CN111549848A - 挖掘装载机的液压***、控制方法及挖掘装载机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及挖掘装载机技术领域，尤其是涉及一种挖掘装载机的液压***、控制方法及挖掘装载机。挖掘装载机的液压***包括发动机、液压泵、装载端主阀和挖掘端主阀；发动机通过液压泵与装载端主阀和挖掘端主阀相连接，发动机的输出功率和液压泵的输出扭矩可调，以使液压泵的输出功率与发动机的输出功率相匹配。当挖掘装置作业时，降低发动机的转速，以降低其输出功率；提高液压泵的输出扭矩以维持液其输出功率不变，从而使液压泵的输出功率与发动机的输出功率相匹配，提高发动机的功率利用率，并显著降低发动机的油耗和噪音。当装载装置作业时，提高发动机的转速，使其全功率输出；降低液压泵的输出扭矩，从而维持电抗柱塞泵的输出功率不变。

Description

挖掘装载机的液压***、控制方法及挖掘装载机

技术领域

本发明涉及挖掘装载机技术领域，尤其是涉及一种挖掘装载机的液压***、控制方法及挖掘装载机。

背景技术

目前在挖掘装载机工作时，工作泵的转速、压力、流量恒定，功率也恒定，但在挖掘装载机的装载端和挖掘端分别工作时，发动机的功率利用率存在极大的差异，其中挖掘端功率利用率最低，由此造成极高的燃油损耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种挖掘装载机的液压***、控制方法及挖掘装载机，以在一定程度上提高发动机功率利用率。

本发明提供了一种挖掘装载机的液压***，包括发动机、液压泵、装载端主阀和挖掘端主阀；所述液压泵的入油口用于与油箱相连接，所述液压泵的出油口分别通过所述装载端主阀和所述挖掘端主阀与装载装置和挖掘装置相连接；所述发动机的输出端与所述液压泵的输入端相连接；所述发动机的输出功率和所述液压泵的输出扭矩可调。

进一步地，所述液压泵为电控柱塞泵。

进一步地，所述发动机具有第一输出功率和第二输出功率，且所述第一输出功率小于所述第二输出功率；所述电控柱塞泵具有第一输出扭矩和第二输出扭矩；所述第一输出扭矩与所述第一输出功率相对应，所述第二输出扭矩与所述第二输出功率相对应；所述第一输出扭矩大于所述第二输出扭矩。

进一步地，还包括控制装置；所述控制装置与所述发动机通讯连接，所述控制装置能够控制所述发动机的转速，以使所述发动机在所述第一输出功率和所述第二输出功率之间切换。

进一步地，所述控制装置与所述电控柱塞泵通讯连接；所述控制装置能够控制所述电控柱塞泵的输入电流，以使所述电控柱塞泵在所述第一输出扭矩和所述第二输出扭矩之间切换。

进一步地，还包括状态切换开关；所述状态切换开关与所述装载装置和所述挖掘装置通讯连接，用以切换所述装载装置和所述挖掘装置的工作状态；所述切换开关与所述控制装置通讯连接。

进一步地，所述电控柱塞泵的排量为5-105L/r。

本发明还提供了一种挖掘装载机的液压***控制方法，包括以下步骤：

步骤100、当使用挖掘装置时，通过控制装置降低发动机的转速，使所述发动机的输出功率降低至第一输出功率；通过控制装置向电控柱塞泵输入一个较大电流，使所述电控柱塞泵的输出扭矩提高至第一输出扭矩；

步骤200、当使用装载装置时，通过控制装置提高所述发动机的转速，使所述发动机的输出功率提高至第二输出功率；通过控制装置向所述电控柱塞泵输入一个较小的电流，使所述电控柱塞泵的输出扭矩降低至第二输出扭矩。

本发明还提供了一种挖掘装载机，包括上述任一项所述的挖掘装载机的液压***。

进一步地，还包括行走装置，所述行走装置通过变速箱与所述发动机相连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明提供的挖掘装载机的液压***包括发动机、液压泵、装载端主阀和挖掘端主阀；发动机的输出端与液压泵的输入端相连接，液压泵的进油口与油箱相连通，液压泵的出油口分别与挖掘装载机的挖掘端主阀和装载端主阀相连通，从而通过液压泵向挖掘装载机的挖掘装置和装载装置输送液压油，以驱动挖掘装置和装载装置运行。其中发动机的输出功率可调，同时液压泵的输出扭矩可调，以使液压泵的输出功率与发动机的输出功率相匹配。

当挖掘装置作业时，发动机的输出功率只需满足液压***的消耗，降低发动机的转速，以降低发动机的输出功率；随着发动机转速的下降，液压泵的输出功率将减小，提高液压泵的输出扭矩以维持液压泵的输出功率不变，从而使液压泵的输出功率与发动机的输出功率相匹配，提高发动机的功率利用率，并显著降低发动机的油耗和噪音。

当装载装置作业时，发动机的输出功率需要同时满足液压***的消耗和整机行走的消耗，提高发动机的转速，使发动机全功率输出；此时向液压泵输入一个较小的电流，以降低液压泵的输出扭矩，从而维持电抗柱塞泵的输出功率不变。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的挖掘装载机的液压***的示意图；

图2为本发明实施例提供的挖掘装载机的液压***控制方法的流程图。

附图标记：

1-电控柱塞泵，2-发动机，3-控制装置。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“连通”、“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。

如在此所使用的，术语“和/或”包括所列出的相关项中的任何一项和任何两项或更多项的任何组合。

为了易于描述，在这里可使用诸如“在……之上”、“上部”、“在……之下”和“下部”的空间关系术语，以描述如附图所示的一个元件与另一元件的关系。这样的空间关系术语意图除了包含在附图中所描绘的方位之外，还包含装置在使用或操作中的不同方位。

在此使用的术语仅用于描述各种示例，并非用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指明，否则单数的形式也意图包括复数的形式。术语“包括”、“包含”和“具有”列举存在的所陈述的特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合，但不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、元件和/或它们的组合。

由于制造技术和/或公差，可出现附图中所示的形状的变化。因此，这里所描述的示例不限于附图中所示的特定形状，而是包括在制造期间出现的形状上的改变。

这里所描述的示例的特征可按照在理解本申请的公开内容之后将是显而易见的各种方式进行组合。此外，尽管这里所描述的示例具有各种各样的构造，但是如在理解本申请的公开内容之后将显而易见的，其他构造是可能。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

下面参照图1和图2描述根据本申请一些实施例所述的挖掘装载机的液压***、控制方法及挖掘装载机。

本申请提供了一种挖掘装载机的液压***，如图1所示，包括发动机2、液压泵、装载端主阀和挖掘端主阀；发动机2的输出端与液压泵的输入端相连接，液压泵的进油口与油箱相连通，液压泵的出油口分别与挖掘装载机的挖掘端主阀和装载端主阀相连通，从而通过液压泵向挖掘装载机的挖掘装置和装载装置输送液压油，以驱动挖掘装置和装载装置运行。其中发动机2的输出功率可调，同时液压泵的输出扭矩可调，以使液压泵的输出功率与发动机2的输出功率相匹配。

在该实施例中，优选地，发动机2具有第一输出功率和第二输出功率，且第一输出功率小于第二输出功率。当挖掘装载机的装载装置作业时，发动机2的输出功率要能够满足液压***的消耗和整机行走消耗，此时使发动机2全功率输出，发动机2的输出功率为较大的第二输出功率；当挖掘装载机的挖掘装置作业时，发动机2的输出功率满足液压***的消耗即可，此时使发动机2的输出功率调整至较小的第一输出功率。

优选地，发动机2的输出功率的调整通过调节发动机2的转速实现，对应发动机2的第一输出功率和第二输出功率，发动机2也具有第一转速和第二转速；当需要将发动机2的输出功率调整至较小的第一输出功率时，降低发动机2的转速至对应的第一转速，当需要发动机2以第二输出功率全功率输出时，将发动机2的转速调整至对应的第二转速。

在该实施例中，优选地，液压泵为大排量的电控柱塞泵1，电控柱塞泵1的输出扭矩可调；对应发动机2的第一输出功率，电控柱塞泵1具有第一输出扭矩；对应发动机2的第二输出功率，电控柱塞泵1具有第二输出扭矩；第一输出扭矩大于第二输出扭矩，且在第一输出扭矩和第二输出扭矩时，电控柱塞泵1的输出功率不变。

需要说明的是，大排量的电控柱塞泵1的型号为HP5V105/AV10RC4S3MA-L1/1-E0-D1,其排量范围为5-105L/r。

优选地，电控柱塞泵1的输出扭矩的调整通过调节电控柱塞泵1的输入电流实现。当挖掘装置作业时，发动机2的输出功率只需满足液压***的消耗，将发动机2的转速降低至第一转速，以降低发动机2的输出功率至第一输出功率；随着发动机2转速的下降，电控柱塞泵1的输出功率将减小，此时向电控柱塞泵1输入一个较大的电流，以提高电控柱塞泵1的输出扭矩至第一输出扭矩，且选用的为大排量的电控柱塞泵1，从而能够维持液压泵的输出功率不变，使液压泵能够稳定地向挖掘装置提供液压油，驱动挖掘装置稳定运行，并使电控柱塞泵1的输出功率与发动机2的输出功率相匹配，提高发动机2的功率利用率，并显著降低发动机2的油耗和噪音。

当装载装置作业时，发动机2的输出功率需要同时满足液压***的消耗和整机行走的消耗，将发动机2的转速提高至第二转速，使发动机2以第二输出功率全功率输出；由于采用了大排量的电控柱塞泵1，如果电控柱塞泵1的输出扭矩仍维持在与挖掘装置作业相同的较大的第一输出扭矩，将会造成装载装置作业时，电控柱塞泵1的输出功率超大；此时向电控柱塞泵1输入一个较小的电流，以降低电控柱塞泵1的输出扭矩，从而维持电抗柱塞泵的输出功率不变。

在该实施例中，优选地，如图1所示，挖掘装载机的液压***还包括控制装置3；控制装置3能够分别与发动机2和电控柱塞泵通讯连接。通过控制装置3能够控制发动机2的转速，使发动机2的转速在第一转速和第二转速之间进行切换，进而使发动机2的输出功率在第一输出功率和第二输出功率之间进行切换。通过控制装置3能够向电控柱塞泵1输送不同的电流，从而使电控柱塞泵的输出扭矩在第一输出扭矩和第二输出扭矩之间进行切换。

在该实施例中，优选地，挖掘装载机的液压***还包括状态切换开关，状态切换开关能够与装载装置和挖掘装置通讯连接，用以控制挖掘装载机的工作状态，使挖掘装载机在装载端(装载装置作业)和挖掘端(挖掘装置作业)之间进行切换。

状态切换开关还与控制装置3通讯连接，当挖掘装载机通过状态切换开关切换至挖掘端时，控制装置3接收到状态切换开关输送的信号，控制装置3将控制发动机2的转速下降至第一转速，以将发动机2的输出功率降低至第一输出功率，同时控制装置3将向电控柱塞泵1输入一个较大的电流以提高电控柱塞泵1的输出扭矩，从而维持电控柱塞泵1的输出功率不变，并使电控柱塞泵1的输出功率与发动机2的输出功率相匹配，降低发动机2的油耗和噪音。同理，当挖掘装载机通过状态切换开关切换至装载端时，控制装置3接收到状态切换开关输送的对应的信号，控制装置3将控制发动机2的转速提高至第二转速，使发动机2以第二功率全功率输出，同时控制装置3向电控柱塞泵1输入一个较小的电流以降低电控柱塞泵1的输出扭矩，从而维持电控柱塞泵1的输出功率不变。

本申请提供了一种挖掘装载机的液压***控制方法，如图2所示，包括以下步骤：

步骤100、当使用挖掘装置时，通过控制装置控制发动机的转速，使发动机的转速降低至第一转速，将发动机的输出功率调低至第一输出功率；同时通过控制装置向电控柱塞泵输入一个较大的电流，将电控柱塞泵的输出扭矩提高至第一输出扭矩；从而维持电控柱塞泵的输出功率不变，并与发动机的输出功率相匹配，降低发动机的油耗和噪音。

步骤200、当使用装载装置时，通过控制装置控制发动机的转速，使发动机的转速提高至第二转速，在第二转速下发动机将以第二输出功率全功率输出；同时通过控制装置向电控柱塞泵输入一个较小的电流，将电控柱塞泵的输出扭矩降低至第二输出扭矩，从而维持大排量的电控柱塞泵的输出功率不变。

本申请还提供了一种挖掘装载机，包括上述任一实施例的挖掘装载机的液压***。

在该实施例中，挖掘装载机包括挖掘装载机的液压***，因此挖掘装载机具有挖掘装载机的液压***的全部有益效果，在此不再一一赘述。

在该实施例中，优选地，挖掘装载机还包括行走装置，行走装置通过变速箱与发动机2的输出端相连接，并且在挖掘装载机切换至装载端作业时，发动机2的输出功率能够满足装载装置的液压***消耗和行走装置的消耗，保证挖掘装载机在装载作业时的稳定运行。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种挖掘装载机的液压***，其特征在于，包括发动机、液压泵、装载端主阀和挖掘端主阀；

所述液压泵的入油口用于与油箱相连接，所述液压泵的出油口分别通过所述装载端主阀和所述挖掘端主阀对应与装载装置和挖掘装置相连接；

所述发动机的输出端与所述液压泵的输入端相连接；

所述发动机的输出功率和所述液压泵的输出扭矩可调。

2.根据权利要求1所述的挖掘装载机的液压***，其特征在于，所述液压泵为电控柱塞泵。

3.根据权利要求2所述的挖掘装载机的液压***，其特征在于，所述发动机具有第一输出功率和第二输出功率，且所述第一输出功率小于所述第二输出功率；

所述电控柱塞泵具有第一输出扭矩和第二输出扭矩；所述发动机以第一输出功率连接所述液压泵时，所述电控柱塞输出第一输出扭矩；所述发动机以第二输出功率连接所述液压泵时，所述电控柱塞输出第二输出扭矩；所述第一输出扭矩大于所述第二输出扭矩。

4.根据权利要求3所述的挖掘装载机的液压***，其特征在于，还包括控制装置；

所述控制装置与所述发动机通讯连接，所述控制装置能够控制所述发动机的转速，以使所述发动机在所述第一输出功率和所述第二输出功率之间切换。

5.根据权利要求4所述的挖掘装载机的液压***，其特征在于，所述控制装置与所述电控柱塞泵通讯连接；

所述控制装置能够控制所述电控柱塞泵的输入电流，以使所述电控柱塞泵在所述第一输出扭矩和所述第二输出扭矩之间切换。

6.根据权利要求4所述的挖掘装载机的液压***，其特征在于，还包括状态切换开关；

所述状态切换开关与所述装载装置和所述挖掘装置通讯连接，用以切换所述装载装置和所述挖掘装置的工作状态；

所述状态切换开关与所述控制装置通讯连接。

7.根据权利要求2所述的挖掘装载机的液压***，其特征在于，所述电控柱塞泵的排量为5-105L/r。

8.一种挖掘装载机的液压***控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤100、当使用挖掘装置时，通过控制装置降低发动机的转速，使所述发动机的输出功率降低至第一输出功率；

通过控制装置向电控柱塞泵输入一个较大电流，使所述电控柱塞泵的输出扭矩提高至第一输出扭矩；

步骤200、当使用装载装置时，通过控制装置提高所述发动机的转速，使所述发动机的输出功率提高至第二输出功率；

通过控制装置向所述电控柱塞泵输入一个较小的电流，使所述电控柱塞泵的输出扭矩降低至第二输出扭矩。

9.一种挖掘装载机，其特征在于，包括权利要求1至7中任一项所述的挖掘装载机的液压***。

10.根据权利要求9所述的挖掘装载机，其特征在于，还包括行走装置；所述行走装置通过变速箱与所述发动机相连接。

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