CN217759048U - 电控负载敏感分配阀、定变量液压系统及装载机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及装载机液压系统，为解决现有定变量液压系统中分配阀结构复杂的中问题；提供一种电控负载敏感分配阀、定变量液压系统及装载机，其中分配阀包括在P1口与T口之间连接的液控卸荷阀，第二电磁阀、高压卸荷控制阀依次连接在液控卸荷阀液控端，第一电磁阀连接于两位七通阀的液控端，合流油路、第一反馈油路和高压卸荷控制油路均流经两位七通阀并随之导通而导通，截止而截止。本实用新型负载敏感分配阀采用电控方式控制，其在定变量液压系统中实现了变量泵全程参与调速，并且负载敏感分配阀的结构简单。

Description

电控负载敏感分配阀、定变量液压系统及装载机

技术领域

本实用新型涉及一种装载机液压系统，更具体地说，涉及一种电控负载敏感分配阀、定变量液压系统及装载机。

背景技术

装载机的液压系统包括转向液压系统和工作液压系统，在转向系统中使用变量泵，在工作液压系统中使用定量泵，通过合流组成定变量液压系统。

现有的定变量液压系统仅在单纯转向动作时工作于变量模式下，但当工作装置工作时，变量泵工作在全排量状态，液压系统转化为定量工作模式，不能实现很好地节能。

中国专利文献CN113494111A公开了一种定变量液压系统，在其公开的定变量液压系统中，变量泵全程参与调速，在各种工况下均工作变量模式。但在其公开的技术方案中，为实现变量泵全程参与调速，其分配阀采用了液控模式，并且使用了诸多的梭阀、切换阀和开关阀，使得技术方案结构复杂。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对现有定变量液压系统中分配阀结构复杂的中问题，而提供一种电控负载敏感分配阀、定变量液压系统及装载机。

本实用新型为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种电控负载敏感分配阀，包括闭中位且液控端连接电比例先导阀的第一主阀和第二主阀、两位七通阀，并具有P1口、P2口、LS口、T口；P1口经合流单向阀与第一主阀进油油路连接，P2口与第二主阀进油油路连接；第二主阀负载反馈油口经第二反馈油路与LS口连接；在P1口与T口之间连接有常态为导通的液控卸荷阀；

其特征在于还包括：第一电磁阀、第二电磁阀、高压卸荷控制阀；

第一电磁阀连接于所述两位七通阀液控端，用于控制两位七通阀在导通位和截止位之间切换；

第二电磁阀为两位三通阀，其进油口和回油口对应与先导压力油源和T口连接；第二电磁阀电磁铁断电时出油口与回油口导通，第二电磁阀电磁铁通电时出油口与进油口导通；

高压卸荷控制阀为两位三通液阀，其三个油口分别与T口、液控卸荷阀的液控端、第二电磁阀的出油口连接；高压卸荷控制阀处于弹簧控制位时液控卸荷阀的液控端经高压卸荷控制阀与第二电磁阀的出油口导通；高压卸荷控制阀处于液控端控制位时液控卸荷阀的液控端经高压卸荷控制阀与T口导通；

P2口至第一主阀进油油路的合流油路、第一主阀负载反馈油口至LS口的第一反馈油路、LS口至高压卸荷控制阀液控端的高压卸荷控制油路均流经所述两位七通阀；

所述两位七通阀在导通位时合流油路、第一反馈油路和高压卸荷控制油路均导通；在截止位时合流油路、第一反馈油路和高压卸荷控制油路均截止且高压卸荷控制阀液控端经两位七通阀的液控端控制位油路与T口导通。

上述电控负载敏感分配阀中，还包括定差溢流阀，所述定差溢流阀的进油端与P口连接，出油端与T口连接，定差溢流阀的弹簧腔与第一反馈油路连接。

上述电控负载敏感分配阀中，还包括先导油源减压阀、先导压力油路；所述第一电磁阀、所述第二电磁阀和各所述电比例先导阀的进油口与先导压力油路连接；所述先导油源减压阀的进油端与P2口连接，所述先导油源减压阀的出油端与先导压力油路连接。

上述电控负载敏感分配阀中，先导油源减压阀的出油端经单向阀与先导压力油路连接。

上述电控负载敏感分配阀中，还包括先导油源溢流阀，所述先导油源溢流阀的进油端与所述先导油源减压阀的出油端连接，所述先导油源溢流阀的出油端与T口连通。

本实用新型为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种定变量液压系统，包括变量压力油源和定量压力油源，其特征在于还包括前述的电控负载敏感分配阀，所述电控负载敏感分配阀的P1口与定量压力油源连接，P2口与变量压力油源连接，LS口与变量压力油源的反馈口连接，T口与液压油箱连接。

上述变量液压系统中，所述电控负载敏感分配阀还包括先导油源减压阀、先导压力油路、先导油源溢流阀、蓄能器；所述第一电磁阀、所述第二电磁阀和各所述电比例先导阀的进油口与先导压力油路连接；所述先导油源减压阀的进油端与P2口连接，所述先导油源减压阀的出油端经单向阀与先导压力油路连接；所述先导油源溢流阀的进油端与所述先导油源减压阀的出油端连接，所述先导油源溢流阀的出油端与T口连通；所述蓄能器与所述先导压力油路连通。

上述变量液压系统中，所述定量压力油源由定量泵构成，所述变量压力油源包括变量泵、与变量泵泵口连接的优先阀，所述优先阀的EF口与所述电控负载敏感分配阀的P2口连接，优先阀的CF口与转向机构连接，电控负载敏感分配阀的LS口与梭阀的第一进油端连接，转向机构的负载反馈口与梭阀的第二进油端连接，梭阀的出油端与变量泵的负载反馈口连接。

本实用新型为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种装载机，其特征在于具有前述的定变量液压系统。

上述装载机还包括与所述第一电磁阀、所述第二电磁阀和各所述电比例先导阀电连接的控制器、与控制器电连接用于输入第一主阀换向信号和第二主阀换向信号的电控手柄。

本实用新型与现有技术相比，本实用新型负载敏感分配阀采用电控方式控制，其在定变量液压系统中实现了变量泵全程参与调速，并且负载敏感分配阀的结构简单。

附图说明

图1是本实用新型电控负载敏感分配阀的原理图。

图2是本实用新型中装载机的定变量液压系统原理图。

图3是本实用新型中装载机的定变量液压系统的电气控制框图。

图中零部件名称及序号：

第一主阀10、第一主阀进油油路11、第一反馈油路12、定差溢流阀13、溢流阀14、电控负载敏感阀100。

第二主阀20、第二主阀进油油路21、第二反馈油路22。

两位七通阀30、合流油路31、高压卸荷控制油路32、第一电磁阀33、截止位油路34、合流单向阀35。

液控卸荷阀41、高压卸荷控制阀42、第二电磁阀43。

电比例先导阀50。

先导油源减压阀60、先导油源溢流阀61、单向阀62、先导压力油路63。

液压油箱81、定量泵82、变量泵83、转向器84、流量放大阀85、转向油缸86、动臂油缸87、转斗油缸88、梭阀89、蓄能器93、优先阀94。

控制器90、电控手柄91。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

图2示出了本实施例中装载机的定变量液压系统原理，在定变量液压系统中包含有电控负载敏感阀100。

电控负载敏感阀100的结构与原理如图1所示，电控负载敏感分配阀包括闭中位第一主阀10和第二主阀20、两位七通阀30，并具有P1口、P2口、XDP口、LS口、T口。

P1口经合流单向阀35与第一主阀进油油路11连接，P2口与第二主阀进油油路21连接；第二主阀负载反馈油口经第二反馈油路22与LS口连接；第一主阀负载反馈油口经第一反馈油路12与LS口连接。

在P1口与T口之间连接有溢流阀14和液控卸荷阀41；溢流阀14用作安全阀，限制P1口的最大压力，当P1口的压力大于溢流阀14的设定压力时，溢流阀14开启卸荷。

定差溢流阀13的进油端与P1口连接，出油端与T口连接，定差溢流阀的弹簧腔与第二反馈油路12连接。

液控卸荷阀41的常态为导通状态，也弹簧腔的弹簧作用力大于液控端的液压作用力时处于导通状态，当弹簧腔的弹簧作用力小于液控端的液压作用力时处于截止关闭状态。

高压卸荷控制阀42为两位三通液阀，其三个油口分别与T口、液控卸荷阀41的液控端、第二电磁阀43的出油口连接；高压卸荷控制阀42处于弹簧控制位时液控卸荷阀41的液控端经高压卸荷控制阀42与第二电磁阀43的出油口导通；高压卸荷控制阀42处于液控端控制位时液控卸荷阀41的液控端经高压卸荷控制阀42与T口导通。

P2口至第一主阀进油油路11的合流油路31、第一主阀负载反馈油口至LS口的第一反馈油路12、LS口至高压卸荷控制阀42液控端的高压卸荷控制油路32均流经两位七通阀30。

两位七通阀30在导通位时合流油路31、第一反馈油路12和高压卸荷控制油路32均导通；在截止位时合流油路31、第一反馈油路12和高压卸荷控制油路32均截止且高压卸荷控制阀42液控端经两位七通阀30的截止位油路34与T口导通。

在第一主阀10和第二主阀20的液控端均设置有电比例先导阀50，各电比例先导阀的进油口与先导压力油路63连接，出油口与对应主阀的液控端连接。各电比例先导阀50在控制电流的控制作用下在其出油口输出相应压力的先导压力油作用与对应主阀的液控端。在电比例先导阀50在控制电流为零时，电比例先导阀的出油端与回油口导通，回油口与T口连通。

第一电磁阀33与两位七通阀30的液控端连接，用于控制两位七通阀30在导通位和截止位之间切换。第一电磁阀33为两位三通阀，其进油口与先导压力油路63连接，出油口与两位七通阀30的液控端连接，回油口与T口连接。第一电磁阀33的电磁铁断电时，其出油口与回油口导通，两位七通阀30处于导通位；第一电磁阀33的电磁铁通电时，其出油口与进油口导通，两位七通阀30处于截止位。

第二电磁阀43为两位三通阀，其进油口和回油口对应与先导压力油路63和T口连接；第二电磁阀43的电磁铁断电时出油口与回油口导通，第二电磁阀43的电磁铁通电时出油口与进油口导通。

先导油源减压阀60的进油端与P2口连接，先导油源减压阀60的出油端经单向阀62与先导压力油路63连接。先导油源溢流阀61的进油端与先导油源减压阀60的出油端连接，先导油源溢流阀61的出油端与T口连通。先导油源减压阀60将来自P2口的高压油进行降压形成用于控制油路的先导压力油源。

如图2所示，在装载机定变量液压系统中，电控负载敏感分配阀100的T口与液压油箱81连接，第一主阀10的两工作油口与转斗油缸88连接，第二主阀20的两工作油口与动臂油缸87连接，XPD口与蓄能器93连接，蓄能器93通过XPD口与先导压力油路63连通。P1口与定量压力油源连接，P2口与变量压力油源连接。在装载机定变量液压系统中，定量压力油源也即定量泵82，定量泵82通常为齿轮泵。

在装载机转向液压系统中，转向机构通常包括转向器84、与转向器连接的流量放大阀85、与流量放大阀连接的转向油缸86。变量压力油源包括变量泵83、与变量泵83的泵口连接的优先阀94，优先阀94的EF口与电控负载敏感分配阀100的P2口连接，优先阀94的CF口与转向机构(流量放大阀85)连接，电控负载敏感分配阀400的LS口与梭阀89的第一进油端连接，转向机构的负载反馈口与梭阀89的第二进油端连接，梭阀89的出油端与变量泵83的负载反馈口连接。

在本实施例装载机中，控制定变量液压系统的为电控系统，如图3所示，其包括控制器90、电控手柄91。电控手柄91与控制器90连接，用于向控制器90输入动臂动作操作信号和转斗动作操作信号。各电比例先导阀50和第一电磁阀33、第二电磁阀43与控制器90电连接，控制器90根据电控手柄操作信号输出向相应的电比例先导阀50输出相应的控制电流，使第一主阀10或第二主阀20进行换向，从而实现相应的动臂动作或转斗动作。

控制器90根据电控手柄操作信号的数量输出控制电流控制第一电磁阀33和第二电磁阀43，当电控手柄91没有操作信号输出或者同时具有动臂动作操作信号和转斗动作操作信号时，控制器90向第一电磁阀33输出控制电流，使其换向而使两位七通阀30处于截止位，当电控手柄91只有动臂动作操作信号和转斗动作操作信号中的一个动作操作信号时，控制器90不向第一电磁阀33输出电流，使其断电而使两位七通阀30处于导通位。当电控手柄91没有操作信号时控制器90不向第二电磁阀43输出控制电流，第二电磁阀43的出油口与回油口导通；当电控手柄91具有操作信号输出时控制器90向第二电磁阀43输出控制电流，第二电磁阀43的出油口与进油口导通。

在装载机定变量液压系统的工作原理如下：

1、工作装置无动作。

电控手柄91不具有动作操作信号输出，控制器90不向各电比例先导阀50输出控制电流，第一主阀10和第二主阀20均处于中位。控制器90向第一电磁阀33输出控制电流，使第一电磁阀33的进油口与出油口导通，先导压力油路63中的先导压力油经第一电磁阀33作用于两位七通阀30液控端，使两位七通阀30处于截止位，致使合流油路31、高压卸荷控制油路32被截断，同时高压卸荷控制阀42的液控端经两位七通阀30的截止位油路34与T口导通，高压卸荷控制阀42处于弹簧控制位，液控卸荷阀41的液控端经高压卸荷控制阀42与第二电磁阀43的出油口连通。控制器90不向第二电磁阀43输出控制电流，第二电磁阀43的出油口与回油口导通，致使液控卸荷阀41的液控端经高压卸荷控制阀42、第二电磁阀43与T口连通，液控卸荷阀41处于常态而导通，P1口经液控卸荷阀41与T口导通，实现齿轮泵82的低压卸荷，齿轮泵82消耗较少能量。第二主阀20处于中位，第二反馈油路22不具有负载压力信号输出，变量泵83仅依据转向机构通过梭阀89向变量泵83传递的负载压力信号输出相应的流量，实现按需供给。

2、工作装置单动作操作。

电控手柄91仅输出动臂升降的动臂动作操作信号或者仅输出铲斗收放的转动动作操作信号时，控制器90不向第一电磁阀33输出控制电流，使第一电磁阀33的回油口与出油口导通，两位七通阀30液控端经第一电磁阀33与T口导通，两位七通阀30处于导通位，合流油路31、第一反馈油路12和高压卸荷控制油路32均导通。第一主阀10的负载压力经第一反馈油路12或第二主阀的负载压力经第二反馈油路22传递至LS口，再通过梭阀89与转向机构传递转向负载压力比较后传递至变量泵83，使得变量泵按需提供相应的流量。

由于电控手柄91有操作信号输出，控制器90向第二电磁阀43输出控制电流，第二电磁阀43的出油口与进油口导通。当工作装置为轻载时，也即第一主阀10或第二主阀20反馈的负载压力较低，该负载压力作用在高压卸荷控制阀42的液控端，不足以克服高压卸荷控制阀42的弹簧腔弹簧压力，高压卸荷控制阀42处于弹簧控制位，液控卸荷阀41的液控端经高压卸荷控制阀42与第二电磁阀43的出油口连通，液控卸荷阀41处于截止位，P1口的来油和P2口的来油经合流油路向第一主阀10或第二主阀20供油，实现定量泵82和变量泵83合流供油。当工作装置为重载时，也即LS口负载反馈压力经高压卸荷控制油路32传递至高压卸荷控制阀42的液控端，克服高压卸荷控制阀42的弹簧腔的弹簧弹力而换向，使高压卸荷控制阀42的出油口与回油口导通，液控卸荷阀41因此换向而导通，来自P1口的压力油经液控卸荷阀41低压卸荷，仅由来自P2口压力油给工作装置供油。

3、工作装置复合动作。

电控手柄91同时输出动臂动作操作信号和转斗动作操作信号，控制器90不向第一电磁阀33输出控制电流，两位七通阀30处于截止位，致使合流油路31、高压卸荷控制油路32和第一反馈油路12被截断，高压卸荷控制阀42的液控端经两位七通阀30的截止位油路34与T口导通，高压卸荷控制阀42处于弹簧控制位，液控卸荷阀41的液控端经高压卸荷控制阀42与第二电磁阀43的出油口连通。P2口的来油供给第二主阀，实现由变量泵83向动臂油缸87供油。

控制器90向第二电磁阀43输出控制电流，第二电磁阀43的出油口与进油口导通，来自先导压力油路63的油液经高压卸荷控制阀42作用于液控卸荷阀41的液控端，使液控卸荷阀41处于截止位，来自P1口的压力油经第一主阀流向转斗油缸88。

复合动作中转斗动作为微操作时，第一主阀10的阀口开度较小，流量较小，P1口的液压压力有可能被憋高，当P1口的压力与第一反馈油路12输出的负载压力的差值达到定差溢流阀43所设定的压差时，定差溢流阀43开启，实现卸荷，从而避免P1口压力被憋高达到溢流阀14的压力而导致高压卸荷。

Claims (10)

1.一种电控负载敏感分配阀，包括闭中位且液控端连接电比例先导阀的第一主阀(10)和第二主阀(20)、两位七通阀(30)，并具有P1口、P2口、LS口、T口；P1口经合流单向阀(35)与第一主阀进油油路(11)连接，P2口与第二主阀进油油路(21)连接；第二主阀负载反馈油口经第二反馈油路(22)与LS口连接；在P1口与T口之间连接有常态为导通的液控卸荷阀(41)；

其特征在于还包括：第一电磁阀(33)、第二电磁阀(43)、高压卸荷控制阀(42)；

第一电磁阀(33)连接于所述两位七通阀(30)液控端，用于控制两位七通阀(30)在导通位和截止位之间切换；

第二电磁阀(43)为两位三通阀，其进油口和回油口对应与先导压力油源和T口连接；第二电磁阀(43)电磁铁断电时出油口与回油口导通，第二电磁阀(43)电磁铁通电时出油口与进油口导通；

高压卸荷控制阀(42)为两位三通液阀，其三个油口分别与T口、液控卸荷阀(41)的液控端、第二电磁阀(43)的出油口连接；高压卸荷控制阀(42)处于弹簧控制位时液控卸荷阀(41)的液控端经高压卸荷控制阀(42)与第二电磁阀(43)的出油口导通；高压卸荷控制阀(42)处于液控端控制位时液控卸荷阀(41)的液控端经高压卸荷控制阀(42)与T口导通；

P2口至第一主阀进油油路(11)的合流油路(31)、第一主阀负载反馈油口至LS口的第一反馈油路(12)、LS口至高压卸荷控制阀(42)液控端的高压卸荷控制油路(32)均流经所述两位七通阀(30)；

所述两位七通阀(30)在导通位时合流油路(31)、第一反馈油路(12)和高压卸荷控制油路(32)均导通；在截止位时合流油路(31)、第一反馈油路(12)和高压卸荷控制油路(32)均截止且高压卸荷控制阀(42)液控端经两位七通阀(30)的截止位油路(34)与T口导通。

2.根据权利要求1所述的电控负载敏感分配阀，其特征在于还包括定差溢流阀(13)，所述定差溢流阀(13)的进油端与P口连接，定差溢流阀的出油端与T口连接，定差溢流阀的弹簧腔与第一反馈油路(12)连通。

3.根据权利要求1或2所述的电控负载敏感分配阀，其特征在于还包括先导油源减压阀(60)、先导压力油路(63)；所述第一电磁阀(33)、所述第二电磁阀(43)和各所述电比例先导阀(50)的进油口与先导压力油路(63)连接；所述先导油源减压阀(60)的进油端与P2口连接，所述先导油源减压阀(60)的出油端与先导压力油路(63)连接。

4.根据权利要求3所述的电控负载敏感分配阀，其特征在于述先导油源减压阀(60) 的出油端经单向阀(62)与先导压力油路(63)连接。

5.根据权利要求4所述的电控负载敏感分配阀，其特征在于还包括先导油源溢流阀(61)，所述先导油源溢流阀(61)的进油端与所述先导油源减压阀(60)的出油端连接，所述先导油源溢流阀(61)的出油端与T口连通。

6.一种定变量液压系统，包括变量压力油源和定量压力油源，其特征在于还包括权利要求1或2所述的电控负载敏感分配阀(100)，所述电控负载敏感分配阀(100)的P1口与定量压力油源连接，P2口与变量压力油源连接，LS口与变量压力油源的反馈口连接，T口与液压油箱(81)连接。

7.根据权利要求6所述的定变量液压系统，其特征在于所述电控负载敏感分配阀(100)还包括先导油源减压阀(60)、先导压力油路(63)、先导油源溢流阀(61)、蓄能器(93)；所述第一电磁阀(33)、所述第二电磁阀(43)和各所述电比例先导阀(50)的进油口与先导压力油路(63)连接；所述先导油源减压阀(60)的进油端与P2口连接，所述先导油源减压阀(60)的出油端经单向阀(62)与先导压力油路(63)连接；所述先导油源溢流阀(61)的进油端与所述先导油源减压阀(60)的出油端连接，所述先导油源溢流阀(61)的出油端与T口连通；所述蓄能器(93)与所述先导压力油路(63)连通。

8.根据权利要求6或7所述的定变量液压系统，其特征在于所述定量压力油源由定量泵(82)构成，所述变量压力油源包括变量泵(83)、与变量泵(83)泵口连接的优先阀(94)，所述优先阀(94)的EF口与所述电控负载敏感分配阀(100)的P2口连接，优先阀的CF口与转向机构连接，电控负载敏感分配阀(100)的LS口与梭阀(89)的第一进油端连接，转向机构的负载反馈口与梭阀(89)的第二进油端连接，梭阀(89)的出油端与变量泵(83)的负载反馈口连接。

9.一种装载机，其特征在于具有权利要求6至8中任一项所述的定变量液压系统。

10.根据权利要求9所述的装载机，其特征在于还包括与所述第一电磁阀(33)、所述第二电磁阀(43)和各所述电比例先导阀(50)电连接的控制器(90)、与控制器(90)电连接用于输入第一主阀换向信号和第二主阀换向信号的电控手柄(91)。

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