挖掘机液压系统及挖掘机
阅读说明：本技术 挖掘机液压系统及挖掘机 (Excavator hydraulic system and excavator ) 是由 辛剑波 王守伏 尹满义 于 2020-05-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种挖掘机液压系统及挖掘机,该挖掘机液压系统包括执行元件、液压泵和集成阀,所述执行元件包括回转液压马达、行走液压马达、铲斗工作油缸、斗杆工作油缸和动臂工作油缸,所述液压泵为四联泵,所述四联泵包括依次串联的第一泵体、第二泵体、第三泵体和第四泵体,第一泵体的出油口与所述回转液压马达的进油口连通,第二泵体的出油口与斗杆工作油缸的进油口连通,第三泵体和第四泵体的出油口分别与集成阀上的进油口连通,行走液压马达、铲斗工作油缸和动臂工作油缸的工作油路分别与集成阀上的出油口连通；该挖掘机液压系统使得回转与动臂、斗杆与铲斗的动作可以完全独立,满足了挖掘机复合操作的协调性。(The invention discloses an excavator hydraulic system and an excavator, wherein the excavator hydraulic system comprises an executing element, a hydraulic pump and an integrated valve, the executing element comprises a rotary hydraulic motor, a walking hydraulic motor, a bucket working oil cylinder, a bucket rod working oil cylinder and a movable arm working oil cylinder, the hydraulic pump is a four-way pump, the four-way pump comprises a first pump body, a second pump body, a third pump body and a fourth pump body which are sequentially connected in series, an oil outlet of the first pump body is communicated with an oil inlet of the rotary hydraulic motor, an oil outlet of the second pump body is communicated with an oil inlet of the bucket rod working oil cylinder, oil outlets of the third pump body and the fourth pump body are respectively communicated with an oil inlet on the integrated valve, and working oil paths of the walking hydraulic motor, the bucket working oil cylinder and the movable arm working oil cylinder are respectively communicated with an oil; the excavator hydraulic system enables the rotation and the movement of the movable arm, the bucket rod and the bucket to be completely independent, and the coordination of the compound operation of the excavator is met.)
技术领域
本发明属于工程机械液压系统技术领域，尤其是涉及一种挖掘机液压系统及挖掘机。
背景技术
挖掘机又称挖土机，是用铲斗挖掘高于或低于承机面的物料，并装入运输车辆或卸至堆料场的土方机械，挖掘机包括若干执行元件，挖掘机的执行元件主要包括铲斗油缸、斗杆油缸、动臂油缸、回转马达和行走马达。现有挖掘机液压系统一般采用双泵双回路，其中双泵双回路形成两个独立的主油路，其中一个主油路用于实现回转、左行走、斗杆动作、动臂动作，另一个主油路用于实现右行走、铲斗动作、动臂动作和备用油缸动作。
虽然挖掘机双泵液压系统的复合操作性得到了大幅度改善，但是仍然存在着复合操作性的不协调性，例如：在挖掘机直线行走时，如果同时操作回转和各种装置，左行走马达的供油量将发生变化，出现行走时蜿蜒而行的现象；在搬运作业时，如果回转中同时操作工作装置的上下运动，会存在回转速度急速下降的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种挖掘机液压系统，该挖掘机液压系统能够满足挖掘机复合操作的协调性。
本发明的另一目的在于提供一种挖掘机，该挖掘机液压系统能够满足挖掘机复合操作的协调性。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明第一方面提供一种挖掘机液压系统，包括执行元件、液压泵和集成阀，所述执行元件包括回转液压马达、行走液压马达、铲斗工作油缸、斗杆工作油缸和动臂工作油缸；
所述液压泵为四联泵，所述四联泵包括依次串联的第一泵体、第二泵体、第三泵体和第四泵体；
所述第一泵体的出油口与所述回转液压马达的进油口连通，所述第二泵体的出油口与所述斗杆工作油缸的进油口连通，所述第三泵体和所述第四泵体的出油口分别与所述集成阀上的进油口连通，所述行走液压马达、所述铲斗工作油缸和所述动臂工作油缸的工作油路分别与所述集成阀上的出油口连通。
如上所述挖掘机液压系统，还包括第一控制阀、第二控制阀、第一液压油箱和第二液压油箱；
所述第一泵体的出油口与所述回转液压马达的进油口连通，所述回转液压马达的出油口与所述第一液压油箱连通，所述第一泵体的进油口与所述第一液压油箱连通，所述第一控制阀设置于所述第一泵体与所述回转液压马达之间的油路上；所述第二泵体的出油口与所述斗杆工作油缸的进油口连通，所述斗杆工作油缸的回油口与所述第二液压油箱连通，所述第二泵体的进油口与所述第二液压油箱连通，所述第二控制阀设置于所述第二泵体与所述斗杆工作油缸之间的油路上。
如上所述挖掘机液压系统，所述第一泵体和所述第二泵体为双联泵，所述第三泵体和所述第四泵体为双联泵。
如上所述挖掘机液压系统，所述第一泵体、所述第二泵体、所述第三泵体和所述第四泵体均为变量泵。
如上所述挖掘机液压系统，所述第一泵体、所述第二泵体、所述第三泵体和所述第四泵体均为斜盘柱塞泵。
如上所述挖掘机液压系统，所述斜盘柱塞泵包括壳体、传动轴、设置有柱塞孔的缸体、与所述柱塞孔适配的柱塞，所述柱塞的底端设置有球头，所述传动轴穿过所述缸体的中心并与挖掘机发动机的驱动轴连接，所述缸体上设置有配流盘、所述缸体的底端设置有斜盘，所述斜盘上设置有滑靴，所述滑靴上设置有与柱塞的球头相适配的容球腔。
如上所述挖掘机液压系统，所述壳体上设置有调节螺钉，所述调节螺钉用于调节所述斜盘的倾角。
如上所述挖掘机液压系统，所述第一泵体、所述第二泵体、所述第三泵体和所述第四泵体均为齿轮泵。
如上所述挖掘机液压系统，还包括控制按钮，所述控制按钮包括左回转控制按钮、右回转控制按钮，斗杆控制按钮、铲斗控制按钮、动臂控制按钮、左行走控制按钮和右行走控制按钮，所述左回转控制按钮和右回转控制按钮均与所述第一控制阀电连接，所述斗杆控制按钮与所述第二控制阀电连接，所述铲斗控制按钮、动臂控制按钮、左行走控制按钮和右行走控制按钮均与所述集成阀电连接。
本发明第二方面提供一种挖掘机，所述挖掘机包括如上所述的挖掘机液压系统。
本发明的挖掘机液压系统包括执行元件和液压泵，执行元件包括回转液压马达、行走液压马达、铲斗工作油缸、斗杆工作油缸和动臂工作油缸，液压泵为四联泵包括第一泵体、第二泵体、第三泵体和第四泵体，第一泵体的出油口与回转液压马达的进油口连接，第二泵体出油口与斗杆油缸的进油口连接，第三泵体和第四泵体通过集成阀控制驱动行走液压马达、铲斗工作油缸和动臂工作油缸，因为挖掘机在工作过程中回转液压马达与动臂，斗杆与铲斗的复合动作非常多，将回转液压马达与动臂工作油缸、斗杆工作油缸与铲斗工作油缸设置在不同的液压回路中，分别用单独的液压泵驱动斗杆工作油缸和回转液压马达，给斗杆工作油缸和回转液压马达配备单独的液压回路，回转液压马达与动臂工作油缸、斗杆工作油缸与铲斗工作油缸的动作可以完全独立，满足了挖掘机复合操作的协调性。
本发明的挖掘机包括上述的挖掘机液压系统，该挖掘机液压系统将回转液压马达与动臂工作油缸、斗杆工作油缸与铲斗工作油缸设置在不同的液压回路中，分别用单独的液压泵驱动斗杆工作油缸和回转液压马达，给斗杆工作油缸和回转液压马达配备单独的液压回路，回转与动臂、斗杆与铲斗的动作可以完全独立，满足了挖掘机复合操作的协调性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为现有挖掘机液压系统的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的挖掘机的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的挖掘机液压系统的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的挖掘机液压系统的四联泵的结构示意图。
附图标记说明：
1-执行元件；
2-液压泵；
3-集成阀；
4-第一控制阀；
5-第二控制阀；
11-回转液压马达；
12-行走液压马达；
13-铲斗工作油缸；
14-斗杆工作油缸；
15-动臂工作油缸；
21-第一泵体；
22-第二泵体；
23-第三泵体；
24-第四泵体；
211-壳体；
212-传动轴；
213-缸体；
214-柱塞；
215-配流盘；
216-斜盘；
217-滑靴；
218-调节螺钉。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，本文中使用的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
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；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
现有挖掘机液压系统采用双泵双回路，图1为现有挖掘机液压系统的结构示意图，参阅图1所示，其中双泵由第一液压泵1’和第二液压泵2’组成，第一液压泵1’和第二液压泵2’为挖掘机液压系统的液压油实现增压，其中一个主油路用于实现回转、左行走、斗杆动作、动臂动作，另一个主油路用于实现右行走、铲斗动作、动臂动作和备用油缸动作。现有双联泵用于挖掘机液压系统时，存在着复合操作性的不协调性。例如在直线行走时，如果同时操作回转和各种执行机构，左行走马达的供油量将发生变化，出现行走时蜿蜒而行的现象；在搬运作业时，如果回转中同时操作工作装置的上下运动，会存在回转速度急速下降的问题。
本发明基于以上问题提出一种挖掘机液压系统及挖掘机。
下面结合具体实施例对本发明提供的挖掘机液压系统及挖掘机进行详细介绍。
实施例一：
图2为本发明实施例提供的挖掘机的结构示意图，图3为本发明实施例提供的挖掘机液压系统的结构示意图，请参阅图2和图3所示，本实施例提供一种挖掘机液压系统，包括执行元件1和液压泵2和集成阀3，所述执行元件包括回转液压马达11、行走液压马达12、铲斗工作油缸13、斗杆工作油缸14和动臂工作油缸15；
所述液压泵2包括第一泵体21、第二泵体22、第三泵体23和第四泵体24，第一泵体21、第二泵体22、第三泵体23和第四泵体24串联形成四联泵；所述第一泵体21的出油口与所述回转液压马达11的进油口连通，所述第二泵体22的出油口与所述斗杆工作油缸14的进油口连通，所述第三泵体23和所述第四泵体24的出油口分别与所述集成阀3上的进油口连接，所述行走液压马达12、所述铲斗工作油缸13和所述动臂工作油缸15的工作油路分别与所述集成阀3的出油口连接，所述第三泵体23和所述第四泵体24用于驱动所述行走液压马达12、所述铲斗工作油缸13和所述动臂工作油缸15。
本实施例的回转液压马达11用于驱动挖掘机上部回转体的回转，行走液压马达12用于驱动挖掘机下部行走体的前进和后退，铲斗工作油缸13用于驱动铲斗动作，斗杆工作油缸14用于驱动斗杆动作，动臂工作油缸15用于驱动动臂动作。
本实施例中，所述第一泵体21、第二泵体22、第三泵体23和第四泵体24为四联泵。第一泵体21、第二泵体22、第三泵体23和第四泵体24串联形成四联泵，运行可靠，成本低。
本实施例的挖掘机液压系统在不改变挖掘机液压系统工作原理的基础上，第一泵体21的出油口与回转液压马达11的进油口连通，第二泵体22的出油口与斗杆工作油缸14的进油口连通，驱动回转液压马达11的液压油路与驱动斗杆工作油缸14的液压油路独立设置，第三泵体23和所述第四泵体24的出油口分别与所述集成阀3上的进油口连通，行走液压马达12、铲斗工作油缸13和动臂工作油缸15的工作油路分别与集成阀3上的出油口连通，可以实现动臂动作与回转动作，斗杆动作与铲斗动作的完全独立，用单独的液压泵驱动斗杆工作油缸14和回转液压马达11，在挖掘机直线行走时同时操作回转，或者回转时同时操作动臂或者斗杆的上下运动的复合运动时，保证了挖掘机复合操作性的协调性，挖掘机液压系统的稳定性提高，而且独立的第一闭合回路和第二闭合回路使液压系统减少了节流措施，一定程度上提高了发动机功率。
本发明的挖掘机液压系统包括执行元件和液压泵，执行元件包括回转液压马达、行走液压马达、铲斗工作油缸、斗杆工作油缸和动臂工作油缸，液压泵包括第一泵体、第二泵体、第三泵体和第四泵体，第一泵体与回转液压马达连接并在第一泵体和回转液压马达之间形成第一闭合回路，第二泵体与斗杆油缸连接形成闭合回路，并在第二泵体和斗杆油缸之间形成第二闭合回路，第三泵体和第四泵体通过集成阀驱动行走液压马达、铲斗工作油缸和动臂工作油缸，因为挖掘机在工作过程中回转与动臂动作，斗杆动作与铲斗动作的复合动作非常多，将回转液压马达与动臂工作油缸、斗杆工作油缸与铲斗工作油缸安排在不同的闭合回路中，分别用单独的液压泵驱动斗杆工作油缸和回转液压马达，给斗杆工作油缸和回转液压马达配备单独的液压回路，回转液压马达与动臂工作油缸、斗杆工作油缸与铲斗工作油缸的动作可以完全独立，满足了挖掘机复合操作的协调性。
本实施例的挖掘机液压系统还包括第一控制阀4、第二控制阀5、第一液压油箱和第二液压油箱；
第一泵体21的出油口与回转液压马达11的进油口连通，回转液压马达11的出油口与第一液压油箱连通，第一泵体21的进油口与第一液压油箱连通，第一控制阀4设置于第一泵体21与回转液压马达11之间的油路上；第二泵体22的出油口与所述斗杆工作油缸的进油口连通，斗杆工作油缸14的回油口与第二液压油箱连通，第二泵体22的进油口与所述第二液压油箱连通，第二控制阀5设置于第二泵体22与斗杆工作油缸14之间的油路上。第一泵体21通过第一控制阀4控制所述回转液压马达11工作油路，第二泵体22通过第二控制阀5控制斗杆工作油缸14的工作油路，第三泵体23和第四泵体24通过集成阀3控制行走液压马达12的工作油路、铲斗工作油缸13的工作油路和动臂工作油缸15的工作油路。
可选地，本实施例可将所述第一泵体21和所述第二泵体22设置为双联泵，将所述第三泵体23和所述第四泵体24设置为双联泵，可以通过采用两个双联泵驱动挖掘机的执行元件。
优选地，所述第一泵体21、第二泵体22、第三泵体23和第四泵体24均为斜盘柱塞泵。本实施例中，图4为本发明实施例提供的挖掘机液压系统的四联泵的结构示意图，请参阅图4所示，斜盘柱塞泵包括壳体211、传动轴212、设置有柱塞孔的缸体213、与所述柱塞孔适配的柱塞214，所述柱塞214的底端设置有球头，所述传动轴212穿过所述缸体213的中心并与挖掘机发动机的驱动轴连接，所述缸体213上设置有配流盘215、所述缸体的底端设置有斜盘216，所述斜盘216上设置有滑靴217，所述滑靴上设置有与柱塞的球头相适配的容球腔。本实施例的第一泵体21、第二泵体22、第三泵体23和第四泵体24均采用斜盘柱塞泵，结构紧凑、成本低、维修方便。
进一步地，所述壳体211上设置有调节螺钉218，所述调节螺钉用于调节所述斜盘的倾角。本实施例中通过设置调节螺钉218调节斜盘216的倾角从而改变斜盘柱塞泵的最大排量和最小排量。
可选地，本实施例的所述第一泵体21、第二泵体22、第三泵体23和第四泵体24也可为齿轮泵。
本实施例中，还包括控制手柄，所述控制手柄上设置有控制按钮，所述控制按钮包括左回转按钮、右回转按钮，斗杆按钮、铲斗按钮、动臂按钮、左行走按钮和右行走按钮，所述左回转按钮和右回转按钮均与所述第一电磁阀电连接，所述斗杆按钮与所述第二电磁阀电连接，所述铲斗按钮、动臂按钮、左行走按钮和右行走按钮均与所述集成阀电磁电连接。
本实施例因为挖掘机在工作过程中回转与动臂，斗杆与铲斗的复合动作非常多，因此将回转液压马达11与动臂工作油缸15、斗杆工作油缸14与铲斗工作油缸13安排在不同的回油路中，用单独的液压泵驱动斗杆工作油缸14和回转液压马达11，并给斗杆工作油缸14和回转液压马达11配备单独的液压回路，回转与动臂，斗杆与铲斗的动作可以完全独立，此设计可大幅度的减少节流措施，减少不必要的节流功率。
实施例二：
本实施例提供一种挖掘机，所述挖掘机包括实施例一所述的挖掘机液压系统。
挖掘机液压系统包括执行元件、液压泵和集成阀，所述执行元件包括回转液压马达、行走液压马达、铲斗工作油缸、斗杆工作油缸和动臂工作油缸；
所述液压泵为四联泵，所述四联泵包括依次串联的第一泵体、第二泵体、第三泵体和第四泵体；
所述第一泵体的出油口与所述回转液压马达的进油口连通，所述第二泵体的出油口与所述斗杆工作油缸的进油口连通，所述第三泵体和所述第四泵体的出油口分别与所述集成阀上的进油口连通，所述行走液压马达、所述铲斗工作油缸和所述动臂工作油缸的工作油路分别与所述集成阀上的出油口连通。
本实施例的挖掘机包括上述的挖掘机液压系统，该挖掘机液压系统将回转液压马达与动臂工作油缸、斗杆工作油缸与铲斗工作油缸安排在不同的液压回路中，分别用单独的液压泵驱动斗杆工作油缸和回转液压马达，给斗杆工作油缸和回转液压马达配备单独的液压回路，回转与动臂、斗杆与铲斗的动作可以完全独立，满足了挖掘机复合操作的协调性。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。