CN204151845U - 一种回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统。解决现有挖掘机的回油管路中背压无法控制的问题。本实用新型包括相连接的主油泵与先导控制油泵，主油泵的出油口连接主控制阀的进油口，主控制阀的多项高压输油口分别连接各工作装置；还包括控制器和通过电路连接主控制阀的左手柄、右手柄、行走先导阀，主控制阀的回油口通过回油油路连接主油泵，且回油油路上串接背压阀，背压阀具有用于控制背压值的先导控制口pi，先导控制口pi连接电磁阀，左手柄、右手柄和行走先导阀上均设置多个传感器，控制器电控连接全部传感器和电磁阀。本实用新型可间歇式控制背压阀的开闭，既达到提高效率，降低能耗，保证防止吸空，保护元件效果。

Description

一种回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统

技术领域

本实用新型属于工程机械技术领域，涉及挖掘机的油路驱动系统，特别是一种回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统。

背景技术

挖掘机的主要功能是采掘物料，并转移物料或装载物料，重复进行。由于挖掘机具有施工灵活，效率高等优点，因而被广泛应用在工业和民用建筑、矿产开采、城市建设、农田水利等建设场合。挖掘机一般由工作装置、回转装置、行走装置和液压控制系统等几部分组成，各部分的工作由油缸和马达驱动。液压控制系统是挖掘机的重要部分，为挖掘机的各种动作提供驱动介质-液压油。挖掘机工作时，通过各部分装置的协同动作完成。

目前挖掘机液压系统管路主要有吸油管路、压油管路、回油管路、控制管路等。为了保证液压元件在运行过程中不出现吸空现象，回油管路上都加装背压阀，目前挖掘机回油管路上加装的背压阀都是固定背压值，一般都在2-5bar。但是这种设置使挖掘机在运行过程中回油管路上始终保持一个背压压差，而挖掘机在正常工作状态下，回油管路不需要背压，只有当回转制动和行走制动时，为了防止马达吸空，才需要回油管路上设置背压。此背压压差就造成液压系统始终有一部分压力损失，即有一部分能量损失，从而导致挖掘机能量浪费，油耗浪费。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种通过电磁阀控制背压阀的通断，实现对油路中背压作用的间歇式操控，即防止马达吸空现象又减省能耗的回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统，包括相连接的主油泵与先导控制油泵，所述主油泵的出油口连接主控制阀的进油口，所述主控制阀的多项高压输油口分别连接左行走马达、右行走马达、回转马达、动臂油缸、斗杆油缸和铲斗油缸；还包括左手柄、右手柄、行走先导阀和控制器，所述左手柄通过控制电路连接主控制阀，并操控回转马达和斗杆油缸，所述右手柄通过控制电路连接主控制阀，并操控动臂油缸和铲斗油缸，所述行走先导阀通过控制电路连接主控制阀，并操控左行走马达和右行走马达，所述主控制阀的回油口通过回油油路连接主油泵，且回油油路上串接背压阀，所述背压阀具有用于控制背压值的先导控制口pi，所述先导控制口pi连接电磁阀，所述左手柄、右手柄和行走先导阀上均设置多个传感器，所述控制器电控连接全部传感器和上述电磁阀。

本回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统在使用时，液压油经主油泵输入至主控制阀，由主控制阀各高压输油口输入到各工作装置，工作装置包括左行走马达、右行走马达、回转马达、动臂油缸、斗杆油缸和铲斗油缸，进而完成挖掘机的作业。

当挖掘机在正常工作时，包括动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸的单独动作或某几个油缸同时动作；还包括回转马达正常回转，左行走马达、右行走马达正常行走或某几个马达同时运行；还包括某几个油缸和马达同时动作。左手柄、右手柄和行走先导阀上设置的全部传感器均采集到各工作装置正常工作的状态信息，全部传感器将该状态信息传递至控制器，控制器接收信息后输出信号控制电磁阀关闭，使先导控制口pi泄压，消除背压阀的背压作用，使回油油路内的背压值降低到最低值，从而降低了管路的压力差，提高工作效率，降低正常工作下的能量损耗。只有当回转马达开始趋于停止并制动时，左行走马达、右行走马达开始趋于停止并制动时，相应传感器采集到回转马达、左行走马达、右行走马达的特定工作的状态信息，并将该状态信息传递至控制器，控制器接收特定的信息后输出信号控制电磁阀开启，使先导控制口pi有压力，恢复背压阀的背压作用，使回油油路内的背压值升高到一定值，进而防止回转马达、左行走马达和右行走马达在制动时的吸空现象，避免造成元件损坏。

在上述的回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统中，所述左手柄上设置P1传感器、P2传感器及P3传感器，所述P1传感器感测斗杆挖掘作业，所述P2传感器感测斗杆卸料作业，所述P3传感器感测回转马达作业。

在上述的回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统中，所述右手柄上设置P4传感器、P5传感器、P6传感器及P7传感器，所述P4传感器感测铲斗挖掘作业，所述P5传感器感测铲斗卸料作业，所述P6传感器感测动臂上升作业，所述P7传感器感测动臂下降作业。

在上述的回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统中，所述行走先导阀上设置P8传感器及P9传感器，所述P8传感器感测左行走作业，所述P9传感器感测右行走作业。

在上述的回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统中，所述主控制阀与主油泵之间的回油油路上还连接液压油箱。

在上述的回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统中，所述主油泵由主电机驱动连接，所述控制器电控连接主电机。

与现有技术相比，本回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统具有以下优点：

1、通过传感器感测挖掘机的工作状态，通过电磁阀控制背压阀的开闭，使挖掘机在不同的作业状态下，设置不同的回油系统背压值，即保证了某些作业状态时需要背压作用，也能实现另一些作业状态时不需要背压作用，这样就使需要背压时保护设备元件，不需要背压时减少作业能耗，提高作业效率，达到节能效果。

2、由控制器、电磁阀控制背压阀的开闭，安装方便，控制容易。

附图说明

图1是本回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统的结构示意图。

图中，1、主油泵；2、先导控制油泵；3、主控制阀；4、左手柄；5、右手柄；6、行走先导阀；7、左行走马达；8、右行走马达；9、回转马达；10、动臂油缸；11、斗杆油缸；12、铲斗油缸；13、背压阀；14、液压油箱；15、电磁阀；16、控制器。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

如图1所示，本回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统，包括相连接的主油泵1与先导控制油泵2，左行走马达7、右行走马达8、回转马达9、动臂油缸10、斗杆油缸11和铲斗油缸12；还包括主控制阀3、左手柄4、右手柄5、行走先导阀6和控制器16。其中主油泵1由主电机驱动连接，控制器16电控连接主电机。

主油泵1的出油口连接主控制阀3的进油口，主控制阀3的多项高压输油口分别连接左行走马达7、右行走马达8、回转马达9、动臂油缸10、斗杆油缸11和铲斗油缸12，主控制阀3的回油口通过回油油路连接主油泵1，且回油油路上串接背压阀13与液压油箱14。

左手柄4通过控制电路连接主控制阀3，并操控回转马达9和斗杆油缸11；右手柄5通过控制电路连接主控制阀3，并操控动臂油缸10和铲斗油缸12；行走先导阀6通过控制电路连接主控制阀3，并操控左行走马达7和右行走马达8。以上三个操作装置分别动作或同时动作，可以控制挖掘机完成作业或行走等。

左手柄4、右手柄5和行走先导阀6上均设置多个传感器。背压阀13具有用于控制背压值的先导控制口pi，先导控制口pi连接电磁阀15，控制器16电控连接全部传感器和电磁阀15。

左手柄4上设置P1传感器、P2传感器及P3传感器，其中P1传感器感测斗杆挖掘作业，P2传感器感测斗杆卸料作业，P3传感器感测回转马达9作业。

右手柄5上设置P4传感器、P5传感器、P6传感器及P7传感器，其中P4传感器感测铲斗挖掘作业，P5传感器感测铲斗卸料作业，P6传感器感测动臂上升作业，P7传感器感测动臂下降作业。

行走先导阀6上设置P8传感器及P9传感器，P8传感器感测左行走作业，P9传感器感测右行走作业。

传感器信号与作业状态对应如下表：

传感器	传感器信号状态	工作装置作业状态	备注
				P1	有压力信号	斗杆挖掘作业
P2	有压力信号	斗杆卸料作业
				P3	有压力信号	回转马达作业
P4	有压力信号	铲斗挖掘作业
				P5	有压力信号	铲斗卸料作业
P6	有压力信号	动臂上升作业
				P7	有压力信号	动臂下降作业
P8	有压力信号	左行走作业
				P9	有压力信号	右行走作业

本回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统在使用时，液压油经主油泵1输入至主控制阀3，由主控制阀3各高压输油口输入到各工作装置，工作装置包括左行走马达7、右行走马达8、回转马达9、动臂油缸10、斗杆油缸11和铲斗油缸12，通过左手柄4、右手柄5和行走先导阀6对工作装置的操控，进而完成挖掘机的作业及行走。

当挖掘机在正常工作时，包括动臂油缸10、斗杆油缸11、铲斗油缸12的单独动作或某几个油缸同时动作；还包括回转马达9正常回转，左行走马达7、右行走马达8正常行走或某几个马达同时运行；还包括某几个油缸和马达同时动作。左手柄4、右手柄5和行走先导阀6上设置的全部传感器均采集到各工作装置正常工作的状态信息，全部传感器将该状态信息传递至控制器16，控制器16接收信息后输出信号控制电磁阀15关闭，使先导控制口pi泄压，消除背压阀13的背压作用，使回油油路内的背压值降低到最低值，从而降低了管路的压力差，提高工作效率，降低正常工作下的能量损耗。只有当回转马达9开始趋于停止并制动时，左行走马达7、右行走马达8开始趋于停止并制动时，相应传感器采集到回转马达9、左行走马达7、右行走马达8的特定工作的状态信息，并将该状态信息传递至控制器16，控制器16接收特定的信息后输出信号控制电磁阀15开启，使先导控制口pi有压力，恢复背压阀13的背压作用，使回油油路内的背压值升高到一定值，进而防止回转马达9、左行走马达7和右行走马达8在制动时的吸空现象，避免造成元件损坏。

从以上原理可知，本实用新型能够对应挖掘机不同作业状态，使回油油路中的背压作用处于不同的状态，即有背压或无背压。当无需要背压时，取消背压；当需要背压时，产生背压，由此既达到提高效率，降低能耗，节能的效果，又保证防止吸空，保护元件的效果。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了主油泵1；先导控制油泵2；主控制阀3；左手柄4；右手柄5；行走先导阀6；左行走马达7；右行走马达8；回转马达9；动臂油缸10；斗杆油缸11；铲斗油缸12；背压阀13；液压油箱14；电磁阀15；控制器16等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (6)

1.一种回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统，包括相连接的主油泵与先导控制油泵，所述主油泵的出油口连接主控制阀的进油口，所述主控制阀的多项高压输油口分别连接左行走马达、右行走马达、回转马达、动臂油缸、斗杆油缸和铲斗油缸；还包括左手柄、右手柄、行走先导阀和控制器，所述左手柄通过控制电路连接主控制阀，并操控回转马达和斗杆油缸，所述右手柄通过控制电路连接主控制阀，并操控动臂油缸和铲斗油缸，所述行走先导阀通过控制电路连接主控制阀，并操控左行走马达和右行走马达，其特征在于，所述主控制阀的回油口通过回油油路连接主油泵，且回油油路上串接背压阀，所述背压阀具有用于控制背压值的先导控制口pi，所述先导控制口pi连接电磁阀，所述左手柄、右手柄和行走先导阀上均设置多个传感器，所述控制器电控连接全部传感器和上述电磁阀。

2.根据权利要求1所述的回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统，其特征在于，所述左手柄上设置P1传感器、P2传感器及P3传感器，所述P1传感器感测斗杆挖掘作业，所述P2传感器感测斗杆卸料作业，所述P3传感器感测回转马达作业。

3.根据权利要求1所述的回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统，其特征在于，所述右手柄上设置P4传感器、P5传感器、P6传感器及P7传感器，所述P4传感器感测铲斗挖掘作业，所述P5传感器感测铲斗卸料作业，所述P6传感器感测动臂上升作业，所述P7传感器感测动臂下降作业。

4.根据权利要求1所述的回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统，其特征在于，所述行走先导阀上设置P8传感器及P9传感器，所述P8传感器感测左行走作业，所述P9传感器感测右行走作业。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统，其特征在于，所述主控制阀与主油泵之间的回油油路上还连接液压油箱。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的回油可变背压阀控制的挖掘机节能液压系统，其特征在于，所述主油泵由主电机驱动连接，所述控制器电控连接主电机。