一种挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统的制作方法
【专利摘要】一种挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，包括至少一个主油缸、蓄能油缸、蓄能器、控制装置和小油箱，所述控制装置包括控制器、电磁阀、压力检测器和电控换向阀，所述主油缸的大腔和小腔分别与液压主阀或液压油分配器连通，所述蓄能油缸的大腔与所述蓄能器连通，所述蓄能油缸的小腔通过所述电控换向阀与所述小油箱连通或与所述液压主阀或液压油分配器连通，所述压力检测器安装在所述主油缸上并与所述控制器连接，所述电磁阀分别与所述控制器和所述电控换向阀连接，所述控制器接收所述压力检测器的检测数据，并根据所述检测数据通过所述电磁阀控制所述电控换向阀开启或关闭。
【专利说明】
一种挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种工程机械，特别是一种工程机械用挖掘机的动臂油缸三缸与两缸自动切换的电控液压系统。
【背景技术】
[0002]现有技术的节能挖掘机液压系统容易出现氮气进入，液压元件出现气蚀、油箱膨胀等现象，无法实现挖掘机动臂的两缸与三缸的自由转换，大大降低了液压挖掘机的使用性能。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是提供一种能满足各种吨位液压挖掘机的动臂快速实现两缸与三缸的自由转换的挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统。
[0004]为了实现上述目的，本发明提供了一种挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，包括至少一个主油缸、至少一个蓄能油缸和蓄能器，其中，还包括控制装置和小油箱，所述控制装置包括控制器、电磁阀、压力检测器和电控换向阀，所述主油缸的大腔和小腔分别与液压主阀或液压油分配器连通，所述蓄能油缸的大腔与所述蓄能器连通，所述蓄能油缸的小腔通过所述电控换向阀与所述小油箱连通或与所述液压主阀或液压油分配器连通，所述压力检测器安装在所述主油缸上并与所述控制器连接，所述电磁阀分别与所述控制器和所述电控换向阀连接，所述控制器接收所述压力检测器的检测数据，并根据所述检测数据通过所述电磁阀控制所述电控换向阀开启或关闭。
[0005]上述的挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，其中，所述压力检测器为压力传感器，所述检测数据为所述主油缸的大腔内液压油压力值。
[0006]上述的挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，其中，所述压力传感器安装在所述主油缸的小腔上。
[0007]上述的挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，其中，所述电控换向阀开启的所述液压油压力值为120-200bar。
[0008]上述的挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，其中，所述电控换向阀关闭的所述液压油压力值为200-290bar。
[0009]上述的挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，其中，所述液压主阀或液压油分配器与液压栗连接，所述液压栗用于高压油的分配，并通过操作手柄控制。
[0010]上述的挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，其中，所述电控换向阀包括:
[0011]阀体，内部设置有互相连通的容置腔和阀芯孔，所述容置腔包括同轴顺序设置的第一油腔、第二油腔和第三油腔，所述第一油腔和第二油腔之间设置有第一隔离凸台，所述第二油腔与第三油腔之间设置有第二隔离凸台，所述阀芯孔与所述容置腔同轴设置并位于所述阀体的两端，所述第一油腔与所述第一液压主阀或第一液压油分配器连通，所述第二油腔与所述蓄能油缸的小腔连通，所述第三油腔与挖掘机的油箱连通；
[0012]滑阀，两端分别安装在所述阀芯孔上并位于所述容置腔内，所述滑阀上相对于所述第一隔离凸台和第二隔离凸台分别设置有第一开口和第二开口，所述滑阀相对于所述阀体分别具有一关闭位置和一开启位置，所述滑阀位于关闭位置时，所述蓄能油缸的小腔与所述小油箱连通;所述滑阀位于开启位置时，所述蓄能油缸的小腔与所述液压主阀或液压油分配器连通；
[0013]左端盖，安装在所述阀体的左端，所述左端盖的腔体内设置有弹性复位件，所述弹性复位件的两端分别抵靠在所述左端盖的腔体内壁和所述滑阀的左端，所述左端盖与所述电磁阀连接；
[0014]右端盖，安装在所述阀体的右端，所述右端盖具有与所述滑阀的右端适配的容置空间，所述容置空间与所述油箱连通；以及
[0015]回油油路，设置在所述阀体上，并分别与所述容置腔及阀芯孔连通。
[0016]上述的挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，其中，还包括节流螺塞，设置在所述左端盖与所述电磁阀连通的油路上，所述节流螺塞上设置有用于限制流量的节流孔。
[0017]上述的挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，其中，所述节流螺塞的节流孔的直径为0.3?2毫米。
[0018]上述的挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，其中，所述控制器将所述检测数据转换成电信号，并对所述电磁阀的开启或关闭进行滞环控制。
[0019]本发明的技术效果在于:
[0020]本发明能满足各种吨位液压挖掘机的动臂快速实现两缸与三缸的自由转换，并可增加挖掘力和支车功能，且可使节能挖掘机的蓄能系统与液压系统隔开，预防栗的气蚀等现象，达到节能降耗的目的，同时进一步提高了液压挖掘机的操作性能及安全性，结构简单，实现方便，成本低。
[0021]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【附图说明】
[0022]图1为本发明的自动切换电控液压系统的原理图；
[0023]图2为本发明一实施例的电控换向阀剖面图(关闭位置)；
[0024]图3为图2的电控换向阀剖面图(开启位置)；
[0025]图4为本发明的电控换向阀工作原理图；
[0026]图5为本发明一实施例的滑阀结构示意图。
[0027]其中，附图标记
[0028]100主油缸
[0029]200蓄能油缸
[0030]300蓄能器
[0031]400小油箱
[0032]500控制装置
[0033]501控制器
[0034]502电磁阀
[0035]503压力检测器
[0036]504电控换向阀
[0037]I 阀体
[0038]11容置腔
[0039]111 第一油腔
[0040]112 第二油腔[0041 ] 113第三油腔
[0042]12阀芯孔
[0043]13第一隔离凸台
[0044]14第二隔离凸台
[0045]2 滑阀
[0046]21 第一开口
[0047]22 第二开口
[0048]23第一节流槽
[0049]24第二节流槽
[0050]25 横孔[0051 ] 26滑阀端孔
[0052]3左端盖
[0053]31弹性复位件
[0054]32 腔体
[0055]4右端盖
[0056]41容置空间
[0057]5回油油路
[0058]6节流螺塞
[0059]61节流孔
[0060]600液压主阀或液压油分配器
【具体实施方式】
[0061]下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述:
[0062]参见图1，图1为本发明的自动切换电控液压系统的原理图。本发明的挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，包括至少一个主油缸100、至少一个蓄能油缸200和蓄能器300，还包括控制装置500和小油箱400，所述控制装置500包括控制器501、电磁阀502、压力检测器503和电控换向阀504，所述主油缸100的大腔和小腔分别与液压主阀或液压油分配器600连通，所述蓄能油缸200的大腔与所述蓄能器300或者其他的辅助液压系统连通，所述蓄能油缸200的小腔通过所述电控换向阀504与所述小油箱400连通或与所述液压主阀或液压油分配器600连通，所述压力检测器503安装在所述主油缸100上并与所述控制器501连接，所述电磁阀502分别与所述控制器501和所述电控换向阀504连接，所述控制器501接收所述压力检测器503的检测数据，并根据所述检测数据通过所述电磁阀502控制所述电控换向阀504开启或关闭。其中，所述控制器501将所述检测数据转换成电信号，并对所述电磁阀502的开启或关闭进行滞环控制。
[0063]本实施例中，所述压力检测器503优选为压力传感器，所述压力传感器优选安装在所述主油缸100的小腔上，所述检测数据优选为所述主油缸100的小腔内液压油压力值。压力传感器检测到导致电控换向阀504开启与关闭的压力是不一致的，其中，当液压油压力值为120-200bar时电控换向阀504开启；当液压油压力值为200-290bar时所述电控换向阀504关闭。
[0064]本实施例中，所述液压主阀或液压油分配器600与液压栗连接，所述液压栗用于高压油的分配，并通过操作手柄控制，可以选择向主油缸100或者蓄能油缸200的大小腔供高压油。
[0065]在正常动臂下降和主油缸100小腔负载较小的情况下，主油缸100的小腔进油，蓄能油缸200的小腔连接回油，当动臂支车等需要主油缸100小腔的负载较大的情况下，根据安装在主油缸100小腔上的压力传感器的反馈到控制器501，控制器501经过分析计算，发出电信号，电磁阀502根据控制器501发出的电信号换向，使电控换向阀504换向，可使蓄能油缸200小腔自动从回油切换到高压油状态，与液压主阀或液压油分配器600连通，实现支车等动作。
[0066]参见图2及图3，图2为本发明一实施例的电控换向阀剖面图(关闭位置)，图3为图2的电控换向阀剖面图(开启位置)，图中箭头代表压力油的流向。本实施例中，所述电控换向阀504包括:阀体I，内部设置有互相连通的容置腔11和阀芯孔12，所述容置腔11包括同轴顺序设置的第一油腔111、第二油腔112和第三油腔113，所述第一油腔111和第二油腔112之间设置有第一隔离凸台13，所述第二油腔112与第三油腔113之间设置有第二隔离凸台14，所述阀芯孔12与所述容置腔11同轴设置并位于所述阀体I的两端，所述第一油腔111与所述液压挖掘机的液压阀(图未示)连通，所述第二油腔112与所述蓄能油缸200小腔连通，所述第三油腔113与所述小油箱400连通;滑阀2(参见图5)，两端分别安装在所述阀芯孔12上并位于所述容置腔11内，所述滑阀2上相对于所述第一隔离凸台13和第二隔离凸台14分别设置有第一开口 21和第二开口 22，所述滑阀2相对于所述阀体I分别具有一关闭位置(参见图2)和一开启位置(参见图3);左端盖3，安装在所述阀体I的左端，所述左端盖3内设置有弹性复位件31，所述弹性复位件31例如为弹簧，该弹簧的两端分别通过弹簧座抵靠在左端盖3的腔体32内壁和所述滑阀2的左端，所述左端盖3与所述液压挖掘机的先导油路连通;右端盖4，安装在所述阀体I的右端，所述右端盖4具有与所述滑阀2的右端适配的容置空间41，所述容置空间41与所述小油箱400连通；以及回油油路5，设置在所述阀体I上，并分别与所述容置腔11及阀芯孔12连通，确切说，该回油油路的两个开口分别设置在第一隔离凸台13的内壁上和右端的阀芯孔12的内壁上。其中，所述滑阀2的右端还设置有互相连通的横孔25和滑阀端孔26，所述回油油路5通过所述横孔25和滑阀端孔26与所述右端盖4的容置空间41连通。
[0067]本实施例中，为减小换向冲击，还可包括用于缓冲的节流螺塞6，设置在所述左端盖3与所述先导油路连通的油路上，优选内置于左端盖3与先导油路的连接螺栓内，所述节流螺塞6上设置有用于限制流量的节流孔61。其中，节流孔61大小可根据流量的大小进行设置，所述节流孔61的直径优选为0.3?2毫米。
[0068]为提高控制精度，所述滑阀2的本体上还可设置有第一节流槽23，所述第一节流槽23位于所述第一开口 21靠近所述第一隔离凸台13的一侧。其中，所述第一节流槽23包括沿所述阀体I的圆周均布的多个半圆槽，所述半圆槽优选为2-6个，该多个半圆槽的直径可以相同或不同，也可以为其他截面形状的槽。所述滑阀2的本体上还可同时设置有第二节流槽24，所述第二节流槽24位于所述第二开口 22靠近所述第二油腔112的一侧。其中，所述第二节流槽24包括沿所述阀体I的圆周均布的多个半圆槽，所述半圆槽优选为2-6个，且所述第二节流槽24的截面积小于所述第一节流槽23的截面积，该多个半圆槽的直径可以相同或不同，也可以为其他截面形状的槽，对此不做限制。
[0069]参见图4，图4为本发明的电控换向阀工作原理图。本发明的电控换向阀第二油腔112的A 口与动臂蓄能辅助油缸小腔直接相连，通过第二开口 22使第三油腔113的T 口与小油箱400相连，小油箱400为单独的油箱，第一油腔111的B 口与液压阀相连，电控换向阀的A 口与T口在阀体I内是相通的，开始工作时(正常工况下)，第二油腔112的A口与动臂蓄能辅助油缸小腔直接相连，第三油腔113的T 口与小油箱400相连，第二油腔112通过第二开口 22与第三油腔113接通(参见图2)，使动臂蓄能辅助油缸小腔与小油箱400接通，当电控换向阀的左端盖3的bl 口接通先导油后，经节流螺塞6的节流孔61节流后，在左端盖3的腔体32内进入压力油，通过弹性复位件31推动滑阀2向右移动换向，通过滑阀2的第一开口 21使第二油腔112与第一油腔111接通(参见图3)，从而使动臂蓄能辅助油缸小腔与液压阀接通而通入高压油，回油油路5通过滑阀2的横孔25与滑阀端孔26与右端盖4的容置空间41接通，回油自右端盖4的al 口回到挖掘机的油箱。
[0070]本发明能实现挖掘机的两缸与三缸的自由转换，增加挖掘力和支车功能且将蓄能系统与液压系统相隔绝，用于在带有蓄能装置的液压系统中，使其在正常动臂下降和动臂油缸小腔负载较小的情况下，主油缸小腔进油，蓄能油缸小腔连接回油，当动臂支车等需要动臂油缸小腔的负载较大的情况下，根据安装在主控制油缸小腔上的压力传感器的反馈，电磁阀及电控换向阀可使蓄能油缸小腔自动从回油切换到高压油状态，与液压主阀或分配器连接，实现支车等动作。本发明的挖掘机更加节能，挖掘机的操作性更加优异。电控换向阀采用整体式结构，结构紧凑，与电磁阀及压力传感器结合在一起，满足挖掘机执行机构对两缸与三缸的自由转换的不同需求;能够快速实现支车功能和增加挖掘力，也可用于其他机械的其他油缸的切换工况。
[0071]当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，包括至少一个主油缸、至少一个蓄能油缸和蓄能器，其特征在于，还包括控制装置和小油箱，所述控制装置包括控制器、电磁阀、压力检测器和电控换向阀，所述主油缸的大腔和小腔分别与液压主阀或液压油分配器连通，所述蓄能油缸的大腔与所述蓄能器连通，所述蓄能油缸的小腔通过所述电控换向阀与所述小油箱连通或与所述液压主阀或液压油分配器连通，所述压力检测器安装在所述主油缸上并与所述控制器连接，所述电磁阀分别与所述控制器和所述电控换向阀连接，所述控制器接收所述压力检测器的检测数据，并根据所述检测数据通过所述电磁阀控制所述电控换向阀开启或关闭。2.如权利要求1所述的挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，其特征在于，所述压力检测器为压力传感器，所述检测数据为所述主油缸的大腔内液压油压力值。3.如权利要求2所述的挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，其特征在于，所述压力传感器安装在所述主油缸的小腔上。4.如权利要求2或3所述的挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，其特征在于，所述电控换向阀开启的所述液压油压力值为120-200bar。5.如权利要求2或3所述的挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，其特征在于，所述电控换向阀关闭的所述液压油压力值为200-290bar。6.如权利要求1、2或3所述的挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，其特征在于，所述液压主阀或液压油分配器与液压栗连接，所述液压栗用于高压油的分配，并通过操作手柄控制。7.如权利要求1、2或3所述的挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，其特征在于，所述电控换向阀包括: 阀体，内部设置有互相连通的容置腔和阀芯孔，所述容置腔包括同轴顺序设置的第一油腔、第二油腔和第三油腔，所述第一油腔和第二油腔之间设置有第一隔离凸台，所述第二油腔与第三油腔之间设置有第二隔离凸台，所述阀芯孔与所述容置腔同轴设置并位于所述阀体的两端，所述第一油腔与所述第一液压主阀或第一液压油分配器连通，所述第二油腔与所述蓄能油缸的小腔连通，所述第三油腔与挖掘机的油箱连通； 滑阀，两端分别安装在所述阀芯孔上并位于所述容置腔内，所述滑阀上相对于所述第一隔离凸台和第二隔离凸台分别设置有第一开口和第二开口，所述滑阀相对于所述阀体分别具有一关闭位置和一开启位置，所述滑阀位于关闭位置时，所述蓄能油缸的小腔与所述小油箱连通;所述滑阀位于开启位置时，所述蓄能油缸的小腔与所述液压主阀或液压油分配器连通； 左端盖，安装在所述阀体的左端，所述左端盖的腔体内设置有弹性复位件，所述弹性复位件的两端分别抵靠在所述左端盖的腔体内壁和所述滑阀的左端，所述左端盖与所述电磁阀连接； 右端盖，安装在所述阀体的右端，所述右端盖具有与所述滑阀的右端适配的容置空间，所述容置空间与所述油箱连通；以及 回油油路，设置在所述阀体上，并分别与所述容置腔及阀芯孔连通。8.如权利要求7所述的挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，其特征在于，还包括节流螺塞，设置在所述左端盖与所述电磁阀连通的油路上，所述节流螺塞上设置有用于限制流量的节流孔。9.如权利要求8所述的挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，其特征在于，所述节流螺塞的节流孔的直径为0.3?2毫米。10.如权利要求8所述的挖掘机动臂油缸自动切换电控液压系统，其特征在于，所述控制器将所述检测数据转换成电信号，并对所述电磁阀的开启或关闭进行滞环控制。
【文档编号】E02F9/22GK105839691SQ201610334334
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月18日
【发明人】郇庆祥, 李合永, 刘军, 孙艳林, 张洪德, 杜艳, 张海洋, 赵光明
【申请人】山东常林机械集团股份有限公司