中位负流量阀、动臂节能控制系统及挖掘机技术方案

本发明专利技术涉及一种中位负流量阀、动臂节能控制系统及挖掘机，其中，中位负流量阀包括可变节流阀，所述可变节流阀的进口处设有负反馈口，所述可变节流阀内部形成节流槽，所述可变节流阀上设有先导压力控制端，所述先导压力控制端连接于先导控制油路，用于控制所述节流槽的通流开度，以调节所述可变节流阀的进出口流量差，所述负反馈口能够根据所述可变节流阀的进出口流量差形成负反馈压力信号。本发明专利技术能够形成不同的负反馈压力信号，以便根据不同的负反馈压力信号调节主泵的排量，避免造成主泵功率的浪费。

Medium negative flow valve, movable arm energy-saving control system and excavator

The present invention relates to a negative flow valve, boom and energy saving control system of excavator, which, in a negative flow valve comprises a variable throttle valve, the throttle valve at the inlet of a negative feedback, the formation of notches throttle valve, the throttle valve a pilot pressure control terminal, the pilot pressure control end is connected to the pilot control circuit for controlling the flow of the orifice opening, to adjust the variable throttle valve inlet and outlet flow, the negative feedback can according to the variable throttle valve inlet and outlet flow to form a negative difference pressure feedback signal. The invention can form different negative feedback pressure signals so as to adjust the displacement of the main pump according to different negative feedback pressure signals so as to avoid waste of the main pump power.

【技术实现步骤摘要】
中位负流量阀、动臂节能控制系统及挖掘机
本专利技术涉及工程机械领域，尤其涉及一种中位负流量阀、动臂节能控制系统及挖掘机。
技术介绍
中大吨位液压挖掘机作为一种高效的土石方机械，被广泛应用于露天矿山采掘、大型基础建设。目前市场上的中大吨位挖掘机一般采用主泵排量与中位回油控制压力成反比例的负流量控制液压系统，多路阀各联采用的结构形式都是开中心形式，负反馈节流孔布置在多路阀的中位油路经过每一联换向阀后、回油箱之前，根据节流孔入口处的压力大小来实现液压泵的排量调节。负反馈节流孔反馈的压力使泵在中位时的排量处于较大值，造成中位流量损失。中大吨位挖掘机动臂下降过程中，采用阀芯内部流量再生结构，根据油缸大、小腔压力差，来实现再生功能。但由于多路阀换向过程中经常处于中位与工作位同时工作的状态，导致多路换向阀中位负反馈压力以恒定值调节主泵排量，造成了泵的功率浪费。随着液压挖掘机节能技术的发展，目前挖掘机能耗高、效率低的问题成为一个亟待解决的问题。现有挖掘机负流量控制方式采用中位回油控制压力与主泵排量成反比的控制形式，负反馈节流口采用恒定节流口，放置在多路换向阀后、回油箱之前。动臂下落过程中，根据与中位节流孔并联的溢流阀压力，反馈到主泵负流量控制端口，从而调节主泵排量，使主泵排量快速稳定在一个恒定值，并按此恒定排量实现供油。现有技术中的负反馈节流口存在以下问题：1)现有挖掘机动臂流量再生节流孔随动臂下落速度的增大，再生流量增大，但负反馈节流口采用恒定节流口，使变量泵排量瞬间稳定在一个较大值，造成泵功率浪费。2)现有技术中，中位负反馈压力与动臂下落速度无关，动臂下落先导压力增大时，下落速度增大，中位负反馈压力却保持在恒定值，导致主泵排量不能根据动臂下落速度的大小，而进行相应调节，溢流损失严重。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种中位负流量阀、动臂节能控制系统及挖掘机，中位负流量阀能够根据动臂下落先导压力形成不同的负反馈压力信号，以便于调节主泵的排量，避免造成主泵功率的浪费。为实现上述目的，本专利技术提供了一种中位负流量阀，其包括可变节流阀，所述可变节流阀的进口处设有负反馈口，所述可变节流阀内部形成节流槽，所述可变节流阀上设有先导压力控制端，所述先导压力控制端连接于先导控制油路，用于控制所述节流槽的通流开度，以调节所述可变节流阀的进出口流量差，所述负反馈口能够根据所述可变节流阀的进出口流量差形成负反馈压力信号。在一优选或可选实施例中，中位负流量阀还包括溢流阀，所述可变节流阀与所述溢流阀并联连接。在一优选或可选实施例中，所述可变节流阀包括节流阀体，所述节流阀体内设有节流阀芯和节流阀弹簧，所述节流阀体的端部设有节流阀堵头，所述节流阀芯与所述节流阀体之间形成所述节流槽，所述先导压力控制端包括所述节流阀芯与所述节流阀堵头之间形成的先导压力控制腔，还包括所述节流阀堵头上设置的连通所述先导压力控制腔的先导压力通孔，通过所述先导压力控制端提供的不同油压能够推动所述节流阀芯往复运动，以调节所述节流槽与所述可变节流阀的出口的连通面积。在一优选或可选实施例中，所述节流阀芯与所述节流阀体之间还形成进油腔，所述节流槽通过所述进油腔连通所述可变节流阀的进口。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种动臂节能控制系统，其包括主泵、多路换向阀、动臂油缸和上述任一实施例中的中位负流量阀，所述主泵连接于所述多路换向阀，所述多路换向阀连接于所述动臂油缸和所述中位负流量阀，所述中位负流量阀中形成的负反馈压力信号用于调节所述主泵的排量。在一优选或可选实施例中，所述多路换向阀包括用于控制动臂起升的起升先导控制端和用于控制动臂下落的下落先导控制端，所述下落先导控制端连接于所述可变节流阀的先导压力控制端。在一优选或可选实施例中，所述多路换向阀至少包括中位、第一工作位和第二工作位，在中位，所述多路换向阀与所述中位负流量阀连通，在第一工作位和第二工作位，所述多路换向阀均与所述动臂油缸连通，分别用于实现动臂的下落和上升动作，其中，在动臂下落过程中，所述多路换向阀的中位和第一工作位同时工作。在一优选或可选实施例中，所述多路换向阀的第一工作油口连通所述中位负流量阀，所述多路换向阀的第二工作油口和第三工作油口分别连通所述动臂油缸的无杆腔和有杆腔，所述多路换向阀的第一进油口和第二进油口连通所述主泵，所述多路换向阀的回油口连通油箱。在一优选或可选实施例中，所述多路换向阀在中位，所述多路换向阀的第一进油口与第一工作油口连通，第二进油口、回油口，第二工作油口和第三工作油口均截止，所述多路换向阀在第一工作位，所述多路换向阀的第一进油口和第一工作油口截止，第二进油口与第三工作油口连通，第二工作油口与回油口连通，所述多路换向阀在第二工作位，所述多路换向阀的第一进油口和第一工作油口截止，第二进油口与第二工作油口连通，第三工作油口与回油口连通。在一优选或可选实施例中，所述多路换向阀在第一工作位，所述多路换向阀的第二进油口与第三工作油口之间的油路还连接一支路，所述支路还与所述多路换向阀的第二工作油口与回油口之间的油路连通，且所述支路上设有单向阀，所述单向阀的进油口连通所述多路换向阀的第二工作油口与回油口之间的油路。在一优选或可选实施例中，所述多路换向阀的第二工作油口与所述动臂油缸的无杆腔连通的油路上设有动臂保持阀，所述动臂保持阀用于控制所述多路换向阀的第二工作油口与所述动臂油缸的无杆腔之间油路的通断。在一优选或可选实施例中，所述动臂保持阀包括插装阀和先导滑阀，所述先导滑阀的先导端无先导压力时，所述插装阀的无弹簧腔通过所述先导滑阀连通所述插装阀的弹簧腔，所述插装阀关闭，所述多路换向阀的第二工作油口与所述动臂油缸的无杆腔之间的油路断开；所述先导滑阀的先导端有先导压力时，所述插装阀的弹簧腔通过所述先导滑阀连通油箱，所述插装阀开启，所述多路换向阀的第二工作油口与所述动臂油缸的无杆腔之间的油路连通。为实现上述目的，本专利技术还提供了一种挖掘机，其包括上述任一实施例中的动臂节能控制系统。基于上述技术方案，本专利技术至少具有以下有益效果：本专利技术提供的可变节流阀内部形成有节流槽，可变节流阀上设有先导压力控制端，先导压力控制端连接于先导控制油路，先导控制油路能够提供不同油压，以控制节流槽的通流开度，进而能够调节可变节流阀的进出口流量差，负反馈口能够根据可变节流阀的进出口流量差形成不同的负反馈压力信号，不同的负反馈压力信号能够用于调节主泵的排量，避免造成主泵功率的浪费。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术提供的中位负流量阀应用到动臂节能控制系统中的原理示意图；图2为本专利技术提供的动臂节能控制系统在动臂下落过程中的状态示意图；图3为本专利技术提供的中位负流量阀示意图。附图中标号：1-多路换向阀；11-起升先导控制端；12-下落先导控制端；2-动臂保持阀；21-插装阀；22-先导滑阀；3-动臂油缸；4-油箱；5-溢流阀；6-可变节流阀；61-节流槽；62-先导压力控制端；63-节流阀体；64-节流阀芯；65-节流阀弹簧；66-节流阀堵头；67-进油腔；7-负反馈口；a-第一油路；b-第二油本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中位负流量阀，其特征在于：包括可变节流阀(6)，所述可变节流阀(6)的进口处设有负反馈口(7)，所述可变节流阀(6)内部形成节流槽(61)，所述可变节流阀(6)上设有先导压力控制端(62)，所述先导压力控制端(62)连接于先导控制油路(d)，用于控制所述节流槽(61)的通流开度，以调节所述可变节流阀(6)的进出口流量差，所述负反馈口(7)能够根据所述可变节流阀(6)的进出口流量差形成负反馈压力信号。

【技术特征摘要】
1.一种中位负流量阀，其特征在于：包括可变节流阀(6)，所述可变节流阀(6)的进口处设有负反馈口(7)，所述可变节流阀(6)内部形成节流槽(61)，所述可变节流阀(6)上设有先导压力控制端(62)，所述先导压力控制端(62)连接于先导控制油路(d)，用于控制所述节流槽(61)的通流开度，以调节所述可变节流阀(6)的进出口流量差，所述负反馈口(7)能够根据所述可变节流阀(6)的进出口流量差形成负反馈压力信号。2.如权利要求1所述的中位负流量阀，其特征在于：还包括溢流阀(5)，所述可变节流阀(6)与所述溢流阀(5)并联连接。3.如权利要求1所述的中位负流量阀，其特征在于：所述可变节流阀(6)包括节流阀体(63)，所述节流阀体(63)内设有节流阀芯(64)和节流阀弹簧(65)，所述节流阀体(63)的端部设有节流阀堵头(66)，所述节流阀芯(64)与所述节流阀体(63)之间形成所述节流槽(61)，所述先导压力控制端(62)包括所述节流阀芯(64)与所述节流阀堵头(66)之间形成的先导压力控制腔，还包括所述节流阀堵头(66)上设置的连通所述先导压力控制腔的先导压力通孔，通过所述先导压力控制端(62)提供的不同油压能够推动所述节流阀芯(64)往复运动，以调节所述节流槽(61)与所述可变节流阀(6)的出口的连通面积。4.如权利要求3所述的中位负流量阀，其特征在于：所述节流阀芯(64)与所述节流阀体(63)之间还形成进油腔(67)，所述节流槽(61)通过所述进油腔(67)连通所述可变节流阀(6)的进口。5.一种动臂节能控制系统，其特征在于：包括主泵、多路换向阀(1)、动臂油缸(3)和如权利要求1-4任一项所述的中位负流量阀，所述主泵连接于所述多路换向阀(1)，所述多路换向阀(1)连接于所述动臂油缸(3)和所述中位负流量阀，所述中位负流量阀中形成的负反馈压力信号用于调节所述主泵的排量。6.如权利要求5所述的动臂节能控制系统，其特征在于：所述多路换向阀(1)包括用于控制动臂起升的起升先导控制端(11)和用于控制动臂下落的下落先导控制端(12)，所述下落先导控制端(12)连接于所述可变节流阀(6)的先导压力控制端(62)。7.如权利要求6所述的动臂节能控制系统，其特征在于：所述多路换向阀(1)至少包括中位、第一工作位和第二工作位，在中位，所述多路换向阀(1)与所述中位负流量阀连通，在第一工作位和第二工作位，所述多路换向阀(1)均与所述动臂油缸(3)连通，分别用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙珍菊，孙辉，费树辉，王钦，
申请(专利权)人：徐工集团工程机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32