一种工程机械液压控制系统及工程机械

文档序号:1949730 发布日期:2021-12-10 浏览:17次 >En<

阅读说明:本技术 一种工程机械液压控制系统及工程机械 (Engineering machinery hydraulic control system and engineering machinery ) 是由 李�瑞 王广龙 何小飞 李欲江 唐博 杨俊林 于 2021-09-18 设计创作,主要内容包括:本发明涉及工程机械领域,公开了一种工程机械液压控制系统及工程机械。通过浮动控制阀调节锁定阀的状态使锁定阀处于浮动使能位或浮动禁止位,在主控阀处于浮动工作位时,若锁定阀处于浮动使能位,锁定阀使工作油缸的两个工作油腔分别与主控阀的两个工作油口连通,使与工作油缸相连的工作部件具有浮动功能;在主控阀处于浮动工作位,若锁定阀处于浮动禁止位,锁定阀使工作油缸的两个工作油腔互不连通且与主控阀的两个工作油口断开,使与工作油缸相连的工作部件被锁定;能够满足用户对工作部件具有浮动功能和锁定功能的需求,主控阀处于浮动工作位时,只需通过浮动控制阀调节锁定阀的状态即可实现浮动能和锁定功能之间的切换,切换方式简单快捷。(The invention relates to the field of engineering machinery, and discloses an engineering machinery hydraulic control system and engineering machinery. The state of the locking valve is adjusted through the floating control valve, so that the locking valve is in a floating enabling position or a floating prohibiting position, when the main control valve is in a floating working position, if the locking valve is in the floating enabling position, the locking valve enables two working oil cavities of the working oil cylinder to be respectively communicated with two working oil ports of the main control valve, and a working part connected with the working oil cylinder has a floating function; when the main control valve is in a floating working position, if the locking valve is in a floating prohibiting position, the locking valve enables two working oil cavities of the working oil cylinder not to be communicated with each other and to be disconnected with two working oil ports of the main control valve, so that a working part connected with the working oil cylinder is locked; the requirement that a user has a floating function and a locking function on a working part can be met, when the main control valve is located at a floating working position, switching between the floating function and the locking function can be achieved only by adjusting the state of the locking valve through the floating control valve, and the switching mode is simple and rapid.)

一种工程机械液压控制系统及工程机械

技术领域

本发明涉及工程机械领域,尤其涉及一种工程机械液压控制系统及工程机械。

背景技术

挖掘机的推土油缸一般用来对推土铲进行升降,推土铲抬起时,方便挖掘机行走;推土机降低至地面,可以提升整机的稳定性。

有些工况要求推土油缸具有良好的保持功能,通常通过增加锁定阀对推土油缸的状态进行锁定,避免推土油缸的活塞杆伸缩,使推土铲具有锁定功能。还有一些工况要求推土油缸的有杆腔和无杆腔均与液压油箱连通,以使推土铲具备浮动功能。

由于实现推土铲的锁定功能和浮动功能的液压原理是相互矛盾的,因此推土铲不能同时兼具锁定功能和浮动功能,而时只能配合其中的一种功能。在推土铲具备锁定功能而不具备浮动功能时,不能满足作业需求,影响推土铲的正常作业效率;在推土铲具备浮动功能不具备锁定功能时,无法满足挖掘机设计法规要求,严重时会导致安全事故。

为了解决上述技术问题,现有技术通常增设控制阀组控制推土油缸,使推土铲在浮动和锁定之间切换,但现有的控制阀组结构复杂,成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低的工程机械液压控制系统,能够根据实际需求使工程机械的工作部件在浮动和锁定之间切换。

本发明的另一目的在于提供一种工程机械,简化工程机械的工作部件的浮动功能和锁定功能之间的切换。

为达此目的,本发明采用以下技术方案:

一种工程机械液压控制系统,包括:

供油单元和工作油缸;

主控阀,所述供油单元能够通过所述主控阀控制所述工作油缸的活塞杆伸缩,所述主控阀具有浮动工作位,所述主控阀处于所述浮动工作位时,所述主控阀的两个工作油口与液压油箱连通;

还包括:

锁定阀,所述锁定阀具有浮动使能位和浮动禁止位,所述主控阀处于浮动工作位且所述锁定阀处于浮动使能位时,所述锁定阀能使所述工作油缸的两个工作油腔分别与所述主控阀的两个工作油口连通;所述主控阀处于浮动工作位且所述锁定阀处于浮动禁止位时,所述锁定阀能够使所述工作油缸的两个工作油腔互不连通且与所述主控阀的两个工作油口断开;

浮动控制阀,所述浮动控制阀的进口与所述供油单元的出口连通,所述浮动控制阀能够调节所述锁定阀的状态使所述锁定阀处于浮动使能位或浮动禁止位。

本发明提供的工程机械液压控制系统,通过浮动控制阀调节锁定阀的状态使锁定阀处于浮动使能位或浮动禁止位,在主控阀处于浮动工作位时,若锁定阀处于浮动使能位,锁定阀使工作油缸的两个工作油腔分别与主控阀的两个工作油口连通,使与工作油缸相连的工作部件具有浮动功能;在主控阀处于浮动工作位,若锁定阀处于浮动禁止位,锁定阀使工作油缸的两个工作油腔互不连通且与主控阀的两个工作油口断开,使与工作油缸相连的工作部件被锁定。本发明提供的工程机械液压控制系统能够满足用户对工作部件具有浮动功能和锁定功能的需求,在主控阀处于浮动工作位时,只需通过浮动控制阀调节锁定阀的状态即可实现浮动能和锁定功能之间的切换,切换方式简单快捷。

作为上述的工程机械液压控制系统的一种优选技术方案,所述锁定阀包括:

第一液控单向阀,所述主控阀的第一工作油口通过所述第一液控单向阀与所述工作油缸的第一工作油腔单向导通;

第二液控单向阀,所述主控阀的第二工作油口通过所述第二液控单向阀与所述工作油缸的第二工作油腔单向导通;

所述第一液控单向阀的进油口通过第一单向阀与所述第二液控单向阀的液控端单向连通,所述第二液控单向阀的进油口通过第二单向阀与所述第一液控单向阀的液控端单向连通;

所述第一液控单向阀的液控端和所述第二液控单向阀的液控端连通,且选择性地与所述浮动控制阀的出口或液压油箱连通。

上述锁定阀的结构简单,只需调节浮动控制阀即可实现锁定阀的状态变化。

作为上述的工程机械液压控制系统的一种优选技术方案,所述浮动控制阀包括:

浮动开关阀,所述浮动开关阀的进口与所述供油单元的出口连通,所述浮动开关阀的出口与所述第一液控单向阀的液控端和所述第二液控单向阀的液控端中的至少一个连通;

泄压阀,所述泄压阀的进口与所述浮动开关阀的出口连通,所述泄压阀的出口与所述液压油箱连通。

上述浮动控制阀的结构简单,通过浮动开关阀的状态变化,调节锁定阀的状态;在浮动开关阀的进口和出口断开时,若主控阀处于浮动工作位,泄压阀可以自动泄压,以保证锁定阀能够使工作油缸的两个工作油腔断开且与主控阀的两个工作油口断开。

作为上述的工程机械液压控制系统的一种优选技术方案,所述浮动开关阀为两位两通电磁阀。

上述浮动控制阀的结构简单,通过浮动开关阀的状态变化,调节锁定阀的状态;在通过浮动控制阀使锁定阀切换至浮动禁止位的过程中,通过浮动控制阀自动对第一液控单向阀的液控端和第二液控单向阀的液控端泄压。

作为上述的工程机械液压控制系统的一种优选技术方案,还包括压力补偿阀,所述压力补偿阀的进油口与所述主控阀的出油口连通,所述压力补偿阀的出油口能够与所述主控阀的其中一个工作油口连通,且使所述主控阀的另一个工作油口与液压油箱连通;

所述压力补偿阀为液控阀,所述压力补偿阀的两个液控端分别与所述主控阀的出油口和所述供油单元的LS反馈油口连通。

本发明提供的工程机械液压控制系统通过增设压力补偿阀,实现能够根据供油单元的LS反馈油口的油压大小对工作油缸进行压力补偿。

作为上述的工程机械液压控制系统的一种优选技术方案,还包括:

先导控制阀,所述先导控制阀的进油口能够与所述供油单元的出口连通,所述主控阀为液控阀,所述先导控制阀用于调节所述主控阀的状态。

作为上述的工程机械液压控制系统的一种优选技术方案,还包括:

先导电磁阀,所述先导控制阀的进油口通过所述先导电磁阀选择性地与所述供油单元的出口或液压油箱连通;

先导手柄,所述先导手柄用于调节所述先导控制阀的状态,及用于控制所述先导电磁阀得电或失电。

作为上述的工程机械液压控制系统的一种优选技术方案,所述供油单元的出口能够通过溢流阀与液压油箱连通。

通过溢流阀对供油单元进行高压防护,以在高压时及时泄压。

本发明还提供了一种工程机械,包括上述的工程机械液压控制系统。

作为上述的工程机械液压控制系统的一种优选技术方案,所述工程机械为挖掘机,所述工作油缸为推土油缸。

本发明的有益效果:本发明提供的工程机械液压控制系统及工程机械,通过浮动控制阀调节锁定阀的状态使锁定阀处于浮动使能位或浮动禁止位,在主控阀处于浮动工作位时,若锁定阀处于浮动使能位,锁定阀使工作油缸的两个工作油腔分别与主控阀的两个工作油口连通,使与工作油缸相连的工作部件具有浮动功能;在主控阀处于浮动工作位,若锁定阀处于浮动禁止位,锁定阀使工作油缸的两个工作油腔互不连通且与主控阀的两个工作油口断开,使与工作油缸相连的工作部件被锁定。本发明提供的工程机械液压控制系统能够满足用户对工作部件具有浮动功能和锁定功能的需求,在主控阀处于浮动工作位时,只需通过浮动控制阀调节锁定阀的状态即可实现浮动能和锁定功能之间的切换,切换方式简单快捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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,还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的工程机械液压控制系统的液压原理图;

图2是本发明实施例提供的主控阀和压力补偿阀的连接关系简图;

图3是本发明实施例提供的锁定阀的结构简图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚,下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部。

如图1所示,本实施例提供了一种工程机械液压控制系统,包括供油单元1、工作油缸3和主控阀2,供油单元1能够通过主控阀2控制工作油缸3的活塞杆伸缩,主控阀2具有浮动工作位,主控阀2处于浮动工作位时,主控阀2的两个工作油口与液压油箱连通。上述供油单元1可以为液压泵或马达等,本实施例中,供油单元1为液压泵。

上述工程机械液压控制系统还包括锁定阀4,锁定阀4具有浮动使能位和浮动禁止位,主控阀2处于浮动工作位且锁定阀4处于浮动使能位时,锁定阀4能使工作油缸3的两个工作油腔分别与主控阀2的两个工作油口连通,此时与工作油缸3相连的工作部件能够浮动;主控阀2处于浮动工作位且锁定阀4处于浮动禁止位时,锁定阀4能够使工作油缸3的两个工作油腔互不连通且与主控阀2的两个工作油口断开,此时与工作油缸3相连的工作部件被锁定。

上述工程机械液压控制系统还包括浮动控制阀5,浮动控制阀5的进口与供油单元1的出口连通,浮动控制阀5能够调节锁定阀4的状态使锁定阀4处于浮动使能位或浮动禁止位。

如图2所示,本实施例中,上述锁定阀4包括第一液控单向阀41和第二液控单向阀42,其中,主控阀2的第一工作油口24通过第一液控单向阀41与工作油缸3的第一工作油腔单向导通;主控阀2的第二工作油口25通过第二液控单向阀42与工作油缸3的第二工作油腔单向导通。第一液控单向阀41的进油口通过第一单向阀43与第二液控单向阀42的液控端单向连通,第二液控单向阀42的进油口通过第二单向阀44与第一液控单向阀41的液控端单向连通;浮动控制阀5的出口选择性地与第一液控单向阀41的液控端和第二液控单向阀42的液控端均连通或均断开。

本实施例将第一液控单向阀41的进口和出口分别记为油口一45和油口二46,第二液控单向阀42的进口和出口分别记为油口三47和油口四48,将第一液控单向阀41的液控端和第二液控单向阀42的液控端连通并引出一个油口记为油口五49。其中,油口一45和第一工作油口24连通,油口二46和第一工作油腔连通,上述第一工作油腔为无杆腔;油口三47和第二工作油口25连通,油口四48和第二工作油腔连通,上述第二工作油腔为有杆腔;油口五49和浮动控制阀5的出口连通。

在主控阀2处于浮动工作位时,第一工作油口24和第二工作油口25均与液压油箱连通,相应地,油口一45和油口三47均与液压油箱连通。

上述浮动控制阀5包括浮动开关阀51和泄压阀52,其中,浮动开关阀51的进口与供油单元1的出口连通,浮动开关阀51的出口与第一液控单向阀41的液控端和第二液控单向阀42的液控端中的至少一个连通;泄压阀52的进口与浮动开关阀51的出口连通,泄压阀52的出口与液压油箱连通。本实施例中,上述浮动开关阀51为两位两通电磁阀。

在主控阀2处于浮动工作位时,若浮动控制阀5处于浮动禁止位,由于与第一工作油腔相连的油口二46和第二工作油腔相连的油口四48的油压较大,使第一液控单向阀41和第二液控单向均处于关闭状态,从而使第一工作油腔与第一工作油口24不连通,且第二工作油腔和第二工作油口25不连通,且第一工作油腔和第二工作油腔互不连通,从而使工作油缸3的活塞杆无法伸缩以保持在当前状态,实现与工作油缸3的活塞杆相连的工作部件被锁定。

在主控阀2处于浮动工作位时,若浮动控制阀5处于浮动使能位,供油单元1提供的压力油通过浮动控制阀5至油口五49,与油口五49连通的第一液控单向阀41的液控端和第二液控单向阀42的液控端的油压增大到一定程度时,第一液控单向阀41和第二液控单向阀42将会开启,从而使工作油缸3内的压力油通过锁定阀4、主控阀2回流至液压油箱,从而使工作油缸3的活塞杆可以随意伸缩,实现与工作油缸3的活塞杆相连的工作部件具有浮动功能。

在浮动控制阀5由浮动使能位切换至浮动禁止位时,为了避免油口五49的油压过高,以致第一液控单向阀41和第二液控单向阀42无法关闭,本实施例将浮动控制阀5的出口与锁定阀4之间的连通油口通过泄压阀52与液压油箱连通,在浮动控制阀5由浮动使能位向浮动禁止位切换时,开启浮动锁定阀4,使油口五49通过泄压阀52与液压油箱连通,从而对第一液控单向阀41和第二液控单向阀42进行泄压,以便于第一液控单向阀41和第二液控单向阀42关闭。

本实施例中,泄压阀52为液控阀,在浮动控制阀5由浮动使能位向浮动禁止位切换时,泄压阀52为油口五49的油压逐渐增大,在油口五49的油压增大到泄压阀52的开启油压时,泄压阀52将会开启,使油口五49通过泄压阀52与液压油箱连通。

需要说明的是,泄压阀52的开启油压大于第一液控单向阀41的开启油压且大于第二液控单向阀42的开启油压,以保证浮动控制阀5处于浮动使能位时使第一液控单向阀41和第二液控单向阀42均能保持开启状态。

进一步地,上述工程机械液压控制系统还包括先导控制阀6,先导控制阀6的进油口能够与供油单元1的出口连通,主控阀2为液控阀,先导控制阀6用于调节主控阀2的状态。

上述工程机械液压控制系统还包括压力补偿阀7,压力补偿阀7的进油口与主控阀2的出油口连通,压力补偿阀7的出油口能够与主控阀2的其中一个工作油口连通,且使主控阀2的另一个工作油口与液压油箱连通;压力补偿阀7为液控阀,压力补偿阀7的两个液控端分别与主控阀2的出油口和供油单元1的LS反馈油口连通。

如图3所示,本实施例中,主控阀2为四位六通液控阀,其包括主控进油口、主阀压力补偿口22、主阀回油口23、第一工作油口24、第二工作油口25和主阀出油口26;其中,主阀进油口21与供油单元1的出口连通,主阀压力补偿口22与压力补偿阀7的压力补偿工作油口72连通,主阀回油口23与液压油箱连通,第一工作油口24与工作油缸3的无杆腔连通,第二工作油口25与工作油缸3的有杆腔连通,主阀出油口26与压力补偿阀7的压力补偿进油口71连通。

上述主控阀2具有四个状态,分别为上位、中位、下位和浮动工作位,主控阀2处于上位时,主阀进油口21与主阀出油口26连通,主阀压力补偿口22与第一工作油口24连通,主阀回油口23与第二工作油口25连通。

主控阀2处于中位时,主控阀2的各个油口互不连通。主控阀2处于下位时,主阀进油口21与主阀出油口26连通,主阀压力补偿口22与第二工作油口25连通,主阀回油口23与第一工作油口24连通。

主控阀2处于浮动工作位时,主阀进油口21、主阀出油口26和主阀压力补偿口22互不连通,且与主控阀2的其他油口互不连通,且第一工作油口24、第二工作油口25均通过主阀回油口23与液压油箱连通。

上述主控阀2的两个液控端分别记为主阀液控端一27和主阀液控端二28,其中,主阀液控端一27和主阀液控端二28分别与先导控制阀6的两个工作油口连通,先导控制阀6配设有先导电磁阀和先导手柄,先导控制阀6的进油口通过先导电磁阀选择性地与供油单元1的出口或液压油箱连通;先导手柄用于调节先导控制阀6的状态,及用于控制先导电磁阀得电或失电。

先导手柄处于中位时,供油单元1停止为先导控制阀6供油,先导手柄偏离中位时,供油单元1将压力油通过先导控制阀6送至主控阀2的其中一个液控端,并使另一个液控端与液压油箱连通,从而调节主控阀2的状态。

主控阀2处于上位时,主泵提供的压力油通过主控阀2、压力补偿阀7、锁定阀4送至工作油缸3,以使工作油缸3的活塞杆伸长。主控阀2处于下位时,主泵提供的压力油通过主控阀2、压力补偿阀7、锁定阀4送至工作油缸3,以使工作油缸3的活塞杆回缩。

上述压力补偿阀7包括压力补偿进油口71、主阀压力补偿口22和压力补偿回油口73,压力补偿阀7的两个液控端分别记为补偿液控端一74和补偿液控端二75,其中,补偿液控端一74与供油单元1的LS反馈油口、压力补偿回油口73均连通,补偿液控端二75与压力补偿进油口71、主阀出油口26均连通。

上述压力补偿阀7具有上位、中位和下位,压力补偿阀7处于上位时,压力补偿进油口71、主阀压力补偿口22和压力补偿回油口73互不连通。压力补偿阀7处于中位时,压力补偿进油口71与主阀压力补偿口22连通且压力补偿回油口73被封堵。压力补偿阀7处于下位时,压力补偿进油口71同时与主阀压力补偿口22和压力补偿回油口73连通。

在主控阀2处于上位或下位时,浮动控制阀5处于浮动禁止位,供油单元1提供的压力油通过主控阀2、锁定阀4送至工作油缸3,以使工作油缸3的活塞杆伸缩。

进一步地,供油单元1的出口能够通过溢流阀8与液压油箱连通,通过溢流阀8对供油单元1进行高压防护,以在压力过高时及时泄压。

本实施例还提供了一种工程机械,包括上述工程机械液压控制系统。本实施例中,上述工程机械为挖掘机,工作油缸3为推土油缸,与推土油缸相连的工作部件为推土铲,实现根据实际需求使推土铲具有浮动功能或被锁定,满足客户的需求。于其他实施例中,上述工作油缸3还可以为动臂油缸,与动臂油缸相连的工作部件为动臂,使动臂具有浮动功能和锁定功能。

显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。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。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

在本发明的描述中,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。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。其中,术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

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。

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