本發明涉及一種液壓系統,更具體地說,涉及一種定變量負載敏感合流液壓系統及裝載機。
背景技術:
工程機械上大多采用液壓系統,國內現有大部分的裝載機液壓系統是定量液壓系統。其液壓系統由定量泵、轉向器、流量放大閥(優先閥)、轉向油缸、分配閥、動臂油缸、轉斗油缸等元件組成。在現有的裝載機定量液壓系統,忽略了定量泵的能量損失。由于泵排量為定值,系統流量僅和發動機轉速有關;單獨轉向時,除去轉向所需的流量外,多余的流量通過分配閥中位以一定的背壓回油箱,造成能量損失;在運輸工況時,轉向油缸、動臂油缸和轉斗油缸等均不動作,定量泵輸出的流量通過分配閥中位并以一定的背壓流回油箱,產生能量損失;工作過程中,當負載壓力高于系統設定壓力時,定量泵輸出的流量以一定的卸荷壓力或溢流壓力流回油箱,產生高壓卸荷損失和溢流損失。
國外現有的裝載機以變量液壓系統為主,其液壓系統由變量泵、負載敏感轉向器、流量放大閥、轉向油缸、負載敏感閥、動臂油缸和轉動油缸等元件組成;其存在的不足是:工作液壓系統和轉向液壓系統均采用變量泵,其成本較高;為克服這種成本問題,現有裝載機通常采用定變量系統,即轉向液壓系統中使用變量泵,工作液壓系統中使用定量泵,轉向液壓系統與工作液壓系統合流,優先滿足轉向所需流量后轉向液壓系統中多余的流量合流到工作液壓系統中。在這種液壓系統中,其變量部分主要用于轉向系統,在工作液壓系統動作時,負載敏感變量泵就變為一個具有切斷功能的定量泵,無法實現對工作液壓系統的負載敏感控制。
技術實現要素:
本發明要解決的技術問題是針對現有裝載機定變量液壓系統中工作液壓系統動作時轉向變量泵無法實現對工作液壓系統的負載敏感控制問題,而提供一種負載敏感合流液壓系統以及具有該液壓系統的裝載機。
本發明為實現其目的的技術方案是這樣的:提供一種定變量負載敏感合流液壓系統,包括轉向液壓系統和工作液壓系統,所述轉向液壓系統包括變量泵、優先閥、轉向器、轉向油缸,所述變量泵的P口經優先閥與轉向器連接,轉向油缸與轉向器連接;所述工作液壓系統包括定量泵、與定量泵連接的分配閥、與分配閥連接受分配閥控制的液壓執行件、與分配閥液控端連接的先導閥,其特征在于包括第一梭閥組、第二梭閥組、梭閥和兩位三通閥;
所述第一梭閥組的各進油口與所述先導閥與分配閥之間對應的先導油路連接、所述第一梭閥組的出油口與所述兩位三通閥的液控端連接將先導油路上的壓力信號傳遞至兩位三通閥的液控端;
所述第二梭閥組的各進油口與所述分配閥和液壓執行件之間的對應工作油路連接,所述第二梭閥組的出油口與兩位三通閥的A口連接將工作油路上的負載壓力信號傳遞至兩位三通閥的A口;
所述梭閥的兩個進油口分別與所述優先閥的LS1口和兩位三通閥的B口連接,所述兩位三通閥的T口與油箱回路連接,所述梭閥的出油口與所述變量泵的LS口連接;
兩位三通閥的液控端具有壓力信號時其B口與A口導通。在本發明中,通過第一梭閥組引出先導壓力信號,通過第二閥組引出工作油路壓力信號,并用先導壓力信號通過兩位三通閥控制是否傳遞工作油路信號,再通過梭閥將轉向負載壓力信號和工作油路信號進行對比,取壓力值較大的壓力信號作為負載信號傳遞至變量泵,實現負載敏感控制。
上述定變量負載敏感合流液壓系統中,所述液壓執行件包括第一液壓執行件、第二液壓執行件;所述分配閥包括與所述第一液壓執行件連接的第一聯換向閥和與第二液壓執行件連接的第二聯換向閥,所述先導閥包括與第一聯換向閥液控端連接的第一聯先導閥和與第二聯換向閥連接的第二聯先導閥。
上述定變量負載敏感合流液壓系統中,還包括先導油源閥,所述先導油源閥的進油口經濾油器與變量泵的出油口連通,所述先導油源閥的出油口經先導截止閥與所述先導閥的壓力進油口連通。
上述定變量負載敏感合流液壓系統中,還包括卸荷閥,所述卸荷閥的工作出油口和工作進油口對應與分配閥的P口和定量泵的出油口連通,,卸荷口接油箱回路,卸荷閥的LS0口與第一梭閥組的出油口連通。
本發明為實現其目的的另一技術方案是這樣的:提供一種裝載機,該裝載機包含上述方案中的定變量負載敏感合流液壓系統。其中所述液壓執行件為動臂油缸和轉斗油缸。
本發明與現有技術相比,具有以下優點:
(1)在工作系統開中位的條件下,一個負載敏感變量泵即實現了轉向和工作的負載敏感控制,最大化的利用負載敏感泵的容積調速特性。
(2)變量泵在工作時仍為負載敏感泵,繼續發揮其容積調速的特性,較定量系統沒有溢流損失,更為節能。
附圖說明
圖1是本發明裝載機定變量負載敏感合流液壓系統的原理圖。
圖中零部件名稱及序號:
變量泵1、優先閥2、轉向器3、轉向油缸4、第一梭閥組5、動臂油缸6、轉斗油缸7、梭閥8、兩位三通閥9、第二梭閥組10、分配閥11、先導閥12、先導油源閥13、卸荷閥14、兩位三通閥141、液控閥142、開關閥143、定量泵15。
具體實施方式
下面結合附圖說明具體實施方案。
如圖1所示,本實施例中一種裝載機定變量負載敏感合流液壓系統,包括轉向液壓系統和工作液壓系統,轉向液壓系統包括變量泵1、優先閥2、轉向器3、轉向油缸4;變量泵1的P口經管路與優先閥2的進油口連接,優先閥2的出油口與轉向器3連接,轉向器的A油口和B油口與轉向油缸4的大腔和小腔連接,優先閥2的LS1口經管路與轉向器3的LS2口連通。
工作液壓系統包括定量泵15、卸荷閥14、分配閥11、動臂油缸6、轉斗油缸7。分配閥11包括與動臂油缸相連接的第一聯換向閥和與轉斗油缸連接的第二聯換向閥,其中動臂油缸6為第一液壓執行件、轉斗油缸7為第二液壓執行元件;卸荷閥14連接在定量泵15與分配閥11之間,卸荷閥14的工作出油口和工作進油口對應與分配閥11的P口和定量泵15的出油口連通,卸荷口接油箱回路。優先閥2上的合流出油口與卸荷閥的工作出油口連接,形成合流油路。
先導閥12對應分配閥11,也具有兩聯,經四路先導油路與第一聯換向閥和第二聯換向閥的兩端液控端連接。動臂油缸6和轉斗油缸7的大腔和小腔經四路工作油路與對應的第一聯換向閥和第二聯換向閥的工作油口相連接;從而實現動臂油缸和轉斗油缸的控制。
第一梭閥組5具有四個進油口,對應與先導閥12和分配閥11之間對應的四路先導油路連接,第一梭閥組5的出油口與卸荷閥14的兩位三通閥141的液控端連接將先導油路上的壓力信號傳遞至兩位三通閥9的液控端,同時卸荷閥14的LS0口與第一梭閥組5的出油口連通;
第二梭閥組10的四個進油口對應與分配閥和液壓執行件之間的四路工作油路連接,第二梭閥組10的出油口與兩位三通閥9的A口連接將工作油路上的負載壓力信號傳遞至兩位三通閥9的A口;
梭閥8的一個進油口與轉向器3的LS2口連接,另一個進油口與兩位三通閥9的B油口連通,梭閥8的出油口與變量泵1的負載反饋口LS口連接。當兩位三通閥9的液控端具有有效的壓力信號時,兩位三通閥9處于下位,其A口與B口導通,當兩位三通閥9的液控端的有效壓力信號撤除后,兩位三通閥9處于上位,其B口與T口導通,T口與油箱回路連接。
先導油源閥13的進油口經濾油器與變量泵1的出油口連接,先導油源閥13的出油口經截止閥與先導閥12連接,實現向先導閥供油。
上述液壓系統的工作原理如下:
1、整機怠速無動作工況,由于轉向液壓系統和工作液壓系統均無壓力信號,也即兩位三通閥9處于下位,轉向器3的LS2口也無負載壓力信號輸出,所以變量泵1的負載反饋口LS口的壓力為零,此時,變量泵1的泵口P維持一個低壓,排量幾乎為零,沒有開中位損失;卸荷閥14的LS0口的壓力為零,卸荷閥14中的兩位三通閥141作用在上位,卸荷閥14的開關閥143打開,定量泵的出油口經過卸荷閥14中的開關閥143直接回油箱,減少了開中位損失。
2、單獨轉向工況,也即工作液壓系統無動作,先導油路上不具有有效的壓力信號,卸荷閥14的LS0口的壓力為零,卸荷閥中的兩位三通閥141作用在上位,卸荷閥14的開關閥143打開,定量泵15的出油口經過卸荷閥14中的開關閥143直接回油箱,減少了開中位損失;轉向器3有動作時,通過轉向器3采出的轉向壓力信號LS2與優先閥2的LS1信號相連通,同時經過梭閥8傳遞到變量泵1的LS口,使得變量泵1增大排量,直至滿足轉向系統所需要的流量;
3、單獨工作工況,當先導閥12有動作時,第一梭閥組5采出的先導油路上的先導壓力信號作用到卸荷閥14的LS0口,使得卸荷閥14中的兩位三通閥141作用在下位,卸荷閥14的開關閥143關閉,從而使定量泵15的油液進入分配閥11;同時,通過第一梭閥組5采出的先導壓力信號還作用到兩位三通閥的液控端,推動兩位三通閥9換向使其作用在上位,第二梭閥組10采出的負載壓力信號經過兩位三通閥的A口和B口傳遞到梭閥8上進而傳遞到變量泵的LS口,使得變量泵增大排量,變量泵泵出的液壓油經優先閥的合流出油口流向分配閥,直至滿足工作系統所需要的流量,實現變量泵對工作系統的負載敏感控制;
當負載壓力大于卸荷閥14的液控閥142的彈簧力時,卸荷閥14的兩位三通閥141經過液控閥與油箱回路相連通,卸荷閥14的開關閥143開啟,使定量泵15的出油口經過卸荷閥14中的開關閥143直接回油箱,沒有高壓溢流損失。
4、當轉向系統和工作系統同時動作時,通過轉向器3采出的轉向壓力信號LS2與優先閥的LS1信號相連通,并作用到梭閥8;同時,通過第二梭閥組10采出的負載壓力信號經過兩位三通閥作用到梭閥8上;經過梭閥8的比較,采出較大的壓力信號,經過梭閥8的出油口最終傳遞到變量泵的LS口,變量泵1輸出的流量優先滿足轉向系統的需求外,富余的流量經合流出油口供給液壓工作系統。