專利名稱：開式液壓系統和工程機械的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及工程機械領域，特別涉及一種開式液壓系統和工程機械。
背景技術：
目前，全液壓驅動機械如全液壓平地機，主要采用閉式液壓系統或開式液壓系統。閉式液壓系統中，液壓泵的進油管直接與執行元件的回油管相連，工作液體在系統的管路中進行封閉循環，系統散熱性不佳。開式液壓系統中，液壓泵從油箱吸油，通過換向閥給執行元件供油，執行元件的回油再經換向閥流回油箱。開式液壓系統中工作完的油液流回油箱，由此可以發揮油箱的散熱作用提高系統的散熱性。圖1為現有的開式液壓系統的原理示意圖，現有的開式液壓系統的缺陷在于當換向閥回中位時(即液壓泵泄油時)，驅動馬達易發生吸空，影響驅動馬達的使用壽命；并且此時液壓系統所受沖擊較大，也使其使用范圍受到了影響。
實用新型內容有鑒于此，本實用新型提出一種開式液壓系統和工程機械，以解決現有的開式液壓系統在液壓泵泄油時，驅動馬達易吸空和液壓系統受沖擊大的問題。一方面，本實用新型提供一種開式液壓系統，包括第一油路和第二油路，所述第一油路和所述第二油路中，其中一個作為驅動馬達的供油通道，另一個作為驅動馬達的回油通道；第一單向閥，其進油口與所述第一油路相通，出油口與所述驅動馬達的第一馬達油口相通；第二單向閥，其進油口與所述第二油路相通，出油口與所述驅動馬達的第二馬達油口相通；方向控制閥，其設有第一油口、第二油口、第三油口和第四油口 ；所述第一油口和所述第二馬達油口相通，所述第三油口與所述第一馬達油口相通，所述第二油口與所述第二油路相通，所述第四油口與所述第一油路相通；所述方向控制閥具有三種工作狀態第一工作狀態下，所述第一油口與所述第二油口相通；第二工作狀態下，所述第三油口與所述第四油口相通；第三工作狀態下，所述第一油口與所述第三油口相通。進一步地，所述方向控制閥為三位四通電磁閥。進一步地，上述開式液壓系統還包括第一溢流閥，所述第一溢流閥的進油口與所述第一單向閥的出油口相連，所述第一溢流閥出油口與所述第一油口相通。進一步地，上述開式液壓系統還包括第二溢流閥，所述第二溢流閥的進油口與所述第二單向閥的出油口相連，出油口與所述第三油口相通。進一步地，上述開式液壓系統還包括主閥、液壓泵和泄油通路，所述第一油路和所述第二油路通過所述主閥與所述液壓泵和所述泄油通路相連；所述主閥具有三種工作狀態第一工作狀態下，所述第一油路與所述液壓泵的出油口相通，所述第二油路與所述泄油通路相通；第二工作狀態下，所述第二油路與所述液壓泵的出油口相通，所述第一油路與所述泄油通路相通；第三工作狀態下，所述第一油路、第二油路、泄油通路和液壓泵的出油口均相通。[0009]進一步地,所述主閥為三位四通電磁閥。進一步地，所述開式液壓系統具有控制器，所述控制器包括獲取單元，用于獲取帶動所述液壓泵工作的發動機的轉速；判斷單元，與所述獲取單元信號連接，用于判斷所述轉速是否小于預設值；處理單元，與所述判斷單元信號連接，用于在所述轉速小于預設值時發出信號使所述方向控制閥工作于第三工作狀態下。進一步地，所述方向控制閥還包括節流閥，所述節流閥設置于所述第一油口與所述第三油口之間。另一方面，本實用新型還提供一種工程機械，設置有上述任一項所述的開式液壓系統。進一步地，所述工程機械為全液壓平地機。本實用新型提供的一種開式液壓系統在使用過程中，當第一油路處于供油狀態、第二油路處于回油狀態時，可控制方向控制閥處于第一工作狀態下，使系統內的液壓油通過第一油路、第一單向閥為驅動馬達供油，然后通過方向控制閥的第一油口、第二油口、第二油路流回油箱。當第二油路處于供油狀態、第一油路處于回油狀態時，可控制方向控制閥處于第二工作狀態，系統內的液壓油通過第二油路、第二單向閥為驅動馬達供油，然后通過方向控制閥的第三油口、第四油口、第一油路流回油箱。當可控制方向控制閥處第一油路和第二油路均停止供油時(即當液壓泵泄油時)，可控制方向控制閥處于第三工作狀態，在第一單向閥和第二單向閥的截留作用下，驅動馬達與方向控制閥之間形成閉式回路，液壓油將在該閉式回路上循環一段時間，與現有技術相比，不但避免了驅動馬達發生吸空現象，而且降低了液壓系統受到的沖擊。本實用新型還提供一種設有上述開式液壓系統的工程機械，由于上述的開式液壓系統具有上述效果，因此，設有該開式液壓系統的工程機械也具有相應的技術效果。
構成本實用新型的一部分的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。在附圖中圖1為現有技術中開式液壓系統的原理示意圖；圖2為本實用新型實施例一提供的開式液壓系統的原理示意圖；圖3為本實用新型實施例二提供的開式液壓系統的原理示意圖；圖4為本實用新型實施例三提供的開式液壓系統的原理示意圖；圖5為本實用新型實施例中所述控制器的結構示意圖。附圖標記說明I油箱2液壓泵3主閥P主閥油口T主閥油口A主閥油口B主閥油口4驅動馬達al驅動馬達的第一油口a2驅動馬達的第二油口101第一油路102第二油路[0029]103泄油通路5第一單向閥6第二單向閥7方向控制閥7a方向控制閥71節流閥pi 第一油口p2 第二油口p3第三油口p4第四油口8安全閥91第一溢流閥 92第二溢流閥10控制器101獲取單元102判斷單元103處理單元
具體實施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本實用新型中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。實施例一請參考圖2,如圖所示該開式液壓系統包括油箱1、液壓泵2、主閥3、驅動馬達4、第一單向閥5、第二單向閥6、方向控制閥7、第一油路101、第二油路102和泄油通路103。其中，液壓泵2的進油口與油箱I相連；主閥3與液壓閥2的出油口相連；主閥3為中位機能為H型的三位四通閥電磁閥，設有油口 P、T、A和B ;并且主閥3具有如下三種工作狀態第一工作狀態下(圖中左位)，油口 P和A相通，油口 B和T相通；第二工作狀態下(圖中右位)，油口 P和B相通，油口 A和T相通；第三工作狀態下(圖中中位)，油口 P、T、A和B均相通；第一油路101和第二油路102與主閥3相連，其中一個作為驅動馬達4的供油通道，另一個作為回油通道，泄油通路103位于主閥3和油箱I之間；具體地主閥在3在第一工作狀態下，第一油路101與液壓泵2的出油口相通，第二油路102與泄油通路103相通，第一油路101作為驅動馬達4的供油通道，第二油路102作為驅動馬達4的回油通道；主閥3在第二工作狀態下，第二油路102與液壓泵2的出油口相通，第一油路101與泄油通路103相通，第二油路102作為驅動馬達4的供油通道，第一油路101作為驅動馬達4的回油通道；主閥3在第三工作狀態下，在負載的作用下，第一油路101和第二油路102均停止供油，液壓泵2直接泄油；串設于第一油路101和驅動馬達4之間的第一單向閥5，其進油口與第一油路101相連，出油口與驅動馬達4的第一馬達油口 al相連；串設于第二油路102和驅動馬達4之間的第二單向閥6，其進油口與第二油路102相連，出油口與驅動馬達4的第二馬達油口 a2相連；方向控制閥7為中位機能為U型的三位四通電磁閥，設有第一油口 P1、第二油口p2、第三油口 p3和第四油口 p4 ;第一油口 pi和第二馬達油口 a2相通，第三油口與第一馬達油口 al相通，第二油口 p2與第二油路102相通；第四油口 p4與第一油路101相通；該方向控制閥7具有三種工作狀態第一工作狀態(上位)下，第一油口 pi和第二油口 p2相通；第二工作狀態(上位)下，第三油口 p3和第四油口 p4相通；第三工作狀態(中位)下，第一油口 pi和第三油口 p3相通。下面結合具體的工作場景(以全液壓平地機為例)說明一下本實施例的開式液壓系統工作原理當主閥3處于第一工作狀態(左位)時，主閥3的油口 P和A相通，第一油路101與液壓泵2的出油口相通，第一油路101作為驅動馬達4的供油通道；油口 B和T相通，第二油路102與泄油通路103相通。同時控制方向控制閥7使其處于第一工作狀態(上位)，其第一油口 pi和第二油口 p2相通；由此，從液壓泵I流出的液壓油依次通過主閥3油口 P、主閥3油口 A、第一油路101、第一單向閥5、驅動馬達4、方向控制閥7的第一油口 p1、方向控制閥7的第二油口 p2、第二油路102、主閥3、泄油通路103流回油箱I ;由此，第二油路102作為驅動馬達4的回油通道。此種狀態下全液壓平地機前進。主閥3處于第二工作狀態(右位)時，主閥3的油口 P和油口 B相通，此時主閥3的出油口與第二油路102相通，油口 A和T相通，第二油路102作為驅動馬達4的供油通道，第一油路101與泄油通路103相通。同時控制方向控制閥7使其處于第二工作狀態(下位)，第三油口 P3和第四油口 p4相通；由此，從液壓泵I流出的液壓油依次通過主閥3油口 P、主閥3油口 B、第二油路102、第二單向閥6、驅動馬達4、方向控制閥7的第三油口 p3、方向控制閥7的第四油口 p4、第一油路101、主閥3和泄油通路103流回油箱I ;由此，第一油路作為驅動馬達4的回油通道。此種狀態全液壓平地機后退。主閥3處于第三工作狀態(中位)時，主閥3油口 P、T、A和B均相通，第一油路101和第二油路102均與泄油通路103相通。在負載壓力的作用下，從液壓泵流出的液壓油會直接通過泄油通路103流回油箱1，此時第一油路101和第二油路102均停止供油；同時控制方向控制閥7使其處于第三工作狀態(中位)，方向控制閥7的第一油口 pi和第三油口 p3相通；由于第一單向閥5和第二單向閥6的截流作用，系統內的液壓油將沿著方向控制閥7的第三油口 P3、驅動馬達4、第一油口 pi (或其逆向)的方向進行循環，防止驅動馬達4吸空。并且，當系統內油壓不足時，在負壓作用下，油箱內的液壓油通過第一油路101、第一單向閥5，和/或，第二油路102、第二單向閥6為系統補油，進一步防止驅動馬達4吸空。為了防止液壓系統內因壓力過大而對液壓元件造成損壞，液壓泵2的出油口和油箱I之間還優選設有安全閥8。本實施例提供的開式液壓系統的優點在于當液壓油泵泄油時，方向控制閥處于第三工作狀態，在第一單向閥和第二單向閥的截留作用下，位于第一單向閥和第二單向閥之間的液壓油無法流回油箱進行泄油，而是會在方向控制閥的第一油口、第三油口和驅動馬達之間循環，由此防止液壓泵直接泄油的狀態下驅動馬達吸空的問題。并且，由于系統內的液壓油會在方向控制閥的第一油口、第三油口和驅動馬達之間循環，因此也降低了液壓系統受到的沖擊。實施例二請參考圖3，實施例二提供的開式液壓系統與實施例一的區別在于，方向控制閥7a還包括設置于第一油口 pi和第三油口 p3之間的節流閥71。本實施例提供的開式液壓系統的工作原理與實施例一基本類似，區別在于當主閥3處于第三工作狀態，方向控制閥7處于第三工作狀態(中位)時，系統內的內的液壓油在方向控制閥7a的第三油口 p3、驅動馬達4、方向控制閥7a的第一油口 pi和節流閥71之間進行循環。循環過程中，節流閥71調節每次通過的液壓油的流量，對驅動馬達的轉動進行降速調節，實現設備的快速制動，防止溜車。因此，在第一油口 pi和第三油口 p3之間增設節流閥71的作用在于當液壓泵直接泄油時，節流閥71為驅動馬達4提供背壓，實現設備的快速制動，防止溜車。本實施例提供的開式液壓系統的優點為當液壓泵直接泄油時，在防止驅動馬達4吸空的同時能夠實現快速制動，防止出現溜車現象。實施例三請參見圖4，本實施例提供的開式液壓系統與實施例二的區別在于，還包括第一溢流閥91，第一溢流閥91的進油口與第一單向閥5的出油口相連，第一溢流閥91的出油口與的方向控制閥的第一油口 pi相連；第二溢流閥92，第二溢流閥92的進油口與第二單向閥6的出油口相連，出油口與方向控制閥7a的第三油口 p3相連。第一溢流閥91的作用在于當主閥3處于第一工作狀態，方向控制閥7a處于第一工作狀態(機械前進狀態)時，第一溢流閥91對液壓系統起保護作用，防止系統過載；第二溢流閥的作用在于當主閥3處于第二工作狀態，方向控制閥7a處于第二工作狀態(機械后退狀態)時，第二溢流閥92對液壓系統起保護作用，防止系統過載。本實施例提供的開式液壓系統的優點為設有溢流閥對液壓系統進行保護，防止過載的情況發生，液壓系統的安全性較高。進一步地，作為本實用新型另一優選實施例，上述實施例提供的開式液壓系統中，還優選具有控制器10，如圖5所示，該控制器10包括獲取單元101，用于獲取帶動液壓泵工作的發動機的轉速；判斷單元102，與獲取單元101信號連接，用于判斷所述轉速是否小于預設值；處理單元103，與所述判斷單元102信號連接，用于在所述轉速小于預設值時發出信號使方向控制閥工作于第三工作狀態下。當設備丟油門時，主閥還處于丟油門前的工作狀態，若丟油門前主閥處于第一工作狀態或第二工作狀態，但第一油路和第二油路均停止供油，增設上述控制器10的作用在于若處于丟油門狀態，處理單元103通過發動機轉速獲取單元101和判斷單元102獲得的數據，控制方向控制閥至第三工作狀態，使系統內的液壓油在方向控制閥的第一油口、第三油口和驅動馬達之間循環，防止設備丟油門時驅動馬達吸空和溜車現象。發動機轉速獲取單元具體可以為轉速傳感器。處理單元可集成于方向控制閥的控制機構中。需要說明的是上述實施例中，主閥3為三位四通電磁閥，本領域技術人員可以理解，還可采用其他能夠實現同等油路導向作用的換向閥，例如，還可以用多個閥塊組合起來實現相應功能。主閥的中位機能為H型，選用中位機能為H型的換向閥的作用在于當液壓泵直接泄油時，保證液壓油路可從油箱吸油進而對液壓系統進行補油，進一步防止驅動馬達吸空；減小液壓系統沖擊。本領域技術人員可以理解，其也可以采用中位機能為M型的方向控制閥。上述實施例中，方向控制閥7為中位機能為U型的三位四通電磁閥，本領域技術人員可以理解，其還可采用其他能夠實現同等油路導向作用的換向閥，例如，還可以用多個閥塊組合起來實現相應功能。本實用新型實施例還提供了一種設置有上述開式液壓系統的工程機械，如全液壓平地機。由于上述的開式液壓系統具有上述技術效果，因此，設有開式液壓系統的工程機械也應具備相應的技術效果，其相應部分的具體實施過程與上述實施例類似，茲不贅述。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
權利要求1.一種開式液壓系統，其特征在于，包括第一油路(101)和第二油路(102)，所述第一油路(101)和所述第二油路(102)中，其中一個作為驅動馬達(4)的供油通道，另一個作為驅動馬達(4)的回油通道；第一單向閥(5)，其進油口與所述第一油路(101)相通，出油口與所述驅動馬達(4)的第一馬達油口(al)相通；第二單向閥(6)，其進油口與所述第二油路(102)相通，出油口與所述驅動馬達(4)的第二馬達油口(a2)相通；方向控制閥(7)，其設有第一油口(pi)、第二油口(p2)、第三油口(p3)和第四油口(p4);所述第一油口(pi)和所述第二馬達油口(a2)相通,所述第三油口(p3)與所述第一馬達油口(al)相通，所述第二油口(p2)與所述第二油路(102)相通，所述第四油口(p4)與所述第一油路(101)相通；所述方向控制閥(7)具有三種工作狀態第一工作狀態下，所述第一油口(Pl)與所述第二油口(P2)相通；第二工作狀態下，所述第三油口(P3)與所述第四油口(p4)相通；第三工作狀態下，所述第一油口(Pl)與所述第三油口(P3)相通。
2.根據權利要求1所述的開式液壓系統，其特征在于，所述方向控制閥(7)為三位四通電磁閥。
3.根據權利要求1所述的開式液壓系統，其特征在于，還包括第一溢流閥(91)，所述第一溢流閥(91)的進油口與所述第一單向閥(5)的出油口相連，所述第一溢流閥(91)出油口與所述第一油口(pi)相通。
4.根據權利要求1所述的開式液壓系統，其特征在于，還包括第二溢流閥(92)，所述第二溢流閥(92 )的進油口與所述第二單向閥(6)的出油口相連，出油口與所述第三油口(p3)相通。
5.根據權利要求1至4任一項所述的開式液壓系統，其特征在于，還包括主閥(3)、液壓泵(2)和泄油通路(103)，所述第一油路(101)和所述第二油路(102)通過所述主閥(3)與所述液壓泵(2)和所述泄油通路(103)相連；所述主閥(3)具有三種工作狀態第一工作狀態下，所述第一油路(101)與所述液壓泵(2)的出油口相通，所述第二油路(102)與所述泄油通路(103)相通；第二工作狀態下，所述第二油路(102)與所述液壓泵(2)的出油口相通，所述第一油路(101)與所述泄油通路(103)相通；第三工作狀態下，所述第一油路(101)、第二油路(102)、泄油通路(103)和液壓泵(2)的出油口均相通。
6.根據權利要求5所述的開式液壓系統，其特征在于，所述主閥(3)為三位四通電磁閥。
7.根據權利要求5所述的開式液壓系統，其特征在于，所述開式液壓系統具有控制器(10)，所述控制器(10)包括:獲取單元(101)，用于獲取帶動所述液壓泵(2 )工作的發動機的轉速；判斷單元(102)，與所述獲取單元(101)信號連接，用于判斷所述轉速是否小于預設值；處理單元(103)，與所述判斷單元(102)信號連接，用于在所述轉速小于預設值時發出信號使所述方向控制閥工作于第三工作狀態下。
8.根據權利要求1至4任一項所述的開式液壓系統，其特征在于，所述方向控制閥還包括節流閥(71)，所述節流閥(71)設置于所述第一油口(pi)與所述第三油口(p3)之間。
9.一種工程機械，其特征在于，設置有權利要求1至9任意一項所述的開式液壓系統。
10.根據權利要求9所述的工程機械，其特征在于，所述工程機械為全液壓平地機。
專利摘要本實用新型公開了一種開式液壓系統和工程機械，該開式液壓系統包括第一油路和第二油路，兩個油路中一個作為驅動馬達的供油通道，另一個作為回油通道；第一單向閥，其進油口與第一油路相通，出油口與驅動馬達的第一馬達油口相通；第二單向閥，其進油口與第二油路相通，出油口與驅動馬達的第二馬達油口相通；方向控制閥，其具有三種工作狀態。液壓系統的液壓泵泄油時，液壓泵停止向系統供油，方向控制閥處于第三工作狀態，在第一單向閥和第二單向閥的截流作用下，驅動馬達與方向控制閥之間形成閉式回路，液壓油將在該閉式回路上循環一段時間，與現有技術相比，不但避免了驅動馬達發生吸空現象，而且降低了液壓系統受到的沖擊。
文檔編號F15B11/02GK202833359SQ20122041382
公開日2013年3月27日 申請日期2012年8月20日 優先權日2012年8月20日
發明者熊衛民, 鄭鵬飛, 陳強 申請人:三一重工股份有限公司