一种挖掘机复合动作时动臂下降能量吸收的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种挖掘机复合动作时动臂下降能量吸收的装置及方法，属于挖掘机技术领域。
【背景技术】
[0002]目前，液压挖掘机整车所有动作均由液压油驱动执行元件实现。现有小型液压挖掘机的液压系统通常采用节流控制方式，该控制系统的主要由主栗、多路阀、回转马达及行走马达组成。在节流系统中，主栗由两个变量柱塞栗Pl和P2、一个大排量的齿轮栗P3和一个小排量的齿轮栗P4构成，这四个栗的主要作用分别为:变量柱塞栗Pl提供右行走马达、动臂油缸及铲斗油缸工作所需要的高压油；变量柱塞栗P2提供左行走马达、斗杆油缸工作所需要的高压油；P3提供回转马达、推土铲工作所需要的高压油；P4提供整机先导元件及信号油路所需的先导油，先导油油压较低。多路阀的作用主要是对主栗提供的液压油分配给各个执行元件。
[0003]工作时，待挖掘机铲斗挖满后，驾驶员通过动臂提升和上车回转的复合动作，将铲斗送达到运输车辆上方，铲斗打开后卸载，卸载后，通过动臂下降和上车回转复合动作，将铲斗送达挖掘地点，重新进行挖掘。
[0004]在挖掘机铲斗卸载后，通过动臂下降和上车回转复合动作实现回位时，动臂依靠整个工作装置的重力下降，此时动臂油缸无杆腔的回油压力很高，在通过阀芯回液压油箱过程中，先需要对其进行节流，防止动臂下降过快造成整车冲击过大，在到达多路阀的回油腔后，回油压力进一步降低。这个过程中，动臂下降的势能通过节流的方式被消耗，转化为热能被散热器散掉，动臂下降的能量得不到有效的利用，造成了资源的浪费。而回转动作需要依靠齿轮栗P3提供高压油驱动，这就需要消耗发动机的功率，从而消耗较多的燃油。
【发明内容】
[0005]针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种挖掘机复合动作时动臂下降能量吸收的装置及方法，可有效利用动臂下降的能量，使其为上车回转所用，降低油耗。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用的一种底部引进塔身及顶升装置，包括单向阀、第一液控换向阀、第二液控换向阀、梭阀和第三液控换向阀，单向阀的进油口与主栗I中的齿轮栗P3出油口相连，单向阀的出油口与第一液控换向阀的进油口相连；第一液控换向阀的两个出油口分别与液压油箱、多路阀上的P3 口相连；第二液控换向阀的进油口与动臂油缸的无杆腔相连，出油口分别与多路阀上的AS 口和多路阀上的P3 口相连；梭阀两端油口分别与回转阀芯端口 pa2和pb2相连，出油口与第三液控换向阀6的进油口相连；第三液控换向阀的出油口与第一液控换向阀、第二液控换向阀的控制端相连。
[0007]—种挖掘机复合动作时动臂下降能量吸收的方法，该动臂下降能量吸收方法采用上述挖掘机复合动作时动臂下降能量吸收的装置实现，具体是:
[0008]当同时操作动臂和回转的先导阀手柄，使挖掘机做动臂下降及上车回转复合动作时，先导阀同时向多路阀上的回转阀芯控制油口 pa2或pb2的先导油通过梭阀的出油口将先导油传递到第三液控换向阀的进油口 ；动臂阀芯控制油口 pb8处先导油到达第三液控换向阀的控制端，将第三液控换向阀换向，来自梭阀出油口的先导油通过第三液控换向阀出油口到达第一液控换向阀和第二液控换向阀的控制端，将第一液控换向阀和第二液控换向阀同时换向，第一液控换向阀换向后，使主栗中的齿轮栗P3出油口经单向阀、第二液控换向阀与液压油箱相通，P3栗输出的液压油直接回液压油箱；第一液控换向阀换向后，使动臂油缸的无杆腔通过第二液控换向阀与多路阀上的P3 口相通，在动臂下降时，回转阀芯经过其控制油口 pa2或pb2处先导油的作用换向后，动臂油缸的无杆腔液压油通过多路阀上的P3油口为回转马达的回转提供高压油，驱动回转马达转动，实现上车回转，从而实现了动臂下降和上车回转的复合动作；其中，pa2和pb2油口分别对应的动作为上车向左回转和向右回转。
[0009]与现有技术相比，本发明采用单向阀、液控换向阀和梭阀等挖掘机上普遍使用的元件，实现了动臂下降能量的吸收，并将其为上车回转所用，从而起到降低油耗的作用，可实现批量化的生产和使用。此外，由于挖掘机在工作时，均采用复合动作，以上工况在每一次循环挖掘作业中，都会出现一次，所以通过本发明的使用，可以提高燃油利用率，油耗能够较大程度的降低。
【附图说明】
[0010]图1为本发明的液压原理示意图；
[0011]图2是本发明同时操作动臂下降和上车向左回转的液压原理图；
[0012]图3是本发明单动作动臂下降的液压原理图；
[0013]图4是本发明单动作上车向左回转的液压原理图；
[0014]图中:1、主栗，2、单向阀，3、第一液控换向阀，4、第二液控换向阀，5、梭阀，6、第三液控换向阀，7、多路阀，8、动臂油缸，9、回转马达。
【具体实施方式】
[0015]下面结合附图对本发明作进一步说明。
[0016]如图1所示，一种挖掘机复合动作时动臂下降能量吸收的装置及方法，包括单向阀2、第一液控换向阀3、第二液控换向阀4、梭阀5和第三液控换向阀6，单向阀2的进油口与主栗I中的齿轮栗P3出油口相连，单向阀2的出油口与第一液控换向阀3的进油口相连；第一液控换向阀3的两个出油口分别与液压油箱、多路阀7上的P3 口相连；第二液控换向阀4的进油口与动臂油缸8的无杆腔相连，出油口分别与多路阀7上的A8 口和多路阀7上的P3 口相连；梭阀5两端油口分别与回转阀芯端口 pa2和pb2相连，出油口与第三液控换向阀6的进油口相连；第三液控换向阀6的出油口与第一液控换向阀3、第二液控换向阀4的控制端相连。
[0017]—种挖掘机复合动作时动臂下降能量吸收的方法，当同时操作动臂和回转的先导阀手柄，使挖掘机做动臂下降及上车回转复合动作时，先导阀同时向多路阀7上的回转阀芯控制油口 pa2或pb2的先导油通过梭阀5的出油口将先导油传递到第三液控换向阀6的进油口 ；动臂阀芯控制油口 Pb8处先导油到达第三液控换向阀6的控制端，将第三液控换向阀6换向，来自梭阀5出油口的先导油通过第三液控换向阀6出油口到达第一液控换向阀3和第二液控换向阀4的控制端，将第一液控换向阀3和第二液控换向阀4同时换向，第一液控换向阀3换向后，使主栗I中的齿轮栗P3出油口经单向阀2、第二液控换向阀3与液压油箱相通，P3栗输出的液压油直接回液压油箱；第二液控换向阀4换向后，使动臂油缸的无杆腔通过第二液控换向阀4与多路阀7上的P3 口相通，在动臂下降时，回转阀芯经过其控制