CN217759049U - 先导信号阀组及全变量液压系统和装载机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及装载机液压系统，为解决现有装载机在进行复合动作时不能依据各自负载各自控制的问题，本实用新型构造一种先导信号阀组及全变量液压系统和装载机，其中先导信号阀组中第一梭阀两进油端与一组先导油输入口连通，出油端与两位五通液控阀液控端连通；两位五通液控阀N1、N2口与另外一组先导油输入口连通，N3、N4口与第二梭阀两进油端连通，N5口与液压油箱连通，在液控端压力油作用下N1、N2口对应与N3、N4口导通，在弹簧力作用下N1、N2口截止，N3、N4及N5口相互导通。该先导信号阀组应用于装载机液压系统，进行复合动作时，第一、第二主阀各自独立供油，各自依据负载分别控制流量。

Description

先导信号阀组及全变量液压系统和装载机

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，涉及一种先导信号阀组及全变量液压系统和装载机。

背景技术

装载机液压系统包括转向液压系统和工作液压系统，并且为节约能源，充分利用，将转向液压系统和工作液压系统做成合流供油液压系统。在转向液压系统中，通过优先阀将其转向泵富余的流量输送给工作液压系统。

在工作液压系统中，其分配阀中具有动臂联主阀和转斗联主阀，分别用于驱动动臂油缸和铲斗油缸，进行动臂升降动作和铲斗收放动作。装载机作业过程中某一时刻，动臂升降动作和铲斗收放动作两动作可能只发生一个，也有可能发生两个，组成复合动作。

现有技术中，例如中国专利文献CN103085865A公开的技术方案中，只进行动臂举升或铲斗收放单一动作时，分配阀中动臂联或转斗联主阀开启，阀杆移动，经过阀杆的LS信号通过先导信号阀组传递到工作泵及转向泵流量控制阀，控制泵排量，转向泵油液通过流量放大阀EF口与工作泵油液合流经过分配阀流入动臂或转斗油缸。当操纵手柄进行复合动作时，由于两联负载不同，但分配阀只引出一路LS信号，使得两变量泵不能各自根据对应联的负载而输出流量，两变量泵无法分开控制压力，另外，LS信号需要经过压力补偿阀将负载较低的一联压力憋高，使得两联压力相等，补偿复合动作时两联不同负载的压力差异，实现整机复合动作，这样会造成一定的压力损失。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是现有装载机在进行复合动作时不能依据各自的负载各自控制压力的问题，而提供一种先导信号阀组及全变量液压系统和装载机。

本实用新型为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种先导信号阀组，其特征在于具有两组先导油输入口和一个先导油输出口，并包括第一梭阀、第二梭阀、两位五通液控阀；每组先导油输入口具有两个油口；

所述第一梭阀的两进油端对应与其中一组先导油输入口中的两个油口对应连通，第一梭阀的出油端与所述两位五通液控阀的液控端连通；

所述两位五通液控阀具有N1口、N2口、N3口、N4口、N5口五个油口，其中N1口和N2口与另外一组先导油输入口中的两个油口对应连通，N3口和N4口对应与所述第二梭阀的两进油端连通，N5口与液压油箱连通；

所述两位五通液控阀能够在第一工作位和第二工作位之间切换，其在液控端压力油作用下处于第一工作位时N1口和N2口对应与N3和N4口导通，在弹簧腔弹簧力作用下处于第二工作位时N1口和N2口截止，N3口和N4口及N5口相互导通。

本实用新型先导信号阀组可用于液控的工程机械中，例如用于装载机工作装置的液压系统中，两组先导油输入口分别与两联先导阀连接，进油两联先导阀均具有先导压力油输出时，其先导油输出口才有先导压力油输出，用该输出的先导压力油控制相应的阀，从而起到对两相关液压执行件是否同时动作的逻辑判断与控制。

本实用新型为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种全变量液压系统，其包括第一变量压力油源、分配阀、先导阀，所述分配阀包括闭中位的第一主阀和第二主阀，所述先导阀与所述第一主阀和第二主阀的液控端连接，其特征在于全变量液压系统还包括两位四通液控阀、第二变量压力油源和前述的先导信号阀组，第一变量压力油源同时与第一主阀的中位进油口和第二主阀的中位出油口连通，第二变量压力油源同时与第二主阀的中位进油口和第一主阀的中位出油口连通；第一主阀和第二主阀处于中位时各自的中位进油口与中位出油口导通，处于非中位时各自的中位进油口与中位出油口截止；各主阀的中位进油口与工作进油口连通；

所述第一主阀的LS1口和所述第二主阀的LS2口对应与两位四通液控阀的S1口和S2口连接，两位四通液控阀的S3口和S4口对应与第一变量压力油源的流量控制口和第二变量压力油源的流量控制口连接；所述两位四通液控阀能够在第一工作位和第二工作位之间切换，其在液控端压力油作用下处于第一工作位时S1口和S2口对应与S3和S4口导通，弹簧腔弹簧力作用下处于第二工作位时S1口和S2口对应与第三梭阀的两进油端连接、S3口和S4口同时与所述第三梭阀的出油端连接；

所述先导信号阀组的先导油输出口与所述两位四通液控阀的液控端连通，其中一组先导油输入口中的两个油口与先导阀的动臂联先导压力油输出口连通，另一组先导油输入口中的两个油口与先导阀的转斗联先导压力油输出口连通。

在本实用新型中，第一主阀和第二主阀只有一个换向离开中位时，第一变量压力油源、第二变量压力油源合流供油，所述两位四通液控阀处于第二工作位，第一主阀或第二主阀输出的负载压力信号经所述两位四通液控阀的第二工作位的梭阀传递至第一变量压力油源和第二变量压力油源。当第一主阀和第二主阀均换向离开中位进行复合动作时，第一变量压力油源对第一主阀供油，第二变量压力油源对第二主阀供油，在先导信号阀组的控制下所述两位四通液控阀处于第一工作位，第一主阀输出的负载压力信号经所述两位四通液控阀的第一工作位传递至第一变量压力油源，第二主阀输出的负载压力信号经所述两位四通液控阀的第一工作位传递至第二变量压力油源，第一变量压力油源和第二变量压力油源各自依据对应第一主阀和第二主阀的负载压力信号分别控制流量，实现压力分别控制。

上述全变量液压系统中，所述第一变量压力油源包括第一变量泵、进油口与第一变量泵泵口连接的转向机构、第四梭阀；所述第四梭阀的第一进油端与所述转向机构的LS口连接，所述第四梭阀的第二进油端与所述所述两位四通液控阀的S3口连接，所述第四梭阀的出油端与所述第一变量泵的流量控制阀连接，转向机构中优先阀的EF口与第一主阀的工作进油口连接。

上述全变量液压系统中，所述第一变量压力油源还包括单向阻尼阀，所述第四梭阀的出油端经所述单向阻尼阀与所述第一变量泵的流量控制阀连接。

上述全变量液压系统中，所述液压系统还包括先导供油阀，所述先导供油阀的进油端与所述第一变量泵的泵口连接，出油端与所述先导阀的进油端连接。

上述全变量液压系统中，所述LS1口和LS2口与分配阀上用于连接液压油箱的T口之间均设置有溢流阀。

上述全变量液压系统中，所述液压系统还包括主溢流阀，所述主溢流阀出油端与分配阀上用于连接液压油箱的T口连通，所述主溢流阀的进油端与第一主阀的工作进油口或者第二主阀的工作进油口连通。

上述全变量液压系统中，所述第二变量压力油源为第二变量泵。

上述全变量液压系统中，所述第一主阀和第二主阀均为九通换向阀，其对应的九个油口分别为中位进油口、中位出油口、回油口、工作进油口、第一工作油口、第二工作油口、第一负载信号输出口、第二负载信号输出口、主阀补油口。

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全变量液压系统。

本实用新型与现有技术相比，具有本实用新型中全变量液压系统在进行工作装置复合动作时，两变量压力油源分别对第一主阀和第二主阀供油，且各自依据对应的第一主阀和第二主阀的负载压力信号分别控制流量，实现压力分别控制。

附图说明

图1是本实用新型装载机中全变量液压系统的液压原理图。

图2是本实用新型装载机液压系统中先导信号阀组的原理图。

图中零部件名称及序号：

液压油箱1、第二变量泵2、先导供油阀3、动臂油缸4、转斗油缸5。

第一变量泵10、转向机构11、第四梭阀12、单向节流阀13。

分配阀20、第一主阀21、第二主阀22、主溢流阀23、第一溢流阀24、第一主阀中位进油口25、第一主阀中位出油口26、第二主阀中位进油口27、第二主阀中位出油口28、第二溢流阀29。

两位四通液控阀30、第三梭阀31。

先导信号阀组40、两位五通液控阀41、第一梭阀42、第二梭阀43。

先导阀50。

控制器90、手柄91。

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方案。

图1示出了本示例中装载机的液压系统的液压原理。该液压系统为全变量液压系统，其包括转向液压系统和工作液压系统。

转向液压系统包括吸油口与液压油箱1连接的第一变量泵10、与第一变量泵10泵口连接的转向机构11、第四梭阀12、单向节流阀13等。转向机构11包括转向器、流量放大阀、转向油缸等(图中未示出)，转向器与流量放大阀连接，控制流量放大阀输出液压油驱动转向油缸，流量放大阀中优先阀与第一变量泵10的泵口连接，优先阀的EF口与工作液压系统连接，向工作液压系统供油。转向机构11的LS口与第四梭阀12的第一进油端连接，将转向机构11的转向负载压力传递至第四梭阀12。转向液压系统构成向工作液压系统供油的第一变量压力油源。第四梭阀12的出油端经单向节流阀13与第一变量泵10的X口连接，实现与第一变量泵10的流量控制阀连接。

工作液压系统包括吸油口与液压油箱1连接的第二变量泵2、分配阀20、动臂油缸4、转斗油缸5、先导供油阀3、先导阀50。

分配阀20包括第一主阀21、第二主阀22，第一溢流阀24、第二溢流阀29、主溢流阀23。

第一主阀21和第二主阀22均为九通阀，其油口分别是中位进油口、中位出油口、回油口、工作进油口、第一第二工作油口、第一第二负载压力信号输出口、主阀补油口。各主阀中，工作进油口与中位进油口相互连通，主阀补油口与背压阀的进油端连接，回油口与T口连接，第一第二负载压力信号输出口相互连通，形成对应主阀的LS口。背压阀出油口与T口连接。

第一主阀21和第二主阀22均是闭中位机能，各主阀的阀杆处于中位时，第一主阀中位进油口25与第一主阀中位出油口26导通，第二主阀中位进油口27与第二主阀中位出油口28导通；当阀杆离开中位时，各主阀的中位进油口与中位出油口截止。

第一主阀21和第二主阀22均是液控阀，各主阀阀杆两端的液控端先导阀50连接，先导阀50的动臂联中的a1口和b1口对应与第一主阀液控端的a1口和b1口连接；先导阀的转斗联中的a2口和b2口对应与第二主阀液控端的a2口和b2口连接。操作员通过摆动操作手柄而操作先导阀，先导阀输出先导压力油作用于对应主阀的液控端，推动阀杆移动换向。

第一主阀21为动臂联主阀，其第一第二工作油口A1、B1与动臂油缸4连接，第一主阀中位进油口25与第二主阀中位出油口28连通。第二主阀22为转斗联主阀，其第一第二工作油口A2、B2与转斗油缸连接，第二主阀中位进油口27与第一主阀中位出油口26连通。

第一溢流阀24连接在第一主阀21的LS1口与T口之间，用于设定LS1口的最高压力，分配阀20通过T口与液压油箱1连接，LS1口为第一主阀21的负载压力反馈口，用于反馈动臂油缸的负载压力信号。第二溢流阀29连接在第二主阀22的LS2口与T口之间，用于设定LS2口的最高压力，LS2口为第二主阀22的负载压力反馈口，用于反馈转斗油缸的负载压力信号。主溢流阀23设置在第一主阀工作进油口与T口之间，用于限定系统的最高压力。

两位四通液控阀30具有S1口、S2口、S3口、S4口，并包含有第三梭阀31，两位四通液控阀30具有两个工作位，其在第一工作位时，S1口与S3口导通，S2口与S4口导通；两位四通液控阀30处于第二工作位时，S1口和S2口分别与第三梭阀31的两进油端连通，S3口和S4口均与第三梭阀31的出油端连接。两位四通液控阀30的S1口与LS1口连接，S2口与LS2口连接，S3口与第四梭阀12的第二进油端连接，S4口与第二变量泵2上的X口连接，实现与第二变量泵2的流量控制阀连接。

先导供油阀3的进油口与第一变量泵10的泵口连接，出油端经滤油器与先导阀的进油口连接，提供各主阀先导控制的先导压力油。

转向机构11中优先阀的EF口与分配阀20的P1口连接，通过P1口与第一主阀工作进油口25连通。第二变量泵2的泵口与分配阀20的P2口连接，通过P2口与第二主控阀工作进油口27连通。

先导信号阀组40用于控制两位四通液控阀30在第一、第二工作位之间切换，其包括第一梭阀42、第二梭阀43、两位五通液控阀41。如图2所示，先导信号阀组具有两组先导油输入口和一个先导油输出口，其中第一组先导油输入口是a1口和b1口，第二组先导油输入口是a2口和b2口。先导油输出口为O口。

第一梭阀42的两进油端对应与第二组先导油输入口，第一梭阀42的出油端与两位五通液控阀41的液控端连接。

两位五通液控阀41具有N1口、N2口、N3口、N4口、N5口五个油口，其中N1口和N2口与第一组先导油输入口连通；N3口和N4口对应与第二梭阀43的两进油端连接，N5口与口与液压油箱连通；第二梭阀43的出油端与先导油输出口连连通。

两位五通液控阀41能够在第一工作位和第二工作位之间切换，其在液控端压力油作用下处于第一工作位时N1口和N2口对应与N3和N4口导通，在弹簧腔弹簧力作用下处于第二工作位时N1口和N2口截止，N3口和N4口及N5口相互导通。

先导信号阀组40的先导油输出口与两位四通液控阀30的液控端连通，两组先导油输入口对应与先导阀中两联先导压力油输出口连通，例如第一组先导油输入口中的两个油口a1口和b1口与先导阀中动臂联先导压力油输出口a1口和b1口对应连通，第二组先导油输入口中的两个油口a2口和b2口与先导阀的转斗联先导压力油输出口a2口和b2口连通。

在本实施例中的先导信号阀组40中，需要先导阀的动臂联和转斗联都具有先导压力油液输出时第二梭阀的出油端才具有先导压力油输出。先导阀中仅有动臂联或转斗联具有先导压力油输出或者都没有压力油输出时，第二梭阀的出油端才没有先导压力油输出。

全变量液压系统的工作原理如下：

1、工作装置无动作。

操作手柄无动作，先导阀不具有先导压力油输出，第一主阀21和第二主阀22均处于中位，LS1口和LS2口均没有负载压力信号输出，因此在第四梭阀12的第二进油端和第二变量泵2的X口也不具有负载压力，第二变量泵2处于最小排量。若转向机构11没有转向动作，转向机构11传递至第四梭阀12第一进油端的负载压力也为零，第一变量泵10的X口也不具有负载压力，第一变量泵10处于最小排量。若转向机构11具有转向动作，转向负载压力信号通过第四梭阀12传递至第一变量泵10的X口处，第一变量泵10依据转向机构11的负载压力信号输出对应流量的压力油。

2、工作装置单动作。

操作手柄被操作，先导阀仅有动臂联或转斗联输出先导压力油，先导信号阀组的输出端无先导压力油输出，两位四通液控阀工作于第二工作位。第一主阀21和第二主阀22中对应的主阀离开中位，而另一主阀仍处于中位，使得处于中位的主阀的工作进油口与中位出油口导通，来自P1口的压力油和P2口的压力油得以合流。两位四通液控阀30处于第二工作位，来自离开中位的主阀的负载压力经两位四通液控阀30的第二工作位的第三梭阀31传递至第四梭阀12的第二进油端和第二变量泵2的X口，第二变量泵2依据其X口的压力信号输出相应的流量。第四梭阀12的第二进油端的压力经第四梭阀12的第一进油端的压力比较后从出油端传递至第一变量泵10的X口，第一变量泵10依据其X口的压力信号输出相应的流量。在工作装置单动作操作时，第一变量泵10和第二变量泵2合流供油。

3、工作装置复合动作。

操作手柄被操作，先导阀的动臂联和转斗联均输出先导压力油，先导信号阀组具有先导压力油输出。第一主阀21和第二主阀22均离开中位，两主阀的工作进油口与中位出油口均截止，P1口与P2口不相通，来自第一变量泵10的压力油仅供给第一主阀21，来自P2口的压力油仅供给第二主阀22。第一主阀21和第二主阀22在各自先导压力油的控制下，开启相应的阀口开度，动臂油缸4和转斗油缸5各自伸缩，推动铲斗翻转和动臂升或降，实现工作装置的复合动作。

先导信号阀组输出的先导压力油作用于两位四通液控阀30的液控端，两位四通液控阀30处于第一工作位，第一主阀21输出的负载压力经LS1口、两位四通液控阀30的S1口和S3口传递至第四梭阀12的第二进油端，与第四梭阀12第一进油端的压力信号比较后传递至第一变量泵10的X口，第一变量泵10依据其X口的压力信号输出相应的流量。第二主阀22输出的负载压力经LS2口、两位四通液控阀30的S2口和S4口传递至第二变量泵2的X口，第二变量泵2依据其X口的压力信号输出相应的流量。因此装载机工作装置在进行复合动作时，动臂油缸和转斗油缸是分别由第一变量泵和第二变量泵各自独立供油，并且两变量泵依据各自对应的负载压力进行流量控制。

Claims (10)

1.一种先导信号阀组，其特征在于具有两组先导油输入口和一个先导油输出口，并包括第一梭阀、第二梭阀、两位五通液控阀；每组先导油输入口具有两个油口；

所述第一梭阀的两进油端对应与其中一组先导油输入口中的两个油口对应连通，第一梭阀的出油端与所述两位五通液控阀的液控端连通；

所述两位五通液控阀具有N1口、N2口、N3口、N4口、N5口五个油口，其中N1口和N2口与另外一组先导油输入口中的两个油口对应连通，N3口和N4口对应与所述第二梭阀的两进油端连通，N5口与液压油箱连通；

所述两位五通液控阀能够在第一工作位和第二工作位之间切换，其在液控端压力油作用下处于第一工作位时N1口和N2口对应与N3和N4口导通，在弹簧腔弹簧力作用下处于第二工作位时N1口和N2口截止，N3口和N4口及N5口相互导通。

2.一种全变量液压系统，包括第一变量压力油源、分配阀、先导阀，所述分配阀包括闭中位的第一主阀和第二主阀，所述先导阀与所述第一主阀和第二主阀的液控端连接，其特征在于全变量液压系统还包括两位四通液控阀、第二变量压力油源和权利要求1中的先导信号阀组，第一变量压力油源同时与第一主阀的中位进油口和第二主阀的中位出油口连通，第二变量压力油源同时与第二主阀的中位进油口和第一主阀的中位出油口连通；第一主阀和第二主阀各自的中位进油口与工作进油口连通，且处于中位时各自的中位进油口与中位出油口导通，处于非中位时各自的中位进油口与中位出油口截止；

所述第一主阀的LS1口和所述第二主阀的LS2口对应与两位四通液控阀的S1口和S2口连接，两位四通液控阀的S3口和S4口对应与第一变量压力油源的流量控制口和第二变量压力油源的流量控制口连接；所述两位四通液控阀能够在第一工作位和第二工作位之间切换，其在液控端压力油作用下处于第一工作位时S1口和S2口对应与S3和S4口导通，弹簧腔弹簧力作用下处于第二工作位时S1口和S2口对应与第三梭阀的两进油端连接、S3口和S4口同时与所述第三梭阀的出油端连接；

所述先导信号阀组的先导油输出口与所述两位四通液控阀的液控端连通，其中一组先导油输入口中的两个油口与先导阀的动臂联先导压力油输出口连通，另一组先导油输入口中的两个油口与先导阀的转斗联先导压力油输出口连通。

3.根据权利要求2所述的全变量液压系统，其特征在于所述第一变量压力油源包括第一变量泵、进油口与第一变量泵泵口连接的转向机构、第四梭阀；所述第四梭阀的第一进油端与所述转向机构的LS口连接，所述第四梭阀的第二进油端与所述两位四通液控阀的S3口连接，所述第四梭阀的出油端与所述第一变量泵的流量控制阀连接，转向机构中优先阀的EF口与第一主阀的工作进油口连接。

4.根据权利要求3所述的全变量液压系统，其特征在于所述第一变量压力油源还包括单向阻尼阀，所述第四梭阀的出油端经所述单向阻尼阀与所述第一变量泵的流量控制阀连接。

5.根据权利要求3所述的全变量液压系统，其特征在于所述液压系统还包括先导供油阀，所述先导供油阀的进油端与所述第一变量泵的泵口连接，出油端与所述先导阀的进油端连接。

6.根据权利要求2至5中任一项所述的全变量液压系统，其特征在于所述LS1口和LS2口与分配阀上用于连接液压油箱的T口之间均设置有溢流阀。

7.根据权利要求2至5中任一项所述的全变量液压系统，其特征在于所述液压系统还包括主溢流阀，所述主溢流阀出油端与分配阀上用于连接液压油箱的T口连通，所述主溢流阀的进油端与第一主阀的工作进油口或者第二主阀的工作进油口连通。

8.根据权利要求2至5中任一项所述的全变量液压系统，其特征在于所述第二变量压力油源为第二变量泵。

9.根据权利要求2至5中任一项所述的全变量液压系统，其特征在于所述第一主阀和第二主阀均为九通换向阀，其对应的九个油口分别为中位进油口、中位出油口、回油口、工作进油口、第一工作油口、第二工作油口、第一负载信号输出口、第二负载信号输出口、主阀补油口。

10.一种装载机，其特征在于具有权利要求2至9中任一项所述的全变量液压系统。

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