專利名稱：挖掘節(jié)能及平地高效的小型液壓挖掘機主閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種小型液壓挖掘機液壓系統(tǒng)的節(jié)流式主控制閥，特別是涉及一種小 型液壓挖掘機的挖掘節(jié)能及平地高效的高效節(jié)能液壓回路。
背景技術：
小型液壓挖掘機，是一種廣泛應用的技術集成度高、多功能、高效節(jié)能、操控性好、 人機環(huán)境友好等的小型機械，但作為其控制裝置的主控制閥，同比其它工程機械的多路閥， 具有功能集成度高、流量分配精細、多動作復合等特點。挖掘和平地這二種功能，是小型液 壓挖掘機的主要任務，對應到其液壓回路，特別是斗桿與鏟斗同時挖掘回路的性能好壞，和 平地時斗桿內(nèi)收外擺快速運動模式，將直接影響到小型挖掘機作業(yè)的節(jié)能與高效，是挖掘 機的關鍵技術之一。一般地，小型液壓挖掘機的節(jié)流式主控閥，由二個或三個液壓變量泵驅動，總功率 控制，達到空動作速度快、平地速度快、挖掘速度快、挖掘時節(jié)能效果好的目的。目前節(jié)流式 主閥的幾種主要控制方式是挖掘時---鏟斗內(nèi)收由Pl泵供油，斗桿內(nèi)收由P2+P3泵供油； 平地時一鏟斗內(nèi)收外擺由Pl泵供油，斗桿內(nèi)收外擺由P2+P3供油，動臂上升由P1+P2泵 供油，動臂下放由Pl泵供油；由于P3泵調定壓力小于Pl泵和P2泵，在挖掘硬土時P3泵可 能已經(jīng)溢流，從而造成能量的損失，而在平地時，由于P3泵流量較小，沒有充分利用到發(fā)動 機功率，斗桿內(nèi)收外擺的速度也比較慢。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種單動作時速度快，復合動作時油流分配合 理，挖掘時節(jié)能和平地時高效的挖掘節(jié)能及平地高效的小型液壓挖掘機主閥。為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供的挖掘節(jié)能及平地高效的小型液壓挖掘機主 閥，包括直線行走閥聯(lián)，回轉聯(lián)，推土鏟聯(lián)，動臂2\破碎錘聯(lián)，斗桿1聯(lián)，左行走聯(lián)，進油聯(lián)， 右行走聯(lián)，動臂1聯(lián)，鏟斗聯(lián)，斗桿2聯(lián)和回油道T2，平地模式選擇閥的進口與所述的推土鏟 聯(lián)連接，所述的平地模式選擇閥的一個出口與所述的動臂2\破碎錘聯(lián)連接，另一個出口與 所述的回油道T2連接，通路一端與所述的斗桿1聯(lián)連接，另一端與所述的鏟斗聯(lián)連接。所述的通路在進入所述的鏟斗聯(lián)之前開設有節(jié)流孔。所述的平地模式選擇閥為液控兩位三通閥。采用上述技術方案的挖掘節(jié)能及平地高效的小型液壓挖掘機主閥，在主閥中增加 一聯(lián)閥為平地模式選擇閥，當先導油壓未建立時為普通挖掘模式，當先導油壓作用在平地 模式選擇閥閥芯上時，平地模式開啟，主閥供油路線改變?？紤]在一般挖掘操作時斗桿內(nèi)收單動作時間約占整個挖掘時間的15%，鏟斗內(nèi)收 和斗桿內(nèi)收復合動作的時間約占70%，鏟斗內(nèi)收單動作的時間約占15%，在此期間，動臂 做微調動作，以配合斗桿和鏟斗的動作，一般的三泵系統(tǒng)中Pl和P2泵是完全相同的兩個變 量柱塞泵，P3是一個定量齒輪泵，且Pl和P2的調定壓力大于P3的調定壓力，額定流量也大于P3的額定流量，在挖掘負載大的情況下，若采用目前的節(jié)流式主閥，P3泵可能過早溢流， 從而造成能量的浪費，也使得挖掘速度較慢，上述技術方案中，所述挖掘模式供油線路為斗 桿單動作時內(nèi)收外擺由Pl泵和P2泵供油，鏟斗內(nèi)收外擺由Pl泵和P2泵經(jīng)節(jié)流后供油，動 臂由Pl泵和P2泵供油，對比原來系統(tǒng)，由于Pl泵和P2泵是完全相同的兩泵，斗桿內(nèi)收和 鏟斗內(nèi)收復合動作時在不超過調定壓力的情況下，避免了能量損失，而在鏟斗內(nèi)收單動作 時，Pl泵和P2泵同時給鏟斗供油，也加快了鏟斗挖掘的速度，開啟平地模式后，由于平地時 負載較小，斗桿內(nèi)收外擺的速度要求快，動臂和鏟斗動作較小，P3通過平地模式選擇閥優(yōu)先 給斗桿供油，再經(jīng)過節(jié)流孔節(jié)流后給鏟斗供油，而Pl和P2的供油線路并未改變，即Pl優(yōu)先 給動臂供油，再經(jīng)過節(jié)流孔節(jié)流后給斗桿和鏟斗供油，由于斗桿負載較小，P2通過并聯(lián)油路 優(yōu)先給斗桿供油，小部分油分流給動臂，鏟斗，從而斗桿為Pl，P2，P3三泵大流量供油，動臂 為Pl和P2雙泵供油，鏟斗為Pl，P2，P3供油，加快了平地速度。根據(jù)小型液壓挖掘機不同作業(yè)工況的實際測試與理論分析，本發(fā)明提出了在斗桿 和鏟斗挖掘狀態(tài)下的雙泵合流回路，和在平地模式下的斗桿三泵大流量供油回路，形成了 一種節(jié)能高效主控制閥，具有油路設計巧妙，單動作時速度快，復合動作時油流分配合理的 特點，能很好的體現(xiàn)了挖掘時節(jié)能和平地時的高效性。


圖1是山河智能SWE70主閥原理圖，圖2是大宇DH60主閥原理圖；圖3是本發(fā)明實施例中主閥液壓原理圖；圖4是本發(fā)明實施例中的平地模式選擇閥原理圖；圖5是本發(fā)明實施例中挖掘工況主閥供油線路圖；圖6是本發(fā)明實施例中平地工況主閥供油線路圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步說明。圖1和圖2為兩種常見的小型液壓挖掘機三泵系統(tǒng)主閥液壓原理圖，在三泵系統(tǒng) 中，Pl泵和P2泵是兩個完全相同的柱塞泵，P3泵是一個流量和調定壓力都比Pl泵小的齒 輪泵，圖1的主閥系統(tǒng)由直線行走閥聯(lián)(M1)，回轉聯(lián)(M2)，推土鏟聯(lián)(M3)，破碎聯(lián)(M4)，斗 桿聯(lián)(M5)，動臂2聯(lián)(M6)，右行走聯(lián)(M7)，左行走聯(lián)(M8)，動臂1聯(lián)(M9)，鏟斗聯(lián)(MlO)組 成，在該系統(tǒng)中，斗桿內(nèi)收外擺由P2泵和P3泵通過閥內(nèi)合流供油，鏟斗內(nèi)收外擺由Pl泵供 油，動臂上升由Pl和P2泵用兩聯(lián)合流供油，在挖掘重負載時，P3泵可能過早溢流，造成能 量的浪費和速度的減慢，而在平地時，由于P3泵流量較小，也使得斗桿內(nèi)收外擺速度較慢， 平地效率低，而圖2所示的主閥系統(tǒng)由直線行走閥聯(lián)(Si)，回轉聯(lián)(S2)，推土鏟聯(lián)(S3)，動 臂偏轉聯(lián)(S4)，動臂2\破碎聯(lián)(S5)，斗桿1聯(lián)(S6)，左行走聯(lián)(S7)，右行走聯(lián)(S8)，動臂1 聯(lián)(S9)，鏟斗聯(lián)(S10)，斗桿2聯(lián)(Sll)組成，在該三泵系統(tǒng)中，斗桿內(nèi)收外擺采用的是Pl 泵和P2泵由兩聯(lián)閥外合流供油，動臂上升也是Pl泵和P2泵由兩聯(lián)閥外合流，挖掘工況時， 由于Pl泵和P2泵是完全相同的兩泵，所以合流供油時不會出現(xiàn)其中一個泵過早溢流的情 況，避免了能量損失，但是在平地工況時，由于負載小，P3泵沒有給工作裝置供油，使得發(fā)動機的功率沒有得到最大利用，平地速度較低。圖3所示是本發(fā)明所述的一種小型液壓挖掘機的挖掘節(jié)能及平地高效主閥液壓 原理圖，主閥為片式多路閥結構，由直線行走閥聯(lián)1，回轉聯(lián)2，推土鏟聯(lián)3，平地模式選擇閥 聯(lián)4，動臂2\破碎錘聯(lián)5，斗桿1聯(lián)6，左行走聯(lián)7，進油聯(lián)，右行走聯(lián)8，動臂1聯(lián)9，鏟斗聯(lián) 10，斗桿2聯(lián)11組成，其中平地模式選擇閥聯(lián)4為液控兩位三通閥，如圖4所示，平地模式 選擇閥4的進口 M與推土鏟聯(lián)3連接，平地模式選擇閥4的一個出口 N與動臂2\破碎錘聯(lián) 5連接，另一個出口 W與回油道T2連接，當先導油壓Pi4建立時，平地模式開啟，當先導油壓 Ρ 4未建立時，關閉平地模式，為普通挖掘模式，其油路連接方式如圖3中所示。動臂2\破 碎錘聯(lián)(5為動臂合流與破碎錘共用閥聯(lián)，先導油壓通左邊時為動臂合流聯(lián)，先導油壓通右 邊時為破碎錘聯(lián)，動臂合流采用外接管路閥外合流的方式合流，如圖3中所示，斗桿1聯(lián)6 和斗桿2聯(lián)11也是通過閥外合流方式給斗桿動作合流，主閥閥體中開設通路12，通路12 — 端與斗桿1聯(lián)6連接，另一端與鏟斗聯(lián)10連接，通路12在進入鏟斗聯(lián)10之前開設有節(jié)流 孔，為P2和P3的油進入鏟斗聯(lián)10增加一條通路。圖5為主閥的挖掘工況回路圖，斗桿和動臂分別由兩聯(lián)供油，采用閥外合流方式， 如圖5中所示，動臂上升由Pl泵和P2泵供油，斗桿內(nèi)收外擺由Pl泵和P2泵供油，鏟斗內(nèi) 收外擺由Pl泵和P2泵供油。三個泵的油路走向為P1泵輸出的液壓油，經(jīng)過右行走聯(lián)8的 中位通路后，通過并聯(lián)油路向動臂1聯(lián)9，鏟斗聯(lián)10，斗桿2聯(lián)11供油，P2泵輸出的液壓油 經(jīng)過左行走聯(lián)7的中位通路后，通過并聯(lián)油路向斗桿1聯(lián)6，動臂2\破碎錘聯(lián)5，鏟斗聯(lián)10 供油。P3泵則經(jīng)過直線行走閥聯(lián)1，回轉聯(lián)2，推土鏟聯(lián)3的中位通路和平地模式選擇閥聯(lián) 4的出口 W卸荷回油箱。圖6為所述新主閥的平地工況回路圖，斗桿和動臂分別由兩聯(lián)供油，采用閥外合 流方式，如圖6中所示，動臂上升由Pl泵和P2泵供油，斗桿內(nèi)收外擺由Pl泵，P2泵和P3 泵供油，鏟斗內(nèi)收外擺由Pl泵，P2泵和P3泵供油。三個泵的油路走向為P1泵輸出的液 壓油，經(jīng)過右行走聯(lián)8的中位通路后，通過并聯(lián)油路向動臂1聯(lián)9，鏟斗聯(lián)10，斗桿2聯(lián)11 供油，P2泵輸出的液壓油經(jīng)過左行走聯(lián)7的中位通路后，通過并聯(lián)油路向斗桿1聯(lián)6，動臂 2\破碎錘聯(lián)5，鏟斗聯(lián)10供油。P3泵則經(jīng)過直線行走閥聯(lián)1，回轉聯(lián)2，推土鏟聯(lián)3的中位 通路和平地模式選擇閥聯(lián)4的出口 N，通過并聯(lián)油路向動臂2\破碎錘聯(lián)5，斗桿1聯(lián)6，鏟斗 聯(lián)10供油。
權利要求
一種挖掘節(jié)能及平地高效的小型液壓挖掘機主閥，包括直線行走閥聯(lián)(1)，回轉聯(lián)(2)，推土鏟聯(lián)(3)，動臂2\破碎錘聯(lián)(5)，斗桿1聯(lián)(6)，左行走聯(lián)(7)，進油聯(lián)，右行走聯(lián)(8)，動臂1聯(lián)(9)，鏟斗聯(lián)(10)，斗桿2聯(lián)(11)和回油道T2，其特征在于平地模式選擇閥(4)的進口與所述的推土鏟聯(lián)(3)連接，所述的平地模式選擇閥(4)的一個出口與所述的動臂2\破碎錘聯(lián)(5)連接，另一個出口與所述的回油道T2連接，通路(12)一端與所述的斗桿1聯(lián)(6)連接，另一端與所述的鏟斗聯(lián)(10)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的挖掘節(jié)能及平地高效的小型液壓挖掘機主閥，其特征在于 所述的通路(12)在進入所述的鏟斗聯(lián)(10)之前開設有節(jié)流孔。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的挖掘節(jié)能及平地高效的小型液壓挖掘機主閥，其特征在 于所述的平地模式選擇閥(4)為液控兩位三通閥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種挖掘節(jié)能及平地高效的小型液壓挖掘機主閥，平地模式選擇閥(4)的進口與所述的推土鏟聯(lián)(3)連接，所述的平地模式選擇閥(4)的一個出口與所述的動臂2\破碎錘聯(lián)(5)連接，另一個出口與所述的回油道T2連接，通路(12)一端與所述的斗桿1聯(lián)(6)連接，另一端與所述的鏟斗聯(lián)(10)連接。在主閥中增加平地模式選擇閥(V4)，當先導壓力作用在平地模式選擇閥上時，開啟平地模式，P3泵的油可以向斗桿和鏟斗供油，加快平地速度，實現(xiàn)高效性；挖掘模式時，改變傳統(tǒng)的P3泵參與合流的方式，改用P1泵和P2泵合流給斗桿，鏟斗，動臂供油，從而避免了P3泵的溢流損失，達到節(jié)能的效果。
文檔編號E02F9/22GK101886405SQ20101023258
公開日2010年11月17日 申請日期2010年7月21日 優(yōu)先權日2010年7月21日
發(fā)明者何清華, 張世猷, 郭勇, 陳桂芳 申請人:湖南山河智能機械股份有限公司