裝載機液壓系統改進結構的製作方法

2023-07-11 15:32:36

專利名稱：裝載機液壓系統改進結構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及工程機械技術領域，具體的說是一種裝載機液壓系統改進結構。
背景技術：
自1985年開發了第一臺液壓系統壓力為16MPa的5噸級裝載機到今，根據文獻資 料查詢，受液壓元件特別是齒輪油泵耐壓性能和可靠性的制約，我國5噸級裝載機的定量 型液壓系統壓力幾乎沒有再提升，而國外先進的相對應機型的液壓系統壓力已經提升到了 25MPa級別。隨著系統壓力的提高，使得液壓元件傳遞功率的能力逐步增大，工作效率大幅 度提高，在發動機功率相同的條件下，老機型所產生的效率已經不能同新機型相比。我國裝 載機與國外主要裝載機生產廠家同等級產品相比，液壓系統壓力還偏低，液壓系統效率也 比較低。在目前，主要研究集中在裝載機故障診斷分析以及新型元件的應用上；在有關提高 裝載機液壓系統工作壓力方面的研究還停留在對可行性的理論論證上，還沒有真正的具體 實施方案出現。
發明內容本實用新型的目的在於提供一種裝載機液壓系統改進結構，該液壓系統改進結構 使工作機構動作時間明顯縮短，也提高了液壓系統的可靠性，同時有利於降低液壓系統成 本。本實用新型的特徵在於一種裝載機液壓系統改進結構，包括用於驅動裝載機前 輪轉向的轉向液壓循環迴路和用於驅動裝載機工作裝置的工作液壓循環迴路，所述轉向液 壓循環迴路包括輸入端與油箱連通的轉向齒輪泵，和與該轉向齒輪泵輸出端順序連接的優 先閥、同軸流量放大轉向器、緩衝閥及轉向油缸，所述工作液壓循環迴路包括輸入端與油箱 連通的工作齒輪泵，該工作齒輪泵輸出端與手動多路閥相連接，所述手動多路閥的其中之 一輸出端與動臂油缸相連通，其另一輸出端與轉鬥油缸相連接，其特徵在於所述優先閥的 一輸出端經單向閥與工作齒輪泵輸出端相接通，所述轉向齒輪泵和工作齒輪泵為壓力不小 於20MPa的中高耐壓等級的液壓齒輪泵，以提高液壓系統的工作壓力，所述動臂油缸的缸 徑縮小為13(Tl45mm，所述轉鬥油缸的缸徑縮小為10(Tl 15mm，所述轉向油缸的缸徑縮小為 70 85mm。上述轉向齒輪泵和工作齒輪泵的額定排量為5(T70ml/r。本實用新型的有益效果該液壓系統採用配置優先閥的雙泵合流系統，是在 16MPa ZL50型輪式裝載機的基礎上，通過縮小液壓缸缸徑，提高齒輪泵的工作壓力，最終使 ZL50裝載機液壓系統工作壓力達到20MPa，同時減少油泵的排量，從而減少液壓系統總流 量，降低了液壓損耗，並可實現液壓油箱容積減少。該設計具有重要的意義，縮小了與國外 先進水平的差距，提高液壓系統可靠性和工作效率，有效降低液壓系統成本。
圖1為液壓系統原理圖。圖2為ZL50裝載機壓力提升前後液壓缸尺寸的對比數據表。圖3為壓力提升前後油缸位移曲線圖。圖4為壓力提升前後動臂油缸油腔壓力隨時間變化曲線圖。圖5為壓力提升前後轉鬥油缸油腔壓力隨時間變化曲線圖。圖6為ZL50型裝載機液壓系統從16MPa提升到20MPa性能實驗對比表。圖7為ZL50裝載機轉向時間測定表。圖1中1.油箱2.濾油器3.轉向齒輪泵4.優先閥5.同軸流量放大轉 向器6.緩衝閥7.轉向油缸8.單向閥9.動臂油缸10.轉鬥油缸11.手動多 路閥12.工作齒輪泵13.散熱器。圖4與圖5中1. 20MPa動臂油缸大腔壓力 2. 20MPa動臂油缸小腔壓力 3. 16ΜΙ^動臂油缸大腔壓力 4. 16ΜΙ^動臂油缸小腔壓力。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步的描述。參考附圖1，本實用新型的裝載機液壓系統改進結構，包括用於驅動裝載機前輪轉 向的轉向液壓循環迴路和用於驅動裝載機工作裝置的工作液壓循環迴路，所述轉向液壓循 環迴路包括輸入端與油箱1連通的轉向齒輪泵3，和與該轉向齒輪泵3輸出端順序連接的優 先閥4、同軸流量放大轉向器5、緩衝閥6及轉向油缸7，所述工作液壓循環迴路包括輸入端 與油箱1連通的工作齒輪泵12，該工作齒輪泵12輸出端與手動多路閥11相連接，所述手動 多路閥11的其中之一輸出端與動臂油缸9相連通，其另一輸出端與轉鬥油缸10相連接，其 特徵在於所述優先閥4的一輸出端經單向閥8與工作齒輪泵12輸出端相接通，所述轉向 齒輪泵3和工作齒輪泵12為壓力不小於20MPa的中高耐壓等級的液壓齒輪泵，以提高液壓 系統的工作壓力，所述動臂油缸9的缸徑縮小為13(Tl45mm，所述轉鬥油缸10的缸徑縮小為 100 115mm，所述轉向油缸7的缸徑縮小為7(T85mm。上述所述轉向齒輪泵3和工作齒輪泵12的額定排量為5(T70ml/r。更具體的實施例如下該液壓系統採用的是配置優先閥的雙泵合流系統，參見附圖1，轉向齒輪泵3由優 先閥4控制，優先保證轉向液壓循環迴路用油；在轉向液壓循環迴路不動作的情況下，轉向 齒輪泵的壓力油經優先閥與工作液壓循環迴路合流，工作液壓泵和轉向齒輪泵都承受著同 樣的壓力。當工作液壓循環迴路的壓力達到安全閥開啟壓力時，此時兩個液壓泵都將承受 20MPa的工作壓力。開發的20MPa的5噸級裝載機是在系統壓力為16MPa的5噸級裝載機的基礎上 進行改進獲得，是通過採用壓力不小於20MPa的中高耐壓等級的液壓齒輪泵，以提高液壓 系統的工作壓力、縮小液壓缸缸徑並減少油泵排量來實現。提高壓力而功率基本保持不變 或提高不大，那麼流量就可以明顯降低，此時元件的排量或通徑就可選得較小。表1是為 ZL50裝載機壓力提升前後液壓缸尺寸的對比數據。本實用新型能提高液壓系統可靠性和工作效率，降低液壓系統成本，縮小了與國
4外先進水平的差距，具有重大的意義。本實用新型不局限上述最佳實施方式，任何人在本實用新型的啟示下都可以得出 其他各種形式的機器產品。凡依本實用新型申請專利範圍所做的均等變化與修飾，皆應屬 本實用新型的涵蓋範圍。研究結果分析與實驗驗證通過理論分析得出結果如下圖3是壓力提升前後油缸位移曲線比較圖，其中16MPaXG951III型輪式裝載機工作 機構運動時間與20MPaXG951 III型輪式裝載機工作機構動作時間相同，可以直觀地看出在 相同的運動時間裡，16MPaXG951 III型輪式裝載機的工作機構的位移在與20MPaXG951 III型 輪式裝載機相比明顯小了許多。從圖4和圖5中可以看出由於油缸所受作用力相同，並且由於壓力提升前後缸徑 縮小使20MPaXG951 III型輪式裝載機油缸壓力明顯高於16MPaXG951 III型輪式裝載機油缸壓 力，並且壓力提升前後的各油腔壓力變化曲線趨勢相符。對比壓力提升前後裝載機性能曲線，顯示壓力提升後，工作機構動作時間明顯縮 短，油缸作用力不變，油腔壓力高於壓力提升前的油腔壓力。通過整機試驗及工作現場1000小時的考核實驗，得出液壓系統壓力提升前後的 性能對比，詳細見圖6和圖7所示。
權利要求1. 一種裝載機液壓系統改進結構，包括用於驅動裝載機前輪轉向的轉向液壓循環回 路和用於驅動裝載機工作裝置的工作液壓循環迴路，所述轉向液壓循環迴路包括輸入端與 油箱連通的轉向齒輪泵，和與該轉向齒輪泵輸出端順序連接的優先閥、同軸流量放大轉向 器、緩衝閥及轉向油缸，所述工作液壓循環迴路包括輸入端與油箱連通的工作齒輪泵，該工 作齒輪泵輸出端與手動多路閥相連接，所述手動多路閥的其中之一輸出端與動臂油缸相連 通，其另一輸出端與轉鬥油缸相連接，其特徵在於所述優先閥的一輸出端經單向閥與工作 齒輪泵輸出端相接通，所述轉向齒輪泵和工作齒輪泵為壓力不小於20MPa的中高耐壓等級 的液壓齒輪泵，以提高液壓系統的工作壓力，所述動臂油缸的缸徑縮小為13(Tl45mm，所述 轉鬥油缸的缸徑縮小為10(Tl 15mm，所述轉向油缸的缸徑縮小為7(T85mm。
專利摘要本實用新型涉及一種裝載機液壓系統改進結構，包括用於驅動裝載機前輪轉向的轉向液壓循環迴路和用於驅動裝載機工作裝置的工作液壓循環迴路，其特徵在於所述優先閥的一輸出端經單向閥與工作齒輪泵輸出端相接通，所述轉向齒輪泵和工作齒輪泵為壓力不小於20MPa的中高耐壓等級的液壓齒輪泵，以提高液壓系統的工作壓力，所述動臂油缸的缸徑縮小為130~145mm，所述轉鬥油缸的缸徑縮小為100~115mm，所述轉向油缸的缸徑縮小為70~85mm，該液壓系統配置了優先閥的雙泵合流系統，同時減少油泵的排量，從而減少液壓系統總流量，降低了液壓損耗，並可實現液壓油箱容積減少。該設計縮小了與國外先進水平的差距，提高液壓系統可靠性和工作效率，有效降低液壓系統成本。
文檔編號E02F9/22GK201891142SQ201020563068
公開日2011年7月6日 申請日期2010年10月16日 優先權日2010年10月16日
發明者卓繼文, 張代偉, 李俊寧, 王小斌, 陳傳銘, 陳淑梅, 黃鶴艇 申請人:廈門廈工機械股份有限公司, 福州大學