专利名称：装载机液压系统改进结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工程机械技术领域，具体的说是一种装载机液压系统改进结构。
背景技术：
自1985年开发了第一台液压系统压力为16MPa的5吨级装载机到今，根据文献资 料查询，受液压元件特别是齿轮油泵耐压性能和可靠性的制约，我国5吨级装载机的定量 型液压系统压力几乎没有再提升，而国外先进的相对应机型的液压系统压力已经提升到了 25MPa级别。随着系统压力的提高，使得液压元件传递功率的能力逐步增大，工作效率大幅 度提高，在发动机功率相同的条件下，老机型所产生的效率已经不能同新机型相比。我国装 载机与国外主要装载机生产厂家同等级产品相比，液压系统压力还偏低，液压系统效率也 比较低。在目前，主要研究集中在装载机故障诊断分析以及新型元件的应用上；在有关提高 装载机液压系统工作压力方面的研究还停留在对可行性的理论论证上，还没有真正的具体 实施方案出现。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种装载机液压系统改进结构，该液压系统改进结构 使工作机构动作时间明显缩短，也提高了液压系统的可靠性，同时有利于降低液压系统成 本。本实用新型的特征在于一种装载机液压系统改进结构，包括用于驱动装载机前 轮转向的转向液压循环回路和用于驱动装载机工作装置的工作液压循环回路，所述转向液 压循环回路包括输入端与油箱连通的转向齿轮泵，和与该转向齿轮泵输出端顺序连接的优 先阀、同轴流量放大转向器、缓冲阀及转向油缸，所述工作液压循环回路包括输入端与油箱 连通的工作齿轮泵，该工作齿轮泵输出端与手动多路阀相连接，所述手动多路阀的其中之 一输出端与动臂油缸相连通，其另一输出端与转斗油缸相连接，其特征在于所述优先阀的 一输出端经单向阀与工作齿轮泵输出端相接通，所述转向齿轮泵和工作齿轮泵为压力不小 于20MPa的中高耐压等级的液压齿轮泵，以提高液压系统的工作压力，所述动臂油缸的缸 径缩小为13(Tl45mm，所述转斗油缸的缸径缩小为10(Tl 15mm，所述转向油缸的缸径缩小为 70 85mm。上述转向齿轮泵和工作齿轮泵的额定排量为5(T70ml/r。本实用新型的有益效果该液压系统采用配置优先阀的双泵合流系统，是在 16MPa ZL50型轮式装载机的基础上，通过缩小液压缸缸径，提高齿轮泵的工作压力，最终使 ZL50装载机液压系统工作压力达到20MPa，同时减少油泵的排量，从而减少液压系统总流 量，降低了液压损耗，并可实现液压油箱容积减少。该设计具有重要的意义，缩小了与国外 先进水平的差距，提高液压系统可靠性和工作效率，有效降低液压系统成本。
图1为液压系统原理图。图2为ZL50装载机压力提升前后液压缸尺寸的对比数据表。图3为压力提升前后油缸位移曲线图。图4为压力提升前后动臂油缸油腔压力随时间变化曲线图。图5为压力提升前后转斗油缸油腔压力随时间变化曲线图。图6为ZL50型装载机液压系统从16MPa提升到20MPa性能实验对比表。图7为ZL50装载机转向时间测定表。图1中1.油箱2.滤油器3.转向齿轮泵4.优先阀5.同轴流量放大转 向器6.缓冲阀7.转向油缸8.单向阀9.动臂油缸10.转斗油缸11.手动多 路阀12.工作齿轮泵13.散热器。图4与图5中1. 20MPa动臂油缸大腔压力 2. 20MPa动臂油缸小腔压力 3. 16ΜΙ^动臂油缸大腔压力 4. 16ΜΙ^动臂油缸小腔压力。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述。参考附图1，本实用新型的装载机液压系统改进结构，包括用于驱动装载机前轮转 向的转向液压循环回路和用于驱动装载机工作装置的工作液压循环回路，所述转向液压循 环回路包括输入端与油箱1连通的转向齿轮泵3，和与该转向齿轮泵3输出端顺序连接的优 先阀4、同轴流量放大转向器5、缓冲阀6及转向油缸7，所述工作液压循环回路包括输入端 与油箱1连通的工作齿轮泵12，该工作齿轮泵12输出端与手动多路阀11相连接，所述手动 多路阀11的其中之一输出端与动臂油缸9相连通，其另一输出端与转斗油缸10相连接，其 特征在于所述优先阀4的一输出端经单向阀8与工作齿轮泵12输出端相接通，所述转向 齿轮泵3和工作齿轮泵12为压力不小于20MPa的中高耐压等级的液压齿轮泵，以提高液压 系统的工作压力，所述动臂油缸9的缸径缩小为13(Tl45mm，所述转斗油缸10的缸径缩小为 100 115mm，所述转向油缸7的缸径缩小为7(T85mm。上述所述转向齿轮泵3和工作齿轮泵12的额定排量为5(T70ml/r。更具体的实施例如下该液压系统采用的是配置优先阀的双泵合流系统，参见附图1，转向齿轮泵3由优 先阀4控制，优先保证转向液压循环回路用油；在转向液压循环回路不动作的情况下，转向 齿轮泵的压力油经优先阀与工作液压循环回路合流，工作液压泵和转向齿轮泵都承受着同 样的压力。当工作液压循环回路的压力达到安全阀开启压力时，此时两个液压泵都将承受 20MPa的工作压力。开发的20MPa的5吨级装载机是在系统压力为16MPa的5吨级装载机的基础上 进行改进获得，是通过采用压力不小于20MPa的中高耐压等级的液压齿轮泵，以提高液压 系统的工作压力、缩小液压缸缸径并减少油泵排量来实现。提高压力而功率基本保持不变 或提高不大，那么流量就可以明显降低，此时元件的排量或通径就可选得较小。表1是为 ZL50装载机压力提升前后液压缸尺寸的对比数据。本实用新型能提高液压系统可靠性和工作效率，降低液压系统成本，缩小了与国
4外先进水平的差距，具有重大的意义。本实用新型不局限上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可以得出 其他各种形式的机器产品。凡依本实用新型申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属 本实用新型的涵盖范围。研究结果分析与实验验证通过理论分析得出结果如下图3是压力提升前后油缸位移曲线比较图，其中16MPaXG951III型轮式装载机工作 机构运动时间与20MPaXG951 III型轮式装载机工作机构动作时间相同，可以直观地看出在 相同的运动时间里，16MPaXG951 III型轮式装载机的工作机构的位移在与20MPaXG951 III型 轮式装载机相比明显小了许多。从图4和图5中可以看出由于油缸所受作用力相同，并且由于压力提升前后缸径 缩小使20MPaXG951 III型轮式装载机油缸压力明显高于16MPaXG951 III型轮式装载机油缸压 力，并且压力提升前后的各油腔压力变化曲线趋势相符。对比压力提升前后装载机性能曲线，显示压力提升后，工作机构动作时间明显缩 短，油缸作用力不变，油腔压力高于压力提升前的油腔压力。通过整机试验及工作现场1000小时的考核实验，得出液压系统压力提升前后的 性能对比，详细见图6和图7所示。
权利要求1. 一种装载机液压系统改进结构，包括用于驱动装载机前轮转向的转向液压循环回 路和用于驱动装载机工作装置的工作液压循环回路，所述转向液压循环回路包括输入端与 油箱连通的转向齿轮泵，和与该转向齿轮泵输出端顺序连接的优先阀、同轴流量放大转向 器、缓冲阀及转向油缸，所述工作液压循环回路包括输入端与油箱连通的工作齿轮泵，该工 作齿轮泵输出端与手动多路阀相连接，所述手动多路阀的其中之一输出端与动臂油缸相连 通，其另一输出端与转斗油缸相连接，其特征在于所述优先阀的一输出端经单向阀与工作 齿轮泵输出端相接通，所述转向齿轮泵和工作齿轮泵为压力不小于20MPa的中高耐压等级 的液压齿轮泵，以提高液压系统的工作压力，所述动臂油缸的缸径缩小为13(Tl45mm，所述 转斗油缸的缸径缩小为10(Tl 15mm，所述转向油缸的缸径缩小为7(T85mm。
专利摘要本实用新型涉及一种装载机液压系统改进结构，包括用于驱动装载机前轮转向的转向液压循环回路和用于驱动装载机工作装置的工作液压循环回路，其特征在于所述优先阀的一输出端经单向阀与工作齿轮泵输出端相接通，所述转向齿轮泵和工作齿轮泵为压力不小于20MPa的中高耐压等级的液压齿轮泵，以提高液压系统的工作压力，所述动臂油缸的缸径缩小为130~145mm，所述转斗油缸的缸径缩小为100~115mm，所述转向油缸的缸径缩小为70~85mm，该液压系统配置了优先阀的双泵合流系统，同时减少油泵的排量，从而减少液压系统总流量，降低了液压损耗，并可实现液压油箱容积减少。该设计缩小了与国外先进水平的差距，提高液压系统可靠性和工作效率，有效降低液压系统成本。
文档编号E02F9/22GK201891142SQ201020563068
公开日2011年7月6日 申请日期2010年10月16日 优先权日2010年10月16日
发明者卓继文, 张代伟, 李俊宁, 王小斌, 陈传铭, 陈淑梅, 黄鹤艇 申请人:厦门厦工机械股份有限公司, 福州大学