一种装载机联合供能液压系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供了一种装载机联合供能液压系统及其控制方法，系统中工作定量泵与转向定量泵分别连接发动机，工作定量泵与第一两位三通换向阀连接后，通过第一单向阀分为两路：一路通过多路阀连接转斗油缸和动臂油缸，另一路依次通过单向顺序阀、节流阀与蓄能器相连；转向定量泵与第二两位三通换向阀连接后，通过第二单向阀后又分为三路：第一路通过安全阀连接油箱，第二路通过节流阀与蓄能器相连，第三路依次连接闭芯无反应转向器、限位阀和转向油缸；所述控制方法包括转向判别模式和联合动作判定模式。本发明专利技术能够实现在工作液压系统需求低压大流量时，转向液压系统和工作液压系统的联合供能，有效减少溢流损失和节流损失。

Loader combined energy supply hydraulic system and control method thereof

The invention provides a loader for joint hydraulic system and its control method, quantitative pump system and steering pump are respectively connected with quantitative quantitative pump engine, with the first two position three way valve is connected, through the first check valve is divided into two parts: one way is through the multi way valve connected to the bucket cylinder and arm another cylinder, followed by the order of one-way valve, throttle valve and the accumulator is connected with the steering pump; 22 position three way reversing valve is connected, through a one-way valve second is divided into three road: the first road connecting the tank through the safety valve, second way through the throttle valve and the accumulator is connected, third the road is sequentially connected with closed core steering, limit valve and steering cylinder without reaction; the control method includes steering and joint action decision mode discrimination model. The invention can realize the combined energy supply of the steering hydraulic system and the working hydraulic system when the working hydraulic system demands large flow at low pressure, thereby effectively reducing overflow loss and throttling loss.

【技术实现步骤摘要】
一种装载机联合供能液压系统及其控制方法
本专利技术属于工程机械液压系统
，特别涉及一种装载机联合供能液压系统及其控制方法。
技术介绍
装载机是一种广泛应用于矿山、路政、建筑等领域的工程机械。当前装载机液压系统包括定量系统、定变量系统及全变量系统。定量系统具有成本低，结构简单等优点，大量使用于中小型装载机中。但是，定量系统在工作过程由于泵的输出流量与负载需求流量不匹配，导致溢流损失较大，造成能量利用效率下降和液压油温度升高，同时会造成装载机液压系统所需总排量较大，提升发动机功率需求，虽然相继开发出了双泵合流、双泵合流等值卸荷等先进技术，但仍存在很大的溢流损失和节流损失，需通过新技术的开发，进一步降低溢流损失和节流损失。变量系统虽然能够有效降低功率损失，但价格昂贵，将导致装载机整体成本上升。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的缺陷，本专利技术提供了一种装载机联合供能液压系统及其控制方法，实现在工作液压系统需求低压大流量时，转向液压系统和工作液压系统的联合供能，有效减少溢流损失，进一步降低定量泵需求排量和发动机的功率需求。结合说明书附图，本专利技术的技术方案如下：一种装载机联合供能液压系统，主要由工作液压系统、转向液压系统、蓄能器19和控制器29组成；所述工作液压系统由工作定量泵2、第一两位三通换向阀3、第一单向阀4、多路阀5、转斗油缸8和动臂油缸组成；所述转向液压系统由转向定量泵25、第二两位三通电磁换向阀24、第二单向阀23、安全阀22、闭芯无反应转向器18、限位阀和转向油缸组成；所述工作定量泵2与转向定量泵25分别连接一个发动机1；工作液压系统中，所述工作定量泵2与第一两位三通换向阀3连接后，一条油路连接油箱28，另一条油路通过第一单向阀4后又分为两路：一路通过多路阀5连接转斗油缸8和动臂油缸，另一路依次通过单向顺序阀21、节流阀20与蓄能器19相连；转向液压系统中，所述转向定量泵25与第二两位三通换向阀24连接后，一条油路连接油箱28，另一条油路通过第二单向阀23后又分为三路：第一路通过安全阀22连接油箱28，第二路通过节流阀20与蓄能器19相连，第三路依次连接闭芯无反应转向器18、限位阀16和转向油缸。所述多路阀5由三位六通换向阀6和四位四通换向阀7依次连接组成，所述三位六通换向阀6的P口与第一单向阀4相连，所述三位六通换向阀6的A1口与转斗油缸8的有杆腔相连，三位六通换向阀6的B口与转斗油缸8的无杆腔相连，三位六通换向阀6的A口与四位四通换向阀7的P口相连，所述四位四通换向阀7的A口经单向节流阀9分别与右动臂油缸10和左动臂油缸11的无杆腔连接，所述四位四通换向7的B口分别与右动臂油缸10和左动臂油缸11的有杆腔连接。所述第二单向阀23连接闭芯无反应转向器18的P口，闭芯无反应转向器18的T口连接油箱28，闭芯无反应转向器18的L口经过第一限位阀16分别与左转向油缸13有杆腔和右转向油缸15无杆腔相连，闭芯无反应转向器18的R口经过第二限位阀17分别与左转向油缸13无杆腔和右转向油缸15有杆腔相连。所述控制器29分别与第一两位三通换向阀3和第二两位三通电磁换向阀24控制连接，所述蓄能器19的出口处的压力传感器与控制器29信号连接，多路阀5采用接近开关检测操纵杆是否处于中位，并将检测到的信号传输给控制器29。所述多路阀5和闭芯无反应式转向器18均为中位全封闭式，与蓄能器19配合使用，以减少阀内溢流损失。一种装载机联合供能液压系统的控制方法，首先确定蓄能器19压力上限和压力下限；当装载机动臂的操纵杆和转斗的操纵杆均处于中位时，第一两位三通换向阀3和第二两位三通电磁换向阀24处于中位锁止状态，右动臂油缸10、左动臂油缸11和转斗油缸8不动作，此时进入转向判别模式，所述第一两位三通换向阀3的P口和B口联通；当装载机动臂的操纵杆和转斗的操纵杆不处于中位时，第一两位三通换向阀3或第二两位三通电磁换向阀24不处于中位锁止状态，所述右动臂油缸10、左动臂油缸11和转斗油缸8伸缩，此时进入联合动作判定模式，所述第一两位三通换向阀3的P口和A口联通。所述转向判别模式下的控制过程如下：当蓄能器19的出口压力值低于蓄能器19的压力下限值时，则进入转向混合驱动模式，第一两位三通换向阀3的P口和B口联通，第二两位三通换向阀24的P口和A口联通，转向定量泵25的出油口与第二两位三通换向阀24的P口相连，液油经第二两位三通换向阀24的A口流出，油路流经第二单向阀23后分为两路，一路通过节流阀20流向蓄能器19，另一路流向闭芯无反应转向器18的P口，工作定量泵2的输出油液通过第一两位三通换向阀3流回油箱，此时，转向定量泵25和蓄能器19同时接入系统，蓄能器19吸收转向定量泵25多余压力油，并吸收压力波动；当蓄能器19的出口压力值高于蓄能器19的压力上限值时，则进入转向蓄能器驱动模式，第一两位三通换向阀3的P口和B口联通，第二两位三通换向阀24的P口和B口联通，工作定量泵2的输出油液通过第一两位三通换向阀3的B口流回油箱，转向定量泵25的输出油液通过第二两位三通换向阀24的B口流回油箱，蓄能器19经节流阀20与闭芯无反应转向器18的P口相连，此时，蓄能器19单独为转向液压系统提供压力油，转向定量泵25空载回油；当蓄能器19出口压力值高于压力下限值且低于压力上限时，进入转向保持判别模式，所述第一两位三通换向阀3和第二两位三通换向阀24维持上一时刻的位置，保持转向混合驱动模式或转向蓄能器驱动模式。所述联合动作判定模式下的控制过程如下：当蓄能器19出口压力值低于蓄能器19的压力下限值时，则进入联合混合驱动模式，第一两位三通换向阀3的P口和A口联通，第二两位三通换向阀24的P口和A口联通，转向定量泵25出油口与第二两位三通换向阀24的P口相连，液油经第二两位三通换向阀24的A口流出，油路流经第二单向阀23后分为两路，一路通过节流阀20流向蓄能器19，另一路连接闭芯无反应转向器18的P口，工作定量泵2的输出油液通过第一两位三通换向阀3和第一单向阀4后分为两路，一路与多路阀5相连，另一路通过单向顺序阀21连接蓄能器19，此时，转向液压系统和工作液压系统联合供能，转向定量泵25、工作定量泵2和蓄能器19同时为液压系统提供压力油；当蓄能器19出口压力值高于蓄能器19的压力上限值时，则进入联合蓄能器驱动模式，第一两位三通换向阀3的P口和A口联通，第二两位三通换向阀24的P口和B口联通，转向定量泵25的出油口通过第二两位三通换向阀24的B口与油箱28相连，蓄能器19的出油口通过节流阀20后分为两路，一路连接闭芯无反应转向器18的P口，另一路与单向节流阀21相连；工作定量泵2出油口通过第一两位三通换向阀3和单向阀4后分为两路，一路与多路阀5相连，另一路通过单向顺序阀21连接蓄能器19，此时，转向液压系统和工作液压系统联合供能，工作定量泵2和蓄能器19同时为液压系统提供压力油，转向定量泵25空载回油。当蓄能器19出口压力值高于压力下限值且低于压力上限时，进入联合保持判别模式，第一两位三通换向阀3和第二两位三通换向阀24维持上一时刻位置，保持联合混合驱动模式或联合蓄能器驱动模式。所述联合动作判定模式下，工作液压系统部分在联合混合驱动模式和联合蓄能器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装载机联合供能液压系统，其特征在于：主要由工作液压系统、转向液压系统、蓄能器(19)和控制器(29)组成；所述工作液压系统由工作定量泵(2)、第一两位三通换向阀(3)、第一单向阀(4)、多路阀(5)、转斗油缸(8)和动臂油缸组成；所述转向液压系统由转向定量泵(25)、第二两位三通电磁换向阀(24)、第二单向阀(23)、安全阀(22)、闭芯无反应转向器(18)、限位阀和转向油缸组成；所述工作定量泵(2)与转向定量泵(25)分别连接一个发动机(1)；工作液压系统中，所述工作定量泵(2)与第一两位三通换向阀(3)连接后，一条油路连接油箱(28)，另一条油路通过第一单向阀(4)后又分为两路：一路通过多路阀(5)连接转斗油缸(8)和动臂油缸，另一路依次通过单向顺序阀(21)、节流阀(20)与蓄能器(19)相连；转向液压系统中，所述转向定量泵(25)与第二两位三通换向阀(24)连接后，一条油路连接油箱(28)，另一条油路通过第二单向阀(23)后又分为三路：第一路通过安全阀(22)连接油箱(28)，第二路通过节流阀(20)与蓄能器(19)相连，第三路依次连接闭芯无反应转向器(18)、限位阀(16)和转向油缸。...

【技术特征摘要】
1.一种装载机联合供能液压系统，其特征在于：主要由工作液压系统、转向液压系统、蓄能器(19)和控制器(29)组成；所述工作液压系统由工作定量泵(2)、第一两位三通换向阀(3)、第一单向阀(4)、多路阀(5)、转斗油缸(8)和动臂油缸组成；所述转向液压系统由转向定量泵(25)、第二两位三通电磁换向阀(24)、第二单向阀(23)、安全阀(22)、闭芯无反应转向器(18)、限位阀和转向油缸组成；所述工作定量泵(2)与转向定量泵(25)分别连接一个发动机(1)；工作液压系统中，所述工作定量泵(2)与第一两位三通换向阀(3)连接后，一条油路连接油箱(28)，另一条油路通过第一单向阀(4)后又分为两路：一路通过多路阀(5)连接转斗油缸(8)和动臂油缸，另一路依次通过单向顺序阀(21)、节流阀(20)与蓄能器(19)相连；转向液压系统中，所述转向定量泵(25)与第二两位三通换向阀(24)连接后，一条油路连接油箱(28)，另一条油路通过第二单向阀(23)后又分为三路：第一路通过安全阀(22)连接油箱(28)，第二路通过节流阀(20)与蓄能器(19)相连，第三路依次连接闭芯无反应转向器(18)、限位阀(16)和转向油缸。2.如权利要求1所述一种装载机联合供能液压系统，其特征在于：所述多路阀(5)由三位六通换向阀(6)和四位四通换向阀(7)依次连接组成，所述三位六通换向阀(6)的P口与第一单向阀(4)相连，所述三位六通换向阀(6)的A1口与转斗油缸(8)的有杆腔相连，三位六通换向阀(6)的B口与转斗油缸(8)的无杆腔相连，三位六通换向阀(6)的A口与四位四通换向阀(7)的P口相连，所述四位四通换向阀(7)的A口经单向节流阀(9)分别与右动臂油缸(10)和左动臂油缸(11)的无杆腔连接，所述四位四通换向(7)的B口分别与右动臂油缸(10)和左动臂油缸(11)的有杆腔连接。3.如权利要求1所述一种装载机联合供能液压系统，其特征在于：所述第二单向阀(23)连接闭芯无反应转向器(18)的P口，闭芯无反应转向器(18)的T口连接油箱(28)，闭芯无反应转向器(18)的L口经过第一限位阀(16)分别与左转向油缸(13)有杆腔和右转向油缸(15)无杆腔相连，闭芯无反应转向器(18)的R口经过第二限位阀(17)分别与左转向油缸(13)无杆腔和右转向油缸(15)有杆腔相连。4.如权利要求1所述一种装载机联合供能液压系统，其特征在于：所述控制器(29)分别与第一两位三通换向阀(3)和第二两位三通电磁换向阀(24)控制连接，所述蓄能器(19)的出口处的压力传感器与控制器(29)信号连接，多路阀(5)采用接近开关检测操纵杆是否处于中位，并将检测到的信号传输给控制器(29)。5.如权利要求1或2所述一种装载机联合供能液压系统，其特征在于：所述多路阀(5)和闭芯无反应式转向器(18)均为中位全封闭式，与蓄能器(19)配合使用，以减少阀内溢流损失。6.如权利要求1所述一种装载机联合供能液压系统的控制方法，其特征在于：首先确定蓄能器(19)压力上限和压力下限；当装载机动臂的操纵杆和转斗的操纵杆均处于中位时，第一两位三通换向阀(3)和第二两位三通电磁换向阀(24)处于中位锁止状态，右动臂油缸(10)、左动臂油缸(11)和转斗油缸(8)不动作，此时进入转向判别模式，所述第一两位三通换向阀(3)的P口和B口联通；当装载机动臂的操纵杆和转斗的操纵杆不处于中位时，第一两位三通换向阀(3)或第二两位三通电磁换向阀(24)不处于中位锁止状态，所述右动臂油缸(10)、左动臂油缸(11)和转斗油缸(8)伸缩，此时进入联合动作判定模式，所述第一两位三通换向阀(3)的P口和A口联通。7.如权利要求6所述一种装载机联合供能液压系统的控制方法，其特征在于：所述转向判别模式下的控制过程如下：当蓄能器(19)的出口压力值低于蓄能器(19)的压力下限值时，则进入转向混合驱动模式，第一两位三通换向阀(3)的P口和B口联通，第二两位三通换向阀(24)的P口和A口联通，转向定量泵(25)的出油口与第二两位三通换向阀(24)的P口相连，液油经第二两位三通换向阀(24)的A口流出，油路流经第二单向阀(23)后分...

【专利技术属性】
技术研发人员：王继新，张昕睿，韩云武，史香云，王鹏，于超，何冠霖，孙明宇，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22