一种装载机数字控制液压工作系统的制作方法

本实用新型涉及装载机液压控制技术领域，具体为一种装载机数字控制液压工作系统。

背景技术：

装载机是广泛应用于建筑行业、基础建设等方面的一种土石方施工机械，装载机液压工作系统的功用是用来控制液压油缸活塞杆的伸缩，带动动臂和铲斗的运动，从而完成铲掘、举升、下降、上翻、下翻、保持位置等动作。传统的装载机工作液压系统控制方式是通过操纵软轴来控制多路阀压力油的分配，这种液压系统控制方式简单，工作可靠，成本低，但能量损耗大，操纵力较大，司机作业强度高。随着装载机行业的发展，对装载机的节能要求越来越高，因此，如何设计一种应用于装载机上的高效节能的液压工作系统，成为本领域人员亟需解决的难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种装载机数字控制液压工作系统，将数字控制技术应用在装载机液压工作系统上，达到提高整机性能，提升作业效率，降低能源消耗，提升驾驶舒适性及改善操作者劳动强度的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种装载机数字控制液压工作系统，包括油箱、吸油滤油器、提升油缸、转斗油缸和回油滤油器，还包括变量泵、阀块、第一伺服阀、第二伺服阀和可编程控制器，所述变量泵的进油口与油箱的吸油口流体连接，所述阀块设置有p、p1、p2、a、b、t、t1、t2、ls、ls1和ls2油口，所述阀块的p口与变量泵的出油口流体连接，所述阀块的p1口与第一伺服阀的进油口（5p）流体连接，所述阀块的t1口与第一伺服阀的出油口（5t）流体连接，所述第一伺服阀的第一油口（5a）与提升油缸的无杆腔流体连接，所述第一伺服阀的第二油口（5b）与提升油缸的有杆腔流体连接，所述阀块的p2口与第二伺服阀的进油口（6p）流体连接，所述阀块的t2口与第二伺服阀的出油口（6t）流体连接，所述第二伺服阀的第一油口（6a）与转斗油缸的无杆腔流体连接，所述第二伺服阀的第二油口（6b）与转斗油缸的有杆腔流体连接，所述阀块的t口、t1口和t2口在阀块内部互相连通，且t口通过回油滤油器与油箱的回油口流体连接，所述可编程控制器的输出端分别与第一伺服阀和第二伺服阀的控制端电路连接，所述可编程控制器的输入端通过电路连接有操纵手柄，所述操纵手柄设于驾驶室司机座椅旁边。

进一步的，所述变量泵为负载敏感变量泵。

进一步的，所述阀块内部设置有浮动阀、溢流阀、主单向阀、第一单向阀和第二单向阀，所述浮动阀的第一油口（7a）与阀块的a口连通且与提升油缸的无杆腔流体连接，所述浮动阀的第二油口（7b）与阀块的b口连通且与提升油缸的有杆腔流体连接，所述浮动阀的出油口（7t）与阀块的t口连通，所述溢流阀设置于阀块的p口和t口之间，所述溢流阀的进口和出口分别与阀块的p口和t口连接，所述主单向阀、第一单向阀和第二单向阀分别设于阀块的p口、p1口和p2口内。

进一步的，所述浮动阀为二位四通电磁换向阀。

进一步的，所述第一伺服阀和第二伺服阀为三位四通电液数字角度反馈伺服阀。

进一步的，所述阀块的ls1口连接有第一负荷传感油路，其另一端与第一伺服阀的反馈端连接。

进一步的，所述阀块的ls2口连接有第二负荷传感油路，其另一端与第二伺服阀的反馈端连接。

进一步的，所述操纵手柄为电子操纵手柄，并设有动臂提升、动臂下降、铲斗上翻、铲斗下翻按钮，用于操纵人员手动控制装载机的作业动作。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、采用负荷传感技术，动态跟踪液压系统中流量和压力变化，使液压泵的流量和压力根据实际需要输出，节约能源。

2、采用数字反馈伺服阀和plc（可编程控制器）电脑控制，保证液压阀的动作灵敏度，精确控制油缸动作。

3、采用电子手柄操作，大大降低操作者的劳动强度。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图中：1-油箱，2-吸油滤油器，3-变量泵，4-阀块，5-第一伺服阀，6-第二伺服阀，7-浮动阀，8-溢流阀，9-主单向阀，10-第一单向阀，11-第二单向阀，12-提升油缸，13-转斗油缸，14-回油滤油器，15-第一负荷传感油路，16-第二负荷传感油路，17-可编程控制器，18-操纵手柄。

5p-第一伺服阀进油口，5t-第一伺服阀出油口，5a-第一伺服阀第一油口，5b-第一伺服阀第二油口。

6p-第二伺服阀进油口，6t-第二伺服阀出油口，6a-第二伺服阀第一油口，6b-第二伺服阀第二油口。

7t-浮动阀出油口，7a-浮动阀第一油口，7b-浮动阀第二油口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

请参阅图1，本实用新型提供的一种实施例：一种装载机数字控制液压工作系统，包括油箱1、吸油滤油器2、变量泵3、阀块4、第一伺服阀5、第二伺服阀6、浮动阀7、溢流阀8、主单向阀9、第一单向阀10、第二单向阀11、提升油缸12、转斗油缸13、回油滤油器14、第一负荷传感油路15、第二负荷传感油路16、可编程控制器17和操纵手柄18，变量泵3为负载敏感变量泵，能根据反馈回的流量、压力变化自动调整流量输出，变量泵3的进油口与油箱1的吸油口流体连接，阀块4设置有p、p1、p2、a、b、t、t1、t2、ls、ls1和ls2油口，阀块4的p口与变量泵3的出油口流体连接，阀块4的p1口与第一伺服阀5的进油口5p流体连接，阀块4的t1口与第一伺服阀5的出油口5t流体连接，第一伺服阀5的第一油口5a与提升油缸12的无杆腔流体连接，第一伺服阀5的第二油口5b与提升油缸12的有杆腔流体连接，阀块4的p2口与第二伺服阀6的进油口6p流体连接，阀块4的t2口与第二伺服阀6的出油口6t流体连接，第二伺服阀6的第一油口6a与转斗油缸13的无杆腔流体连接，第二伺服阀6的第二油口6b与转斗油缸13的有杆腔流体连接，阀块4的t口、t1口和t2口在阀块4内部互相连通，且t口通过回油滤油器14与油箱1的回油口流体连接，可编程控制器17的输出端分别与第一伺服阀5和第二伺服阀6的控制端电路连接，可编程控制器17的输入端通过电路连接有操纵手柄18，设于驾驶室司机座椅旁边，操纵手柄为电子操纵手柄，并设有动臂提升、动臂下降、铲斗上翻、铲斗下翻按钮，用于操纵人员手动控制装载机的作业动作。

阀块4内部设置有浮动阀7、溢流阀8、主单向阀9、第一单向阀10和第二单向阀11，浮动阀7为二位四通电磁换向阀，用于控制装载机的浮动动作，浮动阀7的第一油口7a与阀块4的a口连通且与提升油缸12的无杆腔流体连接，浮动阀7的第二油口7b与阀块4的b口连通且与提升油缸12的有杆腔流体连接，浮动阀7的出油口7t与阀块4的t口连通，溢流阀8设置于阀块4的p口和t口之间，用于防止液压系统过载，溢流阀8的进口和出口分别与阀块4的p口和t口连接，主单向阀9、第一单向阀10和第二单向阀11分别设于阀块4的p口、p1口和p2口内。

第一伺服阀5和第二伺服阀6为三位四通电液数字角度反馈伺服阀。

阀块4的ls1口连接有第一负荷传感油路15，其另一端与第一伺服阀5的反馈端连接。

阀块4的ls2口连接有第二负荷传感油路16，其另一端与第二伺服阀6的反馈端连接。

本实施例的工作原理：当装载机需进行动臂提升动作时，按下操纵手柄18上的动臂提升按钮，将信号传输给可编程控制器17，可编程控制器17发出指令至第一伺服阀5的控制端，第一伺服阀5得电，阀芯下移，工作于上位，进油口5p和第一油口5a连通，出油口5t和第二油口5b连通，变量泵3将液压油从油箱1经吸油滤油器2后输出，输出的压力油进入阀块4的p口，经主单向阀9、第一单向阀10从阀块4的p1口输出，再经第一伺服阀5的进油口5p和第一油口5a进入提升油缸12的无杆腔，推动活塞杆向外伸出，同时，提升油缸12的有杆腔中的液压油经第一伺服阀5的第二油口5b、出油口5t进入阀块4的t1口，并从阀块4的t口经回油滤油器14流回油箱1中，提升油缸12活塞杆的向外伸出带动动臂上升，完成动臂提升动作。

当装载机需进行动臂下降动作时，按下操纵手柄18上的动臂下降按钮，将信号传输给可编程控制器17，可编程控制器17发出指令至第一伺服阀5的控制端，第一伺服阀5得电，阀芯上移，工作于下位，进油口5p和第二油口5b连通，出油口5t和第一油口5a连通，变量泵3将液压油从油箱1经吸油滤油器2后输出，输出的压力油进入阀块4的p口，经主单向阀9、第一单向阀10从阀块4的p1口输出，再经第一伺服阀5的进油口5p和第二油口5b进入提升油缸12的有杆腔，推动活塞杆向内缩回，同时，提升油缸12的无杆腔中的液压油经第一伺服阀5的第一油口5a、出油口5t进入阀块4的t1口，并从阀块4的t口经回油滤油器14流回油箱1中，提升油缸12活塞杆的向内缩回带动动臂下降，完成动臂下降动作。

在动臂提升或下降过程中，第一负荷传感油路15实时将提升油缸12无杆腔或有杆腔中的压力和流量变化情况从第一伺服阀5的反馈端经阀块4的ls1口、ls口传递至变量泵3，变量泵3自动改变油量输出，实现协调控制功能，降低能耗。

当装载机需进行铲斗上翻动作时，按下操纵手柄18上的铲斗上翻按钮，将信号传输给可编程控制器17，可编程控制器17发出指令至第二伺服阀6的控制端，第二伺服阀6得电，阀芯上移，工作于下位，进油口6p和第二油口6b连通，出油口6t和第一油口6a连通，变量泵3将液压油从油箱1经吸油滤油器2后输出，输出的压力油进入阀块4的p口，经主单向阀9、第二单向阀11从阀块4的p2口输出，再经第二伺服阀6的进油口6p和第二油口6b进入转斗油缸13的有杆腔，推动活塞杆向内缩回，同时，转斗油缸13的无杆腔中的液压油经第二伺服阀6的第一油口6a、出油口6t进入阀块4的t2口，并从阀块4的t口经回油滤油器14流回油箱1中，转斗油缸13活塞杆的向内缩回带动铲斗上翻，完成铲斗上翻动作。

当装载机需进行铲斗下翻动作时，按下操纵手柄18上的铲斗下翻按钮，将信号传输给可编程控制器17，可编程控制器17发出指令至第二伺服阀6的控制端，第二伺服阀6得电，阀芯下移，工作于上位，进油口6p和第一油口6a连通，出油口6t和第二油口6b连通，变量泵3将液压油从油箱1经吸油滤油器2后输出，输出的压力油进入阀块4的p口，经主单向阀9、第二单向阀11从阀块4的p2口输出，再经第二伺服阀6的进油口6p和第一油口6a进入转斗油缸13的无杆腔，推动活塞杆向外伸出，同时，转斗油缸13的有杆腔中的液压油经第二伺服阀6的第二油口6b、出油口6t进入阀块4的t2口，并从阀块4的t口经回油滤油器14流回油箱1中，转斗油缸13活塞杆的向外伸出带动铲斗下翻，完成铲斗下翻动作。

在铲斗上翻或铲斗下翻过程中，第二负荷传感油路16实时将转斗油缸13有杆腔或无杆腔中的压力和流量变化情况从第二伺服阀6的反馈端经阀块4的ls2口、ls口传递至变量泵3，变量泵3自动改变油量输出，实现协调控制功能，降低能耗。

当装载机需对地面进行拖平时，按下浮动按钮（图中未示出），浮动按钮设于操纵面板上，与浮动阀7的控制端电连接，浮动阀7得电，阀芯左移，工作于右位，第一油口7a、第二油口7b、出油口7t互相连通，提升油缸12无杆腔和有杆腔中的压力与外界大气压相同，使铲斗处于浮动状态，能够跟随地面高低起伏，达到将地面拖平的目的。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。