CN102416940A

CN102416940A - 液压控制系统及工程机械

Info

Publication number: CN102416940A
Application number: CN2011103122914A
Authority: CN
Inventors: 陈强; 郑鹏飞; 熊卫民
Original assignee: Sany Heavy Industry Co Ltd
Current assignee: Sany Heavy Industry Co Ltd
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2011-10-14
Publication date: 2012-04-18

Abstract

本发明提出一种液压控制系统，包括负载敏感变量泵、梭阀、制动系统及与所述制动系统相集成的散热系统，所述负载敏感变量泵分别与所述制动系统及散热系统相连接，所述制动系统及散热系统与所述梭阀相连接，所述梭阀与所述负载敏感变量泵的负载敏感控制油口相连接。该液压控制系统包括该制动系统及与该制动系统相集成的散热系统，在实现为工程机械散热的同时，还可实现对工程机械进行制动。上述两种系统的集成与现有的两套独立的制动系统及散热系统相比具有结构布局紧凑等优点。

Description

液压控制系统及工程机械

技术领域

本发明涉及一种液压控制系统及应用该液压控制系统的工程机械。

背景技术

工程机械尤其是平地机在大负荷作业或高速转场过程中，其液压系统、动力系统会产生大量的热量，造成工作介质温升过高；而当其在低温环境或小负荷作业时通常工作介质温度偏低。工作介质的过高或过低都将对系统产生不利影响。因此为保证动力系统、液压系统工作在其最佳温度范围，对工程机械特别是平地机有必要设计相应的冷却装置，以防止温差过大而对系统造成损坏。目前较高配置的工程机械通常都采用风扇马达驱动，通过改变风扇马达转速来调节系统散热能力。

同时，对于需要高速转场的工程机械如平地机、越野起重机、装载机等，为保证其安全行驶性能，大都需要行驶制动系统。目前通用的办法是通过独立的油泵或气泵给制动阀提供动力源以实现制动。

目前对于既有散热又有制动需求的工程机械如平地机、越野起重机、装载机等，通常都是采用两套独立的系统实现散热和制动的功能。这势必使得需要的元件增多，不仅增加了生产成本，也使得整机结构布置更加分散。

提供一种将散热系统及制动系统相集成的液压控制系统以降低生产成本，成为亟需解决的问题。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺陷和不足，本发明的目的在于提供一种液压控制系统，包括负载敏感变量泵、梭阀、制动系统及与所述制动系统相集成的散热系统，所述负载敏感变量泵分别与所述制动系统及散热系统相连接，所述制动系统及散热系统与所述梭阀相连接，所述梭阀与所述负载敏感变量泵的负载敏感控制油口相连接。

优选地，所述制动系统包括第一阻尼孔、第一单向阀、液控换向阀、充液阀、第一压力开关、制动蓄能器、制动阀及制动器，所述第一阻尼孔与所述负载敏感变量泵及所述第一单向阀相连接，所述第一单向阀与所述液控换向阀及所述充液阀相连接，所述液控换向阀与所述充液阀及所述梭阀相连接，所述充液阀与所述第一压力开关及所述制动蓄能器相连接，所述制动蓄能器与所述制动阀相连接，所述制动阀与该制动器相连接。

优选地，所述制动系统还包括第二压力开关，所述第二压力开关设置于连接所述制动阀与所述制动器之间的油路上。

优选地，所述散热系统包括电磁球阀、压差传感阀、第二阻尼孔、电比例溢流阀、控制器、第三阻尼孔、散热器、换向阀、风扇马达及液压油箱，所述电磁球阀一端与所述负载敏感变量泵相连接，另一端分别与所述压差传感阀及所述第二阻尼孔相连接，所述第二阻尼孔与所述电比例溢流阀及所述梭阀相连接，所述电比例溢流阀与所述梭阀及所述控制器相连接，所述第三阻尼孔与所述梭阀及所述电比例溢流阀相连接，所述压差传感阀与所述风扇马达及所述换向阀相连接，所述风扇马达与所述换向阀及所述液压油箱相连接。

优选地，所述散热系统还包括第二单向阀，所述压差传感阀通过所述第二单向阀与所述散热器相连接。

优选地，所述液压控制系统还包括过滤器，所述负载敏感变量泵通过所述过滤器分别与所述制动系统及散热系统相连接。

同时，本发明提供一种应用如上所述的液压控制系统的工程机械。

该液压控制系统包括该制动系统及与该制动系统相集成的散热系统，在实现为工程机械散热的同时，还可实现对工程机械进行制动。上述两种系统的集成与现有的两套独立的制动系统及散热系统相比具有结构布局紧凑等优点。

附图说明

图1所示为本发明较佳实施例提供的液压控制系统液压原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明较佳实施例中的图1，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明提供一种液压控制系统，其应用于平地机、越野起重机、装载机等工程机械中。该液压控制系统包括负载敏感变量泵1、与该负载敏感变量泵1相连接的过滤器2、梭阀3、制动系统及与该制动系统相集成的散热系统。

该负载敏感变量泵1用于对风扇马达22及制动器11的功率进行自适应控制。该负载敏感变量泵1具有压力、流量自适应的特性，其可输出与该风扇马达22工作压力相适应的压力油，进而实现风扇马达22的转动。该负载敏感变量泵1还可以输出与该制动器11工作压力相适应的压力油，进而实现该制动器11对工程机械的制动控制。

该过滤器2与该负载敏感变量泵1相连接，其用于对由该负载敏感变量泵1输出的液压油中的固体杂质进行过滤，以防止液压控制系统中各元件过度磨损。

该梭阀3为一三通阀，其与该负载敏感变量泵1、该制动系统及该散热系统相连接，以将该制动系统及该散热系统中工作压力反馈至该负载敏感变量泵1的负载敏感控制油口，同时使该负载敏感变量泵1产生与该制动系统及该散热系统工作相适应的压力及流量。

该制动系统包括第一阻尼孔4、第一单向阀5、液控换向阀6、充液阀7、第一压力开关8、制动蓄能器9、制动阀10、制动器11及第二压力开关12。

该第一阻尼孔4与该过滤器2及该第一单向阀5相连接。该第一阻尼孔4用于限制该制动蓄能器9的充液速度。该第一单向阀5与该液控换向阀6及该充液阀7相连接。该液控换向阀6与该充液阀7及该梭阀3相连接。该液控换向阀6是液压控制的方向控制阀，通过液控方式改变液压油的状态或流动方向，从而实现该制动蓄能器9低压自动充液。该梭阀3与该负载敏感变量泵1的负载敏感控制油口相连接。该充液阀7与该第一压力开关8及该制动蓄能器9相连接。该制动蓄能器9与该制动阀10相连接。该制动蓄能器9的作用是储存液压能，当工程机械需要制动时，该制动蓄能器9释放压力油到该制动器11实现制动。通常，该制动蓄能器9储存的液压能能够满足3-5次制动的需要，这样，减少了该负载敏感变量泵1的工作频率，同时即使工程机械在失去动力的情况下，也有有效的安全制动能力。该制动阀10与该制动器11相连接。该第二压力开关12设置于连接该制动阀10与该制动器11之间的油路上。

该散热系统包括电磁球阀13、压差传感阀14、第二阻尼孔15、电比例溢流阀16、控制器17、第三阻尼孔18、第二单向阀19、散热器20、换向阀21、风扇马达22及液压油箱23。

该电磁球阀13一端与该过滤器2相连接，其用于控制该风扇马达22的启停。该电磁球阀3的另一端分别与压差传感阀14及该第二阻尼孔15相连接。该第二阻尼孔15与该电比例溢流阀16及该梭阀3相连接。该第二阻尼孔15具有节流的作用，其用于限制该风扇马达22控制油的流量，使得通过较小的液压油流量便可控制该风扇马达22工作。该梭阀3与该负载敏感变量泵1的负载敏感控制油口相连接。该电比例溢流阀16与该梭阀3及该控制器17相连接。该电比例溢流阀16为压力控制阀，其通过调节电比例信号调节该风扇马达22的工作压力，从而实现调节该风扇马达22的转速。该控制器17用于控制输送至该电比例溢流阀16的电流量，该控制器17向该电比例溢流阀16输送的电流量越大，该散热系统中的压力就越小。该控制器17包括液压油传感器、进气温度传感器及冷却液温度传感器，当所述传感器感测的温度都较低时，该控制器17向该电比例溢流阀16输送最大的电流，该负载敏感变量泵1输出液压油的压力下降，进而使向该风扇马达22流入的液压油的油压降低，从而使该风扇马达22的转速降低；反之亦然。该第三阻尼孔18与该梭阀3及该电比例溢流阀16相连接。该第三阻尼孔18具有缓冲的作用，其用于减少该压差传感阀14阀芯开度的突变，进而减少液压油对该风扇马达22的冲击。该压差传感阀14与该第二单向阀19及换向阀21相连接。该压差传感阀14为一开式逻辑阀，其通过比较负载压力及经过该第三阻尼孔18反馈的控制压力，动态调节该压差传感阀14阀芯的开度。当该制动蓄能器9需要充液压力比该风扇马达22工作压力更高时，该第一单向阀5、充液阀7之间的液压油经过液控换向阀6、梭阀3到达负载敏感变量泵1的负载敏感控制油口，使得负载敏感变量泵1建立该制动蓄能器9需要的输出充液压力，此时，该压差传感阀14阀芯开度减小，优先保证充液压力。该第二单向阀19与该散热器20相连接，该第二单向阀19可起到当该风扇马达22超速或失速时防止汽蚀的作用。该散热器20与该换向阀21及该液压油箱23相连接。

当充液阀7中的充液压力不足时，该第一压力开关8发出低压报警。该负载敏感变量泵1输出液压油流经该过滤器2、第一阻尼孔4、第一单向阀5及充液阀7，最后进入该制动蓄能器9以对该制动蓄能器9进行充液。同时，该第一单向阀5及充液阀7之间的液压油经过该液控换向阀6及该梭阀3到达负载敏感变量泵1的负载敏感控制油口，使得负载敏感变量泵1产生与制动系统相适应的工作压力和流量。该负载敏感变量泵1同时输出另一部分液压油，该液压油流经该过滤器2、电磁球阀13、压差传感阀14及换向阀21，最后流入该风扇马达22并驱动风扇进行旋转，以对工程机械进行散热处理。

当该充液阀7中的充液压力达到设定的上限时，即该制动蓄能器9内充满液压油后，该充液阀7切断到该制动蓄能器9的油路。同时，该液控换向阀6切换到关闭状态。该负载敏感变量泵1的负载敏感控制油口的液压油经过该梭阀3到液控换向阀6释放到油箱中。此时，该负载敏感变量泵1输出的一部分液压油经过该过滤器2、第一阻尼孔4及第一单向阀5到达该液控换向阀6及该充液阀7而被截止。与此同时，该负载敏感变量泵1输出的另一部分液压油经过该过滤器2、电磁球阀13、压差传感阀14、换向阀21而驱动该风扇马达22进行工作，以对工程机械进行散热处理。该负载敏感变量泵1输出的另一部分液压油经过该过滤器2、电磁球阀13、第二阻尼孔15分流较小部分的液压油作为控制油，该控制油经过该梭阀3达到该负载敏感变量泵1的负载敏感控制油口。该电比例溢流阀16调节该控制油的油压，使得该负载敏感变量泵1产生与该风扇马达22相适应的工作压力和流量。

当需要对工程机械进行制动时，驾驶员可踩下该制动阀10使得该制动蓄能器9中的压力油到达所述制动器11中以对工程机械进行制动。同时，该第二压力开关12发出讯号进行制动报警。当完成制动后，所述制动阀10被释放，所述制动器11中的液压油通过所述制动阀10进行回流，所述液压油流入与所述制动阀10相连的油箱中。此时，解除了对工程机械的制动，同时，该第二压力开关12关闭，从而解除制动报警。

可以理解，该过滤器2及该第二单向阀19可以省却，因此，该负载敏感变量泵1直接分别与该制动系统及散热系统相连接；该压差传感阀14直接与该风扇马达22、该散热器20及该换向阀21相连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种液压控制系统，其特征在于：包括负载敏感变量泵(1)、梭阀(3)、制动系统及与所述制动系统相集成的散热系统，所述负载敏感变量泵(1)分别与所述制动系统及散热系统相连接，所述制动系统及散热系统与所述梭阀(3)相连接，所述梭阀(3)与所述负载敏感变量泵(1)的负载敏感控制油口相连接。

2.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于：所述制动系统包括第一阻尼孔(4)、第一单向阀(5)、液控换向阀(6)、充液阀(7)、第一压力开关(8)、制动蓄能器(9)、制动阀(10)及制动器(11)，所述第一阻尼孔(4)与所述负载敏感变量泵(1)及所述第一单向阀(5)相连接，所述第一单向阀(5)与所述液控换向阀(6)及所述充液阀(7)相连接，所述液控换向阀(6)与所述充液阀(7)及所述梭阀(3)相连接，所述充液阀(7)与所述第一压力开关(8)及所述制动蓄能器(9)相连接，所述制动蓄能器(9)与所述制动阀(10)相连接，所述制动阀(10)与该制动器(11)相连接。

3.根据权利要求2所述的液压控制系统，其特征在于：所述制动系统还包括第二压力开关(12)，所述第二压力开关(12)设置于连接所述制动阀(10)与所述制动器(11)之间的油路上。

4.根据权利要求2或3所述的液压控制系统，其特征在于：所述散热系统包括电磁球阀(13)、压差传感阀(14)、第二阻尼孔(15)、电比例溢流阀(16)、控制器(17)、第三阻尼孔(18)、散热器(20)、换向阀(21)、风扇马达(22)及液压油箱(23)，所述电磁球阀(13)一端与所述负载敏感变量泵(1)相连接，另一端分别与所述压差传感阀(14)及所述第二阻尼孔(15)相连接，所述第二阻尼孔(15)与所述电比例溢流阀(16)及所述梭阀(3)相连接，所述电比例溢流阀(16)与所述梭阀(3)及所述控制器(17)相连接，所述第三阻尼孔(18)与所述梭阀(3)及所述电比例溢流阀(16)相连接，所述压差传感阀(14)与所述风扇马达(22)及所述换向阀(21)相连接，所述风扇马达(22)与所述换向阀(21)及所述液压油箱(23)相连接。

5.根据权利要求4所述的液压控制系统，其特征在于：所述散热系统还包括第二单向阀(19)，所述压差传感阀(14)通过所述第二单向阀(19)与所述散热器(20)相连接。

6.根据权利要求1所述的液压控制系统，其特征在于：所述液压控制系统还包括过滤器(2)，所述负载敏感变量泵(1)通过所述过滤器(2)分别与所述制动系统及散热系统相连接。

7.一种工程机械，其包括液压控制系统，其特征在于，所述液压控制系统为权利要求1-6中任一项所述的液压控制系统。