CN214304596U - 一种挖掘机的控制系统及挖掘机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种挖掘机的控制系统及挖掘机，属于工程机械技术领域。该挖掘机应用挖掘机的控制系统，挖掘机的控制系统包括动臂缸、斗杆缸、连通阀、换向阀组、油箱和油泵，其中，动臂缸包括动臂无杆腔和动臂有杆腔；斗杆缸包括斗杆无杆腔和斗杆有杆腔；连通阀连接于动臂无杆腔和斗杆有杆腔之间，连通阀被配置为仅当动臂无杆腔中回油且斗杆有杆腔进油时连通；油箱通过换向阀组与动臂缸和斗杆缸连接，被配置为能够接收动臂缸和斗杆缸的回油；油泵一端与油箱连通，另一端通过换向阀组与动臂缸和斗杆缸连接，被配置为能够将油箱中的油泵入动臂缸和斗杆缸。降低了对泵源流量的要求，从而降低整机功率，减少燃油消耗，节约能源。

Description

一种挖掘机的控制系统及挖掘机

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种挖掘机的控制系统及挖掘机。

背景技术

现有专利中挖掘机的控制方法包括：实时测量挖掘机的回转角度和动臂提升高度；按照预设的回转角度与动臂提升高度的映射关系查询得出测量得出的回转角度对应的目标提升高度；根据测量得到的动臂提升高度与查询得到的目标提升高度的差值控制回转马达和动臂液压缸的液压流量，从而使回转的速度与动臂动作的速度匹配，实现回转和动臂提升的协调运动，动作过程中不需要操作人员的实时操控。

现有技术的缺点是当动臂下放和斗杆外摆两个动作同时发生时，实现了动臂和斗杆自身的油液再生(将大腔油液回收至小腔)以提高速度和降低能耗，但是动臂油缸无杆腔液压油回至油箱，造成大量的势能被浪费。

因此，亟需一种能够减少燃油消耗的挖掘机的控制系统及挖掘机，以解决现有技术中存在的上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种挖掘机的控制系统及挖掘机，该挖掘机的控制系统及挖掘机能够降低对泵源流量的要求，从而降低整机功率，减少燃油消耗，节约能源。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种挖掘机的控制系统，包括：

动臂缸，包括动臂无杆腔和动臂有杆腔；

斗杆缸，包括斗杆无杆腔和斗杆有杆腔；

连通阀，所述连通阀连接于所述动臂无杆腔和所述斗杆有杆腔之间，所述连通阀被配置为仅当所述动臂无杆腔中回油且所述斗杆有杆腔进油时连通；

换向阀组；

油箱，所述油箱通过所述换向阀组与所述动臂缸和所述斗杆缸连接，被配置为能够接收所述动臂缸和所述斗杆缸的回油；

油泵，所述油泵一端与所述油箱连通，另一端通过所述换向阀组与所述动臂缸和所述斗杆缸连接，被配置为能够将所述油箱中的油泵入所述动臂缸和所述斗杆缸。

作为一种挖掘机的控制系统的优选技术方案，所述连通阀包括液动换向阀，所述液动换向阀由所述动臂无杆腔中的回油压力驱动。

作为一种挖掘机的控制系统的优选技术方案，所述换向阀组为液动换向阀组。

作为一种挖掘机的控制系统的优选技术方案，所述挖掘机的控制系统还包括排量调节组件，所述排量调节组件用于调节所述油泵的排量。

作为一种挖掘机的控制系统的优选技术方案，所述排量调节组件包括排量控制缸和梭阀组，所述梭阀组进油端与所述换向阀组连接，出油端与所述排量控制缸连接，所述排量控制缸用于调节所述油泵的斜盘角度。

作为一种挖掘机的控制系统的优选技术方案，所述换向阀组包括斗杆缸换向阀和动臂缸换向阀，所述斗杆缸换向阀和所述动臂缸换向阀分别与所述斗杆缸和所述动臂缸连接。

作为一种挖掘机的控制系统的优选技术方案，所述梭阀组包括第一梭阀、第二梭阀和第三梭阀，所述第一梭阀的第一进口和第二进口分别连接于所述斗杆缸换向阀的两端，所述第二梭阀的第一进口和第二进口分别连接于所述动臂缸换向阀的两端，所述第三梭阀的第一进口和第二进口中的一个连接于所述第一梭阀的出口，另一个连接于所述第二梭阀的出口，所述第三梭阀的出口与所述排量控制缸连接。

作为一种挖掘机的控制系统的优选技术方案，所述排量调节组件还包括节流件，所述节流件设置于所述梭阀组和所述排量控制缸之间。

作为一种挖掘机的控制系统的优选技术方案，所述挖掘机的控制系统还包括驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述油泵。

为达上述目的，本实用新型还提供了一种挖掘机，应用如上所述的挖掘机的控制系统。

本实用新型提供了一种挖掘机的控制系统及挖掘机，该挖掘机应用挖掘机的控制系统，挖掘机的控制系统包括动臂缸、斗杆缸和连通阀，通过使用连通阀连接于动臂无杆腔和斗杆有杆腔之间，并且连通阀仅当动臂无杆腔中回油且斗杆有杆腔进油时连通，从而可以有效利用动臂无杆腔中的部分回油量，减少斗杆有杆腔的泵油量，降低了对泵源流量的要求，从而降低整机功率，减少燃油消耗，节约能源。

附图说明

图1是本实用新型具体实施方式提供的挖掘机的控制系统的原理示意图。

附图标记：

1、动臂缸；11、动臂无杆腔；12、动臂有杆腔；2、斗杆缸；21、斗杆无杆腔；22、斗杆有杆腔；3、连通阀；4、油箱；5、油泵；6、排量调节组件；61、排量控制缸；62、梭阀组；621、第一梭阀；622、第二梭阀；623、第三梭阀；63、节流件；7、斗杆缸换向阀；8、动臂缸换向阀；9、控制手柄组；91、动臂控制手柄；92、斗杆控制手柄；10、驱动组件；101、电机；102、联轴器。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

如图1所示，本实施例提供了一种挖掘机的控制系统，该挖掘机的控制系统包括动臂缸1、斗杆缸2和连通阀3，其中，动臂缸1包括动臂无杆腔11和动臂有杆腔12；斗杆缸2包括斗杆无杆腔21和斗杆有杆腔22；连通阀3连接于动臂无杆腔11和斗杆有杆腔22之间，连通阀3被配置为仅当动臂无杆腔11中回油且斗杆有杆腔22进油时连通。

通过使用连通阀3连接于动臂无杆腔11和斗杆有杆腔22之间，并且连通阀3仅当动臂无杆腔11中回油且斗杆有杆腔22进油时连通，从而可以有效利用动臂无杆腔11中的部分回油量，减少斗杆有杆腔22的泵油量，实现油液再利用，降低了对泵源流量的要求，从而降低整机功率，减少燃油消耗，节约能源。需要说明的是，当挖掘机的动臂下放以及斗杆回收外部的过程中，动臂无杆腔11中回油且斗杆有杆腔22进油。

优选地，在本实施例中，连通阀3包括液动换向阀，液动换向阀由动臂无杆腔11中的回油压力驱动。进一步优选地，连通阀3为常闭型两位两通液动换向阀，当动臂无杆腔11中回油且斗杆有杆腔22进油时，连通阀3在动臂无杆腔11的回油压力的驱动下连通，使得动臂无杆腔11中的部分回油进入斗杆有杆腔22中，降低了对泵源流量的要求。需要说明的是，由于液动换向阀是由动臂无杆腔11中的回油压力驱动，因此，液动换向阀的开度与动臂无杆腔11中的压力有关，因此，油液的再利用的程度同样与动臂无杆腔11中的压力直接相关。

如图1所示，挖掘机的控制系统还包括油箱4、油泵5和换向阀组，油箱4通过换向阀组与动臂缸1和斗杆缸2连接，被配置为能够接收动臂缸1和斗杆缸2的回油；油泵5一端与油箱4连通，另一端通过换向阀组与动臂缸1和斗杆缸2连接，被配置为能够将油箱4中的油泵入动臂缸1和斗杆缸2。具体地，操作人员可通过调节换向阀组换向，从而控制动臂有杆腔12进油、动臂无杆腔11回油还是动臂有杆腔12回油、动臂无杆腔11进油；同理，操作人员可通过调节换向阀组换向，从而控制斗杆无杆腔21进油、斗杆有杆腔22回油或者斗杆无杆腔21回油、斗杆有杆腔22进油，而进油过程是需要油泵5将油箱4中的油泵入动臂缸1和斗杆缸2中的，从而实现了操作人员控制挖掘机的动臂和斗杆的功能。如图1所示，挖掘机的控制系统还包括控制手柄组9，控制手柄组9与换向阀组的两端连通，控制手柄组9通过控制换向阀组，进而控制动臂缸1和斗杆缸2的进油和回油。

如图1所示，换向阀组包括斗杆缸换向阀7和动臂缸换向阀8，斗杆缸换向阀7和动臂缸换向阀8分别与斗杆缸2和动臂缸1连接。优选地，在本实施例中，换向阀组为液动换向阀组。进一步优选地，在本实施例中，液动换向阀为三位六通液动换向阀。具体地，控制手柄组9包括动臂控制手柄91和斗杆控制手柄92，动臂控制手柄91和斗杆控制手柄92分别用于控制动臂缸换向阀8和斗杆缸换向阀7，动臂控制手柄91的两条控制油路分别连接于所述动臂缸换向阀8的两端，斗杆控制手柄92的两条控制油路分别连接于斗杆缸换向阀7的两端。

如图1所示，挖掘机的控制系统还包括排量调节组件6，排量调节组件6用于调节油泵5的排量。可通过排量调节组件6调节油泵5的排量，加快动作循环速度，从而保证当动臂下放和斗杆外摆两个动作同时发生时的响应速度，提升操作感受。

具体地，排量调节组件6包括排量控制缸61和梭阀组62，梭阀组62一端与换向阀组连接，另一端与排量控制缸61连接，排量控制缸61用于调节油泵5的斜盘角度。梭阀组62可选择最高初级先导压力，最高初级先导压力可提高排量控制缸61的伸入量，进而提高油泵5的排量，保证当动臂下放和斗杆外摆两个动作同时发生时的响应速度，提升操作感受。优选地，排量调节组件6还包括节流件63，节流件63设置于梭阀组62和排量控制缸61之间。进一步优选地，在本实施例中，节流件63为设置于梭阀组62和排量控制缸61之间的节流孔。

优选地，梭阀组62包括第一梭阀621、第二梭阀622和第三梭阀623，第一梭阀621的第一进口和第二进口分别连接于斗杆缸换向阀7的两端，第二梭阀622的第一进口和第二进口分别连接于动臂缸换向阀8的两端，第三梭阀623的第一进口和第二进口中的一个连接于第一梭阀621的出口，另一个连接于第二梭阀622的出口，第三梭阀623的出口与排量控制缸61连接。具体地，第一梭阀621和第二梭阀622分别选择斗杆控制手柄92的两条控制油路和动臂控制手柄91的两条控制油路中的较高的初级先导压力，第三梭阀623选择第一梭阀621和第二梭阀622中的最高初级先导压力。

如图1所示，挖掘机的控制系统还包括驱动组件10，驱动组件10用于驱动油泵5，驱动组件10包括电机101和联轴器102，电机101通过联轴器102与油泵5转动。

本实施例还提供了一种挖掘机，该挖掘机应用上述的挖掘机的控制系统。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (10)

1.一种挖掘机的控制系统，其特征在于，包括：

动臂缸(1)，包括动臂无杆腔(11)和动臂有杆腔(12)；

斗杆缸(2)，包括斗杆无杆腔(21)和斗杆有杆腔(22)；

连通阀(3)，所述连通阀(3)连接于所述动臂无杆腔(11)和所述斗杆有杆腔(22)之间，所述连通阀(3)被配置为仅当所述动臂无杆腔(11)中回油且所述斗杆有杆腔(22)进油时连通；

换向阀组；

油箱(4)，所述油箱(4)通过所述换向阀组与所述动臂缸(1)和所述斗杆缸(2)连接，被配置为能够接收所述动臂缸(1)和所述斗杆缸(2)的回油；

油泵(5)，所述油泵(5)一端与所述油箱(4)连通，另一端通过所述换向阀组与所述动臂缸(1)和所述斗杆缸(2)连接，被配置为能够将所述油箱(4)中的油泵入所述动臂缸(1)和所述斗杆缸(2)。

2.如权利要求1所述的挖掘机的控制系统，其特征在于，所述连通阀(3)包括液动换向阀，所述液动换向阀由所述动臂无杆腔(11)中的回油压力驱动。

3.如权利要求1所述的挖掘机的控制系统，其特征在于，所述换向阀组为液动换向阀组。

4.如权利要求3所述的挖掘机的控制系统，其特征在于，所述挖掘机的控制系统还包括排量调节组件(6)，所述排量调节组件(6)用于调节所述油泵(5)的排量。

5.如权利要求4所述的挖掘机的控制系统，其特征在于，所述排量调节组件(6)包括排量控制缸(61)和梭阀组(62)，所述梭阀组(62)进油端与所述换向阀组连接，出油端与所述排量控制缸(61)连接，所述排量控制缸(61)用于调节所述油泵(5)的斜盘角度。

6.如权利要求5所述的挖掘机的控制系统，其特征在于，所述换向阀组包括斗杆缸换向阀(7)和动臂缸换向阀(8)，所述斗杆缸换向阀(7)和所述动臂缸换向阀(8)分别与所述斗杆缸(2)和所述动臂缸(1)连接。

7.如权利要求6所述的挖掘机的控制系统，其特征在于，所述梭阀组(62)包括第一梭阀(621)、第二梭阀(622)和第三梭阀(623)，所述第一梭阀(621)的第一进口和第二进口分别连接于所述斗杆缸换向阀(7)的两端，所述第二梭阀(622)的第一进口和第二进口分别连接于所述动臂缸换向阀(8)的两端，所述第三梭阀(623)的第一进口和第二进口中的一个连接于所述第一梭阀(621)的出口，另一个连接于所述第二梭阀(622)的出口，所述第三梭阀(623)的出口与所述排量控制缸(61)连接。

8.如权利要求5所述的挖掘机的控制系统，其特征在于，所述排量调节组件(6)还包括节流件(63)，所述节流件(63)设置于所述梭阀组(62)和所述排量控制缸(61)之间。

9.如权利要求1所述的挖掘机的控制系统，其特征在于，所述挖掘机的控制系统还包括驱动组件(10)，所述驱动组件(10)用于驱动所述油泵(5)。

10.一种挖掘机，其特征在于，应用如权利要求1～9任一项所述的挖掘机的控制系统。

Images