CN218934872U - 一种基于系统状态的液压回油流量分配控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于系统状态的液压回油流量分配控制装置，液控换向阀（3）的油口c和液控换向阀（3）的油口d连通供油机构，液控换向阀（3）的油口f通过液压油缸（1）连通液控换向阀（3）的油口h，主控制器（6）电连接供油机构、液控换向阀（3）的控制端口a、液控换向阀（3）的控制端口b、第一比例溢流阀（4）的控制端口和第二比例溢流阀（7）的控制端口，液控换向阀（3）的油口e连通第一比例溢流阀（4）的油口i和第二比例溢流阀（7）的油口m。通过调整压力开启比的方式调整回油流量分配比例。

Description

一种基于系统状态的液压回油流量分配控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种基于系统状态的液压回油流量分配控制装置，属于回油路配有散热器的挖掘机液压系统技术领域。

背景技术

液压系统是挖掘机的重要组成部分，其设计与改进对挖掘机性能的提升具有极其重要的意义，而在液压系统中，通过对回油流量进行实时的分配，能够精确控制进入散热器与通过旁通阀回到油箱的流量，进而提升挖掘机的工作性能。

传统的挖掘机液压回油路系统经常配有散热器，为保证散热器在工作中的可靠性，同时建立一定的背压来保证系统中的补油功能，通常在散热器的进口处以及并联回路上各安装一个单向阀，但是由于普通单向阀的开启压力为定值，如果设置旁通单向阀开启压力过高则造成通过散热器流量过高，造成液压冲击压力大，降低散热器的使用寿命，如果开启压力低则会破坏整机系统的热平衡，导致系统温度过高，影响系统的工作性能。而且挖掘机作业工况较为复杂，流量变化大，结合整机热平衡，单向阀的开启压力需要不断的改变去适应系统。

在传统挖掘机的液压回油路流量分配过程中，一般通过调节两个单向阀的开启压力，来控制回油路中通过旁通单向阀直接回油箱的流量以及进入散热器的流量分配关系，单向阀的开启压力的设定一般通过经验值来设定，且在不更换元件的情况下，单向阀的开启压力为定值。

在传统挖掘机的液压回油路系统中，单向阀的开启压力通常根据设计工程师的经验值来设定，且在不更换元件的情况下，单向阀的开启压力为定值，不能根据液压系统实时状态来进行实时的调整，在系统实际工作过程中，由于挖掘机工况较为复杂，如果旁通单向阀的开启压力过高，将会造成通过散热器流量的增加，从而导致压力冲击大，降低散热器的使用寿命，如果旁通单向阀开启压力过低，则会降低散热器的使用效率，同时也有可能会破坏系统的热平衡，导致系统无法正常工作。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种基于系统状态的液压回油流量分配控制装置，通过调整压力开启比的方式调整回油流量分配比例。

为达到上述目的，本实用新型提供一种基于系统状态的液压回油流量分配控制装置，包括液控换向阀、第一比例溢流阀、主控制器、第二比例溢流阀和供油机构，液控换向阀的油口c和液控换向阀的油口d连通供油机构，液控换向阀的油口f通过液压油缸连通液控换向阀的油口h，

主控制器电连接供油机构、液控换向阀的控制端口a、液控换向阀的控制端口b、第一比例溢流阀的控制端口和第二比例溢流阀的控制端口，液控换向阀的油口e连通第一比例溢流阀的油口i和第二比例溢流阀的油口m。

优先地，包括操作手柄，操作手柄的信号端电连接主控制器。

优先地，包括第二油箱，第二比例溢流阀的油口n连通第二油箱。

优先地，包括补油阀，液控换向阀的油口e通过补油阀连通第二油箱。

优先地，包括第一油箱，液控换向阀的油口g连通第一油箱。

优先地，包括散热器，第一比例溢流阀的油口j连通散热器的油口p，散热器的油口q连通第二油箱。

优先地，供油机构包括第三油箱和柱塞变量液压泵，第三油箱通过柱塞变量液压泵连通液控换向阀的油口c和液控换向阀的油口d。

优先地，包括第一温度传感器，第一温度传感器安装在第一油箱内，第一温度传感器电连接主控制器。

优先地，包括第二温度传感器，第二温度传感器安装在第二油箱内，第二温度传感器电连接主控制器。

优先地，包括第三温度传感器，第三温度传感器安装在第三油箱内，第三温度传感器电连接主控制器。

本实用新型所达到的有益效果：

本发明适用于配有散热器的挖掘机液压系统，通过结合挖掘机液压系统工作时的实时状态，包括液压系统的回油总流量、第一油箱、第二油箱和第三油箱的温度，来调整第一比例溢流阀和第二比例溢流阀的开启比，以此来控制回油流量在进入散热器和直接回油箱流量的分配比例，确保散热器的使用寿命以及提高整机工作的可靠性；采用第一比例溢流阀和第二比例溢流阀来调整系统的背压，不仅能够提供一定的补油压力，而且能够降低回油压力对散热器的冲击；补油阀作用可以使油液单向导通，方便对系统及时的补油；通过调节回油流量的分配，以此来限制进入散热器的最大流量，保证散热器工作的可靠性和使用效率。本发明能够改善回油总流量进入散热器，调节直接进入第一油箱、第二油箱和第三油箱的流量分配方式，更有效地发挥散热器的性能，提高散热器的使用寿命，并保证系统的热平衡，提高整机的可靠性。

附图说明

图1是本装置的油路图。

附图标记含义，1、液压油缸，2、第一油箱，3、液控换向阀，4、第一比例溢流阀，5、操作手柄，6、主控制器，7、第二比例溢流阀，8、补油阀，9、第二油箱，10、散热器，11、第三油箱，12、柱塞变量液压泵。

具体实施方式

以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后......)，则其仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述，则其仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接连接，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。

如图1所示，本发明提供一种基于系统状态的液压回油流量分配控制方式，包括液压油缸1、第一油箱2、液控换向阀3、第一比例溢流阀4、操作手柄5、主控制器6、第二比例溢流阀7、补油阀8、第二油箱9、散热器10、第三油箱11和柱塞变量液压泵12。

所述柱塞变量液压泵12的进油口与第三油箱11连接，所述柱塞变量液压泵12的出油口与液控换向阀3的油口c和油口d连接，所述液压油缸1的进出油口与液控换向阀3的油口f和油口h相连，所述液控换向阀3的油口g与第一油箱2相连，所述液控换向阀3的油口e与第一比例溢流阀4的油口i、第二比例溢流阀7的油口m以及补油阀8的进油口连接，所述第一比例溢流阀4的油口j与散热器10的进油口p连接，所述第二油箱9与散热器10的出油口q、第二比例溢流阀7的油口n和补油阀8的出油口连接，所述控制器6与操作手柄5、第一比例溢流阀4、第二比例溢流阀7、散热器10以及柱塞变量液压泵12连接。

在该实施方式中，系统状态包含系统的回油总量以及油箱内的油液温度。

所述系统的回油总量根据主控制器里的控制程序，读取出柱塞变量液压泵12的排量和转速，并结合工作装置的三维结构，计算出此时的回油总量。

所述第一油箱2、第二油箱9和第三油箱11内的油液温度是由油箱内置传感器直接将温度传递给主控制器6。

所述第一比例溢流阀4的开启压力是由主控制器6根据系统状态进行实时调节。

所述第二比例溢流阀7的开启压力是由主控制器6根据系统状态进行实时调节。

所述补油阀8的作用是在执行机构动作过程中需要补油时，油液单向从第二油箱9通过补油阀流入系统。

在该实施方式中，采用电控的方式控制第一比例溢流阀4和第二比例溢流阀7的开启压力，相对于其他控制方式，具有速度快，布置方便的优点。

所述第一比例溢流阀4和第二比例溢流阀7的泄油口连接后直接与第二油箱9相连。

工作原理：

液压挖掘机系统在工作的过程中，根据此时主控制器6读取柱塞变量液压泵12的排量和转速，结合工作装置的三维机构数据，来计算此时系统的回油总流量，同时结合主控制器6读取的第一油箱2、第二油箱9和第三油箱11的温度，依据预先设定的程序以及第一比例溢流阀和第二比例溢流阀7的开启特性、压力-流量特性，判断出第一比例溢流阀4和第二比例溢流阀7的开启压力。当流量增加时，若此时第一油箱2、第二油箱9和第三油箱11内温度没有达到极限值，可以通过增大第一比例溢流阀4的开启压力和减小第二比例溢流阀7开启压力的方法，增加系统直接回油箱的流量；

若第一油箱2、第二油箱9和第三油箱11内的温度已经达到极限值，则通过减小第一比例溢流阀4的开启压力和增大第二比例溢流阀7开启压力的方式，来增加进入散热器的流量；同时，根据系统的回油总量、第一比例溢流阀4和第二比例溢流阀7的开启压力比，确定进入散热器的流量，确保不超过进散热器10的极限值，保证散热器10的使用寿命，提高整机系统可靠性。

进一步地，包括第一温度传感器，第一温度传感器安装在第一油箱2内，第一温度传感器电连接主控制器6。

进一步地，包括第二温度传感器，第二温度传感器安装在第二油箱9内，第二温度传感器电连接主控制器6。

进一步地，包括第三温度传感器，第三温度传感器安装在第三油箱11内，第三温度传感器电连接主控制器6。

进一步地，所述比例溢流阀为压力控制阀。

进一步地，所述操作手柄的控制端与液控换向阀两端的a口和b口可以采用电比例信号相连接控制。

进一步地，所选的补油阀可以选择具有带有单向截止功能的逻辑阀。

进一步地，在多执行机构动作时，只需增加模块化的工作油路即可。

进一步地，散热器可以为带有阻力的液阻类元件。

进一步地，油箱内带有可以传递温度信号的传感器。

液压油缸1、第一油箱2、液控换向阀3、第一比例溢流阀4、操作手柄5、主控制器6、第二比例溢流阀7、补油阀8、第二油箱9、散热器10、第三油箱11和柱塞变量液压泵12上述部件在现有技术中可采用的型号很多，本领域技术人员可根据实际需求选用合适的型号，本实施例不再一一举例。

本发明通过结合挖掘机液压系统工作时的实时状态，包括液压系统的回油总流量、第一油箱、第二油箱和第三油箱的温度，来调整第一比例溢流阀和第二比例溢流阀的开启比，以此来控制回油流量在进入散热器10和直接回油箱流量的分配比例，确保散热器10的使用寿命以及提高整机工作的可靠性；采用第一比例溢流阀和第二比例溢流阀来调整系统的背压，不仅能够提供一定的补油压力，而且能够降低回油压力对散热器的冲击；补油阀作用可以使油液单向导通，方便对系统及时的补油；通过调节回油流量的分配，以此来限制进入散热器的最大流量，保证散热器工作的可靠性和使用效率。本发明能够改善回油总流量进入散热器，调节直接进入第一油箱、第二油箱和第三油箱的流量分配方式，更有效地发挥散热器的性能，提高散热器的使用寿命，并保证系统的热平衡，提高整机的可靠性。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于系统状态的液压回油流量分配控制装置，其特征在于，包括液控换向阀（3）、第一比例溢流阀（4）、主控制器（6）、第二比例溢流阀（7）和供油机构，液控换向阀（3）的油口c和液控换向阀（3）的油口d连通供油机构，液控换向阀（3）的油口f通过液压油缸（1）连通液控换向阀（3）的油口h，

主控制器（6）电连接供油机构、液控换向阀（3）的控制端口a、液控换向阀（3）的控制端口b、第一比例溢流阀（4）的控制端口和第二比例溢流阀（7）的控制端口，液控换向阀（3）的油口e连通第一比例溢流阀（4）的油口i和第二比例溢流阀（7）的油口m。

2.根据权利要求1所述的一种基于系统状态的液压回油流量分配控制装置，其特征在于，

包括操作手柄（5），操作手柄（5）的信号端电连接主控制器（6）。

3.根据权利要求1所述的一种基于系统状态的液压回油流量分配控制装置，其特征在于，

包括第二油箱（9），第二比例溢流阀（7）的油口n连通第二油箱（9）。

4.根据权利要求3所述的一种基于系统状态的液压回油流量分配控制装置，其特征在于，

包括补油阀（8），液控换向阀（3）的油口e通过补油阀（8）连通第二油箱（9）。

5.根据权利要求1所述的一种基于系统状态的液压回油流量分配控制装置，其特征在于，

包括第一油箱（2），液控换向阀（3）的油口g连通第一油箱（2）。

6.根据权利要求1所述的一种基于系统状态的液压回油流量分配控制装置，其特征在于，

包括散热器（10），第一比例溢流阀（4）的油口j连通散热器（10）的油口p，散热器（10）的油口q连通第二油箱（9）。

7.根据权利要求1所述的一种基于系统状态的液压回油流量分配控制装置，其特征在于，

供油机构包括第三油箱（11）和柱塞变量液压泵（12），第三油箱（11）通过柱塞变量液压泵（12）连通液控换向阀（3）的油口c和液控换向阀（3）的油口d。

8.根据权利要求5所述的一种基于系统状态的液压回油流量分配控制装置，其特征在于，

包括第一温度传感器，第一温度传感器安装在第一油箱（2）内，第一温度传感器电连接主控制器（6）。

9.根据权利要求3所述的一种基于系统状态的液压回油流量分配控制装置，其特征在于，

包括第二温度传感器，第二温度传感器安装在第二油箱（9）内，第二温度传感器电连接主控制器（6）。

10.根据权利要求7所述的一种基于系统状态的液压回油流量分配控制装置，其特征在于，

包括第三温度传感器，第三温度传感器安装在第三油箱（11）内，第三温度传感器电连接主控制器（6）。

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