启动负载降低式液压系统及工程机械的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种启动负载降低式液压系统以及工程机械，所述启动负载降低式液压系统包括原动机(1)和变量泵(2)，所述变量泵(2)具有用于调节其排量的液控排量调节机构(21)，该启动负载降低式液压系统还包括先导泵(3)和控制装置，所述先导泵(3)的出油口连接至所述控制装置，该控制装置连接于所述液控排量调节机构(21)的液控油口和泄油油路(52)，以通过所述控制装置控制所述液控油口选择性地与所述先导泵油路(31)或泄油油路(52)连通。本实用新型的启动负载降低式液压系统在原动机启动时由先导泵出油口的液压油直接调控变量泵的排量，降低启动时液压系统的负载，从而使原动机易于启动。
【专利说明】启动负载降低式液压系统及工程机械
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及液压系统，具体地，涉及一种启动负载降低式液压系统以及工程机械。
【背景技术】
[0002]液压挖掘机等工程机械的发动机在启动时阻力来自于两个方面，一方面来自于发动机所驱动液压系统，另一方面来自于发动机自身。在低温环境下，由于在启动时油温低，油液粘度大，流动困难，造成发动机所驱动的液压系统的负载很大，这成为发动机启动困难的主要因素，常常使发动机不能正常启动。现有技术中，在低温环境下工作时，主要通过预热发动机的进气和机油来提高发动机的启动性能，但是这种措施只能部分解决发动机自身启动阻力大的问题，而不能解决发动机所驱动的液压系统的阻力大的问题，且通过预热的方式需要额外的启动时间。
[0003]另外，现有的挖掘机等工程机械一般采用变量泵作为驱动泵，变量泵输出的工作液压油流经多路换向阀，通过多路换向阀的控制以驱动各种液压执行元件工作，多路换向阀位于中位时的直通油路连接至节流阀并回到油箱，在节流阀的前端形成负反馈控制液压油，该负反馈控制液压油连接至变量泵的控制端，以根据液压系统的负载来调节变量泵的排量。在这种系统中，变量泵的排量只能根据主油路在稳定工作状态时的负载进行调节，而不能直接根据发动机的状态调节，这对于减小发动机在启动时的负载并无直接帮助，此外由于多路换向阀的内部通道复杂狭小，液压油流动阻力大，负反馈控制信号响应慢。
[0004]因此，需要一种在发动机启动时降低负载的液压系统，以使发动机易于启动。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种启动负载降低式液压系统，该启动负载降低式液压系统在原动机启动时降低系统负载，使原动机易于启动。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供一种启动负载降低式液压系统，包括原动机和由该原动机驱动的变量泵，所述变量泵具有用于调节其排量的液控排量调节机构，其中，所述启动负载降低式液压系统还包括先导泵和控制装置，所述先导泵的出油口通过先导泵油路连接至所述控制装置，该控制装置连接于所述液控排量调节机构的液控油口和泄油油路，以通过所述控制装置控制所述液控油口选择性地与所述先导泵油路或泄油油路连通。
[0007]优选地，所述控制装置包括换向阀，所述换向阀至少包括第一油口、第二油口和第三油口，所述第一油口通过所述先导泵油路与所述先导泵的出油口连接，所述第二油口与所述液控排量调节机构的液控油口连接，所述第三油口通过所述泄油油路连接至油箱，其中，所述换向阀的阀芯至少具有第一工作位和第二工作位，在所述第一工作位时，所述第二油口与第一油口连通且与第三油口截止；在所述第二工作位时，所述第二油口与第三油口连通且与第一油口截止。
[0008]优选地，所述换向阀为二位三通电磁阀。
[0009]优选地，所述启动负载降低式液压系统还包括检测单元和控制单元，所述检测单元能够检测所述原动机的工作状态，所述控制单元根据所述检测单元检测的工作状态信号控制所述控制装置。
[0010]优选地，所述原动机为发动机。
[0011 ] 优选地，所述先导泵由所述原动机驱动。进一步优选地，所述变量泵和所述先导泵同轴设置。
[0012]在上述启动负载降低式液压系统的基础上，本实用新型还提供一种工程机械，所述工程机械包括以上所述的启动负载降低式液压系统。
[0013]优选地，所述工程机械为挖掘机。
[0014]通过上述技术方案，本实用新型的启动负载降低式液压系统设置了先导泵和控制装置，所述控制装置分别连接先导泵、液控排量调控机构和泄油油路，通过该控制装置的控制所述液控排量调控机构能够选择性地与所述先导泵的出油口连通或者连通泄油油路，从而可以在原动机启动时连通所述先导泵出油口的液压油，由所述先导泵出油口的液压油直接调控变量泵的排量，降低排量以降低在启动时液压系统的负载，从而使原动机易于启动。
[0015]本实用新型的其它特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的【具体实施方式】一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中:
[0017]图1是本实用新型启动负载降低式液压系统【具体实施方式】的液压原理图。
[0018]附图标记说明
[0019]I 原动机2 变量泵
[0020]3 先导泵4 换向阀
[0021]5 油箱6 主油路
[0022]7 检测单元8 控制单元
[0023]21液控排量调节机构31先导泵油路
[0024]41 第一油口42 第二油口
[0025]43第三油口 51油箱
[0026]52 泄油油路
【具体实施方式】
[0027]以下结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的【具体实施方式】仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0028]参见图1所示，本实用新型的启动负载降低式液压系统包括原动机I和由该原动机I驱动的变量泵2，所述变量泵2具有用于调节其排量的液控排量调节机构21，变量泵2的吸油口连接到油箱5，变量泵2的出油口连接到主油路6，主油路6中的液压油用于驱动液压执行元件工作(图中未示出)，其中，所述启动负载降低式液压系统还包括先导泵3和控制装置，所述先导泵3的出油口通过先导泵油路31连接至所述控制装置，该控制装置连接于所述液控排量调节机构21的液控油口和泄油油路52，以通过所述控制装置控制所述液控排量调节机构21的液控油口选择性地与所述先导泵油路31或泄油油路52连通。
[0029]通过上述技术方案，本实用新型的启动负载降低式液压系统设置了先导泵和控制装置，所述控制装置分别连接先导泵、液控排量调控机构和泄油油路，通过该控制装置的控制所述液控排量调控机构能够选择性地与所述先导泵的出油口连通或者连通泄油油路，从而可以在原动机启动时连通所述先导泵出油口的液压油，由所述先导泵出油口的液压油直接调控变量泵的排量，降低变量泵的排量以降低在启动时液压系统的负载，从而使原动机易于启动。
[0030]以上所述的控制装置可以有多种实现形式，并不受特别限制，作为一种具体的实施方式，所述控制装置包括换向阀4，所述换向阀4至少包括第一油口 41、第二油口 42和第三油口 43，所述第一油口 41通过所述先导泵油路31与所述先导泵3的出油口连接，所述第二油口 42与所述液控排量调节机构21的液控油口连接，所述第三油口 43通过所述泄油油路52连接至油箱51 (油箱51可以与油箱5为同一个油箱，也可以是分别设置的不同油箱)，其中，所述换向阀4的阀芯至少具有第一工作位和第二工作位，在所述第一工作位时，所述第二油口 42与第一油口 41连通且与第三油口 43截止；在所述第二工作位时，所述第二油口 42与第三油口 43连通且与第一油口 41截止。
[0031]优选地，所述换向阀4为二位三通电磁阀，该二位三通电磁阀具有第一油口 41、第二油口 42和第三油口 43，所述第一油口 41通过所述先导泵油路31与所述先导泵3的出油口连接，所述第二油口 42与所述液控排量调节机构21的液控油口连接，所述第三油口43通过所述泄油油路52连接至油箱51，该二位三通电磁阀在第一工作位时，所述第二油口 42与第一油口 41连通且与第三油口 43截止；在第二工作位时，所述第二油口 42与第三油口 43连通且与第一油口 41截止。通过该二位三通电磁阀的切换，所述液控排量调节机构21的液控油口可以与所述先导泵3的出油口连通，或者与泄油油路52连通。当原动机处于启动状态时，所述二位三通电磁阀通过外部控制得电而处于第一工作位，所述先导泵3的出油口与液控排量调节阀21的液控油口连通，先导泵3的油压调控变量泵2使变量泵2处于小排量，从而通过降低变量泵的排量降低了变量泵的负载，即降低了液压系统的负载。在原动机处于正常工作时，所述二位三通电磁阀通过外部控制失电而处于第二工作位，所述液控排量调节阀21的液控油口与泄油油路52连通，油压降为零，变量泵2处于正常工作排量。本实用新型的启动负载降低式液压系统采用二位三通电磁阀作为控制装置后还获得了另外一个好处，即从所述先导泵的出油口到所述液控排量调节机构21的液控油口之间的油路中液压油的流动阻力非常小，因而所述变量泵的排量调节能够根据所述先导泵快速响应。
[0032]上述换向阀4也可是二位三通手动换向阀、二位三通机动换向阀等，也可以采用其它类型的换向阀例如三位四通换向阀等代替，此时只需堵上一些油口并不采用换向阀的一些工作位置即可。
[0033]优选地，本实用新型的启动负载降低式液压系统还包括检测单元7和控制单元8，所述检测单元7能够检测所述原动机I的工作状态，所述控制单元8根据所述检测单元7检测的工作状态信号控制所述控制装置。例如，所述检测单元7检测原动机I的转速信号，所述控制单元8根据所述转速信号，当原动机I处于启动状态时发出控制信息使所述控制装置控制所述液控油口与所述先导泵油路31连通，当原动机I处于正常工作状态时发出控制信息使所述控制装置控制所述液控油口与所述泄油油路52连通。
[0034]在本实用新型的上述启动负载降低式液压系统中，所述原动机I可以为电动机、发动机等，典型地，所述原动机I为发动机。
[0035]在本实用新型的上述启动负载降低式液压系统中，所述先导泵3可以由原动机I或其它独立的动力机驱动，优选先导泵3由原动机I驱动。采用原动机I驱动可以节省系统资源，并且由于先导泵所需要的驱动力非常小，不会影响到原动机的启动。进一步优选地，所述变量泵2和所述先导泵3同轴设置，共同由原动机I驱动。
[0036]在上述启动负载降低式液压系统的基础上，本实用新型还提供一种工程机械，所述工程机械包括以上所述的启动负载降低式液压系统。优选地，所述工程机械为挖掘机。
[0037]本实用新型提供的工程机械或挖掘机具有上述启动负载降低式液压系统，在工程机械或挖掘机的原动机比如发动机启动时，先导泵出油口的液压油直接调控变量泵的排量，降低变量泵的排量以降低在启动时液压系统的负载，从而使得发动机易于启动。
[0038]以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
[0039]另外需要说明的是，在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
[0040]此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
【权利要求】
1.一种启动负载降低式液压系统，包括原动机(I)和由该原动机(I)驱动的变量泵(2)，所述变量泵(2)具有用于调节其排量的液控排量调节机构(21)，其特征在于，所述启动负载降低式液压系统还包括先导泵(3)和控制装置，所述先导泵(3)的出油口通过先导泵油路(31)连接至所述控制装置，该控制装置连接于所述液控排量调节机构(21)的液控油口和泄油油路(52)，以通过所述控制装置控制所述液控油口选择性地与所述先导泵油路(31)或泄油油路(52)连通。
2.根据权利要求1所述的启动负载降低式液压系统，其特征在于，所述控制装置包括换向阀(4)，所述换向阀(4)至少包括第一油口(41)、第二油口 (42)和第三油口(43)，所述第一油口(41)通过所述先导泵油路(31)与所述先导泵(3)的出油口连接，所述第二油口(42)与所述液控排量调节机构(21)的液控油口连接，所述第三油口(43)通过所述泄油油路(52)连接至油箱(51)，其中， 所述换向阀(4)的阀芯至少具有第一工作位和第二工作位，在所述第一工作位时，所述第二油口(42)与第一油口(41)连通且与第三油口(43)截止；在所述第二工作位时，所述第二油口(42)与第三油口(43)连通且与第一油口(41)截止。
3.根据权利要求2所述的启动负载降低式液压系统，其特征在于，所述换向阀(4)为二位三通电磁阀。
4.根据权利要求1所述的启动负载降低式液压系统，其特征在于，所述启动负载降低式液压系统还包括检测单元(7)和控制单元(8)，所述检测单元(7)能够检测所述原动机(I)的工作状态，所述控制单元(8)根据所述检测单元(7)检测的工作状态信号控制所述控制装置。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的启动负载降低式液压系统，其特征在于，所述原动机(I)为发动机。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的启动负载降低式液压系统，其特征在于，所述先导泵⑶由所述原动机⑵驱动。
7.根据权利要求6所述的启动负载降低式液压系统，其特征在于，所述变量泵(2)和所述先导泵(3)同轴设置。
8.—种工程机械，其特征在于，所述工程机械包括根据权利要求1-7中任意一项所述的启动负载降低式液压系统。
9.根据权利要求8所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械为挖掘机。
【文档编号】F15B11/02GK204239360SQ201420669955
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月11日 优先权日:2014年11月11日
【发明者】白晶, 金开, 张龙, 赵增耀, 丁新旗 申请人:中联重科股份有限公司渭南分公司, 中联重科股份有限公司