CN103290869B - 一种推土机及其铲刀倾斜的控制*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种推土机及其铲刀倾斜的控制***，能够避免铲刀在提升油缸处于极限位置时进行倾斜作业而产生过大扭矩。所述控制***包括油箱以及两并联的提升油缸，所述控制***还设有液动阀，所述液动阀的进油口和出油口分别与所述提升油缸的后腔油口和所述油箱连通，当所述提升油缸的后腔油压达到预定值时，所述液动阀处于连通位，当所述提升油缸的后腔油压低于所述预定值时，所述液动阀处于断开位。当提升油缸的后腔油压达到预定值时，液动阀将提升油缸的后腔油口与油箱连通，此时的提升油缸停止运动而不会达到极限行程，故当铲刀进行倾斜作业时，两提升油缸可以自由伸缩，则提升油缸的铰接处不会产生过大扭矩，也就不会产生前机罩变形等问题。

Description

一种推土机及其铲刀倾斜的控制***

技术领域

本发明涉及推土机技术领域，特别是涉及一种推土机铲刀倾斜的控制***。本发明还涉及一种具有上述控制***的推土机。

背景技术

现有技术中，推土机的液控***主要包括两个提升油缸和一个倾斜油缸，提升油缸主要用于实现铲刀的升降，倾斜油缸用于完成铲刀的左右倾斜。

提升油缸的一端铰接在铲刀上，另一端铰接在推土机的前机罩上，当进行铲刀的升降作业时，控制液压油从提升油缸的前后腔分别进油，以分别完成铲刀的上升与下降；倾斜油缸的一端铰接在铲刀上，另一端铰接在推杆上，通过推杆的推动实现铲刀的左右倾斜。

在铲刀进行倾斜作业时，两提升油缸需一个伸长一个缩短，以配合倾斜油缸完成倾斜操作。但是，当铲刀提升或者下降到极限位置时，由于提升油缸已经达到极限行程，无法进行伸缩，如果此时进行倾斜操作，就会导致提升油缸的铰接处产生较大的扭矩，进而导致前机罩发生变形，甚至出现疲劳断裂等问题。

因此，如何设计一种推土机铲刀倾斜的控制***，以避免铲刀在提升油缸处于极限位置时进行倾斜作业产生过大扭矩，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种推土机铲刀倾斜的控制***，能够避免铲刀在提升油缸处于极限位置时进行倾斜作业而产生过大扭矩，其自动化程度高，操作更加安全可靠。

为解决上述技术问题，本发明提供一种推土机铲刀倾斜的控制***，所述控制***包括油箱以及两并联的提升油缸，所述控制***还设有液动阀，所述液动阀的进油口和出油口分别与所述提升油缸的后腔油口和所述油箱连通，当所述提升油缸的后腔油压达到预定值时，所述液动阀处于连通位，当所述提升油缸的后腔油压低于所述预定值时，所述液动阀处于断开位。

本发明的控制***设有液动阀，当提升油缸的后腔油压达到预定值时，所述液动阀将提升油缸的后腔油口与油箱连通，则后腔油口的液压油直接流入油箱，不会继续进入提升油缸中，此时的提升油缸停止运动，也就是说，可以通过设定预定值将提升油缸停滞在某个运动位置，使其不能伸出到极限行程；由于提升油缸的活塞杆无法伸出到极限行程，当铲刀进行倾斜作业时，提升油缸具有一定的位移空间，两提升油缸可以自由伸缩，故提升油缸的铰接处不会产生过大扭矩，也就不会引起前机罩变形、产生疲劳断裂等问题。

优选地，所述控制***还包括第一液控单向阀，所述提升油缸的前端具有预设油口，所述预设油口的油压与所述预定值相对应，所述第一液控单向阀的进油口和控制油口分别与所述预设油口以及所述提升油缸的前腔油口连通，所述第一液控单向阀的出油口与所述液动阀的连通位控制油口连通。

当提升油缸带动铲刀下降时，提升油缸的后腔高压油推动活塞向前运动，当后腔高压油运动到所述预设油口时，提升油缸的后腔油压达到所述预定值，则后腔高压油通过第一液控单向阀流向液动阀的连通位控制油口，进而将液动阀打开，以便将后腔油口与油箱连通；此时，后续输送到提升油缸后腔的高压油直接流入油箱中，提升油缸的后腔不会继续进油，也就不会对活塞产生推动力，提升油缸的运动停止。

优选地，控制***还包括第一单向阀，所述第一单向阀的进油口与所述预设油口连通，所述第一单向阀的出油口分别与所述第一液控单向阀的进油口以及所述提升油缸的前腔油口连通。

当设置第一单向阀时，流动到预设油口的后腔高压油可以通过第一单向阀流向提升油缸的前腔，从而对活塞提供一个反向推动力，以起到缓冲作用，使得提升油缸迅速停止运动。

优选地，所述控制***还包括倾斜油缸，所述倾斜油缸的进油口与所述液动阀的断开位控制油口连通。

当倾斜油缸驱动铲刀进行倾斜作业时，倾斜高压油由倾斜油缸的进油口进入，倾斜高压油流动到液动阀的断开位控制油口，推动液动阀回复到断开位，此时的提升油缸回复正常状态，以辅助倾斜油缸完成倾斜动作。

优选地，所述液动阀的断开位控制油口和连通位控制油口分别通过阻尼孔和第二液控单向阀与所述油箱连通，所述第二液控单向阀由所述倾斜油缸的倾斜油压和所述提升油缸的前腔油压控制。

阻尼孔的设置在液动阀与油箱之间产生了一定的压力差，便于所述后腔高压油推动液动阀的断开位液压腔中的油液顺利地进入所述油箱中；第二液控单向阀设置在液动阀的连通位控制油口与油箱之间，防止液动阀的连通位液压腔中的油液进入油箱中，保证液动阀在需要的时候能够正常打开；只有在倾斜油缸进行倾斜作业时，或者当提升油缸进行提升作业时，才会将第二液控单向阀打开，使得液动阀回复到断开位。

优选地，所述控制***还包括第一梭阀，所述第一梭阀的两个进油口分别与所述倾斜油缸的进油口和所述提升油缸的前腔油口连通，所述第一梭阀的出油口与所述第二液控单向阀的控制油口连通。

通过第一梭阀的设置，将倾斜高压油和提升油缸的前腔高压油输送到第二液控单向阀的控制油口，以便作为其控制油源。

优选地，其中一个所述提升油缸的活塞上具有通孔，所述缓冲阀包括阀座和阀芯，所述阀座与所述通孔配合且具有阀腔，所述阀芯的长度小于所述阀腔，所述阀芯的两端具有穿出所述阀座向外伸出设置的阀杆，所述阀杆和所述阀芯的总长度大于所述活塞的厚度，所述阀芯与所述阀杆的连接处能够分别与所述阀腔的两端配合。

在提升油缸缩回到极限位置时无法继续缩回，但提升油缸的活塞上设有缓冲阀，当活塞接近后缸盖时，缓冲阀的阀杆首先接触并抵靠在后缸盖上，从而将整个阀芯定位，而活塞继续后退至与后缸盖接触后停止运动，则阀芯和阀杆的连接处与阀腔的端部相分离，进而将活塞的通孔打开，以便提升油缸的前腔和后腔相连通；由于两个提升油缸为并联油缸，则需要伸出的提升油缸中的前腔油液通过缩回的提升油缸的缓冲阀流回其后腔，则需要伸出的油缸可以伸出，也就不会因活塞杆无法正常伸出而在提升油缸的铰接处产生过大扭矩。

优选地，所述提升油缸的后腔油口与所述油箱之间具有第二单向阀。

由于伸缩油缸前后腔的容积差，导致伸出的伸缩油缸的后腔几乎形成真空状态，则第二单向阀打开，油箱中的油液流入油缸后腔，起到补油的作用。

优选地，所述控制***还包括电磁浮动阀，所述提升油缸的前腔油口和后腔油口分别与电磁浮动阀的两个油口连通，以实现提升油缸的浮动。

本发明还提供一种推土机，包括进行铲刀倾斜的控制***，所述控制***为上述任一项所述的控制***。

由于本发明的推土机具有上述任一项所述的控制***，故上述任一项所述的控制***所产生的技术效果均适用于本发明的推土机，此处不再赘述。

附图说明

图1为本发明所提供控制***在一种具体实施方式中的原理示意图；

图2为本发明所提供缓冲阀一种设置方式的结构示意图；

图3为本发明的提升油缸缩回到极限位置后进行倾斜动作时，提升油缸内部油液的流动示意图。

图1-3中：

1提升油缸、10电磁浮动阀、11第一液控单向阀、12第一单向阀、13活塞、14第二单向阀、15后缸盖、16预设油口、2阻尼孔、3缓冲阀、31阀座、32阀芯、33阀腔、34阀杆、4倾斜油缸、5第一梭阀、6液动阀、7第二梭阀、8第二液控单向阀、9油箱、A1前腔进油口、B1后腔进油口、A2前腔油口、B2后腔油口

具体实施方式

本发明的核心是提供一种推土机铲刀倾斜的控制***，能够避免在提升油缸运动到极限位置时进行倾斜作业，进而避免提升油缸铰接处产生过大扭矩。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1，图1为本发明所提供控制***在一种具体实施方式中的原理示意图。

在一种具体实施方式中，本发明推土机铲刀倾斜的控制***包括油箱9、液动阀6以及两个并联设置的提升油缸1，液动阀6的进油口和出油口分别与提升油缸1的后腔油口B2和油箱9连通；在提升油缸1驱动铲刀下降时，提升油缸1的后腔油口B2进油，以推动活塞13运动，将活塞杆向外推出，进而带动与活塞杆连接的铲刀下降，此时提升油缸1的后腔油压较小，低于预定值，液动阀6处于断开位；随着提升油缸1的后腔油压逐渐增加，活塞13被推动到一定高度，当提升油缸1的后腔油压达到预定值时，液动阀6切换到连通位，以便将提升油缸1的后腔油口B2与油箱9连通，此时，提升油缸1的后腔油口B2将油液直接输送到油箱9中，提升油缸1的后腔不再继续进油，则活塞13停留在原位置，提升油缸1停止运动。

由于提升油缸1没有达到极限行程即停止运动，故活塞13具有一段预留行程；当进行铲刀倾斜作业时，由于铲刀的两端分别与两个提升油缸1相连，提升油缸1需要被动地伸缩，以辅助铲刀完成倾斜动作，此时，在倾斜高压油的作用下，被动伸出的提升油缸1中的活塞13沿其预留行程继续运动；由于活塞13具有预留行程，其受到倾斜高压油的作用时能够转化为机械运动，也就不会因无法伸缩而在提升油缸1与前机罩的铰接处产生较大扭矩，进而避免前机罩发生变形、引起前机罩的疲劳断裂等问题。

需要说明的是，提升油缸1的后腔油压达到预定值是指其后腔油压大于或等于所述预定值；所述预定值与活塞13的预留行程相应设置，即当提升油缸1的后腔油压等于或大于所述预定值时，活塞13的预留行程应该能够满足铲刀倾斜作业的需求；例如，所述预留行程可以为当铲刀完成倾斜作业时，活塞13由原停留位置运动到其极限行程的距离；或者，所述预留行程可以略小于上述距离，使得提升油缸1的铰接处承受一定的扭矩，但该扭矩不会过大，不至于引起前机罩的变形。

另外，所述提升油缸1的伸出是指其活塞13朝向前腔的方向运动，进而推动活塞杆向外伸出，活塞杆与铲刀连接，当活塞杆向外伸出时，铲刀在活塞杆的推动下向下运动，即提升油缸1的伸出对应铲刀的下降运动；相应的，所述提升油缸1的缩回是指活塞13带动活塞杆回缩到提升油缸1的缸体内，此时对应铲刀的提升运动。

其中，液动阀6为利用控制油路的压力改变其阀芯位置的换向阀。

在一种更为具体的实施方式中，可以通过提升油缸1的后腔高压油作为液动阀6的连通位控制油源，进而将液动阀6打开。

具体地，所述控制***还可以包括第一液控单向阀11，提升油缸1的前端可以设置预设油口16，该预设油口16的油压与所述预定值相对应，即当后腔油液运动到所述预设油口16时，提升油缸1的后腔油压等于所述预设值；第一液控单向阀11的进油口与所述预设油口16相连通，其出油口与液动阀6的连通位控制油口连通，则当提升油缸1的后腔高压油运动到所述预设油口16时，提升油缸1的后腔油压达到所述预定值，此时的后腔高压油依次经过所述预设油口16、第一液控单向阀11流向液动阀6的连通位控制油口，处于液动阀6连通位一侧的油压大于断开位一侧的压力，从而将液动阀6打开，提升油缸1的后腔油口B2与油箱9连通。

同时，第一液控单向阀11的控制油口与提升油缸1的前腔油口A2连通，则当提升油缸1的前腔进油时，前腔高压油将第一液控单向阀11封闭；通过上述设置，即使提升油缸1的前腔高压油运动到所述预设油口16，由于提升油缸1的前腔高压油无法流向液动阀6的连通位控制油口，故液动阀6处于断开位，以便提升油缸1能够正常地缩回到最大行程，将铲刀提升到极限位置，不会影响提升油缸1对铲刀的提升作业。

在此基础上，所述控制***还可以包括第一单向阀12，第一单向阀12的进油口与所述预设油口16连通，第一单向阀12的出油口分别与第一液控单向阀11的进油口和提升油缸1的前腔油口A2连通；一方面，当后腔高压油运动到所述预设油口16时，大部分后腔高压油依次经过第一单向阀12和第一液控单向阀11流向液动阀6的连通位控制油口；另一方面，还有一部分后腔高压油通过第一单向阀12流入提升油缸1的前腔，则活塞13同时受到前腔液压油的作用力，以抵消部分后腔高压油对活塞13的推动力，从而起到对活塞13的运动缓冲作用，使得提升油缸1迅速地停止运动，以便为倾斜作业留有足够的预留行程。

此外，所述控制***还包括倾斜油缸4，以便完成铲刀的倾斜作业，倾斜油缸4的进油口与液动阀6的断开位控制油口连通，如图1所示。

当进行倾斜作业时，倾斜高压油由倾斜油缸4的进油口进入，然后流入液动阀6的断开位控制油口，则处于液动阀6断开位一侧的油压高于连通位一侧的油压，进而推动液动阀6回复到断开位，提升油缸1回复正常状态，以便在倾斜油压的作用下正常伸缩，进而辅助倾斜油缸4完成倾斜作业。

在一种更为优选的实施方式中，液动阀6的断开位控制油口和连通位控制油口可以分别通过阻尼孔2和第二液控单向阀8与所述油箱9连通；第二液控单向阀8由倾斜油缸4的倾斜油压和提升油缸1的前腔油压控制。

阻尼孔2的设置在液动阀6的断开位与油箱9之间形成压力差，以便液动阀6在处于连通位时，其断开位一侧的油液能够顺利地流入油箱9中；第二液控单向阀8对液动阀6的连通位与油箱9之间的油路进行控制，防止处于液动阀6连通位一侧的油液流入油箱9中；当进行倾斜作业时，倾斜油缸4的倾斜高压油作用于第二液控单向阀8的控制油口，从而将第二液控单向阀8反向导通，倾斜高压油作用于液动阀6的断开位控制油口，从而将处于液动阀6连通位一侧的油液输送到油箱9中；当进行提升作业时，提升油缸1的前腔油口A2进油，提升油缸1的前腔高压油将第二液控单向阀8反向导通，处于液动阀6连通位一侧的油液通过第二液控单向阀8流入油箱9中，液动阀6回复断开位，提升油缸1能够正常地将铲刀提升到最大行程位置。

其中，本发明的控制***还可以包括第一梭阀5，第一梭阀5的两个进油口分别与倾斜油缸4的进油口和提升油缸1的前腔油口A2连通，第一梭阀5的出油口与第二液控单向阀8的控制油口连通，则第二液控单向阀8通过倾斜油缸4的倾斜油压和提升油缸1的前腔油压进行控制，实现其反向导通。

本领域技术人员可以想到，倾斜油缸4的进油口包括前腔进油口A1和后腔进油口B1，为便于实现倾斜油缸4的进油口对相关部件的控制，还可以设置第二梭阀7，如图1所示；第二梭阀7的两个进油口分别与倾斜油缸4的前腔进油口A1和后腔进油口B1连通，其出油口分别与第一梭阀5的进油口和液动阀6的断开位控制油口连通。

还可以想到，液动阀6的断开位一侧还可以设置弹簧复位结构61，通常情况下，弹簧复位结构61将液动阀6推动到断开状态；只有当液动阀6的连通位控制油口进油，克服弹簧复位结构61的弹簧力时，液动阀6才能够导通；当连通位控制油口的高压油流走时，弹簧推动液动阀6回复到断开位；或者当液动阀6的断开位控制油口的油压与弹簧复位结构61的弹簧力之和大于其连通位控制油口的油压时，弹簧复位结构61与断开位高压油共同推动液动阀6回复断开状态。

再者，提升油缸1的前腔和后腔之间可以设置电磁浮动阀10，将提升油缸1的前腔油口A2和后腔油口B2分别与电磁浮动阀10的两个油口连通，以增加提升油缸1的浮动性，如图1所示。

请进一步参考图2和图3，图2为本发明所提供缓冲阀一种设置方式的结构示意图；图3为本发明的提升油缸缩回到极限位置后进行倾斜动作时，提升油缸内部油液的流动示意图。

当提升油缸1缩回到极限位置时，为减小提升油缸1铰接处的扭矩，可以在其中一个提升油缸1上设置缓冲阀3。

如图2所示，其中一个提升油缸1的活塞13具有通孔131，缓冲阀3包括阀座31和阀芯32，阀座31与活塞13上的通孔131配合设置，且阀座31中形成有阀腔33；阀芯32内置于阀腔33中，且阀芯32的长度小于阀腔33，阀芯32的两端具有穿出阀座31向外伸出设置的阀杆34；阀杆34和阀芯32的总长度大于活塞13的厚度，阀芯32与阀杆34的两个连接处能够分别与所述阀腔33的两端配合。

由于阀芯32的长度小于阀腔33，故阀芯32能够在阀腔33中往复运动，当阀芯32与阀杆34的连接处运动到阀腔33的端部时，能够与阀腔33的端部配合；当所述连接处与阀腔33的端部分离时，活塞13上的通孔131将提升油缸1的前腔和后腔导通。

在提升油缸1进行铲刀提升作业时，活塞13在前腔液压油的推动下朝向后缸盖15运动，当活塞13接近后缸盖15时，缓冲阀3的阀杆34首先接触并抵靠在后缸盖15上，则阀芯32与提升油缸1的缸体的位置相对固定；活塞13继续朝向后缸盖15的方向运动，进而带动阀座31向后运动，则阀芯32与阀杆34的连接处与阀腔33的端部相分离，活塞13上的通孔131打开，以便将提升油缸1的前腔和后腔导通。

请结合图3，当其中一个提升油缸1的前腔和后腔导通时，在另一个提升油缸1需要伸出时，该伸出的另一个提升油缸1的前腔油液流动到设有缓冲阀3的提升油缸1中，然后通过缓冲阀3流入该提升油缸1的后腔，进而流向伸出的提升油缸1的后腔，故需要伸出的提升油缸1可以顺利地伸出，不会在其铰接处产生扭矩。

此外，设有缓冲阀3的提升油缸1中，由于其前腔和后腔已经导通，故其活塞13的两侧不存在压力差，在进行倾斜作业时，该侧的提升油缸1不存在伸出或缩回的问题，更加不会产生扭矩。

可见，通过在提升油缸1上设置缓冲阀3，当提升油缸1处于缩回的极限位置时，即使进行倾斜操作，提升油缸1也可以完成正常伸缩，不会在提升油缸1与前机罩的铰接处产生扭矩，也就避免了前机罩的变形以及疲劳断裂等相应的问题。

可以想到，还可以在提升油缸1的后腔油口B2与油箱9之间设置第二单向阀14，以便向其后腔补油；需要伸出的提升油缸1的前后腔之间存在容积差，其后腔几乎成真空状态，此时第二单向阀14打开，油箱9中的油液流入其后腔中，起到补油的作用，辅助提升油缸1伸出。

本发明的另一目的是提供一种推土机，包括进行铲刀倾斜的控制***，所述控制***为上述任一项所述的控制***。

由于本发明的推土机具有上述任一项所述的控制***，故上述任一项所述的控制***所产生的技术效果均适用于本发明的推土机，此处不再赘述。

以上对本发明所提供的推土机及其铲刀倾斜的控制***进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种推土机铲刀倾斜的控制***，所述控制***包括油箱(9)以及两并联的提升油缸(1)，其特征在于，

所述控制***还设有液动阀(6)，所述液动阀(6)的进油口和出油口分别与所述提升油缸(1)的后腔油口(B2)和所述油箱(9)连通，当所述提升油缸(1)的后腔油压达到预定值时，所述液动阀(6)处于连通位，当所述提升油缸(1)的后腔油压低于所述预定值时，所述液动阀(6)处于断开位。

2.如权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述控制***还包括第一液控单向阀(11)，所述提升油缸(1)的前端具有预设油口(16)，所述预设油口(16)的油压与所述预定值相对应，所述第一液控单向阀(11)的进油口和控制油口分别与所述预设油口(16)以及所述提升油缸(1)的前腔油口(A2)连通，所述第一液控单向阀(11)的出油口与所述液动阀(6)的连通位控制油口连通。

3.如权利要求2所述的控制***，其特征在于，所述控制***还包括第一单向阀(12)，所述第一单向阀(12)的进油口与所述预设油口(16)连通，所述第一单向阀(12)的出油口分别与所述第一液控单向阀(11)的进油口以及所述提升油缸(1)的前腔油口(A2)连通。

4.如权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述控制***还包括倾斜油缸(4)，所述倾斜油缸(4)的进油口与所述液动阀(6)的断开位控制油口连通。

5.如权利要求4所述的控制***，其特征在于，所述液动阀(6)的断开位控制油口和连通位控制油口分别通过阻尼孔(2)和第二液控单向阀(8)与所述油箱(9)连通，所述第二液控单向阀(8)由所述倾斜油缸(4)的倾斜油压和所述提升油缸(1)的前腔油压控制。

6.如权利要求5所述的控制***，其特征在于，所述控制***还包括第一梭阀(5)，所述第一梭阀(5)的两个进油口分别与所述倾斜油缸(4)的进油口和所述提升油缸(1)的前腔油口(A2)连通，所述第一梭阀(5)的出油口与所述第二液控单向阀(8)的控制油口连通。

7.如权利要求1-6任一项所述的控制***，其特征在于，还包括缓冲阀(3)，其中一个所述提升油缸(1)的活塞(13)上具有通孔(131)，所述缓冲阀(3)包括阀座(31)和阀芯(32)，所述阀座(31)与所述通孔(131)配合且具有阀腔(33)，所述阀芯(32)的长度小于所述阀腔(33)，所述阀芯(42)的两端具有穿出所述阀座(31)向外伸出设置的阀杆(34)，所述阀杆(34)和所述阀芯(32)的总长度大于所述活塞(13)的厚度，所述阀芯(32)与所述阀杆(34)的连接处能够分别与所述阀腔(33)的两端配合。

8.如权利要求7所述的控制***，其特征在于，所述提升油缸(1)的后腔油口(B2)与所述油箱(9)之间具有第二单向阀(14)。

9.如权利要求7所述的控制***，其特征在于，所述控制***还包括电磁浮动阀(10)，所述提升油缸(1)的前腔油口(A2)和后腔油口(B2)分别与电磁浮动阀(10)的两个油口连通。

10.一种推土机，包括进行铲刀倾斜的控制***，其特征在于，所述控制***为上述1-9任一项所述的控制***。