CN215927944U - 液压控制系统及作业机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及作业机械技术领域，提供一种液压控制系统及作业机械，液压控制系统包括：液压泵、油箱、升降控制阀及升降油缸；液压泵与油箱通过升降控制阀与升降油缸连通，升降油缸的伸缩端用于与平地机具连接；还包括浮动控制阀组；浮动控制阀组包括减压阀与控制阀；液压泵依次通过减压阀及控制阀与升降油缸连通；在控制阀处于第一状态的情况下，升降油缸的有杆腔与减压阀连通，升降油缸的无杆腔与油箱连通，在控制阀处于第二状态的情况下，浮动控制阀组所在的油路截止。本实用新型结构简单，可单独控制提升油缸工作于工作模式与轻载浮动模式，确保了作业机械运行的可靠性。

Description

液压控制系统及作业机械

技术领域

本实用新型涉及作业机械技术领域，尤其涉及一种液压控制系统及作业机械。

背景技术

平地机是一种典型的以铲刀为主、多种附具可选的牵引式作业机械，广泛应用于大面积平整场地、修路、物料撒落清理、淤泥清理、刮坡、刮沟、修边渠与边沟、除雪、农田整理、矿区道路刮白等工作场景。平地机的作业工况复杂多样，主要靠操作者通过操纵手柄控制左、右铲刀执行提升、回转、倾角等动作，以调节铲刀的姿态，满足不同工况的施工需求。

在进行平地施工的过程中，基于路况的差异性变化，需要操作者频繁地操纵手柄，以通过升降油缸调节铲刀的升降姿态。

相关技术中，通过两套液压油路对升降油缸的工作状态进行控制，其中一套液压油路控制升降油缸正常地驱动铲刀的升降，另一套液压油路采用额外压力油源对提升油缸的有杆腔的油压进行控制，以抵消部分铲刀自重，提升作业效果。但是，这种控制方案的油路复杂，成本高，无法实现提升油缸的工作模式与浮动模式的互锁，可靠性差。

实用新型内容

本实用新型提供一种液压控制系统及作业机械，用以解决或者改善现有技术存在的至少一个技术问题。

本实用新型提供一种液压控制系统，包括：液压泵、油箱、升降控制阀及升降油缸；所述升降控制阀用于控制所述升降油缸的有杆腔与无杆腔可选择性地与所述液压泵或所述油箱连通，所述升降油缸的伸缩端用于与平地机具连接；还包括浮动控制阀组；所述浮动控制阀组包括减压阀与控制阀；所述液压泵依次通过所述减压阀及所述控制阀与所述升降油缸连通；在所述控制阀处于第一状态的情况下，所述升降油缸的有杆腔与所述减压阀连通，所述升降油缸的无杆腔与所述油箱连通，在所述控制阀处于第二状态的情况下，所述浮动控制阀组所在的油路截止。

根据本实用新型提供的一种液压控制系统，在所述控制阀处于第三状态的情况下，所述升降油缸的无杆腔与所述减压阀连通，所述升降油缸的有杆腔与所述油箱连通；和/或，在所述控制阀处于第四状态的情况下，所述浮动控制阀组用于控制所述升降油缸的有杆腔与无杆腔分别与所述油箱连通。

根据本实用新型提供的一种液压控制系统，所述控制阀包括第一换向阀、第一开关阀及第二开关阀；所述第一换向阀的进油口与所述减压阀连通，所述第一换向阀的其中一个工作油口通过所述第一开关阀与所述升降油缸的有杆腔连通，所述第一换向阀的另一个工作油口通过所述第二开关阀与所述升降油缸的无杆腔连通，所述第一换向阀的回油口与所述油箱连通。

根据本实用新型提供的一种液压控制系统，所述第一换向阀为电磁换向阀；所述减压阀为比例电磁减压阀；所述第一开关阀及所述第二开关阀当中的至少一者为电磁开关阀；所述减压阀具有第一端口、第二端口及第三端口；所述第二端口可选择性地与所述第一端口或所述第三端口连通；所述第一端口与所述液压泵连通，所述第二端口与所述第一换向阀的进油口连通，所述第三端口与所述油箱连通。

根据本实用新型提供的一种液压控制系统，还包括：蓄能器；所述蓄能器可选择性地与所述升降油缸的无杆腔连通。

根据本实用新型提供的一种液压控制系统，还包括：第一压力传感器与第三开关阀；所述第一压力传感器用于检测所述蓄能器的油压；所述蓄能器通过所述第三开关阀与所述升降油缸的无杆腔连通；所述第一压力传感器与所述第三开关阀通讯连接，以使得所述第三开关阀能够根据所述蓄能器的油压控制所述蓄能器与所述升降油缸的连通状态。

根据本实用新型提供的一种液压控制系统，所述升降控制阀具有第一导通状态、第二导通状态、第三导通状态及第四导通状态；在所述升降控制阀处于第一导通状态的情况下，所述升降油缸的有杆腔与无杆腔分别与所述液压泵及所述油箱截止，所述浮动控制阀组对应的控制阀处于第一状态、第三状态及第四状态当中的任一种；在所述升降控制阀处于第二导通状态或第三导通状态的情况下，所述升降油缸的有杆腔与无杆腔当中的一者与所述液压泵连通，以及所述有杆腔与所述无杆腔当中的另一者与所述油箱连通，所述浮动控制阀组对应的控制阀处于第二状态；在所述升降控制阀处于第四导通状态的情况下，所述升降油缸的有杆腔与无杆腔分别与所述油箱连通，所述浮动控制阀组对应的控制阀处于第二状态。

根据本实用新型提供的一种液压控制系统，所述升降控制阀包括第二换向阀与压差阀；所述第二换向阀用于控制所述升降油缸的有杆腔与无杆腔可选择性地与所述液压泵或所述油箱连通；所述第二换向阀的其中一个工作油口与所述升降油缸的无杆腔之间的油路上设有第一阀锁，所述第二换向阀的另一个工作油口与所述升降油缸的有杆腔之间的油路上设有第二阀锁；所述压差阀的一端与所述第二换向阀内的液压锁开启油路连通，另一端分别与所述第一阀锁及所述第二阀锁连通；所述压差阀用于根据所述第二换向阀上油压同步控制所述第一阀锁与所述第二阀锁的导通状态。

根据本实用新型提供的一种液压控制系统，还包括：控制模块与第二压力传感器；所述第二压力传感器用于检测所述升降控制阀内液压锁开启油路的油压，所述第二压力传感器与所述控制模块通讯连接；所述控制模块与所述浮动控制阀组通讯连接。

根据本实用新型提供的一种液压控制系统，所述液压泵为变量泵；

在所述液压控制系统设为一套的情况下，所述浮动控制阀组与梭阀的第一端连通，所述梭阀的第二端与所述升降控制阀连通，所述梭阀的第三端与所述变量泵的反馈油口连通；

在所述液压控制系统设为两套的情况下，两套所述液压控制系统分别用于驱动控制设于作业机械左、右两侧的平地机具；两套所述液压控制系统共用一个所述变量泵；所述梭阀包括第一梭阀、第二梭阀及第三梭阀；两套所述液压控制系统的浮动控制阀组分别与所述第一梭阀的第一端与第二端连通，两套所述液压控制系统当中一者的升降控制阀与所述第二梭阀的第一端连通，两套所述液压控制系统当中另一者的升降控制阀与所述第三梭阀的第二端连通；所述第一梭阀的第三端与所述第二梭阀的第二端连通；所述第二梭阀的第三端与所述第三梭阀的第一端连通，所述第三梭阀的第三端与所述变量泵的反馈油口连通。

本实用新型还提供一种作业机械，包括如上所述的液压控制系统。

根据本实用新型提供的作业机械，所述作业机械为平地机，所述平地机具为铲刀。

本实用新型提供的一种液压控制系统及作业机械，通过设置液压泵、油箱、升降控制阀、浮动控制阀组及升降油缸，可基于同一个液压泵提供的动力，分别通过升降控制阀与浮动控制阀组对升降油缸的作业工况进行控制；不仅可通过升降控制阀控制升降油缸正常地进行升降运动，以满足平地机具在正常工况下的作业需求，还可通过浮动控制阀组控制升降油缸处于轻载浮动状态，以在减小操作者劳动强度的同时，提升平地的作业效率与作业效果。

由此可见，本实用新型所示的液压控制系统结构简单，成本低廉，可单独控制提升油缸工作于工作模式与轻载浮动模式，确保了作业机械运行的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型提供的液压控制系统的结构示意图；

图2是本实用新型提供的控制模块分别与各个传感部件及执行部件相连接的结构示意图；

图3是本实用新型提供的升降控制阀的结构示意图；

图4是本实用新型提供的两套液压控制系统相连接的结构示意图；

图5是本实用新型提供的对蓄能器的初始蓄能压力进行调节的流程示意图；

图6是本实用新型提供的控制平地机具工作于自重浮动模式的流程示意图；

图7是本实用新型提供的控制平地机具工作于轻载浮动模式的流程示意图；

图8是本实用新型提供的控制平地机具工作于重载浮动模式的流程示意图；

附图标记：

1：油箱； 2：液压泵； 3：过滤器；

4：升降控制阀； 5：浮动控制阀组； 6：升降油缸；

7：蓄能器； 8：第三开关阀； 9：第一阀锁；

10：第二阀锁； 11：第一压力传感器； 12：第二压力传感器；

41：第二换向阀； 42：压差阀； 51：第一换向阀；

52：减压阀； 53：第一开关阀； 54：第二开关阀；

100：控制模块； 13：梭阀； 131：第一梭阀；

132：第二梭阀； 133：第三梭阀。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。

下面结合图1-图8描述本实用新型的一种液压控制系统及作业机械。

如图1所示，本实施例提供一种液压控制系统，包括：液压泵2、油箱1、升降控制阀4及升降油缸6；液压泵2与油箱1通过升降控制阀4与升降油缸6连通，升降油缸6的伸缩端用于与平地机具连接。

其中，本实施例所示的升降控制阀4用于控制升降油缸6的有杆腔与无杆腔可选择性地与液压泵2或油箱1连通。例如：在升降控制阀4控制升降油缸6的有杆腔与液压泵2连通时，升降油缸6的无杆腔与油箱1连通，如此可通过升降油缸6控制平地机具上升；相应地，在升降控制阀4控制升降油缸6的无杆腔与液压泵2连通时，升降油缸6的有杆腔与油箱1连通，如此可通过升降油缸6控制平地机具下降；与此同时，升降控制阀4也可控制升降油缸6的有杆腔与无杆腔分别与液压泵2及油箱1截止。

进一步地，本实施例所示的液压控制系统还设置有浮动控制阀组5；浮动控制阀组5包括减压阀52与控制阀；液压泵2依次通过减压阀52及控制阀与升降油缸6连通。控制阀用于控制升降油缸6的有杆腔与无杆腔可选择性地与减压阀52或油箱1连通；在控制阀处于第一状态的情况下，升降油缸6的有杆腔与减压阀52连通，升降油缸6的无杆腔与油箱1连通，在控制阀处于第二状态的情况下，浮动控制阀组5所在的油路截止。

具体地，本实施例通过设置液压泵2、油箱1、升降控制阀4、浮动控制阀组5及升降油缸6，可基于同一个液压泵2提供的动力，分别通过升降控制阀4与浮动控制阀组5对升降油缸6的作业工况进行控制；由于在控制阀处于第二状态时，浮动控制阀组所在的油路截止，液压控制系统可通过升降控制阀4控制升降油缸6正常地进行升降运动，以满足平地机具在正常工况下的作业需求，而在升降控制阀4处于截止状态时，液压控制系统可通过浮动控制阀组5向升降油缸6的有杆腔充入液压油，以抵消平地机具的部分自重，从而控制升降油缸6处于轻载浮动状态，使得系统在轻载浮动模式作业时具有较低的能耗，提升平地的作业效率与作业效果。

由此可见，本实施例所示的液压控制系统结构简单，成本低廉，可单独控制提升油缸工作于工作模式与轻载浮动模式，无需额外压力油源，不仅结构简单、成本低廉，而且便于布置。

在此应指出的是，本实施例所示的控制阀可以理解为开关阀或开关阀与其它类型的阀构成的组合阀，以用于控制减压阀52与升降油缸6的有杆腔之间油路的导通或截止。

进一步地，本实施例所示的控制阀还具有第三状态与第四状态。在控制阀处于第三状态时，由于升降油缸6的无杆腔与减压阀52连通，升降油缸6的有杆腔与油箱1连通，则液压泵2输出的液压油在经过减压阀52的减压处理后输送至升降油缸6的无杆腔，而升降油缸6的有杆腔向油箱1回油，从而可使得升降油缸6的无杆腔内的油压增大，以控制平地机具工作于重载浮动模式。

相应地，在升降控制阀4处于截止状态时，通过将控制阀切换至第四状态，可使得升降油缸6的有杆腔与无杆腔分别与油箱1连通，从而可通过升降油缸6控制平地机具工作于自重浮动模式。

与此同时，本实施例所示的液压控制系还设置有过滤器3；本实施例所示的液压泵2通过过滤器3与升降控制阀4连通。在此，过滤器3用于过滤液压系统的油液，确保进入液压系统的油液的清洁度。过滤器3包括过滤单元与旁通阀，旁通阀与过滤单元并联，旁通阀用于在过滤单元的滤芯出现堵塞时开启，防止对滤芯造成损伤。

如图1所示，本实施例所示的控制阀包括第一换向阀51、第一开关阀53及第二开关阀54；第一换向阀51的进油口与减压阀连通，第一换向阀51的其中一个工作油口通过第一开关阀53与升降油缸6的有杆腔连通，第一换向阀51的另一个工作油口通过第二开关阀54与升降油缸6的无杆腔连通，第一换向阀51的回油口与油箱1连通。

其中，第一换向阀51为三位四通电磁换向阀。减压阀52为比例减压阀，比例减压阀优选为比例电磁减压阀。第一开关阀53及第二开关阀54当中的至少一者为电磁开关阀。

与此同时，减压阀具有第一端口、第二端口及第三端口；第二端口可选择性地与第一端口或第三端口连通；第一端口与液压泵连通，第二端口与第一换向阀51的进油口连通，第三端口与油箱1连通。

具体而言，本实施例所示的第一换向阀51具有中位导通状态、第一换向状态及第二换向状态。

在第一换向阀51处于中位导通状态时，第一换向阀51的进油口分别与第一换向阀51的两个工作油口导通，如此，通过控制第一开关阀53与第二开关阀54导通，以及控制减压阀52的第二端口与第三端口连通，可使得升降油缸6的有杆腔与无杆腔分别与油箱1导通，可使得升降油缸6处于浮动状态，以实现平地机具的自重浮动工作。

相应地，在第一换向阀51处于第一换向状态的情况下，通过控制第一开关阀53与第二开关阀54导通，以及控制减压阀52的第二端口与第一端口连通，液压泵2可将油箱1中的液压油依次通过减压阀52、第一换向阀51及第一开关阀53泵送至升降油缸6的有杆腔，且升降油缸6的无杆腔向油箱1回油，使得升降油缸6的有杆腔内的油压增强，以抵消平地机具的部分自重，实现平地机具的轻载浮动工作。

相应地，在第一换向阀51处于第二换向状态的情况下，通过控制第一开关阀53与第二开关阀54导通，以及控制减压阀52的第二端口与第一端口连通，液压泵2可将油箱1中的液压油依次通过减压阀52、第一换向阀51及第二开关阀54泵送至升降油缸6的无杆腔，升降油缸6的有杆腔向油箱1回油，使得升降油缸6的无杆腔的油压增强，以增大平地机具的压地力，实现平地机具的重载浮动工作。

进一步地，为了便于控制平地机具进行缓冲浮动工作，本实施例所示的液压控制系统还设置有蓄能器7；蓄能器7可选择性地与升降油缸6的无杆腔连通。

具体地，在平地机具处于正常的作业模式下，例如，在对硬质路面、含石头多的路面、含树根多的路面等环境进行平地施工时，平地机具会受到很大冲击，通过将蓄能器7与升降油缸6的无杆腔连通，可利用蓄能器7吸收升降油缸6的无杆腔内的液压油，以减小平地机具的冲击载荷，实现缓冲浮动避障，提高平地机具的使用寿命。

进一步地，本实施例所示的液压控制系统还设置有第一压力传感器11与第三开关阀8；第一压力传感器11用于检测蓄能器7的油压；蓄能器7通过第三开关阀8与升降油缸6的无杆腔连通；第一压力传感器11与第三开关阀8通讯连接，以使得第三开关阀8能够根据蓄能器7的油压控制蓄能器7与升降油缸6的连通状态。

如图1与图2所示，本实施例将第一压力传感器11与控制模块100通讯连接，并将控制模块100与第三开关阀8通讯连接。本实施例所示的第三开关阀8优选为电磁开关阀。控制模块100可以为本领域公知的人机交互模块，该人机交互模块不仅具有一定的逻辑运算能力，而且可以接受用户的参数指令输入，还可以实时进行数据显示。其中，人机交互模块可以为触摸屏控制器或具有逻辑判断能力的智能显示屏。

由此，基于本实施例的油路设计，在控制阀处于第四状态，以及减压阀的第一端口与第二端口连通时，本实施例所示的液压泵2可依次通过浮动控制阀组5及第三开关阀8向蓄能器7充注液压油。相应地，控制模块100依据第一压力传感器11所反馈的压力信号，通过控制第三开关阀8的开启与断开，来控制蓄能器7的初始压力，实现对蓄能器7的不同初始蓄能压力的控制，从而调节对冲击载荷的响应阀值，兼顾减小冲击载荷与作业精度，提高了作业机具对不同硬度路面的适应性。

在实际操作中，操作者可以根据具体施工路面情况，对蓄能器7匹配相应的初始压力。对于冲击小的路面，可以控制蓄能器7保持相对较大的初始压力，增大平地机具对冲击载荷的响应阀值，保证平地机具有更大的压地力，减小冲击的同时提升作业平整度；相应地，对于冲击大的路面，可以控制蓄能器7保持相对较小的初始压力，降低平地机具对冲击载荷的响应阀值，保证平地机具有更小的压地力，以更大程度地减小冲击。

基于上述实施例所示的方案，本实施例所示的升降控制阀4具有第一导通状态、第二导通状态、第三导通状态及第四导通状态；

在升降控制阀4处于第一导通状态的情况下，升降油缸6的有杆腔与无杆腔分别与液压泵2及油箱1截止。由于升降油缸6的有杆腔与无杆腔均不能通过升降控制阀4通入液压油，升降控制阀4处于截止状态，此时，可控制浮动控制阀组5对应的控制阀处于第一状态、第三状态及第四状态当中的任一种，以使得升降油缸6运行于浮动模式。由上述描述可知，在控制阀处于第一状态时，可控制升降油缸6工作于轻载浮动模式，在控制阀处于第三状态时，可控制升降油缸6工作于重载浮动模式，在控制阀处于第四状态时，可控制升降油缸6工作于自重浮动模式。

在升降控制阀4处于第二导通状态或第三导通状态的情况下，升降油缸6的有杆腔与无杆腔当中的一者与液压泵2连通，以及有杆腔与无杆腔当中的另一者与油箱1连通。此时，升降控制阀4可控制升降油缸6的伸缩端进行正常地升降动作，也即，升降控制阀4控制升降油缸6处于工作模式。为了防止升降油缸6的工作模式与浮动模式相互干扰，避免造成油路冲突，本实施例可控制浮动控制阀组5对应的控制阀处于第二状态，以使得浮动控制阀组所在的油路截止。

在升降控制阀4处于第四导通状态的情况下，升降油缸6的有杆腔与无杆腔分别与油箱1连通，浮动控制阀组5对应的控制阀处于第二状态。此时，由于升降控制阀4控制升降油缸6的有杆腔与无杆腔分别与油箱1连通，且浮动控制阀组所在的油路截止，则可控制升降油缸6工作于自重浮动模式。

进一步地，本实施例所示的升降控制阀4包括第二换向阀41；第二换向阀41包括手动换向阀；第二换向阀41的阀杆具有第一工位、第二工位、第三工位及第四工位。

在第二换向阀41处于第一工位(第二换向阀41处于中位)的情况下，第二换向阀41内的液压锁开启油路闭合，以使得升降油缸6的有杆腔与无杆腔分别与液压泵2及油箱1截止。

在第二换向阀41处于第二工位的情况下，第二换向阀41内部的液压锁开启，以使得第二换向阀41可控制液压泵2与升降油缸6的无杆腔连通，以及油箱1与升降油缸6的有杆腔连通。此时，本实施例可通过第二换向阀41控制升降油缸6的伸缩端伸出，以控制平地机具下降。

在第二换向阀41处于第三工位的情况下，第二换向阀41内部的液压锁开启，以使得第二换向阀41用于控制液压泵2与升降油缸6的有杆腔连通，以及油箱1与升降油缸6的无杆腔连通。此时，本实施例可通过第二换向阀41控制升降油缸6的伸缩端回缩，以控制平地机具上升。

在第二换向阀41处于第四工位的情况下，第二换向阀41内部的液压锁开启，第二换向阀41可控制升降油缸6的有杆腔与无杆腔分别与油箱1连通，以及升降油缸6的有杆腔与无杆腔分别与液压泵2截止。第二换向阀41在此工况下，可控制平地机具工作于自重浮动模式，以使得平地机具在自重作用下随路面浮动，实现自重浮动避障。

显然，在第二换向阀41为手动换向阀的情况下，可实现上述四个工位的手动切换，以通过手柄限位来实现系统的自重浮动模式与作业模式机械互锁，提高系统容错能力。

与此同时，本实施例所示的升降控制阀4还包括压差阀42；第二换向阀41的其中一个工作油口与升降油缸6的无杆腔之间的油路上设有第一阀锁9，第二换向阀41的另一个工作油口与升降油缸6的有杆腔之间的油路上设有第二阀锁10；压差阀42的一端与第二换向阀41内的液压锁开启油路连通，另一端分别与第一阀锁9及第二阀锁10连通；压差阀42用于根据第二换向阀41上油压同步控制第一阀锁9与第二阀锁10的导通状态。

如图1与图3所示，本实施例所示的第二换向阀41具有第一油口、第二油口、第三油口、第四油口、第五油口、第六油口及第七油口。其中，第一油口、第二油口、第三油口、第四油口、第五油口、第六油口及第七油口一一对应地以编号“A”、“B”、“C”、“D”、“E”、“F”、“G”进行标识。

在此应指出的是，图3所示的第二换向阀41为具有三个切换工位的换向阀，该第二换向阀41能够实现上述实施例所示的第一工位、第二工位及第三工位之间的相互切换。当然，第二换向阀41也可选择包括上述实施例所示的第四工位的四个切换工位的换向阀。如此，在第二换向阀41处于第四工位时，通过控制升降油缸6的有杆腔与无杆腔分别与油箱1连通，同样可使得平地机具工作于自重浮动模式，以使得平地机在作业时实现自重浮动避障。

具体而言，本实施例所示的第二换向阀41的第一油口与第二油口均作为工作油口，第二换向阀41的第一油口通过第二阀锁10与升降油缸6的有杆腔连通；第二换向阀41的第二油口通过第一阀锁9与升降油缸6的无杆腔连通；第二换向阀41的第三油口作为进油口，并与液压泵2连通；第二换向阀41的第四油口作为回油口，并与油箱1连通；第二换向阀41的第五油口与第六油口处于常通状态。

进一步地，本实施例所示的第二换向阀41的第七油口分别与压差阀42的一端及先导端导通，压差阀42的另一端与第二换向阀41的第六油口连通。在此，第二换向阀41的第六油口可选择性地与第二换向阀41的第一油口及第二油口当中的任一者导通，在第二换向阀41的第六油口与第一油口导通时，第二换向阀41的第二油口与第四油口导通，而在第二换向阀41的第六油口与第二油口导通时，第二换向阀41的第一油口与第四油口导通。

如此，在第二换向阀41处于第一工位的情况下，由于第二换向阀41的第三油口与第七油口处于截止状态，压差阀42因其先导端没有通入液压油而处于截止状态，使得第一阀锁9与第二阀锁10均处于截止状态，即第二换向阀41与升降油缸6之间的油路不导通；而在第二换向阀41处于用于控制平地机具上升的第三工位或处于用于控制平地机具下降的第二工位时，由于第二换向阀41的第三油口与第七油口处于导通状态，压差阀42因其先导端通入有液压油而处于导通状态，使得第一阀锁9与第二阀锁10在油压的作用下处于导通状态，即第二换向阀41与升降油缸6之间的油路导通。

如图1与图2所示，本实施例所示的液压控制系统还设置有控制模块100与第二压力传感器12；第二压力传感器12用于检测升降控制阀4内液压锁开启油路的油压，第二压力传感器12与控制模块100通讯连接，控制模块100与浮动控制阀组5通讯连接。其中，本实施例所示的第二压力传感器12的检测端设于第二换向阀41的第六油口。

具体地，本实施例所示的第二压力传感器12用于检测升降控制阀4内部的液压锁开启油路的油压。由于在第二换向阀41处于第一工位时，第二换向阀41内部的液压锁关闭，压差阀42处于截止状态，使得第二换向阀41的第六油口没有建立油压，此时可通过第二压力传感器12检测到第二换向阀41内液压锁开启油路的油压小于P2，而在第二换向阀41处于第二工位、第三工位或第四工位时，第二换向阀41内液压锁开启油路的油压大于P1，且P1＞P2，则控制模块100可根据第二压力传感器12所反馈的压力信号，实现对第二换向阀41的导通状态的识别，并可根据第二换向阀41的导通状态对浮动控制阀组5的导通状态进行互锁控制。

如此，本实施例基于第二压力传感器12反馈的压力信号，可对升降控制阀4的工作状态进行判定，从而基于升降控制阀4的实际工作状态，可相应地对浮动控制阀组5匹配相应的工作状态，以有选择地控制升降油缸6工作于作业状态、缓冲浮动状态、轻载浮动状态或自重浮动状态，进而降低了操作者的劳动强度，提升了作业机械的作业效率与作业效果。

如此，本实施例基于对升降控制阀4与浮动控制阀组5的互锁控制，可实现提升油缸的工作模式与浮动模式的互锁，避免造成液压系统紊乱，提高了系统容错能力。

如图1所示，为了满足提升油缸在工作模式或浮动模式下的油压分配，确保液压控制系统运行的稳定性与可靠性，本实施例所示的系统还设有梭阀13；本实施例所示的液压泵2优选为变量泵。在此，本实施例设置梭阀13的第一端与浮动控制阀组5连通，梭阀13的第二端与升降控制阀4连通，梭阀13的第三端与变量泵的反馈油口连通。

其中，本实施例所示的梭阀的第一端具体与第一换向阀51的进油口连通，梭阀的第二端具体与第二换向阀41的第五油口连通。

进一步地，在对作业机械上的多个平地机具进行驱动控制的情况下，本实施例所示的液压控制系统可设置多套，多套液压控制系统与多个平地机具一一对应地连接。

如图4所示，本实施例所示的液压控制系统设有两套，分别用于驱动控制设于作业机械左、右两侧的平地机具；两套液压控制系统共用一个变量泵。

为了确保两套液压控制系统均能满足对相应的升降油缸6的控制需求，本实施例所示的梭阀13具体包括第一梭阀131、第二梭阀132及第三梭阀133；两套液压控制系统的浮动控制阀组5分别与第一梭阀131的第一端与第二端连通，两套液压控制系统当中一者的升降控制阀4与第二梭阀132的第一端连通，两套液压控制系统当中另一者的升降控制阀4与第三梭阀133的第二端连通；第一梭阀131的第三端与第二梭阀132的第二端连通；第二梭阀132的第三端与第三梭阀133的第一端连通，第三梭阀133的第三端与变量泵的反馈油口连通。如此，本实施例基于两套液压控制系统，可实现同时对作业机械左、右两侧的平地机具的驱动控制，且每个平地机具均可实现工作模式与浮动模式在控制逻辑上的互锁。

由上可知，基于上述实施例所示的方案，本实施例所示的液压控制系统可分别实现对平地机具的缓冲浮动、轻载浮动、自重浮动及重载浮动这四种浮动模式的控制，下面结合图5至图8进行具体说明。

在对平地机具执行缓冲浮动控制时，由于对于冲击小的路面，通过控制蓄能器保持相对较大的初始压力，可增大平地机具对冲击载荷的响应阀值，而对于冲击大的路面，通过控制蓄能器保持相对较小的初始压力，可降低平地机具对冲击载荷的响应阀值，从而可通过调节蓄能器的初始压力，以使得平地机具能够适应于不同的路面作业工况。

如图5所示，在进行蓄能器的初始压力的调控时，设定预调控的初始压力为P3，本实施例以智能显示屏执行相应的控制，其控制步骤如下：

首先，智能显示屏提示操作者将升降控制阀的操作手柄回中位，以使得升降控制阀处于截止状态。

接着，智能显示屏接收操作者对蓄能器执行油压调控的目标值P3的输入，控制比例减压阀的开度，以使得蓄能器的油压逐渐靠近目标值P3，并控制第一换向阀上位得电，以使得第一换向阀处于第二换向状态，同时，开启第二开关阀、第三开关阀，如此可使得液压泵向蓄能器内充注液压油，蓄能器内的油压逐渐增大；在此，智能显示屏将第一压力传感器反馈的压力值P4与P3进行比较，在P3等于P4时，表明蓄能器的初始油压达到P3，则控制关闭第三开关阀；接着，依次关闭第二开关阀、第一换向阀及比例减压阀，完成对蓄能器的初始压力的调节。

如图6所示，在对平地机具执行自重浮动控制时，操作步骤如下所示：

首先，在开机时，控制第一开关阀与第二开关阀断开，第一换向阀断电，比例减压阀断电。

然后，在智能显示屏上选择对液压控制系统执行自重浮动模式的控制操作；智能显示屏基于第二压力传感器反馈的压力值P，对第二换向阀的导通状态进行判断。

在压力值P小于P2时，可判断第二换向阀处于中位，智能显示屏控制开启第一开关阀与第二开关阀，第一换向阀与比例减压阀断电，此时，升降油缸的有杆腔与无杆腔分别与油箱连通，可使得平地机具在自重作用下随路面浮动，实现自重浮动避障。在对第二压力传感器反馈的信号进行继续监测的过程中，若出现压力值P大于P1，则表明第二换向阀不处于中位，智能显示屏控制第一开关阀与第二开关阀断开，系统退出自重浮动模式。

相应地，在对第二压力传感器反馈的信号进行初始监测时，若出现压力值P大于P1，则表明第二换向阀不处于中位，智能显示屏控制第一开关阀与第二开关阀断开，系统不进入自重浮动模式。

由此可见，在整个控制流程中，在系统进入自重浮动模式之前，智能显示屏根据第二压力传感器反馈的压力信号，对第二换向阀的导通状态进行判断，在第二换向阀处于中位时，执行自重浮动模式命令，否则不执行。当系统处于自重浮动模式的情况下，在智能显示屏监测到第二换向阀进入第一换向工位或第二换向工位时，智能显示屏会控制系统退出自重浮动模式。由此，本实施例可防止系统同时开启自重浮动模式与作业模式，实现自重浮动模式与作业模式之间的控制逻辑上的互锁，避免导致造成液压系统紊乱，提高了系统的容错能力。

如图7所示，在对平地机具执行轻载浮动控制时，操作步骤如下所示：

首先，在开机时，控制第一开关阀与第二开关阀断开，第一换向阀断电，比例减压阀断电。

然后，在智能显示屏上选择对液压控制系统执行轻载浮动模式的控制操作，智能显示屏用于供操作者输入升降油缸的有杆腔的压力目标值；智能显示屏基于第二压力传感器反馈的压力值P，对第二换向阀的导通状态进行判断。

在压力值P小于P2时，可判断第二换向阀处于中位，智能显示屏控制开启第一开关阀与第二开关阀，控制第一换向阀下位得电，以使得第一换向阀切换至第一换向状态，液压泵向升降油缸的有杆腔供油，升降油缸的无杆腔的液压油返回至油箱，并通过调节比例减压阀的开度，以使得升降油缸的有杆腔的油压达到目标值，升降油缸的有杆腔内的油压可以抵消平地机具的部分自重，从而实现平地机具的压地力在0至平地机具的自重区间内无级调节，实现轻载浮动。由于作业机械在软路面施工时，在平地机具的自重的作用下，平地机具会越压越深，导致负载过大，影响作业效率及作业效果，操作者可以根据施工路面情况，调节比例减压阀，以使得平地机具具有合适的压地力，以提升作业效率及对路面的平整效果。

与此同时，在对第二压力传感器反馈的信号进行继续监测的过程中，若出现压力值P大于P1，则表明第二换向阀不处于中位，智能显示屏控制第一开关阀与第二开关阀断开，并控制第一换向阀断电、比例减压阀断电，系统退出轻载浮动模式。

相应地，在对第二压力传感器反馈的信号进行初始监测时，若出现压力值P大于P1，则表明第二换向阀不处于中位，智能显示屏控制第一开关阀与第二开关阀断开，并控制第一换向阀断电、比例减压阀断电，系统不进入轻载浮动模式。

由此可见，在整个控制流程中，在系统进入轻载浮动模式之前，智能显示屏根据第二压力传感器反馈的压力信号，对第二换向阀的导通状态进行判断，在第二换向阀处于中位时，执行轻载浮动模式命令，否则不执行。当系统处于轻载浮动模式的情况下，在智能显示屏监测到第二换向阀进入第一换向工位或第二换向工位时，智能显示屏会控制系统退出轻载浮动模式。由此，本实施例可防止系统同时开启轻载浮动模式与作业模式，实现轻载浮动模式与作业模式之间的控制逻辑上的互锁，避免导致造成液压系统紊乱，提高了系统的容错能力。

如图8所示，在对平地机具执行重载浮动控制时，操作步骤如下所示：

首先，在开机时，控制第一开关阀与第二开关阀断开，第一换向阀断电，比例减压阀断电。

然后，在智能显示屏上选择对液压控制系统执行重载浮动模式的控制操作，智能显示屏用于供操作者输入升降油缸的无杆腔的压力目标值；智能显示屏基于第二压力传感器反馈的压力值P，对第二换向阀的导通状态进行判断。

在压力值P小于P2时，可判断第二换向阀处于中位，智能显示屏控制开启第一开关阀与第二开关阀，控制第一换向阀上位得电，以使得第一换向阀切换至第二换向状态，液压泵向升降油缸的无杆腔供油，升降油缸的有杆腔的液压油返回至油箱，并通过调节比例减压阀的开度，以使得升降油缸的无杆腔的油压达到目标值，可以增加平地机具的压地力，实现重载浮动。在除冰作业时，在平地机具的自重的作用下，无法压碎路面冰层，除冰效果差，操作者可以根据施工路面情况，调节比例减压阀，调节合适的铲刀压地力，提升作业效率及除冰效果。

与此同时，在对第二压力传感器反馈的信号进行继续监测的过程中，若出现压力值P大于P1，则表明第二换向阀不处于中位，智能显示屏控制第一开关阀与第二开关阀断开，并控制第一换向阀断电、比例减压阀断电，系统退出重载浮动模式。

相应地，在对第二压力传感器反馈的信号进行初始监测时，若出现压力值P大于P1，则表明第二换向阀不处于中位，智能显示屏控制第一开关阀与第二开关阀断开，并控制第一换向阀断电、比例减压阀断电，系统不进入重载浮动模式。

由此可见，在整个控制流程中，在系统进入重载浮动模式之前，智能显示屏根据第二压力传感器反馈的压力信号，对第二换向阀的导通状态进行判断，在第二换向阀处于中位时，执行重载浮动模式命令，否则不执行。当系统处于重载浮动模式的情况下，在智能显示屏监测到第二换向阀进入第一换向工位或第二换向工位时，智能显示屏会控制系统退出重载浮动模式。由此，本实施例可防止系统同时开启重载浮动模式与作业模式，实现重载浮动模式与作业模式之间的控制逻辑上的互锁，避免导致造成液压系统紊乱，提高了系统的容错能力。

优选地，本实施例还提供一种作业机械，包括如上所述的液压控制系统。

具体地，由于本实施例所示的作业机械包括上述实施例所述的液压控制系统，则本实施例采用了上述实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

在此应指出的是，本实施例所示的作业机械可以为平地机、推土机等，平地机具可以对应地为平地机中的铲刀、推土机中的铲刀等。

最后应说明的是：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；尽管参照前述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精神和范围。

Claims (10)

1.一种液压控制系统，包括：液压泵、油箱、升降控制阀及升降油缸；所述升降控制阀用于控制所述升降油缸的有杆腔与无杆腔可选择性地与所述液压泵或所述油箱连通，所述升降油缸的伸缩端用于与平地机具连接，其特征在于，还包括：浮动控制阀组；

所述浮动控制阀组包括减压阀与控制阀；所述液压泵依次通过所述减压阀及所述控制阀与所述升降油缸连通；在所述控制阀处于第一状态的情况下，所述升降油缸的有杆腔与所述减压阀连通，所述升降油缸的无杆腔与所述油箱连通，在所述控制阀处于第二状态的情况下，所述浮动控制阀组所在的油路截止。

2.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，

在所述控制阀处于第三状态的情况下，所述升降油缸的无杆腔与所述减压阀连通，所述升降油缸的有杆腔与所述油箱连通；和/或，在所述控制阀处于第四状态的情况下，所述浮动控制阀组用于控制所述升降油缸的有杆腔与无杆腔分别与所述油箱连通。

3.根据权利要求2所述的液压控制系统，其特征在于，

所述控制阀包括第一换向阀、第一开关阀及第二开关阀；

所述第一换向阀的进油口与所述减压阀连通，所述第一换向阀的其中一个工作油口通过所述第一开关阀与所述升降油缸的有杆腔连通，所述第一换向阀的另一个工作油口通过所述第二开关阀与所述升降油缸的无杆腔连通，所述第一换向阀的回油口与所述油箱连通。

4.根据权利要求3所述的液压控制系统，其特征在于，

所述第一换向阀为电磁换向阀；所述减压阀为比例电磁减压阀；所述第一开关阀及所述第二开关阀当中的至少一者为电磁开关阀；

所述减压阀具有第一端口、第二端口及第三端口；所述第二端口可选择性地与所述第一端口或所述第三端口连通；所述第一端口与所述液压泵连通，所述第二端口与所述第一换向阀的进油口连通，所述第三端口与所述油箱连通。

5.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于，

还包括：蓄能器；

所述蓄能器可选择性地与所述升降油缸的无杆腔连通；

还包括：第一压力传感器与第三开关阀；

所述第一压力传感器用于检测所述蓄能器的油压；所述蓄能器通过所述第三开关阀与所述升降油缸的无杆腔连通；

所述第一压力传感器与所述第三开关阀通讯连接，以使得所述第三开关阀能够根据所述蓄能器的油压控制所述蓄能器与所述升降油缸的连通状态。

6.根据权利要求2至5任一所述的液压控制系统，其特征在于，

所述升降控制阀具有第一导通状态、第二导通状态、第三导通状态及第四导通状态；

在所述升降控制阀处于第一导通状态的情况下，所述升降油缸的有杆腔与无杆腔分别与所述液压泵及所述油箱截止，所述浮动控制阀组对应的控制阀处于第一状态、第三状态及第四状态当中的任一种；

在所述升降控制阀处于第二导通状态或第三导通状态的情况下，所述升降油缸的有杆腔与无杆腔当中的一者与所述液压泵连通，以及所述有杆腔与所述无杆腔当中的另一者与所述油箱连通，所述浮动控制阀组对应的控制阀处于第二状态；

在所述升降控制阀处于第四导通状态的情况下，所述升降油缸的有杆腔与无杆腔分别与所述油箱连通，所述浮动控制阀组对应的控制阀处于第二状态。

7.根据权利要求6所述的液压控制系统，其特征在于，

所述升降控制阀包括第二换向阀与压差阀；

所述第二换向阀的其中一个工作油口与所述升降油缸的无杆腔之间的油路上设有第一阀锁，所述第二换向阀的另一个工作油口与所述升降油缸的有杆腔之间的油路上设有第二阀锁；

所述压差阀的一端与所述第二换向阀内的液压锁开启油路连通，另一端分别与所述第一阀锁及所述第二阀锁连通；所述压差阀用于根据所述第二换向阀上油压同步控制所述第一阀锁与所述第二阀锁的导通状态。

8.根据权利要求1至5任一所述的液压控制系统，其特征在于，

还包括：控制模块与第二压力传感器；

所述第二压力传感器用于检测所述升降控制阀内液压锁开启油路的油压，所述第二压力传感器与所述控制模块通讯连接，所述控制模块与所述浮动控制阀组通讯连接。

9.根据权利要求1至5任一所述的液压控制系统，其特征在于，

所述液压泵为变量泵；

在所述液压控制系统设为一套的情况下，所述浮动控制阀组与梭阀的第一端连通，所述梭阀的第二端与所述升降控制阀连通，所述梭阀的第三端与所述变量泵的反馈油口连通；

在所述液压控制系统设为两套的情况下，两套所述液压控制系统分别用于驱动控制设于作业机械左、右两侧的平地机具；两套所述液压控制系统共用一个所述变量泵；所述梭阀包括第一梭阀、第二梭阀及第三梭阀；两套所述液压控制系统的浮动控制阀组分别与所述第一梭阀的第一端与第二端连通，两套所述液压控制系统当中一者的升降控制阀与所述第二梭阀的第一端连通，两套所述液压控制系统当中另一者的升降控制阀与所述第三梭阀的第二端连通；所述第一梭阀的第三端与所述第二梭阀的第二端连通；所述第二梭阀的第三端与所述第三梭阀的第一端连通，所述第三梭阀的第三端与所述变量泵的反馈油口连通。

10.一种作业机械，其特征在于，包括如权利要求1至9任一所述的液压控制系统。

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