CN108591147A - 矿用自卸车恒压定变量液压*** - Google Patents

矿用自卸车恒压定变量液压*** Download PDF

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王素燕
李茜
唐云娟
李立勇
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Abstract

本发明涉及矿用自卸车液压***，为解决现有矿用自卸车恒压变量***举升***控制复杂，成本高、举升油缸行程终点冲击大的问题；提供一种矿用自卸车恒压定变量液压***，其包括电控单元、控制阀组；恒压泵通过控制阀组向转向***供油并在举升工况时向通过控制阀组向举升***供油，在举升油缸伸出至举升行程终点位置时，控制阀组截断举升先导油路并截断恒压泵向举升***的供油，从而降低举升***在举升行程终端的缓冲。本发明液压***中，举升***简单、可靠，成本低，举升油缸行程终点冲击得到有效控制。

Description

矿用自卸车恒压定变量液压***
技术领域
本发明涉及一种液压***，更具体地说，涉及一种矿用自卸车恒压定变量液压***。
背景技术
现有的矿用自卸车变量液压***一般有负载敏感***和恒压变量***，变量部分一般用于转向***，而举升***多为定量***。举升液压***常由举升泵、举升阀、平衡阀、先导阀(或电磁手柄)、多级缸等元件组成，转向液压***常由转向泵、转向控制单元、蓄能器、转向缸等元件组成。制动***由制动阀、制动夹钳、蓄能器等元件组成。目前多数厂家的矿车都是采用恒压变量***。
目前典型的恒压变量***原理如上图所示，存在一些技术上的不足：
(1)举升***控制复杂，举升部分采用电液控制相结合的方式，控制阀和主阀都相对复杂，且元件多，故障率高。
(2)没有采用液压油散热***，不能保证合适的工作油温。
(3)举升***无液压限位，只采用机械限位，油缸行程终点冲击大。
(4)由于举升先导***是采用电磁换向阀控制方式，造成举升***启动冲击大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有矿用自卸车恒压变量***举升***控制复杂，成本高、举升油缸行程终点冲击大的问题，而提供一种举升***简单、可靠、举升油缸行程终点冲击得到有效控制的矿用自卸车恒压定变量液压***。
本发明为实现其目的的技术方案是这样的：提供一种矿用自卸车恒压定变量液压***，包括转向***、举升***、制动***、恒压泵、定量泵、液压油箱、蓄能器、电控单元，所述转向***包括转向控制单元和与其连接的转向油缸；所述举升***包括举升油缸和与其连接的举升阀、先导阀；其特征在于包括控制阀组；所述控制阀组具有与外部油路连接的P2油口、XP油口、C油口、T1油口、X2油口、G油口、F油口，并包含合流开关阀、溢流阀、液控开关阀和两位三通电磁阀、第一单向阀、第二单向阀；所述两位三通电磁阀的第一油口与X2油口连接，第二油口同时与液控开关阀的液控端和X1油口连接；第三油口与T1油口连接；第二油口与第一油口或第三油口择一导通；液控开关阀连接在T1油口与合流开关阀的弹簧腔之间；所述合流开关阀的进油端与第一单向阀(53)的出油端连接，出油端与G油口连接，控制端与进油端连接，弹簧腔经第一阻尼孔与进油端连接；第一单向阀的进油端与P2油口连接；第二单向阀的进油端与P2油口连接，出油端同时与XP油口和C油口连接且通过连接管路与F油口导通，所述溢流阀连接在第二单向阀54的出油端与T1油口之间；所述恒压泵的进油端与液压油箱连接，出油端与控制阀组的P2油口连接；控制阀组的XP油口与蓄能器连接，C油口与转向控制单元连接，T1油口经回油油路与液压油箱连接，G油口与定量泵的出油口合流连接后与所述举升阀连接，F油口与制动***连接，定量泵的进油端与液压油箱连接；先导阀的举升先导输出端与控制阀组的X2油口连接，控制阀组的X1油口经第一单向节流阀与举升阀的举升先导控制端连接，先导阀的回落先导输出端经第二单向节流阀与举升阀的回落先导控制端连接；所述两位三通电磁阀的电控端与电控单元连接，所述电控单元包括用于检测举升油缸的举升行程终点位置的检测装置，当举升油缸的举升行程达到举升行程终点位置时所述电控单元控制所述两位三通电磁阀处于第二油口与第三油口导通的工作位。
进一步地，上述矿用自卸车恒压定变量液压***中，在液压油箱的回油管路末端设置有液压油散热装置，所述液压油散热装置包括背压阀、用于检测液压油温度且与所述电控单元连接的温度传感器和散热控制阀组、散热器，所述散热器与所述散热控制阀组串联后与所述背压阀并联，散热器的出油端与液压油箱连接，散热控制阀组的进油端与回油管路连接，当液压油温度高于预定值时，所述电控单元控制所述散热控制阀组处于导通状态，当液压油温度低于预定值时，所述电控单元控制所述散热控制阀组处于截止状态；所述先导阀的回油口与所述背压阀的出油端连接。
进一步地，上述矿用自卸车恒压定变量液压***中，所述散热控制阀组包括第二两位三通电磁阀、液控插装阀、第二阻尼孔；所述第二两位三通电磁阀的电控端与电控单元连接，所述第二两位三通电磁阀的第一油口经所述第二阻尼孔连接于所述散热控制阀组的进油端，第二油口连接于液控插装阀的液控端、第三油口和液控插装阀的出油口均连接于所述散热控制阀组的出油端，液控插装阀的进油口连接于所述散热控制阀组的进油端。
进一步地，上述矿用自卸车恒压定变量液压***中，还包括先导供油阀，所述先导供油阀的进油端与所述控制阀组上与XP油口导通的E油口连接，所述先导供油阀的出油端与所述先导阀的进油端连接。
进一步地，上述矿用自卸车恒压定变量液压***中，所述控制阀组还包括放油阀，所述放油阀连接在XP油口与T1油口之间。所述放油阀包括电磁开关阀和\或手动开关阀，所述的电磁开关阀和\或手动开关阀的两端分别与XP油口与T1油口连接。
进一步地，上述矿用自卸车恒压定变量液压***中，在XP油口与F油口之间的油路上设置有串联的第三阻尼孔和向F油口单向导通的第三单向阀。
本发明与现有技术相比，本发明具有以下优点。
(1)控制阀组为集成阀组，它控制着恒压泵的工作状态，当矿车液压***工作在行车转向工况时，使恒压泵处于变量状态，恒压泵实时补充蓄能器所需要的流量；当矿车处于举升工况时，经过此阀组的控制，恒压泵处于最大排量状态供给举升***；举升***简单、可靠，成本低。
(2)采用电液结合的方式来降低举升油缸行程终点的冲击，当举升油缸达到规定行程后，恒压泵马上切断供油给举升***的油液，然后举升阀杆回中位，最后举升泵的油液停止供油给举升油缸，在举升油缸的终点有一个缓冲的时间，降低冲击。
(3)散热***采用自动控制的方式，当液压油温达到一定温度后，***回油自动进入散热器进行散热；当油温低于一定范围时，油液不经过散热器直接流回油箱。
附图说明
图1是本发明矿用自卸车恒压定变量液压***的原理图。
图2是本发明矿用自卸车恒压定变量液压***中控制阀组的原理图。
图3是本发明矿用自卸车恒压定变量液压***中散热控制阀组的原理图。
图中零部件名称及序号：
液压油箱1、定量泵2、恒压泵3、高压过滤器4、控制阀组5、蓄能器6、转向控制单元7、转向油缸8、先导供油阀9、第一单向节流阀10、先导阀11、举升阀12、第二单向节流阀13、平衡阀14、举升油缸15、散热控制阀16、散热器17、背压阀18、回油过滤器19。
第三单向阀51、第三阻尼孔52、第一单向阀53、第二单向阀54、充液阀55、手动开关阀56、电磁开关阀57、第四阻尼孔58、液控开关阀59、两位三通电磁阀510、合流开关阀511、第一阻尼孔512。
第二阻尼孔161、第二两位三通电磁阀162、液控插装阀163。
具体实施方式
下面结合附图说明具体实施方案。
本实施例中的矿用自卸车恒压定变量液压***如图1所示，其包括转向***、举升***、制动***、液压油箱1、定量泵2、恒压泵3、高压过滤器4、控制阀组5、蓄能器6、先导供油阀9、单向节流阀10、先导阀11、举升阀12、平衡阀14、举升油缸15、散热控制阀16、散热器17、背压阀18、回油过滤器19。
转向***包括转向控制单元7和与其连接的转向油缸8；转向控制单元7通常是由转向器和流量放大阀构成。
举升***包括举升油缸15和与其连接的举升阀12、先导阀11。在举升阀12与举升油缸15之间还设置有平衡阀14，以便举升油缸在升降过程中伸缩平稳。
如图2所示，控制阀组5具有与外部油路连接的P2油口、XP油口、C油口、T1油口、X2油口、G油口、F油口，并包含第三单向阀51、第三阻尼孔52、第一单向阀53、第二单向阀54、充液阀5-5、手动开关阀56、电磁开关阀57、第四阻尼孔58、液控开关阀59、两位三通电磁阀510、合流开关阀511、第一阻尼孔512。
两位三通电磁阀510的第一油口与X2油口连接，第二油口同时与液控开关阀59的液控端和X1油口连接；第三油口与T1油口连接；第二油口与第一油口或第三油口择一导通。
液控开关阀59连接在T1油口与合流开关阀511的弹簧腔之间。
合流开关阀511的进油端与第一单向阀53的出油端连接，出油端与G油口连接，控制端与进油端连接，弹簧腔经第一阻尼孔512与进油端连接；第一单向阀53的进油端与P2油口连接。
第二单向阀54的进油端与P2油口连接，出油端同时与XP油口和C油口连接。
溢流阀55连接在第二单向阀54的出油端与T1油口之间。
在第二单向阀54的出油端至F油口之间连接有串联的第三阻尼孔52和第三单向阀51。F油口连接制动***，向制动***供油。
在XP油口与T1油口之间还连接有放油阀。放油阀包括电磁开关阀57和手动开关阀56，电磁开关阀57和手动开关阀56的两端分别与XP油口与T1油口连接。为了安全放油，电磁开关阀57还与第四阻尼孔串联58设置。
恒压泵3的进油端与液压油箱1连接，出油端与控制阀组5的P2油口连接。
控制阀组5的XP油口与蓄能器6连接，C油口与转向控制单元7连接，T1油口连接液压油箱1的回油油路，G油口与定量泵2的出油口合流连接后与举升阀12连接，定量泵的进油端与液压油箱连接。
先导供油阀9的进油端P6与控制阀组5上的E油口连接，E油口是与XP油口和第二单向阀的出油端导通的，以便从蓄能器处获得压力油。先导供油阀的出油端P7与先导阀的进油端P8连接。
先导阀11的举升先导输出端X3与控制阀组5的X2油口连接，控制阀组5的X1油口经第一单向节流阀10与举升阀12的举升先导控制端连接，先导阀的回落先导输出端经第二单向节流阀13与举升阀的回落先导控制端连接。
两位三通电磁阀510的电控端与电控单元连接，电控单元包括控制器和用于检测举升油缸的举升行程终点位置的检测装置如感应开关或位移传感器等，当举升油缸的举升行程达到举升行程终点位置时电控单元控制两位三通电磁阀510处于第二油口与第三油口导通的工作位。
如图1所示，在液压油箱的回油管路末端设置有液压油散热装置，液压油散热装置包括背压阀18、用于检测液压油温度且与电控单元连接的温度传感器和散热控制阀组16、散热器17，散热器17与散热控制阀组16串联后与背压阀18并联，散热器17的出油端与液压油箱1连接，散热控制阀组16的进油端与回油管路连接，当液压油温度高于预定值时，电控单元控制散热控制阀组处于导通状态，当液压油温度低于预定值时，电控单元控制所述散热控制阀组处于截止状态。
如图3所示，散热控制阀组16包括第二两位三通电磁阀162、液控插装阀163、第二阻尼孔161；第二两位三通电磁阀162的电控端与电控单元连接，第二两位三通电磁阀的第一油口经第二阻尼孔161连接于散热控制阀组16的进油端，第二油口连接于液控插装阀163的液控端、第三油口和液控插装阀163的出油口均连接于散热控制阀组16的出油端，液控插装阀163的进油口连接于散热控制阀组16的进油端。先导阀的回油口与所述背压阀的出油端连接。
在本实施例中，当矿用自卸车只有转向时，先导阀11的举升先导输出端X3没有先导压力输出，X2油口没有先导压力输入，液控开关阀59不换向，工作在左位，合流开关阀511的右腔压力和弹簧腔压力相等，合流开关阀511处于关闭状态，转向***所需的流量由转向控制单元的开度决定，恒压泵2是一个负载敏感泵，提供转向***所需的流量。
当矿用自卸车只有举升时，先导阀11的举升先导输出端X3输出的先导压力经X2油口通过两位三通电磁阀510传递给液控开关阀59的液控端，液控开关阀59换向工作于右位，使得合流开关阀511的弹簧腔的压力处于低压状态，合流开关阀被打开，控制阀组的P2油口和G油口相通，恒压泵3与定量泵2合流为举升阀提供压力油，此时恒压泵处于最大排量状态供给举升***。当举升油缸举升到一定位置(举升油缸的举升行程终点位置)，位移传感器检测到设定的位置，电控单元给两位三通电磁阀510的电磁铁YA1电信号，使得两位三通电磁阀510换向到上位，先导阀11的举升先导输出端X3输出的先导压力被截断，液控开关阀59换向工作于左位，合流开关阀511的弹簧腔的压力等于合流开关阀511的控制端(右腔)的压力，合流开关阀511处于关闭状态。举升阀的举升先导控制端经X1油口、两位三通电磁阀的第二油口和第三油口向液压油箱导通，使得举升阀的阀杆回中位，定量泵2的油液停止供油给举升油缸。由于举升阀的先导控制端连接有第一单向节流阀10和第二单向节流阀13，因此举升阀的阀杆回中位是个相对缓慢的过程，在举升阀的阀杆完全回到中位之前，通过合流开关阀511先截断恒压泵向举升油缸的供油，从而降低冲击。
在本实施例中，温度传感器自动检测液压油温，当温度低于设定温度，散热控制阀中的第二两位三通电磁阀处于关闭状态(上位)，散热控制阀阀处于截止位，举升阀12的T4油口和控制阀组5的T1油口的回油通过背压阀18和回油过滤器19回油箱。当液压油的温度达到设定温度后，电控单元给散热控制阀15中的第二两位三通电磁阀152的电磁铁YA3YA2电信号，第二两位三通电磁阀152换向到下位，使得液控插装阀弹簧腔通过第二两位三通电磁阀卸压，液控插装阀153的阀芯上移，液控插装阀的进出油口接通，举升阀12的T4油口和控制阀组5的T1油口的回油通过散热器16、回油过滤器19回到液压油箱1，实现液压油的自动散热。

Claims (7)

1.一种矿用自卸车恒压定变量液压***，包括转向***、举升***、制动***、恒压泵(3)、定量泵(2)、液压油箱(1)、蓄能器(6)、电控单元，所述转向***包括转向控制单元(7)和与其连接的转向油缸(8)；所述举升***包括举升油缸(15)和与其连接的举升阀(12)、先导阀(11)；其特征在于包括控制阀组(5)；
所述控制阀组(5)具有与外部油路连接的P2油口、XP油口、C油口、T1油口、X2油口、G油口、F油口，并包含合流开关阀(511)、溢流阀(55)、液控开关阀(59)和两位三通电磁阀(510)、第一单向阀(53)、第二单向阀(54)；
所述两位三通电磁阀(510)的第一油口与X2油口连接，第二油口同时与液控开关阀(59)的液控端和X1油口连接；第三油口与T1油口连接；第二油口与第一油口或第三油口择一导通；
液控开关阀(59)连接在T1油口与合流开关阀(511)的弹簧腔之间；
所述合流开关阀(511)的进油端与第一单向阀(53)的出油端连接，出油端与G油口连接，控制端与进油端连接，弹簧腔经第一阻尼孔(512)与进油端连接；第一单向阀(53)的进油端与P2油口连接；
第二单向阀(54)的进油端与P2油口连接，出油端同时与XP油口和C油口连接且通过连接管路与F油口导通，所述溢流阀(55)连接在第二单向阀54的出油端与T1油口之间；
所述恒压泵(3)的进油端与液压油箱(1)连接，出油端与控制阀组(5)的P2油口连接；控制阀组(5)的XP油口与蓄能器(6)连接，C油口与转向控制单元(7)连接，T1油口经回油油路与液压油箱(1)连接，G油口与定量泵(2)的出油口合流连接后与所述举升阀(12)连接，F油口与制动***连接，定量泵的进油端与液压油箱连接；
先导阀(11)的举升先导输出端(X3)与控制阀组(5)的X2油口连接，控制阀组(5)的X1油口经第一单向节流阀(10)与举升阀(12)的举升先导控制端连接，先导阀的回落先导输出端经第二单向节流阀(13)与举升阀的回落先导控制端连接；
所述两位三通电磁阀(510)的电控端与电控单元连接，所述电控单元包括用于检测举升油缸的举升行程终点位置的检测装置，当举升油缸的举升行程达到举升行程终点位置时所述电控单元控制所述两位三通电磁阀处于第二油口与第三油口导通的工作位。
2.根据权利要求1所述的矿用自卸车恒压定变量液压***，其特征在于在液压油箱的回油管路末端设置有液压油散热装置，所述液压油散热装置包括背压阀(18)、用于检测液压油温度且与所述电控单元连接的温度传感器和散热控制阀组(16)、散热器(17)，所述散热器(17)与所述散热控制阀组(16)串联后与所述背压阀(18)并联，散热器(17)的出油端与液压油箱(1)连接，散热控制阀组(16)的进油端与回油管路连接，当液压油温度高于预定值时，所述电控单元控制所述散热控制阀组处于导通状态，当液压油温度低于预定值时，所述电控单元控制所述散热控制阀组处于截止状态；所述先导阀的回油口与所述背压阀的出油端连接。
3.根据权利要求2所述的矿用自卸车恒压定变量液压***，其特征在于所述散热控制阀组(16)包括第二两位三通电磁阀(162)、液控插装阀(163)、第二阻尼孔(161)；
所述第二两位三通电磁阀(162)的电控端与电控单元连接，所述第二两位三通电磁阀的第一油口经所述第二阻尼孔(161)连接于所述散热控制阀组(16)的进油端，第二油口连接于液控插装阀(163)的液控端、第三油口和液控插装阀(163)的出油口均连接于所述散热控制阀组(16)的出油端，液控插装阀(163)的进油口连接于所述散热控制阀组(16)的进油端。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的矿用自卸车恒压定变量液压***，其特征在于还包括先导供油阀(9)，所述先导供油阀(9)的进油端(P6)与所述控制阀组上与XP油口导通的E油口连接，所述先导供油阀的出油端(P7)与所述先导阀的进油端(P8)连接。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的矿用自卸车恒压定变量液压***，其特征在于所述控制阀组还包括放油阀，所述放油阀连接在XP油口与T1油口之间。
6.根据权利要求6所述的矿用自卸车恒压定变量液压***，其特征在于所述放油阀包括电磁开关阀(57)和\或手动开关阀(56)，所述的电磁开关阀和\或手动开关阀的两端分别与XP油口与T1油口连接。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的矿用自卸车恒压定变量液压***，其特征在于在XP油口与F油口之间的油路上设置有串联的第三阻尼孔(52)和向F油口单向导通的第三单向阀(51)。
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