无溢流损失装载机液压系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种无溢流损失的装载机液压系统及其控制方法，在装载机原始液压系统的基础上加装蓄能器、换向阀、传感器、控制器等部件，并且进行部分简化，通过相应的控制策略，可以实现定量泵输出流量与负载(外负载与蓄能器)需求流量相匹配，完全避免溢流损失，减小节流损失和沿程损失；回收势能用于向转向器供能，将装载机的多泵液压系统改为单泵液压系统，通过蓄能器存储能量，减小液压系统建压时间和发动机装机功率，实现装载机整机效率的提高。利用蓄能器吸收压力冲击，提高了液压系统的稳定性、可靠性和元件的疲劳寿命。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工程机械
，特别涉及一种装载机无溢流损失的节能液压系统及其控制方法
技术介绍
装载机是一种应用广泛的工程机械，液压系统是其重要的组成部分，一般由工作液压系统和转向液压系统组成。在中小型装载机中，工作液压系统一般采用定量泵，容易造成泵与负载需求流量不匹配，出现溢流损失，导致燃油经济性下降和油温升高。大型装载机工作液压系统普遍采用变量泵,造价高昂且液压件对污染敏感。转向液压系统为保证在发动机怠速的情况下仍能快速进行全转向，提高生产效率，一般选用大排量定量泵，但是在发动机高速时会产生大量的功率损失。目前产品主要采用的节能技术有双泵合流技术和双泵合流等值卸荷技术，但是均没有彻底解决溢流问题，所以节能效果非常有限。小松公司在其装载机转向系统流量放大阀中应用了合流技术，但是技术难度大，成本高，无法大规模推广。变量泵技术虽然可以降低功率损失，但是由于其造价昂贵，目前难以普及。本专利技术提出了一种节能液压系统，通过对定量泵系统进行改进，就可完全本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无溢流损失装载机液压系统，其特征在于：在多路阀与定量泵(24)之间加装第二三位四通换向阀(27)、高压蓄能器(8)；在第一三位四通换向阀(19)与第二三位四通换向阀(27)之间加装转向蓄能器(20)；在液压工作系统回油油路中加装第二两位三通换向阀(31)和低压蓄能器(10)，并且将低压蓄能器(10)与转向器(18)进油口相连；在第二三位四通换向阀(27)回油口与油箱(33)之间加装第一两位三通换向阀(22)；第一两位三通换向阀(22)的A口与转向器(18)的进油口相连，B口通过第三过滤器(35)与油箱(33)相连；控制器(5)检测三位六通换向阀(1)和四位四通换向阀(2)的操作手柄角度，并...

【技术特征摘要】
1.一种无溢流损失装载机液压系统，其特征在于：在多路阀与定量泵
(24)之间加装第二三位四通换向阀(27)、高压蓄能器(8)；在第一三位四通换
向阀(19)与第二三位四通换向阀(27)之间加装转向蓄能器(20)；在液压工
作系统回油油路中加装第二两位三通换向阀(31)和低压蓄能器(10)，并且
将低压蓄能器(10)与转向器(18)进油口相连；在第二三位四通换向阀(27)
回油口与油箱(33)之间加装第一两位三通换向阀(22)；第一两位三通换向
阀(22)的A口与转向器(18)的进油口相连，B口通过第三过滤器(35)
与油箱(33)相连；控制器(5)检测三位六通换向阀(1)和四位四通换向
阀(2)的操作手柄角度，并且通过第一压力传感器(9)、第二压力传感器(11)、
第三压力传感器(21)和转速传感器(17)分别检测高压蓄能器(8)的压力、
低压蓄能器(10)的压力、转向蓄能器(20)的压力和转向器(18)的转速，
然后通过相应的控制策略驱动第一两位三通换向阀(22)、第二三位四通换向
阀(27)和第二两位三通换向阀(31)工作；实现定量泵(24)驱动转斗油
缸(3)、动臂油缸(4)、左转向油缸(12)和右转向油缸(13)正常工作且
无溢流损失，并且减少节流损失；本专利将蓄能器和换向阀加装在装载机液
压系统中，以实现单泵驱动整个装载机液压系统，并避免溢流损失，减小节
流和沿程损失；凡将蓄能器加装在液压系统中并由换向阀和相关控制逻辑控
制蓄能器工作以实现无溢流损失，减小节流和沿程损失的方案，均在本专利
保护之列。
2.根据权利要求1所述的装载机液压系统，其特征在于：装载机液压
系统中的高压蓄能器(8)可单独驱动也可与定量泵(24)合流共同驱动转斗
油缸(3)和动臂油缸(4)；转向蓄能器(20)可单独驱动也可与定量泵(24)

\t合流共同驱动左转向油缸(12)与右转向油缸(13)；低压蓄能器(10)可单
独向转向器(18)供油也可与定量泵(24)合流共同向转向器(18)供油，
低压蓄能器(10)也可用于回收势能。
3.根据权利要求1所述的装载机液压系统，其特征在于：三位六通换
向阀(1)、四位四通换向阀(2)、转向器(18)均无中位回油功能。
4.一种无溢流损失装载机液压系统的控制方法，其特征在于：控制总
模式由转向模式、工作模式和怠速模式构成，转向模式下有子模式转向蓄能
器判别模式；装载机工作时首先通过总模式优先选择转向模式，工作模式次
之，怠速模式最后，然后选择相应的模式进行控制，三种模式之间又有联系，
三种模式遍历之后通过总模式再次进行模式选择，循环往复，确保装载机正
常工作。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于：
一、转向模式：优先判断低压蓄能器(10)是否满足转向器(18)的供
油需求，若无法满足转向器(18)的供油需求则判断此时转向器(18)转速
是否为0：如果转向器(18)转速不为0，则定量泵(24)向转向器(18)供
油，直至低压蓄能器(10)满足转向器(18)供油或者转...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继新，张宇，韩云武，高靖，杨永海，范久臣，韩燊睿，李新华，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22