地下铲运机动臂浮动装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种用于地下铲运机动臂浮动的液压控制系统。其目的是为了提供一种结构简单、效率高、操作简便的地下铲运机动臂浮动装置。本实用新型地下铲运机动臂浮动装置包括第三缓冲阀、第四缓冲阀、第一换向阀、第二换向阀、转向齿轮泵、工作齿轮泵、举升油缸、翻斗油缸、油箱和主溢流阀，还包括先导控制阀组、先导供油阀、动臂浮动阀、第一缓冲阀和第二缓冲阀，其中先导控制阀组控制第一换向阀和第二换向阀阀芯的动作。
【专利说明】地下铲运机动臂浮动装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种地下铲运机工作机构的液压控制装置，特别是涉及一种用于地下铲运机动臂浮动控制的装置。
【背景技术】
[0002]地下铲运机的工作、转向、制动等工作机构的运动都是通过液压系统来控制的，液压系统是地下铲运机的关键系统之一，其好坏程度直接影响地下铲运机整机的可靠性和综合性能指标。液压工作系统又是液压系统中的关键部分，举升臂举起与回落，铲斗上翻与卸料都是依靠工作液压系统来完成的。
[0003]一般而言，在地下铲运机的工作装置工作时，动臂浮动装置的作用是在举升臂(动臂)下降过程中，通过使举升油缸的有杆腔和无杆腔两腔油路相通，令其两缸均处于低压状态，而将两油腔的液压流体回流到液压油箱。在这种情况下，举升臂(动臂)因其自身及其铲斗的重量而下落，无需利用液压泵排出的液压流体，节省了液压能量。
[0004]国内外地下铲运机的动臂浮动装置大多采用四位六通的换向阀来控制举升油缸的动作，此四位六通液控换向阀的四个工作位分别控制举升油缸的举升、中位、下降、浮动。在小型地下铲运机上，控制举升油缸动作的四位六通换向阀一般是手动控制的。在大中型地下铲运机上，采用液控的四位六通换向阀来控制举升油缸动作。此类地下铲运机动臂浮动装置不仅要使用体积较大的四位六通换向阀，而且由于要控制该换向阀四个工作位的工作，对于手动换向阀来说，手动控制阀杆要控制换向阀的四个工作位的换位，容易使每个工作位的阀杆行程变短，也易使控制阀杆误操作，影响换向阀正常工作；对于液控换向阀来说先导控制阀组的控制任务繁多，先导控制油路较为复杂。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、效率高、操作简便的地下铲运机动臂浮动装置。
[0006]本实用新型地下铲运机动臂浮动装置，包括第三缓冲阀、第四缓冲阀、第一换向阀、第二换向阀、转向齿轮泵、工作齿轮泵、举升油缸、翻斗油缸、油箱和主溢流阀，其中第一换向阀和第二换向阀均为三位六通先导液压控制弹簧对中型换向阀，转向齿轮泵和工作齿轮泵并联，其出油口同时连接第一换向阀进油口 P 口、中间进油口 E 口和第二换向阀进油口P 口，第一换向阀第一工作油口 A 口和第二工作油口 B 口分别连接举升油缸的无杆腔和有杆腔，出油口 T 口连接油箱，中间出油口 F 口连接第二换向阀的中间进油口 E 口，第二换向阀第一工作油口 A 口连接翻斗油缸的无杆腔和第三缓冲阀进油口 P 口，第二换向阀第二工作油口 B 口连接翻斗油缸的有杆腔和第四缓冲阀进油口 P 口，第二换向阀出油口 T 口和f中间出油口 F 口均连接油箱，第三缓冲阀出油口 T 口和第四缓冲阀的出油口 T 口连接油箱，主溢流阀进油口 P 口连接转向齿轮泵和工作齿轮泵的出油口，出油口 T 口连接油箱。该装置还包括先导控制阀组、先导供油阀、动臂浮动阀、第一缓冲阀和第二缓冲阀，先导供油阀A口连接转向齿轮泵的出油口，B 口连接先导控制阀组中四个先导阀的进油口P 口，先导控制阀组控制第一换向阀和第二换向阀阀芯的动作，其包括第一先导阀、第二先导阀、第三先导阀、第四先导阀和第三换向阀，第一先导阀工作油口 A 口和第二先导阀工作油口 A 口分别与第一换向阀的第一控制口 m 口和第二控制口 η 口相连，第三先导阀工作油口 A 口和第四先导阀工作油口 A 口分别与第二换向阀的第一控制口 m 口和第二控制口 η 口相连，四个先导阀出油口 T 口均与油箱相连，同时第二先导阀工作油口 A 口还与第三换向阀进油口 P 口和控制口 m 口相连，所述第三换向阀出油口 T 口与油箱相连，工作油口 A 口与动臂浮动阀控制口 m 口相连，所述动臂浮动阀的第一工作油口 A 口和第二工作油口 B 口分别与第一缓冲阀控制口 m 口和第二缓冲阀控制口 m 口相连，第一出油口 Tl 口和第二出油口 T2 口连接油箱，第一缓冲阀进油口 P 口和第二缓冲阀进油口 P 口分别连接举升油缸的无杆腔和有杆腔，第一缓冲阀出口 T 口和第二缓冲阀出油口 T 口连接油箱。
[0007]本实用新型地下铲运机动臂浮动装置，其中所述转向齿轮泵出油口还与转向系统相连，并向转向系统供油，当转向系统不工作的时候，转向齿轮泵出油口直接连接第一换向阀进油口 P 口。
[0008]本实用新型地下铲运机动臂浮动装置，其中还包括四个补油阀，第一补油阀进油口 P 口和第二补油阀进油口 P 口分别连接举升油缸的无杆腔和有杆腔；第三补油阀进油口P 口和第四补油阀进油口 P 口分别连接翻斗油缸的无杆腔和有杆腔，所述四个补油阀的出油口 T 口均连接油箱，所述补油阀均为单向阀。本实用新型地下铲运机动臂浮动装置与现有技术不同之处在于本实用新型地下铲运机动臂浮动装置的举升臂在下降过程中举升油缸上下腔均与回油腔相通，处于低压状态，举升臂能依靠其自身和铲斗装置的重力而降落。举升臂下落过程中处于浮动状态可使地下铲运机在平地、堆积作业，或反向刮平作业时，工作装置能随着地面的状况自由浮动，在铲掘矿石作业时，可使铲斗韧避开大石块进行铲掘，提高工作效率。只依靠手柄操作四个先导阀控制整个系统，操作十分简便。
[0009]下面结合附图对本实用新型的地下铲运机动臂浮动装置作进一步说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1为本实用新型地下铲运机动臂浮动装置的液压原理图；
[0011]图2为本实用新型地下铲运机动臂浮动装置中先导控制阀组与动臂浮动阀的放大结构图。
[0012]图中:1先导控制阀组，2动臂浮动阀，33第三缓冲阀，34第四缓冲阀，51第一缓冲阀，52第二缓冲阀，61第一补油阀，62第二补油阀，43第三补油阀，44第四补油阀，7第二换向阀，8第一换向阀，9主溢流阀，10先导供油阀，11转向齿轮泵，12工作齿轮泵，13举升油缸，14翻斗油缸，15油箱，16第三换向阀，17电动机。
【具体实施方式】
[0013]如图1和图2所示，本实用新型地下铲运机动臂浮动装置由工作装置和转向装置组成。包括先导控制阀组1、动臂浮动阀2、第一换向阀8、第二换向阀7、先导供油阀10、转向齿轮泵11、工作齿轮泵12、举升油缸13、翻斗油缸14、油箱15、主溢流阀9和电动机17。油箱15中的油经过工作齿轮泵12和转向齿轮泵11分别向工作系统和转向系统供油，当转向系统不工作时，转向齿轮泵11为工作系统供油。此外，转向齿轮泵11还为先导供油阀10提供先导压力油，先导油进入先导控油阀10的A 口，B 口流向先导控制阀组I。电动机17连接转向齿轮泵11，转向齿轮泵11和工作齿轮泵12并联，其出油口同时连接第一换向阀8的进油口 P 口、中间进油口 E 口和第二换向阀7的进油口 P 口，其中第一换向阀和第二换向阀为三位六通先导液压控制弹簧对中型换向阀，第一换向阀8的第一工作油口 A 口和第二工作油口 B 口分别连接举升油缸13的无杆腔131和有杆腔132，出油口 T 口连接油箱15，中间出油口 F 口连接第二换向阀7的中间进油口 E 口，第二换向阀7的第一工作油口 A 口连接翻斗油缸14的无杆腔141和第三缓冲阀33的进油口 P 口，第二换向阀7的第二工作油口 B 口连接翻斗油缸14的有杆腔142和第四缓冲阀34的进油口 P 口，第二换向阀7的出油口 T 口和中间出油口 F 口均连接油箱15，第三缓冲阀33的出油口 T 口和第四缓冲阀34的出油口 T 口连接油箱15，主溢流阀9进油口 P 口连接转向齿轮泵11和工作齿轮泵12的出油口，出油口 T 口连接油箱。先导供油阀10的A 口连接转向齿轮泵11的出油口，B 口连接先导控制阀组I中四个先导阀的进油口 P 口，先导控制阀组I控制第一换向阀8和第二换向阀7阀芯的动作，其包括第一先导阀1-1、第二先导阀1-2、第三先导阀1-3、第四先导阀1-4和第三换向阀16，第一先导阀1-1的工作油口 A 口和第二先导阀1-2的工作油口 A口分别与第一换向阀8的第一控制口 m 口和第二控制口 η 口相连，第三先导阀1-3的工作油口 A 口和第四先导阀1-4的工作油口 A 口分别与第二换向阀7的第一控制口 m 口和第二控制口 η 口相连，四个先导阀的出油口 T 口均与油箱15相连，同时第二先导阀1-2的工作油口 A 口还与第三换向阀16的进油口 P 口和控制口 m 口相连，第三换向阀16的出油口 T口与油箱15相连，工作油口 A 口与动臂浮动阀2的控制口 m 口相连，动臂浮动阀2的第一工作油口 A 口和第二工作油口 B 口分别与第一缓冲阀51的控制口 m 口和第二缓冲阀52的控制口 m 口相连，动臂浮动阀的第一出油口 Tl 口和第二出油口 T2 口连接油箱15，第一缓冲阀51的进油口 P 口和第二缓冲阀52的进油口 P 口分别连接举升油缸13的无杆腔131和有杆腔132，第一缓冲阀51的出油口 T 口和第二缓冲阀52的出油口 T 口连接油箱15，上述四个缓冲阀均为可调式顺序阀。此外系统还包含四个补油阀，第一补油阀61的进油口 P 口和第二补油阀62的进油口 P 口分别连接举升油缸13的无杆腔131和有杆腔132 ;第三补油阀43的进油口 P 口和第四补油阀44的进油口 P 口分别连接翻斗油缸14的无杆腔141和有杆腔142，四个补油阀的出油口 T 口均连接油箱，且均为单向阀。
[0014]本实用新型地下铲运机动臂浮动装置工作过程如下:
[0015]1、当驾驶员扳动先导控制阀组I中第一先导阀1-1的操作手柄时，提供的先导压力油进入第一先导阀1-1的进油口 P 口，先导压力油从第一先导阀1-1的工作油口 A 口进入第一换向阀8的第一控制口 m 口。先导压力油压力大小与扳动操作手柄转过的角度成正t匕，当第一换向阀8的第一控制口 m 口的先导压力大于第一换向阀8内部的回位弹簧弹力时，第一换向阀8的阀芯就会向右移动，来自转向齿轮泵11与工作齿轮泵12合流供给的高压油就会经过第一换向阀8第一工作油口 A 口进入举升油缸13的无杆腔131，同时举升油缸13的有杆腔132中的液压油也经第一换向阀8的第二工作油口 B 口流回油箱15，在此液压状态下举升油缸13伸长，举升臂133上升。当驾驶员松开操作手柄时，第一先导阀1-1在其阀内部的回位弹簧作用下又恢复到初始状态，先导压力油便不能再流通第一先导阀1-1，若此时其他先导阀也不动作，则举升油缸13被锁止，举升臂133停止动作。[0016]2、当驾驶员扳动先导控制阀组I中第二先导阀1-2的操作手柄时，提供的先导压力油进入第二先导阀1-2的进油口 P 口，先导压力油从第二先导阀1-2的工作油口 A 口进入第一换向阀8的第二控制口 η 口。先导液压油压力大小与扳动操作手柄转过的角度成正t匕，当第一换向阀8的第二控制口 η 口的先导压力大于第一换向阀8内部的回位弹簧弹力时，第一换向阀8的阀芯就会向左移动,其右位工作。但与此同时，先导压力油进入第三换向阀16的控制口 m 口，当该操作手柄被扳动到一定位置时，第三换向阀16的阀芯右侧受到的先导液压油压力大于阀芯左侧固定的弹簧弹力时，阀芯向左移动，此时第三换向阀16位于右位，先导压力油进入动臂浮动阀2的控制口 m 口，动臂浮动阀2的阀芯左端的复位弹簧刚度较小，所以在很小压力的先导压力油作用下动臂浮动阀2的阀芯就会左移，动臂浮动阀2右位工作，举升油缸13回路上的第一缓冲阀51的控制口 m 口和第二缓冲阀52的控制口 m 口与油箱15相连接，两个缓冲阀开启溢流，来自工作液压泵12和转向齿轮泵11的高压油便不会再进入压力很高的举升油缸13的有杆腔132，而是通过已经开启的第一缓冲阀5直接流回油箱15。此时由于举升油缸13进回油腔均处于低压状态，举升臂133处于浮动状态，依靠举升臂133与铲斗143的重力下落。
[0017]3、当驾驶员扳动先导控制阀组I中第三先导阀1-3的操作手柄时，提供的先导压力油进入第三先导阀1-3的进油口 P 口，先导压力油从第三先导阀1-3的工作油口 A 口进入第二换向阀7的第一控制口 m 口。先导液压油压力大小与扳动操作手柄转过的角度成正t匕，当第二换向阀7的第一控制口 m 口的先导压力大于第二换向阀7内部的回位弹簧弹力时，第二换向阀7的阀芯就会向右移动，来自转向齿轮泵11与工作齿轮泵12合流供给的高压油就会经过第二换向阀7左位通路的第一工作油口 A 口进入翻斗油缸14的无杆腔141，同时翻斗油缸14的有杆腔142中的液压油也经第二换向阀7的左位通路的第二工作油口 B口流回油箱15，在此液压状态下翻斗油缸14伸长，铲斗143外放卸料。当驾驶员松开操作手柄时，第三先导阀1-3在其阀内部的回位弹簧作用下又恢复到初始状态，先导压力油便不能再流通第三先导阀1-3，若此时其他先导阀也不动作，则翻斗油缸14被锁止，铲斗143停止动作。
[0018]4、当驾驶员扳动先导控制阀组I中第四先导阀1-4的操作手柄时，提供的先导压力油进入第四先导阀1-4的进油口 A 口，先导压力油从第四先导阀1-4的工作油口 A 口进入第二换向阀8的第二控制油口 η 口。先导液压油压力大小与扳动操作手柄转过的角度成正t匕，当第二换向阀的第二控制油口 η 口的先导压力大于第二换向阀7内部的回位弹簧弹力时，第二换向阀7的阀芯就会向左移动，来自转向齿轮泵11与工作齿轮泵12合流供给的高压油就会经过第二换向阀7右位通路的第二工作油口 B 口进入翻斗油缸14的有杆腔142，同时翻斗油缸14的无杆腔141中的液压油也经第二换向阀7的右位通路的第一工作油口A 口流回油箱15，在此液压状态下翻斗油缸14缩进，铲斗143收斗。当驾驶员松开操作手柄时，第四先导阀1-4在其阀内部的回位弹簧作用下又恢复到初始状态，先导压力油便不能再流通第四先导阀1-4，若此时其他先导阀也不动作，则翻斗油缸14被锁止，铲斗143停止动作。
[0019]当回油量过大时，过多的液压回油会顶开与举升油缸13相连的第一补油阀61和第二补油阀62或者与翻斗油缸14相连的第三补油阀43和第四补油阀44，补油阀的进油口 P和出油口 T将连通，从而对进油油路进行补油。当供油压力过大以至于大于与举升油缸13相连的第一缓冲阀51和第二缓冲阀52或者与翻斗油缸14相连的第三缓冲阀33和第四缓冲阀34的开启压力时，相应的缓冲阀就会开启，使该油路卸荷，防止过载。
[0020]以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。
【权利要求】
1.一种地下铲运机动臂浮动装置，包括第三缓冲阀、第四缓冲阀、第一换向阀、第二换向阀、转向齿轮泵、工作齿轮泵、举升油缸、翻斗油缸、油箱和主溢流阀，其中第一换向阀和第二换向阀均为三位六通先导液压控制弹簧对中型换向阀，转向齿轮泵和工作齿轮泵并联，其出油口同时连接第一换向阀进油口 P 口、中间进油口 E 口和第二换向阀进油口 P 口，第一换向阀第一工作油口 A 口和第二工作油口 B 口分别连接举升油缸的无杆腔和有杆腔，出油口 T 口连接油箱，中间出油口 F 口连接第二换向阀的中间进油口 E 口，第二换向阀第一工作油口 A 口连接翻斗油缸的无杆腔和第三缓冲阀进油口 P 口，第二换向阀第二工作油口 B口连接翻斗油缸的有杆腔和第四缓冲阀进油口 P 口，第二换向阀出油口 T 口和中间出油口 F口均连接油箱，第三缓冲阀出油口 T 口和第四缓冲阀的出油口 T 口连接油箱，主溢流阀进油口 P 口连接转向齿轮泵和工作齿轮泵的出油口，出油口 T 口连接油箱，其特征在于:还包括先导控制阀组、先导供油阀、动臂浮动阀、第一缓冲阀和第二缓冲阀，先导供油阀A 口连接转向齿轮泵的出油口，B 口连接先导控制阀组中四个先导阀的进油口 P 口，先导控制阀组控制第一换向阀和第二换向阀阀芯的动作，其包括第一先导阀、第二先导阀、第三先导阀、第四先导阀和第三换向阀，第一先导阀工作油口 A 口和第二先导阀工作油口 A 口分别与第一换向阀的第一控制口 m 口和第二控制口 η 口相连，第三先导阀工作油口 A 口和第四先导阀工作油口 A 口分别与第二换向阀的第一控制口 m 口和第二控制口 η 口相连，四个先导阀出油口 T 口均与油箱相连，同时第二先导阀工作油口 A 口还与第三换向阀进油口 P 口和控制口 m 口相连，所述第三换向阀出油口 T 口与油箱相连，工作油口 A 口与动臂浮动阀控制口 m口相连，所述动臂浮动阀的第一工作油口 A 口和第二工作油口 B 口分别与第一缓冲阀控制口 m 口和第二缓冲阀控制口 m 口相连，第一出油口 Tl 口和第二出油口 T2 口连接油箱，第一缓冲阀进油口 P 口和第二缓冲阀进油口 P 口分别连接举升油缸的无杆腔和有杆腔，第一缓冲阀出口 T 口和第二缓冲阀出油口 T 口连接油箱。
2.根据权利要求1所述的地下铲运机动臂浮动装置，其特征在于:所述转向齿轮泵出油口还与转向系统相连，并向转向系统供油，当转向系统不工作的时候，转向齿轮泵出油口直接连接第一换向阀进油口 P 口。
3.根据权利要求1所述的地下铲运机动臂浮动装置，其特征在于:还包括四个补油阀，第一补油阀进油口 P 口和第二补油阀进油口 P 口分别连接举升油缸的无杆腔和有杆腔；第三补油阀进油口 P 口和第四补油阀进油口 P 口分别连接翻斗油缸的无杆腔和有杆腔，所述四个补油阀的出油口 T 口均连接油箱，所述补油阀均为单向阀。
【文档编号】E02F3/43GK203498889SQ201320506112
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年8月19日 优先权日:2013年8月19日
【发明者】商铁军, 韩飞, 李慧伶, 何定源, 李艳伟 申请人:北京安期生技术有限公司