装载机电液复合控制液压系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种装载机电液复合控制液压系统，包括液压油箱(1)、发动机(2)、变量泵(3)、电控换向阀块(4)、第三梭阀(5)、第一梭阀(6)、第二梭阀(7)、分配阀(8)、翻斗油缸(9)、动臂油缸(10)、先导阀(11)、先导油源块(12)、电控手柄(26)和控制器(27)；本实用新型专利技术根据装载机的实际工况进行分阶段复合控制，保证装载机在慢速动作时具备良好的微动性和可操纵性；在快速动作时能进一步降低能量损失，并能自动适应实际负载，减小负载对泵的冲击；在高压大负载时自动调整液压系统输出，减轻负载对发动机的冲击，保证发动机能稳定可靠地运行。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种装载机液压系统，具体是装载机电液复合控制液压系统。
技术介绍
装载机是一种用途非常广泛的工程机械。不同的用途和复杂的工况决定了其液压系统工作的复杂性。目前常见的装载机液压系统有双定量系统,定量泵与变量泵组合系统，双变量泵系统等。随着社会对节能环保的日益重视，具有明显节能效果的变量系统被广泛应用于工程机械。其中，备受关注的双变量泵系统属于较为先进变量的系统，其典型控制方式是液控负荷传感控制，因其控制方式简单可靠，成本较低，应用非常广泛。负荷传感控制在泵口和负载之间建立稳定的压差，一般由泵的压差补偿器调定。操作者通过改变主阀阀口的节流大小来控制变量泵排量，进而控制系统的流量。典型的压差补偿器压力设定为2.5MPa，如此一来变量泵口的压力始终高于负载压力2.5MPa，导致在变量泵在大流量输出时功率损失很大。如果调低补偿压力，系统的响应速度会变慢，流量也会降低。主机厂一般会提高系统压力，减少系统流量来减少补偿压力造成的系统功率损失,然而单纯提高系统压力还造成整个液压系统的元件成本上涨，故障率升高。现有负荷传感系统中一般只在泵口设置压力切断阀，仅仅是当泵口压力超过切断压力后使泵的斜盘回排，没有将发动机扭矩和泵轴扭矩进行比较。如果发动机处于低速状态，操纵者操纵机器快速动作，此时泵的排量会开到最大，如果此时负载压力也比较高的情况下，泵轴扭矩接近发动机扭矩，则发动机很可能被憋熄火。如果此时还有切入料堆等联合动作，则发动机熄火的可能性更大。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本技术提供装载机电液复合控制液压系统，根据装载机的实际工况进行分阶段复合控制，保证装载机在慢速动作时具备良好的微动性和可操纵性；在快速动作时能进一步降低能量损失，并能自动适应实际负载，减小负载对泵的冲击；在高压大负载时自动调整液压系统输出，减轻负载对发动机的冲击，保证发动机能稳定可靠地运行。为了实现上述目的，本技术一种装载机电液复合控制液压系统，包括液压油箱、发动机、变量泵、电控换向阀块、第三梭阀、第一梭阀、第二梭阀、分配阀、翻斗油缸、动臂油缸、先导阀、先导油源块、电控手柄和控制器；变量泵的进油口与液压油箱相连；变量泵的出油口P与分配阀的进油口P1相连；分配阀回油口T1与液压油箱相连；先导油源块的进油口P2与变量泵的出油口P相连；先导油源块的出油口U与先导阀的进油口P3相连；分配阀的下降油口ps与先导阀下降联油口A相连；分配阀的收斗联油口pss与先导阀收斗联油口B相连；分配阀的提升油口pl与先导阀提升联油口C相连；分配阀的下降油口psl与先导阀翻斗联油口D相连；分配阀的翻斗缸大腔油口A7与翻斗缸的无杆腔A9相连；分配阀的翻斗缸小腔油口B7与翻斗缸的有杆腔B9相连；分配阀的动臂缸大腔油口A8与动臂缸的无杆腔A10相连；分配阀的动臂缸小腔油口B8与动臂缸的无杆腔B10相连；分配阀的负荷传感油口LS1与电控换向阀块的第三油口H3相连；第三梭阀的m3油口与电控换向阀块H1油口相连；第三梭阀的s3油口与第一梭阀m1油口相连；第一梭阀的s1油口与分配阀的下降油口ps相连；第一梭阀的n1油口与分配阀的收斗联油口pss相连；第二梭阀的s2油口与分配阀的提升油口pl相连；第二梭阀的n2油口与分配阀的下降油口psl相连；第二梭阀的m2油口与第三梭阀的n3油口相连；电控换向阀块的H2油口与变量泵的K4油口相连；电控换向阀块的H4油口与液压油箱相连；电控换向阀块的H5油口与变量泵的K2油口相连；电控换向阀块的H6油口与变量泵的K3油口相连；电控换向阀块的H8油口与变量泵的LS油口相连；电控手柄的输出口X1与控制器的第一输入口X2相连；转速传感器与发动机相连；转速传感器与控制器的第二输入口X3相连；控制器的第一输出口X4与电控电控换向阀块块输入口X7相连；控制器的第二输出口X5与先导阀的输入口X6相连，所述翻斗油缸以及所述动臂油缸分别与配阀相连。进一步的，所述的变量泵包括泵、溢流阀、流量控制阀、压力切断阀和变排油缸；流量控制阀的油口P4与泵的出油口P相连；变量泵K1油口与流量控制阀的控制腔A1相连；变量泵K2油口与流量控制阀的控制腔A2相连；变量泵K3油口与流量控制阀的控制腔A3相连；变量泵LS油口与流量控制阀的弹簧腔相连；电控换向阀块的H3油口与溢流阀的进油腔相连；溢流阀的回油口T8与变排油缸的无杆腔油口K8相连；溢流阀的调压弹簧A6与变排油缸的活塞杆A5相连；变排油缸的活塞杆A5与泵的变排机构相连；变排油缸的无杆腔K8与压力切断阀的K7油口相连；压力切断阀的A4油口、压力切断阀的P6油口与泵的出油口P相连；压力切断阀的K6油口与流量控制阀的K5油口相连；泵的泄露油口T7、变排油缸的泄露油口T6、压力切断阀的泄露油口T5、流量控制阀的泄露油口T4与变量泵的泄露油口L3相连。进一步的，所述的流量控制阀包括阀座、闭母、第二阀芯、第一阀芯、阀体和调压弹簧，第一阀芯通过调压弹簧装配到阀体，第二阀芯与第二阀芯相连并装配在阀体内；阀座通过螺纹与阀体连接；闭母通过螺纹与阀座相连；进一步的，所述阀座与阀体之间设有第一O型圈进行密封；阀座与第二阀芯之间设有第二O型圈进行密封。与现有技术相比，本技术的优点是：(1)采用了分段复合控制，根据装载机的不同工况需求，通过电控手柄和控制器自动调整系统的控制方式，进而满足各种工况的控制要求，液压系统不采用单一的控制方式，因此系统的适应性更强。(2)此系统在慢速操作区域(电控手柄输出电压较低，与之对应的先导压力也较低)，系统输出流量较小，具有负荷传感控制的全部优点，具有良好的微动性能和可操作性；在快速操作区域(电控手柄输出电压较高，先导压力较高时)，系统输出流量迅速上升，而主阀节流损失逐渐减小，在这一区域，系统的节能效果明显。(3)此系统极好地适应了装载机的工况，慢速操纵区域工作时间很短，而且系统流量较小，故能量损失很少；装载机大部分工作时间处于快速操作区域，系统流量越大，节能效果越明显。(4)当操纵电控手柄，使先导压力高至一定值时，变量泵切换为恒压控制；若泵口压力较低，泵可以全排量输出，当泵口的压力达到流量控制阀设定的控制压力时,泵的排量立即减小，因此系统没有高压溢流损失。操作者在快速作业时，泵能够自动适应负载，而且能避免高压溢流损失。(5)变量泵在高压区域具有恒扭矩控制控制特性，确保外负载过大时，泵轴扭矩不会超出预定值，保证发动机正常运行。(6)此系统集成化程度高，元器件容易加工，系统功能易于实现。(7)采用集成化智能控制，消除人为因素导致的系统能耗过大问题，达到节能的目的。附图说明图1为本技术电液复合控制液压系统原理图；图2为本技术变量泵的结构图；图3为流量控制阀的结构图；图4为电控手柄输出信号曲线图；图5为先导阀输出压力随时间变化曲线图；图6为主阀阀芯位移随先导阀输出压力变化曲线图；图7为主阀阀芯节流口面积随先导压力变化曲线图；图8为变量泵的控制方式及排量随先导压力、泵口压力变本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装载机电液复合控制液压系统，其特征在于，包括液压油箱(1)、发动机(2)、变量泵(3)、电控换向阀块(4)、第三梭阀(5)、第一梭阀(6)、第二梭阀(7)、分配阀(8)、翻斗油缸(9)、动臂油缸(10)、先导阀(11)、先导油源块(12)、电控手柄(26)和控制器(27)；变量泵(3)的进油口与液压油箱(1)相连；变量泵(3)的出油口P与分配阀(8)的进油口P1相连；分配阀(8)回油口T1与液压油箱(1)相连；先导油源块(12)的进油口P2与变量泵(3)的出油口P相连；先导油源块(12)的出油口U与先导阀(11)的进油口P3相连；分配阀(8)的下降油口ps与先导阀(11)下降联油口A相连；分配阀(8)的收斗联油口pss与先导阀(11)收斗联油口B相连；分配阀(8)的提升油口pl与先导阀(11)提升联油口C相连；分配阀(8)的下降油口psl与先导阀(11)翻斗联油口D相连；分配阀(8)的翻斗缸大腔油口A7与翻斗缸(9)的无杆腔A9相连；分配阀(8)的翻斗缸小腔油口B7与翻斗缸(9)的有杆腔B9相连；分配阀(8)的动臂缸大腔油口A8与动臂缸(10)的无杆腔A10相连；分配阀(8)的动臂缸小腔油口B8与动臂缸(10)的无杆腔B10相连；分配阀(8)的负荷传感油口LS1与电控换向阀块(4)的第三油口H3相连；第三梭阀(5)的m3油口与电控换向阀块(4)H1油口相连；第三梭阀(5)的s3油口与第一梭阀(6)m1油口相连；第一梭阀(6)的s1油口与分配阀(8)的下降油口ps相连；第一梭阀(6)的n1油口与分配阀(8)的收斗联油口pss相连；第二梭阀(7)的s2油口与分配阀(8)的提升油口pl相连；第二梭阀(7)的n2油口与分配阀(8)的下降油口psl相连；第二梭阀(7)的m2油口与第三梭阀(5)的n3油口相连；电控换向阀块(4)的H2油口与变量泵(3)的K4油口相连；电控换向阀块(4)的H4油口与液压油箱(1)相连；电控换向阀块(4)的H5油口与变量泵(3)的K2油口相连；电控换向阀块(4)的H6油口与变量泵(3)的K3油口相连；电控换向阀块(4)的H8油口与变量泵(3)的LS油口相连；电控手柄(26)的输出口X1与控制器(27)的第一输入口X2相连；转速传感器(28)与发动机(2)相连；转速传感器(28)与控制器(27)的第二输入口X3相连；控制器(27)的第一输出口X4与电控电控换向阀块块(4)输入口X7相连；控制器(27)的第二输出口X5与先导阀(11)的输入口X6相连，所述翻斗油缸(9)以及所述动臂油缸(10)分别与配阀(8)相连。...

【技术特征摘要】
1.一种装载机电液复合控制液压系统，其特征在于，包括液压油箱(1)、发动机(2)、变量泵(3)、电控换向阀块(4)、第三梭阀(5)、第一梭阀(6)、第二梭阀(7)、分配阀(8)、翻斗油缸(9)、动臂油缸(10)、先导阀(11)、先导油源块(12)、电控手柄(26)和控制器(27)；变量泵(3)的进油口与液压油箱(1)相连；变量泵(3)的出油口P与分配阀(8)的进油口P1相连；分配阀(8)回油口T1与液压油箱(1)相连；先导油源块(12)的进油口P2与变量泵(3)的出油口P相连；先导油源块(12)的出油口U与先导阀(11)的进油口P3相连；分配阀(8)的下降油口ps与先导阀(11)下降联油口A相连；分配阀(8)的收斗联油口pss与先导阀(11)收斗联油口B相连；分配阀(8)的提升油口pl与先导阀(11)提升联油口C相连；分配阀(8)的下降油口psl与先导阀(11)翻斗联油口D相连；分配阀(8)的翻斗缸大腔油口A7与翻斗缸(9)的无杆腔A9相连；分配阀(8)的翻斗缸小腔油口B7与翻斗缸(9)的有杆腔B9相连；分配阀(8)的动臂缸大腔油口A8与动臂缸(10)的无杆腔A10相连；分配阀(8)的动臂缸小腔油口B8与动臂缸(10)的无杆腔B10相连；分配阀(8)的负荷传感油口LS1与电控换向阀块(4)的第三油口H3相连；第三梭阀(5)的m3油口与电控换向阀块(4)H1油口相连；第三梭阀(5)的s3油口与第一梭阀(6)m1油口相连；第一梭阀(6)的s1油口与分配阀(8)的下降油口ps相连；第一梭阀(6)的n1油口与分配阀(8)的收斗联油口pss相连；第二梭阀(7)的s2油口与分配阀(8)的提升油口pl相连；第二梭阀(7)的n2油口与分配阀(8)的下降油口psl相连；第二梭阀(7)的m2油口与第三梭阀(5)的n3油口相连；电控换向阀块(4)的H2油口与变量泵(3)的K4油口相连；电控换向阀块(4)的H4油口与液压油箱(1)相连；电控换向阀块(4)的H5油口与变量泵(3)的K2油口相连；电控换向阀块(4)的H6油口与变量泵(3)的K3油口相连；电控换向阀块(4)的H8油口与变量泵(3)的LS油口相连；电控手柄(26)的输出口X1与控制器(27)的第一输入口X2相连；转速传感器(28)与发动机(2)相连；转速传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢朝阳，杨东升，任大明，马鹏鹏，赵梅，范小童，胡重贺，陈冉，马锦锦，
申请(专利权)人：徐工集团工程机械股份有限公司科技分公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32