提高裝載機(jī)節(jié)能性的液壓控制系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種裝載機(jī)液壓系統(tǒng)，具體是一種提高裝載機(jī)節(jié)能性的液壓控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]裝載機(jī)是一種廣泛用于公路、鐵路、礦山、建筑、水電、港口等工程的土方工程施工機(jī)械。通常裝載機(jī)的液壓系統(tǒng)包括工作裝置液壓系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)。傳統(tǒng)裝載機(jī)液壓系統(tǒng)主要是雙定量液壓系統(tǒng)，即工作裝置液壓系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)分別由定量栗供油。隨著液壓技術(shù)的進(jìn)步，節(jié)能意識(shí)的日益提高，裝載機(jī)液壓系統(tǒng)由雙定量系統(tǒng)發(fā)展為定變量系統(tǒng)和雙變量系統(tǒng)。定變量系統(tǒng)，即工作裝置液壓系統(tǒng)由定量栗供油，轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)由變量栗供油，配有帶壓力反饋的多路閥。雙變量系統(tǒng)，即工作裝置液壓系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)均由變量栗供油，同時(shí)也分別配有帶壓力反饋的多路閥。雖然變量液壓系統(tǒng)在節(jié)能效果上優(yōu)于定量液壓系統(tǒng)，但其制造成本和維護(hù)成本較高。目前國(guó)內(nèi)裝載機(jī)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈，成本壓力較大，因此大多數(shù)廠家生產(chǎn)的中小噸位裝載機(jī)仍使用雙定量系統(tǒng)。
[0003]定量系統(tǒng)的能量損失主要發(fā)生在以下兩種情況:一、裝載機(jī)工作裝置無動(dòng)作時(shí)，多路閥組中閥芯處于中位，此時(shí)定量栗輸出的液壓油從多路閥組中位流回液壓油箱，流量越大，壓力損失越大，能量浪費(fèi)越多；二、鏟掘裝載作業(yè)時(shí)，壓力升高至溢流設(shè)定壓力時(shí)，溢流回油箱的液壓油引起的能量損失。
[0004]裝載機(jī)定量系統(tǒng)除了存在上述能量損失的情況外，還存在發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩利用率不充分的情況。目前的雙定量系統(tǒng)，多采用雙栗合流的設(shè)計(jì)模式，即在裝載機(jī)不轉(zhuǎn)向時(shí)，轉(zhuǎn)向栗輸出的液壓油合流至工作裝置液壓系統(tǒng)中。當(dāng)工作裝置系統(tǒng)壓力升高至某一設(shè)定值時(shí)，油液通過溢流閥控制合流閥換向，使轉(zhuǎn)向栗輸出的油液直接流回至油箱，這樣可以防止負(fù)載扭矩升高超過發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，避免發(fā)動(dòng)機(jī)熄火。
[0005]如圖4所示，橫坐標(biāo)表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，縱坐標(biāo)表示扭矩?cái)?shù)值。曲線I是發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩外特性曲線，NI為原有設(shè)計(jì)合流狀態(tài)時(shí)的最大扭矩值，其中NI = KXPlX (ql+q2)，K為固定系數(shù)。因?yàn)槭嵌坷酰帕繛槎ㄖ?，設(shè)定壓力值也為定值，因此在圖4中表示為一直線。同樣，N2為合流閥換向后，工作裝置由工作栗單獨(dú)供油時(shí)的最大扭矩值，其中N2 =KXP2Xq2，在圖4中表示為一直線。圖4中上部斜線陰影為合流狀態(tài)時(shí)未使用到的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩區(qū)域，上部斜線陰影和下部直線陰影合在一起為工作栗單獨(dú)供油時(shí)未使用到的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩區(qū)域。在選擇栗排量和設(shè)定系統(tǒng)壓力時(shí)，為防止負(fù)載過高引起發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，需要參考發(fā)動(dòng)機(jī)使用轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)的最小扭矩來選擇設(shè)定。因?yàn)樯鲜鲈O(shè)計(jì)中液壓系統(tǒng)可提供的最大扭矩值始終是恒定的值，而發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩值則隨著轉(zhuǎn)速不同而不同，所以發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩?zé)o法得到充分利用。又因?yàn)榕ぞ卮笮∨c壓力和排量有直接的關(guān)系，而壓力影響著裝載機(jī)的鏟掘力，而栗排量影響提供給液壓系統(tǒng)的流量大小，關(guān)系到整機(jī)作業(yè)的效率。因此原有設(shè)計(jì)受發(fā)動(dòng)機(jī)的最小扭矩限制，整機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)液壓系統(tǒng)參數(shù)的選擇，影響了整機(jī)性能的發(fā)揮。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種提高裝載機(jī)節(jié)能性的液壓控制系統(tǒng)，避免了多路閥中位時(shí)液壓油流過時(shí)的壓力損失，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的利用率。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型一種提高裝載機(jī)節(jié)能性的液壓控制系統(tǒng)，包括油箱，工作栗，工作裝置閥組，先導(dǎo)栗、液控?fù)Q向閥1、液控?fù)Q向閥I1、先導(dǎo)溢流閥II和梭閥組；所述梭閥組布置在工作裝置先導(dǎo)油路上，負(fù)責(zé)采集工作裝置先導(dǎo)系統(tǒng)壓力信號(hào)；所述液控?fù)Q向閥I布置在工作栗與工作裝置閥組間，液控?fù)Q向閥I控制端與梭閥組的輸出端連接；所述液控?fù)Q向閥II并聯(lián)布置在先導(dǎo)栗出口處，液控?fù)Q向閥II控制端與梭閥組的輸出端連接。
[0008]本實(shí)用新型進(jìn)一步的，還包括電比例溢流閥I和電比例溢流閥II ;所述電比例溢流閥I并聯(lián)在工作裝置閥組的進(jìn)油口與回油口間，所電比例溢流閥II的輸入端與工作栗的出口連接，輸出端與合流閥的控制端連接；
[0009]本實(shí)用新型進(jìn)一步的，還包括控制器和轉(zhuǎn)速傳感器；所述控制器信號(hào)輸入端X3電連接轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)輸出端，控制器信號(hào)輸出端Xl控制電比例溢流閥I，信號(hào)輸出端X2控制電比例溢流閥II。
[0010]本實(shí)用新型進(jìn)一步的，所述控制器信號(hào)輸出端Xl通過電子放大器I控制電比例溢流閥I。
[0011]本實(shí)用新型進(jìn)一步的，所述控制器信號(hào)輸出端X2通過電子放大器II控制電比例溢流閥II。
[0012]當(dāng)駕駛員沒有操作裝載機(jī)的工作裝置和轉(zhuǎn)向動(dòng)作時(shí):工作裝置先導(dǎo)閥和轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥無動(dòng)作，工作裝置閥組處于中位狀態(tài)，梭閥組無壓力信號(hào)輸出，液控?fù)Q向閥I和液控?fù)Q向閥II在彈簧作用下處于原位；工作栗輸出的油液通過液控?fù)Q向閥I流回至油箱，無法進(jìn)入工作裝置閥組的中位通道；轉(zhuǎn)向栗輸出的油液通過轉(zhuǎn)向閥組和單向閥與工作栗合流后，通過液控?fù)Q向閥I流回至油箱；設(shè)定先導(dǎo)油路中先導(dǎo)溢流閥II的溢流壓力，使先導(dǎo)栗輸出的油液一路到達(dá)工作裝置先導(dǎo)閥P 口處截止，另一路通過液控?fù)Q向閥II后，經(jīng)過先導(dǎo)溢流閥II溢流至油箱。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:在工作栗至工作裝置閥組間布置的液控?fù)Q向閥，當(dāng)工作裝置無動(dòng)作時(shí)，將工作栗和轉(zhuǎn)向栗輸出的油液直接連通至油箱，不再經(jīng)過工作裝置閥組的中心通道，避免了油液流經(jīng)中心通道時(shí)由于壓力損失引起的能量浪費(fèi)。在先導(dǎo)栗出口處并聯(lián)布置的液控?fù)Q向閥，當(dāng)先導(dǎo)手柄無動(dòng)作時(shí)，將先導(dǎo)栗輸出的油液經(jīng)過溢流壓力設(shè)置較低的溢流閥流回油箱，降低了原有設(shè)計(jì)中先導(dǎo)油液溢流引起的能量損失。此外本實(shí)用新型通過使用電比例溢流閥，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)不同轉(zhuǎn)速下對(duì)應(yīng)的扭矩值，設(shè)定控制器程序，工作時(shí)，轉(zhuǎn)速傳感器檢測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，并將轉(zhuǎn)速信號(hào)輸入到控制器中?？刂破鞲鶕?jù)預(yù)先編好的程序，判斷轉(zhuǎn)速信號(hào)，從信號(hào)輸出端輸出相對(duì)應(yīng)的電流值信號(hào)，控制電比例溢流閥的溢流壓力值，在發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩大時(shí)，提高系統(tǒng)溢流壓力值，提高負(fù)載扭矩。在發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩小時(shí)，降低系統(tǒng)溢流壓力值，降低負(fù)載扭矩，進(jìn)而將原有負(fù)載扭矩為固定不變值調(diào)整為可變數(shù)值，因此有效提高了發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的利用率。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實(shí)用新型液壓原理圖；
[0015]圖2為本實(shí)用新型中位狀態(tài)時(shí)油液流動(dòng)示意圖；
[0016]圖3為本實(shí)用新型工作裝置作業(yè)時(shí)油液流動(dòng)示意圖；
[0017]圖4為原有設(shè)計(jì)扭矩曲線示意圖；
[0018]圖5為本實(shí)用新型使用后扭矩曲線示意圖。
[0019]圖中:1、工作栗，2、先導(dǎo)栗，3、轉(zhuǎn)向栗，4、先導(dǎo)溢流閥I，5、先導(dǎo)溢流閥11，6、電比例溢流閥I，7、電比例溢流閥11，8、電子放大器I，9、電子放大器II，10、液控?fù)Q向閥I，11、液控?fù)Q向閥II，12、梭閥組，13、控制器，14、合流閥，15、工作裝置閥組，16、轉(zhuǎn)向閥組，17、工作裝置先導(dǎo)閥，18、轉(zhuǎn)向先導(dǎo)閥，19、轉(zhuǎn)斗油缸，20、動(dòng)臂油缸，21、轉(zhuǎn)向油缸，22、轉(zhuǎn)速傳感器。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本實(shí)用新型方案，下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型提高裝載機(jī)節(jié)能性的液壓控制系統(tǒng)，包括油箱，工作栗1，工作裝置閥組15，先導(dǎo)栗2、液控?fù)Q向閥I 10、液控?fù)Q向閥II 11、先導(dǎo)溢流閥II 5和梭閥組
12;所述梭閥組12布置在工作裝置先導(dǎo)油路上，負(fù)責(zé)采集工作裝置先導(dǎo)系統(tǒng)壓力信號(hào)；所述液控?fù)Q向閥I 10布置在工作栗I與工作裝置閥組15間，液控?fù)Q向閥I 10控制