一种挖掘机液压回油系统及其控制方法、挖掘机与流程

本发明涉及工程机械技术领域，具体而言，涉及一种挖掘机液压回油系统及其控制方法、挖掘机。

背景技术：

液压挖掘机是一种大功率工程机械，在工作过程中会因为液压系统的节流和粘性摩擦等因素，产生大量的热，使得液压系统升温，并影响挖掘机的系统寿命和性能指标。为了使挖掘机工作时的液压油温保持在一个合适的温度范围，必须考虑对液压系统的高温回油进行散热处理。由于挖掘机的液压油箱体积较小，这种自然散热状态散热能力较小，不能保证挖掘机在工作时的液压油温。在挖掘机长时间工作时，必须考虑对液压系统进行强制散热。

现有技术中，处理液压系统的散热、保持热平衡的方法主要是通过在主阀回油管路上设置两个背压不同的单向阀，一路回油通过背压较小的单向阀直接回到液压油箱，另一路回油则通过背压较大的单向阀经过散热器后再回到液压油箱，以此来实现散热。

但是，对液压系统进行强制散热本身是一个复杂的过程，散热的多少需要根据不同的季节、环境温度和挖掘机使用的时长来决定。而常规技术中，一旦回油管路设定选型后，在工作时就不可调控，不能根据液压系统的油温作出反馈调节来进行散热，使挖掘机在使用时受到一定的限制。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种挖掘机液压回油系统及其控制方法、挖掘机，能够根据液压系统的油温调节散热量，提升挖掘机液压回油系统的稳定性。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例的一方面，提供一种挖掘机液压回油系统，包括液压油箱，以及分别与所述液压油箱连接的主泵和先导泵，所述主泵通过供油管路与主阀组件连通，所述主阀组件分别与负载和电液比例分流阀连通，所述先导泵通过先导控制管路与所述电液比例分流阀的先导侧连通，所述电液比例分流阀与所述液压油箱之间还设置有并联的第一回油管路和第二回油管路，所述第一回油管路或所述第二回油管路上设置有散热器，所述液压油箱内设置有温度传感器，所述温度传感器和所述电液比例分流阀分别与控制器电连接，以根据接收到所述温度传感器检测的油温信号控制所述电液比例分流阀工作。

可选地，所述主阀组件上设置有进油接口，所述供油管路通过所述进油接口与所述主泵连通。

可选地，所述主阀组件上还设置有出油接口和第一回油接口，所述出油接口和所述第一回油接口之间通过所述负载连通。

可选地，所述主阀组件上还设置有第二回油接口，所述第二回油接口与所述电液比例分流阀连通，且所述第二回油接口与所述第一回油接口连通。

可选地，所述负载包括液压缸和液压马达的至少一个。

可选地，所述挖掘机液压回油系统还包括发动机，所述发动机用于带动所述主泵和先导泵运行。

可选地，所述主泵和所述先导泵同轴设置。

可选地，所述挖掘机液压回油系统还包括散热风扇，所述散热风扇的出风侧朝向所述散热器，用于对所述散热器辅助散热。

本发明实施例的另一方面，提供一种挖掘机液压回油系统控制方法，包括：启动主泵和先导泵，使液压油箱中的液压油分别输送至主阀组件和电液比例分流阀的先导侧；接收温度传感器检测的液压油箱油温信号，并根据所述油温信号控制所述先导泵输出预设比例的所述液压油，用于调节所述电液比例分流阀的阀芯和阀体之间的节流空隙。

本发明实施例的再一方面，提供一种挖掘机，包括如上任意一项所述的挖掘机液压回油系统。

本发明实施例的有益效果包括：

本发明实施例提供的挖掘机液压回油系统和挖掘机，通过与液压油箱连接的主泵，以及与主泵连通的主阀组件，使液压油箱内的液压油流经主阀组件。通过与液压油箱连接的先导泵，以及与先导泵连通的先导控制管路，使液压油箱内的液压油通过先导控制管路流至电液比例分流阀的先导侧。通过与主阀组件分别连通的负载和电液比例分流阀，使液压油箱内的液压油通过主泵，再经过主阀组件流经负载，使负载做工，做工后的液压油再经主阀组件回流至电液比例分流阀。通过分别与控制器电连接的温度传感器和电液比例分流阀，使控制器根据获取到的温度传感器的温度信号控制先导侧的比例电磁铁，使得先导泵输出预设比例的液压油，用于调节电液比例分流阀的阀芯和阀体之间的节流空隙，进而调节回流至第一回油管路和第二回油管路上液压油的流量。通过设置在第一回油管路或第二回油管路上的散热器，使回流至液压油箱的液压油恢复至所需温度区间，实现挖掘机液压回油系统的热平衡，能够根据液压系统的油温调节散热量，进而提升挖掘机液压回油系统工作油温的稳定性。

本发明实施例提供的挖掘机液压回油系统控制方法，通过主泵对液压循环提供所需的动力，通过先导泵、温度传感器和控制器，对电液比例分流阀进行控制，使回流的液压油根据油温分流至第一回油管路和第二回油管路，以进行不同程度的散热，实现挖掘机液压回油系统的热平衡，进而提升挖掘机液压回油系统工作油温的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的挖掘机液压回油系统的结构示意图。

图标：100-挖掘机液压回油系统；110-液压油箱；112-温度传感器；120-主泵；122-供油管路；130-先导泵；140-主阀组件；142-进油接口；144-出油接口；146-第一回油接口；148-第二回油接口；150-负载；152-液压缸；154-液压马达；160-电液比例分流阀；162-先导侧；164-先导控制管路；166-第一回油管路；168-第二回油管路；170-散热器；180-控制器；190-发动机；192-散热风扇。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参照图1，本实施例提供一种挖掘机液压回油系统100，包括液压油箱110，以及分别与液压油箱110连接的主泵120和先导泵130，主泵120通过供油管路122与主阀组件140连通，主阀组件140分别与负载150和电液比例分流阀160连通，先导泵130通过先导控制管路164与电液比例分流阀160的先导侧162连通，电液比例分流阀160与液压油箱110之间还设置有并联的第一回油管路166和第二回油管路168，第一回油管路166或第二回油管路168上设置有散热器170，液压油箱110内设置有温度传感器112，温度传感器112和电液比例分流阀160分别与控制器180电连接，以根据接收到温度传感器112检测的油温信号控制电液比例分流阀160工作。

需要说明的是，第一，本发明实施例对主泵120和先导泵130的具体结构形式不做具体限制。示例的，主泵120和先导泵130可分别设置有动力源，为主泵120和先导泵130提供动力，也可以将主泵120和先导泵130设置为同一个动力源，同时为主泵120和先导泵130提供动力。该动力源可采用电动机或发动机等，只要能够满足主泵120和先导泵130的动力需求即可。

第二，本发明实施例的对主阀组件140的具体设置形式不做具体限制，示例的，主阀组件140包括多条油路和对应设置的阀芯等，只要能够满足本实施例所需的供油和回油需求即可。

第三，先导泵130将液压油通过先导控制管路164输送到电液比例分流阀160的先导侧162，控制器180根据获取的温度信号控制先导侧162的比例电磁铁，使得先导泵130输出预设比例的液压油，推动阀芯产生位移，以此调节电液比例分流阀160的阀芯和阀体之间的节流空隙，进而调节回流至第一回油管路166和第二回油管路168的回油量。

本发明实施例提供的挖掘机液压回油系统100，通过与液压油箱110连接的主泵120，以及与主泵120连通的主阀组件140，使液压油箱110内的液压油流经主阀组件140。通过与液压油箱110连接的先导泵130，以及与先导泵130连通的先导控制管路164，使液压油箱110内的液压油通过先导控制管路164流至电液比例分流阀160的先导侧162。通过与主阀组件140分别连通的负载150和电液比例分流阀160，使液压油箱110内的液压油通过主泵120，再经过主阀组件140流经负载150，使负载150做工，做工后的液压油再经主阀组件140回流至电液比例分流阀160。通过分别与控制器180电连接的温度传感器112和电液比例分流阀160，使控制器180根据获取到的温度传感器112的温度信号控制先导侧162的比例电磁铁，使得先导泵130输出预设比例的液压油，用于调节电液比例分流阀160的阀芯和阀体之间的节流空隙，进而调节回流至第一回油管路166和第二回油管路168上液压油的流量。通过设置在第一回油管路166或第二回油管路168上的散热器170，使回流至液压油箱110的液压油恢复至所需温度区间，实现挖掘机液压回油系统100的热平衡，能够根据液压系统的油温调节散热量，提升挖掘机液压回油系统100工作油温的稳定性。

如图1所示，主阀组件140上设置有进油接口142，供油管路122通过进油接口142与主泵120连通。

具体的，主泵120将液压油箱110中的液压油抽取出来，并通过供油管路122依次传递，供油管路122的一端与主泵120的出口相连，另一端与进油接口142相连，用于控制供油管路122液压油的流量和压力等。这样一来，使主阀组件140与主泵120之间连接更加简便，方便对供油压力进行控制，以满足所需的压力值，来驱动负载150做工，也提升了供油管路122的稳定性。

如图1所示，主阀组件140上还设置有出油接口144和第一回油接口146，出油接口144和第一回油接口146之间通过负载150连通。

具体的，出油接口144通过供油支路与负载150的进油口连接，第一回油接口146通过回油支路与负载150的回油口连接。这样一来，就可以使负载150根据液压油的循环通路使负载150按照预设工作方式进行运转。

需要说明的是，本发明实施例对负载150的结构形式和个数不做具体限制，示例的，负载150的个数可以设置为一个，也可以设置为多个，当设置为多个时，负载150可设置相同的结构形式，也可以设置为不同的结构形式，如液压油缸或油马达等。

如图1所示，主阀组件140还包括第二回油接口148，第二回油接口148与电液比例分流阀160连通，且第二回油接口148与第一回油接口146连通。

具体的，第二回油接口148与第一回油接口146连通，第二回油接口148通过回油管路与电液比例分流阀160连通，使经过负载150的液压油回流至电液比例分流阀160，进而可以将回流的液压油进行分流散热，提升挖掘机压力系统的热平衡性能。

可选地，如图1所示，负载150包括液压缸152和液压马达154的至少一个。本发明实施例中，可以根据实际需要进行灵活设置，示例的，负载150可同时采用液压缸152和液压马达154，其中，液压缸152用于驱动挖掘机的机械臂做伸缩运动，液压马达154用于对挖掘机的回转和行走部分提供动力。

如图1所示，挖掘机液压回油系统100还包括发动机190，发动机190用于带动主泵120和先导泵130运行。

具体的，发动机190可分别与主泵120和先导泵130带传动连接，为主泵120和先导泵130的运行提供动力。这样一来，使主泵120和先导泵130的运行更加平稳，也有利于减小运行时的噪音。

可选地，主泵120和先导泵130之间可同轴设置，主泵120和先导泵130之间通过联轴器同轴连接。这样一来，可以使主泵120和先导泵130之间更加紧凑，并且有利于简化连接模式，使结构更加紧凑可靠。

如图1所示，发动机190上设置有散热风扇192，散热风扇192的出风侧与散热器170对应，用于对散热器170辅助散热。

这样一来，可以提升散热器170的散热效率，有利于对回流至液压油箱110的液压油进行散热，避免因散热不畅导致液压油箱110内油温的升高。

本发明实施例还提供一种挖掘机液压回油系统100的控制方法，包括：

s100、启动主泵120和先导泵130，使液压油箱110中的液压油分别输送至主阀组件140和电液比例分流阀160的先导侧162。

s200、接收温度传感器112检测的液压油箱110油温信号，并根据油温信号控制先导泵130输出预设比例的液压油，用于调节电液比例分流阀160的阀芯和阀体之间的节流空隙。

具体的，本发明实施例对每步的先后顺序不做具体限制，示例的，s100和s200之间可以同步进行，而且挖掘机液压回油系统100运行时，液压油在各个管路中依次循环，在液压油循环过程中，各个步骤相互配合，共同协作来实现正常的液压循环。通过对节流孔隙的调节，改变液压油通过第一回油管路166和第二回油管路168分别回流至液压油箱110流量，第一回油管路166或第二回油管路168上的散热器170对液压油散热，来达到通过反馈调节实时改变散热流量的目的。

需要说明的是，控制器180根据油温信号控制先导侧162的比例电磁铁，使得先导泵130输出预设比例的液压油，进而实现对调节电液比例分流阀160的控制。其中，预设比例可根据实际操作中的经验值进行设定，该比例值与检测到的油温呈对应的关系，根据不同的油温值来控制流经先导泵130的液压油的流量，进而推动电液比例分流阀160内阀芯的位置的变动，以改变回流至第一回油管路166和第二回油管路168的液压油量。

本发明实施例提供的挖掘机液压回油系统100的控制方法，通过主泵120对液压循环提供所需的动力，通过先导泵130、温度传感器112和控制器180，对电液比例分流阀160进行控制。对于工况和天气等影响油温的外界变化，可以通过修改控制器180程序参数实现挖掘机液压回油系统100热平衡的调整，使回流的液压油根据油温分流至第一回油管路166和第二回油管路168，以进行不同程度的散热，避免对回油管路的拆卸更换，实现挖掘机液压回油系统100的热平衡，进而提升挖掘机液压回油系统100的稳定性。

本发明实施例还公开了一种挖掘机，以及如上任意一项的挖掘机液压回油系统100。该挖掘机包含与前述实施例中的挖掘机液压回油系统100相同的结构和有益效果。挖掘机液压回油系统100的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细描述，在此不再赘述。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。