CN108505579A - 挖掘机电控开式节流液压*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种挖掘机电控开式节流液压***,其属于工程机械技术领域。它解决了现有技术中传统挖掘机液压***存在的劳动强度高、风险因子大、售后维护不便的缺陷。其主体结构包括主控阀、主泵和执行元件,所述执行元件分别与主控阀和主泵连接,所述挖掘机电控开式节流液压***包括电磁阀块总成、开关电磁阀阀块总成和减压阀,所述电磁阀块总成分别与主控阀和开关电磁阀阀块总成连接,所述减压阀分别与开关电磁阀阀块总成和主泵连接。本发明主要用于挖掘机上。
Description
技术领域:
本发明属于工程机械技术领域,具体地说,尤其涉及一种挖掘机电控开式节流液压***。
背景技术:
挖掘机,又称挖掘机械,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厂的土方机械,从近几年工程机械的发展来看,挖掘机的发展相对较快,挖掘机已经成为工程建设中最重要的工程机械之一。在中大型挖掘机中,以正流量或负流量为主;小型挖掘机,以负载敏感以及节流***为主。
节流***中,泵的排量主要依靠自身的负反馈,即泵的出口压力作用在泵的排量调节机构上,压力越高,排量越低,压力越低,排量越高,以达到匹配发动机功率的效果;开式节流***通过了长期市场验证和***特性的改良,以其较好的能耗效率性能得到了市场广泛认可。智能化、节能、舒适、可靠,一直是挖掘机液压***的发展趋势;随着近年来我国基建的不断发展,智能化,必将取得进一步的发展。
发明内容:
为了解决现有技术中传统挖掘机液压***存在的劳动强度高、风险因子大、售后维护不便的缺点,本发明提供了一种区别于现有技术的挖掘机电控开式节流液压***,其降低了劳动强度,更智能化,降低主控阀研发周期与研发成本,降低了风险因子以及售后服务更加便捷。
为了实现上述目的,本发明是采用以下技术方案实现的:
一种挖掘机电控开式节流液压***,包括主控阀、主泵和执行元件,所述执行元件分别与主控阀和主泵连接,所述挖掘机电控开式节流液压***包括电磁阀块总成、开关电磁阀阀块总成和减压阀,所述电磁阀块总成分别与主控阀和开关电磁阀阀块总成连接,所述减压阀分别与开关电磁阀阀块总成和主泵连接。
进一步地,所述执行元件包括回转马达、斗杆油缸、推土铲油缸、行走马达、破碎锤、动臂油缸和铲斗油缸,所述主控阀分别与回转马达、斗杆油缸、推土铲油缸、行走马达、破碎锤、动臂油缸和铲斗油缸连接。
进一步地,所述挖掘机电控开式节流液压***包括蓄能器单向阀块,所述蓄能器单向阀块的进油口与减压阀连接,出油口与开关电磁阀阀块总成连接。
进一步地,所述挖掘机电控开式节流液压***还包括控制单元ECU,所述控制单元ECU分别与左操作手柄、右操作手柄、左脚踏阀和右脚踏阀连接,控制单元ECU还通过电信号与电磁阀块总成连接。
进一步地,所述开关电磁阀阀块总成包括开关电磁阀VA1和开关电磁阀VA2,所述开关电磁阀VA1与开关电磁阀VA2并联连接后与蓄能器单向阀块的出油口连接。
进一步地,所述主泵包括柱塞泵P1、柱塞泵P2和齿轮泵P3。
进一步地,所述主控阀为片式节流主控阀。
进一步地,所述左操作手柄和右操作手柄均为电控手柄。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、降低劳动强度:电手柄操纵力较先导手柄大大减小,有效降低了劳动强度;
2、智能化:电磁阀块总成中整套电磁阀的应用,使得整机液压***的输出更快、更准;
3、降低风险因子:传统液压***中,若要实现直线行走功能,需要信号油道,信号油道直径小,通过各片的小孔连接,这对信号油道的加工有非常高的要求,一旦信号油道的同心度不好,则会影响整机性能,在本发明中,可取消信号油道,消除相关危险因子;
4、方便售后市场服务:本发明使得整机液压***进一步简化,若售后出现问题时,服务人员需要排查的因素减少,因此售后市场服务更加方便。
附图说明:
图1为本发明的原理图;
图2为本发明中K处的局部放大图;
图3为本发明中G处的局部放大图;
图4为本发明中主控阀的原理图;
图5为本发明中电磁阀块总成的结构示意图;
图6为本发明中主控阀回转联的结构示意图;
图7为本发明中输出压力、手柄角度之间的逻辑关系示意图。
图中:1、主控阀;2、开关电磁阀阀块总成;3、主泵;4、回转马达;5、斗杆油缸;6、推土铲油缸;7、行走马达;9、破碎锤;10、动臂油缸;11、铲斗油缸;12、电磁阀块总成;13、左操作手柄;14、右操作手柄;15、左脚踏阀;16、右脚踏阀;17、控制单元ECU;18、减压阀;19、蓄能器单向阀块;20、回油道;21、进油道;22、阀体。
具体实施方式:
下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步说明。
实施例1:
如图1所示,一种挖掘机电控开式节流液压***,包括主控阀1、主泵3和执行元件,所述执行元件分别与主控阀1和主泵3连接,所述挖掘机电控开式节流液压***包括电磁阀块总成12、开关电磁阀阀块总成2和减压阀18,所述电磁阀块总成12分别与主控阀1和开关电磁阀阀块总成2连接,所述减压阀18分别与开关电磁阀阀块总成2和主泵3连接。
实施例2:
一种挖掘机电控开式节流液压***,包括蓄能器单向阀块19,所述蓄能器单向阀块19的进油口与减压阀18连接,出油口与开关电磁阀阀块总成2连接;所述执行元件包括回转马达4、斗杆油缸5、推土铲油缸6、行走马达7、破碎锤9、动臂油缸10和铲斗油缸11,所述主控阀1分别与回转马达4、斗杆油缸5、推土铲油缸6、行走马达7、破碎锤9、动臂油缸10和铲斗油缸11连接;所述挖掘机电控开式节流液压***还包括控制单元ECU17,所述控制单元ECU17分别与左操作手柄13、右操作手柄14、左脚踏阀15和右脚踏阀16连接,控制单元ECU17还通过电信号与电磁阀块总成12连接;所述开关电磁阀阀块总成2包括开关电磁阀VA1和开关电磁阀VA2,所述开关电磁阀VA1与开关电磁阀VA2并联连接后与蓄能器单向阀块19的出油口连接;所述主泵3包括柱塞泵P1、柱塞泵P2和齿轮泵P3;所述主控阀1为片式节流主控阀;所述左操作手柄13和右操作手柄14均为电控手柄。其他部分与实施例1相同。
所述主泵3包括柱塞泵P1、柱塞泵P2和齿轮泵P3,分别对应三个油口,分别为油口A1、油口A2和油口A3,油口A1和油口A2是两个联动的出油口,即两出油口的排量永远相等,柱塞泵P1和柱塞泵P2的排量可调,出油口压力越大,排量越小,反之,压力越小,流量越大,以匹配发动机的功率;齿轮泵P3的排量不可调。
主控阀1为片式节流主控阀,即主控阀1是由多片阀体通过螺栓连接而成,除两侧端盖外,如图4所示,各片从左到右依次是回转联、推土铲联、P3进油联、斗杆一联、动臂二联、左行走联、P1、P2进油联、右行走联、动臂一联、斗杆二联和铲斗联。执行元件包括回转马达4、斗杆油缸5、推土铲油缸6、行走马达7、破碎锤9、动臂油缸10和铲斗油缸11,辅件包括管路、接头等。
如图2所示,齿轮泵P3的油口A3一路接到主控阀1上,一路接减压阀18,减压阀18将齿轮泵P3的出口压力降为4MPa,减压阀18的出油口连接开关电磁阀阀块总成2,开关电磁阀阀块总成2安装有开关电磁阀VA1和开关电磁阀VA2,开关电磁阀VA1为开关电磁阀阀块总成2的压力切断阀,通电,则电磁阀块总成12的进油口接高压先导油,断电,则电磁阀块总成12的进油口接回油。
本发明无单独的先导泵,先导压力由主泵3减压而得到;主泵3的油口A3经减压阀18与蓄能器单向阀块19后,油口A3的压力降为一基本稳定值,是为先导压力;先导压力在开关电磁阀阀块总成2上分为两路,一路经过开关电磁阀VA2,控制行走高低速;开关电磁阀VA1,为电磁阀块总成12提供压力油。
如图3所示,电磁阀块总成12是单独布置的一个集成化的电磁阀组,上面安装有VB1~VB8,VC1~VC8共16个电磁阀;VB6是开关电磁阀,其余为比例电磁阀。电磁阀块总成12上有一个或多个Pp口、一个或多个T口,以及对应相关主阀杆的C口。如图5所示,电磁阀块总成12内部有两类油道,一是回油道20,与T口相连,里面的油液为低压油液;二是进油道21,与Pp口相连,里面的油液为高压油液,Pp压力油由开关电磁阀VA1提供。电磁阀(VB1~VB8或VC1~VC8中的任意一个)的出口C口与主控阀1的阀杆的先导口相连,其油液为高压油时,高压油直接作用于阀杆端面上,液压力克服阀杆上的弹簧力,推动阀杆动作,从而实现相应动作。
开关电磁阀VB6控制主控阀1中P3进油联的换位,当左右行走同时动作,并且动臂油缸10、斗杆油缸5、或铲斗油缸11三者之一或多个动作同时动作时,开关电磁阀VB6通电,开关电磁阀VB6的出油口输出不大于Pp压力的高压,P3进油联换位,实现挖掘机直线行走功能,即左侧和右侧的行走马达7获得相同流量输入。其余15个比例电磁阀分别控制相应的阀杆,从而控制相应的动作。
工作时操作者将意愿传递给手柄,手柄收到操作者给定的角度,通过电压、电流等信号传递给控制单元ECU17,控制单元ECU17对接收到的信号进行处理,输出相应电流,比例电磁阀(VB1~VB5,VB7~VB8,VC1~VC8)根据得到的不同大小的电流输入,其C口可输出不大于Pp压力的不同的压力输出Px,Px与手柄角度a的关系如图7所示,以操作挖掘机回转为例,操作者要让挖掘机进行左回转动作,操作手柄,给手柄一定的角度输入,这一输入最终使控制左回转的比例电磁阀VB8通电,比例电磁阀VB8的输出口C口输出一定的带压先导油液,如图6所示,带压先导油液作用于主控阀1上的回转联上的xAs口,并推动回转联阀芯左移,阀体22的As口输出压力,使回转马达4动作,挖掘机左转;手柄复位后,比例电磁阀VB8的输入电流为零,比例电磁阀VB8的输出口C口的输出压力为零,回转联阀上的xAs口压力为零,阀杆恢复中位,阀体22的As口压力输出中断,挖掘机停止左转。其他动作过程同上述。
如图7所示,是一种比例电磁阀(如VB1)的控制曲线,横坐标以手柄或脚踏阀的角度a为输入,纵坐标表示比例电磁阀的输出先导压力Px,例如,比例电磁阀控制铲斗油缸11的大腔进油,手柄不动作,比例电磁阀不通电,比例电磁阀输出的先导压力为零,阀杆不动作,因此铲斗油缸11的大腔也无动作;手柄动作,控制单元ECU17开始捕捉手柄的中间转换信号(比如电压U或电阻R),然后经过处理,给比例电磁阀输入电流信号I,手柄角度a超过空行程a1后,在电流信号I作用下,比例电磁阀开始输出压力Px1,手柄角度继续增大,达到a2后,比例电磁阀完全打开,输出压力达到最大值Px2,在压力Px的作用下,铲斗油缸11的铲斗阀杆动作,主控阀1向铲斗油缸11的大腔供油,铲斗开始动作。
其中a1表示手柄或脚踏阀的空行程,所述手柄为左操作手柄13或右操作手柄14,脚踏阀为左脚踏阀15或右脚踏阀16。
Claims (8)
1.一种挖掘机电控开式节流液压***,包括主控阀(1)、主泵(3)和执行元件,所述执行元件分别与主控阀(1)和主泵(3)连接,其特征在于:所述挖掘机电控开式节流液压***包括电磁阀块总成(12)、开关电磁阀阀块总成(2)和减压阀(18),所述电磁阀块总成(12)分别与主控阀(1)和开关电磁阀阀块总成(2)连接,所述减压阀(18)分别与开关电磁阀阀块总成(2)和主泵(3)连接。
2.根据权利要求1所述的挖掘机电控开式节流液压***,其特征在于:所述执行元件包括回转马达(4)、斗杆油缸(5)、推土铲油缸(6)、行走马达(7)、破碎锤(9)、动臂油缸(10)和铲斗油缸(11),所述主控阀(1)分别与回转马达(4)、斗杆油缸(5)、推土铲油缸(6)、行走马达(7)、破碎锤(9)、动臂油缸(10)和铲斗油缸(11)连接。
3.根据权利要求2所述的挖掘机电控开式节流液压***,其特征在于:所述挖掘机电控开式节流液压***包括蓄能器单向阀块(19),所述蓄能器单向阀块(19)的进油口与减压阀(18)连接,出油口与开关电磁阀阀块总成(2)连接。
4.根据权利要求3所述的挖掘机电控开式节流液压***,其特征在于:所述挖掘机电控开式节流液压***还包括控制单元ECU(17),所述控制单元ECU(17)分别与左操作手柄(13)、右操作手柄(14)、左脚踏阀(15)和右脚踏阀(16)连接,控制单元ECU(17)还通过电信号与电磁阀块总成(12)连接。
5.根据权利要求4所述的挖掘机电控开式节流液压***,其特征在于:所述开关电磁阀阀块总成(2)包括开关电磁阀VA1和开关电磁阀VA2,所述开关电磁阀VA1与开关电磁阀VA2并联连接后与蓄能器单向阀块(19)的出油口连接。
6.根据权利要求5所述的挖掘机电控开式节流液压***,其特征在于:所述主泵(3)包括柱塞泵P1、柱塞泵P2和齿轮泵P3。
7.根据权利要求6所述的挖掘机电控开式节流液压***,其特征在于:所述主控阀(1)为片式节流主控阀。
8.根据权利要求7所述的挖掘机电控开式节流液压***,其特征在于:所述左操作手柄(13)和右操作手柄(14)均为电控手柄。
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