專利名稱：控制動(dòng)臂提升或回轉(zhuǎn)優(yōu)先動(dòng)作的液壓回路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液壓挖掘機(jī)液壓回路，尤其涉及控制挖掘機(jī)動(dòng)臂提升或回轉(zhuǎn)優(yōu)先動(dòng)作的液壓回路。
背景技術(shù)：
挖掘機(jī)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、液壓回路裝置、工作裝置、行走裝置、上車平臺(tái)和電器控制組成。工作裝置的動(dòng)臂、斗桿和鏟斗分別由一個(gè)泵或多個(gè)泵單獨(dú)或聯(lián)合供油，上車平臺(tái)的回轉(zhuǎn)由一個(gè)泵驅(qū)動(dòng)完成，挖掘機(jī)中任意兩個(gè)或兩個(gè)以上液壓執(zhí)行器同時(shí)工作構(gòu)成復(fù)合動(dòng)作， 在復(fù)合動(dòng)作中，動(dòng)臂提升和回轉(zhuǎn)的復(fù)合動(dòng)作是一種頻率非常高的作業(yè)工況，其協(xié)調(diào)性影響到挖掘機(jī)的工作效率。在作業(yè)過程中經(jīng)常出現(xiàn)動(dòng)臂達(dá)到理想工作位置而回轉(zhuǎn)動(dòng)作沒有達(dá)到，或者是回轉(zhuǎn)已經(jīng)達(dá)到理想工作位置而動(dòng)臂還沒有達(dá)到理想位置的情況，兩個(gè)液壓執(zhí)行器運(yùn)動(dòng)時(shí)往往存在時(shí)間和空間上的差異，導(dǎo)致操縱性差、溢流損失大、工作效率低和不能在各種工況下實(shí)現(xiàn)不同動(dòng)作等技術(shù)問題。CN101793042A公開了一種用于協(xié)調(diào)挖掘機(jī)機(jī)身回轉(zhuǎn)和動(dòng)臂擺動(dòng)的液壓回路裝置， 主要包括液壓泵、回轉(zhuǎn)馬達(dá)、動(dòng)臂油缸、回轉(zhuǎn)雙向液控?fù)Q向閥和動(dòng)臂雙向液控?fù)Q向閥；以及一個(gè)先導(dǎo)控制支路，所述先導(dǎo)控制支路上設(shè)有回轉(zhuǎn)手動(dòng)先導(dǎo)閥、動(dòng)臂手動(dòng)先導(dǎo)閥、梭閥和單向液控截止閥，梭閥的進(jìn)油口與回轉(zhuǎn)手動(dòng)先導(dǎo)閥的出油口之間設(shè)有第一節(jié)流閥；梭閥的出油口與單向液控截止閥的工作油口之間設(shè)有第二節(jié)流閥。該專利申請(qǐng)的技術(shù)方案雖然解決了挖掘機(jī)在機(jī)身回轉(zhuǎn)過程中動(dòng)臂擺動(dòng)速度慢，動(dòng)臂擺動(dòng)和機(jī)身回轉(zhuǎn)動(dòng)作不協(xié)調(diào)的技術(shù)問題，但在復(fù)雜工況下，不能選擇動(dòng)臂優(yōu)先或回轉(zhuǎn)優(yōu)先的模式，從而使兩種工況更好地協(xié)調(diào)， 降低挖掘機(jī)的工作能耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于提供一種控制挖掘機(jī)動(dòng)臂提升或回轉(zhuǎn)優(yōu)先動(dòng)作的液壓回路，在回轉(zhuǎn)和動(dòng)臂提升復(fù)合動(dòng)作的工況下提高兩個(gè)液壓執(zhí)行器動(dòng)作的協(xié)調(diào)性，減少回轉(zhuǎn)過程中的溢流損失，提高操作的舒適性和工作效率，從而降低能耗。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明的基本技術(shù)方案為一種控制挖掘機(jī)動(dòng)臂提升或回轉(zhuǎn)優(yōu)先動(dòng)作的液壓回路，具有
液壓執(zhí)行器，包括回轉(zhuǎn)馬達(dá)、動(dòng)臂升降油缸；
液壓泵，包括用于驅(qū)動(dòng)液壓執(zhí)行器動(dòng)作的第一液壓泵、第二液壓泵、提供先導(dǎo)壓力油源的先導(dǎo)油泵；
位于第二液壓泵下游的動(dòng)臂控制閥，控制液壓流體供應(yīng)給動(dòng)臂升降油缸，實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂的升降及負(fù)載保持功能；
位于第一液壓泵下游、合流閥和回轉(zhuǎn)馬達(dá)上游的回轉(zhuǎn)控制閥，所述回轉(zhuǎn)控制閥控制第一液壓泵的液壓流體供應(yīng)給回轉(zhuǎn)馬達(dá)和/或合流閥；
位于所述回轉(zhuǎn)控制閥下游的合流閥，所述合流閥先導(dǎo)控制油口通過管路與先導(dǎo)油泵連
3接，用于控制第一液壓泵出口油路與連接動(dòng)臂控制閥的油路或回油管路連通；
位于第一液壓泵下游、回轉(zhuǎn)控制閥上游的優(yōu)先閥，所述優(yōu)先閥用于實(shí)現(xiàn)第一液壓泵排出的液壓流體的流量分流，通過所述電磁閥的動(dòng)作使流向回轉(zhuǎn)控制閥油路的旁通油路與流向動(dòng)臂控制閥的油路連通或斷開，并實(shí)現(xiàn)在動(dòng)臂提升和回轉(zhuǎn)復(fù)合動(dòng)作時(shí)對(duì)所述第一液壓泵排出的液壓流體分流；
電磁閥，所述電磁閥位于先導(dǎo)油泵的下游，通過外部信號(hào)控制電磁閥的通斷，實(shí)現(xiàn)優(yōu)先閥先導(dǎo)控制油路連通油箱或連通先導(dǎo)油泵的切換。優(yōu)選地，所述回轉(zhuǎn)控制閥、動(dòng)臂控制閥為液控或電控?fù)Q向閥。優(yōu)選地，所述優(yōu)先閥內(nèi)設(shè)有節(jié)流阻尼，用于調(diào)整動(dòng)臂提升和回轉(zhuǎn)復(fù)合動(dòng)作時(shí)第一液壓泵排出的液壓流體供給回轉(zhuǎn)馬達(dá)、動(dòng)臂升降油缸的比例。優(yōu)選地，所述先導(dǎo)油泵出口油路設(shè)有溢流閥。動(dòng)臂提升和回轉(zhuǎn)復(fù)合動(dòng)作操作中可以通過控制電磁閥的通電或斷電，選擇實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂提升優(yōu)先模式或回轉(zhuǎn)優(yōu)先模式的切換。當(dāng)選擇動(dòng)臂提升優(yōu)先時(shí)，合流閥根據(jù)回轉(zhuǎn)控制閥和動(dòng)臂控制閥的運(yùn)動(dòng)切換位置實(shí)現(xiàn)第一液壓泵同時(shí)給回轉(zhuǎn)馬達(dá)和動(dòng)臂升降油缸供油，優(yōu)先閥進(jìn)行流量分流，優(yōu)先保證動(dòng)臂提升油缸的供油，動(dòng)臂提升速度加快，實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂提升優(yōu)先的功能；當(dāng)選擇回轉(zhuǎn)優(yōu)先模式時(shí)，合流閥根據(jù)回轉(zhuǎn)控制閥和動(dòng)臂控制閥的運(yùn)動(dòng)切換位置實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)馬達(dá)的優(yōu)先供油，優(yōu)先閥的分流功能被取消，第一液壓泵的油液通過回轉(zhuǎn)控制閥分配給回轉(zhuǎn)馬達(dá)的油液量更多，而動(dòng)臂提升過程中的供油量相應(yīng)減少，優(yōu)先保證回轉(zhuǎn)馬達(dá)的速度，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)優(yōu)先的功能。本發(fā)明帶來(lái)的有益效果因提供一種控制挖掘機(jī)動(dòng)臂提升或回轉(zhuǎn)優(yōu)先動(dòng)作的液壓回路，實(shí)現(xiàn)在不同工況下對(duì)動(dòng)臂優(yōu)先動(dòng)作或回轉(zhuǎn)優(yōu)先動(dòng)作的選擇，有效地提高挖掘機(jī)的工作效率、增加操縱的舒適性，減少溢流損失，降低能耗。


構(gòu)成本發(fā)明一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。附圖1是本發(fā)明實(shí)施例液壓回路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖1所示控制挖掘機(jī)動(dòng)臂提升和回轉(zhuǎn)優(yōu)先動(dòng)作的液壓回路，具有 液壓執(zhí)行器，包括回轉(zhuǎn)平臺(tái)的回轉(zhuǎn)馬達(dá)12、動(dòng)臂升降油缸8。液壓泵，包括用于驅(qū)動(dòng)液壓執(zhí)行器動(dòng)作的第一液壓泵P1、第二液壓泵P2、提供先導(dǎo)壓力油源的先導(dǎo)油泵P3。動(dòng)臂控制閥7，所述動(dòng)臂控制閥7安裝在第二液壓泵P2下游、動(dòng)臂升降油缸8上游，動(dòng)臂控制閥7的進(jìn)口 P 口與具有單向閥的旁油路6連接，出口 A 口和B 口與動(dòng)臂升降油缸8連接，其控制信號(hào)為操縱手柄輸出的液控信號(hào)或電控信號(hào)，從操縱手柄輸入的控制信號(hào)使動(dòng)臂控制閥7的閥芯進(jìn)行切換，從而使第二液壓泵P2的液壓流體供應(yīng)給動(dòng)臂升降油缸 8，實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂的升降及負(fù)載保持作用?；剞D(zhuǎn)控制閥4，所述回轉(zhuǎn)控制閥4安裝在第一液壓泵Pl及優(yōu)先閥13的下游，合流閥11及回轉(zhuǎn)馬達(dá)12的上游，回轉(zhuǎn)控制閥4的進(jìn)口 P 口與具有單向閥的旁油路5連接，出口 A 口和B 口與回轉(zhuǎn)馬達(dá)12連接，回轉(zhuǎn)控制閥4的控制信號(hào)為操縱手柄輸出的液控信號(hào)或電控信號(hào)，回轉(zhuǎn)控制閥4的閥芯根據(jù)從操縱手柄輸入的信號(hào)進(jìn)行切換，從而使第一液壓泵Pl 的液壓流體供應(yīng)給回轉(zhuǎn)馬達(dá)12或合流閥11。液控?fù)Q向合流閥11，所述合流閥11安裝在第一液壓泵Pl及回轉(zhuǎn)控制閥4的下游， 合流閥11的進(jìn)口 P 口與油路1連接，出口 A 口與連接動(dòng)臂控制閥的油路3連接，出口 B 口與回油管路連接，其先導(dǎo)控制油口 Ila通過管路17與先導(dǎo)油泵P3連接，在管路17上設(shè)有節(jié)流阻尼10，在所述合流閥11與節(jié)流阻尼10之間的先導(dǎo)管路上設(shè)有旁通油路9，旁通油路 9流經(jīng)回轉(zhuǎn)控制閥4和動(dòng)臂控制閥7，最終與回油管路相連。液控?fù)Q向優(yōu)先閥13，所述優(yōu)先閥13位于第一液壓泵Pl下游，回轉(zhuǎn)控制閥4上游， 優(yōu)先閥13的進(jìn)口 P 口與具有單向閥的旁油路2連接，出口 A 口與油路3連接；所述優(yōu)先閥 13用于實(shí)現(xiàn)第一液壓泵Pl排出的液壓流體的流量分配，通過控制第一液壓泵出口油路1經(jīng)旁油路2與流向動(dòng)臂控制閥的油路3連通或斷開，在動(dòng)臂提升和回轉(zhuǎn)復(fù)合動(dòng)作時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)第一液壓泵Pl排出的液壓流體分流；所述優(yōu)先閥13內(nèi)還設(shè)有節(jié)流孔，用于調(diào)整動(dòng)臂提升和回轉(zhuǎn)復(fù)合動(dòng)作時(shí)第一液壓泵Pl排出的液壓流體供給回轉(zhuǎn)馬達(dá)12和動(dòng)臂升降油缸8的比例。電磁閥15，所述電磁閥15位于先導(dǎo)油泵P3的下游，其進(jìn)口 P 口與先導(dǎo)油泵P3連接，出口 A 口與回油管路連接，B 口與優(yōu)先閥的控制口 13a連接。先導(dǎo)油泵P3的下游還設(shè)有溢流閥16，用于維持先導(dǎo)油泵P3供油的過壓保護(hù)。通過控制電磁閥15的通斷可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)先閥13先導(dǎo)控制油路14連接油箱或連接先導(dǎo)油泵P3的切換。實(shí)施例控制挖掘機(jī)動(dòng)臂提升或回轉(zhuǎn)優(yōu)先動(dòng)作的液壓回路，其工作過程如下
在圖1實(shí)施例的液壓回路中，當(dāng)電磁閥15通電時(shí)，先導(dǎo)油泵P3的壓力油通過電磁閥15 進(jìn)入優(yōu)先閥13的先導(dǎo)油路口 13a，使優(yōu)先閥13處在Y位，第一液壓泵Pl的供油經(jīng)旁油路2 與油路3連接。當(dāng)電磁閥15斷電時(shí)，優(yōu)先閥13的先導(dǎo)油路口 13a與回油連接，此時(shí)優(yōu)先閥 13處在X位，旁油路2與油路3處于斷開狀態(tài)。通常情況下，合流閥11的先導(dǎo)控制油口 Ila壓力為低于閥芯開啟壓力，合流閥處于X位，油路1與回流管路連通；在旁通油路5經(jīng)過的回轉(zhuǎn)控制閥4和旁通油路6經(jīng)過的動(dòng)臂控制閥7任一閥芯切換時(shí)，合流閥11的先導(dǎo)壓力達(dá)到閥芯開啟壓力，從而使合流閥11移動(dòng)至Y位，第一液壓泵Pl出口油路1與流向動(dòng)臂控制閥7的油路3連通。第一液壓泵Pl 的液壓流體除提供給回轉(zhuǎn)馬達(dá)12外，剩余油液經(jīng)合流閥11提供給動(dòng)臂升降油缸8。當(dāng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)12不動(dòng)作且動(dòng)臂提升時(shí)，操作電磁閥15使其通電，第一液壓泵Pl出口油路1與流向動(dòng)臂控制閥7的油路3連通，第一液壓泵Pl提供的液壓流體全部提供給動(dòng)臂升降油缸8;當(dāng)處于回轉(zhuǎn)+動(dòng)臂上升復(fù)合動(dòng)作時(shí)，第一液壓泵Pl提供的液壓流體一部分提供給回轉(zhuǎn)馬達(dá)12，其余流體通過合流閥11提供給動(dòng)臂升降油缸8。在動(dòng)臂提升和回轉(zhuǎn)做復(fù)合動(dòng)作時(shí)，選擇電磁閥15斷電，則電磁閥15處于Y位置， 優(yōu)先閥13的先導(dǎo)控制口 13a經(jīng)電磁閥與回油連通，此時(shí)優(yōu)先閥13處在X位，旁油路2與油路3處于斷開狀態(tài)。當(dāng)動(dòng)臂油缸控制閥7或回轉(zhuǎn)控制閥4的閥芯移動(dòng)時(shí)，油路9的油液截止，合流閥11的先導(dǎo)控制口 Ila的壓力達(dá)到閥芯開啟壓力，合流閥11處于Y位置，油路1 和油路3通過合流閥11連通。由此，第一液壓泵Pl提供的液壓流體根據(jù)回轉(zhuǎn)控制閥4的閥芯開度，選擇將第一液壓泵Pl提供的液壓流體通過旁通油路5優(yōu)先供給回轉(zhuǎn)馬達(dá)12，保證回轉(zhuǎn)馬達(dá)12的優(yōu)先動(dòng)作；剩余液壓流體則經(jīng)合流閥11流至油路3，與第二液壓泵P2的液壓流體合流，提供給動(dòng)臂升降油缸8。當(dāng)回轉(zhuǎn)手柄處于全開狀態(tài)，第一液壓泵Pl提供的液壓流體全部提供給回轉(zhuǎn)馬達(dá)12，不提供給動(dòng)臂升降油缸8。綜上所述，當(dāng)選擇電磁閥15斷電狀態(tài)下，第一液壓泵Pl的液壓流體優(yōu)先供給回轉(zhuǎn)馬達(dá)12，實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)優(yōu)先動(dòng)作。當(dāng)選擇電磁閥15通電，則電磁閥15處于Y位置，優(yōu)先閥13的先導(dǎo)控制口 13a經(jīng)電磁閥15與先導(dǎo)油泵P3連通，優(yōu)先閥13處于Y位置。當(dāng)動(dòng)臂控制閥7或回轉(zhuǎn)控制閥4的閥芯移動(dòng)時(shí)，油路9的油液截止，合流閥11的先導(dǎo)控制口 Ila的壓力達(dá)到閥芯開啟壓力，合流閥11處于Y位置，第一液壓泵Pl的出口油路1與流向動(dòng)臂控制閥的油路3連通，油路1 和油路3通過合流閥11連通。此狀態(tài)下進(jìn)行回轉(zhuǎn)+動(dòng)臂上升復(fù)合動(dòng)作時(shí)，第一液壓泵Pl 提供的液壓流體通過液壓油路1和旁通油路5供給回轉(zhuǎn)馬達(dá)12，同時(shí)經(jīng)過旁通油路2、優(yōu)先閥13與油路3連通。例如，在回轉(zhuǎn)馬達(dá)啟動(dòng)瞬間，回轉(zhuǎn)馬達(dá)需要克服較大的慣性負(fù)載，第一液壓泵Pl壓力大于動(dòng)臂上升負(fù)載壓力，旁通油路2上的單向閥打開，第一液壓泵Pl提供的液壓流體一部分提供給回轉(zhuǎn)馬達(dá)12，同時(shí)有一部分液壓流體經(jīng)油路3流向負(fù)載相對(duì)較小的動(dòng)臂升降油缸8，保證動(dòng)臂升降油缸8的優(yōu)先動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂優(yōu)先。通過選擇電磁閥15通電的狀態(tài)下，第一液壓泵Pl的液壓流體一部分優(yōu)先提供給動(dòng)臂升降油缸8，從而實(shí)現(xiàn)挖掘機(jī)的動(dòng)臂提升優(yōu)先于回轉(zhuǎn)馬達(dá)的回轉(zhuǎn)動(dòng)作。本發(fā)明不局限于上述具體的實(shí)施方式，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員從上述構(gòu)思出發(fā)， 不經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)，所作出的變換，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種控制挖掘機(jī)動(dòng)臂提升或回轉(zhuǎn)優(yōu)先動(dòng)作的液壓回路，包括液壓執(zhí)行器，包括回轉(zhuǎn)馬達(dá)(12)、動(dòng)臂升降油缸(8)；液壓泵，包括用于驅(qū)動(dòng)液壓執(zhí)行器動(dòng)作的第一液壓泵(Pl)、第二液壓泵(P2)、提供先導(dǎo)壓力油源的先導(dǎo)油泵(P3)；位于第二液壓泵(P》下游的動(dòng)臂控制閥(7)，控制液壓流體供應(yīng)給動(dòng)臂升降油缸⑶；位于第一液壓泵(Pl)下游、合流閥(11)和回轉(zhuǎn)馬達(dá)(1 上游的回轉(zhuǎn)控制閥，所述回轉(zhuǎn)控制閥(4)控制第一液壓泵(Pl)的液壓流體供應(yīng)給回轉(zhuǎn)馬達(dá)(1 和/或合流閥 (11)；位于所述回轉(zhuǎn)控制閥(4)下游的合流閥(11)，所述合流閥(11)先導(dǎo)控制油口通過管路與先導(dǎo)油泵(P3)連接，用于控制第一液壓泵出口油路(1)與連接動(dòng)臂控制閥的油路(3) 或回油管路連通，其特征在于，還具有位于第一液壓泵(Pl)下游、回轉(zhuǎn)控制閥(4)上游的優(yōu)先閥(13)，所述優(yōu)先閥(13)用于實(shí)現(xiàn)第一液壓泵(Pl)排出的液壓流體的分流，通過所述電磁閥(15)的動(dòng)作使旁通油路 (2)與流向動(dòng)臂控制閥的油路(3)連通或斷開，并實(shí)現(xiàn)在動(dòng)臂提升和回轉(zhuǎn)復(fù)合動(dòng)作時(shí)對(duì)所述第一液壓泵(Pl)排出的液壓流體分流；電磁閥(15)，所述電磁閥(15)位于先導(dǎo)油泵(P3)的下游，通過外部信號(hào)控制電磁閥 (15)的通斷，實(shí)現(xiàn)優(yōu)先閥(13)先導(dǎo)控制油路(14)連通油箱或連通先導(dǎo)油泵(P3)的切換。
2.如權(quán)利要求1所述控制挖掘機(jī)動(dòng)臂提升或回轉(zhuǎn)優(yōu)先動(dòng)作的液壓回路，其特征在于 所述回轉(zhuǎn)控制閥G)、動(dòng)臂控制閥(7)為液控或電控?fù)Q向閥。
3.如權(quán)利要求1所述控制挖掘機(jī)動(dòng)臂提升或回轉(zhuǎn)優(yōu)先動(dòng)作的液壓回路，其特征在于 所述優(yōu)先閥(13)內(nèi)設(shè)有節(jié)流阻尼，用于調(diào)整動(dòng)臂提升和回轉(zhuǎn)復(fù)合動(dòng)作時(shí)第一液壓泵(Pl) 排出的液壓流體供給回轉(zhuǎn)馬達(dá)(12)、動(dòng)臂升降油缸(8)的比例。
4.如權(quán)利要求1所述控制挖掘機(jī)動(dòng)臂提升或回轉(zhuǎn)優(yōu)先動(dòng)作的液壓回路，其特征在于 所述先導(dǎo)油泵(P； )出口油路設(shè)有溢流閥(16)。
全文摘要
控制動(dòng)臂提升或回轉(zhuǎn)優(yōu)先動(dòng)作的液壓回路，包括回轉(zhuǎn)馬達(dá)(12)、動(dòng)臂升降油缸(8)；第一液壓泵(P1)、第二液壓泵(P2)、先導(dǎo)油泵(P3)；位于第二液壓泵(P2)下游控制液壓流體供應(yīng)給動(dòng)臂升降油缸(8)的動(dòng)臂控制閥(7)；位于第一液壓泵(P1)下游，控制液壓流體供應(yīng)給回轉(zhuǎn)馬達(dá)(12)和/或合流閥(11)的回轉(zhuǎn)控制閥(4)；位于第一液壓泵(P1)下游的優(yōu)先閥(13)，用于實(shí)現(xiàn)第一液壓泵(P1)的液壓流體分流；位于先導(dǎo)油泵(P3)下游的電磁閥(15)，用于實(shí)現(xiàn)優(yōu)先閥(13)先導(dǎo)控制油路(14)連通油箱或連通先導(dǎo)油泵(P3)的切換；位于回轉(zhuǎn)控制閥(4)下游的合流閥(11)，用于控制油路(1)與油路(3)或回油管路連通。
文檔編號(hào)E02F9/22GK102400476SQ201110333110
公開日2012年4月4日 申請(qǐng)日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月28日
發(fā)明者劉均益, 張新海, 滕錦圖, 郭勇, 陳艷軍, 陶海軍, 黃興 申請(qǐng)人:山河智能裝備股份有限公司