开式系统的地下铲运机铲掘节能液压系统及地下铲运机技术方案

本实用新型专利技术公开了一种开式系统的地下铲运机铲掘节能液压系统及地下铲运机，属于铲运机液压控制领域。包括转向泵、工作泵、转向主阀、工作主阀、转向油缸和铲掘油缸，工作泵的出口油路上设置有第一泄压旁路，第一泄压旁路上设置有第一卸荷阀和第一电磁换向阀；铲掘油缸的大腔的油口处设置有传感器；转向泵的出口油路上设置有第二泄压旁路，第二泄压旁路上设置有第二卸荷阀和第二电磁换向阀。该液压系统能够铲掘机在铲运物料时，自动控制是由转向泵为铲掘油缸供油或是由转向泵和工作泵同时为铲掘油缸供油，自动化程度高，无需操作人员手动操作，提高了铲掘效率；并且该液压系统具有较低的溢流损失，产热量小，降低了对铲运机散热系统的需求。

【技术实现步骤摘要】
开式系统的地下铲运机铲掘节能液压系统及地下铲运机
本技术属于铲运机液压控制领域，具体涉及一种开式系统的地下铲运机铲掘节能液压系统及地下铲运机。
技术介绍
地下铲运机是一种用于地下巷道铲掘运输的工程土方机械，因为地下巷道过于狭窄，且地下金属矿的巷道环境特别恶劣，当机器出故障时，不方便维修，所以在设计地下铲运机的铲掘液压系统时，一般都用抗磨损的齿轮泵。铲运机工作时，齿轮泵一直满排量工作，因为齿轮泵不能改变自身排量，因此会随着液压油的溢流掉，损失很多能量。目前地下铲运机用到的齿轮泵都是配套开中心的阀，这样的配套存在两点缺陷：(1)当地下铲运机只有行走，没有其它动作时，这时齿轮泵排出的液压油全部进入阀芯，进过阀芯内部油道溢流，造成大量溢流损失，并产生大量热量；(2)当地下铲运机在铲掘重载物料时，铲斗运动速度急速下降，定排量的齿轮泵排出的液压油，大部分全部溢流发热。因此整车的能量利用率较低，并且因为产生的热量过多，需要配套大体积大功率的散热系统，从而占用了车辆空间。申请号为201020221747.7的中国专利公开了一种带有铲斗撬动回路的地下铲运机液压系统，该液压系统包括转斗油缸、转向泵、工作泵，转向泵和工作泵的出口管路通过多路阀与转斗油缸连接，工作泵的出口管路上设有卸荷阀，工作手柄上设有卸荷阀的控制开关。当卸荷阀关闭时，转向泵和工作泵能够共同为转斗油缸供液；当卸荷阀打开时，工作泵卸荷，转向泵能够单独为转斗油缸供液。该专利所公开的液压系统，在地下铲运机的铲斗插入料堆进行重载撬动时，工作泵卸荷，转向泵单独为所述转斗油缸供液，但由工作泵供油切换到由转向泵供油时，需要操作人员手动控制卸荷阀的控制开关，实现切换，一方面，操作人员很难判断转斗油缸所受阻力情况，因此很难在准确的时间进行切换，对操作人员的经验要求很高；另一方面，因为需要人工切换，自动化程度低，增加了操作难度。此外，该专利的液压系统，能够降低铲斗重载工作过程中油路内的溢流损失，并且能够降低油路内产生的热量，但是，铲运机工作时，直线行走、转弯和铲掘过程均存在大量的能量损耗，液压油溢流，会产生造成大量溢流损失，并产生大量热量，从而降低了能量的利用率，并增大的散热系统的压力，然而现有液压系统都未考虑。综上分析，现有技术的液压系统，一方面，难以实现地下铲运机重载铲掘过程中，由转向泵供油或是由工作泵供油或是二者同时供油的自动化控制，需要人工操作；另一方面，地下铲运机在工作过程中，溢流损失过大，产热量大，整车的能量利用率低，对散热系统要求较高。
技术实现思路
技术问题：本技术提供一种能够实现地下铲运机铲掘过程中，能自动控制由转向泵为铲掘油缸供油或是由转向泵与工作泵二者同时为铲掘油缸供油的开式系统的地下铲运机铲掘节能液压系统及地下铲运机，同时该系统及地下铲运机在工作过程中，能够降低溢流损失、减少热量产生、提高整车能量利用率、降低对散热系统的需求。技术方案：本技术的开式系统的地下铲运机铲掘节能液压系统，包括转向泵、工作泵、转向主阀、工作主阀、转向油缸和铲掘油缸，所述转向泵的出口油路通过转向主阀与转向油缸连接，所述工作泵的出口油路通过工作主阀与铲掘油缸连接，且所述转向主阀与工作主阀通过油路连接；所述工作泵的出口油路上设置有第一泄压旁路，所述第一泄压旁路上设置有第一卸荷阀和第一电磁换向阀，通过第一电磁换向阀控制第一卸荷阀开闭；所述铲掘油缸的大腔的油口处设置有传感器，所述传感器的检测信号传递给系统控制器，系统控制器根据检测信号控制第一电磁换向阀工作状态。进一步地，所述传感器检测到铲掘油缸大腔的压力大于压力设定值，传感器的检测信号传递给系统控制器，系统控制器判断阻力增大时间大于时间设定值时，系统控制器控制第一电磁换向阀得电；传感器检测到铲掘油缸大腔的压力小于压力设定值，传感器的检测信号传递给系统控制器，系统控制器判断阻力降低时间大于时间设定值时，系统控制器控制第一电磁换向阀失电。进一步地，所述工作泵的出口油路上设置有第一单向阀，所述第一泄压旁路设置在第一单向阀与工作泵之间。进一步地，所述转向泵的出口油路上设置有第二泄压旁路，所述第二泄压旁路上设置有第二卸荷阀和第二电磁换向阀，通过第二电磁换向阀控制第二卸荷阀开闭。进一步地，所述的转向泵的出口油路上设置有第二单向阀，所述第二泄压旁路设置在第二单向阀与转向泵之间。进一步地，所述第一卸荷阀和第二卸荷阀均为先导式顺序阀。进一步地，所述转向泵和工作泵串联。进一步地，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀均为二位二通电磁换向阀。本技术的地下铲运机，包括本技术的开式系统的地下铲运机铲掘节能液压系统、系统控制器、铲掘手柄和转向手柄，所述转向手柄和铲掘手柄均与系统控制器连接，分别用于控制液压系统的第一电磁换向阀和第二电磁换向阀的工作状态。进一步地，所述转向手柄动作时，所述第一电磁换向阀得电，第二电磁换向阀失电，第一电磁换向阀处于右位，第二电磁换向阀处于左位；所述铲掘手柄动作时，所述第一电磁换向阀和第二电磁换向阀均失电，第一电磁换向阀和第二电磁换向阀均处于左位；所述转向手柄和铲掘手柄均无动作时，第一电磁换向阀和第二电磁换向阀均得电，第一电磁换向阀和第二电磁换向阀均处于右位。有益效果：本技术与现有技术相比，具有以下优点：(1)本技术的开式系统的地下铲运机铲掘节能液压系统，在铲掘油缸的大腔的油口处设置有传感器，传感器能够检测铲掘油缸大腔内的压力，并将检测信号传递给系统控制器，系统控制器能够根据所接收的检测信号，控制第一电磁换向阀的工作过状态。当传感器检测到铲掘油缸大腔的压力大于压力设定值，且系统控制器记录的阻力增大时间大于时间设定值，系统控制器控制第一电磁换向阀得电，此时由转向泵为铲掘油缸供油；当传感器检测到铲掘油缸大腔的压力小于压力设定值，系统控制器记录的阻力降低时间大于时间设定值，系统控制器控制第一电磁换向阀失电，由转向泵和工作泵同时为铲掘油缸供油。因此，液压系统在工作过程中，能够根据铲掘油缸大腔的压力情况，自动控制由转向泵为铲掘油缸供油或是由转向泵和工作泵同时为铲掘油缸供油，自动化程度高，无需操作人员手动操作切换，从而提高了铲掘效率，降低了铲运机的操作难度。(2)本技术的开式系统的地下铲运机铲掘节能液压系统，通过设置第一泄压旁路，并在第一泄压旁路设置第一卸荷阀和第一电磁换向阀，从而控制从工作泵出来的液压油是进入工作主阀还是直接进入第一泄压旁路溢流。当不需要工作泵为铲掘油缸供油时，直接经第一泄压旁路溢流，避免了进入工作主阀后，需克服较大压力完成溢流带来的溢流损失，同时不过流经过长的油路，且溢流压力小，从而不会产生过多的热量，从而降低了对散热系统的需求。在转向泵的出口油路上设置有第二泄压旁路，第二泄压旁路上设置有第二卸荷阀和第二电磁换向阀，当铲运机不用转向以及不铲掘物料时，从转向油缸出来的液压油能够不进入转向主阀，直接进入第二泄压旁路，经过第二卸荷阀直接溢流。避免了进入转向主阀后，需克服较大压力完成溢流带来的溢本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.开式系统的地下铲运机铲掘节能液压系统，其特征在于，包括转向泵(1)、工作泵(2)、转向主阀(3)、工作主阀(4)、转向油缸(5)和铲掘油缸(6)，所述转向泵(1)的出口油路通过转向主阀(3)与转向油缸(5)连接，所述工作泵(2)的出口油路通过工作主阀(4)与铲掘油缸(6)连接，且所述转向主阀(3)与工作主阀(4)通过油路连接；/n所述工作泵(2)的出口油路上设置有第一泄压旁路，所述第一泄压旁路上设置有第一卸荷阀(7)和第一电磁换向阀(8)，通过第一电磁换向阀(8)控制第一卸荷阀(7)开闭；/n所述铲掘油缸(6)的大腔的油口处设置有传感器(11)，所述传感器(11)的检测信号传递给系统控制器，系统控制器根据检测信号控制第一电磁换向阀(8)工作状态。/n

【技术特征摘要】
1.开式系统的地下铲运机铲掘节能液压系统，其特征在于，包括转向泵(1)、工作泵(2)、转向主阀(3)、工作主阀(4)、转向油缸(5)和铲掘油缸(6)，所述转向泵(1)的出口油路通过转向主阀(3)与转向油缸(5)连接，所述工作泵(2)的出口油路通过工作主阀(4)与铲掘油缸(6)连接，且所述转向主阀(3)与工作主阀(4)通过油路连接；
所述工作泵(2)的出口油路上设置有第一泄压旁路，所述第一泄压旁路上设置有第一卸荷阀(7)和第一电磁换向阀(8)，通过第一电磁换向阀(8)控制第一卸荷阀(7)开闭；
所述铲掘油缸(6)的大腔的油口处设置有传感器(11)，所述传感器(11)的检测信号传递给系统控制器，系统控制器根据检测信号控制第一电磁换向阀(8)工作状态。


2.根据权利要求1所述的开式系统的地下铲运机铲掘节能液压系统，其特征在于，所述传感器(11)检测到铲掘油缸(6)大腔的压力大于压力设定值，传感器(11)的检测信号传递给系统控制器，系统控制器判断阻力增大时间大于时间设定值时，系统控制器控制第一电磁换向阀(8)得电；传感器(11)检测到铲掘油缸(6)大腔的压力小于压力设定值，传感器(11)的检测信号传递给系统控制器，系统控制器判断阻力降低时间大于时间设定值时，系统控制器控制第一电磁换向阀(8)失电。


3.根据权利要求1或2所述的开式系统的地下铲运机铲掘节能液压系统，其特征在于，所述工作泵(2)的出口油路上设置有第一单向阀(12)，所述第一泄压旁路设置在第一单向阀(12)与工作泵(2)之间。


4.根据权利要求3所述的开式系统的地下铲运机铲掘节能液压系统，其特征在于，所述转向泵(1)的出口油路上设置有第二泄压旁路，所述第二泄压旁路上设置有第二卸荷阀(...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘宏达，
申请(专利权)人：安百拓南京建筑矿山设备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32