一種裝載機的液壓系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種裝載機的液壓系統(tǒng)，包括有變量柱塞泵，變量柱塞泵的出口經(jīng)換向閥組件與轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)部分的液壓油合流后連接至分配閥的P口，分配閥為三位六通兩路換向閥，包括兩路換向閥、主溢流閥和二次補油溢流閥以及液控單向閥，當(dāng)中位時，P口直接通過中位經(jīng)T口回油箱，分配閥的轉(zhuǎn)斗聯(lián)A1口和B1口接至轉(zhuǎn)斗缸的A11口和B11口，動臂聯(lián)的A2口和B2口接至動臂缸的A22口和B22口，保證工作裝置作業(yè)效率的情況下，工作裝置在工作時，負載小時工作速度相對較快，負載大時，工作速度相對較慢，使發(fā)動機工作在油耗低的轉(zhuǎn)速段，以達到更好的節(jié)能效果，同時也能提高操作的舒適性。
【專利說明】一種裝載機的液壓系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及裝載機的液壓系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 裝載機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 式機械，它主要用于鏟裝土壤、砂石、石灰、煤炭等散狀物料，也可對礦石、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、特別是在高等級公路施工中，裝載機用于路基工程的填挖、浙青混合料和水泥混凝土 料場的集料與裝料等作業(yè)。此外還可進行推運土壤、刮平地面和牽引其他機械等作業(yè)。液 壓傳動系統(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 往動臂升降液壓缸換向閥11 一的油路。欲使動臂升降液壓缸動作必須使轉(zhuǎn)斗液壓缸換向 閥3回到中位。因此，動臂與鏟斗不能進行復(fù)合動作，所以各液壓缸的推力較大，這是裝載 機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裝載機的液壓系統(tǒng)，保證工作裝置作業(yè)效率的情況下， 工作裝置在工作時，負載小時工作速度相對較快，負載大時，工作速度相對較慢，使發(fā)動機 工作在油耗低的轉(zhuǎn)速段，以達到更好的節(jié)能效果，同時也能提高操作的舒適性。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)效果如下： 一種裝載機的液壓系統(tǒng)，包括有變量柱塞泵，變量柱塞泵的出口經(jīng)換向閥組件與轉(zhuǎn)向 液壓系統(tǒng)部分的液壓油合流后連接至分配閥的P 口，分配閥為三位六通兩路換向閥，包括 兩路換向閥、主溢流閥和二次補油溢流閥以及液控單向閥，當(dāng)中位時，P 口直接通過中位經(jīng) T 口回油箱，分配閥的轉(zhuǎn)斗聯(lián)A1 口和B1 口接至轉(zhuǎn)斗缸的All 口和B11 口，動臂聯(lián)的A2 口 和B2 口接至動臂缸的A22 口和B22 口，轉(zhuǎn)斗聯(lián)兩控制腔、動臂聯(lián)兩控制腔和控制口 K分別 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，手柄先導(dǎo)閥處于中位時，P 口與轉(zhuǎn)斗聯(lián)的1A 口、1B 口，動臂聯(lián)的2A 口、2B 口和2C皆不 相通，轉(zhuǎn)斗聯(lián)的1A 口、1B 口，動臂聯(lián)的2A 口、2B 口分別經(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，動臂聯(lián)的2A 口、2B 口分別連接與分配閥的al、bl、a2、b2四個控制油 口，四位手柄先導(dǎo)閥是通過撥動手柄向前、后和左、右四個方向幅度大小調(diào)節(jié)控制1A 口、IB 口、2A 口、2B 口壓力大小，同時當(dāng)向前撥動的幅度達到一定角度時，2A 口的壓力達到推動內(nèi) 置換向閥換向后，2C 口的壓力用于控制分配閥內(nèi)置的液控單向閥接通去實現(xiàn)動臂缸的浮動 作業(yè)；信號采集閥內(nèi)含有三個梭閥和一個換向閥，信號采集閥的PI、P2、P3和P4四個信號 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 口和動臂缸A22 口、B22 口，一個控制口接至變量柱塞泵的出口 Ps，一個信號輸出油口 Pi同時接至變量柱塞 泵的Pli 口和PLs 口，T 口直接接回油箱。
[0005] 本發(fā)明的工作原理分為如下幾個階段： 1、 如發(fā)動機剛啟動或行車等工況，這時轉(zhuǎn)斗和動臂手柄先導(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1A、1B、2A和2B 經(jīng)四位手柄先導(dǎo)閥T 口回油箱，推動轉(zhuǎn)斗閥桿兩端的換向壓力和動臂閥桿兩端的換向壓力 為零，分配閥5閥桿都處于中位時，變量柱塞泵1的出口通過換向閥組件9的右位回油箱， 故換向閥組件9的出口的壓力近似為零，信號采集閥6中的換向閥不能換向，故變量柱塞泵 的PLs控制口通油箱，PLs壓力近似為零，換向閥組件9在右位節(jié)流作用使變量柱塞泵的出 口產(chǎn)生一定的壓力，當(dāng)此壓力達到變量柱塞泵1中負載敏感控制閥設(shè)定的壓差時，使泵工 作在低壓小排量狀態(tài)，變量柱塞泵1出口經(jīng)換向閥組件9通過分配閥5的P 口經(jīng)轉(zhuǎn)斗聯(lián)中 位和動臂聯(lián)中位后由分配閥5的T 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， 故由上兩個因素乘積產(chǎn)生的功率損失也越大）； 2、 當(dāng)進行轉(zhuǎn)斗收斗作業(yè)時，首先撥動手柄先導(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)后經(jīng)1B 口作用于分配閥轉(zhuǎn)斗聯(lián)的bl控制腔 去推動閥桿工作于換向閥右位，這時變量柱塞泵1的供油經(jīng)換向閥組件9的左位通過分配 閥的P 口經(jīng)過轉(zhuǎn)斗聯(lián)B1 口進入轉(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)進行轉(zhuǎn)斗放斗作業(yè)時，首先反向撥動手柄先導(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控制腔去推動閥桿工作于換向閥左位，這時變量柱塞泵1的供油經(jīng)換向閥組件9的左位 通過分配閥5的的P 口經(jīng)過轉(zhuǎn)斗聯(lián)A1 口進入轉(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)進行動臂舉升作業(yè)時，首先撥動手柄先導(dǎo)閥2的動臂聯(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的動臂聯(lián)2B 口后作用于分配閥5的動臂聯(lián)的b2 控制腔去推動閥桿工作于換向閥右位，這時變量柱塞泵1的供油經(jīng)換向閥組件9的左位通 過分配閥5的P 口經(jīng)過轉(zhuǎn)斗聯(lián)中位和動臂聯(lián)的B2 口進入動臂缸3的B22 口（無桿腔)，動臂 缸3的A22 口（有桿腔)液壓油經(jīng)過動臂聯(lián)換向閥后通過分配閥5的T 口回到液壓油箱去完 成動臂舉升作業(yè)。
[0008] 5、當(dāng)進行動臂下降作業(yè)時，首先反向撥動手柄先導(dǎo)閥2的動臂聯(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的動臂聯(lián)2A 口后作用于分配閥5的動臂聯(lián)的 a2控制腔去推動閥桿工作于換向閥左位，這時變量柱塞泵1的供油經(jīng)換向閥組件9的左位 通過分配閥的P 口經(jīng)過轉(zhuǎn)斗聯(lián)中位和動臂聯(lián)的A2 口進入動臂缸3的A22 口（有桿腔)，動臂 缸3的B22 口（無桿腔)液壓油經(jīng)過動臂聯(lián)換向閥后通過分配閥5的T 口回到液壓油箱去完 成動臂下降作業(yè)，當(dāng)繼續(xù)撥動的幅度達到一定角度時，2A 口的壓力達到推動內(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現(xiàn)動臂缸的A22 口、B22 口與 分配閥5的P 口、T 口全通，實現(xiàn)浮動作業(yè)。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、動臂缸3的上升下降和工作裝置的工作速度，同時信號采集閥組件6同時采集動 臂缸3兩腔和轉(zhuǎn)斗缸4兩腔的壓力信號，通過信號采集閥6中的換向閥芯得到控制壓力信 號Ps后換向（只要系統(tǒng)一工作，泵的出口就會產(chǎn)生壓力，此壓力足以推動信號采集閥組件6 中的換向閥換向，信號采集閥中換向閥的作用是隔離動臂缸3和轉(zhuǎn)斗缸4不工作時，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(轉(zhuǎn)斗缸4和 動臂缸3四腔的壓力信號）同時反饋到變量柱塞泵1的PLs和Pk兩控制口，工作時通過分 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，負載小時工作速度相對較快，負載大時，工作 速度相對較慢，使發(fā)動機工作在油耗低的轉(zhuǎn)速段，以達到更好的節(jié)能效果，同時也能提高操 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)泵的出口壓力達到設(shè)定的壓力時，泵 的出口壓力不變，出口流量最低可維持在實際輸出為零(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到設(shè)定壓力時是通過自身 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。
[0009] 9、本系統(tǒng)主要表述了工作裝置液壓系統(tǒng)部分，對于轉(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)。
[0010] 10、帶恒功率、負載敏感、壓力切斷和正流量等控制功能的變量柱塞泵1和信號采 集閥組件6的詳細工作原理請參見相應(yīng)專利。
[0011]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012] 圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]

【具體實施方式】
[0014] 參見附圖，一種裝載機的液壓系統(tǒng)，包括有變量柱塞泵1，變量柱塞泵1的出口經(jīng) 換向閥組件9與轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)部分8的液壓油合流后連接至分配閥5的P 口，分配閥5為三 位六通兩路換向閥，包括兩路換向閥、主溢流閥和二次補油溢流閥以及液控單向閥，當(dāng)中位 時，P 口直接通過中位經(jīng)T 口回油箱，分配閥5的轉(zhuǎn)斗聯(lián)A1 口和B1 口接至轉(zhuǎn)斗缸4的All 口和B11 口，動臂聯(lián)的A2 口和B2 口接至動臂缸3的A22 口和B22 口，轉(zhuǎn)斗聯(lián)兩控制腔、動 臂聯(lián)兩控制腔和控制口 K分別四位手柄先導(dǎo)閥2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2的P 口，手柄先導(dǎo)閥處于中位時，P 口與轉(zhuǎn)斗聯(lián)的1A 口、1B 口，動臂聯(lián)的2A 口、2B 口和2C皆不相通，轉(zhuǎn)斗聯(lián)的1A 口、1B 口，動臂聯(lián)的2A 口、2B 口分別 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，動臂聯(lián)的2A 口、2B 口分別連接與 分配閥的al、b 1、a2、b2四個控制油口，四位手柄先導(dǎo)閥是通過撥動手柄向前、后和左、右四 個方向幅度大小調(diào)節(jié)控制1A 口、1B 口、2A 口、2B 口壓力大小，同時當(dāng)向前撥動的幅度達到一 定角度時，2A 口的壓力達到推動內(nèi)置換向閥換向后，2C 口的壓力用于控制分配閥內(nèi)置的液 控單向閥接通去實現(xiàn)動臂缸的浮動作業(yè)；信號采集閥6內(nèi)含有三個梭閥和一個換向閥，信 號采集閥6的P1、P2、P3和P4四個信號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 口和動臂缸A22 口、B22 口，一個控制口接至變量柱塞泵的出口 Ps， 一個信號輸出油口 Pi同時接至變量柱塞泵的Pli 口和PLs 口，T 口直接接回油箱。
【權(quán)利要求】
1. 一種裝載機的液壓系統(tǒng)，包括有變量柱塞泵，其特征在于，變量柱塞泵的出口經(jīng)換向 閥組件與轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)部分的液壓油合流后連接至分配閥的P 口，分配閥為三位六通兩路 換向閥，包括兩路換向閥、主溢流閥和二次補油溢流閥以及液控單向閥，當(dāng)中位時，P 口直接 通過中位經(jīng)T 口回油箱，分配閥的轉(zhuǎn)斗聯(lián)A1 口和B1 口接至轉(zhuǎn)斗缸的All 口和B11 口，動臂 聯(lián)的A2 口和B2 口接至動臂缸的A22 口和B22 口，轉(zhuǎn)斗聯(lián)兩控制腔、動臂聯(lián)兩控制腔和控制 口 K分別四位手柄先導(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，手柄先導(dǎo)閥處于中位時，P 口與轉(zhuǎn)斗聯(lián)的1A 口、1B 口，動臂聯(lián)的2A 口、2B 口和 2C皆不相通，轉(zhuǎn)斗聯(lián)的1A 口、1B 口，動臂聯(lián)的2A 口、2B 口分別經(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，動臂聯(lián)的2A 口、2B 口分別連接與分配閥的al、bl、a2、b2四個 控制油口，四位手柄先導(dǎo)閥是通過撥動手柄向前、后和左、右四個方向幅度大小調(diào)節(jié)控制1A 口、1B 口、2A 口、2B 口壓力大小，同時當(dāng)向前撥動的幅度達到一定角度時，2A 口的壓力達到 推動內(nèi)置換向閥換向后，2C 口的壓力用于控制分配閥內(nèi)置的液控單向閥接通去實現(xiàn)動臂缸 的浮動作業(yè)；信號采集閥內(nèi)含有三個梭閥和一個換向閥，信號采集閥的PI、P2、P3和P4四 個信號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 口和動臂 缸A22 口、B22 口，一個控制口接至變量柱塞泵的出口 Ps，一個信號輸出油口 Pi同時接至變 量柱塞泵的Pli 口和PLs 口，T 口直接接回油箱。
【文檔編號】E02F9/22GK104061197SQ201410248218
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】薛典永, 方慶琯, 余丙才 申請人:安徽博一流體傳動股份有限公司