一種裝載機(jī)復(fù)合控制液壓系統(tǒng)及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種裝載機(jī)液壓系統(tǒng)，具體是一種裝載機(jī)復(fù)合控制液壓系統(tǒng)及其控制 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 裝載機(jī)是一種用途非常廣泛的工程機(jī)械。不同的用途和復(fù)雜的工況決定了其液壓 系統(tǒng)工作的復(fù)雜性。目前常見的裝載機(jī)液壓系統(tǒng)有雙定量系統(tǒng)，定量累與變量累組合系 統(tǒng)，雙變量累系統(tǒng)等。隨著社會對節(jié)能環(huán)保的日益重視，具有明顯節(jié)能效果的變量系統(tǒng)被廣 泛應(yīng)用于工程機(jī)械。其中，備受關(guān)注的雙變量累系統(tǒng)屬于較為先進(jìn)變量的系統(tǒng)，其典型控制 方式是液控負(fù)荷傳感控制，因其控制方式簡單可靠，成本較低，應(yīng)用非常廣泛。負(fù)荷傳感控 制在累口和負(fù)載之間建立穩(wěn)定的壓差，一般由累的壓差補(bǔ)償器調(diào)定。操作者通過改變主閥 閥口的節(jié)流大小來控制變量累排量，進(jìn)而控制系統(tǒng)的流量。典型的壓差補(bǔ)償器壓力設(shè)定為 2. 5MPa，如此一來變量累口的壓力始終高于負(fù)載壓力2. 5MPa，導(dǎo)致在變量累在大流量輸出 時功率損失很大。如果調(diào)低補(bǔ)償壓力，系統(tǒng)的響應(yīng)速度會變慢，流量也會降低。主機(jī)廠一般 會提高系統(tǒng)壓力，減少系統(tǒng)流量來減少補(bǔ)償壓力造成的系統(tǒng)功率損失，然而單純提高系統(tǒng) 壓力還造成整個液壓系統(tǒng)的元件成本上漲，故障率升高。
[0003] 現(xiàn)有負(fù)荷傳感系統(tǒng)中一般只在累口設(shè)置壓力切斷閥，僅僅是當(dāng)累口壓力超過切斷 壓力后使累的斜盤回排，沒有將發(fā)動機(jī)扭矩和累軸扭矩進(jìn)行比較。如果發(fā)動機(jī)處于低速狀 態(tài)，操縱者操縱機(jī)器快速動作，此時累的排量會開到最大，如果此時負(fù)載壓力也比較高的 話，累軸扭矩接近發(fā)動機(jī)扭矩，則發(fā)動機(jī)很可能被悠焰火。如果此時還有切入料堆等聯(lián)合動 作，則發(fā)動機(jī)焰火的可能性更大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種裝載機(jī)復(fù)合控制液壓系統(tǒng)及其控 制方法，根據(jù)裝載機(jī)的實(shí)際工況進(jìn)行分階段復(fù)合控制，保證裝載機(jī)在慢速動作時具備良好 的微動性和可操縱性；在快速動作時能進(jìn)一步降低能量損失，并能自動適應(yīng)實(shí)際負(fù)載，減小 負(fù)載對累的沖擊；在高壓大負(fù)載時自動調(diào)整液壓系統(tǒng)輸出，減輕負(fù)載對發(fā)動機(jī)的沖擊，保證 發(fā)動機(jī)能穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種裝載機(jī)復(fù)合控制液壓系統(tǒng)，包括液壓油箱、發(fā)動 機(jī)、變量累、換向閥塊、第=梭閥、第一梭閥、第二梭閥、分配閥、先導(dǎo)閥和先導(dǎo)油源塊；變量 累的進(jìn)油口與液壓油箱相連；變量累的出油口 P與分配閥的進(jìn)油口 P1相連；分配閥回油口 T1與液壓油箱相連；先導(dǎo)油源塊的進(jìn)油口 P2與變量累的出油口 P相連；先導(dǎo)油源塊的出油 口 U與先導(dǎo)閥的進(jìn)油口 P3相連；分配閥的下降油口 PS與先導(dǎo)閥下降聯(lián)油口 A相連；分配閥 的收斗聯(lián)油口 PSS與先導(dǎo)閥收斗聯(lián)油口 B相連；分配閥的提升油口 pi與先導(dǎo)閥提升聯(lián)油口 C相連；分配閥的下降油口 psl與先導(dǎo)閥翻斗聯(lián)油口 D相連；分配閥的翻斗缸大腔油口 A7 與翻斗缸的無桿腔A9相連；分配閥的翻斗缸小腔油口 B7與翻斗缸的有桿腔B9相連；分配 閥的動臂缸大腔油口 A8與動臂缸的無桿腔AlO相連；分配閥的動臂缸小腔油口 B8與動臂 缸的無桿腔B10相連；分配閥的負(fù)荷傳感油口 LSI與換向閥塊的第=油口 H3相連；第=梭 閥的m3油口與換向閥塊H1油口相連；第S梭閥的S3油口與第一梭閥ml油口相連；第一梭 閥的si油口與分配閥的下降油口 PS相連；第一梭閥的nl油口與分配閥的收斗聯(lián)油口 PSS 相連；第二梭閥的s2油口與分配閥的提升油口 pi相連；第二梭閥的n2油口與分配閥的下 降油口 psl相連；第二梭閥的m2油口與第S梭閥的n3油口相連；換向閥塊的肥油口與變 量累的K4油口相連；換向閥塊的H4油口與換向閥塊的泄露油口 H10相連，然后與液壓油箱 相連；換向閥塊的冊油口與變量累的K2油口相連；換向閥塊的冊油口與變量累的K3油 口相連；換向閥塊的服油口與變量累的LS油口相連；換向閥塊的H9油口與第S梭閥的m3 油口相連。
[0006] 進(jìn)一步的，所述的變量累包括累、溢流閥、流量控制閥、壓力切斷閥和變排油缸；流 量控制閥的油口 P4與累的出油口 P相連；變量累K1油口與流量控制閥的控制腔A1相連； 變量累K2油口與流量控制閥的控制腔A2相連；變量累K3油口與流量控制閥的控制腔A3 相連；變量累LS油口與流量控制閥的彈黃腔相連；換向閥塊的H3油口與溢流閥的進(jìn)油腔 相連；溢流閥的回油口 T8與變排油缸的無桿腔油口 K8相連；溢流閥的調(diào)壓彈黃A6與變排 油缸的活塞桿A5相連；變排油缸的活塞桿A5與累的變排機(jī)構(gòu)相連；變排油缸的無桿腔K8 與壓力切斷閥的K7油口相連；壓力切斷閥的A4油口、壓力切斷閥的P6油口與累的出油口 P相連；壓力切斷閥的K6油口與流量控制閥的K5油口相連；累的泄露油口 T7、變排油缸的 泄露油口 T6、壓力切斷閥的泄露油口 T5、流量控制閥的泄露油口 T4與變量累的泄露油口 L3 相連。
[0007] 進(jìn)一步的，所述的流量控制閥包括閥座、閉母、第二閥巧、第一閥巧、閥體和調(diào)壓彈 黃，第一閥巧通過調(diào)壓彈黃裝配到閥體，第二閥巧與第二閥巧相連并裝配在閥體內(nèi)；閥座通 過螺紋與閥體連接；閉母通過螺紋與閥座相連；
[000引進(jìn)一步的，所述閥座與閥體之間設(shè)有第一 0型圈進(jìn)行密封；閥座與第二閥巧之間 設(shè)有第二0型圈進(jìn)行密封。
[0009] 此外本發(fā)明還提供一種利用上述裝載機(jī)復(fù)合控制液壓系統(tǒng)的控制方法，包括如下 步驟：
[0010] A.先導(dǎo)閥輸出的先導(dǎo)壓力控制分配閥閥巧位移，同時控制換向閥塊工作位置，假 定先導(dǎo)閥輸出壓力Px隨時間t變化關(guān)系為Px = Ka*t+肺，式中Ka為先導(dǎo)壓力Px曲線的斜 率，肺為常數(shù)，即先導(dǎo)壓力Px曲線與Y軸的交點(diǎn)對應(yīng)的函數(shù)值；
[001U 則分配閥閥巧位移Sx與先導(dǎo)壓力Px的關(guān)系為Sx = Kc沖x+Kd ;式中；Kc為分配閥 閥巧位移Sx曲線的斜率，Kd為常數(shù)，即分配閥閥巧位移Sx曲線與Y軸的交點(diǎn)對應(yīng)的函數(shù) 值；
[0012] 分配閥閥巧移動后，其閥口節(jié)流口面積Sf變化與先導(dǎo)壓力Px的關(guān)系為
[001 引
【主權(quán)項】
1. 一種裝載機(jī)復(fù)合控制液壓系統(tǒng)，其特征在于，包括液壓油箱（1)、發(fā)動機(jī)（2)、變量泵 (3) 、換向閥塊（4)、第三梭閥（5)、第一梭閥（6)、第二梭閥（7)、分配閥（8)、先導(dǎo)閥（11)和 先導(dǎo)油源塊（12);變量泵（3)的進(jìn)油口與液壓油箱（1)相連；變量泵（3)的出油口P與分 配閥⑶的進(jìn)油口P1相連；分配閥⑶回油口T1與液壓油箱⑴相連；先導(dǎo)油源塊（12) 的進(jìn)油口P2與變量泵（3)的出油口P相連；先導(dǎo)油源塊（12)的出油口U與先導(dǎo)閥（11)的 進(jìn)油口P3相連；分配閥（8)的下降油口ps與先導(dǎo)閥（11)下降聯(lián)油口A相連；分配閥（8) 的收斗聯(lián)油口pss與先導(dǎo)閥（11)收斗聯(lián)油口B相連；分配閥（8)的提升油口pi與先導(dǎo)閥 (11)提升聯(lián)油口C相連；分配閥（8)的下降油口psl與先導(dǎo)閥（11)翻斗聯(lián)油口D相連；分 配閥⑶的翻斗缸大腔油口A7與翻斗缸（9)的無桿腔A9相連；分配閥⑶的翻斗缸小腔 油口B7與翻斗缸（9)的有桿腔B9相連；分配閥（8)的動臂缸大腔油口A8與動臂缸（10) 的無桿腔A10相連；分配閥（8)的動臂缸小腔油口B8與動臂缸（10)的無桿腔B10相連；分 配閥⑶的負(fù)荷傳感油口LSI與換向閥塊⑷的第三油口H3相連；第三梭閥（5)的m3油 口與換向閥塊（4)H1油口相連；第三梭閥（5)的s3油口與第一梭閥（6)ml油口相連；第一 梭閥（6)的si油口與分配閥（8)的下降油口ps相連；第一梭閥（6)的nl油口與分配閥 (8)的收斗聯(lián)油口pss相連；第