一種裝載機(jī)工作裝置的控制回路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于控制裝載機(jī)工作機(jī)構(gòu)的液壓系統(tǒng)，屬于裝載機(jī)配套設(shè)施，特別用于裝載機(jī)工作裝置，降低其工作能耗的控制回路。
【背景技術(shù)】
[0002]在裝載機(jī)上，由液壓缸驅(qū)動(dòng)的工作裝置需要頻繁上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，由于工作裝置自身重量較大，液壓缸驅(qū)動(dòng)其上升時(shí)需要克服重力做功，工作裝置下降時(shí)，工作裝置的重力勢(shì)能經(jīng)液壓閥節(jié)流轉(zhuǎn)換為熱能消耗掉，不僅浪費(fèi)能源，同時(shí)還使油溫升高、增加系統(tǒng)故障率。如果能將大臂下降時(shí)的重力勢(shì)能回收利用，將有可觀的節(jié)能效果。
[0003]為了利用這部分能量，專利(CN 103225321 A)和專利(CN 103215978 A)中公開(kāi)了一種方法，采用添加一個(gè)專用機(jī)械式蓄能器的方式回收裝載機(jī)動(dòng)臂下降的能量，機(jī)械式蓄能器可以采用彈簧、橡膠等多種能夠產(chǎn)生彈性勢(shì)能的裝置，但是機(jī)械式蓄能器功率密度低，占用空間大，在重量大時(shí)無(wú)法滿足要求，結(jié)構(gòu)容易疲勞。現(xiàn)有的液壓式重力勢(shì)能回收再利用系統(tǒng)，其液壓回收系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制都很復(fù)雜，能量回收再利用效率也低。為了改善這一狀況，發(fā)明專利(CN 102561442 A)公開(kāi)了一種方法，采用一個(gè)氣缸進(jìn)行能量回收和直接再利用，使能量回收的液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，但是需要添加第三個(gè)獨(dú)立的氣缸。發(fā)明專利(CN102518606 A)中公開(kāi)的方法與之類似，三個(gè)液壓缸回收能量的原理通過(guò)專利(CN102660972 A)中公開(kāi)的方法在挖掘機(jī)上得以實(shí)現(xiàn)，但是采用三油缸的方法對(duì)挖掘機(jī)動(dòng)臂機(jī)械結(jié)構(gòu)的改動(dòng)較大，會(huì)影響舉升機(jī)構(gòu)的機(jī)械性能，破環(huán)結(jié)構(gòu)完整性，降低強(qiáng)度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明提出一種裝載機(jī)工作裝置的控制回路，該回路只需要替換現(xiàn)有液壓缸并添加一套獨(dú)立的液壓系統(tǒng)，不需要改變裝載機(jī)現(xiàn)有的機(jī)械結(jié)構(gòu)，適用于各種噸位的機(jī)型。
[0005]本發(fā)明提供的一種裝載機(jī)工作裝置的控制回路，包括有:裝載機(jī)工作機(jī)構(gòu)，工作裝置驅(qū)動(dòng)回路，控制手柄，控制器，其中，裝載機(jī)工作機(jī)構(gòu)包括底架，大臂，鏟斗及翻斗機(jī)構(gòu)。
[0006]發(fā)明還包括有:大臂液壓缸是具有三個(gè)容腔的液壓缸，翻斗液壓缸是具有三個(gè)容腔的液壓缸，大臂回收液壓系統(tǒng)連接大臂液壓缸的回收腔，翻斗回收液壓系統(tǒng)連接翻斗液壓缸的回收腔。
[0007]大臂回收液壓系統(tǒng)和翻斗回收液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相同。
[0008]大臂回收液壓系統(tǒng)和翻斗回收液壓系統(tǒng)均包括有:比例閥，平衡蓄能器，平衡腔溢流閥，平衡腔壓力傳感器，平衡腔補(bǔ)油閥，平衡腔電磁閥，定量栗，伺服電機(jī)，調(diào)壓腔電磁閥，調(diào)壓蓄能器，調(diào)壓腔溢流閥，調(diào)壓腔壓力傳感器，調(diào)壓腔補(bǔ)油，回收控制器。
[0009]大臂回收液壓系統(tǒng)采用大臂回收控制器控制;翻斗回收液壓系統(tǒng)采用翻斗回收控制器控制。
[0010]控制手柄的輸出端口連接在控制器的控制輸入端口Con 口上，控制器的栗信號(hào)輸出端口 Sp 口連接在工作裝置驅(qū)動(dòng)回路的ini 口上，控制器的閥信號(hào)輸出端口 Sv 口連接在工作裝置驅(qū)動(dòng)回路的in2 口上，控制器的大臂回收輸出端口 Cb 口連接在大臂回收控制器的輸入端口 in3 口上，控制器的翻斗回收輸出端口 Ca 口連接在翻斗回收控制器的輸入端口 in3 口上，控制器的壓力信號(hào)輸入端口Pp口連接在工作裝置驅(qū)動(dòng)回路的輸出口ol 口上。工作裝置驅(qū)動(dòng)回路的工作油口 A1連接在翻斗液壓缸的B 口上，工作裝置驅(qū)動(dòng)回路的工作油口 B1連接在翻斗液壓缸的A 口上，工作裝置驅(qū)動(dòng)回路的工作油口 A2連接在大臂液壓缸的B 口上，工作裝置驅(qū)動(dòng)回路的工作油口 B2連接在大臂液壓缸的A 口上。翻斗液壓缸的缸體通過(guò)銷軸連接在大臂上，翻斗液壓缸的活塞桿通過(guò)銷軸連接在翻斗臂上。大臂液壓缸的缸體通過(guò)銷軸連接在車架上，大臂液壓缸的活塞桿通過(guò)銷軸連接在大臂上。
[0011]大臂回收系統(tǒng)中的比例閥一端連接在大臂液壓缸的回收腔工作油口，另一端與平衡腔溢流閥高壓口、平衡腔壓力傳感器、平衡腔補(bǔ)油閥出口、平衡蓄能器和平衡腔電磁閥的一端相連，平衡腔電磁閥的另一端和定量栗的左側(cè)口相連，定量栗的右側(cè)口和調(diào)壓腔電磁閥的左側(cè)口相連，定量栗的驅(qū)動(dòng)口與伺服電機(jī)連接在一起，調(diào)壓腔電磁閥的右側(cè)口與調(diào)壓蓄能器、調(diào)壓腔溢流閥高壓口、調(diào)壓腔壓力傳感器、調(diào)壓腔補(bǔ)油閥出口相連，平衡腔溢流閥的出口、平衡腔補(bǔ)油閥的進(jìn)口、調(diào)壓腔溢流閥的出口、調(diào)壓腔補(bǔ)油閥的進(jìn)口均與油箱相連。平衡腔壓力傳感器的信號(hào)和調(diào)壓腔壓力傳感器的信號(hào)分別與大臂回收控制器的ini 口和in2 口連接，經(jīng)過(guò)計(jì)算的控制信號(hào)通過(guò)大臂回收控制器的0l、02、03、04 口分別與調(diào)壓腔電磁閥、伺服電機(jī)、平衡腔電磁閥和比例閥的控制出入端相連。
[0012]翻斗回收系統(tǒng)中的比例閥一端連接在翻斗液壓缸的回收腔工作油口，另一端連接在平衡蓄能器出口，其余連接關(guān)系同大臂回收系統(tǒng)中相同。
[0013]本發(fā)明所描述的一種裝載機(jī)工作裝置的控制回路，其工作裝置驅(qū)動(dòng)回路，可以是開(kāi)式液壓回路，也可以是栗控的閉式液壓回路。
[0014]本發(fā)明所描述的開(kāi)式液壓回路，包括有翻斗控制閥，大臂控制閥，溢流閥，主栗，油箱，主機(jī)。主機(jī)的輸出軸與主栗主軸相連，主栗的吸油口與油箱相連，主栗的出油口與溢流閥的高壓口和大臂控制閥的進(jìn)油口相連，主栗的出油口通過(guò)大臂控制閥的中位通路與翻斗控制閥的進(jìn)口相連，大臂控制閥的回油口、翻斗控制閥的回油口、中位回油口、溢流閥的低壓口和油箱相連。閥控制輸入信號(hào)通過(guò)in2口與大臂控制閥、翻斗控制閥的控制端相連。輸入信號(hào)ini不使用。
[0015]本發(fā)明所描述的開(kāi)式液壓回路，包括有翻斗控制閥，大臂控制閥，溢流閥，主栗，油箱，主機(jī)，壓力傳感器，壓力信號(hào)控制器。主機(jī)的輸出軸與主栗主軸相連，主栗的吸油口與油箱相連，主栗的出油口與溢流閥的高壓口和大臂控制閥的進(jìn)油口相連，主栗的出油口通過(guò)大臂控制閥的中位通路與翻斗控制閥的進(jìn)口相連，大臂控制閥的回油口、翻斗控制閥的回油口、中位回油口、溢流閥28的低壓口和油箱相連。閥控制輸入信號(hào)通過(guò)in2口與大臂控制閥、翻斗控制閥的控制端相連，栗控制輸入信號(hào)ini與主栗的控制端相連。壓力傳感器分別連接在液壓缸的四個(gè)工作油口上，其信號(hào)進(jìn)入壓力信號(hào)控制器，并通過(guò)輸出口 ol輸出。
[0016]本發(fā)明所描述的開(kāi)式液壓回路，包括有溢流閥，主栗，油箱，主機(jī)，壓力傳感器，壓力信號(hào)控制器，5個(gè)翻斗比例控制閥，5個(gè)大臂比例控制閥，以左側(cè)的翻斗控制閥組為例，5個(gè)翻斗比例控制閥從上到下依次為:再生控制閥、液壓缸伸出腔口進(jìn)油閥、液壓缸伸出腔口回油閥、液壓缸縮回腔口進(jìn)油閥、液壓缸伸縮回腔回油閥。主機(jī)的輸出軸與主栗主軸相連，主栗的吸油口與油箱相連，主栗的出油口與溢流閥的高壓口、兩個(gè)大臂控制進(jìn)油閥的P口、兩個(gè)翻斗控制進(jìn)油閥的Ρ 口連接，兩個(gè)大臂控制回油閥的Τ 口、兩個(gè)翻斗控制進(jìn)油閥的Τ 口和油箱連接。左側(cè)的翻斗控制閥組中，液壓缸伸出腔進(jìn)油閥的出口液壓缸伸出腔回油閥的出口與一個(gè)工作油口 Β1相連，液壓缸縮回腔進(jìn)油閥的出口、液壓缸縮回腔回油閥的出口與另一個(gè)工作油口 Α1相連，再生控制閥的兩個(gè)油口分別與兩個(gè)工作油口相連。在右側(cè)的大臂控制閥組與翻斗控制閥組的布置相同。四個(gè)傳感器的連接在四個(gè)工作油口上，信號(hào)分別進(jìn)入壓力信號(hào)控制器中，并通過(guò)輸出端口ol輸出，輸入信號(hào)ini和in2通過(guò)壓力信號(hào)控制器整合，分別對(duì)閥和栗進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)液壓缸工作。
[0017]本發(fā)明所描述的栗控閉式液壓回路，包括有溢流閥，主栗，油箱，主機(jī)，壓力傳感器，壓力信號(hào)控制器，補(bǔ)油閥。主機(jī)的輸出軸與主栗主軸相連，主栗的兩個(gè)工作油口分別與液壓缸縮回腔工作油口、液壓缸伸出腔工作油口、溢流閥、補(bǔ)油閥連接，翻斗控制系統(tǒng)與大臂控制系統(tǒng)獨(dú)立運(yùn)行，結(jié)構(gòu)相同，壓力傳感器分別連接在各工作油口上，壓力傳感器的信號(hào)進(jìn)入壓力信號(hào)控制器并通過(guò)ol 口輸出，栗控制信號(hào)從ini 口進(jìn)入系統(tǒng)并分別控制翻斗系統(tǒng)栗和大臂系統(tǒng)栗的排量，直接控制液壓缸。
[0018]在本發(fā)明所描述的液壓回路中，主機(jī)除電動(dòng)機(jī)外還可以是汽油機(jī)，柴油機(jī)等其他動(dòng)力元件。主機(jī)、主栗的數(shù)量可以為1個(gè)