专利名称：一种工程机械、多执行机构的液压控制系统及控制方法
技术领域：
本发明涉及液压控制技术领域，具体而言，涉及一种多执行机构的液压控制系统及控制方法，以及包含该液压控制系统的工程机械。
背景技术：
混凝土布料设备，例如混凝土泵车、布料杆等，是采用多路换向阀控制臂架等多执行机构的动作。该类设备在实际使用时，常用的作业方式是采用远程遥控器控制臂架等多执行机构动作，但是在紧急作业方式(包括远程遥控器损坏)时需要采用手动操纵多路换向阀以控制臂架等多执行机构的动作。目前该类工程机械通常采用负载敏感变量泵匹配多路换向阀的负载敏感液压控制系统实现多执行机构的动作。上述负载敏感液压控制系统是根据多路换向阀的阀芯开度及阀芯出口处反馈的当前最高负载压力，适时调节负载变量泵的供给流量，以保证各执行机构运动平稳，从而能够很好实现上述两种作业方式。但是，上述负载敏感液压控制系统在实现上述两种作业方式时，都存在以下不足首先，在该负载敏感液压控制系统中，负载敏感变量泵必须根据多路换向阀阀芯两侧预设有一定的压差来进行调节，该预设压差必须存在，从而导致系统能量损失、发热量大；其次，在该负载敏感液压控制系统中，不管是由于多执行机构的负载发生变化还是由于多执行机构的速度发生改变，负载敏感变量泵的变量调节机构都会进行调节，导致负载敏感变量泵较易损坏；再次，在该负载敏感液压控制系统中，控制油道必须先将最高负载工作压力传递到供给流量的负载敏感变量泵，并通过该泵的调节机构调节后才能输出供给流量，进而调节整个系统的流量和压力，导致系统响应速度偏慢。因此，如何设计出既可实现上述远程控制作业和手动操纵作业的要求，又可以克服上述技术缺陷的多执行机构的液压控制系统，是本领域亟需解决的技术问题。
发明内容
为了解决相关技术中负载敏感液压控制系统在工程机械使用过程中存在的上述技术问题，并可以实现工程机械实际使用过程中所需要的远程控制作业和手动操纵作业的要求，本发明提供了一种多执行机构的液压控制系统及控制方法；本发明还提出了一种应用上述多执行机构的液压控制系统的工程机械。本发明一方面提供了一种多执行机构的液压控制系统，包括液压源、流量控制元件、多路换向阀和控制装置；所述液压源经进油道为所述多路换向阀供油，所述多路换向阀控制所述多执行机构的动作，所述多路换向阀经回油道回油；所述流量控制元件的进油口与所述进油道连通，所述流量控制元件的出油口与所述回油道连通，所述流量控制元件的控制油口与控制油道连通，所述控制油道将所述多执行机构的当前最高工作压力反馈至所述控制油口 ；其中，所述液压控制系统具有至少第一工作状态和第二工作状态在所述第一工作状态下，所述液压源输出的流量可变化，所述控制装置根据所述多执行机构的需求流量调节所述液压源的输出流量；在所述第二工作状态下，所述控制装置控制所述液压源输出的流量为一定值，所述流量控制元件根据所述控制油口的压力，调节所述流量控制元件将超出所述多执行机构需求流量的多余流量泄至所述回油道。本发明给出的上述多执行机构的液压控制系统，至少包括两个工作状态在第一工作状态下，即液压源输出的流量可以变化，由于液压源是根据控制装置的指令进行主动调节其输出流量，从而不需要在多路换向阀阀芯的节流口处产生固定的节流压力损失，因此能有效减少能量损失和系统发热；由于液压源的供给流量是根据控制装置的指令来调节，而不是通过控制油道反馈的多执行机构的当前最高工作压力来调节液压源的供给流量，从而使得系统的响应速度更快；由于液压源是根据控制装置的指令进行的调节，因而不需要根据执行机构的负载的变化而进行频繁调节，从而提高了系统的使用寿命。而且，在上述第一种工作状态下，可以实现远程遥控作业，例如所述控制装置可以包括遥控器，采用遥控器控制多路换向阀和液压源，实现远距离遥控作业；在第二种工作状态下，可以进行手动 操纵作业，例如可以操纵多路换向阀的手动操纵机构，从而实现手动操纵作业。因此，本发明给出的上述多执行机构的液压控制系统，很好地解决了相关技术中存在技术问题，并同时满足远程控制作业和手动操纵作业的需要，实现了本发明的发明目的。在上述技术方案中，优选地，所述液压源为变量液压源，所述多路换向阀具有手动操纵机构；在所述第一工作状态下，所述控制装置控制所述多路换向阀，以调节所述多路换向阀阀芯的开度；同时，所述控制装置控制所述变量液压源，以调节所述变量液压源的输出流量；在所述第二工作状态下，所述控制装置控制所述变量液压源输出所述定值的流量，通过操纵所述多路换向阀的手柄调节所述多路换向阀阀芯的开度，根据所述多路换向阀阀芯的所述开度可以确定所述多执行机构的需求流量。在该技术方案中，所述多执行机构的液压控制系统，采用一个变量液压源，同样可具有两种工作状态即在第一种工作状态下，所述控制装置同时向所述多路换向阀和所述变量液压源发送指令，以调节所述多路换向阀阀芯的开度和所述变量液压源的输出流量，从而满足多执行机构的流量需求；在第二种工作状态下，控制装置控制变量液压源提供的流量为一定值，可通过操纵所述多路换向阀的手动操纵机构调节所述多路换向阀阀芯的开度，所述流量控制元件根据控制油道反馈的压力，将多余流量泄至回油道。该两种工作状态，均能实时满足所述多执行机构的流量需求。在上述任一技术方案中，优选地，所述液压源包括并联的变量液压源和定量液压源，所述多路换向阀具有手动操纵机构；在所述第一工作状态下，所述变量液压源工作，所述控制装置控制所述多路换向阀，以调节所述多路换向阀阀芯的开度；同时，所述控制装置控制所述变量液压源，以调节所述变量液压源的输出流量；在所述第二工作状态下，所述定量液压源工作，所述定量液压源输出所述定值的流量，通过操纵所述多路换向阀的手柄调节所述多路换向阀阀芯的开度，根据所述多路换向阀阀芯的所述开度可以确定所述多执行机构的需求流量。在该技术方案中，液压源包括并联的变量液压源和定量液压源，在第一工作状态下，变量液压源工作；在第二工作状态下，定量液压源工作。则可以在实现两种工作状态、实现本发明的发明目的情况下，提高系统的使用寿命，并使得控制方式简化。在上述任一技术方案中，优选地，所述多路换向阀为具有手动操纵机构的电比例多路换向阀。采用具有手动操纵机构的电比例多路换向阀，在需要手动作业时操纵多路换向阀的手动操纵机构，在远程控制作业时，控制装置可以同时控制变量液压源和电比例的多路换向阀，则可实现远程的、自动化的控制；且采用电比例的多路换向阀，使得对多执行机构的控制更精确。在上述任一技术方案中，优选地，所述多路换向阀的至少一联中设置有压力补偿元件。在上述任一技术方案中，优选地，所述流量控制元件为三通流量控制阀。 在上述任一技术方案中，优选地，所述三通流量控制阀集成在所述多路换向阀中。这种结构，可以使得系统集成度高，占用体积小，加工和制造方便。在上述任一技术方案中，优选地，所述变量液压源为变量液压泵。变量液压源采用常用的变量液压泵，可相对独立地提供液压油，且安装方便、灵活。本发明的另一方面提供了一种工程机械，包含有上述任一方案所述的多执行机构的液压控制系统。该工程机械可以是混凝土泵车、布料杆、挖掘机、起重机、举高消防车等工程机械，显而易见地，该工程机械具有上述任一方案所述多执行机构的液压控制系统的全部有益效果，不再赘述。当然，还可以将本发明提供的多执行机构的液压控制系统应用于其他机械设备中，在此无法穷举，但其应用均应在本发明的保护范围之内。本发明还提供了一种多执行机构的控制方法，用于包含有液压源、流量控制元件、多路换向阀和控制装置的液压控制系统；所述液压源经进油道为所述多路换向阀供油，所述多路换向阀控制所述多执行机构的运动，所述多路换向阀经回油道回油；所述流量控制元件的进油口与所述进油道连通，所述流量控制元件的出油口与所述回油道连通，所述流量控制元件的控制油口与控制油道连通，所述控制油道将所述多执行机构的当前最高工作压力反馈至所述控制油口 ；所述多路换向阀具有手动操纵机构；所述控制方法包括当所述液压控制系统处于第一工作状态，所述控制装置向所述多路换向阀发出第一控制信号，以调节所述多路换向阀阀芯的开度；同时，所述控制装置向所述液压源发出第二控制信号，以调节所述液压源的输出流量；当所述液压控制系统处于第二工作状态，所述控制装置控制所述液压源输出的流量为一定值，操纵所述多路换向阀的手动操纵机构调节所述多路换向阀阀芯的开度，根据所述多路换向阀阀芯的所述开度可以确定所述多执行机构的需求流量；所述流量控制元件根据所述控制油口的压力，调节所述流量控制元件将超出所述多执行机构需求流量的多余流量泄至所述回油道。本发明给出的上述多执行机构的控制方法，可应用于上述多执行机构的液压控制系统中，以进行多执行机构的控制当控制装置控制所述液压控制系统处于第一工作状态时，液压源的输出流量不是根据多路换向阀反馈回来的最高负载压力进行调节的，而是根据控制装置发出的控制信号直接进行调节的，从而使得该液压系统不需要产生固定的预设压差的节流压力损失，因此能有效减少能量损失和系统发热；同时使得系统的响应速度更快；并且减少了液压源变量调节机构频繁调节的次数，从而提高了系统的使用寿命；此外，该控制方法既能实现远程控制作业方式又可以手动操纵的作业方式，从而提高了该液压控制系统的控制的适应性和便利性。
图I为本发明所述多执行机构的液压控制系统的原理图；图2为本发明所述多执行机构的液压控制系统一实施例的原理不意图；图3为本发明所述多执行机构的液压控制系统另一实施例的原理示意图；图4为多路换向阀主阀芯油道的上游设置压力补偿阀的原理示意图；图5为多路换向阀主阀芯油道的下游设置压力补偿阀的原理示意图。 其中，图I至图5中附图标记与部件名称之间的对应关系为I液压源2流量控制元件21进油口22出油口23控制油口2’三通流量控制阀21’三通流量控制阀的进油口22’三通流量控制阀出的油口 23’三通流量控制阀控制油口24溢流阀3多路换向阀31换向阀芯32压力补偿阀4电比例变量泵5定量泵P压力油口 T回油口A第一工作油口B第二工作油口Lp进油道Lt油道Ls控制油道
具体实施例方式为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式
对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。图I为本发明所述多执行机构的液压控制系统的原理图；图2本发明所述多执行机构的液压控制系统一实施例的原理示意图；图3为本发明所述多执行机构的液压控制系统另一实施例的原理示意图；图4为多路换向阀主阀芯油道的上游设置压力补偿阀的原理示意图；图5为多路换向阀主阀芯油道的下游设置压力补偿阀的原理示意图。如图I所示，本发明提供了一种多执行机构的液压控制系统，包括液压源I、流量控制元件2和多路换向阀3和控制装置(图中未示出);所述液压源I经进油道Lp为所述多路换向阀3供油，所述多路换向阀3控制多执行机构的运动，所述多路换向阀3经回油道Lt回油，所述流量控制元件I的进油口 21与所述进油道Lp连通、出油口 22与所述回油道Lt连通、控制油口 23与控制油道Ls连通，所述控制油道Ls将所述执行机构的当前最高工作压力反馈至所述控制油口 23;其中，所述液压控制系统具有至少第一工作状态和第二工作状态
在所述第一工作状态下，所述液压源I输出的流量可变化，所述控制装置根据所述多执行机构的需求流量调节所述液压源I的输出流量；在所述第二工作状态下，所述控制装置控制所述液压源I输出的流量为一定值，所述流量控制元件2根据所述控制油口 23的压力，调节所述流量控制元件2将超出所述多执行机构需求流量的多余流量泄至所述回油道LT。本实施例中，所述执行机构可以 是油缸、马达等各种液压执行元件。本发明给出的上述多执行机构的液压控制系统的实施例，可实现两个工作状态在第一工作状态下，即液压源输出的流量为变值，因为液压源是根据控制装置的指令进行调节的，从而不需要在多路换向阀阀芯的节流口处产生固定的节流压力损失，因此能有效减少能量损失和系统发热；由于液压源的供给流量是根据控制装置的指令来调节的，而不是通过控制油道Ls反馈的当前最高工作压力来调节的，从而使得系统的响应速度更快；由于液压源是根据控制装置的指令进行的调节，因而不需要根据执行机构的负载和速度的变化而进行频繁的调节，从而提高了系统的使用寿命。而且，在上述第一种工作状态下，可以实现远程自动作业，例如所述控制装置可以包括遥控器，采用遥控器控制多路换向阀和液压源，实现远距离遥控作业；在第二种状态下，可以进行手动操纵作业，例如可以操纵多路换向阀的手动操纵机构，该手动操作机构可以为手柄，从而实现手动操纵作业。在一种优选实施例中，如图2所示,所述液压源I为变量液压源，所述多路换向阀3具有手动操纵机构，该手动操纵机构为手柄；在所述第一工作状态下，所述控制装置控制所述多路换向阀3，以调节所述多路换向阀阀芯的开度；同时，所述控制装置控制所述变量液压源，以调节所述变量液压源的输出流量；在所述第二工作状态下，所述控制装置控制所述变量液压源输出所述定值的流量，通过操纵所述多路换向阀3的手柄调节所述多路换向阀阀芯的开度，根据所述多路换向阀阀芯的所述开度可以确定所述多执行机构的需求流量；所述流量控制元件2根据所述控制油口 23的压力(控制油道Ls反馈至控制油口 23的压力)，调节所述流量控制元件2将超出所述多执行机构需求流量的多余流量泄至所述回油道LT。本实施例中，如图2所示，所述多路换向阀3的每一联具有进油口 P、回油口 T、第一工作油口 A和第二工作油口 B，且所述多路换向阀3每一联包括有换向阀芯31 ;所述进油口 P与所述进油道Lp连通、回油口 T与所述回油道Lt连通、所述第一工作油口 A和第二工作油口 B与所述执行机构连接。本实施例中所述变量液压源为变量泵4。当然，所述变量液压源也可以是其它液压元件，只要可以向所述液压控制系统提供变量的压力油、且其流量可以调节即可。变量液压源采用常用的变量泵，可相对独立地提供液压油，且安装方便、灵活。在一种优选实施例中，如图3所示，所述液压源包括并联的变量液压源和定量液压源，所述多路换向阀3具有手动操纵机构，该手动操纵机构为手柄；在所述第一工作状态下，所述变量液压源工作，所述控制装置控制所述多路换向阀，以调节所述多路换向阀阀芯的开度；同时，所述控制装置控制所述变量液压源，以调节所述变量液压源的输出流量；在所述第二工作状态下，所述定量液压源工作，所述定量液压源输出所述定值的流量，通过操纵所述多路换向阀的手柄调节所述多路换向阀阀芯的开度，根据所述多路换向阀阀芯的所述开度可以确定所述多执行机构的需求流量；所述流量控制元件2根据所述控制油口 23的压力(控制油道Ls反馈至控制油口 23的压力)，调节所述流量控制元件2将超出所述多执行机构需求流量的多余流量泄至所述回油道LT。本实施例中，所述液压源为变量泵4和定量液压源为定量泵5的并联组合。本领域的技术人员应当理解，所述变量液压源也可以是其它液压元件，只要可以向所述液压控制系统提供变量的压力油、且其流量可以调节即可，例如采用比例流量阀从其他液压系统中将压力油引入本发明所述的多执行机构的液压控制系统中，与所述变量泵4起到的作用相同；所述定量液压源可以为提供定量压力油的其它液压元件。在该技术方案中，液压源包括并联的变量液压源和定量液压源，在第一工作状态下，变量液压源工作；在第二工作状态下，定量液压源工作。则可以提高系统的使用寿命，并使得控制方式简化。在优选实施例中，所述多路换向阀3为具有手动操纵机构的电比例多路换向阀，该手动操纵机构为手柄，能够实现电比例多路换向阀的手动操纵功能。采用具有手动操纵 机构的电比例多路换向阀，在需要手动作业时，操纵多路换向阀的手柄；在自动作业时，控制装置可以同时控制变量液压源和电比例的多路换向阀，则可实现远程的、自动化的控制；且采用电比例的多路换向阀，使得对多执行机构的控制更精确。在上述实施例中，如图2和图3所示,所述流量控制元件2为三通流量阀2’。所述三通流量阀的进油口 21’与所述进油道Lp连通、三通流量阀的出油口 22’与所述回油道Lt连通、三通流量阀的控制油口 23’与控制油道Ls连通，所述控制油道Ls将所述执行机构的当前最高工作压力反馈至所述三通流量阀的控制油口 23’。采用三通流量阀2’作为流量控制元件，既可根据反馈的压力来控制泄流量的大小，从而保证各个执行机构的流量要求；其结构简单、成本低。对于流量控制元件2的选择，只要是可以根据反馈的多个执行机构的当前最高工作压力进行泄流、保证各个执行机构需求的流量即可，上述实施例提供的三通流量阀2’只是所述流量控制元件2的一种。在上述实施例中，所述三通流量控制阀2’集成在所述多路换向阀3中。这种结构，可以使得系统集成度高，占用体积小，加工和制造方便。在上述实施例中，如图4和图5所示，所述多路换向阀3的至少一联中设置有压力补偿元件32。在多路换向阀3中设置压力补偿阀，可以控制多路换向阀3各联换向阀芯31节流口两侧的压差稳定，从而进一步减小负载的变化对供给执行机构流量的影响。进一步，所述压力补偿阀32的安装和设置方式，如图4所示，所述压力补偿阀32设置在所述换向阀芯31与所述进油道Lp之间的油道中，即通常说的“多路换向阀主阀油道的上游”;或者，如图5所示，所述压力补偿阀32设置在所述换向阀芯31与所述执行机构进油口之间的油道中，即通常所说的“多路换向阀主阀油道的下游”。压力补偿阀32具体设置在系统的哪个位置、如何设置，可以根据具体情况来确定，只要可以保证换向阀芯31两侧的压差保持稳定即可。将本发明上述的多执行机构的液压控制系统的实施例应用于工程机械上，即得到本发明所述工程机械的实施例，例如混凝土泵车、布料杆、挖掘机、起重机、举高消防车等工程机械。在工程机械中应用上述多执行机构的液压控制系统首先，因液压源的流量调节是通过控制装置发给的指令进行的，从而使其多执行机构的液压控制系统无需产生固定的节流压力损失，可有效减少能量损失和液压系统发热；其次，该工程机械多个执行机构所需要的流量，是通过控制装置控制液压源进行调节，系统响应速度更快；再次，由于其液压系统中液压源输出流量的调节是通过控制装置发送的指令来进行的，不需要随着多个执行机构负载或速度的变化而进行频繁调节，从而提高了系统的使用寿命，进而提高工程机械的使用寿命。此外，该工程机械也可以在液压源输出流量为一定值时，通过流量控制元件的泄流作用，使得供给的流量匹配各个执行机构需求的流量，可实现对多路换向阀实现手动作业。本发明还提供的一种多执行机构的控制方法，该控制方法用于包含有液压源I、流量控制元件2、多路换向阀3和控制装置的液压控制系统；所述液压源I经进油道Lp为所述多路换向阀3供油，所述多路换向阀3控制所述多执行机构的运动，所述多路换向阀3经回油道Lt回油；所述流量控制元件2的进油口 21与所述进油道Lp连通，所述流量控制元件2的出油口 22与所述回油道Lt连通，所述流量控制元件2的控制油口 23与控制油道Ls连通，所述控制油道Ls将所述多执行机构的当前最高工作压力反馈至所述控制油口 23 ;所述多路换向阀3具有手动操纵机构；所述控制方法包括
当所述液压控制系统处于第一工作状态，所述控制装置向所述多路换向阀3发出第一控制信号，以调节所述多路换向阀阀芯的开度；同时，所述控制装置向所述液压源I发出第二控制信号，以调节所述液压源I的输出流量；当所述液压控制系统处于第二工作状态，所述控制装置控制所述液压源I输出的流量为一定值，操纵所述多路换向阀3的手动操纵机构调节所述多路换向阀阀芯的开度，根据所述多路换向阀阀芯的所述开度可以确定所述多执行机构的需求流量；所述流量控制元件2根据所述控制油口 23的压力，调节所述流量控制元件2将超出所述多执行机构需求流量的多余流量泄至所述回油道LT。本发明给出的上述多执行机构的控制方法中，液压源I是根据输入的指定进行流量调节的，从而不需要产生固定的节流压力损失，因此能有效减少能量损失和系统发热；同时使得系统的响应速度更快；且不需要液压源I进行频繁的调节，从而提高了系统的使用寿命；此外，该控制方法既可以远程自动操纵又可以手动操纵，从而提高了控制的便利性。下面结合附图对本发明所述多执行机构的液压控制系统及其控制方法的具体实施方式
作简要说明。实施例一如图2所示，该实施例提供的多执行机构的液压控制系统，包括电比例变量泵4、作为控制装置的控制器(图中未示出)、作为流量控制元件的三通流量阀2’、多路换向阀3，所述多路换向阀3具有手动操纵机构，该手动操纵机构为手柄；所述控制器可产生电比例控制信号，所述电比例控制信号可控制所述电比例变量泵4的输出流量；所述电比例变量液压泵4经进油道Lp为所述多路换向阀3供油，所述多路换向阀3控制执行机构的运动，所述多路换向阀3经回油道Lt回油，所述三通流量阀2’的进油口 21’与所述进油道Lp连通、出油口 22’与所述回油道Lt连通、控制油口 23’与控制油道Ls连通，所述控制油道Ls将所述执行机构的当前最高工作压力反馈至所述三通流量阀2’的所述控制油口 23’。所述多路换向阀3的每一联具有进油口 P、回油口 T、第一工作油口 A和第二工作油口 B，且所述多路换向阀3的每一联包括有换向阀芯31 ;所述进油口 P与所述进油道Lp连通、回油口 T与所述回油道Lt连通、所述第一工作油口 A和第二工作油口 B与所述执行机构连接。本实施例中，在与三通流量阀2’的控制口 23’连通的控制油道Ls上还设置有溢流阀24。本实施例中，所述多路换向阀3为电比例多路换向阀，控制器可以控制多路换向阀3每一联的换向阀芯31的阀芯开度，可实现对各个执行机构的远程控制作业和自动控制作业。 本实施例中，所述多路换向阀3的油道上可设置有压力补偿阀32，压力补偿阀32的设置位置可以如图4所示，将该压力补偿阀32设置在所述换向阀芯31和所述进油道Lp之间的油道中，即通常所述的“多路换向阀主阀油道的上游”;或者，如图5所示，将该压力补偿阀32设置在所述换向阀芯31和所述执行机构入口间的油道中，即通常所说的“多路换向阀主阀油道的下游”。设置该压力补偿阀32可以控制换向阀芯31开口两侧的压差稳定，从而进一步减小负载的变化对流量的影响。本实施所述液压控制系统的一种工作状态所述控制装器发出电比例控制信号，所述电比例控制信号同时控制所述多路换向阀3和电比例变量泵4，以调节所述多路换向阀3的换向阀芯31的开度和所述电比例变量泵4的输出流量，从而满足各个执行机构因工况的变化对流量的需求。本实施例在上述工作状态下，由于电比例变量泵4输出流量是由电比例控制信号进行控制的，不需要在各个换向阀芯31的节流阀口处产生较大的压力损失，从而能有效地减小压力损失和系统发热；同时，也因电比例变量泵4输出流量是由电比例控制信号进行控制的，各个执行机构的负载发生改变时，电比例变量泵4不需要进行频繁调节，从而大大减小了电比例变量泵4的调节频率，可以提高电比例变量泵4的使用寿命；此外，还因电比例变量泵4输出流量是由电比例控制信号进行控制的，而不是通过多执行机构的工作压力的反馈进行控制的，提高了液压系统的响应速度。本实施的另一种工作状态，控制器控制电比例变量泵4的输出流量为一定值，就相当于一个定量泵，此时，通过操纵所述多路换向阀3的手柄调节所述多路换向阀阀芯的开度，根据所述多路换向阀阀芯的所述开度可以确定所述多执行机构的需求流量；控制油道Ldf各个执行机构的当前最高工作压力反馈至三通流量阀的控制口 23’，则三通流量阀2’可根据反馈的压力与其预设压力的关系，来控制其泄至回油道Lt中的流量，从而控制流入多路换向阀3中的流量，以便满足各个执行机构需求的流量；其中，溢流阀24可保证三通流量阀2’和控制油道Ls的安全。本实施例所述的多执行机构的液压控制系统，可以用于远程遥控作业，也可以用于手动作业。在遥控作业时由控制器提供电比例控制信号对电比例变量泵4和电比例多路换向阀同时进行控制，保证电比例变量泵4的供给流量满足各个执行机构的实际需求流量；在手动作业时电比例变量泵4提供的流量为一定值，三通流量阀2可根据反馈的压力，将多余的流量泄至回油道Lt，满足各个执行机构的实际流量需求。实施例二 如图3所示，该实施例提供的多执行机构的液压控制系统与上述实施例基本相同，不同之处，就在于液压源为电比例变量泵4和定量泵5组成的液压源组合。
本实施例所述的液压控制系统，同样可以实现两种工作状态在所述第一工作状态下，所述电比例变量泵4工作，所述控制器发出电比例控制信号，电比例控制信号同时控制多路换向阀3和电比例变量泵4，以调节所述多路换向阀3的换向阀芯31的开度和所述电比例变量泵4的输出流量；在所述第二工作状态下，所述定量泵5工作，所述定量泵5输出所述定值的流量，通过操纵所述多路换向阀3的手柄可调节所述多路换向阀3的换向阀芯31的开度，满足所述多执行机构的流量需求；控制油道Ldf各个执行机构的当前最高工作压力反馈至三通流量阀的控制口 23’，则三通流量阀2’可根据反馈的压力与其预设压力的关系，来控制其泄至回油道Lt中的流量，从而控制流入多路换向阀3中·的流量，以便满足各个执行机构需求的流量。本实施例的液压控制系统，也可以实现远程自动作业和手动作业。当远程自动作业时，通过控制器向电比例变量泵4和多路换向阀3同时发出电比例控制信号，多路换向阀3根据电比例控制信号调节多路换向阀3的换向阀芯31的开度，且电比例变量泵4根据电比例控制信号调节其输出流量，以满足多执行机构的流量需求；当手动作业时，定量泵5的输出流量为一定值，操纵多路换向阀3的手柄以改变多路换向阀3的换向阀芯31的开度，此时，三通流量阀2’的控制口 23’与控制油道Ls连通，则三通流量阀2’可根据控制油道Ls反馈的压力，来控制其泄至回油道Lt中的流量，从而控制流入多路换向阀3中的流量，以便满足各个执行机构的流量需求。因此，本实施例所述多执行机构的液压控制系统，也具有两种工作状态、也可以实现远程自动作业和手动作业，同样具有上述实施例一所述的有益效果，同样可以实现本发明的发明目的，不再赘述。本实施例中，如上述实施例所述一样，也可在所述多路换向阀3的油道上设置有上压力补偿阀32，该压力补偿阀32的设置位置和设置方式，也可以如图4或者如图5所示，也与上述实施例所述相同，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。
权利要求
1.一种多执行机构的液压控制系统,其特征在于,包括 液压源(I)、流量控制元件(2 )、多路换向阀(3 )和控制装置； 所述液压源(I)经进油道(Lp)为所述多路换向阀(3)供油，所述多路换向阀(3)控制所述多执行机构的运动，所述多路换向阀(3)经回油道(1^)回油； 所述流量控制元件(2)的进油口(21)与所述进油道(Lp)连通,所述流量控制元件(2)的出油口(22)与所述回油道(Lt)连通，所述流量控制元件(2)的控制油口(23)与控制油道(1^)连通，所述控制油道(Ls)将所述多执行机构的当前最高工作压力反馈至所述控制油口(23)； 其中，所述液压控制系统具有至少第一工作状态和第二工作状态 在所述第一工作状态下，所述液压源(I)输出的流量可变化，所述控制装置根据所述多执行机构的需求流量调节所述液压源(I)的输出流量； 在所述第二工作状态下，所述控制装置控制所述液压源(I)输出的流量为一定值，所述流量控制元件(2)根据所述控制油口(23)的压力，调节所述流量控制元件(2)将超出所述多执行机构需求流量的多余流量泄至所述回油道(Lt)。
2.根据权利要求I所述的多执行机构的液压控制系统，其特征在于，所述液压源(I)为变量液压源，所述多路换向阀(3)具有手动操纵机构； 在所述第一工作状态下，所述控制装置控制所述多路换向阀(3)，以调节所述多路换向阀阀芯的开度；同时，所述控制装置控制所述变量液压源，以调节所述变量液压源的输出流量; 在所述第二工作状态下，所述控制装置控制所述变量液压源输出所述定值的流量，通过操纵所述多路换向阀(3)的手动操纵机构调节所述多路换向阀阀芯的开度，根据所述多路换向阀阀芯的所述开度可以确定所述多执行机构的需求流量。
3.根据权利要求I所述的多执行机构的液压控制系统，其特征在于，所述液压源包括并联的变量液压源和定量液压源，所述多路换向阀(3)具有手动操纵机构； 在所述第一工作状态下，所述变量液压源工作，所述控制装置控制所述多路换向阀(3)，以调节所述多路换向阀阀芯的开度；同时，所述控制装置控制所述变量液压源，以调节所述变量液压源的输出流量； 在所述第二工作状态下，所述定量液压源工作，所述定量液压源输出所述定值的流量，通过操纵所述多路换向阀(3)的手动操纵机构调节所述多路换向阀阀芯的开度，根据所述多路换向阀阀芯的所述开度可以确定所述多执行机构的需求流量。
4.根据权利要求I所述的多执行机构的液压控制系统，其特征在于，所述多路换向阀(3 )为具有手动操纵机构的电比例多路换向阀。
5.根据权利要求I所述的多执行机构的液压控制系统，其特征在于，所述多路换向阀(3)的至少一联中设置有压力补偿元件(32)。
6.根据权利要求I至5中任一项所述的多执行机构的液压控制系统，其特征在于，所述流量控制元件(2 )为三通流量控制阀(2 ’)。
7.根据权利要求6所述的多执行机构的液压控制系统，其特征在于，所述三通流量控制阀(2 ’)集成在所述多路换向阀(3 )中。
8.根据权利要求2或3所述的多执行机构的液压控制系统，其特征在于，所述变量液压源为变量液压泵。
9.一种工程机械，其特征在于，包含有如权利要求I至8中任一项所述的多执行机构的液压控制系统。
10.一种多执行机构的控制方法，其特征在于，用于包含有液压源(I)、流量控制元件(2)、多路换向阀(3)和控制装置的液压控制系统；所述液压源(I)经进油道(Lp)为所述多路换向阀(3)供油，所述多路换向阀(3)控制所述多执行机构的运动，所述多路换向阀(3)经回油道(Lt)回油；所述流量控制元件(2)的进油口(2 1)与所述进油道(Lp)连通，所述流量控制元件(2)的出油口(22)与所述回油道(Lt)连通，所述流量控制元件(2)的控制油口(23)与控制油道(Ls)连通，所述控制油道(Ls)将所述多执行机构的当前最高工作压力反馈至所述控制油口(23);所述多路换向阀(3)具有手动操纵机构；所述控制方法包括 当所述液压控制系统处于第一工作状态，所述控制装置向所述多路换向阀(3)发出第一控制信号，以调节所述多路换向阀阀芯的开度；同时，所述控制装置向所述液压源(I)发出第二控制信号，以调节所述液压源(I)的输出流量； 当所述液压控制系统处于第二工作状态，所述控制装置控制所述液压源(I)输出的流量为一定值，操纵所述多路换向阀(3)的手动操纵机构调节所述多路换向阀阀芯的开度，根据所述多路换向阀阀芯的所述开度可以确定所述多执行机构的需求流量；所述流量控制元件(2)根据所述控制油口(23)的压力，调节所述流量控制元件(2)将超出所述多执行机构需求流量的多余流量泄至所述回油道(1^)。
全文摘要
本发明提供了一种多执行机构的液压控制系统及控制方法，该系统包括液压源、流量控制元件、多路换向阀和控制装置；所述液压源经进油道为所述多路换向阀供油，所述多路换向阀控制多执行机构动作，所述多路换向阀经回油道回油，所述流量控制元件的进油口与所述进油道连通、出油口与所述回油道连通、控制油口与控制油道连通，所述控制油道将所述多执行机构的最高工作压力反馈至所述流量控制元件的所述控制油口。本发明还提供了一种包括该液压控制系统的工程机械。在本发明中，能够实现远程控制作业和手动操纵作业的两种作业方式，并且可以有效减少系统的能量损失和系统发热，且系统响应速度更快、使用寿命更长。
文档编号F15B13/02GK102734242SQ201210243868
公开日2012年10月17日 申请日期2012年7月13日 优先权日2012年7月13日
发明者刘永东, 易小刚, 贺电 申请人:三一重工股份有限公司