CN116044829A - 一种挖掘机工作装置液压系统及挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明属于工程机械技术领域，公开了一种挖掘机工作装置液压系统及挖掘机，挖掘机工作装置液压系统包括油箱、油泵、输油换向阀、斗杆油缸和油液分配组件，油箱连通油泵的进油口，油泵的出油口连通输油换向阀的进油口，输油换向阀的其中一工作油口通过油液分配组件与斗杆油缸的无杆腔连通，输油换向阀的另一工作油口通过油液分配组件与斗杆油缸的有杆腔连通。本发明提供的挖掘机工作装置液压系统，油箱内的液压油经油液分配组件输送至斗杆油缸的无杆腔以推动斗杆油缸的活塞杆外伸，且油液分配组件能够进行油管通断控制以将经斗杆油缸的有杆腔输出的液压油再次输送至斗杆油缸的无杆腔内以增加活塞杆的外伸速度，进而提升挖掘机的作业效率。

Description

一种挖掘机工作装置液压系统及挖掘机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种挖掘机工作装置液压系统及挖掘机。

背景技术

在大型地下商场、地铁、地下停车场建设中，挖掘机是主要施工设备之一，其主要完成硬质地面破碎及土方挖掘工作。目前，在一些施工空间较小的场景普遍使用中小型挖掘机进行施工作业。中小型挖掘机自身结构尺寸、发动机功率小及辅具铲斗容量都较小，并且无法根据实际施工的作业要求适应性调整斗杆的举升速度，这就使得中小型挖掘机的工作效率受到局限性，导致中小型挖掘机在一些施工工期紧张的场合无法满足要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种挖掘机工作装置液压系统及挖掘机，能根据使用场景的需要提升斗杆举升速度，提高作业效率。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种挖掘机工作装置液压系统，包括油箱、油泵、输油换向阀和斗杆油缸，所述油箱连通所述油泵的进油口，所述油泵的出油口连通所述输油换向阀的进油口，所述挖掘机工作装置液压系统还包括油液分配组件，所述输油换向阀的其中一工作油口通过所述油液分配组件与所述斗杆油缸的无杆腔连通，所述输油换向阀的另一工作油口通过所述油液分配组件与所述斗杆油缸的有杆腔连通；

所述油箱内的液压油能依次经所述油泵、所述输油换向阀和所述油液分配组件输送至所述斗杆油缸的无杆腔以推动所述斗杆油缸的活塞杆外伸，且所述油液分配组件能够进行油管通断控制以将经所述斗杆油缸的有杆腔输出的所述液压油再次输送至所述斗杆油缸的无杆腔内以增加所述活塞杆的外伸速度。

可选地，所述油液分配组件包括第一插装阀、第二插装阀、差动换向阀和梭阀；其中，

所述输油换向阀的两个工作油口分别通过第一油管和第二油管与所述第一插装阀的a1油口和所述第二插装阀的b1油口连通，所述第一插装阀的a2油口与所述第二插装阀的b2油口通过第三油管连通，所述斗杆油缸的有杆腔通过第四油管与所述第三油管连通，所述斗杆油缸的无杆腔通过第五油管与所述第一油管连通，所述第五油管和所述第二油管分别与所述梭阀的c1进油口和c2进油口连通，所述梭阀的出油口连通所述差动换向阀的进油口，所述差动换向阀的两个工作油口分别与所述第一插装阀的a3油口和所述第二插装阀的b3油口连通。

可选地，所述差动换向阀设置为二位四通的电磁换向阀；所述输油换向阀设置为二位四通的电磁换向阀。

一种挖掘机，包括上述任一项所述的挖掘机工作装置液压系统，还包括：

机体；

臂架组件，包括动臂和斗杆，所述动臂的第一端与所述机体铰接，所述动臂的第二端与所述斗杆的第一端铰接，所述斗杆的第二端铰接设置有辅具，所述第一插装阀、所述第二插装阀、所述差动换向阀和所述梭阀均设于所述动臂上，所述斗杆油缸的缸体和活塞杆分别与所述动臂和所述斗杆相铰接，且所述斗杆油缸设置于所述动臂的下方。

可选地，所述动臂包括第一直段和第二直段，所述第一直段与所述第二直段之间通过圆弧弯折段连接，所述第一直段与所述机体相铰接，所述第二直段与所述斗杆相铰接，所述圆弧弯折段相对的两侧设置有第一加强板。

可选地，所述斗杆相对的两侧设置有第二加强板。

可选地，还包括动臂油缸，所述动臂油缸的缸体和活塞杆分别与所述机体和所述动臂相铰接，所述动臂油缸设置于所述动臂的下方。

可选地，还包括辅具油缸，所述辅具油缸的缸体和活塞杆分别与所述斗杆和所述辅具铰接。

可选地，所述机体上还设有驾驶室，所述驾驶室的底板下沉至所述机体的车架内。

可选地，所述动臂上还设置有多个脚踏板，多个所述脚踏板沿所述动臂的长度方向间隔设置。

有益效果：

本发明提供的挖掘机工作装置液压系统，当挖掘机的斗杆正常提升时，油箱内的液压油能依次经油泵、输油换向阀和油液分配组件输送至斗杆油缸的无杆腔以推动斗杆油缸的活塞杆以正常速度外伸；当挖掘机需要提升斗杆的工作速度时，油液分配组件能够进行油管通断控制，以将经斗杆油缸的有杆腔输出的液压油再次输送至斗杆油缸的无杆腔内，从而增加活塞杆外伸的速度，进而有效提升挖掘机斗杆的举升速度，进一步提升作业效率。附图说明

图1是本发明提供的挖掘机工作装置液压系统的结构示意图；

图2是本发明提供的挖掘机的结构示意图；

图3是本发明提供的驾驶室部位的结构示意图；

图4是本发明提供的动臂的结构示意图；

图5是本发明提供的斗杆的结构示意图；

图6是本发明提供的辅具的结构示意图。

图中：

110、油箱；120、油泵；130、输油换向阀；140、斗杆油缸；150、第一插装阀；160、第二插装阀；170、差动换向阀；180、梭阀；191、第一油管；192、第二油管；193、第三油管；194、第四油管；195、第五油管；

200、机体；210、驾驶室；211、底板；

310、动臂；311、第一直段；3111、第一铰接孔；312、第二直段；3121、第二铰接孔；3122、第四铰接孔；313、圆弧弯折段；3131、第三铰接孔；314、第一加强板；320、斗杆；3201、第五铰接孔；3202、第六铰接孔；3203、第七铰接孔；3204、第八铰接孔；3205、第九铰接孔；321、第二加强板；330、辅具；331、第十铰接孔；332、第十一铰接孔；340、脚踏板；

400、动臂油缸；

500、辅具油缸；510、保护套；

610、第一连杆；620、第二连杆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“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，或成一体；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，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”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一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。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

本实施例提供一种挖掘机工作装置液压系统，参照图1所示。挖掘机工作装置液压系统包括油箱110、油泵120、输油换向阀130、斗杆油缸140和油液分配组件，油箱110连通油泵120的进油口，油泵120的出油口连通输油换向阀130的进油口，输油换向阀130的其中一工作油口通过油液分配组件与斗杆油缸140的无杆腔连通，输油换向阀130的另一工作油口通过油液分配组件与斗杆油缸140的有杆腔连通。

于本实施例中，当挖掘机的斗杆正常提升时，油箱110内的液压油能依次经油泵120、输油换向阀130和油液分配组件输送至斗杆油缸140的无杆腔以推动斗杆油缸140的活塞杆以正常速度外伸；当挖掘机需要提升斗杆的工作速度时，油液分配组件能够进行油管通断控制，以将经斗杆油缸140的有杆腔输出的液压油再次输送至斗杆油缸140的无杆腔内，从而增加活塞杆外伸的速度，进而有效提升挖掘机斗杆的举升速度，进一步提升作业效率。

具体地，继续参照图1所示，油液分配组件包括第一插装阀150、第二插装阀160、差动换向阀170和梭阀180，其中输油换向阀130的两个工作油口分别通过第一油管191和第二油管192与第一插装阀150的a1油口和第二插装阀160的b1油口连通，第一插装阀150的a2油口与第二插装阀160的b2油口通过第三油管193连通，斗杆油缸140的有杆腔通过第四油管194与第三油管193连通，斗杆油缸140的无杆腔通过第五油管195与第一油管191连通，第五油管195和第二油管192分别与梭阀180的c1进油口和c2进油口连通，梭阀180的出油口连通差动换向阀170的进油口，差动换向阀170的两个工作油口分别与第一插装阀150的a3油口和第二插装阀160的b3油口连通。

于本实施例中，当挖掘机斗杆以常规速度工作时，差动换向阀170不工作，其右位为工作位，即差动换向阀170的进油口与d1工作油口导通以连通梭阀180出油口与a3油口间的油路，此时油箱110的液压油经油泵120泵取进入至第一油管191，进入第一油管191的一部分液压油经第五油管195进入至斗杆油缸140的无杆腔以推动斗杆油缸140的活塞杆外伸以控制挖掘机斗杆举升，另一部分液压油经c1进油口流入梭阀180内，封堵住梭阀180的c2进油口并依次经梭阀180的出油口、差动换向阀170进油口、差动换向阀170的d1工作油口和第一插装阀150的a3油口进入至第一插装阀150内，以阻断第一插装阀150的a1油口与a2油口之间的导通，即阻断第一油管191与第三油管193的导通，斗杆油缸140的有杆腔内的液压油依次经第四油管194进入第三油管193内，由于第一油管191与第三油管193间的导通被阻断，因此这部分液压油朝b2油口流动并打开第二插装阀160以导通b2油口与b1油口之间的油路，即第三油管193与第二油管192导通，此时这部分液压油将依次经b2油口、b1油口和第二油管192流回油箱。

当挖掘机需要提升斗杆的工作速度时，差动换向阀170工作，其左位转变为工作位，即差动换向阀170的进油口与d2工作油口导通，此时进入第一油管191的一部分液压油经第五油管195进入至斗杆油缸140的无杆腔，另一部分液压油经c1进油口流入梭阀180内，封堵住梭阀180的c2进油口并依次经梭阀180的出油口、差动换向阀170进油口、差动换向阀170的d2工作油口和第二插装阀160的b3油口进入至第二插装阀160内，以使第二插装阀160阻断b1油口与b2油口之间的导通，即阻断第二油管192与第三油管193的导通，斗杆油缸140的有杆腔内的液压油依次经第四油管194进入第三油管193内，由于第二油管192与第三油管193间的导通被阻断，因此这部分液压油朝a2油口流动并使第一插装阀150打开以导通a2油口与a1油口之间的油路，即第三油管193与第五油管195导通，此时这部分液压油将依次经a2油口、a1油口流入第五油管195，与直接从第一油管191进入第五油管195的这部分液压油汇合并共同进入至斗杆油缸140的无杆腔，从而共同推动斗杆油缸140的活塞杆外伸进而有效提升挖掘机斗杆的举升速度，进一步提升作业效率。

此外，当控制挖掘机的斗杆回落时，差动换向阀170不工作，其右位为工作位，即差动换向阀170的进油口与d1工作油口导通以连通梭阀180出油口与a3油口间的油路，此时输油换向阀130换向，使得油箱110中的液压油经油泵120后流入至第二油管192内，进入第二油管192的一部分液压油经c2进油口流入梭阀180内，封堵梭阀180的c1进油口并依次经梭阀180的出油口、差动换向阀170的进油口、差动换向阀170的d1工作油口和第一插装阀150的a3油口进入至第一插装阀150内，以阻断第一插装阀150的a1油口与a2油口之间的导通，即阻断第一油管191与第三油管193的导通，进入第二油管192的另一部分液压油朝b1油口流动并打开第二插装阀160以导通b1油口与b2油口之间的油路，此时这部分液压油将依次经b1油口、b2油口流入第四油管194并经第四油管194流入至斗杆油杆140的有杆腔，并且斗杆油缸140的无杆腔内的液压油依次经第五油管195和第一油管191流回至油箱110，进而实现斗杆的回落。

于本实施例中，第一插装阀150、第二插装阀160、梭阀180的具体结构均为现有技术，在此不做过多赘述。

于本实施例中，差动换向阀170设置为二位四通的电磁换向阀，输油换向阀130也设置为二位四通的电磁换向阀。

本实施例还提供一种挖掘机，该挖掘机包括上述的挖掘机工作装置液压系统。参照图2至图6所示，此外挖掘机还包括机体200和臂架组件，其中臂架组件包括动臂310和斗杆320，动臂310的第一端与机体200铰接，动臂310的第二端与斗杆320的第一端铰接，斗杆320的第二端铰接设置有辅具330，第一插装阀150、第二插装阀160、差动换向阀170和梭阀180均设于动臂310上，斗杆油缸140的缸体和活塞杆分别与动臂310和斗杆320相铰接，且斗杆油缸140设置于动臂310的下方。

于本实施例中，在挖掘机上应用上述的挖掘机工作装置液压系统，因而能够具有挖掘机工作装置液压系统的全部有益效果，即可根据工况有效提升挖掘机斗杆的举升速度，进一步提升作业效率。

此外，本实施例提供的挖掘机，斗杆油缸140设置于动臂310的下方，即采用转正式作业方式，能够进一步解放动臂310上方结构件的高度尺寸，使挖掘机整机能够进一步适应低空间场所的作业环境，降低整机高度，提升整机的通过性。

进一步地，参照图2、图3所示，机体200上还设置有驾驶室210，驾驶室210的底板211下沉至机体200的车架内，即挖掘机的驾驶室210采用下沉式结构，进一步降低整机高度，提升整机通过性。此外，驾驶室210的下沉式结构设置能够进一步保证充足的驾乘空间，确保操作的舒适性。

进一步地，继续参照图2所示，挖掘机还包括动臂油缸400和辅具油缸500，动臂油缸400的缸体和活塞杆分别与机体200和动臂310相铰接，辅具油缸500的缸体和活塞杆分别与斗杆320和辅具330相铰接。

于本实施例中，动臂油缸400也设置于动臂310的下方，如此设置也可进一步降低动臂310的高度，进一步提升整机通过性。

具体地，参照图2、图4所示，动臂310包括第一直段311和第二直段312，第一直段311与第二直段312之间通过圆弧弯折段313连接，第一直段311与机体200相铰接，第二直段312与斗杆320相铰接，圆弧弯折段313相对的两侧设置有第一加强板314。具体地，第一加强板314焊接设置于动臂310上，第一加强板314的设置能够加强动臂310整体的强度，提升可靠性。在本实施例中，动臂310的第一直段311、第二直段312和圆弧弯折段313均通过高强度钢板拼焊而成，动臂310的第二直段312的长度大于第一直段311的长度。

具体地，第一直段311的端部开设有第一铰接孔3111，第一铰接孔3111用于与挖掘机的机体200铰接。第二直段312的端部开设有第二铰接孔3121和第四铰接孔3122，第二铰接孔3121用于与挖掘机的斗杆320铰接，第四铰接孔3122用于与动臂油缸400的活塞杆伸缩端铰接。圆弧弯折段313开设有第三铰接孔3131，第三铰接孔3131用于与斗杆油缸140的缸体固定端相铰接。

进一步地，斗杆320与动臂310相对应的一端开设有第五铰接孔3201、第七铰接孔3203和第八铰接孔3204，其中第五铰接孔3201用于与动臂310上的第二铰接孔3121铰接，第七铰接孔3203用于与斗杆油缸140的活塞杆伸缩端铰接，第八铰接孔3204用于与辅具油缸500的缸体固定端铰接。

进一步地，参照图2、图5所示，斗杆320相对的两侧上设置有第二加强板321。第二加强板321焊接设置于斗杆320上，第二加强板321的设置能够进一步加强斗杆320整体的强度，提升斗杆320的可靠性。

进一步地，斗杆320与辅具330相对应的一端开设有第六铰接孔3202，辅具330上对应开设有用于与第六铰接孔3202相铰接的第十铰接孔331。

于本实施例中，斗杆320与辅具330之间还设置有连杆组件，连杆组件包括第一连杆610和第二连杆620。具体地，斗杆320与辅具330相对应的一端开设有第九铰接孔3205，辅具330上开设有第十一铰接孔332，第一连杆610的第一端与第九铰接孔3205铰接，第一连杆610的第二端、第二连杆620的第一端以及辅具油缸500的活塞杆伸缩端三者铰接于一点，第二连杆620的第二端与第十一铰接孔332铰接。具体地，辅具油缸500的活塞杆相对缸体伸出，以带动第一连杆610与第二连杆620摆动，从而驱动辅具330相对斗杆320绕第六铰接孔3202与第十铰接孔331之间相连的铰接点摆动，进而实现辅具330的铰接摆动。

值得一提的是，斗杆320端部的辅具可以是置物台、也可以是货叉等其他部件，在此不做过多限定。

进一步地，继续参照图2所示，辅具油缸500上还设置有保护套510，保护套510的设置有效防护辅具油缸500的活塞杆，避免其磕碰损伤。

进一步地，动臂310上还设置有多个脚踏板340，多个脚踏板340沿动臂310的长度方向间隔设置。脚踏板340的设置，能够便于操作人员攀爬到动臂310上，以对动臂310进行日常保养维护，并且在紧急情况下通过脚踏板340上到动臂310顶部，快速上到上层楼层撤离。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种挖掘机工作装置液压系统，包括油箱(110)、油泵(120)、输油换向阀(130)和斗杆油缸(140)，所述油箱(110)连通所述油泵(120)的进油口，所述油泵(120)的出油口连通所述输油换向阀(130)的进油口，其特征在于，所述挖掘机工作装置液压系统还包括油液分配组件，所述输油换向阀(130)的其中一工作油口通过所述油液分配组件与所述斗杆油缸(140)的无杆腔连通，所述输油换向阀(130)的另一工作油口通过所述油液分配组件与所述斗杆油缸(140)的有杆腔连通；

所述油箱(110)内的液压油能依次经所述油泵(120)、所述输油换向阀(130)和所述油液分配组件输送至所述斗杆油缸(140)的无杆腔以推动所述斗杆油缸(140)的活塞杆外伸，且所述油液分配组件能够进行油管通断控制以将经所述斗杆油缸(140)的有杆腔输出的所述液压油再次输送至所述斗杆油缸(140)的无杆腔内以增加所述活塞杆的外伸速度。

2.根据权利要求1所述的挖掘机工作装置液压系统，其特征在于，所述油液分配组件包括第一插装阀(150)、第二插装阀(160)、差动换向阀(170)和梭阀(180)；其中，

所述输油换向阀(130)的两个工作油口分别通过第一油管(191)和第二油管(192)与所述第一插装阀(150)的a1油口和所述第二插装阀(160)的b1油口连通，所述第一插装阀(150)的a2油口与所述第二插装阀(160)的b2油口通过第三油管(193)连通，所述斗杆油缸(140)的有杆腔通过第四油管(194)与所述第三油管(193)连通，所述斗杆油缸(140)的无杆腔通过第五油管(195)与所述第一油管(191)连通，所述第五油管(195)和所述第二油管(192)分别与所述梭阀(180)的c1进油口和c2进油口连通，所述梭阀(180)的出油口连通所述差动换向阀(170)的进油口，所述差动换向阀(170)的两个工作油口分别与所述第一插装阀(150)的a3油口和所述第二插装阀(160)的b3油口连通。

3.根据权利要求1所述的挖掘机工作装置液压系统，其特征在于，所述差动换向阀(170)设置为二位四通的电磁换向阀；所述输油换向阀(130)设置为二位四通的电磁换向阀。

4.一种挖掘机，其特征在于，包括权利要求1-3任一项所述的挖掘机工作装置液压系统，还包括：

机体(200)；

臂架组件，包括动臂(310)和斗杆(320)，所述动臂(310)的第一端与所述机体(200)铰接，所述动臂(310)的第二端与所述斗杆(320)的第一端铰接，所述斗杆(320)的第二端铰接设置有辅具(330)，所述第一插装阀(150)、所述第二插装阀(160)、所述差动换向阀(170)和所述梭阀(180)均设于所述动臂(310)上，所述斗杆油缸(140)的缸体和活塞杆分别与所述动臂(310)和所述斗杆(320)相铰接，且所述斗杆油缸(140)设置于所述动臂(310)的下方。

5.根据权利要求4所述的挖掘机，其特征在于，所述动臂(310)包括第一直段(311)和第二直段(312)，所述第一直段(311)与所述第二直段(312)之间通过圆弧弯折段(313)连接，所述第一直段(311)与所述机体(200)相铰接，所述第二直段(312)与所述斗杆(320)相铰接，所述圆弧弯折段(313)相对的两侧设置有第一加强板(314)。

6.根据权利要求5所述的挖掘机，其特征在于，所述斗杆(320)相对的两侧设置有第二加强板(321)。

7.根据权利要求4所述的挖掘机，其特征在于，还包括动臂油缸(400)，所述动臂油缸(400)的缸体和活塞杆分别与所述机体(200)和所述动臂(310)相铰接，所述动臂油缸(400)设置于所述动臂(310)的下方。

8.根据权利要求4所述的挖掘机，其特征在于，还包括辅具油缸(500)，所述辅具油缸(500)的缸体和活塞杆分别与所述斗杆(320)和所述辅具(330)铰接。

9.根据权利要求4所述的挖掘机，其特征在于，所述机体(200)上还设有驾驶室(210)，所述驾驶室(210)的底板(211)下沉至所述机体(200)的车架内。

10.根据权利要求4所述的挖掘机，其特征在于，所述动臂(310)上还设置有多个脚踏板(340)，多个所述脚踏板(340)沿所述动臂(310)的长度方向间隔设置。

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