提高装载机节能性的液压控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种提高装载机节能性的液压控制系统，包括油箱，工作泵，工作装置阀组，先导泵、液控换向阀Ⅰ、液控换向阀Ⅱ、先导溢流阀Ⅱ和梭阀组；梭阀组布置在工作装置先导油路上，负责采集工作装置先导系统压力信号；液控换向阀Ⅰ布置在工作泵与工作装置阀组间，液控换向阀Ⅰ控制端与梭阀组的输出端连接；所述液控换向阀Ⅱ并联布置在先导泵出口处，液控换向阀Ⅱ控制端与梭阀组的输出端连接。本实用新型专利技术避免了油液流经中心通道时由于压力损失引起的能量浪费。降低原有设计中先导油液溢流引起的能量损失，在发动机扭矩小时，降低系统溢流压力值，降低负载扭矩，将原有负载扭矩为固定不变值调整为可变数值，有效提高发动机扭矩的利用率。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种装载机液压系统，具体是一种提高装载机节能性的液压控制系统。
技术介绍
装载机是一种广泛用于公路、铁路、矿山、建筑、水电、港口等工程的土方工程施工机械。通常装载机的液压系统包括工作装置液压系统和转向液压系统。传统装载机液压系统主要是双定量液压系统，即工作装置液压系统和转向液压系统分别由定量泵供油。随着液压技术的进步，节能意识的日益提高，装载机液压系统由双定量系统发展为定变量系统和双变量系统。定变量系统，即工作装置液压系统由定量泵供油，转向液压系统由变量泵供油，配有带压力反馈的多路阀。双变量系统，即工作装置液压系统和转向液压系统均由变量泵供油，同时也分别配有带压力反馈的多路阀。虽然变量液压系统在节能效果上优于定量液压系统，但其制造成本和维护成本较高。目前国内装载机市场竞争激烈，成本压力较大，因此大多数厂家生产的中小吨位装载机仍使用双定量系统。定量系统的能量损失主要发生在以下两种情况：一、装载机工作装置无动作时，多路阀组中阀芯处于中位，此时定量泵输出的液压油从多路阀组中位流回液压油箱，流量越大，压力损失越大，能量浪费越多；二、铲掘装载作业时，压力升高至溢流设定压力时，溢流回油箱的液压油引起的能量损失。装载机定量系统除了存在上述能量损失的情况外，还存在发动机扭矩利用率不充分的情况。目前的双定量系统，多采用双泵合流的设计模式，即在装载机不转向时，转向泵输出的液压油合流至工作装置液压系统中。当工作装置系统压力升高至某一设定值时，油液通过溢流阀控制合流阀换向，使转向泵输出的油液直接流回至油箱，这样可以防止负载扭矩升高超过发动机扭矩，避免发动机熄火。如图4所示，横坐标表示发动机转速，纵坐标表示扭矩数值。曲线1是发动机的扭矩外特性曲线，N1为原有设计合流状态时的最大扭矩值，其中N1＝K×P1×(q1+q2)，K为固定系数。因为是定量泵，排量为定值，设定压力值也为定值，因此在图4中表示为一直线。同样，N2为合流阀换向后，工作装置由工作泵单独供油时的最大扭矩值，其中N2＝K×P2×q2，在图4中表示为一直线。图4中上部斜线阴影为合流状态时未使用到的发动机扭矩区域，上部斜线阴影和下部直线阴影合在一起为工作泵单独供油时未使用到的发动机扭矩区域。在选择泵排量和设定系统压力时，为防止负载过高引起发动机熄火，需要参考发动机使用转速区间内的最小扭矩来选择设定。因为上述设计中液压系统可提供的最大扭矩值始终是恒定的值，而发动机最大扭矩值则随着转速不同而不同，所以发动机的最大扭矩无法得到充分利用。又因为扭矩大小与压力和排量有直接的关系，而压力影响着装载机的铲掘力，而泵排量影响提供给液压系统的流量大小，关系到整机作业的效率。因此原有设计受发动机的最小扭矩限制，整机设计时液压系统参数的选择，影响了整机性能的发挥。
技术实现思路
针对上述现有技术存在的问题，本技术提供一种提高装载机节能性的液压控制系统，避免了多路阀中位时液压油流过时的压力损失，提高了发动机扭矩的利用率。为了实现上述目的，本技术一种提高装载机节能性的液压控制系统，包括油箱，工作泵，工作装置阀组，先导泵、液控换向阀Ⅰ、液控换向阀Ⅱ、先导溢流阀Ⅱ和梭阀组；所述梭阀组布置在工作装置先导油路上，负责采集工作装置先导系统压力信号；所述液控换向阀Ⅰ布置在工作泵与工作装置阀组间，液控换向阀Ⅰ控制端与梭阀组的输出端连接；所述液控换向阀Ⅱ并联布置在先导泵出口处，液控换向阀Ⅱ控制端与梭阀组的输出端连接。本技术进一步的，还包括电比例溢流阀Ⅰ和电比例溢流阀Ⅱ；所述电比例溢流阀Ⅰ并联在工作装置阀组的进油口与回油口间，所电比例溢流阀Ⅱ的输入端与工作泵的出口连接，输出端与合流阀的控制端连接；本技术进一步的，还包括控制器和转速传感器；所述控制器信号输入端X3电连接转速传感器信号输出端，控制器信号输出端X1控制电比例溢流阀Ⅰ，信号输出端X2控制电比例溢流阀Ⅱ。本技术进一步的，所述控制器信号输出端X1通过电子放大器Ⅰ控制电比例溢流阀Ⅰ。本技术进一步的，所述控制器信号输出端X2通过电子放大器Ⅱ控制电比例溢流阀Ⅱ。当驾驶员没有操作装载机的工作装置和转向动作时：工作装置先导阀和转向先导阀无动作，工作装置阀组处于中位状态，梭阀组无压力信号输出，液控换向阀Ⅰ和液控换向阀Ⅱ在弹簧作用下处于原位；工作泵输出的油液通过液控换向阀Ⅰ流回至油箱，无法进入工作装置阀组的中位通道；转向泵输出的油液通过转向阀组和单向阀与工作泵合流后，通过液控换向阀Ⅰ流回至油箱；设定先导油路中先导溢流阀Ⅱ的溢流压力，使先导泵输出的油液一路到达工作装置先导阀P口处截止，另一路通过液控换向阀Ⅱ后，经过先导溢流阀Ⅱ溢流至油箱。与现有技术相比，本技术的有益效果是：在工作泵至工作装置阀组间布置的液控换向阀，当工作装置无动作时，将工作泵和转向泵输出的油液直接连通至油箱，不再经过工作装置阀组的中心通道，避免了油液流经中心通道时由于压力损失引起的能量浪费。在先导泵出口处并联布置的液控换向阀，当先导手柄无动作时，将先导泵输出的油液经过溢流压力设置较低的溢流阀流回油箱，降低了原有设计中先导油液溢流引起的能量损失。此外本实用新型通过使用电比例溢流阀，根据发动机不同转速下对应的扭矩值，设定控制器程序，工作时，转速传感器检测发动机转速，并将转速信号输入到控制器中。控制器根据预先编好的程序，判断转速信号，从信号输出端输出相对应的电流值信号，控制电比例溢流阀的溢流压力值，在发动机扭矩大时，提高系统溢流压力值，提高负载扭矩。在发动机扭矩小时，降低系统溢流压力值，降低负载扭矩，进而将原有负载扭矩为固定不变值调整为可变数值，因此有效提高了发动机扭矩的利用率。附图说明图1为本技术液压原理图；图2为本技术中位状态时油液流动示意图；图3为本技术工作装置作业时油液流动示意图；图4为原有设计扭矩曲线示意图；图5为本技术使用后扭矩曲线示意图。图中：1、工作泵，2、先导泵，3、转向泵，4、先导溢流阀Ⅰ，5、先导溢流阀Ⅱ，6、电比例溢流阀Ⅰ，7、电比例溢流阀Ⅱ，8、电子放大器Ⅰ，9、电子放大器Ⅱ，10、液控换向阀Ⅰ，11、液控换向阀Ⅱ，12、梭阀组，13、控制器，14、合流阀，15、工作装置阀组，16、转向阀组，17、工作装置先导阀，18、转向先导阀，19、转斗油缸，20、动臂油缸，21、转向油缸，22、转速传感器。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面结合附图和具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高装载机节能性的液压控制系统，包括油箱，工作泵(1)，工作装置阀组(15)，先导泵(2)；其特征在于，还包括液控换向阀Ⅰ(10)、液控换向阀Ⅱ(11)、先导溢流阀Ⅱ(5)和梭阀组(12)；所述梭阀组(12)布置在工作装置先导油路上，负责采集工作装置先导系统压力信号；所述液控换向阀Ⅰ(10)布置在工作泵(1)与工作装置阀组(15)间，液控换向阀Ⅰ(10)控制端与梭阀组(12)的输出端连接；所述液控换向阀Ⅱ(11)并联布置在先导泵(2)出口处，液控换向阀Ⅱ(11)控制端与梭阀组(12)的输出端连接。

【技术特征摘要】
1.一种提高装载机节能性的液压控制系统，包括油箱，工作泵(1)，工作装置阀组(15)，
先导泵(2)；其特征在于，还包括液控换向阀Ⅰ(10)、液控换向阀Ⅱ(11)、先导溢流阀Ⅱ
(5)和梭阀组(12)；所述梭阀组(12)布置在工作装置先导油路上，负责采集工作装置先
导系统压力信号；所述液控换向阀Ⅰ(10)布置在工作泵(1)与工作装置阀组(15)间，液
控换向阀Ⅰ(10)控制端与梭阀组(12)的输出端连接；所述液控换向阀Ⅱ(11)并联布置
在先导泵(2)出口处，液控换向阀Ⅱ(11)控制端与梭阀组(12)的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的一种提高装载机节能性的液压控制系统，其特征还在于，还包
括电比例溢流阀Ⅰ(6)和电比例溢流阀Ⅱ(7)；所述电比例溢流阀Ⅰ(6)并联在工作装置
阀组(15)的进油口与回油口...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕晓凤，赵守明，郭文明，张永胜，韩标，杨胜，徐尚勇，杜晓琳，汤志林，吴庆伟，
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