CN207761575U - 旋挖钻机主泵辅泵合流控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种旋挖钻机主泵辅泵合流控制系统，包括主泵、辅泵、合流阀、先导控制阀一、先导控制阀二、先导控制阀三，主泵供油到主阀组，所述主阀组连接若干非合流控制执行元件和若干合流控制执行元件，辅泵通过合流阀连接辅助阀和主阀组，合流阀的控制油通过先导控制阀一、先导控制阀二和先导控制阀三连接先导泵进油；合流阀控制其在常态位置时连通辅泵与辅助阀，在切换位置时连通辅泵与主阀组。本实用新型实现了辅助泵出油的供给方向切换，使辅助泵能出油进入主阀组内，对需要合流的执行元件进行供油，提高了执行元件的执行速度，提高了设备工作效率。

Description

旋挖钻机主泵辅泵合流控制系统

技术领域

本实用新型属于液压工程机械技术领域，具体涉及一种旋挖钻机主泵辅泵合流控制系统。

背景技术

旋挖钻机等工程机械液压系统油源由主泵及辅助泵等多泵组成，例如旋挖钻机有两个主泵，在动力源作用下，主泵一输出液压油供应给主阀组一，主泵二输出液压油供应给主阀组二，主要负责变幅、主卷扬、左右行走、动力头、副卷扬、履带伸缩、立柱支腿和左右斜撑。

辅助泵在旋挖钻机整个施工过程除了低压加压及反转辅助提升钻杆外，大部分时间处于待命状态，经过辅泵的流量通过常通油道返回油箱增加了油耗，而且损失的功率变成了热量增加了不必要的消耗，功率损失大，系统效率低。

例如JVR旋挖钻机的卡特CAT336D底盘改制而成，主泵排量是155ml/rec，双泵排量是310ml/rec，该排量参数所对应的发动机功率是261KW；自制底盘主泵排量是140ml/rec，双泵排量是280ml/rec，发动机功率为298KW，对比可以看出，卡特底盘较小功率对应较大排量，自制底盘是较大功率对应较小排量，这是不合理的。自制底盘辅泵流量较大达到71ml/rec，这部分流量大部分时间没有得到利用。

申请号为201110456644.8的专利文献公开了一种具有合流加速功能的挖掘机铲斗液压系统，它是将液压系统中两台液压泵的输出流量并成一路输到铲斗油缸驱动铲斗挖掘作业，其从单泵供油状态改变为双泵供油达到双泵合流，是合两个主泵的进油，与本申请并不相同。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种旋挖钻机主泵辅泵合流控制系统，旨在解决现有的工程机械液压系统中辅助泵的油流大部分时间没有得到利用导致系统效率低的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出一种旋挖钻机主泵辅泵合流控制系统，包括：

主泵，其由油箱供油到主阀组，所述主阀组连接若干非合流控制执行元件和若干合流控制执行元件；

辅泵，其通过合流阀连接辅助阀和主阀组；

合流阀，其在常态位置时连通辅泵与辅助阀，在切换位置时连通辅泵与主阀组；

先导控制阀一，其在常态位置时，使所述合流阀的控制油回油，其在切换位置时，使所述合流阀的控制油进油；

先导控制阀二，其在常态位置时,使所述先导控制阀一的控制油进油，其在切换位置时，使所述先导控制阀一的控制油回油，所述先导控制阀二的先导二控制口X5连接所述非合流控制执行元件的先导油；

先导控制阀三，其在常态位置时，使所述先导控制阀一的工作油回油，其在切换位置时，使所述先导控制阀一进油不卸荷，所述先导控制阀三的先导三控制口X4连接所述合流控制执行元件的先导油。

进一步地，所述合流阀、先导控制阀一、先导控制阀二和先导控制阀三集成于一整体式的主泵辅泵合流阀组内。

进一步地，所述合流阀为二位四通液控换向阀，包括连接辅泵的第一进油口P1、连接辅助阀的第一工作口A1、连接主阀的第二工作口B1、连接油箱的第一回油口T1和合流阀控制口X1，其左位机能为：第一进油口P1连通第一工作口A1，第二工作口B1连通第一回油口T1，其右位机能为：第一进油口P1连通第二工作口B1，第一工作口A1连通第一回油口T1；所述合流阀控制口X1通过先导控制阀一、先导控制阀二和先导控制阀三连接先导泵。

进一步地，所述先导控制阀一、先导控制阀二和先导控制阀三为两位三通液控换向阀，所述先导控制阀一的左位机能为：先导一工作口B3连通先导一回油口T3，右位机能为：先导一工作口B3连通先导一进油口P3；所述先导控制阀二的左位机能为：先导二进油口P5连通先导二工作口A5，右位机能为：先导二工作口A5连通先导二回油口T5；所述先导控制阀三的左位机能为：先导三回油口T4连通先导三工作口B4，右位机能为：先导三工作口B4连通先导三进油口P4；所述先导一控制口X3连通所述先导控制阀二的先导二工作口A5；所述先导一进油口P3连通所述先导控制阀三的先导三工作口B4；所述先导二进油口P5、先导三进油口P4连通先导泵；所述先导一回油口T3、先导二回油口T5、先导三回油口T4接回油箱。

进一步地，所述主泵辅泵合流阀组内还集成有一梭阀，所述梭阀的梭阀进油口一P21通过第一节流阀连通所述合流阀的第二工作口B1，梭阀进油口二P22连通所述辅助阀的辅助阀Ls油口，梭阀工作口A2连通所述辅泵的泵Ls油口。

进一步地，所述合流阀的进油管路上设置一溢流阀接回油箱。

进一步地，所述第一回油口T1处设有第二节流阀。

进一步地，所述主泵包括主泵一和主泵二，所述主阀组包括主阀组一和主阀组二，所述辅助阀为M4辅助阀；所述合流阀的第二工作口B1一路通过第一单向阀连接主阀组一、另一路通过第二单向阀连接主阀组二。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果：

一、本实用新型通过三个先导控制阀实现对合流阀的动作换向控制，进而通过合流阀实现辅泵出油的供给方向切换，使辅助泵出油能够进入主阀组内，对需要合流的执行元件进行供油，提高了执行元件的执行速度，充分利用了发动机效率及主泵以外油泵流量，也提高了设备工作效率，使有限时间内做出更多的产能，节省时间减轻劳动强度。

二、本实用新型通过三个先导控制阀的工作油路和控制油路的连接设计，使非合流控制油口是优先口，保证了非合流控制优先，保证了原系统工作方式不变。

二、本实用新型主泵辅泵合流阀组为整体式多路阀，可以结合怠速梭阀组或外接梭阀得到很好的接入点，使用连接方便，以完成任何动作的合流提速或不合流控制的需求，相比于采用复杂的各种单阀与管道连接，采用集成块结构，降低了成本，使整个液压系统简单，也提高了安装效率。

三、本实用新型不仅可以用于旋挖钻机，也可以用于其它由主泵及辅泵组成的工程机械的液压系统，实现了无干扰复合动作及效率提高，还可以应用于多泵组合非行走类液压机械。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例提出的旋挖钻机主泵辅泵合流控制系统中主泵辅泵合流阀组的立体结构示意图；

图2为图1的液压原理图。

本实用新型的附图标号说明：

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”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，除非另有明确的限定。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实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种旋挖钻机主泵辅泵合流控制系统。

请参照图1至图2，旋挖钻机主泵辅泵合流控制系统，包括主泵、主阀组、辅泵、辅助阀、主泵辅泵合流阀组。

所述主泵包括主泵一、主泵二，所述主阀组包括主阀组一、主阀组二，主泵一供油到主阀组一，主泵二供油到主阀组二，分别流向相应控制的若干执行元件。这些若干执行元件中包括非合流控制执行元件和合流控制执行元件，非合流控制执行元件如行走及桅杆等，不需要辅泵出油的供给，合流控制执行元件如动力头及主卷扬，需要合流来提高效率。

所述主泵辅泵合流阀组为整体式多路阀，阀体上设有辅泵连接口P0、辅助阀连接口A0、主阀组一连接口B01、主阀组二连接口B02、总出油口T0、先导泵进油口K1、非合流控制口K2、合流控制口K3、辅助阀反馈接口C1、负载反馈接口C2。阀体内集成有合流阀1、梭阀2、先导控制阀一3、先导控制阀二5、先导控制阀三4、溢流阀6、第一节流阀7、第二节流阀8。

所述合流阀1为二位四通液控换向阀，具有第一进油口P1、第一工作口A1、第二工作口B1、第一回油口T1和合流阀控制口X1，其左位机能为：第一进油口P1连通第一工作口A1，第二工作口B1连通第一回油口T1，其右位机能为：第一进油口P1连通第二工作口B1，第一工作口A1连通第一回油口T1，左位为常位。所述第一进油口P1连通所述辅泵连接口P0，所述第一工作口A1连通所述辅助阀连接口A0，所述第二工作口B1连接所述主阀组一连接口B01和主阀组二连接口B02，所述第一回油口T1连通所述总回油口T0，并且，所述溢流阀6设于所述合流阀1的进油管路上，连接总回油口T0回油，所述第一回油口T1处设有第二节流阀8。

由此使得，所述第一进油口P1接收所述辅泵提供的压力油作为工作油，在其合流阀控制口X1的作用下择一地与辅助阀或主阀组导通。

进一步地，所述合流阀控制口X1通过先导控制阀一3、先导控制阀二5和先导控制阀三4连接先导泵先导油。所述先导控制阀一3、先导控制阀二5和先导控制阀三4为两位三通液控换向阀，所述先导控制阀一3的左位机能为：先导一工作口B3连通先导一回油口T3，右位机能为：先导一工作口B3连通先导一进油口P3；所述先导控制阀二5的左位机能为：先导二进油口P5连通先导二工作口A5，右位机能为：先导二工作口A5连通先导二回油口T5；所述先导控制阀三4的左位机能为：先导三进油口P4连通先导三工作口B4，右位机能为：先导三工作口B4连通先导三回油口T4。所述先导阀一控制口X3连通所述先导控制阀二5的先导二工作口A5；所述先导一进油口P3连通所述先导控制阀三4的先导三工作口B4；所述先导二进油口P5、先导三进油口P4连通先导泵进油口K1。

所述先导控制阀二5的非先导三控制口X5连通所述非合流控制口K2，先导控制阀三4的先导三控制口X4连通所述合流控制口K3。当将所述主泵辅泵合流阀组应用于旋挖钻机上时，将非合流控制口K2与行走及桅杆等非合流控制先导相连，将合流控制口K3与动力头及主卷扬等需要合流的先导油口连通，不限定地，也可以将所述主泵辅泵合流阀组应用于其它需要合流提速的工程机械中。

由此，当要驱动行走及桅杆等非合流控制执行元件时，S11，控制所述非合流控制执行元件的先导控制油和先导控制阀二5的非先导三控制口X5都接通先导油；S12，先导控制阀二5在先导油的控制下动作换向，其工作油回油；S13,将所述先导控制阀二5的工作油作为先导控制阀一3的控制油，从而使先导控制阀一3处于常位，先导控制阀一3的工作油回油；S14,将所述先导控制阀一3的工作油作为合流阀1的控制油，从而使合流阀1处于常位，辅泵输出的液压油通过合流阀1仅流至辅助阀；

当要驱动动力头及主卷扬等合流控制执行元件时，S21，控制所述合流控制执行元件的先导控制油口和先导控制阀三4的先导三控制口都接通先导油；S22，先导控制阀三4在先导油的控制下动作换向，其工作油进油；S23，将所述先导控制阀三4的工作油作为先导控制阀一3的进油，由于合流控制时先导控制阀二5常位,先导控制阀三4处于右位,先导油通过所述先导控制阀二5与先导控制阀一3的先导一控制口X3连通，所述先导控制阀一3动作换向；因先导控制阀三4的先导三进油口P4换向至右位，与先导三工作口B4连通，先导三工作口B4与先导一进油口P3连通，先导一进油口P3通过先导控制阀一3换向到先导一工作口B3；S24，将所述先导控制阀一3的工作油作为合流阀1的控制油，从而使合流阀1动作换向到右位，此时辅泵输出的液压油通过合流阀1仅流至主阀组；合流控制需要先导控制阀一3、先导控制阀二5和先导控制阀三4共同协调作用。

由此使得，在辅助阀控制的执行元件需要工作时，发送非合流控制信号到合流阀1，使其不动作，使辅泵保持原工作方式，将液压油输送到辅助阀，进而供给非合流控制执行元件工作，在辅助阀控制的执行元件不工作时，为了使流经辅助阀的液压油得到利用，主阀组控制的执行元件在工作时同时通过先导控制合流阀1动作换向，使辅泵输出的液压油合流到主阀组，供给合流控制执行元件，提高了设备的工作效率。

进一步地，所述梭阀2的梭阀进油口一P21通过第一节流阀7连接所述第二工作口B1，梭阀进油口二P22通过所述辅助阀反馈接口C1连接所述辅助阀的辅助阀Ls油口，其梭阀工作口A2通过所述负载反馈接口C2连接至所述辅泵的泵Ls油口。

由此，当合流阀1不工作控制不合流时，或者工作合流时，辅泵都能根据其输出油的压力反馈，调整其排量工作，辅助阀Ls油口在辅助阀不工作的情况下接回油箱，合流方式并没有改变原辅泵控制方式，合流控制方式时辅泵能正常工作。

并且，根据可靠性及干扰消除分析，按发动机8挡1800red/min、功率298KW计算，发动机允许三泵同时工作最大压力为298*60/630＝28.3MPa，小于所述辅泵的切断压力26MPa，所以三泵同时工作时不需要接入压力信号控制来防止发动机掉速。实际情况是，一旦负载压力高于所述辅泵的切断压力，辅泵进入到压力切断优先控制，此时辅泵的排量为零，消耗功率接近零。主泵根据负载情况若继续升高，与所述主阀组一和主阀组二连接的两单向阀关闭，辅泵进入到不消耗功率的高压待机切断状态，主泵及辅泵各自的控制方式不干扰。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种旋挖钻机主泵辅泵合流控制系统，其特征在于，包括：

主泵，其由油箱供油到主阀组，所述主阀组连接若干非合流控制执行元件和若干合流控制执行元件；

辅泵，其通过合流阀连接辅助阀和主阀组；

合流阀，其在常态位置时连通辅泵与辅助阀，在切换位置时连通辅泵与主阀组；

先导控制阀一，其在常态位置时，使所述合流阀的控制油回油，其在切换位置时，使所述合流阀的控制油进油；

先导控制阀二，其在常态位置时,使所述先导控制阀一的控制油进油，其在切换位置时，使所述先导控制阀一的控制油回油，所述先导控制阀二的先导二控制口X5连接所述非合流控制执行元件的先导油；

先导控制阀三，其在常态位置时，使所述先导控制阀一的工作油回油，其在切换位置时，使所述先导控制阀一的工作油进油，所述先导控制阀三的先导三控制口X4连接所述合流控制执行元件的先导油。

2.如权利要求1所述的旋挖钻机主泵辅泵合流控制系统，其特征在于，所述合流阀、先导控制阀一、先导控制阀二和先导控制阀三集成于一整体式的主泵辅泵合流阀组内。

3.如权利要求2所述的旋挖钻机主泵辅泵合流控制系统，其特征在于，所述合流阀为二位四通液控换向阀，包括连接辅泵的第一进油口P1、连接辅助阀的第一工作口A1、连接主阀的第二工作口B1、连接油箱的第一回油口T1和合流阀控制口X1，

其左位机能为：第一进油口P1连通第一工作口A1，第二工作口B1连通第一回油口T1，其右位机能为：第一进油口P1连通第二工作口B1，第一工作口A1连通第一回油口T1；所述合流阀控制口X1通过先导控制阀一、先导控制阀二和先导控制阀三连接先导泵。

4.如权利要求3所述的旋挖钻机主泵辅泵合流控制系统，其特征在于，所述先导控制阀一、先导控制阀二和先导控制阀三为两位三通液控换向阀，

所述先导控制阀一的左位机能为：先导一工作口B3连通先导一回油口T3，右位机能为：先导一工作口B3连通先导一进油口P3；

所述先导控制阀二的左位机能为：先导二进油口P5连通先导二工作口A5，右位机能为：先导二工作口A5连通先导二回油口T5；

所述先导控制阀三的左位机能为：先导三回油口T4连通先导三工作口B4，右位机能为：先导三工作口B4连通先导三进油口P4；

所述先导一控制口X3连通所述先导控制阀二的先导二工作口A5；

所述先导一进油口P3连通所述先导控制阀三的先导三工作口B4；

所述先导二进油口P5、先导三进油口P4连通先导泵；

所述先导一回油口T3、先导二回油口T5、先导三回油口T4接回油箱。

5.如权利要求4所述的旋挖钻机主泵辅泵合流控制系统，其特征在于，所述主泵辅泵合流阀组内还集成有一梭阀，所述梭阀的梭阀进油口一P21通过第一节流阀连通所述合流阀的第二工作口B1，梭阀进油口二P22连通所述辅助阀的辅助阀Ls油口，梭阀工作口A2连通所述辅泵的泵Ls油口。

6.如权利要求1或4所述的旋挖钻机主泵辅泵合流控制系统，其特征在于，所述合流阀的进油管路上设置一溢流阀接回油箱。

7.如权利要求3所述的旋挖钻机主泵辅泵合流控制系统，其特征在于，所述第一回油口T1处设有第二节流阀。

8.如权利要求3或4或5所述的旋挖钻机主泵辅泵合流控制系统，其特征在于，所述主泵包括主泵一和主泵二，所述主阀组包括主阀组一和主阀组二，所述辅助阀为M4辅助阀；

所述合流阀的第二工作口B1一路通过第一单向阀连接主阀组一、另一路通过第二单向阀连接主阀组二。