本發(fā)明涉及一種獨(dú)立復(fù)合控制的液壓系統(tǒng)，特別是一種用于正流量與進(jìn)出口的獨(dú)立復(fù)合控制的液壓系統(tǒng)的技術(shù)方案。

背景技術(shù)：

工程機(jī)械在使用過程中液壓系統(tǒng)經(jīng)常出現(xiàn)油溫過高的問題，根據(jù)實(shí)際調(diào)查顯示，工程機(jī)械工作時(shí)液壓系統(tǒng)的油溫是影響液壓系統(tǒng)及液壓元件可靠性及整機(jī)工作效率的主要因素之一。因此保證工程機(jī)械液壓系統(tǒng)的熱平衡溫度處于正常狀態(tài)，是保證工程機(jī)械可靠工作和提高液壓系統(tǒng)效率的關(guān)鍵。液壓工程機(jī)械常用的控制回路有負(fù)載敏感系統(tǒng)、正流量控制系統(tǒng)和負(fù)流量控制系統(tǒng)等。正流量變量泵是一個(gè)外控變量泵，變量機(jī)構(gòu)受外來的控制壓力控制：控制壓力越高排量越大。其工作原理是：在正流量的主控制閥上的信號采集于先導(dǎo)壓力閥，主泵的排量與先導(dǎo)操作手柄輸出的信號壓力成正比。主控制器根據(jù)不同的先導(dǎo)壓力信號判斷執(zhí)行器的流量需求，并根據(jù)壓力信號對主泵排量實(shí)施調(diào)節(jié)，使得系統(tǒng)的流量供應(yīng)能夠動(dòng)態(tài)地跟隨執(zhí)行元件的流量需求，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)流量的實(shí)時(shí)匹配，達(dá)到按需供能。

在傳統(tǒng)的工程機(jī)械正流量控制系統(tǒng)中仍然采用多路閥作為主控閥進(jìn)行控制，只有一個(gè)控制自由度，進(jìn)出油口面積關(guān)系固定不變，同一時(shí)刻只能控制液壓執(zhí)行器的一個(gè)腔的壓力或流量，可控性差；工作時(shí)執(zhí)行器進(jìn)出口同時(shí)節(jié)流，壓力損失大，特別是在超越負(fù)載工況下，這個(gè)問題更為嚴(yán)重，造成大的能耗和系統(tǒng)發(fā)熱。

公開號為cn102758464a公開了“一種挖掘機(jī)正流量液壓系統(tǒng)的控制方法”，根據(jù)先導(dǎo)手柄的壓力對兩個(gè)主泵進(jìn)行正流量控制，系統(tǒng)可控性差，閥口節(jié)流損失大，系統(tǒng)發(fā)熱問題嚴(yán)重，特別在超越負(fù)載工況下，這些問題更加突出。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種正流量進(jìn)出口獨(dú)立復(fù)合控制液壓系統(tǒng)，用以解決傳統(tǒng)正流量控制液壓系統(tǒng)中可控性差，閥口節(jié)流損失大的缺點(diǎn)，進(jìn)一步減小節(jié)流損失，降低發(fā)熱，提高工程機(jī)械的回轉(zhuǎn)平穩(wěn)性以及總體的節(jié)能性能。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

一種正流量進(jìn)出口獨(dú)立復(fù)合控制液壓系統(tǒng)，包括主泵控制閥、變量活塞、信號放大器、動(dòng)力源、主泵、先導(dǎo)泵、安全閥、第ⅰ主控多路閥、第ⅱ主控多路閥、第ⅲ主控多路閥、動(dòng)臂液壓缸、回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)、第ⅰ回轉(zhuǎn)制動(dòng)閥、第ⅱ回轉(zhuǎn)制動(dòng)閥、第ⅰ單向閥、第ⅱ單向閥、第ⅰ操作手柄及第ⅱ操作手柄及油箱；其特征在于：

增設(shè)有第ⅰ比例節(jié)流閥、第ⅱ比例節(jié)流閥、第ⅲ比例節(jié)流閥、第ⅳ比例節(jié)流閥、第ⅰ二位二通電磁閥及第ⅱ二位二通電磁閥；

所述第ⅰ比例節(jié)流閥的h口連通有動(dòng)臂液壓缸的有桿腔；

所述第ⅱ比例節(jié)流閥的i口連通有動(dòng)臂液壓缸的無桿腔；

所述第ⅲ比例節(jié)流閥的工作油口g連通有回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)的進(jìn)油口x；

所述第ⅳ比例節(jié)流閥的工作油口l連通回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)的y口；

所述第ⅰ比例節(jié)流閥、所述第ⅱ比例節(jié)流閥、所述第ⅲ比例節(jié)流閥與所述第ⅳ比例節(jié)流閥的出油口t1、出油口t2、出油口t3與出油口t4均連通有油箱；

所述復(fù)合控制液壓系是通過泵與進(jìn)出口閥的復(fù)合控制，調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)與液壓缸兩腔的壓力與流量，使液壓馬達(dá)和液壓泵在啟動(dòng)和制動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)。

在上述技術(shù)方案中，所述第ⅰ比例節(jié)流閥、第ⅱ比例節(jié)流閥、第ⅲ比例節(jié)流閥及第ⅳ比例節(jié)流閥是先導(dǎo)式比例節(jié)流閥，或是直動(dòng)式比例節(jié)流閥。

在上述技術(shù)方案中，所述第ⅰ二位二通電磁閥和第ⅱ二位二通電磁閥是先導(dǎo)式二位二通電磁閥，或是自動(dòng)式二位二通電磁閥。

本發(fā)明上述技術(shù)方案具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果在于：正流量與進(jìn)出口獨(dú)立復(fù)合控制液壓系統(tǒng)，正流量控制使液壓泵中的流量隨控制壓力信號的增大而增大，即控制油壓與流量成正比；回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)采用兩個(gè)二位二通電磁比例節(jié)流閥，將其按進(jìn)出口獨(dú)立控制方式進(jìn)行控制；與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明將控制閥進(jìn)回油同時(shí)節(jié)流改為進(jìn)出口分別節(jié)流，減少了閥口處的節(jié)流損失，減少了系統(tǒng)發(fā)熱，特別是在超越負(fù)載工況，不僅顯著降低節(jié)流損失，并可提高液壓執(zhí)行器的運(yùn)行速度，方便實(shí)現(xiàn)流量再生，效果更為顯著；獨(dú)立控制執(zhí)行器兩腔壓力或流量，提高了工系統(tǒng)的可控性，使系統(tǒng)運(yùn)行更加平穩(wěn)；根據(jù)需要可分別采用進(jìn)口節(jié)流調(diào)速，出口節(jié)流調(diào)速，和進(jìn)出口獨(dú)立復(fù)合節(jié)流調(diào)速；根據(jù)需要可保留傳統(tǒng)的正流量控制液壓系統(tǒng)，也可以采用正流量進(jìn)出口獨(dú)立復(fù)合控制液壓系統(tǒng)。

為了更清楚地闡述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征和功效，下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例中挖掘機(jī)的外觀結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理示意圖。

圖中：1、主泵控制閥；2、變量活塞；3、信號放大器；4、動(dòng)力源；5、主泵；6、先導(dǎo)泵；7、安全閥；8、第ⅰ主控多路閥；9、第ⅱ主控多路閥；10、第ⅰ比例節(jié)流閥；11、第ⅱ比例節(jié)流閥；12、第ⅲ比例節(jié)流閥；13、第ⅳ比例節(jié)流閥；14、動(dòng)臂液壓缸；15、回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)；16、第ⅰ回轉(zhuǎn)制動(dòng)閥；17、第ⅱ回轉(zhuǎn)制動(dòng)閥；18、第ⅰ單向閥；19、第ⅱ單向閥；20、油箱；21、第ⅰ操作手柄；22、第ⅱ操作手柄；23、第ⅰ動(dòng)臂控制先導(dǎo)閥；24、第ⅱ動(dòng)臂控制先導(dǎo)閥；25、第ⅰ回轉(zhuǎn)控制先導(dǎo)閥；26、第ⅱ回轉(zhuǎn)控制先導(dǎo)閥；27、第ⅲ主控多路閥；28、第ⅰ二位二通電磁閥；29、第ⅱ二位二通電磁閥；30、下車；31、上車；32、動(dòng)臂；33、斗桿液壓缸；34、鏟斗液壓缸；35、斗桿；6、鏟斗。

p：第ⅲ主控多路閥進(jìn)油口；p1、p2：第ⅰ主控多路閥進(jìn)油口進(jìn)油口；p3、p4：第ⅱ主控多路閥進(jìn)油口；t：出油口；a、b、c：第ⅰ主控多路閥工作油口；d、e、f：第ⅱ主控多路閥工作油口；h：第ⅰ比例節(jié)流閥工作油口；i：第ⅱ比例節(jié)流閥工作油口；g：第ⅲ比例節(jié)流閥工作油口；l：第ⅳ比例節(jié)流閥工作油口；x、y：回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)油口；n、o：第ⅲ主控多路閥工作油口；m：主泵控制閥工作油口；q：第ⅰ主控多路閥出油口；r：第ⅱ主控多路閥工作油口；v：第ⅰ二位二通電磁閥進(jìn)油口；w：第ⅱ二位二通電磁閥進(jìn)油口；k：主泵控制閥遠(yuǎn)程控制口；k1、k2：第ⅰ主控多路閥遠(yuǎn)程控制口；k3、k4：第ⅱ主控多路閥遠(yuǎn)程控制口。

具體實(shí)施方式

實(shí)施一種正流量進(jìn)出口獨(dú)立復(fù)合控制液壓系統(tǒng)的技術(shù)方案，參照附圖2所示，其顯示出了本發(fā)明具體實(shí)施例為20t挖掘機(jī)的具體結(jié)構(gòu)，包括主泵控制閥1、變量活塞2、信號放大器3、動(dòng)力源4、主泵5、先導(dǎo)泵6、安全閥7、第ⅰ主控多路閥8、第ⅱ主控多路閥9、第ⅰ直動(dòng)式比例節(jié)流閥10、第ⅱ直動(dòng)式比例節(jié)流閥11、第ⅲ直動(dòng)式比例節(jié)流閥12、第ⅳ直動(dòng)式比例節(jié)流閥13、動(dòng)臂液壓缸14、回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)15、第ⅰ回轉(zhuǎn)制動(dòng)閥16、第ⅱ回轉(zhuǎn)制動(dòng)閥17、第ⅰ單向閥18、第ⅱ單向閥19、油箱20、第ⅰ操作手柄21、第ⅱ操作手柄22、第ⅰ動(dòng)臂控制先導(dǎo)閥23、第ⅱ動(dòng)臂控制先導(dǎo)閥24、第ⅰ回轉(zhuǎn)控制先導(dǎo)閥25、第ⅱ回轉(zhuǎn)控制先導(dǎo)閥26、第ⅲ主控多路閥27、第ⅰ自動(dòng)式二位二通電磁閥28、第ⅱ自動(dòng)式二位二通電磁閥29。其中：

所述動(dòng)力源4、先導(dǎo)泵6和主泵5同軸相連，第ⅰ比例節(jié)流閥工作油口h和第ⅰ主控多路閥工作油口a均連接動(dòng)臂液壓缸14的有桿腔，第ⅱ比例節(jié)流閥工作油口i和第ⅰ主控多路閥工作油口c均連接動(dòng)臂液壓缸14的無桿腔，第ⅲ比例節(jié)流閥工作油口g、第ⅱ主控多路閥工作油口d、第ⅰ回轉(zhuǎn)制動(dòng)閥16的進(jìn)油口以及第ⅰ單向閥18的出油口均連接回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)油口x，第ⅳ比例節(jié)流閥工作油口l、第ⅱ主控多路閥工作油口f、第ⅱ回轉(zhuǎn)制動(dòng)閥17的進(jìn)油口以及第ⅱ單向閥19的出油口連接回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)油口y，第ⅰ二位二通電磁閥進(jìn)油口v連接第ⅰ主控多路閥出油口q，第ⅱ二位二通電磁閥進(jìn)油口w連接第ⅱ主控多路閥工作油口r，第ⅰ比例節(jié)流閥、第ⅱ比例節(jié)流閥、第ⅲ比例節(jié)流閥及第ⅳ比例節(jié)流閥出油口t1、t2、t3及t4，第ⅰ二位二通電磁閥與第ⅱ二位二通電磁閥出油口t5與t6，第ⅰ回轉(zhuǎn)制動(dòng)閥與第ⅱ回轉(zhuǎn)制動(dòng)閥出油口以及第ⅰ單向閥、第ⅱ單向閥進(jìn)油口均連通油箱20；第ⅰ主控多路閥進(jìn)油口p1和進(jìn)油口p2、第ⅱ主控多路閥進(jìn)油口p4以及第ⅲ主控多路閥進(jìn)油口p均連通主泵5的出油口，第ⅰ主控多路閥工作油口b連通第ⅱ主控多路閥進(jìn)油口p3，第ⅰ主控多路閥遠(yuǎn)程控制口k1連通第ⅰ動(dòng)臂控制先導(dǎo)閥23的出油口，第ⅰ主控多路閥遠(yuǎn)程控制口k2連通第ⅱ動(dòng)臂控制先導(dǎo)閥24的出油口；第ⅱ主控多路閥遠(yuǎn)程控制口k3連通第ⅰ回轉(zhuǎn)控制先導(dǎo)閥25的出油口，第ⅱ主控多路閥遠(yuǎn)程控制口k4連通第ⅱ回轉(zhuǎn)控制先導(dǎo)閥26的出油口；第ⅲ主控多路閥出油口t和油箱20相連通，第ⅲ主控多路閥工作油口o和工作油口n分別連通其他執(zhí)行器兩端；變量活塞的小腔以及主泵控制閥1的進(jìn)油口連通先導(dǎo)泵6的出油口，主泵控制閥1的出油口t連通油箱20，主泵控制閥工作油口m連通變量活塞2的大腔；變量活塞2與信號放大器3相連；第ⅰ動(dòng)臂控制先導(dǎo)閥23、第ⅱ動(dòng)臂控制先導(dǎo)閥24與第ⅰ回轉(zhuǎn)控制先導(dǎo)閥25、第ⅱ回轉(zhuǎn)控制先導(dǎo)閥26的進(jìn)油口均連通主泵5的出油口，第ⅰ動(dòng)臂控制先導(dǎo)閥23、第ⅱ動(dòng)臂控制先導(dǎo)閥24的遠(yuǎn)程控制口均連通第ⅰ操作手柄21，第ⅰ回轉(zhuǎn)控制先導(dǎo)閥25、第ⅱ回轉(zhuǎn)控制先導(dǎo)閥26的遠(yuǎn)程控制口均連通第ⅱ操作手柄22。

參照附圖2所示，詳述本實(shí)施例的工作結(jié)構(gòu)原理如下：

（1）第ⅰ操作手柄21輸出的先導(dǎo)壓力信號通過第ⅰ動(dòng)臂控制先導(dǎo)閥23、第ⅱ動(dòng)臂控制先導(dǎo)閥24傳送到和第ⅰ主控多路閥8，第ⅱ操作手柄22輸出的先導(dǎo)壓力信號通過第ⅰ回轉(zhuǎn)控制先導(dǎo)閥16、第ⅱ回轉(zhuǎn)控制先導(dǎo)閥17同時(shí)傳送到主泵控制閥遠(yuǎn)程控制油口k和第ⅱ主控多路閥9，同時(shí)第ⅰ操作手柄21、第ⅱ操作手柄22輸出的先導(dǎo)壓力信號經(jīng)過信號放大器3傳送到主泵控制閥1，先導(dǎo)控制壓力越大，伺服變量活塞2的大腔的壓力越大，伺服變量活塞2向右移動(dòng)，變量泵5的斜盤傾角越大，變量泵5的輸出流量越大。

（2）當(dāng)?shù)诙僮魇直?2通過控制第ⅰ動(dòng)臂控制先導(dǎo)閥23、第ιι動(dòng)臂控制先導(dǎo)閥24、第ι回轉(zhuǎn)控制先導(dǎo)閥25、第減壓閥使回路中第ι主控多路閥8和第ιι主閥9均處于中位時(shí)，第ι主控多路閥8的油口p1-a、c-t或者p1-c、a-c和第ιι主控多路閥9的油口p1-d、f-t或者p1-f、d-t均關(guān)閉，第ι主控多路閥8的油口p-b和第ιι主控多路閥的油口p-e卸荷回路接通，主泵5的全部流量流回到油箱20，進(jìn)而使得正流量控制壓力為最小值，使得主泵5的排量自動(dòng)減小到最小，大大減小了空流損失。

（3）當(dāng)?shù)诙僮魇直?2通過控制第ⅰ動(dòng)臂控制先導(dǎo)閥23、第ιι動(dòng)臂控制先導(dǎo)閥24、第ι回轉(zhuǎn)控制先導(dǎo)閥25、第ιι回轉(zhuǎn)控制先導(dǎo)閥26使回路第ι主控多路閥8或者第ιι主控多路閥9位于左位與中位之間時(shí)，主泵5的輸出流量部分通過第ι主控多路閥8的油口p1-a或者第ιι主控多路閥9的油口p1-d進(jìn)入相應(yīng)的第ι工作缸14.1和第ιι工作缸14.2的無桿腔或者回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)15的一腔，此時(shí)第ι電磁比例節(jié)流閥10的油口h-t或者第電磁比例節(jié)流閥13的油口l-t接通，第ιι電磁比例節(jié)流閥11的油口i-t或者第ιιι電磁比例節(jié)流閥12的油口g-t關(guān)閉，因此第ι工作缸14.1和第ιι工作缸14.2的有桿腔或者回轉(zhuǎn)馬達(dá)15的另一腔的液壓油通過第ι電磁比例節(jié)流閥10的油口h-t或者第四電磁比例節(jié)流閥13的油口l-t流回到油箱20，可以通過控制第ι電磁比例節(jié)流閥10或者第四電磁比例節(jié)流閥13所開閥口的大小來控制第ι工作缸14.1和第ιι工作缸14.2有桿腔或者回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)另一腔的流量或壓力，使它們以需要的作業(yè)速度平穩(wěn)運(yùn)作，從而減少了閥口出的節(jié)流損失，主泵5的排量增大以滿足作業(yè)速度的需要；當(dāng)?shù)讦芍骺囟嗦烽y8或者第ιι主控多路閥9位于左極限位時(shí)，主泵5的輸出流量全部通過第ι主控多路閥8的油口p1-a或者第ιι主控多路閥9的油口p1-d進(jìn)入相應(yīng)的第ι工作缸14.1和第ιι工作缸14.2的無桿腔或者回轉(zhuǎn)馬達(dá)15的一腔，主泵5的排量增大到最大以滿足作業(yè)速度的需要

（4）當(dāng)?shù)诙僮魇直?2通過控制第ⅰ動(dòng)臂控制先導(dǎo)閥23、第ιι動(dòng)臂控制先導(dǎo)閥24、第ι回轉(zhuǎn)控制先導(dǎo)閥25、第ιι回轉(zhuǎn)控制先導(dǎo)閥26使回路第ι主閥8或者第ιι主閥9位于右位與中位之間時(shí)，變量泵5的流量部分通過第ι主控多路閥8的油口p1-c或者第ιι主控多路閥9的油口p1-f進(jìn)入相應(yīng)的第ι工作缸14.1和第ιι工作缸14.2的有桿腔或者回轉(zhuǎn)馬達(dá)15的一腔，此時(shí)第ι電磁比例節(jié)流閥10的油口h-t或者第四電磁比例節(jié)流閥13的油口l-t關(guān)閉，第ιι電磁比例節(jié)流閥11的油口i-t或者第ιιι電磁比例節(jié)流閥12的油口g-t接通，因此第ι工作缸14.1和第ιι工作缸14.2的無桿腔或者回轉(zhuǎn)馬達(dá)15的另一腔的液壓油通過第ιι電磁比例節(jié)流閥11的油口i-t或者第ιιι電磁比例節(jié)流閥12的油口g-t流回到油箱，可以通過控制第ιι電磁比例節(jié)流閥10或者第ιιι電磁比例節(jié)流閥11所開閥口的大小來控制第ι工作缸14.1和第ιι工作缸14.2的無桿腔或者回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)15另一腔的流量或壓力，使它們以需要的作業(yè)速度平穩(wěn)運(yùn)作，從而減少了閥口出的節(jié)流損失，主泵5的排量增大以滿足作業(yè)速度的需要；當(dāng)回路第ι主控多路閥8或者第ιι主控多路閥9位于右極限位時(shí)，主泵5的全部流量通過第ι主控多路閥8的油口p1-c或者第ιι主控多路閥9的油口p1-f進(jìn)入相應(yīng)的第ι工作缸14.1和第ιι工作缸14.2的有桿腔或者回轉(zhuǎn)液壓馬達(dá)15的一腔，變量泵5的排量增大到最大以滿足作業(yè)速度的需要。

本發(fā)明的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于：通過正流量控制使變量泵的排量變化的同時(shí)，通過在工作缸和回轉(zhuǎn)馬達(dá)兩腔分別加一個(gè)兩位兩通的電磁比例節(jié)流閥，當(dāng)變量泵通過主閥給工作缸或回轉(zhuǎn)馬達(dá)一腔供油時(shí)，供油一腔的壓力或流量由主閥控制，工作缸或回轉(zhuǎn)馬達(dá)另外一腔連接的電磁比例節(jié)流閥通過閥芯的移動(dòng)來控制這腔的壓力或流量，這樣就實(shí)現(xiàn)了進(jìn)出油口壓力或流量的獨(dú)立控制，減少了閥口處的節(jié)流損失，最大限度地減少功率的損失和系統(tǒng)發(fā)熱，并且提高了工作缸和回轉(zhuǎn)馬達(dá)的平穩(wěn)性以及可控性。

通過泵和進(jìn)出口閥的復(fù)合控制，調(diào)節(jié)液壓馬達(dá)與液壓缸兩腔的壓力與流量，使液壓馬達(dá)和液壓泵在啟動(dòng)和制動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)快速、平穩(wěn)和高效的運(yùn)行，同時(shí)避免了傳統(tǒng)正流量控制液壓系統(tǒng)中按需供油造成的大量的節(jié)流損失。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施而已，并非對本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制，故凡是根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。