CN102889253A - 液压***及工程机械 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及工程机械领域，公开了一种液压***及工程机械。所述液压***包括油箱、变量泵、压差阀、比例换向阀和液压执行元件；变量泵的进油口接于油箱，变量泵的出油口通过第一油路接于比例换向阀的主进油口；比例换向阀的主回油口通过第二油路接于油箱，比例换向阀的第一工作油口和第二工作油口分别通过第三油路和第四油路接于所述液压执行元件的进出油口；压差阀的进油口接于第一油路，压差阀的出油口接于油箱，压差阀的控制油口接于控制油路，控制油路的压力油来自于第三油路和第四油路的油压较大者。本发明的液压***同时具有阀控液压***和泵控液压***的特点，即在小流量的工况下动态响应快、控制精度高，而在大流量的工况下***效率高。

Description

液压***及工程机械
技术领域
本发明涉及工程机械领域，特别涉及一种液压***及工程机械。
背景技术
目前，中小吨位起重机广泛采用阀控液压***，而较大吨位起重机则采用泵控液压***。阀控液压***也称作节流控制液压***，一般由定量泵和流量阀（溢流阀、节流阀等）组成，在使用过程中，可通过调节流量阀的流通面积的大小以改变流入或者流出执行元件的流量，进而改变执行元件的速度；泵控液压***也称作容积控制液压***，一般由变量泵和普通开关阀或者换向阀组成，在使用过程中，可通过改变变量泵的排量实现执行元件的速度的改变，开关阀和换向阀仅具有通断油路和换向的作用。
阀控液压***具有动态响应快、控制精度高的优点，但效率较低，一般适用于对快速性、微动性要求较高的场合，而泵控液压***具有效率高的优点，但动态响应慢、控制精度较低，一般适用于对快速性要求不高的场合，因此，如何设计一种同时具有上述两种优点的液压***，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种液压***，该液压***同时具有阀控液压***和泵控液压***的优点，即在小流量的工况下动态响应快、控制精度高，而在大流量的工况下***效率高。本发明还提出了一种工程机械。
具体而言，一方面，本发明提供的液压***包括油箱、变量泵、压差阀、比例换向阀和液压执行元件；所述变量泵的进油口接于油箱，所述变量泵的出油口通过第一油路接于所述比例换向阀的主进油口；所述比例换向阀的主回油口通过第二油路接于油箱，所述比例换向阀的第一工作油口和第二工作油口分别通过第三油路和第四油路接于所述液压执行元件的进出油口；所述压差阀的进油口接于所述第一油路，所述压差阀的出油口接于油箱，所述压差阀的控制油口接于控制油路，所述控制油路的压力油来自于所述第三油路和所述第四油路的油压较大者。
进一步地，所述液压***还包括梭阀；所述梭阀的两个输入端分别接于所述第三油路和所述第四油路，所述梭阀的输出端接于所述控制油路。
进一步地，所述比例换向阀为电液比例换向阀。
进一步地，所述比例换向阀为三位四通阀，在第一个工作位置，所述主进油口连通于所述第二工作油口，所述主回油口连通于所述第一工作油口，在第二工作位置，所述主进油口断开，所述主回油口连通于所述第一工作油口和所述第二工作油口，在第三工作位置，所述主进油口连通于所述第一工作油口，所述主回油口连通于所述第二工作油口。
进一步地，所述液压执行元件为液压马达或者液压油缸。
另一方面，本发明提供的一种工程机械设置有上述任一项所述的液压***。
本发明提供的液压***可工作于小流量工况下和大流量工况下，当处于小流量工况时，控制变量泵的排量恒定，保证其提供的流量满足液压执行元件所需，由于比例换向阀具有比例特性，可通过比例换向阀调节液压执行元件的输入和输出流量，而压差阀可保证比例换向阀前后压差恒定，这样使***具有响应速度快（液压执行元件的微动性能好）、控制精度高的特点，当处于大流量工况下时，控制比例换向阀的阀芯开度过度到全周开关，使比例换向阀不具有比例特性，此时，比例换向阀前后压差将小于压差阀的调节压力，即压差阀未输出流量，这样通过控制变量泵即可实现对液压执行元件输入流量的调节，使***具有效率高的特点。
本发明提供的工程机械设置有上述的液压***，由于上述的液压***具有上述技术效果，因此，该工程机械也具有相应的技术效果。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例提供的一种液压***的原理示意图。
标号说明：
1油箱
2变量泵
3压差阀
4比例换向阀
5梭阀
6液压执行元件
01第一油路
02第二油路
03第三油路
04第四油路
05控制油路
P主进油口
T主回油口
A第一工作油口
B第二工作油口
具体实施方式
应当指出，本部分中对具体结构的描述及描述顺序仅是对具体实施例的说明，不应视为对本发明的保护范围有任何限制作用。此外，在不冲突的情形下，本部分中的实施例以及实施例中的特征可以相互组合。
请参考图1，下面将参考附图对本发明实施例进行详细说明。
如图所示，该实施例的液压***主要包括油箱1、变量泵2、压差阀3、比例换向阀4、梭阀5和液压执行元件6。
其中，比例换向阀4具有主进油口P、主回油口T、第一工作油口A和第二工作油口B；变量泵2的进油口接于油箱1，变量泵2的出油口通过第一油路01接于比例换向阀4的主进油口P，比例换向阀4的主回油口T通过第二油路02接于（通向）油箱1，比例换向阀4的第一工作油口A和第二工作油口B分别通过第三油路03和第四油路04接于液压执行元件6的进出油口；压差阀3的进油口接于第一油路01，压差阀3的出油口接于油箱1（图中所示为通过第二油路02通向油箱1）；梭阀5的两个输入端分别接于第三油路03和第四油路04，梭阀5的输出端接于控制油路05的入油端，控制油路05的出油端接于压差阀3的控制油口。
优选地，比例换向阀4为电液比例换向阀，更优选地，比例换向阀4为中位机能为Y型的三位四通阀，在第一工作位置（即工作于左位），P口与B口相通，A口与T口相通，在第二工作位置（即工作于中位），P口断开，A口和B口均与T口相通，在第三工作位置（即工作于右位），P口与A口相通，B口与T口相通；另外，通过向比例换向阀上的比例电磁线圈输入的相应的电压信号可使阀芯产生位移，进而得到与该电压信号成比例的流通面积。
下面结合具体场景说明一下上述液压***的工作原理及操控过程：
当***工作于小流量工况下时，例如，当液压执行元件6所需流量小于40L/min时，控制变量泵2的排量不变，保证其提供的流量为40L/min左右，由于比例换向阀4具有比例特性，可通过比例换向阀4调节液压执行元件的输入和输出流量，如图所示，比例换向阀4工作于左位时，B口的压力油通过梭阀5、控制油路05反馈至二位二通压差阀3的控制油口，在压差阀3的调节下，比例换向阀4前后即P口与B口之间的压差恒定；当比例换向阀4工作于右位时，A口的压力油通过梭阀5、控制油路05反馈至二位二通压差阀3的控制油口，在压力阀3的调节下，比例换向阀4的前后即P口与A口的之间压差恒定，这样使***具有响应速度快（液压执行元件的微动性能好）、控制精度高的特点。
当***工作于大流量工况下时，例如，液压执行元件所需流量大于40L/min时，控制比例换向阀4的阀芯开度过度到全周开关，使比例换向阀4不具有比例特性，此时，比例换向阀4前后即P口与B口或者P口与A口之间压差将小于压差阀的调节压力，即压差阀未输出流量，这样通过控制变量泵即可实现对液压执行元件输入流量的调节，这样使***具有效率高的特点。
上述实施例中，液压执行元件6可以是液压马达（如图所示）或者液压油缸等将压力能转化为机械能的部件。
上述实施例中，流量的分界点取决于比例换向阀4的比例特性以及液压执行元件在不同工况下的流量需求，并不一定限制为40L/min，还可以是其他值。
上述实施例中，比例换向阀4为三位四通阀，在其他实施例中，也可以根据需要采用其他类型的换向阀，如二位二通阀等。
上述实施例中，通过设置梭阀5将第三油路03（A口）和第四油路04（B口）中的油压较大者通过控制油路05反馈至压差阀3的控制油口，在其他实施例中，也可以采用其他方式，只要能实现将其中油压较大者引入至压差阀3的控制油口即可。
本发明实施例还提供了一种工程机械，例如起重机等，该工程机械设置有上述实施例的液压***，由于上述的液压***具有上述技术效果，因此，该工程机械也应具备相应的技术效果，其相应部分的具体实施过程与上述实施例类似，兹不赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种液压***，其特征在于：
所述液压***包括油箱（1）、变量泵（2）、压差阀（3）、比例换向阀（4）和液压执行元件（6）；
所述变量泵（2）的进油口接于油箱（1），所述变量泵（2）的出油口通过第一油路（01）接于所述比例换向阀（4）的主进油口（P）；
所述比例换向阀（4）的主回油口（T）通过第二油路（02）接于油箱（1），所述比例换向阀（4）的第一工作油口（A）和第二工作油口（B）分别通过第三油路（03）和第四油路（04）接于所述液压执行元件（6）的进出油口；
所述压差阀（3）的进油口接于所述第一油路（01），所述压差阀（3）的出油口接于油箱（1），所述压差阀（3）的控制油口接于控制油路（05），所述控制油路（05）的压力油来自于所述第三油路（03）和所述第四油路（04）的油压较大者。
2.如权利要求1所述的液压***，其特征在于：
所述液压***还包括梭阀（5）；
所述梭阀（5）的两个输入端分别接于所述第三油路（03）和所述第四油路（04），所述梭阀（4）的输出端接于所述控制油路（05）。
3.如权利要求1或2所述的液压***，其特征在于：所述比例换向阀（4）为电液比例换向阀。
4.如权利要求1或2所述的液压***，其特征在于：所述比例换向阀（4）为三位四通阀，在第一个工作位置，所述主进油口（P）连通于所述第二工作油口（B），所述主回油口（T）连通于所述第一工作油口（A），在第二工作位置，所述主进油口（P）断开，所述主回油口（T）连通于所述第一工作油口（A）和所述第二工作油口（B），在第三工作位置，所述主进油口（P）连通于所述第一工作油口（A），所述主回油口（T）连通于所述第二工作油口（B）。
5.如权利要求1或2所述的液压***，其特征在于：所述液压执行元件（6）为液压马达或者液压油缸。
6.一种工程机械，其特征在于：所述工程机械设置有权利要求1至5任一项所述的液压***。
7.如权利要求6所述的工程机械，其特征在于：所述工程机械为起重机。
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PB01 Publication
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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