专利名称：具有自动控制与精细作业功能的液压控制系统及挖掘机的制作方法
技术领域：
本发明涉及液压技术领域，特别涉及一种具有自动控制与精细作业功能的液压控制系统及挖掘机。
背景技术：
挖掘机作为一种工程机械设备，是一种具有多自由度的工作装置。目前市场上挖掘机的自动化功能比较少，一般是通过传统的人工进行操作。如果在特殊环境下进行特定的操作，则需要操作者具备丰富的经验和操作水平，否则可能会带来较严重的后果。随着科技的不断进步和劳动者对操作者对操作舒适性要求的提高，越来越需要提高挖掘机的职能化和自动化水平。目前挖掘机的微动作(或精细工作动作)完成需要操作者小幅的操纵先导阀来实现，这会带来以下问题首先在提升和吊装重物，并且需要精确定位放置地点，例如需要举·升易燃、易爆、易碎和带有腐蚀性等危害人体的固体和液体时，此时需要操作者全神贯注地操作，操作过程过长容易产生疲劳，而且人工的操作动作不十分平稳和精确，影响操作结果；其次在进行松软地面平整工作时，操作者需要在挖机不行走的情况下同时调整动臂、斗杆和铲斗动作，动作较多，而且有时需要进行机械的重复性的工作，容易疲劳。
发明内容
为了解决目前挖掘机不能进行精细化操作以及无法实现自动扫地和平地功能，容易使操作者产生疲劳的问题，现提供了一种具有自动控制与精细作业功能的液压控制系统及挖掘机。具体技术方案如下
一种具有自动控制与精细作业功能的液压控制系统，包括主阀阀芯、主阀电控端、主阀先导端、主泵和控制器，所述主阀阀芯和所述主泵连通，所述主泵和所述控制器电连接，所述主阀阀芯和所述主阀先导端之间形成主阀的先导油路，所述主阀电控端连通所述主阀先导油路，其中，所述先导油路上设置有比列电磁减压阀和换向阀，所述比例电磁减压阀与可用于控制其输出压力的所述控制器电连接，所述比例电磁减压阀的输出端和所述主阀电控端连通，所述主阀先导端和所述主阀电控端均与所述换向阀相连通。优选的，所述主阀阀芯包括动臂阀芯、回转阀芯、左行走阀芯、右行走阀芯和直线行走阀芯；所述主阀电控端包括动臂降电控、动臂升电控、左回转电控、右回转电控、左行走-前进电控、左行走-后退电控、右行走-前进电控、右行走-后退电控；所述主阀先导端包括动臂降、动臂升、左回转、右回转、左行走-前进、左行走-后退、右行走-前进、右行走-后退和直线行走切换；所述动臂阀芯先导油路、回转阀芯先导油路、左行走阀芯先导油路、右行走阀芯先导油路上均设置有所述比列电磁减压阀和所述换向阀。优选的，所述换向阀为二位三通换向阀。优选的，所述比列电磁减压阀和所述换向阀均有八个。优选的，所述直线行走切换先导端通入先导压力的同时，控制器周期性驱动左回转电控、右回转电控，并且控制器同步驱动左行走-电控、右行走-电控，可实现周期性回转和行走复合动作。优选的，所述直线行走切换先导端通入的先导压力通过电控或液控实现。优选的，所述控制器同步驱动左行走-前进电控和右行走-前进电控连接的比例电磁减压阀，可实现自动前进。一种挖掘机，所述挖掘机安装有上述任一项所述的具有自动控制与精细作业功能的液压控制系统。与现有技术相比，上述技术方案提供的具有自动控制与精细作业功能的液压控制系统及挖掘机具有以下优点通过在主阀阀芯的先导油路上增设比例电磁减压阀和换向阀，控制器对比列电磁减压阀控制可实现系统精细控制以及自动行走和往复摆动，提高了 操作的舒适性。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。图I是本发明实施例中提供的电磁阀组和先导阀组液压原理 图2是本发明实施例中提供的主阀和主泵液压原理 图3是本发明实施例中提供的扫地动作触发后的回转和行走先导压力波形图。附图中，各标号所代表的组件列表如下
I比列电磁减压阀，2先导阀组，3动臂阀芯，4回转阀芯，5左行走阀芯，6右行走阀芯，7直线行走阀芯，8，控制器，9主泵的调节机构，10，主泵，11左回转电控，12左回转，21右回转电控，22右回转，31动臂升电控，32动臂升，41动臂降电控，42动臂降，51左行走-前进电控，52左行走-前进,61左行走-后退电控，62左行走-后退,71右行走-前进电控，72右行走-前进，81右行走-后退电控，82右行走-后退，92，直线行走切换，12左回转电控先导压力，13右回转电控先导压力，左右行走-前进电控先导压力，T表示一个动作周期。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。如图I和图2所示，本发明实施例提供了一种具有自动控制与精细作业功能的液压控制系统，包括主阀阀芯、主阀电控端、主阀先导端、比列电磁减压阀、换向阀、主泵10和控制器8，主阀阀芯和主泵8连通，主泵10和控制器8电连接，主阀阀芯和主阀先导端之间形成主阀的先导油路，主阀电控端连通主阀先导油路，其中，先导油路上设置有比列电磁减压阀2和换向阀，比例电磁减压阀2与控制器电连接，控制器8可用于控制比例电磁减压阀2的输出压力，比例电磁减压阀2的输出端和主阀电控端连通，主阀先导端和主阀电控端均与换向阀相连通。具体的，主阀阀芯包括动臂阀芯3、回转阀芯4、左行走阀芯5、右行走阀芯6和直线行走阀芯7 ;主阀电控端包括动臂降电控41、动臂升电控31、左回转电控11、右回转电控21、左行走-前进电控51、左行走-后退电控61、右行走-前进电控71、右行走-后退电控81 ;主阀先导端包括动臂降42、动臂升32、左回转12、右回转22、左行走-前进52、左行走-后退62、右行走-前进72、右行走-后退82和直线行走切换92 ;动臂阀芯先导油路、回转阀芯先导油路、左行走阀芯先导油路、右行走阀芯先导油路上均设置有比列电磁减压阀2和换向阀。换向阀为二位三通换向阀。比列电磁减压阀2和换向阀均设置有八个。下面简单描述本发明实施例的工作过程。在控制器上设有多个控制指令用于操作者对系统的操作控制，包括有扫地动作指令、微动左转指令、微动右转指令、微动举升指令、微动下降指令、低速前进指令、低速后退指令和自动前进指令。在左(右)回转12的先导油路上增加比例电磁减压阀，其输出压力受控制器8控制，输出端与主阀上的“左(右)回转电控11”端相连，“左(右)回转电控11”与“左(右)回转12”都与一个两位三通换向阀连通，在不启动电控模式时，操作者通过先导手柄“左(右)回转”12先导直接控制回转阀芯4实现普通操作，在启动电控模式时，操作者需要触发“微动左(右)转指令”，控制器8将向该先导油路上的电磁比例减压阀2输出压力指令，向主泵的调节机构9发出流量指令,实现自动微动转向功能。在左(右)行走的先导油路上增加比例电磁减压阀2，其输出压力受控制器8控制，输出端与主阀上的“左(右)行走-前进(后退)电控51”端相连，“左(右)行走-前进(后退)电控”51与“左(右)行走-前进(后退)”52均与一个两位三通换向阀连通，在不启动电控模式时，操作者通过先导脚踏阀“左(右)行走-前进(后退)” 52先导直接控制行走阀芯5实现普通操作，在启动电控模式时，操作者需要触发“低速前进(后退)指令”，控制器8将向该先导油路上的电磁比例减压阀2输出压力指令，向主泵的调节机构9发出流量指令，实现自动低速前进(后退)功能。在动臂升(降)的先导油路上增加比例电磁减压阀，其输出压力受控制器控制，输出端与主阀上的“动臂升(降)电控”端相连，“动臂升(降)电控”与“动臂升(降)32”均与一个两位三通换向阀连通，在不启动电控模式时，操作者通过先导手柄“动臂升(降)” 32先导直接控制动臂阀芯3实现普通操作，在启动电控模式时，操作者需要触发“微动举升(下降)指令”，控制器8将向该先导油路上的电磁比例减压阀2输出压力指令，向主泵的调节机构9发出流量指令，实现自动微动举升(下降)功能。在操作者触发“扫地动作指令”的时候，“直线行走切换”92先导端将通入先导压力而进入直线行走模式，控制器8将周期性地驱动“左回转电控”11、“右回转电控”21并同步驱动“左行走-前进电控”51和“右行走-前进电控”71。如图3所示为回转和行走的先导压力波形图。此时挖掘机的运动状态是慢速的直线行走，并且回转支承上方结构往复摇摆复合动作。其中，直线行走切换先导端通入的先导压力通过电控或液控实现。在操作者触发“自动前进指令”的时候，控制器8同步驱动“左行走前进电控” 51和“右行走前进电控”71比例电磁减压阀2，打开主阀上的左右行走阀芯，同时控制器8向主泵调节器发出流量指令,实现自动挖掘机的自动前进。此外，此液压系统可以根据实际需要增加或者减少主阀阀芯先导控制回路上的比例电磁减压阀数量达到要求。此液压系统可以完全采用电磁比例减压阀而不需要先导阀对主阀阀芯进行控制，增设自动功能按钮后而实现多种自动控制。一种挖掘机，该挖掘机安装有上述的具有自动控制与精细作业功能的液压控制系统。挖掘机的其它部分可参考现有技术，在此不在你赘述。本发明实施例公开的具有自动控制与精细作业功能的液压控制系统及挖掘机在回转、动臂和行走的先导油路上增加电磁比例减压阀、换向阀和增加相应的指令开关，可以实现各种自动化控制；其中动臂提升和下降微动指令可以在挖掘机进行吊装作业时进行重物的自动低速平稳吊装，降低对操作者技能的要求；行走和回转的自动控制可以实现自动扫地平地功能，工作在一定的角度范围内，不同的行走速度和回转速度可以实现不同的扫地模式。另外自动行走功能可以让操作者在长距离行驶过程中不操纵脚踏先导阀，降低劳动强度。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，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。
权利要求
1.一种具有自动控制与精细作业功能的液压控制系统，包括主阀阀芯、主阀电控端、主阀先导端、主泵和控制器，所述主阀阀芯和所述主泵连通，所述主泵和所述控制器电连接，所述主阀阀芯和所述主阀先导端之间形成主阀的先导油路，所述主阀电控端连通所述主阀先导油路，其特征在于，所述先导油路上设置有比列电磁减压阀和换向阀，所述比例电磁减压阀与可用于控制其输出压力的所述控制器电连接，所述比例电磁减压阀的输出端和所述主阀电控端连通，所述主阀先导端和所述主阀电控端均与所述换向阀相连通。
2.根据权利要求I所述的具有自动控制与精细作业功能的液压控制系统，其特征在于，所述主阀阀芯包括动臂阀芯、回转阀芯、左行走阀芯、右行走阀芯和直线行走阀芯；所述主阀电控端包括动臂降电控、动臂升电控、左回转电控、右回转电控、左行走-前进电控、左行走-后退电控、右行走-前进电控、右行走-后退电控；所述主阀先导端包括动臂降、动臂升、左回转、右回转、左行走-前进、左行走-后退、右行走-前进、右行走-后退和直线行走切换；所述动臂阀芯先导油路、回转阀芯先导油路、左行走阀芯先导油路、右行走阀芯先导油路上均设置有所述比列电磁减压阀和所述换向阀。
3.根据权利要求I或2所述的具有自动控制与精细作业功能的液压控制系统，其特征在于，所述换向阀为二位三通换向阀。
4.根据权利要求2所述的具有自动控制与精细作业功能的液压控制系统，其特征在于，所述比列电磁减压阀和所述换向阀均有八个。
5.根据权利要求2所述的具有自动控制与精细作业功能的液压控制系统，其特征在于，所述直线行走切换先导端通入先导压力的同时，控制器周期性驱动左回转电控、右回转电控，并且控制器同步驱动左行走-电控、右行走-电控，可实现周期性回转和行走复合动作。
6.根据权利要求5所述的具有自动控制与精细作业功能的液压控制系统，其特征在于，所述直线行走切换先导端通入的先导压力通过电控或液控实现。
7.根据权利要求2所述的具有自动控制与精细作业功能的液压控制系统，其特征在于，所述控制器同步驱动左行走-前进电控和右行走-前进电控连接的比例电磁减压阀，可实现自动前进。
8.一种挖掘机，其特征在于，所述挖掘机安装有权利要求I至7任一项所述的具有自动控制与精细作业功能的液压控制系统。
全文摘要
具有自动控制与精细作业功能的液压控制系统及挖掘机。本发明公开了一种液压控制系统及挖掘机，属于液压技术领域。该系统包括主阀阀芯、主阀电控端、主阀先导端、主泵和控制器，所述主阀阀芯和所述主泵连通，所述主泵和所述控制器电连接，所述主阀阀芯和所述主阀先导端之间形成主阀的先导油路，所述主阀电控端连通所述主阀先导油路，所述先导油路上设置有比列电磁减压阀和换向阀，所述比例电磁减压阀与所述控制器电连接，所述比例电磁减压阀的输出端和所述主阀电控端连通，所述主阀先导端和所述主阀电控端均与所述换向阀相连通。本发明通过在主阀阀芯的先导油路上增设比例电磁减压阀和换向阀，控制器对比列电磁减压阀控制可实现系统精细控制以及自动行走和往复摆动，提高了操作的舒适性。
文档编号E02F9/22GK102877501SQ20121042616
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月31日 优先权日2012年10月31日
发明者曹东辉, 陈克雷, 唐任松 申请人:三一重机有限公司