挖掘機液壓控制系統的製作方法
2023-07-30 03:55:21
挖掘機液壓控制系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及挖掘機液壓系統，為解決現有含有直線行走功能的液壓控制系統複雜的缺點，本發明構造的挖掘機液壓控制系統，具有Ptr、Ptl、Pts、Pup、Dr、PG口的直線行走閥控制裝置，Ptl、Ptr、Pup口分別通過梭閥與左行、右行、上車動作的控制閥的先導液控端連通，Pts口與直線行走閥的液控端連通，Dr口與回油管路連通，PG口與壓力油源連通，僅當Ptr、Ptl、Pup口全部有壓力輸入時，Pts與Dr口之間的油路截止且具有壓力輸出推動直線行走閥換向進入直線行走模式，否則Pts與Dr口導通。本發明直線行走控制系統從主控閥分離，利用外部閥塊簡化主控閥內部複雜結構、優化控制系統、降低維修難度和增加互換性能。
【專利說明】挖掘機液壓控制系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種挖掘機液壓系統，尤其涉及一種具有直線行走功能挖掘機液壓控制系統。
【背景技術】
[0002]挖掘機直線行走功能是指挖掘機在行走過程中，無論操作上車工作裝置(包括鬥杆、鏟鬥、迴轉、動臂和備用)的任何一個動作，進入左、右行走馬達的相對流量不改變，挖掘機仍保持直線行走動作。當挖掘機在工作過程陷入坑中或遇到一些需要邊走邊動的工況時，需要挖掘機的左行走、右行走和上車裝置同時動作，實現直線行走功能。目前，挖掘機主控閥液壓控制系統多採用緊湊式設計，如圖1所示，以負流量控制系統為例，其主控閥將直線行走閥杆先導控制油路全部集成在主閥內，由先導泵輸出控制油液，在直線行走閥杆控制端分為三路:第一路和第三路分別串聯左、右行走閥杆，當行走馬達動作時，切斷該油路，行走壓力開關獲取壓力信號，單向閥反向建立壓力；第二路串聯於上車工作裝置閥杆，監控上車工作裝置動作，任一裝置動作單向閥反向即建立壓力；通過單向閥的邏輯關係在三路油液均建立壓力時，才推動直線行走閥杆換向，主泵流量通過直行閥杆分配給左、右行走馬達及上車工作裝置，保證左、右行走馬達的相對流量基本不改變，實現直線行走功能。同時集成上車怠速和行走怠速功能壓力開關，確保挖掘機在行走裝置和上車工作裝置不動作時，發動機實現怠速，以減小功率損失，達到節能的目的；此外上車動作時，還設有迴轉制動自動解鎖功能。這種控制方式存在以下不足:(1)主控閥內部結構複雜，鑄造和製造難度大；(2)液壓控制系統複雜，故障排查困難，不易於維修和更換。
【發明內容】
[0003]本發明的目的在於針對現有挖掘機中含有直線行走功能的液壓控制系統複雜的缺點而提供一種結構簡單、直線行走功能易實現的挖掘機液壓系統。
[0004]本發明的技術方案是這樣實現的:構造一種具有直線行走功能的挖掘機液壓控制系統，包括工作泵、直線行走閥、上車動作控制閥、左行控制閥、右行控制閥、上車致動原件、左行馬達、左行馬達，直線行走閥經管路連接在工作泵與上車動作控制閥、左行控制閥、右行控制閥之間，上車動作控制閥、左行控制閥、右行控制閥分別經管路與上車致動原件和左行馬達、左行馬達對應連接，另外還包括直線行走閥控制裝置，直線行走閥控制裝置具有Ptr、Ptl、Pts、Pup、Dr、PG 口，Ptl 口通過第一梭閥與左行控制閥的先導液控端連通，Ptr口通過第二梭閥與右行控制閥的先導液控端連通，Pup 口通過梭閥組與上車動作控制閥的所有先導液控端連通，Pts 口與直線行走閥的液控端連通，Dr 口與回油管路連通，PG 口與壓力油源連通，當Ptr、Ptl、Pup 口全部有壓力輸入時，Pts 口與Dr 口截止且具有壓力輸出推動直線行走閥換向，當Ptr、Ptl、Pup 口不全有壓力輸入時，Pts 口與Dr 口導通。在本發明中，當上車系統、左行馬達、右行馬達同時工作時，在直線行走閥的液控端建立起壓力，使得直線行走閥換向，進入到直線行走模式，對上車系統的液壓致動元件液壓油供給和下車行走馬達液壓油的供給進行重新分配，避免上車系統的動作影響下車行走。在上車系統、左行馬達、右行馬達中任一項處於非工作狀態，則退出直線行走模式。
[0005]在本發明中，直線行走閥控制裝置包括用於與第一壓力開關連接Px 口和用於與第二壓力開關連接的Py 口，當Pup 口具有壓力輸入時Px 口輸出使第一壓力開關動作壓力油，當Ptr 口和\*Ptl 口有壓力輸出時使Py 口輸出使第二壓力開關動作壓力油。在Px口上連接有迴轉解鎖油路。在本發明中的直線行走閥控制裝置中還設置有發送機怠速與解除信號，當上車系統、左行馬達、右行馬達中任一個工作時，可發出使發動機退出怠速狀態的信號，並且在上車動作時可自動解除上車迴轉的鎖定。當上車系統、左行馬達、右行馬達中全部不工作時可發出使發動機進入怠速狀態的信號。
[0006]在本發明中，直線行走閥控制裝置包括兩位四通液控的第一、第二、第三換向閥，第一換向閥的換向液控端與Pup 口連通，第一換向閥左位C型和右位Y型功能，其P 口與PG口連通、T 口與Dr 口連通、B 口與Pts 口連通、A 口與Px 口連通，第二換向閥、第三換向閥相互並聯且各自的液控端分別與Ptl 口、Ptr 口連通，第二換向閥左位為O型，右位直通，其A口與T 口各自通過節流閥與PG 口連通，A 口和B 口與第三換向閥的P 口和T 口對應連通且其中一個油口與Dr 口連通，第三換向閥的左位為O型，右位為K型，其A 口與Pts 口連通。Py 口與第二換向閥與第一節流閥之間的管路連接。Pts 口與所述第二換向閥與第二節流閥之間的管路連通。
[0007]本發明與現有技術相比具有的有益效果:本發明將直線行走控制系統從主控閥分離，利用外部閥塊簡化主控閥內部複雜結構、優化控制系統、降低維修難度和增加互換性能，同時具備上車怠速和行走怠速、迴轉制動自動解鎖功能，更好的應用於挖掘機液壓控制系統。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008]圖1為現有負流量直線行走液壓控制系統原理示意圖；
圖2為本發明的直線行走閥的液壓控制原理示意圖；
圖3為本發明的具體實施液壓系統原理示意圖。
[0009]圖中零部件名稱及序號:
第一節流閥1、第二節流閥2、第一換向閥3、第二換向閥4、第三換向閥5、直線行走閥
6、第二梭閥7、第一梭閥8、第二壓力開關9、發動機驅動先導泵10、第一壓力開關11、左泵12、右泵13、梭閥組14、鏟鬥油缸控制閥15、鏟鬥油缸16、上車迴轉馬達控制閥17、上車迴轉馬達18、左行控制閥19、左行馬達20、右行控制閥21、右行馬達22、動臂油缸控制閥23、動臂油缸24、鬥杆油缸控制閥25、鬥杆油缸26。
【具體實施方式】
[0010]下面結合【專利附圖】
【附圖說明】具體實施方案。
[0011]如圖2圖3所示，發動機驅動先導泵10和工作泵工作，提供挖掘機工作致動元件和先導控制的壓力油，其中工作泵分為左泵12和右泵13，左泵12和右泵13通過管路經直線行走閥6與挖掘機的下車行走馬達控制閥(左行控制閥19、右行控制閥21)、上車動作控制閥(上車迴轉馬達控制閥17、動臂油缸控制閥23、鬥杆油缸控制閥25、鏟鬥油缸控制閥15)，實現對對應液壓致動元件(左行馬達20、右行馬達22、上車迴轉馬達18、動臂油缸24、鬥杆油缸26、鏟鬥油缸16)的控制。先導泵10對直線行走閥控制裝置提供壓力油，直線行走閥控制裝置包括兩位四通液控的第一換向閥3、第二換向閥4、第三換向閥5，第一換向閥3的液控端與Pup 口連通，Pup 口通過梭閥組14與上車動作控制閥的先導液控端連通，當上車動作控制閥中的任一控制閥的先導液控端有壓力油供給時，則壓力可通過梭閥組14傳到到Pup 口，使第一換向閥3換向，只有當上車動作控制閥中的所有控制閥的液控端均沒有壓力輸入即上車無動作時，第一換向閥3不換向處於初始狀態(處於右位)，第一換向閥3左位為C型和右位為Y型功能，第一換向閥3的P、T、A、B四個口中，P 口與PG 口連通，通過PG 口與先導泵10連通，T 口與Dr 口連通，通過Dr 口連通油箱回油連通、A 口與Px 口連通並通過Px 口連結上車怠速的第一壓力開關11和上車迴轉自動解鎖油路Sh，B 口連通Pts口並通過Pts 口與直線行走閥6的液控端連通。第二換向閥4、第三換向閥5相互並聯，第二換向閥4的液控端與Ptl 口連通並通過Ptl 口經第一梭閥8與控制左行馬達20的左行控制閥19的先導液控端連接，第三換向閥5的液控端與Ptr 口連通並通過Ptr 口經第二梭閥7與控制右行馬達22的右行控制閥21的先導液控端連接，第二換向閥4的P、T、A、B四個口中，P 口經第一節流閥I與PG 口連通，通過PG 口與先導泵10連通，T 口經第二節流閥2與PG 口連通，通過PG 口與先導泵10連通、A 口和B 口分別與第三換向閥5的P 口和T 口連通，實現第二換向閥4與第三換向閥5的並聯，且第二換向閥4的B 口(也即第三換向閥5的T 口)與Dr 口連通並通過Dr 口連通油箱迴路，第三換向閥5的A 口連通Pts 口並通過Pts 口與直線行走閥6的液控端連通。第二換向閥4和第三換向閥5的左位均為O型，第二換向閥4的右位直通，第三換向閥5的右位為K型。在第一節流閥I與第二換向閥4的P 口之間連接有行走怠速的第二壓力開關9。
[0012]本發明的工作原理如下:當挖掘機的左行馬達、右行馬達和上車系統均沒有動作時，第一換向閥3、第二換向閥4、第三換向閥5均不換向處於右位，直線行走閥6的液控端來油口 Pts 口通過三路接油箱迴路，第一路是經第一換向閥的B 口和T 口接Dr 口 ；第二路是經第二換向閥4的T 口、B 口接Dr 口 ；第三路是經第三換向閥5的A 口、T 口接Dr 口。先導泵10出口經PG 口通過兩路接Pts 口，第一路是經第一節流閥1、第二換向閥4的P 口和A 口、第三換向閥5的P 口和A 口接Pts 口，另一路是經第二節流閥2直接接Pts 口，在第一節流閥I後引出第二壓力開關9接口 Py 口 ；先導泵10出口 PG 口與Px 口、Sh 口通斷由第一換向閥3控制。此時Pts 口、Py、與油箱迴路連通沒有壓力，Px由於第一換向閥的截止也沒有壓力，所以直線行走閥閥芯不換向，液壓系統不進入直線行走模式，第一壓力開關11、第二壓力開9關不動作使發動機怠速，上車迴轉自動解鎖油路沒有壓力而不能對迴轉制動鎖定進行解鎖。
[0013]當只有挖掘機上車系統動作時，第一換向閥3液控端接口 Pup 口有上車動作控制閥的先導控制端傳來的壓力，具有有壓力輸入，第一換向閥3換向，先導泵10出口 PG 口經第一換向閥3的P 口、A 口與Px 口接通(同時連通迴轉自動解鎖接口 Sh 口)，由於第二換向閥4和第三換向閥5的不換向，第一節流閥I和第二節流閥2至Pts 口的油路與Dr 口連通，由於第一節流閥I和第二節流閥2的節流作用產生壓差，因此PG 口會產生壓力，Px 口(Sh口)具有等大的壓力，使得迴轉制動自動解鎖和第一壓力開關11動作發動機怠速解除，即上車動作可以使得發動機退出怠速狀態，Pts 口沒有壓力因此直線行走閥6不換向，系統不進入直線行走模式。
[0014]當只有挖掘機左行走動作時，第二換向閥4的液控端接口 Ptl 口有壓力輸入，第二換向閥4換向處於左位；第三換向閥5和第一換向閥3不換向而處於右位,Pts 口經第三換向閥5的A 口、T 口至Dr 口和經第一換向閥3的B 口、T 口接Dr 口而沒有壓力，直線換向閥不換向，液壓系統不進入直線行走模式。由於第二節流閥2的節流作用，在PG 口會產生壓力，而第一節流閥I至第二換向閥4的P 口油路因第二換向閥的換向而被截止，因此第一節流閥I至第二換向閥4的P 口油路建立與PG 口一樣的壓力，Py 口也具有壓力使得第二壓力開關9動作發動機怠速解除。
[0015]當只有挖掘機右行走動作時，第三換向閥5的液控端接口 Ptr 口有壓力輸入，第三換向閥5換向而截止狀態的左位，即第一節流閥I經第二換向閥4至第三換向閥5油路截止，在第一節流閥I的前後具有相等的壓力，Pts 口經第二換向閥4的T 口、B 口接Dr 口和經第一換向閥3的B 口、T 口接Dr 口，而使得Pts 口無壓力，直線換向閥6不換向，液壓系統不進入直線行走模式。但由於第二節流閥2的節流作用，PG 口具有壓力，Py 口也具有壓力使得第二壓力開關9動作發動機怠速解除。
[0016]當挖掘機左、右行走同時都動作而上車系統不動作時，第二換向閥4、第三換向閥5液控端接口 Ptl 口、Ptr 口有壓力輸入而換向處於左位，第一節流孔I至第二換向閥4油路因第二換向閥換向截止建立於PG 口一樣的壓力，Pts 口經第二換向閥4、第三換向閥5至Dr 口的油路均阻斷，但仍可以經第一換向閥的B 口、T 口接Dr 口，使得Pts 口無壓力，直線換向閥不換向，液壓系統不進入直線行走模式。但由於第二節流閥的節流作用而使得PG 口有壓力，Py 口有著與PG 口相同的壓力而壓力開關9動作使發動機怠速解除。
[0017]當挖掘機的左行走、右行走和上車系統同時動作時，第一換向閥3、第二換向閥4、第三換向閥5分別換向，將Pts經第一換向閥3、第二換向閥4、第三換向閥5至Dr 口的所有油路截斷，第一節流閥1、第二節流閥2的前後油路壓力升高至PG 口壓力，並經Pts 口作用於直線行走閥6液控端，使直線行走閥6換向，挖掘機實現直線行走的功能；同時Py、Px、Sh建立壓力輸出壓力信號,使迴轉制動自動解鎖和發動機怠速解除。
【權利要求】
1.一種具有直線行走功能的挖掘機液壓控制系統，包括工作泵、直線行走閥、上車動作控制閥、左行控制閥、右行控制閥、上車致動原件、左行馬達、左行馬達，所述直線行走閥經管路連接在工作泵與上車動作控制閥、左行控制閥、右行控制閥之間，所述上車動作控制閥、左行控制閥、右行控制閥分別經管路與上車致動原件和左行馬達、左行馬達對應連接，其特徵在於還包括直線行走閥控制裝置，所述直線行走閥控制裝置具有Ptr、Ptl、Pts、PUp、Dr、PG 口，所述Ptl 口通過第一梭閥與左行控制閥的先導液控端連通，所述Ptr 口通過第二梭閥與右行控制閥的先導液控端連通，所述Pup 口通過梭閥組與上車動作控制閥的所有先導液控端連通，所述Pts 口與直線行走閥的液控端連通，Dr 口與回油管路連通，PG 口與壓力油源連通，當Ptr、Ptl.Pup 口全部有壓力輸入時，Pts 口與Dr 口截止且具有壓力輸出推動直線行走閥換向，當Ptr、Ptl、Pup 口不全有壓力輸入時，所述Pts 口與Dr 口導通。
2.根據權利要求1所述的挖掘機液壓控制系統，其特徵在於所述直線行走閥控制裝置包括用於與第一壓力開關連接Px 口和用於與第二壓力開關連接的Py 口，當Pup 口具有壓力輸入時所述Px 口輸出使第一壓力開關動作壓力油，當Ptr 口和\*Ptl 口有壓力輸出時使Py 口輸出使第二壓力開關動作壓力油。
3.根據權利要求2所述的挖掘機液壓控制系統，其特徵在於所述直線行走閥控制裝置包括兩位四通液控的第一、第二、第三換向閥，所述第一換向閥的換向液控端與Pup 口連通，所述第一換向閥左位C型和右位Y型功能，其P 口與PG 口連通、T 口與Dr 口連通、B 口與Pts 口連通、A 口與Px 口連通，所述第二換向閥、第三換向閥相互並聯且各自的液控端分別與Ptl 口、Ptr 口連通，所述第二換向閥左位為O型，右位直通，其A 口與T 口各自通過節流閥與PG 口連通，A 口和B 口口與所述第三換向閥的P 口和T 口對應連通且其中一個油口與Dr 口連通，所述第三換向閥的左位為O型，右位為K型，其A 口與Pts 口連通。
4.根據權利要求3所述的挖掘機液壓控制系統，其特徵在於所述Py口與第二換向閥與第一節流閥之間的管路連接。
5.根據權利要求3所述的挖掘機液壓控制系統，其特徵在於所述Pts口與所述第二換向閥與第二節流閥之間的管路連通。
6.根據權利要求3所述的挖掘機液壓控制系統，其特徵在於在Px口上連接有迴轉解鎖油路。
【文檔編號】E02F9/22GK103806496SQ201410029287
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年1月22日 優先權日:2014年1月22日
【發明者】朱慶軒, 章二平, 王宜前, 賈靖, 高英達, 蔣拓 申請人:柳州柳工液壓件有限公司, 廣西柳工機械股份有限公司