CN219101740U - 液压系统及工程机械 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工程机械技术领域，具体涉及一种液压系统及工程机械。液压系统包括：油箱、马达、液压泵、换向阀及压力选择阀，油箱适于储存液压油；马达连通油箱，马达具有第一油口和第二油口；液压泵与油箱连通且适于向马达输送液压油；换向阀具有进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，进油口与液压泵的出油口连通，回油口与油箱连通，第一工作油口通过正向油路与第一油口连通，第二工作油口通过反向油路与第二油口连通；压力选择阀连接在正向油路和反向油路之间且与油箱连通，压力选择阀选择性地将正向油路和反向油路两者中压力值较高的一个油路中的液压油泄至油箱中，以对正向油路或反向油路进行泄压。

Description

液压系统及工程机械

技术领域

本实用新型涉及工程机械技术领域，具体涉及一种液压系统及工程机械。

背景技术

工程机械的工作环境通常比较恶劣，例如旋挖钻机在入岩钻进时，经常遇到钻杆憋死现象，动力头马达的液压油入口压力过高，钻杆积蓄了较大的弹性势能，若此时操作动力头反转，则在弹性势能的作用下，钻杆将带动马达快速反向旋转，钻杆及马达的转速过快会引起马达和减速机内部结构件损坏，并且马达也会因补油不足而吸空，在超高速运转和吸空双重作用下，马达内部结构将会收到严重损坏，影响马达寿命。因此，需要在钻杆憋死时进行泄压，以保护马达。

马达具有正转和反转两种工况，然而现有技术中的泄压阀通常只能实现马达正转憋死时的泄压，不能实现正转和反转两个方向的泄压。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的泄压阀不能实现在马达正转和反转两个方向的泄压的缺陷，从而提供一种能够实现马达在正转和反转两个方向的泄压的液压系统及工程机械。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种液压系统，包括：油箱，适于储存液压油；马达，连通油箱，马达具有第一油口和第二油口；液压泵，与油箱连通且适于向马达输送液压油；换向阀，具有进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，进油口与液压泵的出油口连通，回油口与油箱连通，第一工作油口通过正向油路与第一油口连通，第二工作油口通过反向油路与第二油口连通；压力选择阀，连接在正向油路和反向油路之间且与油箱连通，压力选择阀选择性地将正向油路和反向油路两者中压力值较高的一个油路中的液压油泄至油箱中，以对正向油路或反向油路进行泄压。

可选的，压力选择阀具有第一进油口、第二进油口及卸油口，第一进油口与正向油路连接，第二进油口与反向油路连接，卸油口与油箱连通；在正向油路的压力值大于反向油路的压力值时，第一进油口与卸油口导通且第二进油口与卸油口断开；在反向油路的压力值大于正向油路的压力值时，第二进油口与卸油口导通且第一进油口与卸油口断开。

可选的，压力选择阀为梭阀或两个单向阀。

可选的，压力选择阀通过泄压油路与油箱连通，液压系统还包括：泄压阀，泄压阀设置在泄压油路上，以控制泄压油路的通断。

可选的，泄压阀为二位三通换向阀、二位四通换向阀或三位四通换向阀。

可选的，液压系统还包括：调速阀，调速阀连接在泄压阀与油箱之间，以调节泄压油路中的液压油的流速。

可选的，调速阀为电控调速阀或液控调速阀。

可选的，换向阀包括正转工作位和反转工作位，在换向阀处于正转工作位时，液压泵与正向油路导通且反向油路与油箱导通，马达处于正转工况；在换向阀处于反转工作位时，液压泵与反向油路导通且正向油路与油箱导通，马达处于反转工况。

可选的，液压系统还包括：溢流阀，溢流阀的进油口与液压泵的出油口连通，溢流阀的出油口与油箱连通。

本实用新型还一种工程机械，包括动力头和动力头马达，所述动力头马达的油路系统为上述的液压系统。

本实用新型具有以下优点：

通过在正向油路和反向油路之间连接压力选择阀，压力选择阀选择性地将正向油路和反向油路两者中压力值较高的一个油路中的液压油泄至油箱中，从而无论正向油路和反向油路中的哪一个油路中的液压油的压力值较高，都可以经由压力选择阀泄至油箱中，正向油路进油对应马达正转，反向油路进油对应马达反转，从而实现了马达在正转和反转两个方向的泄压，从而避免在切换马达转向的时候，因正向油路或反向油路中液压油的压力过高而造成的对马达内部结构的严重损害，从而延长使用寿命，降低维护成本。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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示出了本实用新型实施例的液压装置的结构示意图。

附图标记说明：

10、马达；11、第一油口；12、第二油口；21、正向油路；22、反向油路；23、泄压油路；24、回油油路；25、第一保护油路；26、第二保护油路；30、液压泵；40、换向阀；41、正转工作位；42、反转工作位；50、压力选择阀；60、泄压阀；70、调速阀；80、溢流阀；90、油箱。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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做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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，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；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。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实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，本实施例的液压系统包括：油箱90、马达10、液压泵30、换向阀40及压力选择阀50，油箱90适于储存液压油；马达10连通油箱90，马达10具有第一油口11和第二油口12；液压泵30与油箱90连通且适于向马达10输送液压油；换向阀40具有进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，进油口与液压泵30的出油口连通，回油口与油箱90连通，第一工作油口通过正向油路21与第一油口11连通，第二工作油口通过反向油路22与第二油口12连通；压力选择阀50连接在正向油路21和反向油路22之间且与油箱90连通，压力选择阀50选择性地将正向油路21和反向油路22两者中压力值较高的一个油路中的液压油泄至油箱90中，以对正向油路21或反向油路22进行泄压。

应用本实施例的液压系统，通过在正向油路21和反向油路22之间连接压力选择阀50，压力选择阀50选择性地将正向油路21和反向油路22两者中压力值较高的一个油路中的液压油泄至油箱90中，从而无论正向油路21和反向油路22中的哪一个油路中的液压油的压力值较高，都可以经由压力选择阀50泄至油箱90中，正向油路21进油对应马达正转，反向油路22进油对应马达反转，从而实现了马达在正转和反转两个方向的泄压，从而避免在切换马达转向的时候，因正向油路21或反向油路22中液压油的压力过高而造成的对马达内部结构的严重损害，从而延长使用寿命，降低维护成本。

需要说明的是，当本实施例的液压系统应用于旋挖钻机中时，马达用于驱动旋挖钻机的减速机及钻杆转动，通过马达的正转来驱动钻杆正转，马达反转驱动钻杆反转。换向阀40可以切换油路的通向，从而实现马达10由第一油口11进油且第二油口12出油的正转工况，及由第二油口12进油且第一油口11出油的反转工况。若钻杆在马达处于正转工况时憋死，则正向油路21中液压油的压力值高于反向油路22中的压力值；若钻杆在马达处于反转工况时憋死，则反向油路22中的液压油的压力值高于正向油路21中压力值。

在本实施例中，压力选择阀50具有第一进油口、第二进油口及卸油口，第一进油口与正向油路21连接，第二进油口与反向油路22连接，卸油口与油箱90连通；在正向油路21的压力值大于反向油路22的压力值时，第一进油口与卸油口导通且第二进油口与卸油口断开，正向油路21中的液压油经由压力选择阀50泄至油箱90中，实现对正向油路21进行泄压；在反向油路22的压力值大于正向油路21的压力值时，第二进油口与卸油口导通且第一进油口与卸油口断开，反向油路22中的液压油经由压力选择阀50泄至油箱90中，实现对反向油路22进行泄压。压力选择阀50可以随时将正向油路21与反向油路22内的压力进行比较，然后选择较高压力值输出，压力选择阀50只能将与液压油压力较高的油路相连的进油口与卸油口导通，从而实现对正向油路21或反向油路22的泄压，并且不会出现同时对两个油路泄压的现象，稳定性好，无需额外的检测及控制元件即可实现，结构简单且使用方便。

在本实施例中，压力选择阀50为梭阀，梭阀本身具有两个进油口和一个卸油口，两个进油口都可以与卸油口导通，且两个进油口之间不导通，两个进油口中压力较高的一个进油口与卸油口导通且另一个进油口被堵死，从而实现对正向油路21或反向油路22的泄压，梭阀体积小、安装方便且稳定性好。可以理解，作为可替换的实施方式，压力选择阀50也可以是两个单向阀，其中一个单向阀的进油口和正向油路21连接，另一个单向阀的进油口和反向油路22连接，两个单向阀的出油口连通后再与油箱连通，与压力值较高的油路连接的一个单向阀的进油口与出油口导通，且该单向阀的出油口处的压力值大于另一个单向阀的出油口处的压力值，则另一个单向阀不导通，因此，两个单向阀同样可以实现对正向油路21或反向油路22的泄压，单向阀应用广泛，技术成熟且成本低。

在本实施例中，压力选择阀50通过泄压油路23与油箱90连通，液压系统还包括：泄压阀60，泄压阀60设置在泄压油路23上，以控制泄压油路23的通断。在钻杆正常工作时，泄压阀60关闭，泄压油路23断开，从而不对正向油路21或反向油路22泄压，以保证液压油向马达10提供足够的动力；在钻杆憋死时，泄压阀60打开，泄压油路23导通，以实现通过压力选择阀50对正向油路21或反向油路22泄压，使高压液压油泄至油箱90，释放钻杆弹性势能，防止马达损坏。

在本实施例中，泄压阀60为二位四通换向阀，如图1所示，二位四通换向阀打开时，压力选择阀50的卸油口经由泄压阀60与油箱90连接，从而实现将液压油泄至油箱90中，其中，二位四通换向阀除了与压力选择阀50的卸油口、油箱90连接的两个油口外，还有一个油口通过第二保护油路26与油箱90连通，在二位四通换向阀动作时内泄的液压油泄至油箱90中，以保护二位四通换向阀；当二位四通换向阀关闭时，换向阀的各个油口都关闭，不能实现压力选择阀50与油箱90导通。可以理解，作为可替换的实施方式，泄压阀60也可以是二位三通换向阀或三位四通换向阀，只需保证泄压阀60具有连通压力选择阀50的卸油口与油箱90的打开工作位及不导通压力选择阀50的卸油口与油箱90的关闭工作位即可。

优选地，液压系统还包括：控制器，控制器与泄压阀60电性连接，当钻杆憋死时，通过控制器控制泄压阀60打开，以实现对正向油路21或反向油路22泄压；当钻杆正常工作时，控制器控制泄压阀60关闭，保证马达10具有足有的动力驱动钻杆转动。

在本实施例中，液压系统还包括：调速阀70，调速阀70连接在泄压阀60与油箱90之间，以调节泄压油路23中的液压油的流速，确保泄压速度稳定，避免瞬时高速，提高系统整体的稳定性。

在本实施例中，调速阀70为电控调速阀或液控调速阀，电控调速阀或液控调速阀都比较常见，操作方便且稳定性好。

在本实施例中，换向阀40包括正转工作位41和反转工作位42，在换向阀40处于正转工作位41时，液压泵30与正向油路21导通且反向油路22与油箱90导通，马达10处于正转工况；在换向阀40处于反转工作位42时，液压泵30与反向油路22导通且正向油路21与油箱90导通，马达10处于反转工况。在旋挖钻机的钻杆不工作时，换向阀40切换至中位，换向阀40的各个油口都封闭，无液压油流通；在钻杆需要正转时，换向阀40切换至正转工作位41，换向阀40的进油口与第一工作油口连通，回油口与第二工作油口连通，液压泵30驱动液压油依次经由换向阀40的进油口、第一工作油口、正向油路21、第一油口11流至马达10，以驱动马达10正转，而后，液压油依次经由第二油口12、反向油路22、第二工作油口、回油口、回油油路24流回至油箱90中；在钻杆需要反转时，换向阀40切换至反转工作位42，换向阀40的进油口与第二工作油口连通，回油口与第一工作油口连通，液压泵30驱动液压油依次经由换向阀40的进油口、第二工作油口、反向油路22、第二油口12流至马达10，以驱动马达10反转，而后，液压油依次经由第一油口11、正向油路21、第一工作油口、回油口、回油油路24流回至油箱90中。

优选地，控制器与换向阀40电性连接，在泄压过程中，通过控制器控制换向阀40保持中位，只有当压力降至足够低，换向阀40才恢复可以在正转工作位41和反转工作位42之间切换的工作状态。

在本实施例中，液压系统还包括：溢流阀80，溢流阀80的进油口与液压泵30的出油口连通，溢流阀80的出油口与油箱90连通，以在液压泵30所在油路的液压油过高时进行泄压，以保护液压泵30，提高系统的安全性。

优选地，液压泵30为柱塞泵。

在本实施例中，液压系统还包括：第一保护油路25，第一保护油路25连接在马达10的卸油口与油箱90之间，用于将马达内泄的液压油排出壳体外，以保护马达10。

本实用新型还提供一种工程机械，包括动力头和动力头马达，动力头马达的油路系统为上述的液压系统。

在本实施例中，工程机械为电动工程机械，可以是挖掘机、起重机、旋挖钻机等等。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型的上述的实施例实现了如下技术效果：

1.通过设置压力选择阀50选择正向油路21和反向油路22两者中压力值较高的一个油路中的液压油输出，实现马达10在正转和反转两个方向的泄压。

2.通过设置泄压阀60控制泄压油路23的通断，实现泄压油路23的通断。

3.通过调速阀70控制泄压油路23中的液压油的流速，既能避免瞬时泄压速度过快而造成补油流量不足，引起马达吸空，又能保证压力低到安全值水平，确保泄压速度稳定。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种液压系统，其特征在于，包括：

油箱(90)，适于储存液压油；

马达(10)，连通所述油箱(90)，所述马达(10)具有第一油口(11)和第二油口(12)；

液压泵(30)，与所述油箱(90)连通且适于向所述马达(10)输送液压油；

换向阀(40)，具有进油口、回油口、第一工作油口和第二工作油口，所述进油口与所述液压泵(30)的出油口连通，所述回油口与所述油箱(90)连通，所述第一工作油口通过正向油路(21)与所述第一油口(11)连通，所述第二工作油口通过反向油路(22)与所述第二油口(12)连通；

压力选择阀(50)，连接在所述正向油路(21)和所述反向油路(22)之间且与所述油箱(90)连通，所述压力选择阀(50)选择性地将所述正向油路(21)和所述反向油路(22)两者中压力值较高的一个油路中的液压油泄至所述油箱(90)中，以对所述正向油路(21)或所述反向油路(22)进行泄压。

2.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述压力选择阀(50)具有第一进油口、第二进油口及卸油口，所述第一进油口与所述正向油路(21)连接，所述第二进油口与所述反向油路(22)连接，所述卸油口与所述油箱(90)连通；在所述正向油路(21)的压力值大于所述反向油路(22)的压力值时，所述第一进油口与所述卸油口导通且所述第二进油口与所述卸油口断开；在所述反向油路(22)的压力值大于所述正向油路(21)的压力值时，所述第二进油口与所述卸油口导通且所述第一进油口与所述卸油口断开。

3.根据权利要求1所述的液压系统，其特征在于，所述压力选择阀(50)为梭阀或两个单向阀。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的液压系统，其特征在于，所述压力选择阀(50)通过泄压油路(23)与所述油箱(90)连通，所述液压系统还包括：泄压阀(60)，所述泄压阀(60)设置在所述泄压油路(23)上，以控制泄压油路(23)的通断。

5.根据权利要求4所述的液压系统，其特征在于，所述泄压阀(60)为二位三通换向阀、二位四通换向阀或三位四通换向阀。

6.根据权利要求4所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统还包括：调速阀(70)，所述调速阀(70)连接在所述泄压阀(60)与所述油箱(90)之间，以调节所述泄压油路(23)中的液压油的流速。

7.根据权利要求6所述的液压系统，其特征在于，所述调速阀(70)为电控调速阀或液控调速阀。

8.根据权利要求1至3中任一项所述的液压系统，其特征在于，所述换向阀(40)包括正转工作位(41)和反转工作位(42)，在所述换向阀(40)处于所述正转工作位(41)时，所述液压泵(30)与所述正向油路(21)导通且所述反向油路(22)与所述油箱(90)导通，所述马达(10)处于正转工况；在所述换向阀(40)处于所述反转工作位(42)时，所述液压泵(30)与所述反向油路(22)导通且所述正向油路(21)与所述油箱(90)导通，所述马达(10)处于反转工况。

9.根据权利要求1至3中任一项所述的液压系统，其特征在于，所述液压系统还包括：溢流阀(80)，所述溢流阀(80)的进油口与所述液压泵(30)的出油口连通，所述溢流阀(80)的出油口与所述油箱(90)连通。

10.一种工程机械，包括动力头和动力头马达，其特征在于，所述动力头马达的油路系统为权利要求1-9中任意一项所述的液压系统。

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