腔与铲斗阀组53的伸长阀组的回油口连通，当铲斗阀组53的伸长阀组工作时，铲斗动力单元43提供的液压油驱动铲斗铲料；当铲斗阀组53的收缩阀组工作时，铲斗动力单元43提供的液压油驱动铲斗放料。

三个执行元件都通过单独的工作装置动力单元驱动，且通过单独的工作阀组5进行控制，实现了挖掘机液压系统进回油口的联动解耦控制，解决了多个执行元件复合动作时因多个执行元件工作负载差异导致的压力耦合能耗损耗。

如图2所示，具体地，伸长阀组包括第一电磁阀501、伸长进油阀502、第二电磁阀503和伸长回油阀504，伸长进油阀502包括第一底腔5021、第一节流孔5022、第一中腔5023和第一弹簧腔5024，第一底腔5021与工作装置动力单元的出油口连通，第一底腔5021通过第一节流孔5022与第一弹簧腔5024连通，第一弹簧腔5024通过第一电磁阀501与工作装置的液压缸的第一腔体和第一中腔5023连通。伸长回油阀504包括第二底腔5041、第二节流孔5042、第二中腔5043和第二弹簧腔5044，工作装置的液压缸的第二腔体与第二中腔5043连通，第二中腔5043通过第二节流孔5042与第二弹簧腔5044连通，第二弹簧腔5044通过第二电磁阀503与第二底腔5041和油箱连通。

收缩阀组包括第三电磁阀505、收缩进油阀506、第一比例电磁阀507和收缩回油阀508，收缩进油阀506包括第三底腔5061、第三节流孔5062、第三中腔5063和第三弹簧腔5064，第三底腔5061与工作装置动力单元的出油口连通，第三底腔5061通过第三节流孔5062与第三弹簧腔5064连通，第三弹簧腔5064通过第三电磁阀505与第三中腔5063和工作装置的液压缸的第二腔体连通。收缩回油阀508包括第四底腔5081、第四节流孔5082、第四中腔5083和第四弹簧腔5084，工作装置的液压缸的第一腔体与第四中腔5083连通，第四中腔5083通过第四节流孔5082与第四弹簧腔5084连通，第四弹簧腔5084通过第一比例电磁阀507与第四底腔5081和油箱连通。

需要说明的是，图2所示为动臂阀组的工作原理图，在斗杆阀组52和铲斗阀组53的工作原理图中，需将图2中的伸长进油阀502和收缩进油阀506调换位置，伸长回油阀504和收缩回油阀508调换位置。

当伸长阀组工作时，第三电磁阀505和第一比例电磁阀507失电，收缩进油阀506和收缩回油阀508处于关闭状态。第一电磁阀501和第二电磁阀503得电，且第一电磁阀501和第二电磁阀503均处于左位，液压油自工作装置动力单元的出油口进入第一底腔5021，经第一节流孔5022进入第一弹簧腔5024，第一弹簧腔5024经第一电磁阀501的左位通向工作装置的液压缸的活塞端腔和第一中腔5023，因第一节流孔5022的节流作用，第一底腔5021的液压油作用力大于第一弹簧腔5024的液压油作用力和第一弹簧腔5024内的弹簧弹力之和，从而推动伸长进油阀502的阀芯向上移动，实现第一底腔5021和第一中腔5023互通，进而液压油通向工作装置的液压缸的活塞端腔，推动活塞杆伸出。同时，工作装置的液压缸的活塞杆端腔的回油进入第二中腔5043，并通过第二节流孔5042进入第二弹簧腔5044，第二弹簧腔5044通过第二电磁阀503的左位与油箱连通，液压油在流经第二节流孔5042时产生压差，第二底腔5041的液压油作用力大于第二弹簧腔5044的液压油作用力和第二弹簧腔5044的弹簧弹力之和，从而推动伸长回油阀504的阀芯向上移动，实现第二底腔5041和第二中腔5043互通，进而实现工作装置的液压缸的活塞杆端腔的回油通过第二中腔5043和第二底腔5041流向油箱。

当收缩阀组工作时，第一电磁阀501和第二电磁阀503失电，伸长进油阀502和伸长回油阀504处于关闭状态。第三电磁阀505和第一比例电磁阀507得电，且第三电磁阀505和第一比例电磁阀507均处于左位，液压油自动臂动力单元41的出油口进入第三底腔5061，经第三节流孔5062进入第三弹簧腔5064，第三弹簧腔5064经第三电磁阀505的左位通向工作装置的液压缸的活塞杆端腔和第三中腔5063，因第三节流孔5062的节流作用，第三底腔5061的液压油作用力大于第三弹簧腔5064的液压油作用力和第三弹簧腔5064内的弹簧弹力之和，从而推动收缩进油阀506的阀芯向上移动，实现第三底腔5061和第三中腔5063互通，进而液压油通向工作装置的液压缸的活塞杆端腔，推动活塞杆收缩。同时，工作装置的液压缸的活塞端腔的回油进入第四中腔5083，并通过第四节流孔5082进入第四弹簧腔5084，第四弹簧腔5084通过第一比例电磁阀507的左位与油箱连通，液压油在流经第四节流孔5082时产生压差，第四底腔5081的液压油作用力大于第四弹簧腔5084的液压油作用力和第四弹簧腔5084的弹簧弹力之和，从而推动收缩回油阀508的阀芯向上移动，实现第四底腔5081和第四中腔5083互通，进而实现工作装置的液压缸的活塞端腔的回油通过第四中腔5083和第四底腔5081流向油箱。

第一电磁阀501和伸长进油阀502控制工作装置的液压缸的活塞杆伸长时的进油口的液压油，第二电磁阀503和伸长回油阀504控制工作装置的液压缸的活塞杆伸长时的回油口的液压油；第三电磁阀505和收缩进油阀506控制工作装置的液压缸的活塞杆收缩时的进油口的液压油，第一比例电磁阀507和收缩回油阀508控制工作装置的液压缸的活塞杆收缩时的回油口的液压油。实现了挖掘机液压系统的进回油口的联动解耦控制。

通过改变第一比例电磁阀507的控制信号大小，可以改变第一比例电磁阀507开启左位的幅度，继而改变收缩回油阀508的第四弹簧腔5084通过第一比例电磁阀507回油的回油面积大小，从而控制收缩回油阀508的第四中腔5083与第四弹簧腔5084的压差大小，进而改变第四中腔5083和第四底腔5081互通的通流面积大小，保证工作装置的背压，防止液压缸的活塞杆收缩过快。

为了防止工作装置的液压缸的活塞杆收缩过程中，工作装置的液压缸的活塞杆腔吸空，工作阀组5还包括第一补油单向阀509，第一补油单向阀509用于工作装置的液压缸的第一腔体向第二腔体的单向导通。通过第一补油单向阀509实现工作装置的液压缸的活塞端腔向活塞杆端腔的再生补油，防止吸空。

作为挖掘机液压系统的一个可选方案，工作阀组5还包括第一压力传感器510，第一压力传感器510用于检测工作装置的负载压力。

动臂、斗杆和铲斗三个执行元件可单独动作，也可以多个执行元件复合动作。动臂阀组51中的第一压力传感器510用于检测动臂负载压力，根据检测的动臂负载计算动臂动力单元41中的功率需求。斗杆阀组52中的第一压力传感器510用于检测斗杆负载压力，根据检测的斗杆负载计算斗杆动力单元42中的功率需求。铲斗阀组53中的第一压力传感器510用于检测铲斗负载压力，根据检测的铲斗负载计算铲斗动力单元43中的功率需求。

作为挖掘机液压系统的一个可选方案，工作阀组5还包括第一溢流阀511和第二溢流阀512，第一溢流阀511设置于伸长阀组中，第一溢流阀511的进油口与工作装置的液压缸的第一腔体连通，第一溢流阀511的出油口与油箱连通；第二溢流阀512设置于收缩阀组中，第二溢流阀512的进油口与工作装置的液压缸的第二腔体连通，第二溢流阀512的出油口与油箱连通。第一溢流阀511和第二溢流阀512的设置，在工作装置工作的过程中遇到过大载荷冲击时起到溢流保护的作用。

如图1和图3所示，动力单元4还包括回转与行走装置动力单元44，回转与行走装置动力单元44通过回转与行走阀组8和回转与行走装置连接。回转与行走阀组8包括第一动作阀组和第二动作阀组，第一动作阀组的进油口与第二动作阀组的进油口均和回转与行走装置动力单元44的出油口连通，第一动作阀组的出油口和回转与行走装置的第一工作油口连通，回转与行走装置的第二工作油口和第一动作阀组的回油口连通；第二动作阀组的出油口和回转与行走装置的第二工作油口连通，回转与行走装置的第一工作油口和第二动作阀组的回油口连通。

具体地，回转与行走装置包括回转机构、左行走机构和右行走机构，回转机构、左行走机构和右行走机构共用一个回转与行走装置动力单元44，回转与行走阀组8设置有三个，三个回转与行走阀组8并联设置，且分别与回转机构、左行走机构和右行走机构连接。在挖掘机的大多数工况下，回转与行走的复合动作很少，因此三个回转与行走阀组8并联设置通过一个回转与行走装置动力单元44驱动，减少动力单元4的数量，降低成本。

回转机构包括回转马达71，左行走机构包括左行走马达72，右行走机构包括右行走马达73，回转与行走阀组8包括回转阀组81、左行走阀组82和右行走阀组83，回转与行走装置动力单元44的出油口与回转阀组81的进油口、左行走阀组82的进油口和右行走阀组83的进油口均连通，回转阀组81与回转马达71连接，左行走阀组82和左行走马达72连接，右行走阀组83和右行走马达73连接。

第一动作阀组工作时，回转马达71驱动转台实现左旋转，左行走马达72驱动左行走机构前进，右行走马达73驱动右行走机构前进。第二动作阀组工作时，回转马达71驱动转台实现右旋转，左行走马达72驱动左行走机构后退，右行走马达73驱动右行走机构后退。

具体地，第一动作阀组包括第二比例电磁阀801、第一动作进油阀802、第四电磁阀803和第一动作回油阀804，第一动作进油阀802包括第五底腔8021、第五节流孔8022、第五中腔8023和第五弹簧腔8024，第五底腔8021与回转与行走装置动力单元44的出油口连通，第五底腔8021通过第五节流孔8022与第五弹簧腔8024连通，第五弹簧腔8024通过第二比例电磁阀801与第五中腔8023和回转与行走装置的第一工作油口连通。

第一动作回油阀804包括第六底腔8041、第六节流孔8042、第六中腔8043和第六弹簧腔8044，回转与行走装置的第二工作油口与第六中腔8043连通，第六中腔8043通过第六节流孔8042与第六弹簧腔8044连通，第六弹簧腔8044通过第四电磁阀803与第六底腔8041和油箱连通。

第二动作阀包括第三比例电磁阀805、第二动作进油阀806、第五电磁阀807和第二动作回油阀808，第二动作进油阀806包括第七底腔8061、第七节流孔8062、第七中腔8063和第七弹簧腔8064，第七底腔8061与回转与行走装置动力单元44的出油口连通，第七底腔8061通过第七节流孔8062与第七弹簧腔8064连通，第七弹簧腔8064通过第三比例电磁阀805与第七中腔8063和回转与行走装置的第二工作油口连通。

第二动作回油阀808包括第八底腔8081、第八节流孔8082、第八中腔8083和第八弹簧腔8084，回转与行走装置的第一工作油口与第八中腔8083连通，第八中腔8083通过第八节流孔8082与第八弹簧腔8084连通，第八弹簧腔8084通过第五电磁阀807与第八底腔8081和油箱连通。

当第一动作阀组工作时，第三比例电磁阀805和第五电磁阀807失电，第二动作进油阀806和第二动作回油阀808处于关闭状态。同时，第二比例电磁阀801和第四电磁阀803得电，第二比例电磁阀801和第四电磁阀803均处于左位，回转与行走装置动力单元44提供的液压油通过第一动作进油阀802的第五底腔8021，再通过第五节流孔8022进入第五弹簧腔8024，第五弹簧腔8024通过第二比例电磁阀801的左位通向回转与行走装置的第一工作油口和第五中腔8023，因第五节流孔8022的节流作用，第五底腔8021的液压油的作用力大于第五弹簧腔8024的液压油的作用力和第五弹簧腔8024中的弹簧的弹力之和，从而推动第一动作进油阀802的阀芯向上移动，实现第五底腔8021和第五中腔8023的互通，进而液压油进入回转与行走装置的第一工作油口，驱动回转与工作装置完成第一动作，回转机构的第一动作为转台向左转，左行走机构和右行走机构的第一动作都为前进。与此同时，回转与工作装置的第二油口的回油进入第一动作回油阀804的第六中腔8043，并通过第六节流孔8042进入第六弹簧端，第六弹簧端通过第四电磁阀803的左位与油箱连通，液压油在流经第六节流孔8042时产生压差，第六底腔8041的压力油作用力大于第六弹簧腔8044压力油作用力和第六弹簧腔8044的弹簧弹力之和，从而推动第一动作回油阀804的阀芯向上移动，实现第六底腔8041和第六中腔8043互通，进而实现回转与工作装置的第二工作油口的回油通过第六中腔8043和第六底腔8041流向油箱。

当第二动作阀组工作时，第二比例电磁阀801和第四电磁阀803失电，第一动作进油阀802和第一动作回油阀804处于关闭状态。同时，第三比例电磁阀805和第五电磁阀807得电，第三比例电磁阀805和第五电磁阀807均处于左位，回转与行走装置动力单元44提供的液压油通过第二动作进油阀806的第七底腔8061，再通过第七节流孔8062进入第七弹簧腔8064，第七弹簧腔8064通过第三比例电磁阀805的左位通向回转与行走装置的第二工作油口和第七中腔8063，因第七节流孔8062的节流作用，第七底腔8061的液压油的作用力大于第七弹簧腔8064的液压油的作用力和第七弹簧腔8064中的弹簧的弹力之和，从而推动第二动作进油阀806的阀芯向上移动，实现第七底腔8061和第七中腔8063的互通，进而液压油进入回转与行走装置的第二工作油口，驱动回转与工作装置完成第二动作，回转机构的第二动作为转台向右转，左行走机构和右行走机构的第二动作都为后退。与此同时，回转与工作装置的第一油口的回油进入第二动作回油阀808的第八中腔8083，并通过第八节流孔8082进入第八弹簧端，第八弹簧端通过第五电磁阀807的左位与油箱连通，液压油在流经第八节流孔8082时产生压差，第八底腔8081的压力油作用力大于第八弹簧腔8084压力油作用力和第八弹簧腔8084的弹簧弹力之和，从而推动第二动作回油阀808的阀芯向上移动，实现第八底腔8081和第八中腔8083互通，进而实现回转与工作装置的第一工作油口的回油通过第八中腔8083和第八底腔8081流向油箱。

当回转与行走出现复合动作时，根据回转机构电控手柄控制信号的大小和左右行走踏板控制信号的大小，控制与回转马达71、左行走马达72和右行走马达73对应连接的回转与行走阀组8中的第四电磁阀803的电流信号的大小，可控制第一动作进油阀802中的第五中腔8023和第五底腔8021的互通面积的大小。控制与回转马达71、左行走马达72和左右行走马达73对应连接的回转与行走阀组8中的第五电磁阀807的电流信号的大小，可控制第二动作进油阀806中的第七中腔8063和第七底腔8061的互通面积的大小；从而改变并联油路中为左行走机构、右行走机构和回转机构供油时通流面积的大小，实现复合动作时回转机构、左行走机构和右行走机构的不同需求。

作为挖掘机液压系统的一个可选方案，回转与行走阀组8还包括第二补油单向阀809和第三补油单向阀810，第二补油单向阀809用于油箱向回转与行走装置的第一工作油口的单向导通；第三补油单向阀810用于油箱向回转与行走装置的第二工作油口的单向导通。第二补油单向阀809和第三补油单向阀810能够实现回转与行走装置低压端的补油，防止吸空。

作为挖掘机液压系统的一个可选方案，回转与行走阀组8还包括第三溢流阀812和第四溢流阀813，第三溢流阀812设置于第一动作阀组中，第三溢流阀812的进油口与回转与行走装置的第一工作油口连通，第三溢流阀812的出油口与油箱连通；第四溢流阀813设置于第二动作阀组中，第四溢流阀813的进油口与回转与行走装置的第二工作油口连通，第四溢流阀813的出油口与油箱连通。第三溢流阀812和第四溢流阀813用于限制回转与行走装置启停时的冲击压力，起到保护作用。

作为挖掘机液压系统的一个可选方案，回转与行走阀组8还包括第二压力传感器811，第二压力传感器811用于检测回转与行走装置的负载压力。由于三个回转与行走阀组8并联，设置一个第二压力传感器811，该第二压力传感器811设置于回转与行走阀组8和回转与行走装置动力单元44的出油口的连接处，用于检测回转与行走动力单元的出油口处的压力，即可检测回转机构、左行走机构和右行走机构任一机构工作时的负载压力。

如图1、图4和图5所示，作为挖掘机液压系统的一个可选方案，动力单元4包括电机控制器401、电机402、液压泵、第六电磁阀404和卸荷阀405，电机控制器401控制电机402工作，电机402用于驱动液压泵工作，液压泵的出油口能为工作装置提供液压油，液压泵的出油口还通过第六电磁阀404与卸荷阀405的进油口连通，卸荷阀405的出油口与油箱连通。

发电机2和储能装置3通过导线与电机控制器401连接，电机控制器401控制电机402旋转并带动液压泵以一定转速工作。当整机控制器未检测到动臂电控手柄、斗杆电控手柄、铲斗电控手柄、回转机构电控手柄和左右行走踏板的任何工作信号时，电机控制器401控制电机402驱动液压泵在最低容许转速下工作，以使工作装置和回转与行走装置处于待机状态，且保证液压泵的润滑状态。同时，整机控制器控制第六电磁阀404失电，卸荷阀405处于上位，液压泵输出的液压油通过卸荷阀405的上位回到油箱。当整机控制器检测到动臂电控手柄、斗杆电控手柄、铲斗电控手柄、回转机构电控手柄或左右行走踏板有工作信号时，整机控制器控制第六电磁阀404得电，卸荷阀405处于下位，液压泵输出的液压油通过工作阀组5向工作装置提供液压驱动，通过回转与行走阀组8向回转与行走装置提供液压驱动。

作为挖掘机液压系统的一个可选方案，液压泵为定量泵4031或变量泵4032。如图4所示，动力单元4中的液压泵可以为定量泵4031。如图5所示，动力单元4中的液压泵也可以为变量泵4032。

本实施例提供的挖掘机的工作原理为：

整机控制器控制发动机1在经济油耗区驱动发电机2发电并将能量储存在储能装置3，发电机2和储能装置3均与动力单元4中的电机控制器401连接，电机控制器401控制电机402旋转并带动液压泵以一定转速工作。当整机控制器未检测到动臂电控手柄、斗杆电控手柄、铲斗电控手柄、回转机构电控手柄和左右行走踏板的任何工作信号时，电机控制器401控制电机402驱动液压泵在最低容许转速下工作，并控制第六电磁阀404失电，卸荷阀405处于上位，液压泵输出的液压油通过卸荷阀405的上位回到油箱。当整机控制器检测到动臂电控手柄、斗杆电控手柄、铲斗电控手柄、回转机构电控手柄或左右行走踏板有工作信号时，整机控制器控制第六电磁阀404得电，卸荷阀405处于下位，液压泵的输出的液压油通过工作阀组5向工作装置提供液压驱动，通过回转与行走阀组8向回转与行走装置提供液压驱动。

如图1和图2所示，工作阀组5包括P口、A口和B口,以动臂液压缸61为例，动臂阀组51中的P口通过伸长进油阀502和收缩回油阀508与动臂液压缸61的活塞端腔连接，同时P口通过收缩进油阀506和伸长回油阀504与动臂液压缸61的活塞杆端腔连接。工作阀组5中的第一溢流阀511和第二溢流阀512，在工作过程中遇到过大载荷冲击时起到溢流保护的作用。

当整机控制器未检测到动臂电控手柄的工作信号时，一方面，电机控制器401控制电机402驱动液压泵在最低容许转速下工作，此时，第六电磁阀404失电，卸荷阀405处于上位，液压泵输出的液压油通过卸荷阀405的上位回到油箱。另一方面，工作阀组5中的第一电磁阀501、第二电磁阀503、第三电磁阀505和第一比例电磁阀507均失电，动臂液压缸61的活塞端腔在工作装置自身重力作用下产生一定的液压油，动臂液压缸61的活塞端腔的液压油通过工作阀组5的A口与伸长进油阀502的第一中腔5023连通，同时第一电磁阀501的右位与第一弹簧腔5024相通。因第一弹簧腔5024的作用面积大于第一中腔5023的作用面积，且在第一弹簧腔5024内的弹簧的弹力作用下，伸长进油阀502处于关闭状态，第一底腔5021和第一中腔5023不互通。与此同时，动臂液压缸61的活塞端腔的液压油通过工作阀组5的A口进入收缩回油阀508的第四中腔5083，并通过第四节流孔5082通向第四弹簧腔5084，因第一比例电磁阀507失电处于右位，因此，第四弹簧腔5084的液压油无流动，第四弹簧腔5084的压力等于第四中腔5083的压力。而且第四弹簧腔5084的作用面积大于第四中腔5083的作用面积，再加上第四弹簧腔5084中的弹簧的弹力作用，收缩回油阀508处于关闭状态，第四底腔5081和第四中腔5083不连通。收缩进油阀506和伸长进油阀502的工作原理类似，伸长回油阀504的工作原理和收缩回油阀508的工作原理类似，在此不再赘述。

当整机控制器检测到动臂电控手柄操控提升信号时，此时，动臂动力单元41中的第六电磁阀404得电，卸荷阀405处于下位，液压泵输出的液压油经动力单元4的出油口P1口向动臂阀组51的P口提供液压油。动臂阀组51中的第三电磁阀505和第一比例电磁阀507失电，收缩进油阀506和收缩回油阀508处于关闭状态，第一电磁阀501和第二电磁阀503得电，且第一电磁阀501和第二电磁阀503均处于左位，液压油自动臂动力单元41的出油口P1口进入第一底腔5021，经第一节流孔5022进入第一弹簧腔5024，第一弹簧腔5024经第一电磁阀501的左位通向动臂液压缸61的活塞端腔和第一中腔5023，因第一节流孔5022的节流作用，第一底腔5021的液压油作用力大于第一弹簧腔5024的液压油作用力和第一弹簧腔5024内的弹簧弹力之和，从而推动伸长进油阀502的阀芯向上移动，实现第一底腔5021和第一中腔5023互通，进而液压油经工作阀组5的A口通向动臂液压缸61的活塞端腔，推动活塞杆伸出。同时，动臂液压缸61的活塞杆端腔的回油经工作阀组5的B口进入第二中腔5043，并通过第二节流孔5042进入第二弹簧腔5044，第二弹簧腔5044通过第二电磁阀503的左位与油箱连通，液压油在流经第二节流孔5042时产生压差，第二底腔5041的液压油作用力大于第二弹簧腔5044的液压油作用力和第二弹簧腔5044的弹簧弹力之和，从而推动伸长回油阀504的阀芯向上移动，实现第二底腔5041和第二中腔5043互通，进而实现动臂液压缸61的活塞杆端腔的回油通过第二中腔5043和第二底腔5041流向油箱。

当整机控制器检测到动臂电控手柄操控下降信号时，此时，动臂动力单元41中的第六电磁阀404得电，卸荷阀405处于下位，液压泵输出的液压油经动力单元4的出油口P1口向动臂阀组51的P口提供液压油。第一电磁阀501和第二电磁阀503失电，伸长进油阀502和伸长回油阀504处于关闭状态。第三电磁阀505和第一比例电磁阀507得电，且第三电磁阀505和第一比例电磁阀507均处于左位，液压油自动臂动力单元41的出油口P1口进入第三底腔5061，经第三节流孔5062进入第三弹簧腔5064，第三弹簧腔5064经第三电磁阀505的左位通向动臂液压缸61的活塞杆端腔和第三中腔5063，因第三节流孔5062的节流作用，第三底腔5061的液压油作用力大于第三弹簧腔5064的液压油作用力和第三弹簧腔5064内的弹簧弹力之和，从而推动收缩进油阀506的阀芯向上移动，实现第三底腔5061和第三中腔5063互通，进而液压油经工作阀组5的B口通向动臂液压缸61的活塞杆端腔，推动活塞杆收缩。同时，动臂液压缸61的活塞端腔的回油经工作阀组5的A口进入第四中腔5083，并通过第四节流孔5082进入第四弹簧腔5084，第四弹簧腔5084通过第一比例电磁阀507的左位与油箱连通，液压油在流经第四节流孔5082时产生压差，第四底腔5081的液压油作用力大于第四弹簧腔5084的液压油作用力和第四弹簧腔5084的弹簧弹力之和，从而推动收缩回油阀508的阀芯向上移动，实现第四底腔5081和第四中腔5083互通，进而实现动臂液压缸61的活塞端腔的回油通过第四中腔5083和第四底腔5081流向油箱。

通过改变第一比例电磁阀507的控制信号的大小，可以改变第一比例电磁阀507开启左位的幅度，继而改变第四弹簧腔5084通过第一比例电磁阀507回油的回油面积大小，从而控制第四中腔5083和第四弹簧腔5084的压差大小，即可实现改变第四中腔5083和第四底腔5081互通的通流面积，保证动臂下降被压，防止动臂过快下降。与此同时，动臂液压缸61的活塞杆收缩，动臂下降过程中第一补油单向阀509可实现动臂液压杆的活塞端腔向活塞杆端腔的再生补油，防止吸空。

斗杆液压缸62和铲斗液压缸63的控制与动臂液压缸61的控制原理类似，差别在于，斗杆液压缸62的活塞端腔和铲斗液压缸63的活塞端腔均与工作阀组5中的B口连接，斗杆液压缸62的活塞杆端腔和铲斗液压缸63的活塞杆端腔均与工作阀组5中的A口连接。其他与动臂液压缸61的控制原理类似，在此不再赘述。

如图1和图3所示，回转与行走阀组8包括P口、A口、B口和A1口。回转机构、左行走机构和右行走机构，通过回转阀组81、左行走阀组82和右行走阀组83的并联共用一个动力单元4。回转与行走装置动力单元44的P1口与回转阀组81的P口连接，回转阀组81的A1口与左行走阀组82中的P口连接，左行走阀组82中的A1口与右行走阀组83中的P口连接。回转马达71的第一工作油口与回转阀阀组的A口连接，回转马达71的第二工作油口与回转阀组81的B口连接。左行走马达72的第一工作油口与左行走阀组82的A口连接，左行走马达72的第二工作油口与左行走阀组82的B口连接。右行走马达73的第一工作油口与右行走阀组83的A口连接，右行走马达73的第二工作油口与右行走阀组83的B口连接。

以回转机构为例，回转与行走装置动力单元44的出油口P1口与回转阀组81中的P口连接，回转阀组81中的P口通过第一动作进油阀802和第二动作回油阀808与回转马达71的第一工作油口连接，同时，回转阀组81中的P口通过第二动作进油阀806和第一动作回油阀804与回转马达71的第二工作油口连接。回转阀组81中的第三溢流阀812和第四溢流阀813在工作过程中遇到过大载荷冲击时起到溢流保护的作用。当整机控制器未检测到回转电控手柄的工作信号时，一方面，电机控制器401控制电机402驱动液压泵在最低容许转速下工作，此时，第六电磁阀404失电，卸荷阀405处于上位，液压泵输出的液压油通过卸荷阀405的上位回到油箱。另一方面，回转阀组81中的第二比例电磁阀801、第四电磁阀803、第四比例电磁阀和第五电磁阀807均失电，回转马达71的第一工作油口封闭的液压油经回转阀组81的A口与第一动作进油阀802的第五中腔8023相通，第五中腔8023通过第二比例电磁阀801的右位与第五弹簧腔8024相通。因第五弹簧腔8024的作用面积大于第五中腔8023的作用面积，且在第五弹簧腔8024中的弹簧弹力作用下，第一动作进油阀802处于关闭状态。第五底腔8021和第五中腔8023不互通。与此同时，回转马达71的第一工作油口封闭的液压油经第二动作回油阀808的第八中腔8083，并通过第八节流孔8082通向第八弹簧腔8084，因第五电磁阀807失电处于右位，因此第八弹簧腔8084的油液无流动，第八弹簧腔8084的压力等于第八中腔8083的压力，且第八弹簧腔8084的作用面积大于第八中腔8083的作用面积，再加上第八弹簧腔8084中弹簧的弹力的作用，第二动作回油阀808处于关闭状态，第八底腔8081和第八中腔8083不互通。第二动作进油阀806的工作原理和第一动作进油阀802的工作原理类似，第一动作回油阀804的工作原理和第二动作回油阀808的工作原理类似，在此不再赘述。

当整机控制器检测到回转电控手柄左回转信号时，此时，回转与行走装置动力单元44中的第六电磁阀404得电，卸荷阀405处于下位，液压泵输出的液压油经动力单元4的出油口P1口向回转阀组81的P口提供液压油。回转阀组81中的第三比例电磁阀805和第五电磁阀807失电，第二动作进油阀806和第二动作回油阀808处于关闭状态。同时第二比例电磁阀801和第四电磁阀803得电，且第二比例电磁阀801和第四电磁阀803均处于左位。回转与行走装置动力单元44的提供的液压油经P1口进入第一动作进油阀802的第五底腔8021，再通过第五节流孔8022进入第五弹簧腔8024，第五弹簧腔8024通过第二比例电磁阀801的左位通向回转马达71的第一工作油口和第五中腔8023，因第五节流孔8022的节流作用，第五底腔8021的液压油的作用力大于第五弹簧腔8024的液压油的作用力和第五弹簧腔8024中的弹簧的弹力之和，从而推动第一动作进油阀802的阀芯向上移动，实现第五底腔8021和第五中腔8023的互通，进而液压油经回转阀组81的A口进入回转马达71的第一工作油口，驱动回转机构向左转。与此同时，回转马达71的第二油口的回油经回转阀组81的B口进入第一动作回油阀804的第六中腔8043，并通过第六节流孔8042进入第六弹簧端，第六弹簧端通过第四电磁阀803的左位与油箱连通，液压油在流经第六节流孔8042时产生压差，第六底腔8041的压力油作用力大于第六弹簧腔8044压力油作用力和第六弹簧腔8044的弹簧弹力之和，从而推动第一动作回油阀804的阀芯向上移动，实现第六底腔8041和第六中腔8043互通，进而实现回转马达71的第二工作油口的回油通过第六中腔8043和第六底腔8041流向油箱。

当整机控制器检测到回转电控手柄右回转信号时，此时，回转与行走装置动力单元44中的第六电磁阀404得电，卸荷阀405处于下位，液压泵输出的液压油经动力单元4的出油口P1口向回转阀组81的P口提供液压油。第二比例电磁阀801和第四电磁阀803失电，第一动作进油阀802和第一动作回油阀804处于关闭状态。同时，第三比例电磁阀805和第五电磁阀807得电，第三比例电磁阀805和第五电磁阀807均处于左位，回转与行走装置动力单元44提供的液压油经P1口进入第二动作进油阀806的第七底腔8061，再通过第七节流孔8062进入第七弹簧腔8064，第七弹簧腔8064通过第三比例电磁阀805的左位通向回转马达71的第二工作油口和第七中腔8063，因第七节流孔8062的节流作用，第七底腔8061的液压油的作用力大于第七弹簧腔8064的液压油的作用力和第七弹簧腔8064中的弹簧的弹力之和，从而推动第二动作进油阀806的阀芯向上移动，实现第七底腔8061和第七中腔8063的互通，进而液压油经回转阀组81的B口进入回转与行走装置的第二工作油口，驱动回转机构的转台向右转。与此同时，回转马达71的第一油口的回油经回转阀组81的A口进入第二动作回油阀808的第八中腔8083，并通过第八节流孔8082进入第八弹簧端，第八弹簧端通过第五电磁阀807的左位与油箱连通，液压油在流经第八节流孔8082时产生压差，第八底腔8081的压力油作用力大于第八弹簧腔8084压力油作用力和第八弹簧腔8084的弹簧弹力之和，从而推动第二动作回油阀808的阀芯向上移动，实现第八底腔8081和第八中腔8083互通，进而实现回转马达71的第一工作油口的回油通过第八中腔8083和第八底腔8081流向油箱。回转机构停止过程中第二补油单向阀809和第三补油单向阀810可实现回转马达71的低压端补油，防止吸空。第三溢流阀812和第四溢流阀813现在回转机构停止或启动过程中的冲击压力，起到保护作用。

左行走机构的工作原理和右行走机构的工作原理与回转机构的工作原理类似，在此不再赘述。

当工作装置和回转与行走装置的工作速度改变时，整机控制器检测到动臂电控手柄、斗杆电控手柄、铲斗电控手柄、回转机构电控手柄或左右行走踏板信号大小，根据臂电控手柄、斗杆电控手柄、铲斗电控手柄、回转机构电控手柄或左右行走踏板信号大小计算工作装置或回转与行走装置需求的速度，并通过工作装置或回转与行走装置的排量大小计算其所需的流量，根据当前动力单元4中液压泵的排量大小和容积效率，进一步计算出电机402转速，通过动力单元4中的电机控制器401控制电机402转速的变化，进而实现流量变化。通过电机402和液压泵的变转速控制，实现等效变排量功能，降低成本。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (16)

1.挖掘机液压系统，其特征在于，包括动力单元(4)，所述动力单元(4)包括工作装置动力单元，所述工作装置动力单元通过工作阀组(5)与工作装置连接，以为所述工作装置提供液压驱动；所述工作阀组(5)包括伸长阀组和收缩阀组，所述伸长阀组的进油口和所述收缩阀组的进油口均与所述工作装置动力单元的出油口连通，所述伸长阀组的出油口与所述工作装置的液压缸的第一腔体连通，所述工作装置的液压缸的第二腔体与所述伸长阀组的回油口连通；所述收缩阀组的出油口与所述工作装置的液压缸的第二腔体连通，所述工作装置的液压缸的第一腔体与所述收缩阀组的回油口连通；

所述工作装置包括动臂、斗杆和铲斗，所述工作装置动力单元和所述工作阀组(5)均设置有三个，所述动臂、所述斗杆和所述铲斗各设置一个所述工作装置动力单元和一个所述工作阀组(5)；

所述伸长阀组包括第一电磁阀(501)、伸长进油阀(502)、第二电磁阀(503)和伸长回油阀(504)，所述伸长进油阀(502)包括第一底腔(5021)、第一节流孔(5022)、第一中腔(5023)和第一弹簧腔(5024)，所述第一底腔(5021)与所述工作装置动力单元的出油口连通，所述第一底腔(5021)通过所述第一节流孔(5022)与所述第一弹簧腔(5024)连通，所述第一弹簧腔(5024)通过所述第一电磁阀(501)与所述工作装置的液压缸的第一腔体和所述第一中腔(5023)连通；

所述伸长回油阀(504)包括第二底腔(5041)、第二节流孔(5042)、第二中腔(5043)和第二弹簧腔(5044)，所述工作装置的液压缸的第二腔体与所述第二中腔(5043)连通，所述第二中腔(5043)通过所述第二节流孔(5042)与所述第二弹簧腔(5044)连通，所述第二弹簧腔(5044)通过所述第二电磁阀(503)与所述第二底腔(5041)和油箱连通。

2.根据权利要求1所述的挖掘机液压系统，其特征在于，所述收缩阀组包括第三电磁阀(505)、收缩进油阀(506)、第一比例电磁阀(507)和收缩回油阀(508)，所述收缩进油阀(506)包括第三底腔(5061)、第三节流孔(5062)、第三中腔(5063)和第三弹簧腔(5064)，所述第三底腔(5061)与所述工作装置动力单元的出油口连通，所述第三底腔(5061)通过所述第三节流孔(5062)与所述第三弹簧腔(5064)连通，所述第三弹簧腔(5064)通过所述第三电磁阀(505)与所述第三中腔(5063)和所述工作装置的液压缸的第二腔体连通；

所述收缩回油阀(508)包括第四底腔(5081)、第四节流孔(5082)、第四中腔(5083)和第四弹簧腔(5084)，所述工作装置的液压缸的第一腔体与所述第四中腔(5083)连通，所述第四中腔(5083)通过所述第四节流孔(5082)与所述第四弹簧腔(5084)连通，所述第四弹簧腔(5084)通过所述第一比例电磁阀(507)与所述第四底腔(5081)和油箱连通。

3.根据权利要求1所述的挖掘机液压系统，其特征在于，所述工作阀组(5)还包括第一补油单向阀(509)，所述第一补油单向阀(509)用于所述工作装置的液压缸的所述第一腔体向所述第二腔体的单向导通。

4.根据权利要求1所述的挖掘机液压系统，其特征在于，所述工作阀组(5)还包括第一压力传感器(510)，所述第一压力传感器(510)用于检测所述工作装置的负载压力。

5.根据权利要求1所述的挖掘机液压系统，其特征在于，所述工作阀组(5)还包括第一溢流阀(511)和第二溢流阀(512)，所述第一溢流阀(511)设置于所述伸长阀组中，所述第一溢流阀(511)的进油口与所述工作装置的液压缸的第一腔体连通，所述第一溢流阀(511)的出油口与油箱连通；所述第二溢流阀(512)设置于所述收缩阀组中，所述第二溢流阀(512)的进油口与所述工作装置的液压缸的第二腔体连通，所述第二溢流阀(512)的出油口与油箱连通。

6.根据权利要求1所述的挖掘机液压系统，其特征在于，所述动力单元(4)还包括回转与行走装置动力单元(44)，所述回转与行走装置动力单元(44)通过回转与行走阀组(8)和回转与行走装置连接，以为所述回转与行走装置提供液压驱动；所述回转与行走阀组(8)包括第一动作阀组和第二动作阀组，所述第一动作阀组的进油口与所述第二动作阀组的进油口均和所述回转与行走装置动力单元(44)的出油口连通，所述第一动作阀组的出油口和所述回转与行走装置的第一工作油口连通，所述回转与行走装置的第二工作油口和所述第一动作阀组的回油口连通；所述第二动作阀组的出油口和所述回转与行走装置的第二工作油口连通，所述回转与行走装置的第一工作油口和所述第二动作阀组的回油口连通。

7.根据权利要求6所述的挖掘机液压系统，其特征在于，所述回转与行走装置包括回转机构、左行走机构和右行走机构，所述回转机构、所述左行走机构和所述右行走机构共用一个所述回转与行走装置动力单元(44)，所述回转与行走阀组(8)设置有三个，三个所述回转与行走阀组(8)并联设置，且分别与所述回转机构、所述左行走机构和所述右行走机构连接。

8.根据权利要求6所述的挖掘机液压系统，其特征在于，所述第一动作阀组包括第二比例电磁阀(801)、第一动作进油阀(802)、第四电磁阀(803)和第一动作回油阀(804)，所述第一动作进油阀(802)包括第五底腔(8021)、第五节流孔(8022)、第五中腔(8023)和第五弹簧腔(8024)，所述第五底腔(8021)与所述回转与行走装置动力单元(44)的出油口连通，所述第五底腔(8021)通过所述第五节流孔(8022)与所述第五弹簧腔(8024)连通，所述第五弹簧腔(8024)通过所述第二比例电磁阀(801)与所述第五中腔(8023)和所述回转与行走装置的第一工作油口连通；

所述第一动作回油阀(804)包括第六底腔(8041)、第六节流孔(8042)、第六中腔(8043)和第六弹簧腔(8044)，所述回转与行走装置的第二工作油口与所述第六中腔(8043)连通，所述第六中腔(8043)通过所述第六节流孔(8042)与所述第六弹簧腔(8044)连通，所述第六弹簧腔(8044)通过所述第四电磁阀(803)与所述第六底腔(8041)和油箱连通。

9.根据权利要求8所述的挖掘机液压系统，其特征在于，所述第二动作阀包括第三比例电磁阀(805)、第二动作进油阀(806)、第五电磁阀(807)和第二动作回油阀(808)，所述第二动作进油阀(806)包括第七底腔(8061)、第七节流孔(8062)、第七中腔(8063)和第七弹簧腔(8064)，所述第七底腔(8061)与所述回转与行走装置动力单元(44)的出油口连通，所述第七底腔(8061)通过所述第七节流孔(8062)与所述第七弹簧腔(8064)连通，所述第七弹簧腔(8064)通过所述第三比例电磁阀(805)与所述第七中腔(8063)和所述回转与行走装置的第二工作油口连通；

所述第二动作回油阀(808)包括第八底腔(8081)、第八节流孔(8082)、第八中腔(8083)和第八弹簧腔(8084)，所述回转与行走装置的第一工作油口与所述第八中腔(8083)连通，所述第八中腔(8083)通过所述第八节流孔(8082)与所述第八弹簧腔(8084)连通，所述第八弹簧腔(8084)通过所述第五电磁阀(807)与所述第八底腔(8081)和油箱连通。

10.根据权利要求6所述的挖掘机液压系统，其特征在于，所述回转与行走阀组(8)还包括第二补油单向阀(809)和第三补油单向阀(810)，所述第二补油单向阀(809)用于油箱向所述回转与行走装置的第一工作油口的单向导通；所述第三补油单向阀(810)用于油箱向所述回转与行走装置的第二工作油口的单向导通。

11.根据权利要求6所述的挖掘机液压系统，其特征在于，所述回转与行走阀组(8)还包括第二压力传感器(811)，所述第二压力传感器(811)用于检测所述回转与行走装置的负载压力。

12.根据权利要求6所述的挖掘机液压系统，其特征在于，所述回转与行走阀组(8)还包括第三溢流阀(812)和第四溢流阀(813)，所述第三溢流阀(812)设置于所述第一动作阀组中，所述第三溢流阀(812)的进油口与所述回转与行走装置的第一工作油口连通，所述第三溢流阀(812)的出油口与油箱连通；所述第四溢流阀(813)设置于所述第二动作阀组中，所述第四溢流阀(813)的进油口与所述回转与行走装置的第二工作油口连通，所述第四溢流阀(813)的出油口与油箱连通。

13.根据权利要求6所述的挖掘机液压系统，其特征在于，所述动力单元(4)包括电机控制器(401)、电机(402)、液压泵、第六电磁阀(404)和卸荷阀(405)，所述电机控制器(401)控制所述电机(402)工作，所述电机(402)用于驱动所述液压泵工作，所述液压泵的出油口能为所述工作装置和所述回转与行走装置提供液压油，所述液压泵的出油口还通过所述第六电磁阀(404)与所述卸荷阀(405)的进油口连通，所述卸荷阀(405)的出油口与油箱连通。

14.根据权利要求13所述的挖掘机液压系统，其特征在于，所述液压泵为定量泵(4031)或变量泵(4032)。

15.挖掘机，其特征在于，包括动力源和如权利要求1-14任一项所述的挖掘机液压系统，所述动力源与所述动力单元(4)连接。

16.根据权利要求15所述的挖掘机，其特征在于，所述动力源包括发动机(1)和发电机(2)，所述发动机(1)与所述发电机(2)连接，所述发动机(1)用于驱动所述发电机(2)发电，所述发电机(2)与所述动力单元(4)连接；或，

所述动力源为动力电池，所述动力电池与所述动力单元(4)连接。

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