CN209096810U - 用于矿车转向系统及箱体举升系统的液压集成控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开用于矿车转向系统及箱体举升系统的液压集成控制装置，包括大流量泵、小流量泵、换向阀、举升合流阀、转向器、平衡阀组、举升油缸以及油箱。本实用新型能够根据发动机转速来选择不同流量的泵，从而有效节省不必要的功率损耗；同时该控制系统能够综合控制转向器和举升油缸，并能够保证转向器和举升油缸的正常工作，避免在突发情况下，转向器失灵、举升油缸回程过快等安全隐患。

Description

用于矿车转向系统及箱体举升系统的液压集成控制装置

技术领域

本实用新型涉及矿车控制技术领域，具体涉及用于矿车转向系统及箱体举升系统的液压集成控制装置。

背景技术

矿车主要适用于冶金、矿山、煤矿、铁路、公路隧道、水工涵洞、地下矿平巷和军事涵洞等工程掘进、施工、配套简单、高效率出渣运输设备。随着国民经济的飞速发展，拉动了矿业企业的突飞猛进，尤其是近些年来，大中型矿业更是如雨后春笋，越来越多。作为矿业主要运载设备的矿车需求量也是日趋增大。

现有的矿车的转向器主要是通过大流量泵来驱动，主要是由于当矿车处于较低速度时，需要较高的液压力来驱动转向；然而当矿车发动机转速处于较高状态时，仅仅需要较低的液压力即可完成转向器的控制，继续使用大流量泵会造成大量不必要的功率损失，提高了运营成本。

另外，现有的矿车的箱体的举升操作是通过独立的举升液压系统控制，耗能较高，并且现有举升液压系统无法控制回程速度，导致效率较低。

因此，开发一种转向与举升结合的液压系统十分有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种矿车转向系统及箱体举升系统的液压集成控制装置，该装置能够根据发动机转速来选择不同流量的泵，从而有效节省不必要的功率损耗；同时该控制系统能够综合控制转向器和举升油缸，并能够保证转向器和举升油缸的正常工作，避免在突发情况下，转向器失灵、举升油缸回程过快等安全隐患。

为了实现上述目的，本实用新型的有益效果是：

用于矿车转向系统及箱体举升系统的液压集成控制装置，包括大流量泵、小流量泵、换向阀、举升合流阀、转向器、平衡阀组、举升油缸、油箱以及用于驱动大流量泵和小流量泵的电机；

所述换向阀设有进油口P、P1和出油口A、B、C，所述举升合流阀设有进油口E、D、出油口T1以及油口F、G，所述平衡阀组设有油口P2、H以及出油口T2、T3，所述转向器设有进油口J以及内部分流回油口T4；

所述进油口P、P1分别与所述大流量泵出口和小流量泵出口连接；所述出油口A、B、C分别与所述进油口J、进油口D、进油口E连接，所述油口F与所述进油口J连接，所述油口G与所述油口P2和出油口T1连接，所述出油口T1、T2、T3、T4连接至油箱，所述油口H为所述举升油缸的进出油口；

所述换向阀接收发动机转速信号切换油路，当发动机处于低速状态，所述进油口P与所述出油口A、B连接，所述进油口P1与所述出油口C连接，当发动机处于高速状态，所述进油口P与所述出油口C连接，所述进油口P1与所述出油口B连接；

所述举升合流阀设有上位和下位，下位时，所述进油口D与油口F连接，所述进油口E与所述油口G连接，上位时，所述进油口E与进油口D合流且从油口G输出至所述油口 P2，所述进油口E与进油口D的合流还与油口F连接，且与油口F连接的液路上设有第一可调式节流阀；

所述平衡阀组设有左中右三位，中位时，所述油口P2连接至出油口T3；左位时，所述油口H与出油口T2和油口P2连接构成举升油缸回油液路，且举升油缸回油液路上设有第一液压锁和第二可调式节流阀构成举升油缸回油一级控制；右位时，所述油口P2与油口 H连接构成举升油缸进油液路。

本实用新型的具体工作原理如下：

本实用新型转向器内设有内部分流口T4,然而当发动机处于高速状态时，分流口T4无法满足排液需求，导致异响、抖动等问题，并造成不必要的功率损失，因此需要设置根据转速选择泵的功能。

发动机处于低速状态时，大流量泵通过PAJ液路以及PBDFJ液路为转向器供油，小流量泵通过P1CEG为举升油缸供油，此时若举升油缸无需动作，则小流量泵油液经过GP2T3回到油箱；

发动机处于高速状态时，大流量泵通过PCEG为举升油缸供油，小流量泵通过P1BDF为转向器供油，此时若举升油缸无需动作，则大流量泵油液经过GP2T3回到油箱；

举升油缸通过平衡阀组控制进出油，无需动作时，油液经过中位的P2T3回到油缸，需要进油时，油液经过右位的P2H进入油缸；需要出油时，油液经过左位的HP2GT1和HT2 完成出油，并且举升油缸回油液路上设有第一液压锁和第二可调式节流阀构成举升油缸回油一级控制；

举升油缸载重较大或需要快速提升时，举升合流阀调节至上位，大流量泵和小流量泵在举升合流阀内合流并一同通过油口G为举升油缸供油，同时合流可通过第一可调式节流阀从油口F流出为转向器继续供油；

在系统停止工作时，转向器内的油液通过油口F进入举升合流阀的上位，并通过出油口T1以及平衡阀组中位的出油口T3回到油箱。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型通过换向阀来控制大流量泵和小流量泵的输出，低速时大流量泵为转向器供油，高速时小流量泵为转向器供油，可以很好的解决其对油液流量的稳定需求，又可以节约功率，减少发热，让其转向更稳定，避免直接通过大流量泵供油在高速时出现的油液过多，转向器本身的分流无法满足排液造成的异响，抖动等异常问题；

2、本实用新型通过平衡阀组来控制举升油缸的进出油以及停止操作，平衡阀组的油口H及时举升油缸的进油口又是举升油缸的出油口，平衡阀组保证了举升油缸的工作安全，中位时，油口H封闭，在油管爆裂、泵失灵等突发情况，举升油缸会保持静止状态，不会发生举升油缸快速回落等情况，避免安全隐患；

3、本实用新型通过平衡阀组左位时，举升油缸内部的油液经过第一液压锁和第二可调式节流阀完成出油操作，第一液压锁和第二可调式节流阀能够对举升油缸的出油速度进行控制，避免举升油缸回程速度过快或过慢，实现先快后慢的回流速度，避免安全隐患；

4、本实用新型在举升油缸工作时，仍然有大流量泵和小流量泵的合流的分支通过第一可调式节流阀为转向器供油，避免在举升时失去转向动作，在卸载过程中转向系统不失效，处置突然的应急状态，保证行车安全；

本实用新型的进一步改进放入下：

进一步的，所述油口G与出油口T1间设有第二液压锁构成举升油缸回油二级控制。

通过采用上述方案，在举升油缸回油过程中，通过在液路GT1上设有第二液压锁对回油进行二级控制，避免举升油缸回油速度过快，保证行车安全。

进一步的，还包括弹簧式蓄能器，所述弹簧式蓄能器设有油口J1，且油口J1设置在所述油口F和主进油口J连接的液路上。

通过采用上述方案，弹簧式蓄能器在转向器供油液压较高时充能，在转向器供油液压较低时供油(举升油缸工作时)，起到稳流的作用，保证转向器的正常工作；另外当出现泵失灵、管路损坏等突发情况时，弹簧式蓄能器能够保证转向器能够正常运行一定周期，提高行车安全度。

当系统停止工作时，弹簧式蓄能器内的高压油通过油口F进入举升合流阀的上位，并通过出油口T1以及平衡阀组中位的出油口T3回到油箱。

进一步的，所述举升油缸端部设有重力传感器，且重力传感器与所述平衡阀组电连接，所述重力传感器检测到举升压力大于设定值范围时，所述重力传感器控制所述平衡阀组依次调节至中位和左位，所述第一液压锁、第二可调节流阀和第二液压锁配合控制所述举升油缸抖动。

通过采用上述方案，当举升油缸提升箱体工作时，内部压力持续降低，油缸顶端力与举升角度间存在相应关系，通过重力传感器检测油缸顶端力，若超过设定误差，则可能是箱体上粘连有大量泥土或重物等，此时重力传感器会控制平衡阀组依次调节至中位和左位，将控制举升油缸保持，之后控制举升油缸回油，在回油液路上的第一液压锁、第二可调节流阀和第二液压锁的配合下形成紊流，导致活塞以及箱体的抖动，从而将重物和泥土抖出。

进一步的，还包括系统安全阀，所述系统安全阀的进口分别与所述大流量泵出口和小流量泵出口连接，且小流量泵出口与所述系统安全阀进口间还设有单向阀，所述系统安全阀的出口与油箱连接构成一级泄压保护。

通过采用上述方案，系统安全阀能够在泵压力过大时，为液路泄压，保证系统安全。

进一步的，还包括转向器安全阀，所述转向器安全阀进口与所述转向器的进油液路连接，出口与油箱连接构成二级泄压保护。

通过采用上述方案，转向器安全阀能够在转向器供油压力过大时，为液路泄压，保证转向器的工作安全。

进一步的，还包括转速信号转换器，且所述换向阀通过转速信号转换器接收发动机ECU 信号。

进一步的，所述油箱上还设有设有回滤器，所述回滤器设有进油口K1和出油口K2，所述出油口T3或T4与所述进油口K1连接，所述出油口K2与油箱连接。

通过采用上述方案，回滤器能够对回油进行过滤，保证油箱内油液的清洁；选择出油口T3或T4中的一个与K1连接，主要是用于在大流量泵为转向器供油，小流量泵无执行动作时，能够对油箱内的油液进行实时在线过滤，使整箱油干净，其它回路可以直接接回油口，而无须经过滤芯有效地降低了回油压力。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本实用新型的实施例的结构示意图。

图2是图1中的a的局部放大示意图。

图3是图1中的b的局部放大示意图。

图4是本实用新型的实施例的举升示意图。

图中所示：

1、大流量泵；2、小流量泵；3、换向阀；4、举升合流阀；5、转向器；6、平衡阀组； 7、举升油缸；8、油箱；9、第一可调式节流阀；10、第一液压锁；11、第二可调式节流阀；12、第二液压锁；13、弹簧式蓄能器；14、系统安全阀；15、单向阀；16、转向器安全阀； 17、回滤器；18、转速信号转换器；19、电机；A、举升角度。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

图1是本实用新型的实施例的结构示意图。

图2是图1中的a的局部放大示意图。

图3是图1中的b的局部放大示意图。

图4是本实用新型的实施例的举升示意图。

如图1至4所示，本实施例提供的用于矿车转向系统及箱体举升系统的液压集成控制装置，包括大流量泵1、小流量泵2、换向阀3、举升合流阀4、转向器5、平衡阀组6、举升油缸7、油箱8以及用于驱动大流量泵1和小流量泵2的电机19。

大流量泵1的排量大于等于40CC，小流量泵2的排量小于等于20CC。

换向阀3设有进油口P、P1和出油口A、B、C。

举升合流阀4设有进油口E、D、油口F、T1以及油口G。

平衡阀组6设有油口P2、出油口T2、T3以及油口H。

转向器5设有进油口J以及内部分流回油口T4。

大流量泵1出口与进油口P连接，小流量泵2出口与进油口P1连接；出油口A、B、 C分别与进油口J、进油口D、进油口E连接，油口F与进油口J连接，油口G与油口P2 和油口T1连接，出油口T1、T2、T3、T4连接至油箱8，油口H为举升油缸7的进出油口。

换向阀3接收发动机转速信号切换油路，当发动机处于低速状态，进油口P与出油口 A、B连接，进油口P1与出油口C连接，当发动机处于高速状态，进油口P与出油口C连接，进油口P1与出油口B连接；

举升合流阀4设有上位和下位，下位时，进油口D与油口F连接，进油口E与油口G 连接，上位时，进油口E与进油口D合流且通过油口G为举升油缸7供油，同时合流可通过第一可调式节流阀11从油口F流出为转向器5继续供油，且合流与油口F连接的液路上设有第一可调式节流阀9；

平衡阀组6设有左中右三位，中位时，油口P2连接至出油口T3；左位时，油口H与出油口T2和油口P2连接构成举升油缸7回油液路，且举升油缸7回油液路上设有第一液压锁10和第二可调式节流阀11构成举升油缸7回油一级控制；右位时，油口P2与油口H 连接构成举升油缸7进油液路。

本实用新型的具体工作原理如下：

发动机处于低速状态时，大流量泵1通过PAJ液路以及PBDFJ液路为转向器5供油，小流量泵2通过P1CEG为举升油缸7供油，此时若举升油缸7无需动作，则小流量泵2油液经过GP2T3回到油箱8；

发动机处于高速状态时，大流量泵1通过PCEG为举升油缸7供油，小流量泵2通过P1BDF为转向器5供油，此时若举升油缸7无需动作，则大流量泵1油液经过GP2T3回到油箱8；

举升油缸7通过平衡阀组6控制进出油，无需动作时，油液经过中位的P2T3回到油箱 8，需要进油时，油液经过右位的P2H进入举升油缸7；需要出油时，油液经过左位的HP2GT1 和HT2完成出油，并且举升油缸7回油液路上设有第一液压锁10和第二可调式节流阀11 构成举升油缸7回油一级控制；

举升油缸7载重较大或需要快速提升时，举升合流阀4调节至上位，大流量泵1和小流量泵2在举升合流阀4内合流并一同通过油口G为举升油缸7供油，同时合流可通过第一可调式节流阀9从油口F流出为转向器5继续供油；

在系统停止工作时，转向器5内的油液通过油口F进入举升合流阀4的上位，并通过出油口T1以及平衡阀组6中位的出油口T3回到油箱8。

进一步的，本实施例在油口G与出油口T1间设有第二液压锁12构成举升油缸7回油二级控制。

在举升油缸7回油过程中，通过在液路GT1上设有第二液压锁12对回油进行二级控制，避免举升油缸7回油速度过快，保证行车安全。

进一步的，本实施例还设有弹簧式蓄能器13，弹簧式蓄能器13设有油口J1，且油口J1设置在油口F和主进油口J连接的液路上。

弹簧式蓄能器13在转向器5供油液压较高时充能，在转向器5供油液压较低时供油(举升油缸工作时)，起到稳流的作用，保证转向器5的正常工作；另外当出现泵失灵、管路损坏等突发情况时，弹簧式蓄能器13能够保证转向器5能够正常运行一定周期，提高行车安全度。

当系统停止工作时，弹簧式蓄能器13内的高压油通过油口F进入举升合流阀4的上位，并通过出油口T1以及平衡阀组6中位的出油口T3回到油箱8。

进一步的，举升油缸7端部设有重力传感器(图中未画出)，且重力传感器与平衡阀组 6电连接，重力传感器检测到举升压力大于设定值范围时，重力传感器控制平衡阀组6依次调节至中位和左位，第一液压锁10、第二可调节流阀11和第二液压锁12配合控制举升油缸7抖动。

当举升油缸7提升箱体工作时，内部压力持续降低，油缸顶端力与举升角度间存在相应关系，通过重力传感器检测油缸顶端力，若超过设定误差，则可能是箱体上粘连有大量泥土或重物等，此时重力传感器会控制平衡阀组6依次调节至中位和左位，将控制举升油缸7保持，之后控制举升油缸7回油，在回油液路上的第一液压锁10、第二可调节流阀11 和第二液压锁12的配合下形成紊流，导致活塞以及箱体的抖动，从而将重物和泥土抖出。

如图4，当箱体内有重物(如黏土等)无法卸出，在一定的举升角度A的情况下，重力传感器接收到举升压力大于设定值的范围时，会控制平衡阀组6依次切换至中位和左位，之后举升油缸7在箱体重量作用下油液回流，在回油液路上的第一液压锁10、第二可调节流阀11和第二液压锁12的配合下形成紊流，控制举升油缸7抖动，将重物卸出。

进一步的，本实施例还设有系统安全阀14，系统安全阀14的进口分别与大流量泵1出口和小流量泵2出口连接，且小流量泵2出口与系统安全阀14进口间还设有单向阀15，系统安全阀14的出口与油箱8连接构成一级泄压保护。

系统安全阀14能够在泵压力过大时，为液路泄压，保证系统安全。

进一步的，本实施例还设有转向器安全阀16，转向器安全阀16进口与转向器5的进油液路连接，出口与油箱8连接构成二级泄压保护。

转向器安全阀16能够在转向器5供油压力过大时，为液路泄压，保证转向器5的工作安全。

进一步的，本实施例还设有转速信号转换器18，且换向阀3通过转速信号转换器18接收发动机ECU信号，从而根据发动机转速来切换油路。

进一步的，油箱8上还设有回滤器17，回滤器17设有进油口K1和出油口K2，出油口T3或T4与进油口K1连接，出油口K2与油箱8连接。

回滤器17能够对回油进行过滤，保证油箱8内油液的清洁；选择出油口T3或T4中的一个与K1连接，主要是用于在大流量泵1为转向器5供油，小流量泵2无执行动作时，能够对油箱8内的油液进行实时在线过滤，使整箱油干净，其它回路可以直接接回油口，而无须经过滤芯有效地降低了回油压力，进一步的保证系统不会因为油液污染而造成的系统故障。

本实用新型的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本实用新型的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (8)

1.用于矿车转向系统及箱体举升系统的液压集成控制装置，其特征在于，包括大流量泵、小流量泵、换向阀、举升合流阀、转向器、平衡阀组、举升油缸、油箱以及用于驱动大流量泵和小流量泵的电机；

所述换向阀设有进油口P、P1和出油口A、B、C，所述举升合流阀设有进油口E、D、出油口T1以及油口F、G，所述平衡阀组设有油口P2、H以及出油口T2、T3，所述转向器设有进油口J以及内部分流回油口T4；

所述进油口P、P1分别与所述大流量泵出口和小流量泵出口连接；所述出油口A、B、C分别与所述进油口J、进油口D、进油口E连接，所述油口F与所述进油口J连接，所述油口G与所述油口P2和出油口T1连接，所述出油口T1、T2、T3、T4连接至油箱，所述油口H为所述举升油缸的进出油口；

所述换向阀接收发动机转速信号切换油路，当发动机处于低速状态，所述进油口P与所述出油口A、B连接，所述进油口P1与所述出油口C连接，当发动机处于高速状态，所述进油口P与所述出油口C连接，所述进油口P1与所述出油口B连接；

所述举升合流阀设有上位和下位，下位时，所述进油口D与油口F连接，所述进油口E与所述油口G连接，上位时，所述进油口E与进油口D合流且从油口G输出至所述油口P2，所述进油口E与进油口D的合流还与油口F连接，且与油口F连接的液路上设有第一可调式节流阀；

所述平衡阀组设有左中右三位，中位时，所述油口P2连接至出油口T3；左位时，所述油口H与出油口T2和油口P2连接构成举升油缸回油液路，且举升油缸回油液路上设有第一液压锁和第二可调式节流阀构成举升油缸回油一级控制；右位时，所述油口P2与油口H连接构成举升油缸进油液路。

2.根据权利要求1所述的用于矿车转向系统及箱体举升系统的液压集成控制装置，其特征在于，所述油口G与出油口T1间设有第二液压锁构成举升油缸回油二级控制。

3.根据权利要求1所述的用于矿车转向系统及箱体举升系统的液压集成控制装置，其特征在于，还包括弹簧式蓄能器，所述弹簧式蓄能器设有油口J1，且油口J1设置在所述油口F和进油口J连接的液路上。

4.根据权利要求2所述的用于矿车转向系统及箱体举升系统的液压集成控制装置，其特征在于，所述举升油缸端部设有重力传感器，且重力传感器与所述平衡阀组电连接，所述重力传感器检测到举升压力大于设定值范围时，所述重力传感器控制所述平衡阀组依次调节至中位和左位，所述第一液压锁、第二可调节流阀和第二液压锁配合控制所述举升油缸抖动。

5.根据权利要求1所述的用于矿车转向系统及箱体举升系统的液压集成控制装置，其特征在于，还包括系统安全阀，所述系统安全阀的进口分别与所述大流量泵出口和小流量泵出口连接，且小流量泵出口与所述系统安全阀进口间还设有单向阀，所述系统安全阀的出口与油箱连接构成一级泄压保护。

6.根据权利要求1所述的用于矿车转向系统及箱体举升系统的液压集成控制装置，其特征在于，还包括转向器安全阀，所述转向器安全阀进口与所述转向器的进油液路连接，出口与油箱连接构成二级泄压保护。

7.根据权利要求1所述的用于矿车转向系统及箱体举升系统的液压集成控制装置，其特征在于，还包括转速信号转换器，且所述换向阀通过转速信号转换器接收发动机ECU信号。

8.根据权利要求1至7任一所述的用于矿车转向系统及箱体举升系统的液压集成控制装置，其特征在于，所述油箱上还设有设有回滤器，所述回滤器设有进油口K1和出油口K2，所述出油口T3或T4与所述进油口K1连接，所述出油口K2与油箱连接。