新型裝載機(jī)液壓系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種新型裝載機(jī)液壓系統(tǒng)，包括有動(dòng)臂液壓油缸、轉(zhuǎn)斗液壓油缸、變量柱塞泵、信號(hào)采集閥、分配閥、轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)部分，變量柱塞泵的出口與轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)部分液壓油合流后接至分配閥的P口，本發(fā)明分配閥為三位六通兩路換向閥，分配閥包括兩路換向閥、主溢流閥和二次補(bǔ)油溢流閥以及液控單向閥，中位時(shí)，P口直接通過中位經(jīng)T口回油箱，變量柱塞泵中的壓力切斷控制閥設(shè)定壓力比系統(tǒng)主安全閥設(shè)定的開啟壓力低，以保證工作裝置的變量柱塞泵是在泵的出口壓力達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)是通過自身排量減小而使工作系統(tǒng)無溢流損失，可節(jié)省相當(dāng)可觀的能量。
【專利說明】新型裝載機(jī)液壓系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及新型裝載機(jī)液壓系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 裝載機(jī)是一種廣泛用于公路、鐵路、建筑、水電、港口、礦山等建設(shè)工程的土石方施 式機(jī)械，它主要用于鏟裝土壤、砂石、石灰、煤炭等散狀物料，也可對(duì)礦石、硬土等作輕度鏟 挖作業(yè)。換裝不同的輔助工作裝置還可進(jìn)行推土、起重和其他物料如木材的裝卸作業(yè)。在 道路、特別是在高等級(jí)公路施工中，裝載機(jī)用于路基工程的填挖、浙青混合料和水泥混凝土 料場(chǎng)的集料與裝料等作業(yè)。此外還可進(jìn)行推運(yùn)土壤、刮平地面和牽引其他機(jī)械等作業(yè)。液 壓傳動(dòng)系統(tǒng)包括工作裝置和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。工作裝置系統(tǒng)又包括動(dòng)臂升降液壓缸工作回路和轉(zhuǎn) 斗液壓缸工作回路，兩者構(gòu)成串并聯(lián)回路。當(dāng)轉(zhuǎn)斗液壓缸換向閥3-離開中位，即切斷了通 往動(dòng)臂升降液壓缸換向閥11 一的油路。欲使動(dòng)臂升降液壓缸動(dòng)作必須使轉(zhuǎn)斗液壓缸換向 閥3回到中位。因此，動(dòng)臂與鏟斗不能進(jìn)行復(fù)合動(dòng)作，所以各液壓缸的推力較大，這是轉(zhuǎn)載 機(jī)廣泛采用的液壓系統(tǒng)形式。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種新型裝載機(jī)液壓系統(tǒng)，變量柱塞泵中的壓力切斷控制閥 設(shè)定壓力比系統(tǒng)主安全閥設(shè)定的開啟壓力低，以保證工作裝置的變量柱塞泵是在泵的出口 壓力達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)是通過自身排量減小而使工作系統(tǒng)無溢流損失，可節(jié)省相當(dāng)可觀的能 量。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下： 新型裝載機(jī)液壓系統(tǒng)，包括有動(dòng)臂液壓油缸、轉(zhuǎn)斗液壓油缸、變量柱塞泵、信號(hào)采集閥、 分配閥、轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)部分，變量柱塞泵的出口與轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)部分液壓油合流后接至分 配閥的P 口，分配閥為三位六通兩路換向閥，分配閥包括兩路換向閥、主溢流閥和二次補(bǔ)油 溢流閥以及液控單向閥，中位時(shí)，P 口直接通過中位經(jīng)T 口回油箱，分配閥轉(zhuǎn)斗聯(lián)的A1 口和 B1 口接至轉(zhuǎn)斗缸的All 口和B11 口，動(dòng)臂聯(lián)的A2 口和B2 口接至動(dòng)臂缸的A22 口和B22 口， 轉(zhuǎn)斗聯(lián)兩控制腔、動(dòng)臂聯(lián)兩控制腔和控制口 K分別接通到四位手柄先導(dǎo)閥的1A 口、1B 口、 2A 口、2B 口和2C 口；先導(dǎo)泵出口接至四位手柄先導(dǎo)閥的P 口，當(dāng)手柄先導(dǎo)閥處于中位時(shí)，P 口與轉(zhuǎn)斗聯(lián)的1A 口、1B 口，動(dòng)臂聯(lián)的2A 口、2B 口和2C相互不通，轉(zhuǎn)斗聯(lián)的1A 口、1B 口，動(dòng) 臂聯(lián)的2A 口、2B 口都經(jīng)手柄先導(dǎo)閥的T 口與油箱相通，轉(zhuǎn)斗聯(lián)的1A 口、1B 口，動(dòng)臂聯(lián)的2A 口、2B 口分別連接到分配閥的al 口、bl 口、a2 口、b2 口四個(gè)控制油口，四位手柄先導(dǎo)閥通 過撥動(dòng)手柄向前、后和左、右四個(gè)方向幅度大小調(diào)節(jié)控制1A 口、1B 口、2A 口、2B 口壓力大小， 同時(shí)當(dāng)向前撥動(dòng)的幅度達(dá)到一定角度時(shí)，2A 口的壓力達(dá)到推動(dòng)內(nèi)置換向閥換向后，2C 口的 壓力去控制分配閥內(nèi)置的液控單向閥接通去實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂缸的浮動(dòng)作業(yè)；信號(hào)采集閥包括有三 個(gè)梭閥和一個(gè)換向閥，信號(hào)采集閥的P1、P2、P3和P4四個(gè)信號(hào)采集口分別連接分配閥的A1 口、B1 口、A2 口和B2 口或轉(zhuǎn)斗缸All 口、B11 口和動(dòng)臂缸A22 口、B22 口，一個(gè)控制口接至 變量柱塞泵的出口 Ps，一個(gè)信號(hào)輸出油口 Pi同時(shí)接至變量柱塞泵1的Pli 口和PLs 口，T 口直接接回油箱。
[0005] 本發(fā)明的工作原理如下： 1、 如發(fā)動(dòng)機(jī)剛啟動(dòng)或行車等工況，這時(shí)轉(zhuǎn)斗和動(dòng)臂手柄先導(dǎo)閥都處于中位，工作系統(tǒng) 不需要流量，分配閥5的控制腔al、bl、a2和b2分別通過四位手柄先導(dǎo)閥1Α、1Β、2Α和2Β 經(jīng)四位手柄先導(dǎo)閥Τ 口回油箱，推動(dòng)轉(zhuǎn)斗閥桿兩端的換向壓力和動(dòng)臂閥桿兩端的換向壓力 為零，分配閥5閥桿都處于中位時(shí)，通過我們研發(fā)的裝載機(jī)專用變量柱塞泵1中的正流量特 性，使泵工作在低壓小排量狀態(tài)，變量柱塞泵1出口通過分配閥5的Ρ 口經(jīng)轉(zhuǎn)斗聯(lián)中位和動(dòng) 臂聯(lián)中位后由分配閥5的Τ 口回到液壓油箱，大大減小了原定量齒輪泵工作系統(tǒng)的大流量 較高壓力的中位能量損耗（由于通過閥的中位流量越大，所產(chǎn)生的壓力損失也越大，故由上 兩個(gè)因素乘積產(chǎn)生的功率損失也越大）； 2、 當(dāng)進(jìn)行轉(zhuǎn)斗收斗作業(yè)時(shí)，首先撥動(dòng)手柄先導(dǎo)閥2的轉(zhuǎn)斗聯(lián)，先導(dǎo)泵7出口供油至手柄 先導(dǎo)閥2的Ρ 口，通過手柄先導(dǎo)閥2的轉(zhuǎn)斗聯(lián)后經(jīng)1Β 口作用于分配閥轉(zhuǎn)斗聯(lián)的bl控制腔 去推動(dòng)閥桿工作于換向閥右位，這時(shí)變量柱塞泵1的供油通過分配閥的P 口經(jīng)過轉(zhuǎn)斗聯(lián)B1 口進(jìn)入轉(zhuǎn)斗缸4的B11 口（無桿腔)，轉(zhuǎn)斗缸4的All 口（有桿腔）液壓油經(jīng)過轉(zhuǎn)斗聯(lián)換向閥 A1 口后通過分配閥5的T 口回到液壓油箱去完成收斗工作。
[0006] 3、當(dāng)進(jìn)行轉(zhuǎn)斗放斗作業(yè)時(shí)，首先反向撥動(dòng)手柄先導(dǎo)閥2的轉(zhuǎn)斗聯(lián)，先導(dǎo)泵7出口供 油至手柄先導(dǎo)閥2的P 口，通過手柄先導(dǎo)閥2的轉(zhuǎn)斗聯(lián)1A 口后作用于分配閥5的轉(zhuǎn)斗聯(lián)的 al控制腔去推動(dòng)閥桿工作于換向閥左位，這時(shí)變量柱塞泵1的供油通過分配閥5的的P 口 經(jīng)過轉(zhuǎn)斗聯(lián)A1 口進(jìn)入轉(zhuǎn)斗缸4的All 口（有桿腔)，轉(zhuǎn)斗缸4的B11 口（無桿腔)液壓油經(jīng)過 轉(zhuǎn)斗聯(lián)換向閥后通過分配閥5的T 口回到液壓油箱去完成放斗工作。
[0007] 4、當(dāng)進(jìn)行動(dòng)臂舉升作業(yè)時(shí)，首先撥動(dòng)手柄先導(dǎo)閥2的動(dòng)臂聯(lián)，先導(dǎo)泵7出口供油至 手柄先導(dǎo)閥2的P 口，通過手柄先導(dǎo)閥2的動(dòng)臂聯(lián)2B 口后作用于分配閥5的動(dòng)臂聯(lián)的b2 控制腔去推動(dòng)閥桿工作于換向閥右位，這時(shí)變量柱塞泵1的供油通過分配閥5的P 口經(jīng)過 轉(zhuǎn)斗聯(lián)中位和動(dòng)臂聯(lián)的B2 口進(jìn)入動(dòng)臂缸3的B22 口（無桿腔)，動(dòng)臂缸3的A22 口（有桿腔） 液壓油經(jīng)過動(dòng)臂聯(lián)換向閥后通過分配閥5的T 口回到液壓油箱去完成動(dòng)臂舉升作業(yè)。
[0008] 5、當(dāng)進(jìn)行動(dòng)臂下降作業(yè)時(shí)，首先反向撥動(dòng)手柄先導(dǎo)閥2的動(dòng)臂聯(lián)，先導(dǎo)泵7出口供 油至手柄先導(dǎo)閥2的P 口，通過手柄先導(dǎo)閥2的動(dòng)臂聯(lián)2A 口后作用于分配閥5的動(dòng)臂聯(lián)的 a2控制腔去推動(dòng)閥桿工作于換向閥左位，這時(shí)變量柱塞泵1的供油通過分配閥的P 口經(jīng)過 轉(zhuǎn)斗聯(lián)中位和動(dòng)臂聯(lián)的A2 口進(jìn)入動(dòng)臂缸3的A22 口（有桿腔)，動(dòng)臂缸3的B22 口（無桿腔） 液壓油經(jīng)過動(dòng)臂聯(lián)換向閥后通過分配閥5的T 口回到液壓油箱去完成動(dòng)臂下降作業(yè)，當(dāng)繼 續(xù)撥動(dòng)的幅度達(dá)到一定角度時(shí)，2A 口的壓力達(dá)到推動(dòng)內(nèi)置換向閥換向后，2C 口的壓力去控 制分配閥5內(nèi)置的液控單向閥接通去實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂缸的A22 口、B22 口與分配閥5的P 口、T 口 全通，實(shí)現(xiàn)浮動(dòng)作業(yè)。
[0009] 6、作用于分配閥5的al、bl、a2、b2控制腔先導(dǎo)壓力的大小是控制分配閥5的轉(zhuǎn) 斗聯(lián)和動(dòng)臂聯(lián)閥桿的開口大小去控制工作裝置轉(zhuǎn)斗缸4的收斗放斗、動(dòng)臂缸3的上升下降 和工作裝置的工作速度，同時(shí)信號(hào)采集閥6同時(shí)采集動(dòng)臂缸3兩腔和轉(zhuǎn)斗缸4兩腔的壓力 信號(hào)，通過信號(hào)采集閥6中的換向閥芯得到控制壓力信號(hào)Ps后換向（只要系統(tǒng)一工作，泵的 出口就會(huì)產(chǎn)生壓力，此壓力足以推動(dòng)信號(hào)采集閥6中的換向閥換向，信號(hào)采集閥中換向閥 的作用是隔離動(dòng)臂缸3和轉(zhuǎn)斗缸4不工作時(shí)，兩腔可能存在的背壓而使變量柱塞泵1工作 在大排量狀態(tài))，將比較后壓力高的信號(hào)(轉(zhuǎn)斗缸4和動(dòng)臂缸3四腔的壓力信號(hào))同時(shí)反饋到 變量柱塞泵1的PLs和Pli兩控制口，工作時(shí)通過分配閥5的開口大小的不同而在分配閥 5的前后產(chǎn)生的壓差去控制變量柱塞泵1的排量，使泵按照系統(tǒng)的需求供給相應(yīng)的排量，不 存在多余的損失； 7、 變量柱塞泵1中的恒功率控制功能的原理是通過變量柱塞泵自身出口壓力去控制 自身的排量，保持輸出功率不變(功率正比于壓力與排量乘積)，其主要作用在于保證工作 裝置作業(yè)效率的情況下，工作裝置在工作時(shí)，負(fù)載小時(shí)工作速度相對(duì)較快，負(fù)載大時(shí)，工作 速度相對(duì)較慢，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在油耗低的轉(zhuǎn)速段，以達(dá)到更好的節(jié)能效果，同時(shí)也能提高操 作的舒適性； 8、 變量柱塞泵1中的壓力切斷控制閥的原理是當(dāng)泵的出口壓力達(dá)到設(shè)定的壓力時(shí)，泵 的出口壓力不變，出口流量最低可維持在實(shí)際輸出為零(泵排除少量的油供泵維持設(shè)定的 壓力而產(chǎn)生的泄漏)，變量柱塞泵1中的壓力切斷控制閥設(shè)定壓力比系統(tǒng)主安全閥設(shè)定的開 啟壓力低，以保證工作裝置的變量柱塞泵1是在泵的出口壓力達(dá)到設(shè)定壓力時(shí)是通過自身 排量減小而使工作系統(tǒng)無溢流損失，可節(jié)省相當(dāng)可觀的能量。
[0010] 9、本系統(tǒng)主要表述了工作裝置液壓系統(tǒng)部分，對(duì)于轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)部分可采用定量 齒輪泵系統(tǒng)帶合流，其中合流還可帶卸荷閥；也可采用負(fù)載敏感+壓力切斷等控制方式的 變量柱塞泵不帶合流的液壓系統(tǒng)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012] 參見附圖，新型裝載機(jī)液壓系統(tǒng)，包括有動(dòng)臂液壓油缸3、轉(zhuǎn)斗液壓油缸4、變量柱 塞泵1、信號(hào)采集閥6、分配閥5、轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)部分8,變量柱塞泵1的出口與轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng) 部分8液壓油合流后接至分配閥5的P 口，分配閥5為三位六通兩路換向閥，分配閥包括兩 路換向閥、主溢流閥和二次補(bǔ)油溢流閥以及液控單向閥，中位時(shí)，P 口直接通過中位經(jīng)T 口 回油箱，分配閥5轉(zhuǎn)斗聯(lián)的A1 口和B1 口接至轉(zhuǎn)斗缸的All 口和B11 口，動(dòng)臂聯(lián)的A2 口和 B2 口接至動(dòng)臂缸的A22 口和B22 口，轉(zhuǎn)斗聯(lián)兩控制腔、動(dòng)臂聯(lián)兩控制腔和控制口 K分別接通 到四位手柄先導(dǎo)閥的1A 口、1B 口、2A 口、2B 口和2C 口；先導(dǎo)泵7出口接至四位手柄先導(dǎo)閥 的P 口，當(dāng)手柄先導(dǎo)閥2處于中位時(shí)，P 口與轉(zhuǎn)斗聯(lián)的1A 口、1B 口，動(dòng)臂聯(lián)的2A 口、2B 口和 2C相互不通，轉(zhuǎn)斗聯(lián)的1A 口、1B 口，動(dòng)臂聯(lián)的2A 口、2B 口都經(jīng)手柄先導(dǎo)閥的T 口與油箱相 通，轉(zhuǎn)斗聯(lián)的1A 口、1B 口，動(dòng)臂聯(lián)的2A 口、2B 口分別連接到分配閥的al 口、bl 口、a2 口、 b2 口四個(gè)控制油口，四位手柄先導(dǎo)閥通過撥動(dòng)手柄向前、后和左、右四個(gè)方向幅度大小調(diào)節(jié) 控制1A 口、1B 口、2A 口、2B 口壓力大小，同時(shí)當(dāng)向前撥動(dòng)的幅度達(dá)到一定角度時(shí)，2A 口的壓 力達(dá)到推動(dòng)內(nèi)置換向閥換向后，2C 口的壓力去控制分配閥內(nèi)置的液控單向閥接通去實(shí)現(xiàn)動(dòng) 臂缸的浮動(dòng)作業(yè)；信號(hào)采集閥6包括有三個(gè)梭閥和一個(gè)換向閥，信號(hào)采集閥6的PI、P2、P3 和P4四個(gè)信號(hào)采集口分別連接分配閥的A1 口、B1 口、A2 口和B2 口或轉(zhuǎn)斗缸All 口、B11 口和動(dòng)臂缸A22 口、B22 口，一個(gè)控制口接至變量柱塞泵1的出口 Ps，一個(gè)信號(hào)輸出油口 Pi
【權(quán)利要求】
1.新型裝載機(jī)液壓系統(tǒng)，包括有動(dòng)臂液壓油缸、轉(zhuǎn)斗液壓油缸、變量柱塞泵、信號(hào)采集 閥、分配閥、轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)部分，變量柱塞泵的出口與轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)部分液壓油合流后接至 分配閥的P 口，分配閥為三位六通兩路換向閥，分配閥包括兩路換向閥、主溢流閥和二次補(bǔ) 油溢流閥以及液控單向閥，中位時(shí)，P 口直接通過中位經(jīng)T 口回油箱，分配閥轉(zhuǎn)斗聯(lián)的A1 口 和B1 口接至轉(zhuǎn)斗缸的All 口和B11 口，動(dòng)臂聯(lián)的A2 口和B2 口接至動(dòng)臂缸的A22 口和B22 口，轉(zhuǎn)斗聯(lián)兩控制腔、動(dòng)臂聯(lián)兩控制腔和控制口 K分別接通到四位手柄先導(dǎo)閥的1A 口、1B 口、2A 口、2B 口和2C 口；先導(dǎo)泵出口接至四位手柄先導(dǎo)閥的P 口，當(dāng)手柄先導(dǎo)閥處于中位 時(shí)，P 口與轉(zhuǎn)斗聯(lián)的1A 口、1B 口，動(dòng)臂聯(lián)的2A 口、2B 口和2C相互不通，轉(zhuǎn)斗聯(lián)的1A 口、1B 口，動(dòng)臂聯(lián)的2A 口、2B 口都經(jīng)手柄先導(dǎo)閥的T 口與油箱相通，轉(zhuǎn)斗聯(lián)的1A 口、1B 口，動(dòng)臂聯(lián) 的2A 口、2B 口分別連接到分配閥的al 口、bl 口、a2 口、b2 口四個(gè)控制油口，四位手柄先導(dǎo) 閥通過撥動(dòng)手柄向前、后和左、右四個(gè)方向幅度大小調(diào)節(jié)控制1A 口、1B 口、2A 口、2B 口壓力 大小，同時(shí)當(dāng)向前撥動(dòng)的幅度達(dá)到一定角度時(shí)，2A 口的壓力達(dá)到推動(dòng)內(nèi)置換向閥換向后，2C 口的壓力去控制分配閥內(nèi)置的液控單向閥接通去實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂缸的浮動(dòng)作業(yè)；信號(hào)采集閥包括 有三個(gè)梭閥和一個(gè)換向閥，信號(hào)采集閥的P1、P2、P3和P4四個(gè)信號(hào)采集口分別連接分配閥 的A1 口、B1 口、A2 口和B2 口或轉(zhuǎn)斗缸All 口、B11 口和動(dòng)臂缸A22 口、B22 口，一個(gè)控制 口接至變量柱塞泵的出口 Ps，一個(gè)信號(hào)輸出油口 Pi同時(shí)接至變量柱塞泵1的Pli 口和PLs 口，T 口直接接回油箱。
【文檔編號(hào)】E02F9/22GK104061196SQ201410248120
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】余丙才, 方慶琯, 薛典永 申請(qǐng)人:安徽博一流體傳動(dòng)股份有限公司