回转液压系统、回转液压系统的控制方法及挖掘机技术方案

本发明专利技术涉及液压系统技术领域，具体公开了一种回转液压系统、回转液压系统的控制方法及挖掘机，回转液压系统包括油泵、回转马达、第一溢流阀和控制器，油泵通过第一管路连接油箱和回转马达，第一溢流阀连接第一管路和油箱，控制器与第一溢流阀连接且用于控制第一溢流阀的溢流压力。当车辆处于半坡且从低处向高处回转时，控制器控制第一溢流阀的具有较大的溢流压力，第一管路将保持较高的油压，回转马达可输出较大的力矩，以满足车辆此时对回转力矩的需求；当车辆处于平地作业时，控制器控制第一溢流阀的具有较小的溢流压力，第一管路保持较低的油压，回转马达输出较小力矩，避免回转马达长时间处于高压状态，降低回转马达的磨损，并延长使用寿命。

Rotary hydraulic system, control method of rotary hydraulic system and excavator

【技术实现步骤摘要】
回转液压系统、回转液压系统的控制方法及挖掘机
本专利技术涉及液压系统
，尤其涉及一种回转液压系统、回转液压系统的控制方法及挖掘机。
技术介绍
在工程机械中有多种具备回转作业能力的机种，其中以挖掘机最为典型。挖掘机素有工程机械之王的美誉，可运用多机构复合动作在各种复杂工况下进行作业，其中回转作业能力作为挖掘机最重要的性能之一，其回转力矩的大小会直接影响到整机作业效率。挖掘机由下部行走机构和回转安装在下部行走机构之上的上部车身构成，上部车身的回转由回转马达驱动。当挖掘机在平地作业时，上部车身的回转并不会导致上部车身的重心在高度上的变化，上部车身的重心在水平面内移动。目前挖掘机回转马达工作压力是一个定值，提供的回转力矩一般可以满足在平地作业的需求。但是当挖掘机在半坡进行回转时，与在水平地面不同，若铲斗负载较重或回转半径较大时，受车身倾斜角度带来的重力势能影响，上部机构需要的回转力矩也会增大，当挖掘机从低处往高处回转时，回转力矩的不足有可能导致整机回转缓慢甚至无法回转，不能满足正常作业需求，相关技术中也有为了满足半坡回转的需要而简单提高回转马达的工作压力，这会使回转马达长期处于一个高压状态，加剧回转马达内部的磨损，对回转马达的使用寿命产生不利影响。
技术实现思路
本专利技术的目的在于：提供一种回转液压系统、回转液压系统的控制方法及挖掘机，以解决相关技术中的挖掘机为了保证回转液压系统于半坡可正常回转，简单提高回转马达的工作压力，容易使回转马达长期处于一个高压状态，加剧回转马达内部的磨损，影响回转马达的使用寿命的问题。一方面，本专利技术提供一种回转液压系统，该回转液压系统包括：油泵，其输入端与油箱连接；回转马达，用于驱动车身回转，所述油泵的输出端通过第一管路连接所述回转马达；第一溢流阀，连接所述第一管路和所述油箱；控制器，与所述第一溢流阀连接且用于控制所述第一溢流阀的溢流压力。控制器通过控制第一溢流阀的溢流压力，可调节第一管路的油压，进而实现对回转马达的驱动油压的调节。当车辆处于半坡回转作业且从低处向高处回转时，可通过控制器控制第一溢流阀的具有较大的溢流压力，从而第一管路将保持较高的油压，回转马达可输出较大的力矩，以满足车辆此时对回转力矩的需求；当车辆处于平地作业时，可通过控制器控制第一溢流阀的具有较小的溢流压力，从而第一管路将保持较低的油压，回转马达可输出较小的力矩，以满足车辆此时对回转扭矩的需求，且可避免回转马达处于高压状态，降低回转马达的磨损，延长回转马达的使用寿命。作为回转液压系统的优选技术方案，所述回转液压系统还包括与所述控制器连接的车身倾角传感器和油缸压力传感器，所述车身倾角传感器用于采集所述车身的倾斜角度，所述油缸压力传感器用于采集动臂油缸的油压。通过倾角传感器采集车身的实时倾斜角度并发送给控制器，控制器将实时倾斜角度与预设于控制器中的预设倾斜角度进行比较，可判断车辆是否处于半坡作业工况，通过油缸压力传感器采集动臂油缸的实时油压并发动给控制器，控制器将实时油压与预设于控制器中的预设油压进行比较，可判断车辆是否处于重载作业工况。若控制器判定车辆处于半坡作业工况且处于重载作业工况，控制器可控制第一溢流阀的溢流压力增大，以使回转马达输出较大的力矩，若控制器判定车辆未处于半坡作业，或者控制器判定车辆未处于重载作业工况，控制器可控制第一溢流阀的溢流压力减小。以使回转马达输出较小的力矩，避免回转马达处于高压状态。作为回转液压系统的优选技术方案，所述回转液压系统还包括控制阀，与所述油泵的输出端连接，且所述控制阀分别通过第一管路和第二管路与所述回转马达的两端连接，所述控制阀控制能够控制所述第一管路和所述第二管路中的一个与所述油泵的输出端连通，另一个和所述油箱连通，所述第一溢流阀连接所述第一管路和所述油箱；第二溢流阀，连接所述第二管路和所述油箱，所述控制器与所述第二溢流阀连接，且所述控制器能够控制所述第二溢流阀的溢流压力。当控制阀控制第一管路连接油泵的输出端，第二管路连接油箱时，回转马达可输出沿第一方向转动的力矩，控制器通过控制第一溢流阀的溢流压力对回转马达的输出力矩进行控制；当控制阀控制第二管路连接油泵的输出端，第一管路连接油箱时，回转马达可输出沿第二方向转动的力矩。从而，通过控制阀可控制回转马达的输出方向，控制器通过控制第二溢流阀的溢流压力对回转马达的输出力矩进行控制。其中，第一反向与第二方向一个为顺时针方向，另一个为逆时针方向。作为回转液压系统的优选技术方案，所述第一溢流阀和所述第二溢流阀均为二段式溢流阀。二段式溢流阀具有不同的两种溢流压力，其结构简单，控制策略也相对简单。作为回转液压系统的优选技术方案，所述第一溢流阀和所述第二溢流阀均为电液比例溢流阀。电液比例溢流阀可根据输出的电流值以调节溢流压力，可现实对第一管路或第二管路油压的连续调节，控制器可根据车辆的实际回转力矩需求，匹配第一溢流阀和第二溢流阀的溢流压力，能够最大程度的节约能源。作为回转液压系统的优选技术方案，所述回转液压系统还包括第一单向阀和第二单向阀，所述第一单向阀连接所述第一管路和所述油箱，所述第一单向阀被配置为仅允许油液由所述油箱流向所述第一管路；所述第二单向阀连接所述第二管路和油箱，所述第二单向阀被配置为仅允许油液由所述油箱流向所述第二管路。当车辆回转完成时，回转马达在惯性下还会继续转动，但是此时油泵已经停止供油，第一单向阀和第二单向阀的设置，可使回转马达此时从油箱中吸油，避免回转马达将第一管路或第二管路中的油液吸空。作为回转液压系统的优选技术方案，所述控制阀为三位四通阀，所述控制阀具有左位、右位和中位；当所述控制阀位于左位时，所述控制阀连通所述第一管路和所述油泵的输出端，且所述控制阀连通所述第二管路和所述油箱；当所述控制阀位于右位时，所述控制阀连通所述第二管路和所述油泵的输出端，且所述控制阀连通所述第一管路和所述油箱；当所述控制阀位于中位时，所述第一管路和所述第二管路均与所述油泵的输出端断开，且所述第一管路和所述第二管路均与所述油箱断开。当控制阀位于左位时，可控制回转马达驱动车身沿第一方向转动，当控制阀位于右位时，可控制回转马达驱动车身沿第二方向转动。当控制阀位于中位时，第一管路和第二管路均被截止，回转马达此时不会转动，可使车身的位置保持不变，避免自转。另一方面，本专利技术提供一种任一上述方案中所述的回转液压系统的控制方法，所述回转液压系统的控制方法包括：判断车辆是否处于半坡重载作业工况；若所述车辆处于半坡重载作业工况，则控制器控制第一溢流阀以第一溢流压力工作；若所述车辆未处于半坡重载作业工况，则所述控制器控制所述第一溢流阀以第二溢流压力工作，所述第一溢流压力大于所述第二溢流压力。若控制器判定车辆处于半坡重载作业工况，此时车身转动需要的较大的力矩，控制器可控制第一溢流阀的溢流压力为较大的第一溢流压力，以使第一管路保持较大的驱动油压，回转马达输出较大的力矩，保证车辆在半坡重载本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回转液压系统，其特征在于，包括：/n油泵(1)，其输入端与油箱(13)连接；/n回转马达(2)，用于驱动机身回转，所述油泵(1)的输出端通过第一管路(6)连接所述回转马达(2)；/n第一溢流阀(3)，连接所述第一管路(6)和所述油箱(13)；/n控制器(5)，与所述第一溢流阀(3)连接且用于控制所述第一溢流阀(3)的溢流压力。/n

【技术特征摘要】
1.一种回转液压系统，其特征在于，包括：
油泵(1)，其输入端与油箱(13)连接；
回转马达(2)，用于驱动机身回转，所述油泵(1)的输出端通过第一管路(6)连接所述回转马达(2)；
第一溢流阀(3)，连接所述第一管路(6)和所述油箱(13)；
控制器(5)，与所述第一溢流阀(3)连接且用于控制所述第一溢流阀(3)的溢流压力。


2.根据权利要求1所述的回转液压系统，其特征在于，所述回转液压系统还包括与所述控制器(5)连接的车身倾角传感器(8)和油缸压力传感器(9)，所述车身倾角传感器(8)用于采集所述车身的倾斜角度，所述油缸压力传感器(9)用于采集动臂油缸的油压。


3.根据权利要求1或2所述的回转液压系统，其特征在于，所述回转液压系统还包括：
控制阀(10)，与所述油泵(1)的输出端连接，且所述控制阀(10)分别通过第一管路(6)和第二管路(7)与所述回转马达(2)的两端连接，所述控制阀(10)控制能够控制所述第一管路(6)和所述第二管路(7)中的一个与所述油泵(1)的输出端连通，另一个和所述油箱(13)连通，所述第一溢流阀(3)连接所述第一管路(6)和所述油箱(13)；
第二溢流阀(4)，连接所述第二管路(7)和所述油箱(13)，所述控制器(5)与所述第二溢流阀(4)连接，且所述控制器(5)能够控制所述第二溢流阀(4)的溢流压力。


4.根据权利要求3所述的回转液压系统，其特征在于，所述第一溢流阀(3)和所述第二溢流阀(4)均为二段式溢流阀。


5.根据权利要求3所述的回转液压系统，其特征在于，所述第一溢流阀(3)和所述第二溢流阀(4)均为电液比例溢流阀。


6.根据权利要求3所述的回转液压系统，其特征在于，所述回转液压系统还包括第一单向阀(11)和第二单向阀(12)，所述第一单向阀(11)连接所述第一管路(6)和所述油箱(13)，所述第一单向阀(11)被配置为仅允许油液...

【专利技术属性】
技术研发人员：王茄任，李文新，刘建，毕金敏，董必成，
申请(专利权)人：柳州柳工挖掘机有限公司，柳工常州机械有限公司，广西柳工机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45