本發(fā)明涉及電液控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種電液控制系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還涉及具有所述電液控制系統(tǒng)的工程機(jī)械。此外，本發(fā)明涉及一種回轉(zhuǎn)支承的電液控制方法。

背景技術(shù)：

在挖掘機(jī)等工程機(jī)械中，常常需要利用液壓馬達(dá)驅(qū)動回轉(zhuǎn)支承回轉(zhuǎn)運(yùn)動，由此將鏟斗和駕駛操縱室轉(zhuǎn)動至適當(dāng)?shù)墓ぷ鞣轿?，滿足裝車、卸車等需求。

典型地，全液壓式挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)支承由電液控制系統(tǒng)進(jìn)行回轉(zhuǎn)控制。圖1所示為一種用于驅(qū)動回轉(zhuǎn)支承的電液控制系統(tǒng)的原理示意圖。其中，液壓馬達(dá)6能夠通過減速機(jī)20將扭矩傳遞至回轉(zhuǎn)支承，以在液壓馬達(dá)6在不同方向轉(zhuǎn)動時(shí)帶動該回轉(zhuǎn)支承左右回轉(zhuǎn)。具體地，當(dāng)發(fā)動機(jī)啟動后，主油泵13將油箱21內(nèi)的液壓油增壓并通過進(jìn)油油路11輸送。此時(shí)，操縱換向操作手柄17，先導(dǎo)泵19通過換向控制油路16驅(qū)動主換向閥10換向，例如通過換向操作手柄17操作為使得主換向閥16換向至圖示左位，由此使得進(jìn)油油路11連通至第一工作油路1、回油油路12連通至第二工作油路2。在此情形下，由主油泵13泵送的液壓油通過進(jìn)油油路11和第一工作油路1進(jìn)入液壓馬達(dá)6的第一油腔，與之相對的第二油腔內(nèi)的液壓油則經(jīng)過第二工作油路2和回油油路12流回油箱21，從而驅(qū)動液壓馬達(dá)6轉(zhuǎn)動。通過操作換向操作手柄17，還可以改變主換向閥16的閥芯位置，使得液壓馬達(dá)6向另一方向轉(zhuǎn)動。由此，挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)支承能夠在該電液控制系統(tǒng)的控制下回轉(zhuǎn)運(yùn)動，便于在所需方位實(shí)施挖掘、裝卸等操作。

其中，在回轉(zhuǎn)支承回轉(zhuǎn)運(yùn)動過程中，回轉(zhuǎn)支承的啟停響應(yīng)對于整機(jī)操控性能具有重要影響。繼續(xù)參照圖1所示，在啟動階段，主油泵13泵送至第一工作油路1的液壓油并不能夠全部地進(jìn)入液壓馬達(dá)6的第一油腔，而是部分地通過溢流油路3溢流，此時(shí)，第一工作油路1中的油壓基本等于溢流油路3上溢流閥4的調(diào)定壓力。該啟動過程約維持2-3秒，液壓馬達(dá)6在所述調(diào)定壓力下穩(wěn)定地加速轉(zhuǎn)動(進(jìn)入第一油腔的液壓油流量漸增)，且輸出扭矩基本恒定，直到溢流閥4關(guān)閉，液壓馬達(dá)6進(jìn)入勻速轉(zhuǎn)動的階段。

當(dāng)回轉(zhuǎn)支承基本運(yùn)動至預(yù)定方位時(shí)，操作換向操作手柄17將主換向閥10切換至中位，切斷第一工作油路1與進(jìn)油油路11之間的連通關(guān)系。此時(shí)，盡管主油泵13不再向第一工作油路1泵送液壓油，但由于回轉(zhuǎn)支承及其上的部件的慣性作用，會反過來帶動液壓馬達(dá)6繼續(xù)轉(zhuǎn)動。在此情形下，由于第二工作油路2不能通過回油油路12回油，且第一工作油路1中出現(xiàn)一定真空度需要補(bǔ)油，導(dǎo)致對應(yīng)溢流油路3上的溢流閥4及單向閥8開啟2-3秒，直至回轉(zhuǎn)支承完全停止(其中，補(bǔ)油油路9可以提供補(bǔ)油流量或回油流量)。在該過程中，由于溢流閥4實(shí)質(zhì)上構(gòu)成一種阻礙回轉(zhuǎn)支承繼續(xù)轉(zhuǎn)動的制動負(fù)載，因此從主換向閥10換向至中位至回轉(zhuǎn)支承完全停止的過程被稱為回轉(zhuǎn)制動過程，在該過程中回轉(zhuǎn)支承轉(zhuǎn)過的角度稱為回轉(zhuǎn)制動角。

根據(jù)上述可以看出，為了能夠承受較大的回轉(zhuǎn)負(fù)載，通常需要將溢流油路3上的溢流閥4選擇為應(yīng)當(dāng)具有適當(dāng)較大的開啟壓力，這還有利于避免回轉(zhuǎn)制動角過大等操控性問題。然而，在實(shí)際選擇時(shí)，溢流閥4的開啟壓力又不宜過大，否則將可能在回轉(zhuǎn)啟停階段無法通過溢流油路3溢流，導(dǎo)致液壓油快速變質(zhì)、啟停不穩(wěn)定等問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種電液控制系統(tǒng)，該電液控制系統(tǒng)便于改善整機(jī)操控性能。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種電液控制系統(tǒng)，包括：液壓執(zhí)行元件；第一工作油路和第二工作油路，所述第一工作油路連通于所述液壓執(zhí)行元件的第一油腔，所述第二工作油路連通于所述液壓執(zhí)行元件的第二油腔；以及溢流油路，該溢流油路上設(shè)置有溢流閥并連接至所述第一工作油路和所述第二工作油路中的至少一者。其中，所述電液控制系統(tǒng)還包括增壓油路，該增壓油路連接至所述溢流閥并能夠增大該溢流閥的開啟壓力。

優(yōu)選地，所述液壓執(zhí)行元件為用于驅(qū)動工作裝置回轉(zhuǎn)運(yùn)動的液壓馬達(dá)。

優(yōu)選地，所述溢流油路包括第一溢流油路和第二溢流油路，所述溢流閥包括設(shè)置于所述第一溢流油路上的第一溢流閥和設(shè)置于所述第二溢流油路上的第二溢流閥，所述第一溢流油路設(shè)置為使得所述第一溢流閥的進(jìn)油口連通于所述第一工作油路并在該第一溢流閥與所述第二工作油路之間的油路部分上設(shè)置有正向油口朝向所述第一溢流閥的第一單向閥，所述第二溢流油路設(shè)置為使得所述第二溢流閥的進(jìn)油口連通于所述第二工作油路并在該第二溢流閥與所述第一工作油路之間的油路部分上設(shè)置有正向油口朝向所述第二溢流閥的第二單向閥。

優(yōu)選地，所述增壓油路包括連接至所述第一溢流閥的第一增壓油路和連接至所述第二溢流閥的第二增壓油路。

優(yōu)選地，所述電液控制系統(tǒng)包括連接至所述溢流油路的位于所述溢流閥的出油口一側(cè)的油路部分上的補(bǔ)油油路。

優(yōu)選地，所述電液控制系統(tǒng)包括主換向閥、進(jìn)油油路和回油油路，所述進(jìn)油油路上設(shè)置有主油泵并連接至所述主換向閥的進(jìn)油口，所述回油油路連接至所述主換向閥的回油口，所述第一工作油路和所述第二工作油路對應(yīng)連接至所述主換向閥的第一工作油口和第二工作油口，并能夠通過所述主換向閥切換為與所述進(jìn)油油路和所述回油油路對應(yīng)連通或斷開。

優(yōu)選地，所述電液控制系統(tǒng)包括能夠接收所述主換向閥的換向信號的控制器和設(shè)置于所述增壓油路上的增壓控制閥，所述控制器根據(jù)所述換向信號控制所述增壓控制閥的連通狀態(tài)。

優(yōu)選地，所述電液控制系統(tǒng)包括用于控制所述主換向閥換向操作的換向控制油路，該換向控制油路上設(shè)置有換向操作手柄。

優(yōu)選地，所述換向控制油路上設(shè)置有壓力開關(guān)，所述控制器通過該壓力開關(guān)的通斷狀態(tài)變化而接收所述主換向閥的所述換向信號。

優(yōu)選地，所述電液控制系統(tǒng)包括用于選擇性地向所述增壓油路或所述換向控制油路泵送壓力油的先導(dǎo)泵。

在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種包括前述電液控制系統(tǒng)的工程機(jī)械。

優(yōu)選地，所述工程機(jī)械為具有回轉(zhuǎn)支承的挖掘機(jī)，該回轉(zhuǎn)支承通過減速機(jī)傳動連接至所述液壓執(zhí)行元件。

此外，本發(fā)明還提供一種回轉(zhuǎn)支承的電液控制方法，所述回轉(zhuǎn)支承傳動連接于液壓馬達(dá)，該液壓馬達(dá)的第一油腔連接有第一工作油路、第二油腔連接有第二工作油路，該第一工作油路和/或第二工作油路上連接有溢流油路，該溢流油路上設(shè)置有溢流閥，其中，所述電液控制方法包括：在回轉(zhuǎn)制動過程中的至少部分時(shí)段內(nèi)，增大所述溢流閥的開啟壓力。

通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明的電液控制系統(tǒng)便于在如回轉(zhuǎn)支承的回轉(zhuǎn)制動過程中通過增壓油路適當(dāng)增大溢流閥的開啟壓力，由此減小回轉(zhuǎn)制動角，有效改善整機(jī)操控性能。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的具體實(shí)施方式部分予以詳細(xì)說明。

附圖說明

附圖是用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與下面的具體實(shí)施方式一起用于解釋本發(fā)明，但并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中：

圖1是傳統(tǒng)技術(shù)中一種用于驅(qū)動回轉(zhuǎn)支承的電液控制系統(tǒng)的原理圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式的電液控制系統(tǒng)的原理圖；

圖3是圖2中多個(gè)液壓元件與控制器的連接關(guān)系示意圖。

附圖標(biāo)記說明

1-第一工作油路；2-第二工作油路；3-溢流油路；3a-第一溢流油路；3b-第二溢流油路；4-溢流閥；4a-第一溢流閥；4b-第二溢流閥；5-增壓油路；5a-第一增壓油路；5b-第二增壓油路；6-液壓馬達(dá)；7-第一單向閥；8-第二單向閥；9-補(bǔ)油油路；10-主換向閥；11-進(jìn)油油路；12-回油油路；13-主油泵；14-控制器；15-增壓控制閥；15a-第一電磁閥；15b-第二電磁閥；16-換向控制油路；17-換向操作手柄；18-壓力開關(guān)；18a-第一壓力開關(guān)；18b-第二壓力開關(guān)；19-先導(dǎo)泵；20-減速機(jī)；21-油箱。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。

在隨后的說明中，將主要以挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)支承為控制對象為例對本發(fā)明的電液控制系統(tǒng)進(jìn)行說明，為此，其中的液壓執(zhí)行元件通常為液壓馬達(dá)，并能夠有效減小回轉(zhuǎn)制動角，達(dá)到改善整機(jī)操控性能的目的?？梢岳斫獾氖?，本發(fā)明的電液控制系統(tǒng)也可以用于其他設(shè)備、裝置的控制，其中的液壓執(zhí)行元件也可以適當(dāng)?shù)剡x擇為液壓缸等。

參照圖2所示，根據(jù)本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式的電液控制系統(tǒng)，包括設(shè)置為液壓馬達(dá)6的液壓執(zhí)行元件，并能夠通過減速機(jī)20控制例如為回轉(zhuǎn)支承的工作裝置回轉(zhuǎn)運(yùn)動。其中，液壓馬達(dá)6的第一油腔與第一工作油路1連通，第二油腔與第二工作油路2連通。該第一工作油路1和/或第二工作油路2上連接有溢流油路3，該溢流油路3上設(shè)置有溢流閥4，由此在預(yù)定工況下至少能夠使得所述第一工作油路1和第二工作油路2中的一者內(nèi)的液壓油溢流。

重要地，本發(fā)明的電液控制系統(tǒng)包括增壓油路5，該增壓油路5連接至所述溢流油路3上的溢流閥4，并能夠增大該溢流閥4的開啟壓力，由此便于改善整機(jī)操控性能。為了更好地理解本發(fā)明的工作原理，可以在電液控制系統(tǒng)的第二工作油路2上連接溢流油路3(如第二溢流油路3b)并在該溢流油路3的另一端連接至第一工作油路1和/或油箱21，分析由第一工作油路1輸送壓力油驅(qū)動液壓馬達(dá)6轉(zhuǎn)動的工作過程。具體地，如將主換向閥10切換至中位，由此停止向液壓馬達(dá)6泵送壓力油，但該液壓馬達(dá)6會在回轉(zhuǎn)支承等部件的慣性作用下繼續(xù)轉(zhuǎn)動。此時(shí)，通過增壓油路5增大溢流閥4(第二溢流閥4b)的開啟壓力，從而提高阻礙回轉(zhuǎn)支承和液壓馬達(dá)6繼續(xù)轉(zhuǎn)動的阻力，更快地將轉(zhuǎn)動能量轉(zhuǎn)換為液壓油的熱量，由此減小回轉(zhuǎn)制動角，有效改善了整機(jī)操控性能。

在挖掘機(jī)工作過程中，回轉(zhuǎn)支承需要在兩個(gè)不同回轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動，因而需要在該兩個(gè)回轉(zhuǎn)方向均減小回轉(zhuǎn)制動角。并且，為了使得回轉(zhuǎn)支承穩(wěn)定提速并避免液壓油變質(zhì)過快，需要在回轉(zhuǎn)運(yùn)動的啟動階段能夠適度溢流。在此情形下，本發(fā)明增大溢流閥4的開啟壓力的時(shí)機(jī)尤為重要，以避免溢流壓力保持為較高值導(dǎo)致的問題。通過隨后進(jìn)一步優(yōu)選實(shí)施方式(利用圖3所示的控制器14控制增大開啟壓力的時(shí)機(jī))，該問題能夠得到良好解決。

繼續(xù)參照圖2所示，在該電液控制系統(tǒng)中，溢流油路3包括第一溢流油路3a和第二溢流油路3b，一方面用于在兩個(gè)回轉(zhuǎn)方向的回轉(zhuǎn)啟動過程中均能夠適當(dāng)溢流而保持穩(wěn)定提速并避免液壓油變質(zhì)過快；另一方面可以通過適時(shí)增大相應(yīng)溢流油路3上的溢流壓力而減小回轉(zhuǎn)制動過程中的回轉(zhuǎn)制動角。具體地，第一溢流油路3a上設(shè)置有第一溢流閥4a和第一單向閥7，其中，第一溢流閥4a的進(jìn)油口連通于第一工作油路1，第一單向閥7設(shè)置于第一溢流閥4a與第二工作油路2之間的油路部分上且其正向油口(即單向流動時(shí)的進(jìn)油口)朝向所述第一溢流閥4a；第二溢流油路3b上設(shè)置有第二溢流閥4b和第二單向閥8，其中，第二溢流閥4b的進(jìn)油口連通于第二工作油路2，第二單向閥8設(shè)置于第二溢流閥4b與第一工作油路1之間的油路部分上且其正向油口(即單向流動時(shí)的進(jìn)油口)朝向所述第二溢流閥4b。第一溢流油路3a和第二溢流油路3b可以彼此獨(dú)立設(shè)置或如圖地具有共用油段。另外，可以在溢流閥4的出油口一側(cè)的油路部分(如共用油段)連接補(bǔ)油油路9。

對應(yīng)于上述第一溢流油路3a和第二溢流油路3b，可以相應(yīng)設(shè)置增壓油路5，例如，二者可以共用一條增壓油路5，在回轉(zhuǎn)制動過程中同時(shí)增加第一溢流閥4a和第二溢流閥4b的開啟壓力。優(yōu)選地，增壓油路5包括連接至第一溢流閥4a的第一增壓油路5a和連接至第二溢流閥4b的第二增壓油路5b。通過設(shè)置相對獨(dú)立的增壓油路5，可以縮短增大開啟壓力的響應(yīng)時(shí)間，有效減小回轉(zhuǎn)制動角。

在圖2所示的電液控制系統(tǒng)中，包括主換向閥10、進(jìn)油油路11和回油油路12等。所述進(jìn)油油路11上設(shè)置有主油泵13并連接至主換向閥10的進(jìn)油口，所述回油油路12連接至主換向閥10的回油口。第一工作油路1連接至主換向閥10的第一工作油口，第二工作油路2連接至主換向閥10的第二工作油口。由此，通過切換主換向閥10，可以使得進(jìn)油油路11和回油油路12與第一工作油路1和第二工作油路2對應(yīng)連通或斷開。在圖示中位時(shí)，進(jìn)油油路11直接連通至油箱21；當(dāng)切換至左位時(shí)，進(jìn)油油路11連通于第一工作油路1，回油油路12連通于第二工作油路2，由此主油泵13可以驅(qū)動液壓馬達(dá)6在一個(gè)方向轉(zhuǎn)動；當(dāng)切換至右位時(shí)，進(jìn)油油路11連通于第二工作油路2，回油油路12連通于第一工作油路2，由此主油泵13可以驅(qū)動液壓馬達(dá)6在另一個(gè)方向轉(zhuǎn)動。

在挖掘機(jī)的回轉(zhuǎn)操作中，操作主換向閥10換向表示回轉(zhuǎn)支承已經(jīng)基本回轉(zhuǎn)到位，因此應(yīng)當(dāng)縮短主換向閥10換向和增壓油路5增壓的時(shí)間間隔，并優(yōu)選地使得增壓油路5能夠根據(jù)主換向閥10的換向信號發(fā)生響應(yīng)。為此，結(jié)合圖3所示，本發(fā)明的電壓控制系統(tǒng)還包括能夠接收主換向閥10的換向信號的控制器14和設(shè)置于增壓油路5上的增壓控制閥15，所述控制器14根據(jù)所述換向信號控制增壓控制閥15的連通狀態(tài)。對應(yīng)于增壓油路5的設(shè)置形式，增壓控制閥15也可以設(shè)置為多種不同形式，例如，分別在第一增壓油路5a和第二增壓油路5b上設(shè)置第一增壓控制閥15a和第二增壓控制閥15b或由換向閥替代。另外，增壓控制閥15優(yōu)選為比例閥，以能夠根據(jù)需要適量增大相應(yīng)溢流閥4的開啟壓力。

控制器14可以以多種方式獲得主換向閥10的換向信號，例如可以在該主換向閥10的閥芯、其換向操縱機(jī)構(gòu)等上連接位移傳感器等。在全液壓式挖掘機(jī)中，主換向閥10的換向操作通常也由液壓傳動，即設(shè)置換向控制油路16，通過操縱該換向控制油路16上的換向操作手柄17即可實(shí)現(xiàn)主換向閥10的換向。在此情形下，還可以在換向控制油路16上設(shè)置壓力開關(guān)18(如分別設(shè)置于不同油路分支上的第一壓力開關(guān)18a和第二壓力開關(guān)18b)，該壓力開關(guān)18能夠?qū)⑺谟吐贩种系膲毫π盘?等效于主換向閥10的換向信號)轉(zhuǎn)變?yōu)閭鬟f至控制器14的電信號等，由此控制器14獲得主換向閥10的換向信號并控制增壓控制閥15動作。

另外，增壓油路5和換向控制油路16可以共用同一先導(dǎo)泵19，由此具有緊湊的結(jié)構(gòu)，并能夠在換向控制油路16被操作為斷開時(shí)及時(shí)地向相應(yīng)的增壓油路5供給液壓油，快速增大溢流閥4的壓力。

為了更好地理解上述優(yōu)選實(shí)施方式，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的電壓控制系統(tǒng)的部分工作過程進(jìn)行說明。

當(dāng)回轉(zhuǎn)支承需要轉(zhuǎn)動時(shí)，操作換向操作手柄17，使得主換向閥10換向至左位，同時(shí)第一壓力開關(guān)18a閉合。由此，主油泵13將油箱21內(nèi)的液壓油通過進(jìn)油油路11和第一工作油路1供給至液壓馬達(dá)6的第一油腔，其第二油腔內(nèi)的液壓油則經(jīng)過第二工作油路2和回油油路12回流至油箱21。

當(dāng)回轉(zhuǎn)支承轉(zhuǎn)動基本到位需要停止時(shí)，操作換向操作手柄17，使得主換向閥10換向至中位，同時(shí)第一壓力開關(guān)18a斷開。由此，主油泵13不再向液壓馬達(dá)6泵送壓力油，第一壓力開關(guān)18a將主換向閥10換向至中位的信號傳遞至控制器14，該控制器14據(jù)此控制為使得第二電磁閥15b得電(并維持約2秒)，由此先導(dǎo)泵19使得第二溢流閥4b增壓，而后第二電磁閥15b失電，增壓結(jié)束，此時(shí)回轉(zhuǎn)支承完全停止轉(zhuǎn)動。

通過本發(fā)明的上述優(yōu)選實(shí)施方式，可以使得制動時(shí)的溢流壓力大于啟動時(shí)的溢流壓力，由此在不損害啟動溢流帶來的優(yōu)點(diǎn)的情形下，通過減小回轉(zhuǎn)制動行程而有效改善操控性能。特別是，通過控制器的使用，本發(fā)明能夠根據(jù)實(shí)際需要改變電控程序，由此適應(yīng)不同工況，提供可調(diào)性良好的電液控制系統(tǒng)。

以上對本發(fā)明提供的電液控制系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)說明，在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供一種具有該電液控制系統(tǒng)的工程機(jī)械。典型地，該電液控制系統(tǒng)可以用于挖掘機(jī)中，并通過減速機(jī)20控制回轉(zhuǎn)支承回轉(zhuǎn)運(yùn)動。另外，本發(fā)明提供的電液控制系統(tǒng)還可以用于起重機(jī)、坦克等其他機(jī)械設(shè)備的控制中。

此外，本發(fā)明還提供一種回轉(zhuǎn)支承的電液控制方法，所述回轉(zhuǎn)支承傳動連接于液壓馬達(dá)6，該液壓馬達(dá)6的第一油腔連接有第一工作油路1、第二油腔連接有第二工作油路2，該第一工作油路1和/或第二工作油路2上連接有溢流油路3，該溢流油路3上設(shè)置有溢流閥4。其中，所述電液控制方法包括：在回轉(zhuǎn)制動過程中的至少部分時(shí)段內(nèi)，增大溢流閥4的開啟壓力。優(yōu)選地，該溢流閥4的開啟壓力可以通過前述電液控制系統(tǒng)中的增壓油路5增大。

以上結(jié)合附圖詳細(xì)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本發(fā)明的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。