本實(shí)用新型涉及一種用于挖掘機(jī)動(dòng)臂的液壓控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

大型挖掘機(jī)的動(dòng)臂液壓控制系統(tǒng)需實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂的舉升、下降和支車三種工作狀態(tài)，其中支車狀態(tài)是將動(dòng)臂前端的鏟斗與地面接觸、再對(duì)動(dòng)臂油缸的有桿腔通入液壓油，使得其活塞桿帶載回收，將挖掘機(jī)前端支起，用于挖掘機(jī)跨越障礙物；現(xiàn)有的液壓控制系統(tǒng)通過(guò)扶手閥控制先導(dǎo)式三位六通換向閥帶動(dòng)動(dòng)臂油缸動(dòng)作，以實(shí)現(xiàn)舉升、下降和支車三種工作狀態(tài)；在動(dòng)臂下降過(guò)程中，作業(yè)裝置達(dá)到幾十噸的重量，通常還在動(dòng)臂油缸無(wú)桿腔的連接油路上安裝單向節(jié)流閥，通過(guò)節(jié)流閥的阻尼，建立很高的回油背壓來(lái)防止動(dòng)臂下降超速帶來(lái)的不安全隱患，譬如砸車、整機(jī)失穩(wěn)及動(dòng)臂或斗桿裂紋；但由于固定的節(jié)流面積很難滿足負(fù)荷的變化、作業(yè)半徑的變化帶來(lái)的壓力變化，常規(guī)的做法是節(jié)流做到盡可能小，以保證動(dòng)臂下降不超速，這種情況下為了獲得較快而穩(wěn)定的下降速度，又需在動(dòng)臂油缸有桿腔施加主動(dòng)壓力，甚至主動(dòng)壓力達(dá)到300bar，由此必然會(huì)帶來(lái)大量發(fā)熱、活塞桿密封件承受本不應(yīng)該承受的壓力，需增加冷卻器的散熱功率和外形尺寸，既增加能耗，又降低部件使用壽命，綜合成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種挖掘機(jī)動(dòng)臂液壓控制系統(tǒng)，它在下降狀態(tài)時(shí)能實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力下降，不僅保證動(dòng)臂下降不超速，并降低能耗、延長(zhǎng)部件使用壽命，具有綜合成本低的優(yōu)點(diǎn)。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的挖掘機(jī)動(dòng)臂液壓控制系統(tǒng)，包括一根以上的動(dòng)臂油缸、先導(dǎo)式三位六通換向閥、扶手閥；其特征在于還包括支車換向閥及與每根動(dòng)臂油缸各自對(duì)應(yīng)的組合控制閥，所述先導(dǎo)式三位六通換向閥的滑閥中位機(jī)能的一工作油口B與回油口相連；扶手閥的一輸出油口b1與先導(dǎo)式三位六通換向閥的一控制油口相連，扶手閥的另一輸出油口a1通過(guò)支車換向閥與先導(dǎo)式三位六通換向閥的另一控制油口相連；每個(gè)組合控制閥均包括依次相連的先導(dǎo)式液控鎖和先導(dǎo)式比例換向閥，先導(dǎo)式液控鎖和先導(dǎo)式比例換向閥的控制油口均與扶手閥的輸出油口a1相連；先導(dǎo)式液控鎖的進(jìn)油口均通過(guò)各自的單向閥與先導(dǎo)式三位六通換向閥的工作油口B相連，先導(dǎo)式液控鎖的進(jìn)油口還與各自對(duì)應(yīng)動(dòng)臂油缸的無(wú)桿腔相連，先導(dǎo)式比例換向閥的出油口均通過(guò)各自的單向閥與先導(dǎo)式三位六通換向閥的工作油口B相連，先導(dǎo)式比例換向閥的出油口均還通過(guò)各自的單向閥與各自對(duì)應(yīng)動(dòng)臂油缸的有桿腔相連，先導(dǎo)式三位六通換向閥的另一工作油口A與所有動(dòng)臂油缸的有桿腔均相連；

工作時(shí)，本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂的舉升、下降和支車三種工作狀態(tài)；在下降時(shí)，操作扶手閥手柄、使其輸出油口a1輸出先導(dǎo)壓力油，此時(shí)支車換向閥不接通、不控制先導(dǎo)式三位六通換向閥，先導(dǎo)式三位六通換向閥的滑閥處于中位，動(dòng)臂油缸的有桿腔無(wú)主動(dòng)壓力油通入，先導(dǎo)壓力油控制各動(dòng)臂油缸的先導(dǎo)式液控鎖打開及先導(dǎo)式比例換向閥的滑閥換向，動(dòng)臂油缸無(wú)桿腔的液壓油流經(jīng)各自的先導(dǎo)式液控鎖和先導(dǎo)式比例換向閥后分為兩路，一路經(jīng)先導(dǎo)式三位六通換向閥的工作油口B、回油口流回油箱，另一路流入動(dòng)臂油缸的有桿腔，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)油功能，不僅避免吸空現(xiàn)象發(fā)生、產(chǎn)生氣蝕、損壞缸內(nèi)部件，也降低了流經(jīng)先導(dǎo)式三位六通換向閥的壓力損失，減少了系統(tǒng)發(fā)熱；本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂油缸活塞桿的無(wú)動(dòng)力下降，主泵沒(méi)有為下降提供動(dòng)力油，減少了發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的扭矩，節(jié)約了燃油消耗，也減少了系統(tǒng)的發(fā)熱損失，可減小冷卻器的散熱功率和外形尺寸；司機(jī)可根據(jù)負(fù)荷的變化、作業(yè)半徑、速度的變化，按自己判斷操作扶手閥手柄的幅度，先導(dǎo)式比例換向閥自動(dòng)適應(yīng)建立與操作手柄相應(yīng)的開度，其節(jié)流面積隨先導(dǎo)壓力變化而變化，使在不同的下降速度情況下，始終在動(dòng)臂油缸無(wú)桿腔建立相等的安全壓力，防止動(dòng)臂超速、始終處于安全下降狀態(tài)。

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述支車換向閥為電磁換向閥；便于操縱支車換向閥；

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述每根動(dòng)臂油缸的無(wú)桿腔還通過(guò)各自的溢流閥與對(duì)應(yīng)先導(dǎo)式比例換向閥的出油口相連；當(dāng)出現(xiàn)負(fù)載異常時(shí)，溢流閥打開，動(dòng)臂油缸無(wú)桿腔內(nèi)的液壓油經(jīng)溢流閥、先導(dǎo)式三位六通換向閥流回油箱，可保護(hù)動(dòng)臂油缸及先導(dǎo)式比例換向閥；

作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步改進(jìn)，所述動(dòng)臂油缸為兩根，所述先導(dǎo)式三位六通換向閥的另一工作油口A通過(guò)分流體與兩動(dòng)臂油缸的有桿腔均相連，先導(dǎo)式三位六通換向閥的工作油口B通過(guò)分流體與兩先導(dǎo)式液控鎖進(jìn)油口前端的單向閥相連；通過(guò)兩分流體可實(shí)現(xiàn)兩動(dòng)臂油缸在舉升和支車時(shí)油壓的均衡性，利于動(dòng)作的完成；

綜上所述，本實(shí)用新型在下降狀態(tài)時(shí)能實(shí)現(xiàn)無(wú)動(dòng)力下降，不僅保證動(dòng)臂下降不超速，并降低能耗、延長(zhǎng)部件使用壽命，具有綜合成本低的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的液壓原理圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖 1所示，該實(shí)施例的挖掘機(jī)動(dòng)臂液壓控制系統(tǒng)，包括兩根動(dòng)臂油缸1、先導(dǎo)式三位六通換向閥2、扶手閥3、支車換向閥4及與各自每根動(dòng)臂油缸1對(duì)應(yīng)的兩組合控制閥5，所述先導(dǎo)式三位六通換向閥2的滑閥中位機(jī)能的一工作油口B與回油口T1相連；支車換向閥4為電磁換向閥,扶手閥3的一輸出油口b1與先導(dǎo)式三位六通換向閥2的一控制油口b2相連，扶手閥3的另一輸出油口a1通過(guò)支車換向閥4與先導(dǎo)式三位六通換向閥2的另一控制油口a2相連；兩個(gè)組合控制閥5均包括依次相連的先導(dǎo)式液控鎖6和先導(dǎo)式比例換向閥7及一個(gè)溢流閥8，先導(dǎo)式液控鎖6和先導(dǎo)式比例換向閥7的控制油口均與扶手閥3的輸出油口a1相連；兩先導(dǎo)式液控鎖6的進(jìn)油口均通過(guò)各自的單向閥9及一個(gè)分流體12與先導(dǎo)式三位六通換向閥2的工作油口B相連，每個(gè)先導(dǎo)式液控鎖6的進(jìn)油口還與各自對(duì)應(yīng)動(dòng)臂油缸1的無(wú)桿腔相連，在每個(gè)先導(dǎo)式液控鎖6的進(jìn)油口與各自對(duì)應(yīng)動(dòng)臂油缸無(wú)桿腔的連接管路上還設(shè)有節(jié)流閥；兩先導(dǎo)式比例換向閥7的出油口均通過(guò)各自的單向閥10及分流體12與先導(dǎo)式三位六通換向閥2的工作油口B相連，兩先導(dǎo)式比例換向閥7的出油口均還通過(guò)各自的單向閥11與各自對(duì)應(yīng)動(dòng)臂油缸1的有桿腔相連，每根動(dòng)臂油缸1的無(wú)桿腔還通過(guò)各自的所述溢流閥8與對(duì)應(yīng)先導(dǎo)式比例換向閥7的出油口相連，先導(dǎo)式三位六通換向閥2的另一工作油口A通過(guò)分流體13與兩動(dòng)臂油缸1的有桿腔均相連；

本實(shí)用新型的工作原理如下：

1）動(dòng)臂舉升：操作扶手閥3的手柄、使其輸出油口b1輸出先導(dǎo)壓力油，先導(dǎo)壓力油進(jìn)入先導(dǎo)式三位六通換向閥2的控制油口b2、推動(dòng)其滑閥移動(dòng)，先導(dǎo)式三位六通換向閥3的進(jìn)油口P1與工作油口B接通，主泵來(lái)的壓力油經(jīng)分流體12、推開兩單向閥9進(jìn)入兩動(dòng)臂油缸1的無(wú)桿腔，推動(dòng)活塞桿伸出，實(shí)現(xiàn)舉升；

2）動(dòng)臂下降：操作扶手閥3的手柄、使其輸出油口a1輸出先導(dǎo)壓力油，此時(shí)支車換向閥4不接通、不控制先導(dǎo)式三位六通換向閥2動(dòng)作，先導(dǎo)式三位六通換向閥2的滑閥處于中位，動(dòng)臂油缸1的有桿腔無(wú)主動(dòng)壓力油通入，此時(shí)先導(dǎo)壓力油控制兩動(dòng)臂油缸1的先導(dǎo)式液控鎖6打開及先導(dǎo)式比例換向閥7的滑閥換向，動(dòng)臂油缸1無(wú)桿腔內(nèi)的液壓油流經(jīng)各自的先導(dǎo)式液控鎖6和先導(dǎo)式比例換向閥7后分為兩路，一路推開單向閥10、經(jīng)分流體12、先導(dǎo)式三位六通換向閥2的工作油口B、回油口T1流回油箱，另一路推開單向閥11、流入動(dòng)臂油缸1的有桿腔，實(shí)現(xiàn)補(bǔ)油功能，實(shí)現(xiàn)下降；此過(guò)程不僅避免動(dòng)臂油缸1的有桿腔吸空現(xiàn)象發(fā)生、產(chǎn)生氣蝕、損壞缸內(nèi)部件，也降低了流經(jīng)先導(dǎo)式三位六通換向閥2的壓力損失，減少了系統(tǒng)發(fā)熱；

3）動(dòng)臂支車：操作扶手閥3手柄、使其輸出油口a1輸出先導(dǎo)壓力油，同時(shí)操縱支車換向閥4接通，先導(dǎo)壓力油推動(dòng)先導(dǎo)式三位六通換向閥2的滑閥反向移動(dòng)，先導(dǎo)式三位六通換向閥2的進(jìn)油口P1與工作油口A接通，主泵來(lái)的壓力油經(jīng)分流體13進(jìn)入兩動(dòng)臂油缸1的有桿腔，推動(dòng)其活塞桿回收，同時(shí)先導(dǎo)壓力油還控制兩動(dòng)臂油缸1的先導(dǎo)式液控鎖6打開及先導(dǎo)式比例換向閥7的滑閥換向，動(dòng)臂油缸1無(wú)桿腔內(nèi)的液壓油流經(jīng)各自的先導(dǎo)式液控鎖6和先導(dǎo)式比例換向閥7后推開單向閥10、經(jīng)分流體12、先導(dǎo)式三位六通換向閥2的工作油口B、回油口T1流回油箱（此時(shí)單向閥11被主泵來(lái)的壓力油關(guān)閉），實(shí)現(xiàn)活塞桿的帶載回收，進(jìn)行支車；

本實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)動(dòng)臂油缸活塞桿的無(wú)動(dòng)力下降，下降時(shí)主泵沒(méi)有提供動(dòng)力油，減少了發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的扭矩，節(jié)約了燃油消耗，也減少了系統(tǒng)的發(fā)熱損失，可減小系統(tǒng)中冷卻器的散熱功率和外形尺寸；司機(jī)可根據(jù)負(fù)荷的變化、作業(yè)半徑、速度的變化，按自己判斷操作扶手閥3手柄的幅度，先導(dǎo)式比例換向閥7自動(dòng)適應(yīng)建立與操作手柄相應(yīng)的開度，其節(jié)流面積隨先導(dǎo)壓力變化而變化，使在不同的下降速度情況下，始終在動(dòng)臂油缸無(wú)桿腔建立相等的安全壓力，防止動(dòng)臂超速、始終處于安全下降狀態(tài)。

當(dāng)出現(xiàn)負(fù)載異常時(shí)，溢流閥8打開，動(dòng)臂油缸1無(wú)桿腔內(nèi)的液壓油經(jīng)溢流閥8、單向閥10、分流體12、先導(dǎo)式三位六通換向閥2流回油箱，可保護(hù)動(dòng)臂油缸1及先導(dǎo)式比例換向閥7不被損壞；

節(jié)流閥可使得兩動(dòng)臂油缸1舉升時(shí)的油壓基本一致，實(shí)現(xiàn)舉升的同步性；

通過(guò)兩分流體12、13可實(shí)現(xiàn)兩動(dòng)臂油缸1在舉升和支車時(shí)油壓的均衡性，利于動(dòng)作的完成；

本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式，如動(dòng)臂油缸的數(shù)量可以根據(jù)工況改變，如無(wú)自動(dòng)控制的要求，支車換向閥也可采用其它換向閥。