專利名稱：一種挖掘機及其斗桿的液壓系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及工程機械，特別是涉及一種挖掘機及其斗桿的液壓系統。
背景技術：
挖掘機是工程機械的一種，廣泛用于建筑、道路、礦山等工程領域，主要作用是進行挖掘作業。圖1為現有技術的挖掘機的外形結構圖，如圖所示，挖掘機的工作部分，主要包括鏟斗(bucket) 110、斗桿(arm) 120和動臂(boom) 130，而這些工作部件，都是靠液壓油缸來推動的。其中，斗桿120由斗桿油缸121來驅動。圖2為現有挖掘機進行倒土操作的示意圖；如圖2所示，在鏟斗110翻轉的倒土過程中，為了防止挖掘機觸碰運土卡車，需要斗桿120的位置保持不動。而此時，斗桿120外伸到最大，鏟斗的重量、鏟斗所負載重物的重量、以及斗桿自身的重量所組成的負荷組合對斗桿油缸121產生了最大的作用效果，一旦高壓油停止進入有桿腔，在該負荷組合的作用下將會不可控地出現斗桿120下沉的危險狀況。因此如何在倒土作業中，可靠的保持斗桿 120的位置，是有待解決的技術問題。
發明內容
本發明實施例的目的是提供一種挖掘機及其斗桿的液壓系統，能夠在倒土作業中，可靠的保持斗桿的位置，簡單有效的防止因斗桿意外下沉而產生的危險。為了實現上述目的，一方面，提供了一種挖掘機斗桿的液壓系統，包括斗桿油缸，包括無桿腔和有桿腔；第一油路，與所述無桿腔相連通；第二油路，與所述有桿腔相連通；第三油路，連接所述第二油路；斗桿控制閥，用于當接到挖土信號時，使供油油路連通所述第一油路；當接到倒土信號時，使所述供油油路連通所述第三油路，使回油油路連通所述第一油路；所述第三油路和所述第二油路之間設置有換向閥；所述第二油路連接有控制所述換向閥的液控閥，用于當接到挖土信號時，所述液控閥位于導通位使所述換向閥導通，從而所述第二油路連通所述回油油路；當接到倒土信號時，所述液控閥位于截止位使所述換向閥截止，從而使液壓油僅能從所述第三油路向所述第二油路單向流動。優選地，上述的液壓系統中，所述液控閥為兩位液控閥，所述導通位為所述兩位液控閥的右位，所述截止位為所述兩位液控閥的左位。優選地，上述的液壓系統中，所述換向閥包括閥芯、上部控制腔和下部通路腔；所述上部控制腔與所述液控閥連接，所述液控閥位于所述導通位時，所述上部控制腔瀉壓，所述閥芯上移，所述換向閥導通；所述液控閥位于所述截止位時，所述液控閥將來自所述第二油路的壓力傳導至所述上部控制腔，所述閥芯下移，所述換向閥截止。優選地，上述的液壓系統中，所述斗桿控制閥為三位閥，當接到挖土信號時，所述斗桿控制閥位于右位；當接到倒土信號時，所述斗桿控制閥位于左位，所述斗桿控制閥的中位為截止位。本發明還提供一種挖掘機，包括斗桿的液壓系統，所述液壓系統包括斗桿油缸，包括無桿腔和有桿腔；第一油路，與所述無桿腔相連通；第二油路，與所述有桿腔相連通；第三油路，連接所述第二油路；斗桿控制閥，用于當接到挖土信號時，使供油油路連通所述第一油路；當接到倒土信號時，使所述供油油路連通所述第三油路，使回油油路連通所述第一油路；所述第三油路和所述第二油路之間設置有換向閥；所述第二油路連接有控制所述換向閥的液控閥，用于當接到挖土信號時，所述液控閥位于導通位使所述換向閥導通，從而所述第二油路連通所述回油油路；當接到倒土信號時，所述液控閥位于截止位使所述換向閥截止，從而使液壓油僅能從所述第三油路向所述第二油路單向流動。優選地，上述的挖掘機中，所述液控閥為兩位液控閥，所述導通位為所述兩位液控閥的右位，所述截止位為所述兩位液控閥的左位。優選地，上述的挖掘機中，所述換向閥包括閥芯、上部控制腔和下部通路腔；所述上部控制腔與所述液控閥連接，所述液控閥位于所述導通位時，所述上部控制腔瀉壓，所述閥芯上移，所述換向閥導通；所述液控閥位于所述截止位時，所述液控閥將來自所述第二油路的壓力傳導至所述上部控制腔，所述閥芯下移，所述換向閥截止。優選地，上述的挖掘機中，所述斗桿控制閥為三位閥，當接到挖土信號時，所述斗桿控制閥位于右位；當接到倒土信號時，所述斗桿控制閥位于左位，所述斗桿控制閥的中位為截止位。本發明實施例至少存在以下技術效果1)本發明實施例通過第二油路的液控閥以及第三油路的換向閥，配合整個液壓系統，簡單方便的實現了挖土操作時對斗桿的下沉鎖定，在沒有高壓油進入有桿腔時也不會發生斗桿及鏟斗因自重突然下沉的狀況，從而起到了充分的安全保護的效果。2)相對于現有技術，本發明實施例通過第二油路的液壓作用于液控閥以及換向閥，因此實現起來簡單方便，成本低廉，并且，這種通過液壓回路和液壓閥的實現方式非常可靠，所以本發明能夠以較低的成本大大提升挖掘機的安全性，從而增加產品的市場競爭力。
圖1為現有技術的挖掘機的外形結構圖；圖2為現有挖掘機進行倒土操作的示意圖；圖3為本發明實施例提供的液壓系統的示意圖4為本發明實施例提供的液壓系統第二油路單向導通的示意圖；圖5為本發明實施例提供的液壓系統第二油路雙向導通的示意圖。
具體實施例方式為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對具體實施例進行詳細描述。圖3為本發明實施例提供的液壓系統的示意圖，如圖3所示，挖掘機斗桿的液壓系統，包括斗桿油缸，包括無桿腔311和有桿腔312 ；第一油路301，與所述無桿腔311相連通；第二油路302，與所述有桿腔312相連通；第三油路303，連接所述第二油路302 ；斗桿控制閥320，用于當接到挖土信號時，使供油油路304連通所述第一油路 301 ；當接到倒土信號時，使所述供油油路304連通所述第三油路303，使回油油路305連通所述第一油路301 ；所述第三油路303和所述第二油路302之間設置有換向閥330所述第二油路302連接有控制所述換向閥330的液控閥340，用于當接到挖土信號時，所述液控閥340位于導通位使所述換向閥330導通，從而所述第二油路連通所述回油油路；當接到倒土信號時，所述液控閥340位于截止位使所述換向閥330截止，從而使液壓油僅能從所述第三油路向所述第二油路單向流動。可見，在斗桿進行倒土作業時，所述液控閥位于截止位，使第二油路302不能回油，所述第二油路302中的液壓油只能朝向有桿腔312單向流動，液壓油缸的活塞桿只能縮短，不能伸長，從而斗桿只能上升，無法下沉。本發明通過第二油路的液控閥以及第三油路的換向閥，配合整個液壓系統，簡單方便的實現了挖土操作時候對斗桿的下沉鎖定，即使沒有高壓油進入有桿腔，也不會發生斗桿及鏟斗因自重而突然下沉的狀況，從而起到了充分的安全保護的效果。其中，所述液控閥340為兩位液控閥，所述導通位為所述兩位液控閥的右位，所述截止位為所述兩位液控閥的左位。所述換向閥330包括閥芯、上部控制腔和下部通路腔；所述上部控制腔與所述液控閥連接，所述液控閥位于所述導通位時(參考圖幻，所述上部控制腔瀉壓，所述閥芯上移，所述換向閥導通；所述液控閥位于所述截止位時(參考圖4)，所述液控閥將來自所述第二油路的壓力傳導至所述上部控制腔，當第二油路的壓力大于第三油路的壓力時(說明超出負荷斗桿將要下沉)，所述閥芯在第二油路的壓力之下下移，所述換向閥截止，鎖定所述斗桿。其中，所述斗桿控制閥320為三位閥，當接到挖土信號時，所述斗桿控制閥位于右位；當接到倒土信號時，所述斗桿控制閥位于左位，所述斗桿控制閥的中位為截止位。以下對挖土和倒土過程進行進一步的描述。斗桿安全鎖定主要通過液控閥340和換向閥330組合完成。其工作過程如下當液控閥340處于左位狀態時(斗桿倒土)，第二油路302中只能實現如圖4中箭頭方向所示的單流向。倒土液壓原理如下當斗桿處于倒土作業時候，液控閥340處于左位工作狀態，從供油油路304來的高壓油經過斗桿控制閥320后再經過第二油路302 (處于單向導通狀態) 進入斗桿的有桿腔，斗桿無桿腔的排出油經過第一油路301以及斗桿控制閥320進入回油油路305。挖土液壓原理如下當斗桿處于挖土狀態時候，從供油油路304來的高壓油經過斗桿控制閥320再經過第一油路301進入斗桿油缸的無桿腔311 ；在斗桿控制閥320收到挖土信號的同時，液控閥340也收到液壓指示信號，使得其處于右位工作狀態，這樣從斗桿油缸有桿腔311出來的高壓油就可以經過第二油路302及換向閥330進入回油油路305。在斗桿倒土的過程中，當斗桿外伸到最大狀態時候，此時候由斗桿的重量，加上鏟斗及鏟斗所負載重物的重量處于最大作用效果位置，而斗桿油缸此時處于最小作用效果位置，一旦沒有高壓油進入有桿腔，以上的負荷組合會造成斗桿及鏟斗因自重產生下沉，如果第二油路沒有鎖閉，將會不可控地出現斗桿下沉的危險狀況，即斗桿油缸有桿腔的高壓油在超極限負荷下要實現反向回油。但是，因為此時本發明的液控閥340處于左位工作狀態， 即第二油路只能實現單向流向，因此有桿腔中的高壓油的反向回流無法實現，因此斗桿被動下沉的危險就被避免了。此外，本發明實施例還提供一種挖掘機，包括斗桿的液壓系統，所述液壓系統包括斗桿油缸，包括無桿腔和有桿腔；第一油路，與所述無桿腔相連通；第二油路，與所述有桿腔相連通；第三油路，連接所述第二油路；斗桿控制閥，用于當接到挖土信號時，使供油油路連通所述第一油路；當接到倒土信號時，使所述供油油路連通所述第三油路，使回油油路連通所述第一油路；所述第三油路和所述第二油路之間設置有換向閥；所述第二油路連接有控制所述換向閥的液控閥，用于當接到挖土信號時，所述液控閥位于導通位使所述換向閥導通，從而所述第二油路連通所述回油油路；當接到倒土信號時，所述液控閥位于截止位使所述換向閥截止，從而使液壓油僅能從所述第三油路向所述第二油路單向流動。其中，所述換向閥包括閥芯、上部控制腔和下部通路腔；所述上部控制腔與所述液控閥連接，所述液控閥位于所述導通位時，所述上部控制腔瀉壓，所述閥芯上移，所述換向閥導通；所述液控閥位于所述截止位時，所述液控閥將來自所述第二油路的壓力傳導至所述上部控制腔，所述閥芯下移，所述換向閥截止。由上可知，本發明實施例具有以下優勢1)本發明實施例通過第二油路的液控閥以及第三油路的換向閥，配合整個液壓系統，簡單方便的實現了挖土操作時對斗桿的下沉鎖定，在沒有高壓油進入有桿腔時也不會發生斗桿及鏟斗因自重突然下沉的狀況，從而起到了充分的安全保護的效果。2)相對于現有技術，本發明實施例通過第二油路的液壓作用于液控閥以及換向閥，因此實現起來簡單方便，成本低廉，并且，這種通過液壓回路和液壓閥的實現方式非常可靠，所以本發明能夠以較低的成本大大提升挖掘機的安全性，從而增加產品的市場競爭力。 以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護范圍。
權利要求
1.一種挖掘機斗桿的液壓系統，包括斗桿油缸，包括無桿腔(311)和有桿腔(312)； 第一油路(301)，與所述無桿腔相連通； 第二油路(30 ，與所述有桿腔相連通； 第三油路(303)，連接所述第二油路；斗桿控制閥(320)，用于當接到挖土信號時，使供油油路(304)連通所述第一油路；當接到倒土信號時，使所述供油油路連通所述第三油路，使回油油路(30 連通所述第一油路；其特征在于，所述第三油路和所述第二油路之間設置有換向閥(330)；所述第二油路連接有控制所述換向閥的液控閥(340)，用于當接到挖土信號時，所述液控閥位于導通位使所述換向閥導通，從而所述第二油路連通所述回油油路；當接到倒土信號時，所述液控閥位于截止位使所述換向閥截止，從而使液壓油僅能從所述第三油路向所述第二油路單向流動。
2.根據權利要求1所述的液壓系統，其特征在于，所述液控閥為兩位液控閥，所述導通位為所述兩位液控閥的右位，所述截止位為所述兩位液控閥的左位。
3.根據權利要求1或2所述的液壓系統，其特征在于， 所述換向閥包括閥芯、上部控制腔和下部通路腔；所述上部控制腔與所述液控閥連接，所述液控閥位于所述導通位時，所述上部控制腔瀉壓，所述閥芯上移，所述換向閥導通；所述液控閥位于所述截止位時，所述液控閥將來自所述第二油路的壓力傳導至所述上部控制腔，所述閥芯下移，所述換向閥截止。
4.根據權利要求1所述的液壓系統，其特征在于，所述斗桿控制閥為三位閥，當接到挖土信號時，所述斗桿控制閥位于右位；當接到倒土信號時，所述斗桿控制閥位于左位，所述斗桿控制閥的中位為截止位。
5.一種挖掘機，包括斗桿的液壓系統，所述液壓系統包括 斗桿油缸，包括無桿腔(311)和有桿腔(312)；第一油路(301)，與所述無桿腔相連通； 第二油路(30 ，與所述有桿腔相連通； 第三油路(303)，連接所述第二油路；斗桿控制閥(320)，用于當接到挖土信號時，使供油油路(304)連通所述第一油路；當接到倒土信號時，使所述供油油路連通所述第三油路，使回油油路(30 連通所述第一油路；其特征在于，所述第三油路和所述第二油路之間設置有換向閥(330)；所述第二油路連接有控制所述換向閥的液控閥(340)，用于當接到挖土信號時，所述液控閥位于導通位使所述換向閥導通，從而所述第二油路連通所述回油油路；當接到倒土信號時，所述液控閥位于截止位使所述換向閥截止，從而使液壓油僅能從所述第三油路向所述第二油路單向流動。
6.根據權利要求5所述的挖掘機，其特征在于，所述液控閥為兩位液控閥，所述導通位為所述兩位液控閥的右位，所述截止位為所述兩位液控閥的左位。
7.根據權利要求5或6所述的挖掘機，其特征在于， 所述換向閥包括閥芯、上部控制腔和下部通路腔；所述上部控制腔與所述液控閥連接，所述液控閥位于所述導通位時，所述上部控制腔瀉壓，所述閥芯上移，所述換向閥導通；所述液控閥位于所述截止位時，所述液控閥將來自所述第二油路的壓力傳導至所述上部控制腔，所述閥芯下移，所述換向閥截止。
8.根據權利要求5所述的挖掘機，其特征在于，所述斗桿控制閥為三位閥，當接到挖土信號時，所述斗桿控制閥位于右位；當接到倒土信號時，所述斗桿控制閥位于左位，所述斗桿控制閥的中位為截止位。
全文摘要
本發明提供一種挖掘機及其斗桿的液壓系統，液壓系統包括斗桿油缸，包括無桿腔和有桿腔；第一油路，與無桿腔相連通；第二油路，與有桿腔相連通；第三油路，連接第二油路；斗桿控制閥，用于接到挖土信號時，使供油油路連通第一油路；接到倒土信號時，使供油油路連通第三油路，使回油油路連通第一油路；第三油路和第二油路之間有換向閥；第二油路連接有液控閥，用于接到挖土信號時，液控閥位于導通位使換向閥導通，從而第二油路連通回油油路；接到倒土信號時，液控閥位于截止位使換向閥截止，從而使液壓油僅能從第三油路向第二油路單向流動。本發明能夠在倒土作業中，可靠的保持斗桿的位置，簡單有效的防止因斗桿意外下沉而產生的危險。
文檔編號F15B13/06GK102418355SQ201010295778
公開日2012年4月18日 申請日期2010年9月28日 優先權日2010年9月28日
發明者郭濤 申請人:斗山工程機械(中國)有限公司