CN1908467A - 装载机液压传动、工作装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种装载机用的液压传动、工作装置。包含有两个串联变量泵I(11)、II(12)并与发动机联接的双联变量泵(1)，与变量泵I(11)连通并设有负流量控制阀I(23)的行走油路(2)、行走马达(3)，与变量泵II(12)连通并设有负流量控制阀II(28)的工作及转向油路和油箱(4)等组成。行走油路(2)通过行走马达(3)实现行走；工作及转向油路设有优先阀(5)、工作油路(6)、优先供油的液压转向器(7)，由液压转向器(7)实现转向，由工作油路(6)实现作业；根据负荷情况由负流量控制阀I(23)、II(28)自动调控变量泵I(11)、II(12)的输出油量，具有传动效率高、降低发动机功率、节能等特点。
Description
一、技术领域
本发明是一种工程机械中装载机用的液压传动、工作装置。
二、背景技术
目前的ZL30、35等型号装载机使用的液压传动装置为变矩器加变速箱的结构形式，该结构是利用变矩器能根据负荷大小、自动无级地调整工作速度的特性，防止发动机熄火，提高工作效率，减少变速箱的档位。但变矩器最大的缺点是传动效率低，发动机始终在高功率下运转，因而要求发动机的功率大，造成能耗高。工作液压装置为齿轮泵通过普通工作阀控制工作油缸来实现作业，在暂停作业时，齿轮泵不能停止运转，始终在工作，造成空转损耗，且损耗高。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种装载机液压传动、工作装置。它可以改善发动机的功率和耗油量，并根据工作负荷情况马达会自动实现变量，通过有负流量控制的阀对泵进行控制和调节，改变泵输出油量来达到整个装置的自动控制和调节，具有传动效率高、降低发动机匹配的功率，节约能耗等特点。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：由发动机驱动由两个变量泵串联的双联变量泵，每个变量泵各驱动一个油路，即其中一个变量泵驱动行走油路，实现装载机的前后行走；另一个变量泵驱动工作及转向油路，实现装载机的转向和作业。另外，在两个油路中均设置有控制变量泵输出油量的控制装置，可根据使用情况来控制变量泵。
所述的工作及转向油路包含有优先阀、工作油路、优先供油的液压转向器等，优先阀与工作油路、液压转向器连通，变量泵输出的油优先满足液压转向器，多余的供给工作油路。这样保证了装载机的作业安全。
即本发明包含有双联变量泵、行走油路、行走马达、工作及转向油路、油箱等组成，双联变量泵与发动机联接，双联变量泵中的一个变量泵I与行走油路连通，行走油路与行走马达连通，行走马达与装载机传动装置联接，由行走马达驱动装载机实现行走；双联变量泵中的另一个变量泵II与工作及转向油路连通，工作及转向油路中设置有优先阀、工作油路、优先供油的液压转向器，变量泵II与优先阀连通，优先阀与工作油路、液压转向器连通，变量泵II输出的液压油通过优先阀优先供给液压转向器，多余的液压油供给工作油路；工作油路与装载机的举升油缸、翻斗油缸连通，由举升油缸、翻斗油缸来实现装载机的作业；液压转向器与装载机的转向油缸连通，由转向油缸实现装载机的转向。在行走油路中设置有控制变量泵I输出油量的控制装置I，在工作油路中也设置有控制变量泵II输出油量的控制装置II；由控制装置I、II根据行走和作业情况来调控变量泵I、II的输出油量；油箱与双联变量泵、行走油路、工作及转向油路连通。
所述的控制装置I、II可采用负流量控制阀等结构形式。
为平衡装载机的综合性能和提高作业效率，变量泵II采用双联变量泵中输出流量大的一个变量泵。
所述的双联变量泵中的两个变量泵均为高压柱塞式变量泵；以提高效率。
所述的行走油路，其结构形式很多，可包含有行走操纵阀、安全保护阀I、制动卸荷阀、控制装置I、主安全阀I等。控制装置I可采用负流量控制阀I。变量泵I通过制动卸荷阀、主安全阀I与行走操纵阀连通，行走操纵阀与安全保护阀I、行走马达连通，安全保护阀I与行走马达连通，以保护行走马达，行走操纵阀还通过负流量控制阀I与变量泵I连通，由负流量控制阀I根据装载机行走工况控制变量泵I的斜盘摆动，来控制变量泵I的输出流量。
行走操纵阀可采用三位六通阀，安全保护阀I可采用双联过载保护溢流阀，制动卸荷阀可采用液或气控两位三通换向阀，主安全阀I可采用溢流阀。
所述的工作及转向油路中的工作油路的结构形式也很多，可包含有翻斗操纵阀、举升操纵阀、安全保护阀II、控制装置II、主安全阀II等。控制装置II可采用负流量控制阀II。变量泵II通过主安全阀II与翻斗操纵阀、举升操纵阀连通，翻斗操纵阀与安全保护阀II连通，翻斗操纵阀、安全保护阀II与翻斗油缸连通，以保护翻斗油缸；举升操纵阀与举升油缸连通，翻斗操纵阀、举升操纵阀还通过负流量控制阀II与变量泵II连通，由负流量控制阀II根据装载机转向、作业情况控制变量泵II的斜盘摆动，来控制变量泵II的输出流量。
翻斗操纵阀可采用三位六通阀，举升操纵阀可采用四位六通阀，安全保护阀II可采用双联过载保护溢流阀，主安全阀II可采用溢流阀。
为了降低液压油的工作温度，保证整个液压装置的正常工作、可靠，可在行走油路与油箱之间的回油路上设置散热器，使行走油路经散热器散热后再流回油箱，以降低液压油的温度。
由于本发明设计了一个由发动机驱动由两个变量泵串联的双联变量泵，每个变量泵各驱动一个油路，其中变量泵I驱动行走油路，实现装载机的前后行走；变量泵II驱动工作及转向油路，实现装载机的转向和作业。并在两个油路中均设置有控制变量泵输出油量的控制装置——负流量控制阀，可根据使用情况自动控制变量泵输出的油量。也就是说，当需要变量泵大流量时，需要发动机的功率输出大；反之，当需要变量泵小流量时，需要发动机的功率输出小；改变了发动机始终在高功率下运转的状况，从而达到节约能源的目的。本发明的双联变量泵中的两个变量泵均采用高压柱塞式变量泵，高压柱塞式变量泵的效率高，这样可降低发动机的功率，又进一步节约了燃油，且降低了装载机的制造成本。因此，本发明具有可以改善发动机的功率和耗油量，并根据工作负荷情况通过有负流量控制的阀对泵进行控制和调节，改变泵输出油量来达到整个装置的自动控制和调节，具有传动效率高、降低发动机匹配的功率，节约能耗等特点。
四、附图说明
附图为本发明示意图。
五、具体实施方式
附图为本发明用于ZL30、35型装载机一个实施例，包含有双联变量泵1、行走油路2、行走马达3、工作及转向油路、油箱4等组成。双联变量泵1采用L3V112DT，其两个变量泵均为高压柱塞泵。双联变量泵1与发动机联接，装在发动机的动力输出轴上，双联变量泵1中的一个变量泵I 11与行走油路2连通，变量泵I 11为双联变量泵1中的前泵，其流量为93ml/r，行走油路2与行走马达3连通，行走马达3采用LY-A6V160HA2FZ10750(SY)(T1)，行走马达3与装载机传动装置联接，由行走马达3驱动装载机实现行走。双联变量泵1中的另一个变量泵II 12与工作及转向油路连通，变量泵II 12为双联变量泵1中的后泵，其流量为100ml/r。工作及转向油路中设置有优先阀5、工作油路6、优先供油的液压转向器7，变量泵II 12与优先阀5连通，优先阀5采用YXL-F250F-N7。优先阀5与工作油路6、液压转向器7连通，液压转向器7采用BZZ5-E400C。变量泵II 12输出的液压油通过优先阀5优先供给液压转向器7，多余的液压油供给工作油路6；工作油路6与装载机的举升油缸8、翻斗油缸9连通，由举升油缸8、翻斗油缸9来实现装载机的作业；液压转向器7与装载机的转向油缸10连通，由转向油缸10实现装载机的转向。在行走油路2中设置有控制变量泵I 11输出油量的负流量控制阀I 23，在工作油路6中也设置有控制变量泵II 12输出油量的负流量控制阀II 28。由负流量控制阀I 23、II 28根据行走和作业情况来调控变量泵I 11、II 12的输出油量；油箱4与双联变量泵1、行走油路2、工作及转向油路连通。
所述的行走油路2，其结构形式很多，可包含有行走操纵阀21、安全保护阀I 25、制动卸荷阀24、负流量控制阀I 23和主安全阀I 22等。行走操纵阀21可采用三位六通阀，安全保护阀I 25可采用双联过载保护溢流阀，制动卸荷阀24可采用液控或气控两位三通换向阀，主安全阀I 22可采用溢流阀。变量泵I 11通过制动卸荷阀24、主安全阀I 22与行走操纵阀21连通，行走操纵阀21与安全保护阀I 25、行走马达3连通，安全保护阀I 25与行走马达3连通，行走操纵阀21、还通过负流量控制阀I 23与变量泵I 11连通，由负流量控制阀I 23根据装载机行走工况控制变量泵I 11的斜盘摆动，从而实现控制变量泵I 11的输出流量。
在行走马达3的耐压能力大于安全保护阀I 25的设定压力值的1.25倍时，可以考虑省去安全保护阀I 25。
所述的行走油路2，也可采用最近研制的一种行走组合阀，该阀是将行走油路2的行走操纵阀21、安全保护阀I 25、制动卸荷阀24、负流量控制阀I23和主安全阀I 22等组合在一起，并进行适当改进。其保持了行走油路2所需的功能，且体积小，结构紧凑，便于安装，油路中能量损耗小。
所述的工作及转向油路中的工作油路6的结构形式也很多，可包含有翻斗操纵阀26、举升操纵阀27、安全保护阀II 29、负流量控制阀II 28和主安全阀II 30等。翻斗操纵阀26可采用三位六通阀，举升操纵阀27可采用四位六通阀，安全保护阀II 29可采用双联过载保护溢流阀，主安全阀II 30可采用溢流阀。变量泵II 12通过主安全阀II 30与翻斗操纵阀26、举升操纵阀27连通，翻斗操纵阀26、举升操纵阀27与安全保护阀II 29连通，翻斗操纵阀26、安全保护阀II 29与翻斗油缸9连通，举升操纵阀27、安全保护阀II 29与举升油缸8连通，翻斗操纵阀26、举升操纵阀27还通过负流量控制阀II 28与变量泵II 12连通，由负流量控制阀II 28根据装载机的转向、作业情况通过控制变量泵II 12的斜盘摆动，从而实现控制变量泵II 12的输出流量。
所述的工作及转向油路中的工作油路6，也可采用最近研制的一种工作组合阀，是将翻斗操纵阀26、举升操纵阀27、安全保护阀II 29、负流量控制阀II 28和主安全阀II 30等组合在一起，并进行适当改进。其保持了工作油路6所需的功能，且体积小，结构紧凑，便于安装，油路中能量损耗小。
为了降低液压油的工作温度，保证整个液压装置的正常工作、可靠，可在行走油路6与油箱4之间的回油路上设置散热器13，使行走油路6经散热器13散热后再流回油箱4，以降低液压油的温度。
由上可见，由于本发明设计了一个由发动机驱动由两个变量泵串联的双联变量泵1，其中变量泵I 11驱动行走油路，实现装载机的前后行走；变量泵II 12驱动工作及转向油路，实现装载机的转向和作业。并在两个油路中均设置有控制变量泵输出油量的控制装置——负流量控制阀，可根据使用情况自动控制变量泵输出的油量。改变了发动机始终在高功率下运转的状况，从而达到节约能源的目的。本发明的双联变量泵中的两个变量泵均采用高压柱塞式变量泵，高压柱塞式变量泵的效率高，这样可降低发动机的功率，又进一步节约了燃油，且降低了装载机的制造成本。因此，本发明具有可以改善发动机的功率和耗油量，并根据工作负荷情况通过有负流量控制的阀对泵进行控制和调节，改变泵输出油量来达到整个装置的自动控制和调节，具有传动效率高、降低发动机匹配的功率，节约能耗等特点。
Claims (10)
1、一种装载机液压传动、工作装置，包含有行走油路(2)、工作及转向油路和油箱(4)，工作及转向油路中设置有优先阀(5)、工作油路(6)、优先供油的液压转向器(7)，优先阀(5)与工作油路(6)、液压转向器(7)连通，工作油路(6)与装载机的举升油缸(8)、翻斗油缸(9)连通，液压转向器(7)与装载机的转向油缸(10)连通，其特征在于还包含有双联变量泵(1)、行走马达(3)；双联变量泵(1)与发动机联接，双联变量泵(1)中的一个变量泵I(11)与行走油路(2)连通，行走油路(2)与行走马达(3)连通，行走马达(3)与装载机传动装置联接，双联变量泵(1)中的另一个变量泵II(12)与工作及转向油路中的优先阀(5)连通，变量泵II(12)输出的液压油通过优先阀(5)优先供给液压转向器(7)，在行走油路(2)中设置有控制变量泵I(11)输出油量的控制装置I，在工作油路(6)中也设置有控制变量泵II(12)输出油量的控制装置II；油箱(4)与双联变量泵(1)、行走油路(2)、工作及转向油路连通。
2、根据权利要求1所述的装载机液压传动、工作装置，其特征在于所述的行走油路(2)包含有行走操纵阀(21)、安全保护阀I(25)、制动卸荷阀(24)、控制装置I和主安全阀I(22)；控制装置I为负流量控制阀I(23)；变量泵I(11)通过制动卸荷阀(24)、安全阀I(22)与行走操纵阀(21)连通，行走操纵阀(21)与行走马达(3)连通，安全保护阀I(25)与行走马达(3)连通，行走操纵阀(21)还通过负流量控制阀I(23)与变量泵I(11)连通，由负流量控制阀I(23)控制变量泵I(11)的斜盘摆动来控制变量泵I(11)的输出流量。
3、根据权利要求2所述的装载机液压传动、工作装置，其特征在于所述的行走操纵阀(21)为三位六通阀，安全保护阀I(25)为双联过载保护溢流阀，制动卸荷阀(24)为液控或气控两位三通换向阀，主安全阀I(22)为溢流阀。
4、根据权利要求1所述的装载机液压传动、工作装置，其特征在于所述的工作及转向油路中的工作油路(6)包含有翻斗操纵阀(26)、举升操纵阀(27)、安全保护阀II(29)、控制装置II和主安全阀II(30)；控制装置II为负流量控制阀II(28)；变量泵II(12)通过主安全阀II(30)与翻斗操纵阀(26)、举升操纵阀(27)连通，翻斗操纵阀(26)、举升操纵阀(30)与安全保护阀II(29)连通，翻斗操纵阀(26)、安全保护阀II(30)与翻斗油缸(9)连通，举升操纵阀(27)、安全保护阀II(30)与举升油缸(8)连通，翻斗操纵阀(28)、举升操纵阀(27)还通过负流量控制阀II(28)与变量泵II(12)连通，由流量控制阀II(28)控制变量泵II(12)的斜盘摆动来控制变量泵II(12)的输出流量。
5、根据权利要求4所述的装载机液压传动、工作装置，其特征在于所述的翻斗操纵阀(26)为三位六通阀，举升操纵阀(27)为四位六通阀，安全保护阀II(29)为双联过载保护溢流阀，主安全阀II(30)为溢流阀。
6、根据权利要求1所述的装载机液压传动、工作装置，其特征在于所述的变量泵II(12)为双联变量泵(1)中输出流量大的一个变量泵()。
7、根据权利要求1所述的装载机液压传动、工作装置，其特征在于所述的双联变量泵(1)中的两个变量泵均为高压柱塞式变量泵。
8、根据权利要求1所述的装载机液压传动、工作装置，其特征在于所述的行走油路(2)与油箱(4)之间的回油路上设置散热器()。
9、根据权利要求1所述的装载机液压传动、工作装置，其特征在于所述的行走油路(2)为行走操纵阀(21)、安全保护阀I(25)、制动卸荷阀(24)、负流量控制阀I(23)、主安全阀I(22)组合在一起的行走组合阀。
10、根据权利要求1所述的装载机液压传动、工作装置，其特征在于所述的工作油路(6)为翻斗操纵阀(26)、举升操纵阀(27)、安全保护阀II(29)、负流量控制阀II(28)、主安全阀II(30)组合在一起的工作组合阀。
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