液压离合器控制装置及破碎机的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种液压离合器控制装置及破碎机，其中液压离合器控制装置包括油源、流量阀和电比例控制阀，流量阀的进油口与油源的出油口连通，流量阀用于保持进入液压离合器的液压油流量恒定，电比例控制阀连接于流量阀的出油口和液压离合器之间，通过电比例控制阀实现液压离合器的接合和断开，并且通过调节电比例控制阀的输入电流的大小能够调整液压离合器的接合速度。本实用新型的方案中没有像现有技术中那样采用节流阀控制液压离合器接合的速度，因此不会产生在对液压离合器进行断开时的反作用，本实用新型的方案中只要通过对电比例控制阀进行换向即可实现液压离合器的快速断开。
【专利说明】
液压离合器控制装置及破碎机
技术领域
[0001]本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种液压离合器控制装置及破碎机。
【背景技术】
[0002]圆锥式破碎机的驱动方式一般为电机驱动、液压马达驱动、发动机直接驱动，其中发动机直接驱动方式需要在发动机和破碎主机之间增加一个动力传动装置，用来在破碎主机与发动机之间传递动力，该动力传动装置通常采用液压离合器进行控制。液压离合器需要使用液压控制阀来控制离合器内部油压，油压上升则液压油推动离合器内部油缸(离合器内部液压油封闭腔可近似认为是一个带复位弹簧的液压油缸)克服离合器内部复位弹簧，带动离合器摩擦片动作，离合器接合，这时就有动力输出；油压下降则复位弹簧推动液压油缸使摩擦片分离，这时没有动力输出。
[0003]目前的离合器控制装置存在以下几点问题:
[0004]1、为使液压油源的压力稳定，离合器控制油源一般采用恒压栗或齿轮栗加溢流阀的方式，同时也带来一些问题:①恒压栗成本高;②齿轮栗加溢流阀压力损失大，系统不节會K。
[0005]2、离合器控制方式要求离合器接合时应缓慢接合以防止发动机过载，当破碎主机负荷快速增大至设定值时，应迅速断开离合器，以防止发动机过载。
[0006]3、电磁换向阀会存在一些泄漏使系统压力降低，离合器接合力下降会导致摩擦片打滑，烧损摩擦片。
[0007]为解决上述问题，现有技术中有一种离合器控制装置，如图1所示，该离合器控制装置包括液压离合器a 1、旋转接头a2、压力表a3、压力开关a4、节流阀a5、电磁换向阀a6、溢流阀a7、油栗a8和油箱a9。
[0008]油栗a8为系统提供液压油源，溢流阀a7用来设定供给液压离合器al的压力，电磁换向阀a6控制液压离合器al的接合或分离。系统在工作时，电磁换向阀a6得电，压力油经过节流阀a5进入液压离合器al，因节流阀a5的作用，液压离合器al的内部压力在10秒内缓慢上升到最大压力，液压离合器al完全接合。压力开关a4用于检测系统压力，当系统压力与设定值相差较大(超过设定值)时，压力开关a4发出电信号通过电控系统使离合器自动脱离。压力表a3用于实时检测系统压力。
[0009]但是，现有技术中的上述离合器控制装置还存在以下几个问题:
[0010]1、液压油经过溢流阀溢流，造成系统能量损失，系统严重不节能。
[0011]2、使用溢流阀作为压力控制元件，当液压油温度或发动机转速发生变化时，系统压力也会随之波动，对离合器接合有一定的影响。
[0012]3、采用节流阀调节离合器接合时间，虽然一定程度上可以满足缓慢接合的要求，但由于节流阀开口大小恒定，因此无法根据需要调节开口大小，进而无法控制接合的速度，控制特性差;而且当离合器需要快速断开时，节流阀就起到了相反的作用，无法实现快速断开。
[0013]4、系统压力会因发动机转速变化、栗的流量脉动、换向电磁阀的动作等因素产生液压冲击，影响离合器接合的平稳性，影响离合器使用寿命。
[0014]5、采用压力开关和压力表检测系统压力，压力变化过程无法记录，只能得到瞬间压力变化，无法实现更为精细控制。
【实用新型内容】
[0015]本实用新型的目的是提出一种液压离合器控制装置及破碎机，以解决现有技术中的离合器控制装置在离合器接合时控制特性较差的问题。
[0016]为实现上述目的，本实用新型提供了一种液压离合器控制装置，包括油源、流量阀和电比例控制阀，所述流量阀的进油口与所述油源的出油口连通，所述流量阀用于保持进入液压离合器的液压油流量恒定，所述电比例控制阀连接于所述流量阀的出油口和所述液压离合器之间，通过所述电比例控制阀实现所述液压离合器的接合和断开，并且通过调节所述电比例控制阀的输入电流的大小能够调整所述液压离合器的接合速度。
[0017]进一步地，所述电比例控制阀为三位三通电比例控制阀，所述电比例控制阀的第一油口与所述流量阀的出油口连通，所述电比例控制阀的第二油口与油箱连通，所述电比例控制阀的第三油口与所述液压离合器连接，所述电比例控制阀处于第一工作位时，所述电比例控制阀的所述第二油口与所述第三油口连通;所述电比例控制阀处于中位时，所述电比例控制阀的所述第一油口与所述第二油口连通;所述电比例控制阀处于第二工作位时，所述电比例控制阀的所述第一油口与所述第三油口连通。
[0018]进一步地，所述电比例控制阀为电比例减压控制阀，用于保持进入液压离合器的液压油压力恒定。
[0019]进一步地，还包括开关阀，所述开关阀连接于所述电比例控制阀与所述液压离合器之间，用于控制所述液压离合器的供油油路的通断。
[0020]进一步地，所述开关阀的两端并联设置有液压半桥回路，所述液压半桥回路用于降低系统压力冲击。
[0021 ] 进一步地，所述液压半桥回路包括第一节流口和第二节流口，所述第一节流口连接于所述开关阀的出油口与所述液压离合器之间，所述第二节流口连接于所述第一节流口与油箱之间。
[0022]进一步地，所述开关阀为二位三通电磁换向阀，所述开关阀的第一油口与所述电比例控制阀的第三油口连通，所述开关阀的第二油口与油箱连通，所述开关阀的第三油口与所述液压离合器连接，所述开关阀处于第一工作位时，所述开关阀的所述第二油口与所述第三油口连通;所述开关阀处于第二工作位时，所述开关阀的所述第一油口与所述第二油口连通。
[0023]进一步地，还包括压力传感器，用于检测进入所述液压离合器的供油油路的压力大小，并根据该压力大小控制所述供油油路的通断。
[0024]为实现上述目的，本实用新型还提供了一种破碎机，其特征在于，包括液压离合器和上述的液压离合器控制装置，所述液压离合器控制装置用于控制所述液压离合器内摩擦片的接合与断开。
[0025]进一步地，还包括发动机和破碎主机，所述液压离合器安装在所述发动机与所述破碎主机之间，所述破碎主机包括液压控制系统，所述油源为所述液压控制系统的主油源，且所述主油源与所述流量阀之间的连接油路上连接有顺序阀，所述顺序阀用于保证所述液压离合器控制装置的供油压力。
[0026]基于上述技术方案，本实用新型设置了电比例控制阀，该阀具有类似滑阀的功能，通过控制该电比例控制阀的输入电流的大小，可以控制阀口的开口大小，以控制通过该阀的液压油的流量大小，在液压离合器接合过程中，通过慢慢增大输入电流的大小，可以控制液压离合器的接合速度，避免发动机在启动过程中过载，提高液压离合器的控制性。
【附图说明】
[0027]此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0028]图1为现有技术中液压离合器控制装置的原理图。
[0029]图2为本实用新型液压离合器控制装置一个实施例的原理图。
[0030]图3为本实用新型液压离合器控制装置一个实施例的实体结构图。
[0031 ]图4为本实用新型破碎机一个实施例的结构示意图。
[0032]图中:al_液压离合器，a2-旋转接头，a3-压力表，a4-压力开关，a5-节流阀，a6_电磁换向阀，a7_溢流阀，a8_油栗，a9_油箱；
[0033]1-液压离合器控制装置，2-旋转接头，3-液压离合器，4-发动机，5-皮带，6_张紧装置，7-破碎主机；
[0034]11-油箱，12-油源，13-顺序阀，14-流量阀，15-压力传感器，16-第一节流口，17-第二节流口，18-开关阀，19-电比例控制阀，20-壳体。
【具体实施方式】
[0035]下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0036]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“纵向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
[0037]如图2所示，为本实用新型液压离合器控制装置一个实施例的原理图。该液压离合器控制装置I包括油源12、流量阀14和电比例控制阀19，所述流量阀14的进油口与所述油源12的出油口连通，所述流量阀14用于保持进入液压离合器3的液压油流量恒定，流量阀能够稳定阀后流量，保持一定值不变，起缓冲、减小系统冲击作用。流量阀14可以选择节流阀等结构形式。
[0038]所述电比例控制阀19连接于所述流量阀14的出油口和所述液压离合器3之间，通过所述电比例控制阀19实现所述液压离合器3的接合和断开，并且通过调节所述电比例控制阀的输入电流的大小能够调整所述液压离合器3的接合速度。
[0039]上述技术方案中设置了电比例控制阀，该阀具有类似滑阀的功能，通过控制该电比例控制阀的输入电流的大小，可以控制阀口的开口大小，以控制通过该阀的液压油的流量大小，在液压离合器接合过程中，通过慢慢增大输入电流的大小，可以控制液压离合器的接合速度，避免发动机在启动过程中过载，提高液压离合器的控制性。
[0040]电比例控制阀19的具体结构形式可以有多种选择，只要能够实现其作用即可。比如，电比例控制阀19可以是两位两通电比例控制阀，在第一工作位时，从流量阀14流出的液压油可以通过该电比例控制阀19输送给液压离合器3，使液压离合器3内的摩擦片慢慢结合;在第二工作位时，向液压离合器3输送液压油的通路被截断，液压离合器3内的摩擦片断开。
[0041]在本实用新型一个示意性的实施例中，所述电比例控制阀19为三位三通电比例控制阀19，所述电比例控制阀19的第一油口与所述流量阀14的出油口连通，所述电比例控制阀19的第二油口与油箱11连通，所述电比例控制阀19的第三油口与所述液压离合器3连接，所述电比例控制阀19处于第一工作位时，所述电比例控制阀19的所述第二油口与所述第三油口连通;所述电比例控制阀19处于中位时，所述电比例控制阀19的所述第一油口与所述第二油口连通;所述电比例控制阀19处于第二工作位时，所述电比例控制阀19的所述第一油口与所述第三油口连通。
[0042]常态下，电比例控制阀19处于第一工作位，即电比例控制阀19为关闭状态；当液压离合器3需要接合时，使电比例控制阀19得电，使其处于第二工作位，电比例控制阀19的第三油口与所述液压离合器3连通，液压油经电比例控制阀19进入液压离合器3的旋转接头2内，借助该旋转接头2，液压油可以进入液压离合器3的内部，使得摩擦片慢慢接合；当需要液压离合器3断开时，液压离合器3内的液压油需要回油，可以使电比例控制阀19置于中位，所述流量阀14的出油口直接与油箱11连通，液压油卸荷。
[0043]当液压油温度或发动机转速发生变化时，系统压力也会随之波动，对离合器接合有一定的影响，为了避免系统压力的波动对液压离合器3的影响，除了采用流量阀14对供油流量进行控制之外，所述电比例控制阀19还可以设置为电比例减压控制阀，电比例减压控制阀可以保证其出口压力恒定，而不受入口压力、出口负载及通过流量大小等的影响，可以保证进入液压离合器3的液压油压力恒定。电比例减压控制阀也可以替换为电比例溢流控制阀。
[0044]液压离合器控制装置I还可以包括开关阀18，所述开关阀18连接于所述电比例控制阀19与所述液压离合器3之间，用于控制所述液压离合器3的供油油路的通断。该开关阀18的设置可以实现液压离合器的快速断开，可以在紧急状况下快速关闭向液压离合器3输送液压油的通路，避免突发状况发生对液压离合器3造成冲击。当液压离合器需要断开时，通过对该开关阀18的不同工作位之间的换向，就可以实现液压离合器的断开。由于本实用新型实施例中没有像现有技术中那样采用节流阀控制液压离合器接合的速度，因此不会产生在对液压离合器进行断开时的反作用，只要通过对开关阀18进行换向即可实现液压离合器的快速断开。
[0045]由于发动机的转速变化、栗的流量脉动、换向电磁阀的动作等因素容易产生液压冲击，影响液压离合器3接合的平稳性，影响液压离合器3的使用寿命。为此，所述开关阀18的两端并联设置有液压半桥回路，所述液压半桥回路用于降低系统压力冲击。
[0046]液压半桥回路的具体结构形式可以灵活选择，比如可以选用由两个节流阀组成的液压半桥，两个节流阀中可以一个具有固定液阻，一个具有可变液阻;还可以选用一个具有固定液阻的节流阀，另一个选用先导溢流阀。
[0047]在如图2所示的实施例中，所述液压半桥回路包括第一节流口16和第二节流口 17，所述第一节流口 16连接于所述开关阀18的出油口与所述液压离合器3之间，所述第二节流口 17连接于所述第一节流口 16与油箱11之间。其中，第一节流口 16的开口大于第二节流口17的开口。第一节流口 16和第二节流口 17还可以为节流阀、节流孔、节流塞、带节流孔的接头等形式。
[0048]开关阀18的具体结构也可以有多种，只要能够实现其作用即可。比如，开关阀18可以为两位两通换向阀，在第一工作位时，两个工作油口连通，液压离合器3的供油油路连通；在第二工作位时，两个工作油口截止，液压离合器3的供油油路断开。
[0049]在本实用新型一个示意性的实施例中，所述开关阀18为二位三通电磁换向阀，所述开关阀18的第一油口与所述电比例控制阀19的第三油口连通，所述开关阀18的第二油口与油箱11连通，所述开关阀18的第三油口与所述液压离合器3连接，所述开关阀18处于第一工作位时，所述开关阀18的所述第二油口与所述第三油口连通;所述开关阀18处于第二工作位时，所述开关阀18的所述第一油口与所述第二油口连通。
[0050]另外，液压离合器控制装置I还可以包括压力传感器15，用于检测进入所述液压离合器3的供油油路的压力大小，并根据该压力大小控制所述供油油路的通断。具体地，压力传感器15可以选用压力变送器等结构，压力传感器15不但可以检测供油油路压力的瞬时变化，还可以记录整个的压力变化过程，这有利于对液压离合器控制装置I的控制过程进行更加精细的设置，还可以为具体的控制流程提供很好的参考。比如，可以设置相关程序对系统压力变化进行预判，当压力异常升高或下降时，可进行报警。
[0051 ]上述各实施例中，顺序阀13、流量阀14、电比例控制阀19和开关阀18均可采用插装式电磁阀的结构，也可以采用板式安装电磁阀等形式的结构。
[0052]以上描述了液压离合器控制装置I的各种实施例，图2为其中一个实施例的原理图，图3为一个实施例的实体结构示意图，可看出该液压离合器控制装置I包括壳体20，壳体20设有顺序阀13、流量阀14、开关阀18和电比例控制阀19，这些结构可以设置在壳体20的外面，连接这些结构的管路可以设置在壳体20的内部，当然这些结构也可以设置在壳体20的内部。
[0053]如图4所示，本实用新型还提出一种破碎机，包括液压离合器3和上述的液压离合器控制装置I，所述液压离合器控制装置I用于控制所述液压离合器3内摩擦片的接合与断开。
[0054]破碎机还包括发动机4和破碎主机7，所述液压离合器3安装在所述发动机4与所述破碎主机7之间，破碎主机7采用发动机直接驱动的方式工作，液压离合器3安装在发动机4上，液压离合器3与破碎主机7转子通过皮带5连接。液压离合器3接合时，破碎主机7开始运转，液压离合器3分离时，破碎主机7停止运转。
[0055]所述破碎主机7包括液压控制系统，油源12可以为独立设置的油源，也可以直接采用所述液压控制系统的主油源，这样可以避免液压油浪费，系统节能效果显著。
[0056]所述主油源与所述流量阀14之间的连接油路上连接有顺序阀13，所述顺序阀13用于保证所述液压离合器控制装置I的供油压力。顺序阀13也可以替换为溢流阀。
[0057]如图2所示，油源12并非单独用于液压离合器控制装置I，顺序阀13可以保证液压离合器控制装置I必需的压力和流量，压力油经Pl 口进入液压离合器控制装置I后，在顺序阀13与流量阀14之间建立压力，P2 口可作为其他系统的液压油源，在其他系统不工作时，液压离合器的系统压力由顺序阀13调定，保证流经流量阀14的最小供油压力。
[0058]下面结合附图2?4对本实用新型液压离合器控制装置及破碎机的一个实施例的具体结构进行详细说明:
[0059]如图2和图3所示，液压离合器控制装置I包括顺序阀13、流量阀14、压力传感器15、第一节流口 16、第二节流口 17，开关阀18和电比例控制阀19。如图4所示，液压离合器3安装在发动机4与破碎主机7之间，采用皮带5传输动力，液压离合器控制装置I用于控制液压离合器3的离、合动作，张紧装置6用于调节皮带5的张紧程度。
[0060]当需要启动破碎主机7时，发动机4转速提升至1100r/min，然后开关阀18先得电，电比例控制阀19再得电，减压后的液压油进入开关阀18，开关阀18的得电与否决定了液压离合器3的合、离状态。
[0061]初始状态下，当开关阀18失电情况下，没有液压油进入液压离合器3，液压离合器3无动作。当开关阀18得电情况下，压力油经电比例控制阀19、开关阀18及第一节流□ 16进入液压离合器3，其中第一节流口 16和第二节流口 17配合使用形成液压半桥回路，可稳定C 口压力，降低系统冲击。
[0062]当需要停机时，开关阀18失电，液压离合器3内的压力油在液压离合器复位弹簧的作用下经第一节流口 16和开关阀18快速排到油箱11，液压离合器3内的摩擦片分离，液压离合器控制装置完成整个控制动作。
[0063]在整个启动过程中，由于电比例控制阀19的作用，使系统压力逐渐上升，这样液压离合器3的摩擦片在设定时间内逐渐接合，发动机负荷在破碎机转子启动时显著降低，发动机转速降低很少，有效避免了发动机熄火。开关阀18断电时能有效保证系统快速泄压，达到快速断开离合器的目的。
[0064]通过对本实用新型液压离合器控制装置及破碎机的多个实施例的说明，可以看到本实用新型液压离合器控制装置及破碎机实施例至少具有以下一种或多种优点:
[0065]1、通过电比例控制阀能够实现液压离合器的平稳接合与快速断开的功能。
[0066]2可利用系统油源作为液压离合器控制装置的动力源，不用独立的液压栗，经济节會K。
[0067]3、通过压力传感器器及电比例控制阀控制系统的压力按照需求动作，可调节液压离合器接合的时间。
[0068]4、通过顺序阀设定系统的最高工作压力，同时不影响其他工作系统的工作。
[0069]5、流量阀能够稳定进入电比例控制阀的流量，降低系统冲击。
[0070]6、液压半桥回路能够降低液压离合器接合时的压力冲击，降低液压离合器摩擦片的异常磨损。
[0071]7、电比例控制阀和开关阀采用单独的卸荷通道，能够减小液压离合器断开时的液压油回油阻力。
[0072]最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非对其限制;尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本实用新型的【具体实施方式】进行修改或者对部分技术特征进行等同替换;而不脱离本实用新型技术方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
【主权项】
1.一种液压离合器控制装置(I)，其特征在于，包括油源(12)、流量阀(14)和电比例控制阀(19)，所述流量阀(14)的进油口与所述油源(12)的出油口连通，所述流量阀(14)用于保持进入液压离合器(3)的液压油流量恒定，所述电比例控制阀(19)连接于所述流量阀(14)的出油口和所述液压离合器(3)之间，通过所述电比例控制阀(19)实现所述液压离合器(3)的接合和断开，并且通过调节所述电比例控制阀的输入电流的大小能够调整所述液压离合器(3)的接合速度。2.根据权利要求1所述的液压离合器控制装置(I)，其特征在于，所述电比例控制阀(19)为三位三通电比例控制阀(I 9 )，所述电比例控制阀(19)的第一油口与所述流量阀(14)的出油口连通，所述电比例控制阀(19)的第二油口与油箱(11)连通，所述电比例控制阀(19)的第三油口与所述液压离合器(3)连接，所述电比例控制阀(19)处于第一工作位时，所述电比例控制阀(19)的所述第二油口与所述第三油口连通;所述电比例控制阀(19)处于中位时，所述电比例控制阀(19)的所述第一油口与所述第二油口连通;所述电比例控制阀(19)处于第二工作位时，所述电比例控制阀(19)的所述第一油口与所述第三油口连通。3.根据权利要求1所述的液压离合器控制装置(I)，其特征在于，所述电比例控制阀(19)为电比例减压控制阀，用于保持进入液压离合器(3)的液压油压力恒定。4.根据权利要求1所述的液压离合器控制装置(I)，其特征在于，还包括开关阀(18)，所述开关阀(18)连接于所述电比例控制阀(19)与所述液压离合器(3)之间，用于控制所述液压离合器(3)的供油油路的通断。5.根据权利要求4所述的液压离合器控制装置(I)，其特征在于，所述开关阀(18)的两端并联设置有液压半桥回路，所述液压半桥回路用于降低系统压力冲击。6.根据权利要求5所述的液压离合器控制装置(I)，其特征在于，所述液压半桥回路包括第一节流口(16)和第二节流口(17)，所述第一节流口(16)连接于所述开关阀(18)的出油口与所述液压离合器(3)之间，所述第二节流口(17)连接于所述第一节流口(16)与油箱(11)之间。7.根据权利要求4所述的液压离合器控制装置(I)，其特征在于，所述开关阀(18)为二位三通电磁换向阀，所述开关阀(18)的第一油口与所述电比例控制阀(19)的第三油口连通，所述开关阀(18)的第二油口与油箱(11)连通，所述开关阀(18)的第三油口与所述液压离合器(3)连接，所述开关阀(18)处于第一工作位时，所述开关阀(18)的所述第二油口与所述第三油口连通;所述开关阀(18)处于第二工作位时，所述开关阀(18)的所述第一油口与所述第二油口连通。8.根据权利要求1所述的液压离合器控制装置(I)，其特征在于，还包括压力传感器(15)，用于检测进入所述液压离合器(3)的供油油路的压力大小，并根据该压力大小控制所述供油油路的通断。9.一种破碎机，其特征在于，包括液压离合器(3)和如权利要求1?8任一项所述的液压离合器控制装置(I)，所述液压离合器控制装置(I)用于控制所述液压离合器(3)内摩擦片的接合与断开。10.根据权利要求9所述的破碎机，其特征在于，还包括发动机(4)和破碎主机(7)，所述液压离合器(3)安装在所述发动机(4)与所述破碎主机(7)之间，所述破碎主机(7)包括液压控制系统，所述油源(12)为所述液压控制系统的主油源，且所述主油源与所述流量阀(14)之间的连接油路上连接有顺序阀(13)，所述顺序阀(13)用于保证所述液压离合器控制装置(I)的供油压力。
【文档编号】F16D48/02GK205578555SQ201620328721
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】路洪斌, 李洪聪, 臧猛, 张 浩, 刘振起
【申请人】徐州徐工施维英机械有限公司