CN208219743U - 挖掘机电控开式节流液压系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种挖掘机电控开式节流液压系统，其属于工程机械技术领域。它解决了现有技术中传统挖掘机液压系统存在的劳动强度高、风险因子大、售后维护不便的缺陷。其主体结构包括主控阀、主泵和执行元件，所述执行元件分别与主控阀和主泵连接，所述挖掘机电控开式节流液压系统包括电磁阀块总成、开关电磁阀阀块总成和减压阀，所述电磁阀块总成分别与主控阀和开关电磁阀阀块总成连接，所述减压阀分别与开关电磁阀阀块总成和主泵连接。本实用新型主要用于挖掘机上。

Description

挖掘机电控开式节流液压系统

技术领域：

本实用新型属于工程机械技术领域，具体地说，尤其涉及一种挖掘机电控开式节流液压系统。

背景技术：

挖掘机，又称挖掘机械，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料厂的土方机械，从近几年工程机械的发展来看，挖掘机的发展相对较快，挖掘机已经成为工程建设中最重要的工程机械之一。在中大型挖掘机中，以正流量或负流量为主；小型挖掘机，以负载敏感以及节流系统为主。

节流系统中，泵的排量主要依靠自身的负反馈，即泵的出口压力作用在泵的排量调节机构上，压力越高，排量越低，压力越低，排量越高，以达到匹配发动机功率的效果；开式节流系统通过了长期市场验证和系统特性的改良，以其较好的能耗效率性能得到了市场广泛认可。智能化、节能、舒适、可靠，一直是挖掘机液压系统的发展趋势；随着近年来我国基建的不断发展，智能化，必将取得进一步的发展。

发明内容：

为了解决现有技术中传统挖掘机液压系统存在的劳动强度高、风险因子大、售后维护不便的缺点，本实用新型提供了一种区别于现有技术的挖掘机电控开式节流液压系统，其降低了劳动强度，更智能化，降低主控阀研发周期与研发成本，降低了风险因子以及售后服务更加便捷。

为了实现上述目的，本实用新型是采用以下技术方案实现的：

一种挖掘机电控开式节流液压系统，包括主控阀、主泵和执行元件，所述执行元件分别与主控阀和主泵连接，所述挖掘机电控开式节流液压系统包括电磁阀块总成、开关电磁阀阀块总成和减压阀，所述电磁阀块总成分别与主控阀和开关电磁阀阀块总成连接，所述减压阀分别与开关电磁阀阀块总成和主泵连接。

进一步地，所述执行元件包括回转马达、斗杆油缸、推土铲油缸、行走马达、破碎锤、动臂油缸和铲斗油缸，所述主控阀分别与回转马达、斗杆油缸、推土铲油缸、行走马达、破碎锤、动臂油缸和铲斗油缸连接。

进一步地，所述挖掘机电控开式节流液压系统包括蓄能器单向阀块，所述蓄能器单向阀块的进油口与减压阀连接，出油口与开关电磁阀阀块总成连接。

进一步地，所述挖掘机电控开式节流液压系统还包括控制单元ECU，所述控制单元ECU分别与左操作手柄、右操作手柄、左脚踏阀和右脚踏阀连接，控制单元ECU还通过电信号与电磁阀块总成连接。

进一步地，所述开关电磁阀阀块总成包括开关电磁阀VA1和开关电磁阀VA2，所述开关电磁阀VA1与开关电磁阀VA2并联连接后与蓄能器单向阀块的出油口连接。

进一步地，所述主泵包括柱塞泵P1、柱塞泵P2和齿轮泵P3。

进一步地，所述主控阀为片式节流主控阀。

进一步地，所述左操作手柄和右操作手柄均为电控手柄。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、降低劳动强度：电手柄操纵力较先导手柄大大减小，有效降低了劳动强度；

2、智能化：电磁阀块总成中整套电磁阀的应用，使得整机液压系统的输出更快、更准；

3、降低风险因子：传统液压系统中，若要实现直线行走功能，需要信号油道，信号油道直径小，通过各片的小孔连接，这对信号油道的加工有非常高的要求，一旦信号油道的同心度不好，则会影响整机性能，在本实用新型中，可取消信号油道，消除相关危险因子；

4、方便售后市场服务：本实用新型使得整机液压系统进一步简化，若售后出现问题时，服务人员需要排查的因素减少，因此售后市场服务更加方便。

附图说明：

图1为本实用新型的原理图；

图2为本实用新型中K处的局部放大图；

图3为本实用新型中G处的局部放大图；

图4为本实用新型中主控阀的原理图；

图5为本实用新型中电磁阀块总成的结构示意图；

图6为本实用新型中主控阀回转联的结构示意图；

图7为本实用新型中输出压力、手柄角度之间的逻辑关系示意图。

图中：1、主控阀；2、开关电磁阀阀块总成；3、主泵；4、回转马达；5、斗杆油缸；6、推土铲油缸；7、行走马达；9、破碎锤；10、动臂油缸；11、铲斗油缸；12、电磁阀块总成；13、左操作手柄；14、右操作手柄；15、左脚踏阀；16、右脚踏阀；17、控制单元ECU；18、减压阀；19、蓄能器单向阀块；20、回油道；21、进油道；22、阀体。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步说明。

实施例1：

如图1所示，一种挖掘机电控开式节流液压系统，包括主控阀1、主泵3和执行元件，所述执行元件分别与主控阀1和主泵3连接，所述挖掘机电控开式节流液压系统包括电磁阀块总成12、开关电磁阀阀块总成2和减压阀18，所述电磁阀块总成12分别与主控阀1和开关电磁阀阀块总成2连接，所述减压阀18分别与开关电磁阀阀块总成2和主泵3连接。

实施例2：

一种挖掘机电控开式节流液压系统，包括蓄能器单向阀块19，所述蓄能器单向阀块19的进油口与减压阀18连接，出油口与开关电磁阀阀块总成2连接；所述执行元件包括回转马达4、斗杆油缸5、推土铲油缸6、行走马达7、破碎锤9、动臂油缸10和铲斗油缸11，所述主控阀1分别与回转马达4、斗杆油缸5、推土铲油缸6、行走马达7、破碎锤9、动臂油缸10和铲斗油缸11连接；所述挖掘机电控开式节流液压系统还包括控制单元ECU17，所述控制单元ECU17分别与左操作手柄13、右操作手柄14、左脚踏阀15和右脚踏阀16连接，控制单元ECU17还通过电信号与电磁阀块总成12连接；所述开关电磁阀阀块总成2包括开关电磁阀VA1和开关电磁阀VA2，所述开关电磁阀VA1与开关电磁阀VA2并联连接后与蓄能器单向阀块19的出油口连接；所述主泵3包括柱塞泵P1、柱塞泵P2和齿轮泵P3；所述主控阀1为片式节流主控阀；所述左操作手柄13和右操作手柄14均为电控手柄。其他部分与实施例1相同。

所述主泵3包括柱塞泵P1、柱塞泵P2和齿轮泵P3，分别对应三个油口，分别为油口A1、油口A2和油口A3，油口A1和油口A2是两个联动的出油口，即两出油口的排量永远相等，柱塞泵P1和柱塞泵P2的排量可调，出油口压力越大，排量越小，反之，压力越小，流量越大，以匹配发动机的功率；齿轮泵P3的排量不可调。

主控阀1为片式节流主控阀，即主控阀1是由多片阀体通过螺栓连接而成，除两侧端盖外，如图4所示，各片从左到右依次是回转联、推土铲联、P3进油联、斗杆一联、动臂二联、左行走联、P1、P2进油联、右行走联、动臂一联、斗杆二联和铲斗联。执行元件包括回转马达4、斗杆油缸5、推土铲油缸6、行走马达7、破碎锤9、动臂油缸10和铲斗油缸11，辅件包括管路、接头等。

如图2所示，齿轮泵P3的油口A3一路接到主控阀1上，一路接减压阀18，减压阀18将齿轮泵P3的出口压力降为4MPa，减压阀18的出油口连接开关电磁阀阀块总成2，开关电磁阀阀块总成2安装有开关电磁阀VA1和开关电磁阀VA2，开关电磁阀VA1为开关电磁阀阀块总成2的压力切断阀，通电，则电磁阀块总成12的进油口接高压先导油，断电，则电磁阀块总成12的进油口接回油。

本实用新型无单独的先导泵，先导压力由主泵3减压而得到；主泵3的油口A3经减压阀18与蓄能器单向阀块19后，油口A3的压力降为一基本稳定值，是为先导压力；先导压力在开关电磁阀阀块总成2上分为两路，一路经过开关电磁阀VA2，控制行走高低速；开关电磁阀VA1，为电磁阀块总成12提供压力油。

如图3所示，电磁阀块总成12是单独布置的一个集成化的电磁阀组，上面安装有VB1～VB8，VC1～VC8共16个电磁阀；VB6是开关电磁阀，其余为比例电磁阀。电磁阀块总成12上有一个或多个Pp口、一个或多个T口，以及对应相关主阀杆的C口。如图5所示，电磁阀块总成12内部有两类油道，一是回油道20，与T口相连，里面的油液为低压油液；二是进油道21，与Pp口相连，里面的油液为高压油液，Pp压力油由开关电磁阀VA1提供。电磁阀(VB1～VB8或VC1～VC8中的任意一个)的出口C口与主控阀1的阀杆的先导口相连，其油液为高压油时，高压油直接作用于阀杆端面上，液压力克服阀杆上的弹簧力，推动阀杆动作，从而实现相应动作。

开关电磁阀VB6控制主控阀1中P3进油联的换位，当左右行走同时动作，并且动臂油缸10、斗杆油缸5、或铲斗油缸11三者之一或多个动作同时动作时，开关电磁阀VB6通电，开关电磁阀VB6的出油口输出不大于Pp压力的高压，P3进油联换位，实现挖掘机直线行走功能，即左侧和右侧的行走马达7获得相同流量输入。其余15个比例电磁阀分别控制相应的阀杆，从而控制相应的动作。

工作时操作者将意愿传递给手柄，手柄收到操作者给定的角度，通过电压、电流等信号传递给控制单元ECU17，控制单元ECU17对接收到的信号进行处理，输出相应电流，比例电磁阀(VB1～VB5，VB7～VB8，VC1～VC8)根据得到的不同大小的电流输入，其C口可输出不大于Pp压力的不同的压力输出Px，Px与手柄角度a的关系如图7所示，以操作挖掘机回转为例，操作者要让挖掘机进行左回转动作，操作手柄，给手柄一定的角度输入，这一输入最终使控制左回转的比例电磁阀VB8通电，比例电磁阀VB8的输出口C口输出一定的带压先导油液，如图6所示，带压先导油液作用于主控阀1上的回转联上的xAs口，并推动回转联阀芯左移，阀体22的As口输出压力，使回转马达4动作，挖掘机左转；手柄复位后，比例电磁阀VB8的输入电流为零，比例电磁阀VB8的输出口C口的输出压力为零，回转联阀上的xAs口压力为零，阀杆恢复中位，阀体22的As口压力输出中断，挖掘机停止左转。其他动作过程同上述。

如图7所示，是一种比例电磁阀(如VB1)的控制曲线，横坐标以手柄或脚踏阀的角度a为输入，纵坐标表示比例电磁阀的输出先导压力Px，例如，比例电磁阀控制铲斗油缸11的大腔进油，手柄不动作，比例电磁阀不通电，比例电磁阀输出的先导压力为零，阀杆不动作，因此铲斗油缸11的大腔也无动作；手柄动作，控制单元ECU17开始捕捉手柄的中间转换信号(比如电压U或电阻R)，然后经过处理，给比例电磁阀输入电流信号I，手柄角度a超过空行程a1后，在电流信号I作用下，比例电磁阀开始输出压力Px1，手柄角度继续增大，达到a2后，比例电磁阀完全打开，输出压力达到最大值Px2，在压力Px的作用下，铲斗油缸11的铲斗阀杆动作，主控阀1向铲斗油缸11的大腔供油，铲斗开始动作。

其中a1表示手柄或脚踏阀的空行程，所述手柄为左操作手柄13或右操作手柄14，脚踏阀为左脚踏阀15或右脚踏阀16。

Claims (8)

1.一种挖掘机电控开式节流液压系统，包括主控阀(1)、主泵(3)和执行元件，所述执行元件分别与主控阀(1)和主泵(3)连接，其特征在于：所述挖掘机电控开式节流液压系统包括电磁阀块总成(12)、开关电磁阀阀块总成(2)和减压阀(18)，所述电磁阀块总成(12)分别与主控阀(1)和开关电磁阀阀块总成(2)连接，所述减压阀(18)分别与开关电磁阀阀块总成(2)和主泵(3)连接。

2.根据权利要求1所述的挖掘机电控开式节流液压系统，其特征在于：所述执行元件包括回转马达(4)、斗杆油缸(5)、推土铲油缸(6)、行走马达(7)、破碎锤(9)、动臂油缸(10)和铲斗油缸(11)，所述主控阀(1)分别与回转马达(4)、斗杆油缸(5)、推土铲油缸(6)、行走马达(7)、破碎锤(9)、动臂油缸(10)和铲斗油缸(11)连接。

3.根据权利要求2所述的挖掘机电控开式节流液压系统，其特征在于：所述挖掘机电控开式节流液压系统包括蓄能器单向阀块(19)，所述蓄能器单向阀块(19)的进油口与减压阀(18)连接，出油口与开关电磁阀阀块总成(2)连接。

4.根据权利要求3所述的挖掘机电控开式节流液压系统，其特征在于：所述挖掘机电控开式节流液压系统还包括控制单元ECU(17)，所述控制单元ECU(17)分别与左操作手柄(13)、右操作手柄(14)、左脚踏阀(15)和右脚踏阀(16)连接，控制单元ECU(17)还通过电信号与电磁阀块总成(12)连接。

5.根据权利要求4所述的挖掘机电控开式节流液压系统，其特征在于：所述开关电磁阀阀块总成(2)包括开关电磁阀VA1和开关电磁阀VA2，所述开关电磁阀VA1与开关电磁阀VA2并联连接后与蓄能器单向阀块(19)的出油口连接。

6.根据权利要求5所述的挖掘机电控开式节流液压系统，其特征在于：所述主泵(3)包括柱塞泵P1、柱塞泵P2和齿轮泵P3。

7.根据权利要求6所述的挖掘机电控开式节流液压系统，其特征在于：所述主控阀(1)为片式节流主控阀。

8.根据权利要求7所述的挖掘机电控开式节流液压系统，其特征在于：所述左操作手柄(13)和右操作手柄(14)均为电控手柄。