CN206245375U - 液压系统和包括该液压系统的机器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及液压系统，其中定量泵的进油口与油箱流体连接，出油口与工作阀组的泵口流体连接，变量泵的进油口与油箱流体连接，出油口与优先阀的进油口流体连接，优先阀的第一出油口与转向阀组的泵口流体连接，第二出油口与逻辑阀的进油口流体连接，优先阀用于将来自变量泵的液压流体选择性地供应到转向阀组的泵口和逻辑阀的进油口，逻辑阀的出油口与工作阀组的泵口流体连接，逻辑阀是比例阀并且能将来自优先阀的液压流体供应到工作阀组的泵口，液压系统还包括梭阀网络，其将由机器的控制系统输出到工作阀组的多个先导控制端口的先导控制压力反馈到逻辑阀的先导控制端口，以控制通过逻辑阀的流量。本实用新型还涉及包括该液压系统的机器。

Description

液压系统和包括该液压系统的机器

技术领域

本实用新型总体上涉及一种液压系统，更具体地涉及一种定变量合流液压系统以及包含该液压系统的机器。

背景技术

诸如装载机、挖掘机、推土机、平地机或其它类型重型设备之类的机器通常使用被供应来自机器上的一个或多个泵的液压流体的多个致动器(例如液压缸)来完成各种任务。现有的液压系统主要包括双定量泵独立系统、双定量泵合流系统、双变量泵独立系统、和定变量合流系统等。定变量合流系统使用一个用于转向液压系统的变量泵和一个用于工作液压系统的定量泵。该液压系统采用转向优先的液压控制方法，当机器转向时，变量泵优先向转向液压系统供油，而当机器不转向时，由变量泵输出的液压流体的至少一部分可与定量泵输出的液压流体合流并且供给至工作液压系统，使作业工具更有效地工作。

目前装载机的定变量合流系统(其中转向液压系统为负载敏感系统，工作液压系统为定量系统)大多都是通过工作液压系统的压力控制逻辑阀的开关，以实现合流。当工作液压系统压力比较高，但是流量比较小时，逻辑阀也会全部打开，这时转向泵(其为负载敏感泵)的排量为最大排量，多余的流量都将通过工作液压系统的主阀芯流到液压油箱。在这种工况下就造成了很大的能量损失。

另外，装载机的转向液压系统的压力设定往往低于工作液压系统的压力设定。因此，当工作液压系统达到最大系统压力时，工作液压系统的压力会对转向泵造成很大冲击，大大缩短了转向泵的使用寿命。

本实用新型旨在克服上述的一个或多个问题和/或现有技术的其它问题。

实用新型内容

在一个方面中，本实用新型涉及一种液压系统，其包括转向液压系统、工作液压系统、液压油箱、定量泵、变量泵、优先阀和逻辑阀，其中，定量泵的进油口与液压油箱流体连接，定量泵的出油口与工作液压系统的工作阀组的泵口流体连接，变量泵的进油口与液压油箱流体连接，变量泵的出油口与优先阀的进油口流体连接，优先阀的第一出油口与转向液压系统的转向阀组的泵口流体连接，优先阀的第二出油口与逻辑阀的进油口流体连接，优先阀构造成将来自变量泵的液压流体选择性地供应到转向阀组的泵口和逻辑阀的进油口，逻辑阀的出油口与工作阀组的泵口流体连接，逻辑阀构造为比例阀并且能够将来自优先阀的液压流体供应到工作阀组的泵口，其特征在于，该液压系统包括连接在工作阀组的多个先导控制端口与逻辑阀的先导控制端口之间的梭阀网络，该梭阀网络构造成将由机器的控制系统输出到工作阀组的多个先导控制端口的先导控制压力反馈到逻辑阀的先导控制端口，以便控制通过逻辑阀的液压流体的流量。

有利地，工作液压系统的工作阀组包括四个先导控制端口，梭阀网络包括第一、第二、第三梭阀，第一梭阀的两个输入端口分别与所述四个先导控制端口中的两个流体连接，第二梭阀的两个输入端口分别与所述四个先导控制端口中的另两个流体连接，第三梭阀的两个输入端口分别与第一和第二梭阀的输出端口流体连接，第三梭阀的输出端口与逻辑阀的所述先导控制端口流体连接。

有利地，逻辑阀的出油口和定量泵的出油口在一合流位置汇合后通向工作液压系统的工作阀组的泵口，在逻辑阀的出油口和所述合流位置之间设置有单向阀，该单向阀仅允许液压流体从逻辑阀的出油口到所述合流位置的流动而不允许反向流动。

有利地，该液压系统包括第四梭阀，第四梭阀的第一输入端口与转向液压系统的LS口流体连接，第四梭阀的第二输入端口与所述单向阀的出口流体连接，由第四梭阀的输出端口输出的负载敏感信号被反馈到变量泵以用于调节变量泵输出的液压流体的流量。

有利地，优先阀构造为比例阀并且设置有用于接收来自转向液压系统的负载敏感信号的控制端口，优先阀根据该负载敏感信号在转向液压系统和工作液压系统之间分配液压流体。

在另一个方面中，本实用新型涉及一种包括该液压系统的机器。该机器例如是装载机，与梭阀网络连接的工作阀组的多个先导控制端口分别为控制动臂举升、动臂下降、铲斗装载和铲斗卸料的先导控制端口。

在本实用新型的液压系统中，能够通过由手柄控制系统输出到工作液压系统的先导控制压力来控制逻辑阀的开度，并且进而根据逻辑阀的开度控制变量泵提供工作液压系统实际需要的流量，从而避免了流量的浪费。另一方面，由于在逻辑阀的出油口处设置了单向阀，能够有效地避免工作液压系统对变量泵泵口的压力冲击，延长了变量泵的寿命。

附图说明

下面将参考示意性的附图更详细地描述本实用新型。附图及相应的实施例仅是为了说明的目的，而非用于限制本实用新型。在附图中：

图1是根据本实用新型的液压系统的示意图。

具体实施方式

图1示意性地示出根据本实用新型的一个优选实施例的液压系统100，该液压系统可用于一机器，例如装载机。液压系统100包括转向液压系统10、工作液压系统20、液压油箱1、定量泵2和变量泵3。

定量泵2的进油口与液压油箱1流体连接，出油口与工作液压系统的工作阀组22的泵口P流体连接。工作阀组22的回油口T与液压油箱1流体连接。定量泵2用于从液压油箱1抽取液压流体并且将抽取的液压流体供应到工作液压系统，用于控制作业工具完成不同的任务。作业工具可以具体化为动臂、铲斗、叉形装置、推进装置、切割装置、铲子、除雪机或者本领域已知的任何其它任务执行装置。作业工具在液压流体的驱动下能够完成各种动作，诸如举升、下降、铲挖、倾倒、枢转、旋转、摆动或者本领域已知的其它运动。

变量泵3的进油口与液压油箱1流体连接以便从液压油箱1抽取液压流体。变量泵3的出油口与一优先阀4流体连接。变量泵3通过优先阀4选择性地与转向液压系统和工作液压系统流体连通。优先阀4构造成当转向液压系统工作时由变量泵3泵送的液压流体被优先供给到转向液压系统。另外，优先阀4能够使来自变量泵3的液压流体的一部分(甚至全部)与由定量泵2泵送的液压流体合流并一起供应到工作液压系统。

如图1所示，优先阀4可以构造成二位三通阀，其包括一个进油口和两个出油口。变量泵3的出油口与优先阀4的进油口流体连接，优先阀4的第一出油口与转向液压系统的转向阀组12的泵口P流体连接，优先阀4的第二出油口与一逻辑阀5的进油口流体连接。优先阀4构造成将来自变量泵3的液压流体选择性地供应到转向阀组12的泵口和逻辑阀5的进油口。为此，优先阀4设置有用于接收来自转向液压系统的第一负载敏感信号LS的控制端口。当转向液压系统工作时，优先阀4处于如图1所示的右位(第一位置)，来自变量泵3的液压流体被供应到转向液压系统。当转向液压系统不工作时，第一负载敏感信号LS为零，优先阀4移动到图1所示的左位(第二位置)，来自变量泵3的液压流体被供应到逻辑阀5。

有利地，优先阀4构造为比例阀，并且能够在第一负载敏感信号LS的作用下连续地在第一位置和第二位置之间调节，由此根据该负载敏感信号在转向液压系统和逻辑阀5之间成比例地分配液压流体。

逻辑阀5用于将来自优先阀4的液压流体供应到工作液压系统。逻辑阀5可以构造为二位二通比例阀，逻辑阀5的出油口与工作阀组22的泵口P流体连接。当逻辑阀5关闭时，优先阀4与工作液压系统之间的流体连接断开。当逻辑阀5打开时，通过逻辑阀5输出的液压流体与来自定量泵2的液压流体合流，一起被供应到工作阀组22的泵口。

在现有技术中，逻辑阀5的开度通常由来自工作液压系统的负载敏感信号控制。这种控制的缺点在于，当工作液压系统中的负载高，而所需液压流体的流量低时，造成能量浪费。

在根据本实用新型的液压系统中，来自工作液压系统的负载敏感线路被省去。替代地，液压系统100包括连接在工作阀组22的多个先导控制端口与逻辑阀5的先导控制端口之间的梭阀网络6，该梭阀网络6构造成将由机器的控制系统输出到工作阀组22的多个先导控制端口的先导控制压力反馈到逻辑阀5的先导控制端口，以便控制逻辑阀5的开度并由此控制通过逻辑阀5的液压流体的流量。

如图1所示，工作液压系统的工作阀组22可以包括四个先导控制端口，梭阀网络6包括第一梭阀61、第二梭阀62和第三梭阀63，第一梭阀61的两个输入端口分别与所述四个先导控制端口中的两个流体连接，第二梭阀62的两个输入端口分别与所述四个先导控制端口中的另两个流体连接，第三梭阀63的两个输入端口分别与第一梭阀和第二梭阀的输出端口流体连接，第三梭阀63的输出端口与逻辑阀5的先导控制端口流体连接。例如在装载机中，这四个先导控制端口分别为控制动臂举升、动臂下降、铲斗装载和铲斗卸料的先导控制端口。

来自机器的控制系统的先导控制压力被选择性地供应到所述四个先导控制端口之一。手柄的行程越大，先导控制压力越大。来自梭阀网络6的压力信号被反馈到逻辑阀5的先导控制端口，以便控制逻辑阀5的开度并由此控制通过逻辑阀5的液压流体的流量。因此，在本实用新型中，通过来自机器的控制系统的先导控制压力的大小成比例地控制逻辑阀5的开度，能够有利地节省能量。

诸如装载机等机器的转向液压系统的压力设定往往低于工作液压系统的压力设定，当工作液压系统达到最大系统压力时，工作液压系统的压力会对变量泵造成很大冲击，大大缩短其使用寿命。

针对这一问题，根据本实用新型，逻辑阀5的出油口和定量泵2的出油口在一合流位置汇合后通向工作液压系统的工作阀组22的泵口，在逻辑阀5的出油口和该合流位置之间设置有单向阀7，单向阀7仅允许液压流体从逻辑阀5的出油口到该合流位置的流动而不允许反向流动。

由于转向液压系统的压力设定(通过负载敏感泵的cutoff来设定)低于工作液压系统的压力设定(通过系统主阀上的溢流阀来设定)，因此当工作液压系统达到设定的系统压力时，由于逻辑阀5的出油口处设有单向阀7的缘故，尽管此时逻辑阀5处于打开状态，工作液压系统的压力也传递不到变量泵3的泵口，从而有效地避免了工作液压系统对变量泵泵口的压力冲击，延长了变量泵的寿命。

在液压系统100进行合流操作时，当工作液压系统压力比较高，但是流量比较小时，逻辑阀5也会全部打开，这时变量泵(负载敏感泵)3的排量为最大排量，多余的流量都将通过工作液压系统的主阀芯流到液压油箱1。在这种工况下就造成了很大的能量损失。

为了解决这一问题，根据本实用新型，液压系统100还包括第四梭阀8。第四梭阀8的第一输入端口与转向液压系统的LS口流体连接，其第二输入端口与单向阀7的出口流体连接，其输出端口与变量泵3流体连接。因此，第四梭阀8将来自转向液压系统的第一负载敏感信号LS和逻辑阀5的输出压力中较大的一者反馈到变量泵3，以用于控制和调节变量泵3输出的液压流体的流量。通过设置第四梭阀8，在液压系统100合流操作并且工作液压系统不需要大流量时，能够实现比例节能控制，根据逻辑阀5的开度按需提供所需要的流量，从而避免了流量的浪费。

有利地，优先阀4、逻辑阀5、单向阀7和第四梭阀8可以设计成插装阀块，由此节省液压系统100的布置空间。

工业适用性

根据本实用新型的液压系统100尤其适用于装载机、挖掘机、推土机、平地机或其它类型重型设备之类的机器。

当机器的转向液压系统不工作，而工作液压系统工作时，来自转向液压系统的第一负载敏感信号LS为零，优先阀4移动到图1所示的左位(第二位置)，来自变量泵3的液压流体经由优先阀4被供应到逻辑阀5。当机器的操作者对机器手柄进行操作时，由手柄控制系统输出的先导控制压力经由梭阀网络6被反馈到逻辑阀5的先导控制端口，控制逻辑阀5的开度并且由此控制通过逻辑阀5的液压流体的流量。流经逻辑阀5的液压流体与来自定量泵2的液压流体合流后一起被供应到工作液压系统。同时，第四梭阀8将逻辑阀5的输出压力反馈到变量泵3，控制变量泵3根据逻辑阀5的开度提供工作液压系统实际需要的流量，从而避免流量的浪费。

当机器的转向液压系统11工作，而工作液压系统12不工作时，经由梭阀网络6反馈到逻辑阀5的先导控制端口的先导控制压力为零，逻辑阀5在弹簧的作用下移动到关闭位置，使得优先阀4与工作液压系统之间的流体连接断开。来自转向液压系统的第一负载敏感信号LS作用在优先阀4上，使优先阀4移动到如图1所示的右位(第一位置)。来自变量泵3的液压流体经由优先阀4被供应到转向液压系统，从而实现期望的转向动作。同时，第四梭阀8将第一负载敏感信号LS反馈到变量泵3，用于控制变量泵3的排量。

当机器的转向液压系统和工作液压系统都工作时，优先阀4根据来自转向液压系统的第一负载敏感信号LS在转向液压系统和逻辑阀5之间分配液压流体。当机器的操作者对机器手柄进行操作时，由手柄控制系统输出的先导控制压力经由梭阀网络6被反馈到逻辑阀5的先导控制端口，控制逻辑阀5的开度并且由此控制通过逻辑阀5的液压流体的流量。同时，第四梭阀8将来自转向液压系统的第一负载敏感信号LS和逻辑阀5的输出压力中较大的一者反馈到变量泵3，控制变量泵3根据逻辑阀5的开度提供工作液压系统实际需要的流量，从而避免流量的浪费。

在液压系统100进行合流操作的过程中，当工作液压系统达到设定的系统压力时，由于逻辑阀5的出油口处设有单向阀7的缘故，尽管此时逻辑阀5处于打开状态，工作液压系统的压力也传递不到变量泵3的泵口，从而有效地避免了工作液压系统对变量泵泵口的压力冲击，延长了变量泵的寿命。

上面借助具体实施例对本实用新型的液压系统进行了描述。对本领域技术人员而言显而易见的是，可以在不脱离本实用新型的发明思想的情况下对本实用新型的液压系统做出多种改变和变形。结合对说明书的考虑及所公开的液压系统的实践，其它实施例对于本领域技术人员而言将是显而易见的。说明书和示例仅被视为示例性的，真正的范围由所附权利要求及它们的等同方案表示。

Claims (7)

1.一种液压系统(100)，包括转向液压系统(10)、工作液压系统(20)、液压油箱(1)、定量泵(2)、变量泵(3)、优先阀(4)和逻辑阀(5)，其中，

定量泵(2)的进油口与液压油箱(1)流体连接，定量泵(2)的出油口与工作液压系统的工作阀组(22)的泵口流体连接，

变量泵(3)的进油口与液压油箱(1)流体连接，变量泵(3)的出油口与优先阀(4)的进油口流体连接，优先阀(4)的第一出油口与转向液压系统的转向阀组(12)的泵口流体连接，优先阀(4)的第二出油口与逻辑阀(5)的进油口流体连接，优先阀(4)构造成将来自变量泵(3)的液压流体选择性地供应到转向阀组(12)的泵口和逻辑阀(5)的进油口，

逻辑阀(5)的出油口与工作阀组(22)的泵口流体连接，逻辑阀(5)构造为比例阀并且能够将来自优先阀(4)的液压流体供应到工作阀组(22)的泵口，

其特征在于，所述液压系统包括连接在工作阀组(22)的多个先导控制端口与逻辑阀(5)的先导控制端口之间的梭阀网络(6)，该梭阀网络(6)构造成将由机器的控制系统输出到工作阀组(22)的多个先导控制端口的先导控制压力反馈到逻辑阀(5)的先导控制端口，以便控制通过逻辑阀(5)的液压流体的流量。

2.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，工作液压系统的工作阀组(22)包括四个先导控制端口，梭阀网络(6)包括第一、第二、第三梭阀，第一梭阀(61)的两个输入端口分别与所述四个先导控制端口中的两个流体连接，第二梭阀(62)的两个输入端口分别与所述四个先导控制端口中的另两个流体连接，第三梭阀(63)的两个输入端口分别与第一和第二梭阀的输出端口流体连接，第三梭阀(63)的输出端口与逻辑阀(5)的所述先导控制端口流体连接。

3.根据权利要求1或2所述的液压系统，其特征在于，逻辑阀(5)的出油口和定量泵(2)的出油口在一合流位置汇合后通向工作液压系统的工作阀组(22)的泵口，在逻辑阀(5)的出油口和所述合流位置之间设置有单向阀(7)，所述单向阀(7)仅允许液压流体从逻辑阀(5)的出油口到所述合流位置的流动而不允许反向流动。

4.根据权利要求3所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统包括第四梭阀(8)，第四梭阀(8)的第一输入端口与转向液压系统的LS口流体连接，第四梭阀(8)的第二输入端口与所述单向阀(7)的出口流体连接，由第四梭阀(8)的输出端口输出的负载敏感信号被反馈到变量泵(3)以用于调节变量泵(3)输出的液压流体的流量。

5.根据权利要求3所述的液压系统，其特征在于，优先阀(4)构造为比例阀并且设置有用于接收来自转向液压系统的负载敏感信号的控制端口，优先阀(4)根据该负载敏感信号在转向液压系统和工作液压系统之间分配液压流体。

6.一种机器，包括根据前述权利要求中任一项所述的液压系统。

7.根据权利要求6所述的机器，其特征在于，所述机器是装载机，与所述梭阀网络(6)连接的所述工作阀组(22)的多个先导控制端口分别为控制动臂举升、动臂下降、铲斗装载和铲斗卸料的先导控制端口。