CN1170831A - 动力装载机的液压*** - Google Patents

Abstract

一种动力装载机的液压***,它可以根据装载机的工作条件,有选择地改变泵输出的油量,并改善装载机的效率。它具有用于给***的工作部分和操纵部分输出压力油的斜板式主泵,用于给控制信号输出控制杠杆输出压力油的斜板式控制泵和调节器。调节器安装在从主泵和控制泵中延伸出来的主油路分支开来的第一分支油路上。调节器可以根据第一分支油路中的变化压力,有选择地控制主泵和控制泵中的斜板倾角。

Description

动力装载机的液压***

一般来说，本发明涉及建筑设备的液压***，更具体地说，涉及动力装载机的液压***。该***具有带可变斜板的主泵和控制泵，这样，可以根据装载机的工作条件，有选择地改变泵的输油量，并改善装载机的工作效率。

本领域的普通技术人员都知道，动力装载机是建筑机械的一种形式，用于将诸如沙或卵石一类的散料戽挖和装在，例如，自卸卡车上。这种装载机是由带有主泵和操纵泵的液压***来操作的。主泵和操纵泵由发动机输出动力驱动，并分别输出供工作油缸(例如与吊杆和铲斗相连的提升油缸和倾卸油缸)用的压力油，和供操纵油缸用的压力油。

图2表示动力装载机的典型液压***的结构。图中分别用标号2和3来表示***的主泵和操纵泵。***还包括多个操纵和工作油缸10，17和18。工作油缸17和18的例子是提升油缸，倾卸油缸等。工作油缸17和18由主泵2的输出油操纵，驱动工作部件运动(例如吊杆和铲斗)。同时，操纵油缸10由操纵泵3的输出油驱动，从而操纵动力装载机。为了控制工作油缸17和18的压力油的流动方向，在从主泵2至工作油缸18和17延伸的工作油路中，安装了二个方向控制阀14和16。在从操纵泵至操纵油缸10延伸的操纵油路中，安装了操纵滑阀6。该操纵滑阀6根据表示操作者操作操纵轮(没有示出)的运动的信号动作。该***还包括一个指令滑阀5。该滑阀5根据操纵油路的控制信号，控制工作油路和操纵油路的压力油量。

在图2中，标号1表示油箱，4表示安装在连接工作和操纵油路的相互连接通道上的单向阀，7表示操纵油路的安全阀，11表示工作油路的安全阀，8表示操纵油路的吸入阀和12表示工作油路的吸入阀。

当装载机的内燃机启动时，压力油从主泵2，通过通道2A输出到控制阀14和16。阀14和16，在将油送入工作油缸17和18之前，控制油流动的方向。同时，操纵泵3将压力油输向操纵滑阀6，因此，滑阀6可在将油送入操纵油缸10之前，控制油的流动方向。

当装载机处在中立状态或没有负荷的状态时，泵输出的油不通过工作油路或操纵油路，这样，使油缸10，17和18停止运动，在这种中立状态下，每一个控制阀的阀芯处在其中间位置，因此，从两个泵2和3输出的油，通过控制阀流回油箱1中。在典型的动力装载机液压***中，采用定量泵作为泵2和3的每一个泵。该定量泵的斜板固定，使得不论工作状态如何，泵输出的油量都是固定的。带有固定斜板的泵2和泵3，甚至在中立状态下输出的油量也是固定的，这样就浪费了发动机或泵的输出功率。这种泵2和泵3也使固定的油量通过每一个控制阀，这样就降低了每一个阀的寿命和***的预期寿命。

因此，考虑到现有技术中出现的上述问题，提出了本发明。本发明的一个目的是要提供一种动力装载机的液压***，该***能在装载机的中立状态下，有选择地减小泵输出的油量，从而节省发动机的输出功率和改善装载机的工作效率。

本发明的另一个目的是要提供一种动力装载机的液压***，该***甚至在装载机处在中立状态下也可以有效地保持油路内的压力不变，因此改善了装载机的响应性能。

本发明的又一个目的是要提供一种动力装载机的液压***，该***在装载机处在中立状态下，允许泵输出的油通过旁通管道，这样可使主泵在没有负荷的条件下工作，节约泵的输出功率，防止泵不希望的过热，延长泵的预期寿命，防止油温升高和避免工作性能降低或者作动器不希望的损坏。

在一个方面来说，本发明提供了一种动力装载机的液压***，它包括一个将输出的压力油供给***的工作和操纵部分的斜板式主泵，和一个将输出的压力油供给一个控制杠杆的斜板式操纵泵。该控制杠杆输出一个控制信号给工作部分的控制阀。该液压***还包括一个调节器，该调节器安装在从由主泵和控制泵中的每一个泵延伸出来的主油路分支开来的第一分支油路上。该调节器用于根据第一分支油路中的变化压力，有选择地控制主泵和控制泵中的每一个泵的斜板倾角。

该调节器包括一个伺服油缸。该伺服油缸有：一个活塞和偏移装置，第二分支油路，第三分支油路，相互连接通路，一个小孔和一个比例阀。该活塞装在伺服油缸中可以运动，它将伺服油缸的内部分成小腔和大腔，该活塞与主泵和控制泵中每一个泵的斜板连接。该偏移装置安装在伺服油缸的大腔中，并且通常使活塞向着小腔偏移。该第二分支油路从第一分支油路分支出来，通向伺服油缸的小腔。该第三分支油路从第一分支油路分支出来，通向伺服油缸的大腔。该相互连接通路从第一分支油路延伸出来，并将第二和第三分支油路连接在一起。该小孔安装在该相互连接通道上，用于有选择地抑制第三分支油路的油量。该比例阀安装在从第三分支油路延伸到排油路的油路上，该比例阀受到偏移件的偏移作用，可以根据偏移件的偏移压力和第二分支油路内的油压力之差，有选择地将第三分支油路的油通过排油路排出。

偏移件的偏移压力由使用者调整。

该液压***还包括一个蓄能器和单向阀。该蓄能器安装在主油路上，用于存贮主泵和控制泵中每一个泵输出的多余的油。该单向阀安装在主油路的主泵和控制泵中每一个泵与蓄能器之间的位置上，用于防止存贮的油从蓄能器倒流入每一个泵中，主种倒流是不希望有的。

该液压***还包括一个油路控制阀，它安装在从主油路分支出来的，通向排油路的第四分支油路上。该油路控制阀用于正常情况下关闭第四分支油路和根据预先决定的信号，有选择地打开第四分支油路。

从另一方面看，本发明提供了一种动力装载机的液压***。该***包括一个斜板式主泵，用于将压力油输向***的工作和操纵部分；和一个斜板式控制泵，用于压力油输往控制杠杆。该控制杆输出控制信号给工作部分的控制阀。另外，该液压***还包括：一个调节器，它安装在从主泵和控制泵中每一个泵延伸出来的主油路分支出来的第一分支油路上，用于根据第一分支油路的变化压力，有选择地控制主泵和控制泵中每一个泵的斜板的倾角。该液压***还包括安装在主油路上和用于存贮主泵和控制泵中每一个泵的输出多余的油的蓄能器；安装在主油路上、主泵和控制泵中每一个泵与蓄能器之间的位置上，并用于防止所存贮的油从蓄能器不希望地倒流入每一个泵中的单向阀；和安装在从主油路分支出来的  通向排油路的第四分支油路上的油路控制阀。该油路控制阀用于正常情况下关闭该第四分支油路，和根据预先决定的信号，有选择地打开该第四分支油路。

从下面结合附图所作的详细说明中，将会更清楚地了解本发明的上述和其他一些目的，特点和其他优点，其中：

图1a为表示根据本发明的优选实施例的动力装载机液压***的结构的视图；

图1b为详细表示带有根据本发明的改进的调节器的主泵的视图；和

图2表示一个典型的动力装载机液压***的结构。

图1a和1b表示根据本发明的优选实施例的动力装载机的液压***的结构。如图所示，本发明的液压***包括工作部分和行进部分，它们是由主泵1输出的压力油通过主油路或第一油路1A操纵的。控制动力装载机行进条件的行进部分包括操纵部件3和二个操纵油缸11和12。操纵部件3根据表示操作者操作操纵轮(没有示出)运动的操纵信号控制第1油路1A的压力油。操纵油缸11和12是在操纵部件3的控制下由压力油驱动工作的，从而可操纵装载机。行进部分还包括一个减振装置13，它可以去除装载机操纵时不希望地加在***上的冲击。

同时，控制装载机工作部件(例如吊杆或铲斗)的工作部分包括一个主要控制部件4，它可根据控制信号a，b，c，d，f，g或h控制通过第1油路1A流动的压力油。两个油缸，或者倾卸油缸16和提升油缸17与主要控制部件4连接，并分别操纵工作部件，或铲斗和吊杆。工作部分还包括一个安全阀15，它将液压***的油压力限制在预先决定的水平，这样可保护液压***不致受到不希望的过大压力的损害。

该液压***还包括控制杠杆部分5，它安装在从控制泵2延伸出来的第二油路2A上。杠杆部件5根据操作者的操纵运动输出控制信号。杠杆部分5的压力油由控制信号输出部件19控制。

在图1a和1b中，标号18表示紧急操纵部件，20表示冷却回油的冷却器，21表示油箱，22表示空气换气装置。

该液压***还具有调节器9，蓄能器7和单向阀6。调节器9通过第一分支油路9A与第1油路1A连接，因而可以接收从第一油路1A来的反馈压力，并改变主泵1的斜板的倾角。这样，可改变泵1的输出油量。蓄能器7安装在第1油路1A上，并存贮泵1输出的多余的油，这样可保持工作部分的行进部分的第1油路1A中的理想的油压力。单向阀6防止存贮的油从蓄能器7不希望地倒流入泵1中。

当装载机处在工作状态或行进状态时，调节器9根据从第1油路1A来的反馈压力，增大主泵1的斜板倾角，从而将泵1的输出油量增大至最大。相反，在中立状态时，调节器9减小泵1的斜板倾角，从而将泵1的输出油量减小至最小。为了完成上述工作，调节器9具有伺服油缸90，一个小孔96和比例阀97，而第2和第3分支油路90A和90B从第一分支油路9A分支出来。伺服油缸90有二个腔：小腔91和大腔92，它们分别与第二和第三分支油路90A和90B连通。小孔96安装在相互连接通道90C上，该通道从第1分支油路9A延伸出来，同时将第2和第3分支油路90A和90B连接在一起。比例阀97受到第二偏移件98的偏移作用，因此，阀97可以根据偏移件98的偏移压力和第2分支油路90A内的油压力之差，有选择地使第3分支油路90B与排油路21A连通。活塞93安装在伺服油缸90中可以移动。而活塞杆94将活塞93与主泵1的斜板连接，这样，可根据活塞93在油缸90中的直线运动有选择地改变斜板的倾角，伺服油缸90也有一个第一偏移件95，它安装在油缸90的大腔92中，并且在正常情况下，将活塞93推向图1b的右端。

在比例阀97中，第二偏移件98的偏移压力可以由使用者自由调整。

第4分支油路8A从第一分支油路1A分支出来，并延伸到排油路21A，而油路控制阀8则安装在第4分支油路8A上。油路控制阀8带有阀弹簧，正常情况下它将油路8A关闭，当它接收到预先决定的信号时，可以有选择地打开油路8A。

为了控制控制泵2输出的油量，调节器17控制控制泵2的斜板倾角。调节器17的工作与对主泵1的调节器9所述的相同，因此没有必要再进行说明。

以下将说明本发明的液压***的工作效果。

当液压***在中立状态或无负载状态下工作时，***的控制阀处在其中间位置，泵1输出的油使油路1A的压力增大至安全阀15开始工作的预先决定的水平。即，当油路控制阀8关闭油路8A，操纵部件的第3油路3A和工作部分的第4油路4A关闭时，则由于泵1输出的油作用，使油路1A中的压力增加至安全阀的开启压力。在上述状态下，蓄能器7存贮压力油，同时调节器9减小主泵1的斜板倾角，使泵1输出的油量减小至最小。详细地说，由于通过第1油路9A和第二分支油路90A，通入伺服油缸90的小腔91中的压力油引起的作用在活塞93一侧上的压力，比由于通过小孔96和第三分支油路90B流入大腔92中的压力油引起的作用在活塞93另一侧上的压力和第一偏移件95的偏移压力高，因此，活塞93向图1b的左端移动。在这种情况下，因为第2分支油路90A的油压力比第二偏移件98的偏移压力高，因此，比例阀97使第三分支油路90B与排油路21A连通。这样，比例阀97使大腔92的压力油，与油缸90内的活塞93的运动行程成比例，通过排油路21A流回油箱21。通过调节偏移件98的偏移压力，可以改变活塞93的移动行程和移动速度。

当油路控制阀8打开时，排油路21A与第四分支油路8A连通，因此，主泵7输出的油不通过工作部件和操纵部件的任何一个油路，而流回油箱21。甚至在上述状态下，由于蓄能器7的作用，第1油路1A仍保持所希望的油压力。

当***的所有工作和操纵部分同时启动时，主要是输出了蓄能器7的压力油，同时油路控制阀8关闭，使主泵1输出的油供给至工作和操纵部分。在上述状态下，主泵1的斜板倾角增大，因此，泵1输出的油量增加。即，当第二分支油路90A产生的作用在比例阀97上的控制压力减小时，比例阀97的排油口关闭，因此，第三分支油路90B的压力增加。在上述状态下，小腔97内的压力降低，这样，第一偏移件95使活塞93向图1b的右端移动，泵1的斜板倾角又增大。

如上所述，本发明提供了一种动力装载机的液压***，它在中立状态时，可有选择地减小泵输出的油量，因而可节约发动机的输出功率和改善装载机的工作效率。甚至在中立状态下该***也可以有效地保持油路内的压力不变，从而改善了装载机的响应性能。另外，在中立状态时，该***允许泵输出的油通过旁路管道，这样可使主泵在没有负荷情况下工作，并节约泵的输出功率。因此，***可防止泵不希望的过热，延长泵的预期寿命和防止油温升高，从而可防止工作性能降低和作动器不希望的损坏。

虽然，为了说明的目的，阐述了本发明的优选实施例，但本领域普通技术人员应当理解，在不偏离所附权利要求所阐明的本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种各样的改进，增加和替代。

Claims (8)

1.一种动力装载机的液压***，它包括一个斜板式主泵，用于给***的工作部分和操纵部分输送压力油；和一个斜板式控制泵，用于给控制杠杆输送压力油；所述控制杠杆为所述工作部分的控制阀输出控制信号；该液压***还包括：

一个调节器，该调节器安装在由主泵和控制泵中的每一个泵延伸出来的从主油路分支开来的第一分支油路上，所述调节器用于根据第一分支油路的变化压力有选择地控制所述主泵和控制泵中每一个泵的斜板倾角。

2.如权利要求1所述的液压***，其特征为，所述调节器包括：

一个伺服油缸，它具有：

一个活塞，该活塞装在所述伺服油缸中可以移动，从而将所述伺服油缸的内部分为小腔和大腔，所述活塞与主泵和控制泵中的每一个泵的斜板连接；和

一个偏移件，它安装在伺服油缸的大腔中，在正常情况下，它将活塞推向小腔；

第二分支油路，它从第一分支油路分支出来，通向伺服油缸小腔；

第三分支油路，它从第一分支油路分支出来，通向伺服油缸的大腔；

一个相互连接通道，它从第一分支油路延伸出来，并将第二和第三分支油路连接一起；

一个小孔，它安装在所述相互连接通道上，并用于有选择地抑制第三分支油路的油量；和

一个比例阀，它安装在从第三分支油路延伸出来通到排油路的油路上，所述比例阀受到偏移件的偏移作用，并可根据偏移件的偏移压力和第二分支油路内的油压力之差，有选择地允许第三分支油路的油通过排油路排出。

3.如权利要求2所述的液压***，其特征为，所述偏移件的偏移压力由使用者调整。

4.如权利要求1所述的液压***，它还包括：

一个蓄能器，它安装在所述主油路上，用于存贮主泵和控制泵中每一个泵输出的多余的油；和

一个单向阀，它安装在主油路上，主泵和控制泵中每一个泵和所述蓄能器之间的位置处，用于防止存贮的油从蓄能器不希望地倒流入每一个泵中。

5.如权利要求1所述的液压***，它还包括：

一个油路控制阀，它安装在从主油路分支出来通向排油路的第四分支油路上，所述油路控制阀用于正常情况下关闭第四分支油路，并且根据预先决定的信号，有选择地打开第四分支油路。

6.一种动力装载机的液压***，它包括一个给***的工作部分和操纵部分输出压力油的斜板式主泵和一个给控制杠杆输出压力油的斜板式控制泵；所述控制杠杆为所述工作部分的控制阀输出控制信号；该液压***还包括：

一个调节器，它安装在从主泵和控制泵中每一个泵延伸出来的主油路分支开来的第一分支油路上，所述调节器用于根据第一分支油路的变化压力有选择地控制所述主泵和控制泵中每一个泵的斜板倾角；

一个蓄能器，它安装在所述主油路上，用于存贮主泵和控制泵中每一个泵输出的多余的油；

一个单向阀，它安装在主油路上，在主泵和控制泵中每一个泵和所述蓄能器之间的位置上，用于防止存贮的油从蓄能器不希望地倒流入每一个泵中；和

一个油路控制阀，它安装在从主油路分支出来，通向排油路的第四分支油路上，所述油路控制阀用于在正常情况下关闭第四分支油路，并根据预先决定的信号，有选择地打开第四分支油路。

7.如权利要求6所述的液压***，其特征为，所述调节器包括：

一个伺服油缸，它具有：

一个活塞，它安装在所述伺服油缸中可以移动，从而将所述伺服油缸的内部分为小腔和大腔，所述活塞与主泵和控制泵中每一个泵的斜板连接；和

一个偏移件，它安装在伺服油缸的大腔中，正常情况下，它将活塞推向小腔；

第二分支油路，它从第一分支油路分支出来，通往伺服油缸的小腔；

第三分支油路，它从第一分支油路分支出来，通往伺服油缸的大腔；

一个相互连接通道，它从第一分支油路延伸出来，将第二和第三分支油路连接在一起；

一个小孔，它安装在所述相互连接通道上，用于在选择地抑制第三分支油路的油量；和

一个比例阀，它安装在从第三分支油路延伸出来通向排油路的油路上，所述比例阀受到偏移件的偏移作用，并且可以根据偏移件的偏移压力和第二分支油路内的油压力之差，有选择地使第三分支油路的油通过排油路排出。

8.如权利要求7所述的液压***，其特征为，所述偏移件的偏移压力由使用者调整。

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