CN211778276U - 一种液压系统及包括该液压系统的作业机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种液压系统，包括：流体源；转向液压回路，转向液压回路包括用于从流体源抽取液压流体的转向泵、用于响应于输入控制实现优先转向的优先阀以及执行转向的液压转向机构；工作液压回路，工作液压回路包括用于从流体源抽取液压流体的工作泵、用于响应于工作输入控制各种工作的工作分配阀以及执行相应工作的液压工作机构；先导液压回路，先导液压回路包括根据输入控制操作工作分配阀的先导阀组；其特征在于，先导液压回路的液压源联接到转向泵和优先阀之间的液压回路，以利用优先阀的背压形成先导液压回路的初始先导压力的液压源。本实用新型还公开一种具有上述液压系统的作业机械。

Description

一种液压系统及包括该液压系统的作业机械

技术领域

本实用新型整体涉及一种液压系统，更具体地涉及一种无独立先导泵的液压系统。本实用新型还涉及具有所述液压系统的作业机械。

背景技术

先导(液压)操控定量液压系统是目前工程机械被广泛应用的液压系统。在这种液压系统中，先导控制油源由独立的先导泵提供，经过减压提供给先导液压系统的先导阀，由先导阀控制工作分配阀动作，实现规定的功能。

然而，由于先导液压系统流量需求很小，先导泵运行的大部分时间是无效负载(或损耗)。以目前5T装载机为例，该泵的损耗大约为1-1.5KW，而损耗将转化为液压系统热量，使油温升高，从而影响液压系统各元件寿命，影响整机性能。

需要一种液压系统来克服上述的一个或多个问题。

实用新型内容

在一个方面中，本实用新型提供一种液压系统，包括：流体源；转向液压回路，转向液压回路包括用于从流体源抽取液压流体的转向泵、用于响应于输入控制实现优先转向的优先阀以及执行转向的液压转向机构；工作液压回路，工作液压回路包括用于从流体源抽取液压流体的工作泵、用于响应于工作输入控制各种工作的工作分配阀以及执行相应工作的液压工作机构；和先导液压回路，先导液压回路包括根据输入控制操作工作分配阀的先导阀组；其特征在于，先导液压回路的液压源联接到转向泵和优先阀之间的液压回路，以利用优先阀的背压形成先导液压回路的初始先导压力的液压源。

根据一种实施方式，优先阀的背压设置成在8-15bar之间，更优选在8-9bar之间。

根据一种实施方式，液压系统被配置成使得先导阀组的先导阀的输出压力随着工作分配阀的阀杆的移动行程增大而增大。

根据一种实施方式，液压系统被配置为当先导阀的输出压力为 4-6bar时，工作分配阀阀杆的移动行程为至少4.5mm，P-T开口面积为40-150mm²。

根据一种实施方式，液压系统被配置为当先导阀的输出压力为 13-15bar时，工作分配阀阀杆的移动行程为至少11.5mm，P-T开口面积为0。

根据一种实施方式，液压系统被配置为当先导阀的输出压力为 16-18bar时，工作分配阀的阀杆移动全行程。

根据一种实施方式，工作分配阀的阀杆的全行程为15mm。

在另一方面中，本实用新型提供一种包括上述液压系统的作业机械，例如装载机。

通过省略现有液压系统中的独立先导泵，本实用新型提供一种无独立先导油源的液压系统，其利用转向液压回路固有的压力，匹配特殊设计的先导阀和工作分配阀的相关参数，实现了与具有独立先导泵的液压系统可比的正常功能。

根据本实用新型的无独立先导泵的液压系统，不会像现有系统那样产生大量损耗，提高了整个液压系统的效率，实现了节能的目的。另外，由于该液压系统去掉了先导泵及相关元件，降低了整机成本，提高了经济性。

附图说明

下面将参照结合示意性的附图给出的实施例详细说明本实用新型的液压系统。附图及相应的实施例仅用于说明目的，并不限制本实用新型。在附图中：

图1是根据现有技术的液压系统的示意性原理图；

图2是根据本实用新型的无独立先导泵的液压系统的示意性原理图；

图3是示出图2所示的液压系统中的先导阀的先导压力与工作分配阀的阀杆移动行程之间的关系的示意图；和

图4是示出图2所示的液压系统中的工作分配阀的P-T开口面积与阀杆位移的关系曲线。

具体实施方式

参照以下对利用本实用新型的原理给出的示例性实施方式的详细描述，可以更好地理解本实用新型的特征和优点。

图1示意性地示出了用于装载机的根据现有技术的液压系统。液压系统包括工作液压回路、转向液压回路、先导液压回路和液压油箱 14。

工作液压回路包括用于从液压油箱14抽取液压流体的工作泵1、实现流体分配的工作分配阀9以及执行各种功能的液压工作机构。液压工作机构被示出为工作油缸，例如包括这里示例性示出的升举缸12 和转斗缸13。液压工作机构也可以包括其他具体的工作油缸。

转向液压回路包括用于从液压油箱14抽取液压流体的转向泵2、响应于输入控制实现优先转向的优先阀3、以及执行转向的液压转向机构。图中示出了液压转向机构包括转向器10和转向油缸11。

先导液压回路包括用于从液压油箱14抽取液压流体的先导泵 15、减压阀4、滤油器5、单向阀6、蓄能7和先导阀组。先导阀组包括一个或多个先导阀8。

可见，图1所示的现有技术的液压系统采用独立的先导泵15来提供先导液压回路的先导控制油源，经过减压阀4等提供给先导阀8，从而控制工作分配阀9的动作，实现规定的功能。但在这种液压系统中，如前所述，先导泵运行的大部分时间是无效负载，损耗将转化为液压系统热量，使油温升高，从而影响液压系统各元件寿命，从而影响系统性能。

针对上述问题，图2示出了根据本实用新型的无独立先导泵的液压系统，仍以应用于装载机的液压系统为例。与图1的现有液压系统相比，本实用新型的液压系统不具有独立的先导泵，而将先导控制油源接在转向液压回路的转向泵2与优先阀3之间的管路上，由转向泵 2提供先导控制油源，该油源经先导液压回路的减压阀4、滤油器5、单向阀6和蓄能器7，提供给先导阀8。由先导阀8控制工作分配阀9 的阀杆开始移动，随着工作分配阀9的阀杆移动，工作泵1和工作分配阀9之间的管路压力升高，此压力同时通过优先阀3反馈到转向泵2和优先阀3之间的管路上，使先导控制油源压力升高，满足先导液压回路的压力需求，从而完成各种功能。

通过将先导控制油源接在转向液压回路的转向泵2与优先阀3之间的管路上，该液压系统利用优先阀3固有的控制压力和背压形成初始先导压力的液压源。根据一种实施方式，将优先阀3设置为具有在 8-15bar之间、更优选在8-9bar之间的固有控制压力和背压。与现有系统的独立先导泵所提供的先导控制压力相比，该压力要低得多，从而提高整个液压系统的效率。

为了提供与独立先导泵所提供的可比先导控制，需要特殊设计工作分配阀9的参数，以在低初始先导压力油源下使得先导阀8的输出先导压力随着工作分配阀9的阀杆的移动行程的增大而增大，从而自动建立正常工作的先导压力。

图3和图4分别示出了根据本实用新型的液压系统中先导阀8的输出先导压力与工作分配阀9的阀杆移动行程之间以及工作分配阀9 的P-T开口面积与阀杆移动行程之间的关系曲线。

如图3和图4示例性所示，当先导阀8的输出压力为4-6bar时，工作分配阀9的阀杆的移动行程为至少4.5mm，此时将工作分配阀9 的压力口P与回油口T之间的P-T开口面积为40-150mm²，相应地，节流微动开始。随着工作分配阀9的阀杆的进一步移动，工作泵1和工作分配阀9之间的管路压力升高，此压力同时通过优先阀3反馈到转向泵2和优先阀3之间的管路上，使先导控制油源压力升高，相应地先导阀8的输出先导压力也升高。如图3所示，当先导阀8的输出先导压力达到13-15bar时，工作分配阀9的阀杆的移动行程为至少 11.5mm，此时对应的P-T开口面积为0，相应地，节流微动结束。之后，先导阀的输出先导压力进一步随工作分配阀9的阀杆的移动行程的增大而增大。如图3所示，当先导阀8的输出先导压力为16-18bar 时，工作分配阀9的阀杆移动其15mm的全行程，从而实现与独立先导泵可比的工作分配阀控制。

上述过程保证了在低于初始先导压力下，随着工作分配阀9的阀杆的移动，液压系统自动建立其正常工作的先导压力。

通过去掉了现有系统中的独立先导泵，本实用新型提供一种无独立先导泵的液压系统，利用已有的转向液压回路的固有压力提供初始先导压力油源，匹配特殊设计的先导阀和工作分配阀的相关参数，使得系统自动建立起正常工作的先导压力，实现了与具有独立先导泵的液压系统可比的正常功能。

根据本实用新型的无独立先导泵的液压系统，提高了整机性能，实现了节能的目的。具体地，由于该液压系统去掉了先导泵及相关元件，降低了整机成本，提高了经济性。

工业实用性

已经结合装载机示出了根据本实用新型的液压系统。但是，根据本实用新型的无独立先导泵的液压系统也可以应用于其他具有先导液压回路的工程机械，以省略其中的独立先导泵，提高整个液压系统的效率并降低成本。

对于本领域技术人员来说显而易见的是，可以在不脱离本实用新型的发明构思的情况下对本实用新型的液压系统做出多种修改或变型。显然，本领域技术人员通过研究说明书及实践可以获得其他实施方式。说明书和实施方式应当被认为仅仅是示例性的，真正的保护范围可以由所附权利要求书及按等同原则明确。

Claims (9)

1.一种液压系统，包括：

流体源；

转向液压回路，其包括用于从流体源抽取液压流体的转向泵、用于响应于输入控制实现优先转向的优先阀以及执行转向的液压转向机构；

工作液压回路，其包括用于从流体源抽取液压流体的工作泵、用于响应于工作输入控制各种工作的工作分配阀以及执行相应工作的液压工作机构；和

先导液压回路，所述先导液压回路包括根据输入控制操作工作分配阀的先导阀组；

其特征在于，所述先导液压回路的液压源联接到所述转向泵和所述优先阀之间的液压回路，以利用所述优先阀的背压形成所述先导液压回路的初始先导压力的液压源。

2.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述优先阀的背压设置成在8-15bar之间。

3.根据权利要求2所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统被配置成使得先导阀组的先导阀的输出压力随着工作分配阀的阀杆的移动行程增大而增大。

4.根据权利要求3所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统被配置为当先导阀的输出压力为4-6bar时，工作分配阀阀杆的移动行程为至少4.5mm，P-T开口面积为40-150mm²。

5.根据权利要求4所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统被配置为当先导阀的输出压力为13-15bar时，工作分配阀阀杆的移动行程为至少11.5mm，P-T开口面积为0。

6.根据权利要求5所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统被配置为当先导阀的输出压力为16-18bar时，工作分配阀的阀杆移动全行程。

7.根据权利要求6所述的液压系统，其特征在于，所述工作分配阀的阀杆的全行程为15mm。

8.一种作业机械，其特征在于，该作业机械包括根据权利要求1至7中任一项所述的液压系统。

9.根据权利要求8所述的作业机械，其特征在于，所述作业机械是装载机。

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