本發(fā)明涉及一種液壓系統(tǒng)，更具體地說(shuō)，涉及一種定變量負(fù)載敏感合流液壓系統(tǒng)及裝載機(jī)。

背景技術(shù)：

工程機(jī)械上大多采用液壓系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)現(xiàn)有大部分的裝載機(jī)液壓系統(tǒng)是定量液壓系統(tǒng)。其液壓系統(tǒng)由定量泵、轉(zhuǎn)向器、流量放大閥(優(yōu)先閥)、轉(zhuǎn)向油缸、分配閥、動(dòng)臂油缸、轉(zhuǎn)斗油缸等元件組成。在現(xiàn)有的裝載機(jī)定量液壓系統(tǒng)，忽略了定量泵的能量損失。由于泵排量為定值，系統(tǒng)流量?jī)H和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速有關(guān)；單獨(dú)轉(zhuǎn)向時(shí)，除去轉(zhuǎn)向所需的流量外，多余的流量通過(guò)分配閥中位以一定的背壓回油箱，造成能量損失；在運(yùn)輸工況時(shí)，轉(zhuǎn)向油缸、動(dòng)臂油缸和轉(zhuǎn)斗油缸等均不動(dòng)作，定量泵輸出的流量通過(guò)分配閥中位并以一定的背壓流回油箱，產(chǎn)生能量損失；工作過(guò)程中，當(dāng)負(fù)載壓力高于系統(tǒng)設(shè)定壓力時(shí)，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(chǎn)生高壓卸荷損失和溢流損失。

國(guó)外現(xiàn)有的裝載機(jī)以變量液壓系統(tǒng)為主，其液壓系統(tǒng)由變量泵、負(fù)載敏感轉(zhuǎn)向器、流量放大閥、轉(zhuǎn)向油缸、負(fù)載敏感閥、動(dòng)臂油缸和轉(zhuǎn)動(dòng)油缸等元件組成；其存在的不足是：工作液壓系統(tǒng)和轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)均采用變量泵，其成本較高；為克服這種成本問(wèn)題，現(xiàn)有裝載機(jī)通常采用定變量系統(tǒng)，即轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)中使用變量泵，工作液壓系統(tǒng)中使用定量泵，轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)與工作液壓系統(tǒng)合流，優(yōu)先滿足轉(zhuǎn)向所需流量后轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)中多余的流量合流到工作液壓系統(tǒng)中。在這種液壓系統(tǒng)中，其變量部分主要用于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，在工作液壓系統(tǒng)動(dòng)作時(shí)，負(fù)載敏感變量泵就變?yōu)橐粋€(gè)具有切斷功能的定量泵，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)工作液壓系統(tǒng)的負(fù)載敏感控制。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有裝載機(jī)定變量液壓系統(tǒng)中工作液壓系統(tǒng)動(dòng)作時(shí)轉(zhuǎn)向變量泵無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)工作液壓系統(tǒng)的負(fù)載敏感控制問(wèn)題，而提供一種負(fù)載敏感合流液壓系統(tǒng)以及具有該液壓系統(tǒng)的裝載機(jī)。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其目的的技術(shù)方案是這樣的：提供一種定變量負(fù)載敏感合流液壓系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)和工作液壓系統(tǒng)，所述轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)包括變量泵、優(yōu)先閥、轉(zhuǎn)向器、轉(zhuǎn)向油缸，所述變量泵的P口經(jīng)優(yōu)先閥與轉(zhuǎn)向器連接，轉(zhuǎn)向油缸與轉(zhuǎn)向器連接；所述工作液壓系統(tǒng)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(zhí)行件、與分配閥液控端連接的先導(dǎo)閥，其特征在于在定量泵至分配閥的油路上，連接有受先導(dǎo)閥控制的信號(hào)控制閥；

所述信號(hào)控制閥為三位五通換向閥，所述信號(hào)控制閥的左、右控制端口分別與所述先導(dǎo)閥與分配閥之間的對(duì)應(yīng)先導(dǎo)油路連接，所述信號(hào)控制閥上的A油口、B油口、C油口、D油口、E油口分別與液壓執(zhí)行件的第一油口、液壓執(zhí)行件的第二油口、定量泵的出油口、油箱及梭閥的右進(jìn)油口對(duì)應(yīng)連通；所述信號(hào)控制閥的A油口和B油口均設(shè)置有阻尼孔，所述信號(hào)控制閥的左位和右位均設(shè)置有阻尼孔；所述信號(hào)控制閥處于左位時(shí)其A油口與E油口、C油口導(dǎo)通，中位時(shí)D油口與E油口導(dǎo)通，右位時(shí)B油口與E油口、C油口導(dǎo)通；所述梭閥的左進(jìn)油口與所述轉(zhuǎn)向器3的負(fù)載壓力信號(hào)輸出連接；所述梭閥的出油口與所述變量泵的負(fù)載反饋口連接。

在本發(fā)明中，當(dāng)液壓執(zhí)行件有動(dòng)作時(shí)，定量泵輸出的流量一部分經(jīng)過(guò)信號(hào)控制閥進(jìn)入液壓執(zhí)行件，并通過(guò)信號(hào)控制閥采出負(fù)載信號(hào)，經(jīng)過(guò)傳遞給變量泵，實(shí)現(xiàn)液壓執(zhí)行件動(dòng)作時(shí)變量泵對(duì)工作系統(tǒng)的負(fù)載敏感控制；當(dāng)液壓執(zhí)行元件不動(dòng)作時(shí)，負(fù)載信號(hào)5-B經(jīng)過(guò)第一或第二信號(hào)控制閥的中位流回油箱使其泄壓。

上述定變量負(fù)載敏感合流液壓系統(tǒng)，其特征在于所述液壓執(zhí)行件包括第一液壓執(zhí)行件、第二液壓執(zhí)行件；所述分配閥包括與所述第一液壓執(zhí)行件連接的第一聯(lián)換向閥和與第二液壓執(zhí)行件連接的第二聯(lián)換向閥，所述先導(dǎo)閥包括與第一聯(lián)換向閥液控端連接的第一聯(lián)先導(dǎo)閥和與第二聯(lián)換向閥連接的第二聯(lián)先導(dǎo)閥；所述信號(hào)控制閥閥包括第一信號(hào)控制閥和第二信號(hào)控制閥；所述第一信號(hào)控制閥的左、右控制端口分別與所述第一聯(lián)先導(dǎo)閥與第一聯(lián)換向閥之間的對(duì)應(yīng)先導(dǎo)油路連接，所述第一信號(hào)控制閥上的A油口、B油口、C油口、D油口、E油口分別與第一液壓執(zhí)行件的第一油口、液壓執(zhí)行件的第二油口、梭閥的右端進(jìn)油口、定量泵的出油口、油箱對(duì)應(yīng)連通；所述第二信號(hào)控制閥的左、右控制端口分別與所述第二聯(lián)先導(dǎo)閥與第二聯(lián)換向閥之間的對(duì)應(yīng)先導(dǎo)油路連接，所述第二信號(hào)控制閥上的A油口、B油口、C油口、D油口、E油口分別與第二液壓執(zhí)行件的第一油口、液壓執(zhí)行件的第二油口、梭閥的右端進(jìn)油口、定量泵的出油口、油箱對(duì)應(yīng)連通。

上述定變量負(fù)載敏感合流液壓系統(tǒng)，還包括先導(dǎo)油源閥，所述先導(dǎo)油源閥的進(jìn)油口經(jīng)濾油器與變量泵的出油口連通，所述先導(dǎo)油源閥的出油口經(jīng)先導(dǎo)截止閥與所述先導(dǎo)閥的壓力進(jìn)油口連通。

上述定變量負(fù)載敏感合流液壓系統(tǒng)，還包括卸荷閥，所述卸荷閥的工作出油口和工作進(jìn)油口對(duì)應(yīng)與分配閥的P口和定量泵的出油口連通，所述信號(hào)控制閥上的D油口與所述卸荷閥的工作出油口連通，卸荷口接油箱回路，卸荷閥的LS0口與梭閥組的出油口連通，梭閥組的進(jìn)油口對(duì)應(yīng)與各先導(dǎo)油路連通。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的另一技術(shù)方案是這樣的：提供一種裝載機(jī)，其特征在于包括上述的定變量負(fù)載敏感合流液壓系統(tǒng)。其中所述第一液壓執(zhí)行件、第二液壓執(zhí)行件分別為轉(zhuǎn)斗油缸和動(dòng)臂油缸。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

(1)在工作系統(tǒng)開(kāi)中位的條件下，一個(gè)負(fù)載敏感變量泵即實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)向和工作的負(fù)載敏感控制，最大化的利用負(fù)載敏感泵的容積調(diào)速特性。

(2)變量泵在工作時(shí)仍為負(fù)載敏感泵，繼續(xù)發(fā)揮其容積調(diào)速的特性，較定量系統(tǒng)沒(méi)有溢流損失，更為節(jié)能。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明定變量負(fù)載敏感合流液壓系統(tǒng)的原理圖。

圖2是本發(fā)明中第一信號(hào)控制閥的原理圖。

圖3是本發(fā)明中第二信號(hào)控制閥的原理圖。

圖4是本發(fā)明中卸荷閥的原理圖。

圖中零部件名稱及序號(hào)：

變量泵1、優(yōu)先閥2、轉(zhuǎn)向器3、轉(zhuǎn)向油缸4、梭閥5、動(dòng)臂油缸6、轉(zhuǎn)斗油缸7、第一信號(hào)控制閥8、第二信號(hào)控制閥9、定量泵10、卸荷閥11、兩位兩通閥111、液控閥112、開(kāi)關(guān)閥113、分配閥12、梭閥組13、先導(dǎo)閥14、先導(dǎo)油濾15和先導(dǎo)供油閥16。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖說(shuō)明具體實(shí)施方案。

如圖1所示，本實(shí)施例中一種裝載機(jī)定變量負(fù)載敏感合流液壓系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)和工作液壓系統(tǒng)，轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)包括變量泵1、優(yōu)先閥2、轉(zhuǎn)向器3、轉(zhuǎn)向油缸4；變量泵1的P口經(jīng)管路與優(yōu)先閥2的進(jìn)油口連接，優(yōu)先閥2的出油口與轉(zhuǎn)向器3連接，轉(zhuǎn)向器的A油口和B油口與轉(zhuǎn)向油缸4的大腔和小腔連接，優(yōu)先閥2的LS2口經(jīng)管路與轉(zhuǎn)向器3的LS1口連通。

工作液壓系統(tǒng)包括定量泵10、卸荷閥11、分配閥12、動(dòng)臂油缸6、轉(zhuǎn)斗油缸7。分配閥12包括與動(dòng)臂油缸相連接的第一聯(lián)換向閥和與轉(zhuǎn)斗油缸連接的第二聯(lián)換向閥，其中動(dòng)臂油缸6為第一液壓執(zhí)行件、轉(zhuǎn)斗油缸7為第二液壓執(zhí)行元件；卸荷閥11連接在定量泵10與分配閥12之間，卸荷閥11的工作出油口和工作進(jìn)油口對(duì)應(yīng)與分配閥12的P口和定量泵10的出油口連通，卸荷口接油箱回路。優(yōu)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(dǎo)閥14對(duì)應(yīng)分配閥12，也具有兩聯(lián)，經(jīng)四路先導(dǎo)油路與第一聯(lián)換向閥和第二聯(lián)換向閥的兩端液控端連接。動(dòng)臂油缸6和轉(zhuǎn)斗油缸7的大腔和小腔作為液壓執(zhí)行件的第一油口和第二油口經(jīng)四路工作油路與對(duì)應(yīng)的第一聯(lián)換向閥和第二聯(lián)換向閥的工作油口相連接；從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂油缸和轉(zhuǎn)斗油缸的控制。

如圖2所示，第一信號(hào)控制閥為三位五通換向閥，第一信號(hào)控制閥的左、右控制端口分別與第一聯(lián)先導(dǎo)閥與分配閥中第一聯(lián)換向閥之間對(duì)應(yīng)的先導(dǎo)油路連接，第一信號(hào)控制閥的A油口、B油口、C油口、D油口、E油口分別與鏟斗油缸大腔、鏟斗油缸小腔、卸荷閥的工作出油口、油箱及梭閥5的右端口對(duì)應(yīng)連接；第一信號(hào)控制閥的A油口和B油口設(shè)置有阻尼孔R(shí)1和阻尼孔R(shí)2，所述第一信號(hào)控制閥的左位和右位，設(shè)置有阻尼孔R(shí)3和阻尼孔R(shí)4；第一信號(hào)控制閥處于左位時(shí)其A油口與E油口、C油口導(dǎo)通，A油口至C油口經(jīng)過(guò)左位的阻尼孔R(shí)3，處于中位時(shí)D油口與E油口導(dǎo)通，處于右位時(shí)B油口與E油口、C油口導(dǎo)通，B油口至C油口經(jīng)過(guò)右位的阻尼孔R(shí)4。

如圖3所示，第二信號(hào)控制閥為三位五通換向閥，第二信號(hào)控制閥的左、右控制端口分別與第二聯(lián)先導(dǎo)閥與分配閥中第二聯(lián)換向閥之間對(duì)應(yīng)的先導(dǎo)油路連接，第二信號(hào)控制閥的A油口、B油口、C油口、D油口、E油口分別與動(dòng)臂油缸大腔、動(dòng)臂油缸小腔、卸荷閥的工作出油口、油箱及梭閥5的右端口對(duì)應(yīng)連接；所述第二信號(hào)控制閥的A和B口設(shè)置有阻尼孔R(shí)5和阻尼孔R(shí)6，所述第二信號(hào)控制閥的左位和右位，設(shè)置有阻尼孔R(shí)7和阻尼孔R(shí)8。第二信號(hào)控制閥處于左位時(shí)其A油口與E油口、C油口導(dǎo)通，A油口至C油口經(jīng)過(guò)左位的阻尼孔R(shí)7，處于中位時(shí)D油口與E油口導(dǎo)通，處于右位時(shí)B油口與E油口、C油口導(dǎo)通，B油口至C油口經(jīng)過(guò)右位的阻尼孔R(shí)8。

梭閥5的左進(jìn)油口與轉(zhuǎn)向器3的負(fù)載壓力信號(hào)輸出LS1口連接，右進(jìn)油口與第一信號(hào)控制閥E油口和第二信號(hào)控制閥的E油口連通，梭閥5的出油口與變量泵1的負(fù)載反饋口LS口連接。

先導(dǎo)油源閥16的進(jìn)油口經(jīng)濾油器與變量泵1的出油口連接，先導(dǎo)油源閥16的出油口經(jīng)截止閥與先導(dǎo)閥14連接，實(shí)現(xiàn)向先導(dǎo)閥供油。

上述液壓系統(tǒng)的工作原理如下：

1、整機(jī)怠速無(wú)動(dòng)作工況，由于轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)和工作液壓系統(tǒng)均無(wú)壓力信號(hào)，也即第一和第二信號(hào)控制閥處于中位，轉(zhuǎn)向器3的LS1口也無(wú)負(fù)載壓力信號(hào)輸出，所以變量泵1的負(fù)載反饋口LS口的壓力為零，此時(shí)，變量泵1的泵口P維持一個(gè)低壓，排量幾乎為零，沒(méi)有開(kāi)中位損失；卸荷閥11的LS0口的壓力為零，卸荷閥11中的兩位三通閥111作用在上位，卸荷閥11的開(kāi)關(guān)閥113打開(kāi)，定量泵的出油口經(jīng)過(guò)卸荷閥11中的開(kāi)關(guān)閥113直接回油箱，減少了開(kāi)中位損失。

2、單獨(dú)轉(zhuǎn)向工況，也即工作液壓系統(tǒng)無(wú)動(dòng)作，先導(dǎo)油路上不具有有效的壓力信號(hào)，卸荷閥11的LS0口的壓力為零，卸荷閥中的兩位三通閥111作用在上位，卸荷閥11的開(kāi)關(guān)閥113打開(kāi)，定量泵10的出油口經(jīng)過(guò)卸荷閥11中的開(kāi)關(guān)閥113直接回油箱，減少了開(kāi)中位損失；轉(zhuǎn)向器3有動(dòng)作時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)向器3采出的轉(zhuǎn)向壓力信號(hào)LS1與優(yōu)先閥2的LS2信號(hào)相連通，同時(shí)經(jīng)過(guò)梭閥5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(zhuǎn)向系統(tǒng)所需要的流量；

3、執(zhí)行元件單獨(dú)動(dòng)作工況，以鏟斗動(dòng)作為例，當(dāng)先導(dǎo)閥14的a1(b1)有動(dòng)作時(shí)，梭閥組13采出的先導(dǎo)油路上的先導(dǎo)壓力信號(hào)作用到卸荷閥11的LS0口，使得卸荷閥11中的兩位三通閥111作用在下位，卸荷閥11的開(kāi)關(guān)閥113關(guān)閉，從而使定量泵10的油液進(jìn)入分配閥12；同時(shí)，先導(dǎo)壓力a1(b1)還作用到連接在工作泵至執(zhí)行元件旁路上的第一信號(hào)控制閥，推動(dòng)第一信號(hào)控制閥換向到左位(右位)，工作泵10的一部分油液經(jīng)過(guò)第一信號(hào)控制閥上的阻尼孔R(shí)3和R1(R4和R2)進(jìn)入鏟斗油缸的大腔(小腔)；通過(guò)第一信號(hào)控制閥的左位(右位)機(jī)能，采出通過(guò)R3阻尼孔后的負(fù)載信號(hào)，并經(jīng)過(guò)梭閥5的右端口5-B和下端口5-C，最終傳遞給變量泵1的LS口，使得變量泵增大排量，變量泵泵出的液壓油經(jīng)優(yōu)先閥的合流出油口流向分配閥，直至滿足工作系統(tǒng)所需要的流量，實(shí)現(xiàn)變量泵對(duì)工作系統(tǒng)的負(fù)載敏感控制；

當(dāng)負(fù)載壓力大于卸荷閥11的液控閥112的彈簧力時(shí)，卸荷11的兩位三通閥111經(jīng)過(guò)液控閥與油箱回路相連通，卸荷閥11的開(kāi)關(guān)閥113開(kāi)啟，使定量泵10的出油口經(jīng)過(guò)卸荷閥11中的開(kāi)關(guān)閥113直接回油箱，沒(méi)有高壓溢流損失。

4、當(dāng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和工作系統(tǒng)同時(shí)動(dòng)作時(shí)，通過(guò)轉(zhuǎn)向器3采出的轉(zhuǎn)向壓力信號(hào)LS1與優(yōu)先閥的LS2信號(hào)相連通，并作用到梭閥5的左端口5-A；同時(shí)，通過(guò)第一或第二信號(hào)控制閥采出的負(fù)載信號(hào)作用到梭閥5的右端口5-B；經(jīng)過(guò)梭閥5的比較，采出較大的壓力信號(hào)，經(jīng)過(guò)梭5的出油口5-C最終傳遞到變量泵的LS口，變量泵1輸出的流量?jī)?yōu)先滿足轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的需求外，富余的流量經(jīng)合流出油口供給液壓工作系統(tǒng)。