CN210127514U - 溢流阀装置、铲斗油缸控制系统、回转马达控制系统及挖掘机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了溢流阀装置、铲斗油缸控制系统、回转马达控制系统及挖掘机，溢流阀装置包括阀体和集成在阀体内部的单向阀Ⅰ、单向阀Ⅱ、单向阀Ⅲ、单向阀Ⅳ、节流阀、比例溢流阀；单向阀Ⅱ、单向阀Ⅲ的出油口分别与比例溢流阀的进油口相连通，单向阀Ⅱ的进油口一方面与单向阀Ⅰ的出油口相连通，另一方面与阀体上的B油口相连通，单向阀Ⅲ的进油口一方面与单向阀Ⅳ的出油口相连通，另一方面与阀体上的C油口相连通；比例溢流阀的出油口与节流阀的一端相连通，节流阀的另一端分别与单向阀Ⅰ的进油口、单向阀Ⅳ的进油口相连通，且还与阀体上的T油口相连通。本实用新型的溢流压力可以动态调整或者静态调整，并且具有防吸空功能。

Description

溢流阀装置、铲斗油缸控制系统、回转马达控制系统及挖掘机

技术领域

本实用新型涉及一种溢流阀装置，具体涉及挖掘机液压系统溢流阀组，具有溢流压力可自适应调节、防吸空功能并且可电比例调节，属于液压系统溢流阀技术领域。

背景技术

溢流阀被广泛应用在挖掘机液压系统中，其主要作用是作为安全元件，使液压系统压力恒定，具有定压溢流作用。

传统的液压系统中使用的溢流阀压力设定是恒定的，不能够自适应动态调整。并且传统的液压系统使用的溢流阀，是两个溢流阀并联安装在一起，实现系统双向保护的作用。

在液压挖掘机中，尤其是挖掘机在多配置、多机具使用中，会频繁更换机具。不同的机具工作压力要求是不同的，而传统的手动调节不仅作业繁琐，而且操作误差较高。在一些回转机具中普通的溢流阀作为安全阀使用，并不具备防吸空的功能，需要额外增加回转机具的管路安装，使其具有防吸空功能。另外，如果传统溢流阀设置压力太高，对系统及结构件损坏太大。如果溢流阀设置压力太低，就会频繁溢流，产生溢流损耗，不仅效率降低，系统油温升高，油耗增加。

发明内容

为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种溢流阀装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

溢流阀装置，包括阀体和集成在阀体内部的单向阀Ⅰ、单向阀Ⅱ、单向阀Ⅲ、单向阀Ⅳ、节流阀、比例溢流阀；所述单向阀Ⅱ、单向阀Ⅲ的出油口分别与比例溢流阀的进油口相连通，所述单向阀Ⅱ的进油口一方面与单向阀Ⅰ的出油口相连通，另一方面与阀体上的B油口相连通，所述单向阀Ⅲ的进油口一方面与单向阀Ⅳ的出油口相连通，另一方面与阀体上的C油口相连通；所述比例溢流阀的出油口与节流阀的一端相连通，节流阀的另一端分别与单向阀Ⅰ的进油口、单向阀Ⅳ的进油口相连通，且还与阀体上的T油口相连通。

进一步，在阀体上预留测压部件的检测油口，且检测油口的位置位于比例溢流阀和节流阀之间，用于检测压力。

进一步，所述测压部件上预留电气线束插接口，在使用时需要通过电气线束将其与控制器相连，当控制器检测到压力信号时，控制比例溢流阀的压力设置。

进一步，所述测压部件采用压力开关或者压力传感器。

进一步，所述比例溢流阀为电比例溢流阀，并预留电气线束插接口，在使用时需要通过电气线束与控制器相连。

铲斗油缸控制系统，包括液压油箱、主泵、主阀、控制器以及上述的溢流阀装置；铲斗油缸的E油口一方面与B油口相连通，另一方面与主阀相连通；铲斗油缸的F油口一方面与C油口相连通，另一方面与主阀相连通；所述控制器一方面与测压部件电连接，一方面与比例溢流阀电连接，另一方面与主泵电连接；所述T油口与液压油箱相连通。

挖掘机，包括铲斗油缸，在所述铲斗油缸上设有上述的铲斗油缸控制系统。

回转马达控制系统，包括液压油箱、主泵、主阀、控制器以及上述的溢流阀装置；回转马达的E油口一方面与B油口相连通，另一方面与主阀相连通；回转马达的F油口一方面与C油口相连通，另一方面与主阀相连通；所述控制器一方面与测压部件电连接，一方面与比例溢流阀电连接，另一方面与主泵电连接；所述T油口与液压油箱相连通。

挖掘机，包括回转马达，在所述回转马达上设有上述的回转马达控制系统。

本实用新型有益效果：

本实用新型的溢流压力可以动态调整或者静态调整，并且具有防吸空功能；对液压系统溢流压力进行极点控制，并实现线性比例调节。

附图说明

图1为本实用新型的液压原理图；

图2为本实用新型应用在挖掘机铲斗油缸的原理图；

图3为本实用新型应用在挖掘机回转马达的原理图；

图4为传统溢流阀组应用系统原理图。

具体实施方式

为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，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更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。

图4给出了传统溢流阀组应用系统原理图。传统的液压系统中使用的传统溢流阀组80压力设定是恒定的，不能够自适应动态调整。并且传统的液压系统使用的传统溢流阀组80，是两个溢流阀并联安装在一起，实现系统双向保护的作用。在液压挖掘机中，尤其是挖掘机在多配置、多机具使用中，会频繁更换机具。不同的机具工作压力要求是不同的，而传统的手动调节不仅作业繁琐，而且操作误差较高。在一些回转机具中普通的溢流阀作为安全阀使用，并不具备防吸空的功能，需要额外增加回转机具的管路安装，使其具有防吸空功能。另外，如果传统溢流阀设置压力太高，对系统及结构件损坏太大。如果溢流阀设置压力太低，就会频繁溢流，产生溢流损耗，不仅效率降低，系统油温升高，油耗增加。

如图1所示，一种溢流阀装置，包括阀体8和集成在阀体8内部的单向阀Ⅰ1、单向阀Ⅱ2、单向阀Ⅲ3、单向阀Ⅳ4、节流阀6、比例溢流阀7；单向阀Ⅱ2、单向阀Ⅲ3的出油口分别与比例溢流阀7的进油口相连通，单向阀Ⅱ2的进油口一方面与单向阀Ⅰ1的出油口相连通，另一方面与阀体8上的B油口相连通，单向阀Ⅲ3的进油口一方面与单向阀Ⅳ4的出油口相连通，另一方面与阀体8上的C油口相连通；比例溢流阀7的出油口与节流阀6的一端相连通，节流阀6的另一端分别与单向阀Ⅰ1的进油口、单向阀Ⅳ4的进油口相连通，且还与阀体8上的T油口相连通。

继续参照图1所示，在阀体8上预留测压部件的检测油口，且检测油口的位置位于比例溢流阀7和节流阀6之间，用于检测压力。测压部件采用压力开关5或者压力传感器。压力开关5或者压力传感器安装在阀体8外部，并且该装置具有防吸空功能。

节流阀6的存在是为了系统溢流时，建立起压力。且节流阀6不会影响比例溢流阀7的开启特性；比例溢流阀7为电比例溢流阀，并预留电气线束插接口，在实际使用时需要通过电气线束与控制器相连；压力开关5或者压力传感器上预留电气线束插接口，在实际使用时需要通过电气线束将其与控制器相连，当控制器检测到压力信号时，控制比例溢流阀7的压力设置。

需要说明的是，压力开关5或者压力传感器可以选装，当装配压力开关5或者压力传感器时，并且通过电气线束连接到控制器，可以通过程序手段对系统压力进行循环动态调整，使溢流压力设置到极点值，减少系统溢流损耗；当压力开关5或者压力传感器不装配时，电气线束连接比例溢流阀7到主控制器，可以通过程序静态调整溢流压力设置，并且此压力值可以通过模式选择的方式进行调整，但实际调整的范围有限；并且压力开关5或者压力传感器均可以实现其功能，当使用压力传感器时，可以根据压力值的线性变化，可以线性控制比例溢流阀7的设定压力，实现比例溢流阀7的比例控制。

具体的需结合图2-3本实用新型应用系统原理图进行详细说明。

如图2所示，以挖掘机铲斗油缸采用该装置溢流阀为例进行说明：

挖掘机铲斗油缸控制系统，包括液压油箱60、主泵10、主阀20、控制器50以及溢流阀装置30；铲斗油缸40的E油口一方面与B油口相连通，另一方面与主阀20相连通；铲斗油缸40的F油口一方面与C油口相连通，另一方面与主阀20相连通；控制器50一方面与压力开关5电连接，一方面与比例溢流阀7电连接，另一方面与主泵10电连接；T油口与液压油箱60相连通。

控制过程如下：

当铲斗重载挖掘时，铲斗油缸40的E油口进高压油，油缸运动到根部，由于负载较大，油缸憋压。此时，系统绝大部分流量通过溢流阀溢流。溢流阀装置30中的压力开关5检测到压力信号，传递给控制器50，控制器50通过程序控制溢流阀组30中的比例溢流阀7电流输出，提高溢流压力设置，系统挖掘力增加。当持续M秒之后，铲斗油缸40仍持续憋压此时铲斗挖掘不动的状态，控制器50控制主泵10，降低主泵10的功率，减少系统溢流损耗，此时挖机操作手感知，调整挖掘姿态；需要说明的是此时溢流量达到一定值时，压力开关5才会开启。

本实用新型还提供一种挖掘机，包括铲斗油缸，在铲斗油缸上设有上述的铲斗油缸控制系统。

以挖掘机回转马达采用该装置溢流阀为例进行说明：

如图3所示，挖掘机回转马达控制系统，包括液压油箱60、主泵10、主阀20、控制器50以及溢流阀装置30；回转马达70的E油口一方面与B油口相连通，另一方面与主阀20相连通；回转马达70的F油口一方面与C油口相连通，另一方面与主阀20相连通；控制器50一方面与压力开关5电连接，一方面与比例溢流阀7电连接，另一方面与主泵10电连接；T油口与液压油箱60相连通。

控制过程如下：

挖掘机在回转启动和停止时，冲击较大，会产生瞬间高溢流现象；通过采用本溢流阀装置，在挖掘机启动或者停止时，溢流阀装置30中的压力开关5检测到压力信号，传递给控制器50，控制器50调整控制回转作业的主泵10，降低主泵排量，进而减少回转溢流损耗，减少回转冲击。当回转正常连续作业时，此时无溢流损耗，控制器50控制主泵10以最大排量工作。另外，当回转马达停止时，进油口停止供油，但由于惯性作用马达仍然运转，此时需要对回转马达进行补油。液压油通过液压油箱60经过溢流阀装置30的T口，再由单向阀Ⅰ1或者单向阀Ⅳ4给回转马达70补油，防止回转马达70吸空现象。

本实用新型还提供一种挖掘机，包括回转马达，在回转马达上设有上述的回转马达控制系统。

综上，本实用新型的溢流压力可以动态调整或者静态调整，并且具有防吸空功能；对液压系统溢流压力进行极点控制，并实现线性比例调节。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。

Claims (9)

1.溢流阀装置，其特征在于：包括阀体和集成在阀体内部的单向阀Ⅰ、单向阀Ⅱ、单向阀Ⅲ、单向阀Ⅳ、节流阀、比例溢流阀；

所述单向阀Ⅱ、单向阀Ⅲ的出油口分别与比例溢流阀的进油口相连通，所述单向阀Ⅱ的进油口一方面与单向阀Ⅰ的出油口相连通，另一方面与阀体上的B油口相连通，所述单向阀Ⅲ的进油口一方面与单向阀Ⅳ的出油口相连通，另一方面与阀体上的C油口相连通；

所述比例溢流阀的出油口与节流阀的一端相连通，节流阀的另一端分别与单向阀Ⅰ的进油口、单向阀Ⅳ的进油口相连通，且还与阀体上的T油口相连通。

2.根据权利要求1所述的溢流阀装置，其特征在于：在阀体上预留测压部件的检测油口，且检测油口的位置位于比例溢流阀和节流阀之间，用于检测压力。

3.根据权利要求2所述的溢流阀装置，其特征在于：所述测压部件上预留电气线束插接口，在使用时需要通过电气线束将其与控制器相连，当控制器检测到压力信号时，控制比例溢流阀的压力设置。

4.根据权利要求2所述的溢流阀装置，其特征在于：所述测压部件采用压力开关或者压力传感器。

5.根据权利要求1所述的溢流阀装置，其特征在于：所述比例溢流阀为电比例溢流阀，并预留电气线束插接口，在使用时需要通过电气线束与控制器相连。

6.铲斗油缸控制系统，其特征在于：包括液压油箱、主泵、主阀、控制器以及权利要求2所述的溢流阀装置；

铲斗油缸的E油口一方面与B油口相连通，另一方面与主阀相连通；铲斗油缸的F油口一方面与C油口相连通，另一方面与主阀相连通；

所述控制器一方面与测压部件电连接，一方面与比例溢流阀电连接，另一方面与主泵电连接；

所述T油口与液压油箱相连通。

7.挖掘机，包括铲斗油缸，其特征在于：在所述铲斗油缸上设有权利要求6所述的铲斗油缸控制系统。

8.回转马达控制系统，其特征在于：包括液压油箱、主泵、主阀、控制器以及权利要求2所述的溢流阀装置；

回转马达的E油口一方面与B油口相连通，另一方面与主阀相连通；回转马达的F油口一方面与C油口相连通，另一方面与主阀相连通；

所述控制器一方面与测压部件电连接，一方面与比例溢流阀电连接，另一方面与主泵电连接；

所述T油口与液压油箱相连通。

9.挖掘机，包括回转马达，其特征在于：在所述回转马达上设有权利要求8所述的回转马达控制系统。

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