CN111691492B - 挖掘机的液压***和挖掘机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种挖掘机的液压***和挖掘机。挖掘机的液压***包括动力单元、主阀、先导阀和先导油源阀组，动力单元包括主泵和先导泵，主阀，具有第一卸荷油路，第一卸荷油路上设置有第一节流孔，先导油源阀组具有与先导泵连接的进油口、与主阀的第一卸荷油路连接的卸荷油口、与先导阀连接的第一出油口和与油箱连接的排油口，进油口与卸荷油口连通，且先导油源阀组包括设置于进油口与第一出油口之间的第一控制阀和设置于进油口与排油口之间的第二卸荷油路，在第一工作状态，进油口的油液通过第一控制阀流向第一出油口；在第二工作状态，进油口的至少部分油液通过第二卸荷油路回到油箱。本发明的液压***第二卸荷油路卸荷从而减少能量浪费。

Description

挖掘机的液压***和挖掘机

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，特别涉及一种挖掘机的液压***和挖掘机。

背景技术

近年来，随着挖掘机市场的不断发展与成熟，市场对车辆的经济性、节能性要求越来越高。为了提升车辆的经济性和节能型，各大主机厂在发动机与液压***的匹配方面，各种核心技术的研发、控制技术的应用的竞争日趋激烈，使得液压***的效率不断提高。但是现在各大主机厂的研发主要集中在对主泵和高压油方面，对先导泵的节能一直不太重视。在挖掘机启动后而安全手柄打开前，先导泵的憋压发热问题而导致的能量浪费问题一直未得到解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种挖掘机的液压***和挖掘机，以改善先导泵的能量浪费问题。

本发明第一方面提供一种挖掘机的液压***，包括：

动力单元，包括主泵和先导泵；

主阀，具有第一卸荷油路，第一卸荷油路上设置有第一节流孔；

先导阀；和

先导油源阀组，具有与先导泵连接的进油口、与主阀的第一卸荷油路连接的卸荷油口、与先导阀连接的第一出油口和与油箱连接的排油口，进油口与卸荷油口连通，且先导油源阀组包括设置于进油口与第一出油口之间的第一控制阀和设置于进油口与排油口之间的第二卸荷油路，在第一工作状态，进油口的油液通过第一控制阀流向第一出油口；在第二工作状态，进油口的至少部分油液通过第二卸荷油路回到油箱。

在一些实施例中，第一控制阀具有第一油口、第二油口和第三油口，第一控制阀的第一油口与进油口连接，第一控制阀的第二油口与排油口连接，第一控制阀的第三油口与第一出油口连接，第二卸荷油路通过第一控制阀与排油口连接，第三油口可选择地与第一油口和第二油口连通以使先导油源阀组在第一工作状态和第二工作状态之间切换。

在一些实施例中，液压***还包括蓄能器，蓄能器与第一控制阀的第一油口连接且与先导油源阀组的进油口通过进油单向阀连接。

在一些实施例中，第二卸荷油路包括卸荷单向阀。

在一些实施例中，第二卸荷油路还包括设置于卸荷单向阀和排油口之间的第二节流孔，第二节流孔的第一端与卸荷单向阀连接，第二节流孔的第二端与第一出油口连接并通过第一控制阀与排油口连接，第二节流孔的开度大于第一节流孔的开度。

在一些实施例中，第二节流孔的开度可调节地设置；或者，液压***包括设置有第二节流孔的至少两个节流装置，至少两个节流装置的第二节流孔的开度不同且可更换地设置。

在一些实施例中，第二卸荷油路包括通断阀，通断阀的进油口与先导油源阀组的进油口连接，通断阀的出油口与排油口连接，通断阀的进油口与其出油口可通断地设置。

在一些实施例中，通断阀的第一控制端与其进油口连接，通断阀的第二控制端与第一出油口连接且设置有弹簧，通断阀的第一控制端和通断阀的第二控制端的油压大小控制通断阀的通断。

在一些实施例中，第一控制阀为电磁阀且通过安全手柄控制。

在一些实施例中，液压***还包括行走马达，主阀具有增压控制口，先导油源阀组还具有与增压控制口连接的第二出油口和与行走马达连接的第三出油口且包括设置于进油口与第二出油口之间的第二控制阀和设置于进油口与第三出油口之间的第三控制阀。

本发明第二方面提供一种挖掘机，包括如本发明第一方面任一项的液压***。

基于本发明提供的技术方案，挖掘机的液压***包括动力单元、主阀、先导阀和先导油源阀组，动力单元包括主泵和先导泵，主阀，具有第一卸荷油路，第一卸荷油路上设置有第一节流孔，先导油源阀组具有与先导泵连接的进油口、与主阀的第一卸荷油路连接的卸荷油口、与先导阀连接的第一出油口和与油箱连接的排油口，进油口与卸荷油口连通，且先导油源阀组包括设置于进油口与第一出油口之间的第一控制阀和设置于进油口与排油口之间的第二卸荷油路，在第一工作状态，进油口的油液通过第一控制阀流向第一出油口；在第二工作状态，进油口的至少部分油液通过第二卸荷油路回到油箱。在挖掘机的发动机启动后而安全手柄闭合时，此时先导油源阀组处于第二工作状态，先导泵的油液至少部分通过第二卸荷油路回到油箱从而大大减少通过第一卸荷油路上的第一节流孔发热回油箱的能量浪费，进而提高整个液压***的节能性。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，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为本发明一实施例的挖掘机的液压***的结构示意图；

图2为本发明另一实施例的挖掘机的液压***的结构示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

本发明实施例的挖掘机的液压***包括用于给先导***供油的先导油源阀组以及用于控制先导油源阀组内部的电磁阀开关的安全手柄。安全手柄是整车动作控制的总开关，安全手柄关闭，整车无法动作；安全手柄打开，整车才能动作。在挖掘机维修保养时，需要关闭发动机并打开安全手柄，此时使用先导油源阀组的蓄能器的压力打开阀芯并将高压油卸掉以完成泄压。

参考图1和图2，本发明实施例的挖掘机的液压***包括：

动力单元2，包括主泵21和先导泵22；

主阀5，具有第一卸荷油路，第一卸荷油路上设置有第一节流孔 51；

先导阀4；和

先导油源阀组3，具有与先导泵22连接的进油口P、与主阀5的第一卸荷油路连接的卸荷油口A、与先导阀4连接的第一出油口B1 和与油箱1连接的排油口T，进油口P与卸荷油口A连通，且先导油源阀组3包括设置于进油口P与第一出油口B1之间的第一控制阀31 和设置于进油口P与排油口T之间的第二卸荷油路，在第一工作状态，进油口P的油液通过第一控制阀31流向第一出油口B1；在第二工作状态，进油口P的至少部分油液通过第二卸荷油路回到油箱1。

在挖掘机的发动机启动后而安全手柄闭合时，此时先导油源阀组 3处于第二工作状态，先导泵22的油液至少部分通过第二卸荷油路回到油箱1从而大大减少通过第一卸荷油路上的第一节流孔发热回油箱的能量浪费，进而提高整个液压***的节能性。

具体在本实施例中，如图1所示，第一控制阀31具有第一油口C、第二油口D和第三油口E，第一控制阀31的第一油口C与进油口P 连接，第一控制阀31的第二油口D与排油口T连接，第一控制阀31 的第三油口E与第一出油口B1连接，第二卸荷油路与第一控制阀31 的第三油口E连接以通过第一控制阀31与排油口T连接，第三油口 E可选择地与第一油口C和第二油口D连通以使先导油源阀组3在第一工作状态和第二工作状态之间切换。具体地，当先导油源阀组3处于第一工作状态时，第一控制阀31处于右位，此时第三油口E与第一油口C连通，进油口P的油液通过第一油口C流向第三油口E并流向第一出油口B1进而给先导阀4供油；当先导油源阀组3处于第二工作状态时，第一控制阀31处于左位，此时第一油口C截止，第三油口E与第二油口D连通，而第二油口D与排油口T连通，此时进油口P的油液通过第二卸荷油路流向第三油口E并通过第二油口D 流向排油口T从而完成卸荷。

如图1所示，本实施例的第二卸荷油路包括卸荷单向阀34。卸荷单向阀34的设置防止当先导油源阀组3处于第一工作状态时，第三油口E的油液通过第二卸荷油路而返流回进油口P。

本实施例的第二卸荷油路还包括设置于卸荷单向阀34和排油口T 之间的第二节流孔35，第二节流孔的开度大于第一节流孔的开度。因此先导泵22的至少部分压力油可通过第二卸荷油路回到油箱，大大减少通过主阀5内部的节流发热回油箱，从而减少能量浪费。

本实施例的液压***包括设置有第二节流孔的至少两个节流装置，至少两个节流装置的第二节流孔的开度不同且可更换地设置。可根据实际情况选择相应开度的节流装置更换安装在***上，通过安装合适大小的第二节流孔35的节流装置，可使大部分的先导泵22的压力油通过此回路回油箱，减少能量浪费。

当然也可以直接设置可调节开度的第二节流孔。

本实施例的液压***还包括蓄能器7。蓄能器7与先导油源阀组3 的进油口P通过进油单向阀37连接。当整机泄压时，安全手柄打开而使第一控制阀31处于右位，蓄能器7的油液通过第一控制阀31流向第一出油口B1进而进入先导阀4内以使先导阀4控制主阀阀芯打开以将高压油卸掉而完成泄压。卸荷单向阀34防止蓄能器7的油液通过第二卸荷油路回到进油口P并通过主阀5内部的第一卸荷油路卸荷。

在另一实施例中，如图2所示，第二卸荷油路包括通断阀36。通断阀36控制第二卸荷油路的通断，在第一工作状态时，第一控制阀 31处于右位，此时进油口P的油液通过第一控制阀31流向第一出油口B1并流向先导阀4。通断阀36的第一控制端与其进油口F连接，第二控制端与第一出油口B1连接，进油口P的油液通过进油单向阀 37流向第一出油口B1，第一出油口B1的油压与进油口P的油压是大致相等的，而通断阀36的第二控制端还设置有弹簧，因此第二控制端的压力大于第一控制端的压力使得通断阀36处于右位进而使第二卸荷油路断开；在第二工作状态时，第一控制阀31处于左位，第一油口 C截止，此时第一出油口B1无压力油流入，第二控制端仅有弹簧，而第一控制端与其进油口F连通，因此此时通断阀36在两个控制端的作用下处于左位进而使得第二卸荷油路连通，进油口P的油液全部通过第二卸荷油路完成卸荷，而不通过主阀5内部的第一卸荷油路的节流卸荷进而起到节能的效果。

在其他附图未示出的实施例中，通断阀也可以是电磁阀，根据工作状态调节控制电流的大小来改变通断阀的通断。

本实施例的第一控制阀31为电磁阀且通过安全手柄控制。安全手柄打开时，第一控制阀31处于右位；安全手柄闭合时，第一控制阀处于左位。

本实施例的液压***还包括行走马达6。主阀5具有增压控制口 G。先导油源阀组3还具有与增压控制口G连接的第二出油口B2和与行走马达6连接的第三出油口B3且包括设置于进油口P与第二出油口B2之间的第二控制阀32和设置于进油口P与第三出油口B3之间的第三控制阀33。

本实施例的第二控制阀32和第三控制阀33均为电磁阀。

本实施例还提供一种挖掘机，包括上述各个实施例提供的液压***。

下面根据图1和图2分别对本发明两个具体实施例的液压***的结构进行详细说明。

如图1所示，本实施例的液压***包括油箱1、动力单元2、先导油源阀组3、先导阀4、主阀5、行走马达6和蓄能器7。

其中，动力单元2包括主泵21和先导泵22。主阀5包括第一节流孔51、主阀阀芯52和溢流阀53。第一节流孔51位于第一卸荷油路上。溢流阀53的控制端与主阀5的增压控制口G连接。先导油源阀组3包括第一控制阀31、第二控制阀32、第三控制阀33、卸荷单向阀34、第二节流孔35和进油单向阀37。

主泵21输出油液至主阀5内。先导泵22的出油口与先导油源阀组3的进油口P连接以为先导油源阀组3供油。先导油源阀组3的进油口P与卸荷油口A连通，卸荷油口A与主阀5内部的第一卸荷油路连通。先导油源阀组3的进油口P通过进油单向阀37与蓄能器 7和第一控制阀31连接。进油口P还与第二控制阀32、第三控制阀 33连接。进油口P通过卸荷单向阀34以及第二节流孔35与第一控制阀31的第三油口E连接。

本实施例的第一控制阀31、第二控制阀32和第三控制阀33均为电磁阀且均具有两个工作位。下面以第一控制阀31为例对结构进行详细说明。第一控制阀31具有第一油口C、第二油口D和第三油口E。在处于左位通油时，第一油口C截止，第二油口D与第三油口E连通；在处于右位通油时，第二油口D截止，第一油口C与第三油口E连通。第一控制阀31的第一油口C与进油口P连接，第二油口D与排油口T连接，第三油口E与第一出油口B1连接。

先导泵22输出液压油到先导油源阀组3的进油口P，压力油分别流向蓄能器7及三个控制阀，第一出油口B1通向先导阀4，第二出油口B2通向主阀5的增压控制口G，第三出油口B3通向行走马达6的高低速控制口。

本实施例的液压***在先导油源阀组3的内部增加第二卸荷油路，且第二卸荷油路上增加卸荷单向阀34和第二节流孔35。当挖掘机的发动机启动而安全手柄闭合时，第一控制阀31断电，进油口P 的油液通过第二卸荷油路上的卸荷单向阀34和第二节流孔35流向第一控制阀31的第三油口E以及第二油口D流向排油口T完成卸荷。通过调节第二节流孔35的大小，可使先导泵22的压力油90％以上通过此回路回油箱，大大减少通过主阀5内部的节流发热回油箱，避免能量的浪费。

在整机泄压时，安全手柄打开以使得第一控制阀31处于右位，由于第二卸荷油路上装有卸荷单向阀34，蓄能器7中的压力油只能通过第一出油口B1流向先导阀4，不会通过主阀内部的节流回油箱。

如图2所示，另一实施例的液压***与图1所示实施例的液压***不同的是，本实施例的第二卸荷油路上设置的是通断阀36。通断阀36的进油口F与先导油源阀组3的进油口P连接，通断阀36的出油口H与先导油源阀组3的排油口T连接，通断阀36的第一控制端与其进油口F连接，通断阀36的第二控制端与第一出油口B1连接，通断阀36的进油口与其出油口可通断地设置。

具体在本实施例中，在第一工作状态时，第一控制阀31处于右位，此时进油口P的油液通过第一控制阀31流向第一出油口B1并流向先导阀4。通断阀36的第一控制端与其进油口F连接，第二控制端与第一出油口B1连接，进油口P的油液通过进油单向阀37流向第一出油口B1，第一出油口B1的油压与进油口P的油压是大致相等的，而通断阀36的第二控制端还设置有弹簧，因此第二控制端的压力大于第一控制端的压力使得通断阀36处于右位进而使第二卸荷油路断开；在第二工作状态时，第一控制阀31处于左位，第一油口C截止，此时第一出油口B1无压力油流入，第二控制端仅有弹簧，而第一控制端与其进油口F连通，因此此时通断阀36在两个控制端的作用下处于左位进而使得第二卸荷油路连通，进油口P的油液全部通过第二卸荷油路完成卸荷，而不通过主阀5内部的第一卸荷油路的节流卸荷进而起到节能的效果。

本实施例中其他未描述的结构和作用都可参照图1所示实施例的描述，此处不再赘述。

综上可知，本发明实施例的液压***通过在先导油源阀组3内部增加第二卸荷油路以使得在发动机启动后而先导手柄闭合时，先导泵 22的至少部分压力油通过第二卸荷油路卸荷，与全部通过主阀5内部的第一卸荷油路卸荷相比，节能。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (11)

1.一种挖掘机的液压***，其特征在于，包括：

动力单元(2)，包括主泵(21)和先导泵(22)；

主阀(5)，具有第一卸荷油路，所述第一卸荷油路上设置有第一节流孔(51)；

先导阀(4)；和

先导油源阀组(3)，具有与所述先导泵(22)连接的进油口(P)、与所述主阀(5)的第一卸荷油路连接的卸荷油口(A)、与所述先导阀(4)连接的第一出油口(B1)和与油箱(1)连接的排油口(T)，所述进油口(P)与所述卸荷油口(A)连通，且所述先导油源阀组(3)包括设置于所述进油口(P)与所述第一出油口(B1)之间的第一控制阀(31)和设置于所述进油口(P)与所述排油口(T)之间的第二卸荷油路，在第一工作状态，所述进油口(P)的油液通过所述第一控制阀(31)流向所述第一出油口(B1)；在第二工作状态，所述进油口(P)的至少部分油液通过所述第二卸荷油路回到油箱(1)。

2.根据权利要求1所述的挖掘机的液压***，其特征在于，所述第一控制阀(31)具有第一油口(C)、第二油口(D)和第三油口(E)，所述第一控制阀(31)的第一油口(C)与所述进油口(P)连接，所述第一控制阀(31)的第二油口(D)与所述排油口(T)连接，所述第一控制阀(31)的第三油口(E)与所述第一出油口(B1)连接，所述第二卸荷油路通过所述第一控制阀(31)与所述排油口(T)连接，所述第三油口(E)可选择地与所述第一油口(C)和所述第二油口(D)连通以使所述先导油源阀组(3)在所述第一工作状态和所述第二工作状态之间切换。

3.根据权利要求2所述的挖掘机的液压***，其特征在于，所述液压***还包括蓄能器(7)，所述蓄能器(7)与所述第一控制阀(31)的第一油口连接且与所述先导油源阀组(3)的进油口(P)通过进油单向阀(37)连接。

4.根据权利要求1所述的挖掘机的液压***，其特征在于，所述第二卸荷油路包括卸荷单向阀(34)。

5.根据权利要求4所述的挖掘机的液压***，其特征在于，所述第二卸荷油路还包括设置于所述卸荷单向阀(34)和所述排油口(T)之间的第二节流孔(35)，所述第二节流孔(35)的第一端与所述卸荷单向阀(34)连接，所述第二节流孔(35)的第二端与所述第一出油口(B1)连接并通过所述第一控制阀(31)与所述排油口(T)连接，所述第二节流孔(35)的开度大于所述第一节流孔(51)的开度。

6.根据权利要求5所述的挖掘机的液压***，其特征在于，所述第二节流孔(35)的开度可调节地设置；或者，所述液压***包括设置有第二节流孔(35)的至少两个节流装置，所述至少两个节流装置的第二节流孔(35)的开度不同且可更换地设置。

7.根据权利要求1所述的挖掘机的液压***，其特征在于，所述第二卸荷油路包括通断阀(36)，所述通断阀(36)的进油口(F)与所述先导油源阀组(3)的进油口(P)连接，所述通断阀(36)的出油口(H)与所述排油口(T)连接，所述通断阀(36)的进油口与其出油口可通断地设置。

8.根据权利要求7所述的挖掘机的液压***，其特征在于，所述通断阀(36)的第一控制端与其进油口(F)连接，所述通断阀(36)的第二控制端与所述第一出油口(B1)连接且设置有弹簧，所述通断阀(36)的第一控制端和所述通断阀(36)的第二控制端的油压大小控制所述通断阀(36)的通断。

9.根据权利要求1所述的挖掘机的液压***，其特征在于，所述第一控制阀(31)为电磁阀且通过安全手柄控制。

10.根据权利要求1所述的挖掘机的液压***，其特征在于，所述液压***还包括行走马达(6)，所述主阀(5)具有增压控制口(G)，所述先导油源阀组(3)还具有与所述增压控制口(G)连接的第二出油口(B2)和与所述行走马达(6)连接的第三出油口(B3)且包括设置于所述进油口(P)与所述第二出油口(B2)之间的第二控制阀(32)和设置于所述进油口(P)与所述第三出油口(B3)之间的第三控制阀(33)。

11.一种挖掘机，其特征在于，包括如权利要求1至10中任一项所述的液压***。

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