专利名称：液压控制装置和工程机械的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及液压领域，更具体地，涉及一种液压控制装置和工程机械。
背景技术：
工程机械中通常需要两个或多个执行机构进行复合动作。由于各个执行机构动作的负载压力不同，压力油流向负载压力小的执行机构，这样会导致负载较高的执行机构无法运动或者达不到理想的运动速度。以挖掘机为例，在挖掘机工作的过程中，其回转机构和动臂经常需要进行复合操作。由于回转机构和动臂的负载压力不同，会导致动臂无法运动或者达不到理想的运动速度。因此，现有技术中，通常在主阀上对部分平行油路增加节流阀，以满足复合动作时的流量分配。例如:在回转机构的油路上增加节流阀以满足动臂提升和回转复合动作时，动臂优先的目的。但是，在这种方式下，当回转机构单独动作、或者回转机构与其它不需要优先的执行机构动作复合时，回转机构的油路同样会因为节流而造成不必要的能量损失。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种液压控制装置和工程机械，以解决现有技术中由于节流而造成能量损失的问题。为解决上述技术问题，根据本实用新型的第一个方面，提供了一种液压控制装置，包括:优先控制模块，优先控制模块包括第一进口、第二进口、第一输出口和减压单元；优先控制模块还包括连接第一进口与第一输出口的第一油路和连接第一进口与第一输出口的第二油路，第二油路上串联有减压单元；第一先导阀，第一先导阀的输出端与第一进口连接，第一先导阀的输出端输出第一先导控制油；第二先导阀，第二先导阀的输出端与第二进口连接；第二先导阀的输出端输出第二先导控制油，第二先导控制油控制第一先导控制油选择性地流经第一油路或第二油路。进一步地，优先控制模块还包括连接于第一进口与第一输出口之间换向阀；第一油路在换向阀位于第一工位的情况下将第一进口与第一输出口直接连通；第二油路在换向阀位于第二工位的情况下将第一进口与第一输出口通过减压单元连通。进一步地，换向阀包括第一工作口、第二工作口、第三工作口和控制口，减压单元的输入口及第一工作口均与第一进口连接，减压单元的输出端与第二工作口连接，优先控制模块的第一输出口与第三工作口连接，控制口与第二进口连接。进一步地，优先控制模块还包括单向阀，单向阀的进油口与第一输出口连接，单向阀的出油口与第一进口连接。进一步地，优先控制模块是液控减压阀，液控减压阀包括进油口、出油口和控制口，液控减压阀的进油口是第一进口，液控减压阀的控制口是第二进口，液控减压阀的出油口是第一输出口。进一步地，液压控制装置包括至少两个优先控制模块，第一先导阀的个数与优先控制模块的个数相同，且第一先导阀与优先控制模块一一对应地连接。进一步地，换向阀是二位三通液控阀。根据本实用新型的第一个方面，提供了一种工程机械，包括第一执行机构、第二执行机构和液压控制装置，该液压控制装置是上述的液压控制装置，液压控制装置的第一输出口与第一执行机构连接，液压控制装置的第二先导阀的输出端与第二执行机构直接连接。进一步地，工程机械是挖掘机，第一执行机构是挖掘机的回转机构，第一输出口通过回转主阀与回转机构连接；第二执行机构是挖掘机的动臂，第二先导阀的输出端通过动臂提升主阀与动臂连接。进一步地，回转机构的回转运动与动臂的提升运动复合操作的情况下，液压控制装置的优先控制模块的第二油路连通且第一油路断开；回转机构的回转运动与动臂的提升运动之外的其它动作复合操作的情况下，优先控制模块的第一油路连通且第二油路断开。本实用新型中的优先控制模块可根据第二先导阀的工作情况，自动选择第一先导控制油的输出油路是由第一油路还是第二油路，从而调节了第一先导控制油的压力，实现了优先的目的，解决了复合操作时多个执行机构之间的协调问题，也减少了能量损失。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:图1示意性示出了本实用新型中的液压控制装置的液压原理图；图2示意性示出了液控减压阀的示意图；以及图3示意性示出了现有技术中的一种液压控制装置的液压原理图。图中附图标记:10、优先控制模块；11、第一进口 ；12、第二进口 ；13、第一输出口 ；
15、减压单元；16、换向阀；17、第一工作口 ；18、第二工作口 ；19、第三工作口 ；20、控制口 ；21、输入口 ；22、单向阀；23、进油口 ；24、出油口 ；25、控制口 ；26、回油口 ；30、第一先导阀；31、输出端；50、第二先导阀；51、输出端；60、回转主阀；70、动臂提升主阀；80、先导油泵。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。作为本实用新型的第一方面，提供了一种液压控制装置。如图1和图2所示，该液压控制装置包括:优先控制模块10，优先控制模块10包括第一进口 11、第二进口 12、第一输出口 13和减压单元15 ;优先控制模块10还包括连接第一进口 11与第一输出口 13的第一油路和连接第一进口 11与第一输出口 13的第二油路，第二油路上串联有减压单元15 ;第一先导阀30,第一先导阀30的输出端31与第一进口 11连接，第一先导阀30的输出端31输出第一先导控制油；第二先导阀50，第二先导阀50的输出端51与第二进口 12连接；第二先导阀50的输出端51输出第二先导控制油，第二先导控制油控制第一先导控制油选择性地流经第一油路或第二油路。[0023]其中，工作时，第一输出口 13与第一执行机构连接，第二先导阀50的输出端51与第二执行机构连接。优选地，第一输出口 13通过第一主阀与第一执行机构连接,这样,通过第一输出口 13输出的第一先导控制油的压力就能控制第一主阀的开度，从而控制流向第一执行机构的液压油量。优选地，第二先导阀50的输出端51通过第二主阀与第二执行机构连接，这样，通过第二先导控制油的压力就能控制第二主阀的开度，从而控制流向第二执行机构的液压油量。当第一执行机构不需要与第二执行机构进行复合运动时，没有第二先导控制油进入优先控制模块10。此时，第一先导控制油直接由第一输出口 13 (即第一油路)流出。当第一执行机构和第二执行机构需要进行复合运动时，第一先导阀30和第二先导阀50分别输出第一先导控制油和第二先导控制油。其中，第二先导控制油在流向第二执行机构的同时，流入优先控制模块10的第二进口 12，从而控制由优先控制模块10的第一进口 11流入的第一先导控制油经过减压单元15减压后由第一输出口 13 (即第二油路)流出，以控制第一执行机构动作。可见，本实用新型中的优先控制模块可根据第二先导阀50的工作情况，自动选择第一先导控制油的输出油路是由第一油路还是第二油路。当第一执行机构与第二执行机构不需要复合操作时，第二先导阀50没有输出第二先导控制油，第一先导阀30正常工作,其输出的第一先导控制油由第一油路流向第一执行机构。此时，由于第一先导阀30没有经过减压单元15的减压，因此，其可将第一主阀具有最大开度，因此，第一执行机构的油路中的液压油不会被第一主阀节流，因而，不会产生能量损失的问题，实现了节能的目的。当第一执行机构与第二执行机构需要复合操作时，第一先导阀30和第二先导阀50均处于工作状态，从而使第一先导控制油由第二油路流向第一执行机构。由于第一先导控制油经过了减压单元15，其压力降低，因此，第一主阀未达到最大开度，而第二先导控制油的压力直接作用到第二主阀的控制口，使第二主阀处于最大开度。这样，与第一执行机构相比，第二执行机构会优先得到更多的液压油，实现了优先的功能。优选地，优先控制模块10还包括连接于第一进口 11与第一输出口 13之间换向阀16 ;第一油路在换向阀16位于第一工位的情况下将第一进口 11与第一输出口 13直接连通；第二油路在换向阀16位于第二工位的情况下将第一进口 11与第一输出口 13通过减压单元15连通。优选地，请参考图1，换向阀16包括第一工作口 17、第二工作口 18、第三工作口 19和控制口 20，减压单元15的输入口 21及第一工作口 17均与第一进口 11连接，减压单元15的输出端与第二工作口 18连接，优先控制模块10的第一输出口 13与第三工作口 19连接，控制口 20与第二进口 12连接。当第二先导阀50输出第二先导控制油时，换向阀16在第二先导控制油的作用下由图1的左工位移动到右工位。于是，第一油路被切断，此时，由第一进口 11进入的第一先导控制油必须经过减压单元15后，才能由第三工作口 19输出(即此时使用第二油路)。当第二先导阀50未输出第二先导控制油时，没有压力油作用在换向阀16的控制口 20上，因此，换向阀16工作在左工位，此时，第一油路导通，而第二油路断开。于是，第一先导液压油可以直接经过第一油路流出。优选地，换向阀16是二位三通液控阀，当然也可以采用其它液控阀。[0030]优选地，在另一个实施例中，请参考图2，优先控制模块10是液控减压阀，液控减压阀包括进油口 23、出油口 24和控制口 25，液控减压阀的进油口 23是第一进口 11，液控减压阀的控制口 25是第二进口 12，液控减压阀的出油口 24是第一输出口 13。在本实施例中，第二先导控制油可控制第一先导控制油在液控减压阀内的流通路径。特别地，该液控减压阀还包括回油口 26，该回油口 26与油箱连接。显然，本实用新型中的优先控制模块10并不限于上述两个实施例中的具体结构，其它能够实现在第一油路和第二油路之间进行切换的结构都可视作本实用新型中的优先控制模块10。优选地，请参考图1，液压控制装置包括至少两个优先控制模块10，第一先导阀30的个数与优先控制模块10的个数相同，且第一先导阀30与优先控制模块10 —一对应地连接。优选地，请参考图1，优先控制模块10还包括单向阀22，单向阀22的进油口与第一输出口 13连接，单向阀22的出油口与第一进口 11连接。例如，图1中左侧的优先控制模块10用于控制左回转、右侧的优先控制模块10用于控制右回转，那么当工程机械左回转时，回油会从右侧的优先控制模块10流回。此时，回油直接经过与换向阀16和减压单元15并联的单向阀22流向图1中的右侧的第一先导阀30，并经过该第一先导阀30流回油箱，从而避免了回油通过减压单元15流回第一先导阀30时，回油不畅的问题。作为本实用新型的第二方面，提供了 一种工程机械，包括第一执行机构、第二执行机构和液压控制装置，该液压控制装置是上述的液压控制装置，液压控制装置的第一输出口 13与第一执行机构连接，液压控制装置的第二先导阀50的输出端51与第二执行机构直接连接。优选地，先导油泵80的输出端与第一先导阀30的输入端连接。优选地，工程机械是挖掘机，第一执行机构是挖掘机的回转机构，第一输出口 13通过回转主阀60与回转机构连接；第二执行机构是挖掘机的动臂，第二先导阀50的输出端51通过动臂提升主阀70与动臂连接。优选地，回转机构的回转运动与动臂的提升运动复合操作的情况下，液压控制装置的优先控制模块10的第二油路连通且第一油路断开，以优先满足动臂提升的液压流量分配；回转机构的回转运动与动臂的提升运动之外的其它动作复合操作的情况下，优先控制模块10的第一油路连通且第二油路断开，以按照实际动作需求实现液压流量分配。请参考图1，挖掘机可具有两个优先控制模块10、两个第一先导阀30和两个回转主阀60，以分别用于实现左回转和右回转的功能。例如，当需要使动臂进行提升运动、同时需要使回转机构进行左回转动作时(即动臂与回转机构的复合操作)，第二先导阀50输出第二先导控制油至动臂提升主阀70，以推动其阀芯移动，同时第二先导控制油还控制换向阀16换向。此时，第一先导阀30输出的第一先导控制油通过减压单元15减压后再通过换向阀16流向回转主阀60，从而控制回转主阀60的阀芯移动。由于第一先导控制油的压力被减压单元15减压，因此，回转主阀60的阀芯移动位移被限制(即其开度受到限制，不能达到最大开度)，使流向回转机构的液压油被回转主阀60的芯节流，从而达到动臂提升优先的目的。特别地，减压单元15的输出压力可调，以根据实际情况调整动臂提升优先的程度。[0040]当回转机构的左回转运动需要与除动臂提升以外的其他执行机构的动作复合时，第一先导阀30输出的第一先导控制油直接由第一油路流入回转主阀60的控制口。由于第一先导控制油的压力没有被减压单元15减压，因此，回转机构主油路的不会被回转主阀60的阀芯节流。因而不会由于节流而产生能量损失，实现了节能。进一步地，申请号为201020628989.8中国专利中，也提供了一种具有优先功能的液压控制装置。请参考图3，该中国专利将左右回转先导油路分别与A1、A2 口连接，动臂提升先导油路与B1、B2 口连接，TO 口与油箱连接。当回转和动臂提升复合动作时，由于BI 口连接的这端有节流孔的作用，B2 口先导压力先作用在两位阀上换位，回转先导油就被泄掉一部分回油箱，从而延后了回转阀芯的开启速度。达到动臂优先于回转的目的。但是，该中国专利中在复合操作时，其优先功能动只在动臂提升启动阶段起作用。进一步地，由于该中国专利中减慢回转机构的运动速度有限，如果大幅度减慢回转速度，那么会出现回转短暂停顿的现象。可见，该中国专利还会导致动臂提升启动时，回转机构的回转动作暂停的现象。另外，利用节流孔控制回转压力大小，还存在控制精确度不稳定，会随回转控制压力大小而变化的问题。显然，本实用新型中的液压控制装置可以在动臂与回转机构复合运动的过程中，都实现优先的功能，从而可以克服申请号为201020628989.8中国专利中的优先功能只在动臂提升启动阶段起作用的问题。另外，也不会出现大幅度减慢回转速度时，回转短暂停顿的问题。最后，本实用新型没有采用该中国专利中的节流孔的方式来控制回转压力的大小，因此，具有控制精度稳定的优点。本实用新型通过调整复合操作时，某一执行机构的先导控制油的压力，实现了优先的目的，解决了复合操作时多个执行机构之间的协调问题，也减少了能量损失。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种液压控制装置，其特征在于，包括: 优先控制模块(10)，所述优先控制模块(10)包括第一进口(11)、第二进口(12)、第一输出口( 13)和减压单元(15);所述优先控制模块(10)还包括连接所述第一进口( 11)与所述第一输出口( 13 )的第一油路和连接所述第一进口( 11)与所述第一输出口( 13 )的第二油路，所述第二油路上串联有所述减压单元(15)； 第一先导阀(30)，所述第一先导阀(30)的输出端(31)与所述第一进口(11)连接，所述第一先导阀(30)的输出端(31)输出第一先导控制油； 第二先导阀(50)，所述第二先导阀(50)的输出端(51)与所述第二进口(12)连接；所述第二先导阀(50)的输出端(51)输出第二先导控制油，所述第二先导控制油控制所述第一先导控制油选择性地流经所述第一油路或第二油路。
2.根据权利要求1所述的液压控制装置，其特征在于，所述优先控制模块(10)还包括连接于所述第一进口(11)与所述第一输出口(13)之间换向阀(16);所述第一油路在所述换向阀(16)位于第一工位的情况下将所述第一进口( 11)与所述第一输出口( 13)直接连通；所述第二油路在所述换向阀(16)位于第二工位的情况下将所述第一进口(11)与所述第一输出口( 13)通过所述减压单元(15)连通。
3.根据权利要求2所述的液压控制装置，其特征在于，所述换向阀(16)包括第一工作口(17)、第二工作口(18)、第三工作口(19)和控制口(20)，所述减压单元(15)的输入口(21)及所述第一工作口(17)均与所述第一进口(11)连接，所述减压单元(15)的输出端与所述第二工作口( 18)连接，所述优先控制模块(10)的第一输出口( 13)与所述第三工作口(19)连接，所述控制口(20)与所 述第二进口( 12)连接。
4.根据权利要求3所述的液压控制装置，其特征在于，所述优先控制模块(10)还包括单向阀(22 )，所述单向阀(22 )的进油口与所述第一输出口( 13 )连接，所述单向阀(22 )的出油口与所述第一进口(11)连接。
5.根据权利要求1所述的液压控制装置，其特征在于，所述优先控制模块(10)是液控减压阀，所述液控减压阀包括进油口(23)、出油口(24)和控制口(25)，所述液控减压阀的进油口( 23 )是所述第一进口( 11)，所述液控减压阀的控制口( 25 )是所述第二进口( 12 )，所述液控减压阀的出油口(24)是所述第一输出口( 13)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的液压控制装置，其特征在于，所述液压控制装置包括至少两个所述优先控制模块(10)，所述第一先导阀(30)的个数与所述优先控制模块(10)的个数相同，且所述第一先导阀(30)与所述优先控制模块(10) —一对应地连接。
7.根据权利要求2所述的液压控制装置，其特征在于，所述换向阀(16)是二位三通液控阀。
8.—种工程机械，包括第一执行机构、第二执行机构和液压控制装置，其特征在于，所述液压控制装置是权利要求1至7中任一项所述的液压控制装置，所述液压控制装置的第一输出口(13)与所述第一执行机构连接，所述液压控制装置的第二先导阀(50)的输出端(51)与所述第二执行机构直接连接。
9.根据权利要求8所述的工程机械，其特征在于，所述工程机械是挖掘机，所述第一执行机构是所述挖掘机的回转机构，所述第一输出口(13)通过回转主阀(60)与所述回转机构连接；所述第二执行机构是所述挖掘机的动臂，所述第二先导阀(50)的输出端(51)通过动臂提升主阀(70)与所述动臂连接。
10.根据权利要求9所述的工程机械，其特征在于，所述回转机构的回转运动与所述动臂的提升运动复合操作的情况下，所述液压控制装置的优先控制模块(10)的第二油路连通且第一油路断开；所述回转机构的回转运动与所述动臂的提升运动之外的其它动作复合操作 的情况下，所述优先控制模块(10)的第一油路连通且第二油路断开。
专利摘要本实用新型提供了一种液压控制装置和工程机械。液压控制装置包括优先控制模块，优先控制模块包括第一进口、第二进口、第一输出口和减压单元；优先控制模块还包括连接第一进口与第一输出口的第一油路和连接第一进口与第一输出口的第二油路，第二油路上串联有减压单元；第一先导阀，第一先导阀的输出端与第一进口连接，第一先导阀的输出端输出第一先导控制油；第二先导阀，第二先导阀的输出端与第二进口连接；第二先导阀的输出端输出第二先导控制油，第二先导控制油控制第一先导控制油选择性地流经第一油路或第二油路。本实用新型自动选择第一先导控制油的输出油路是由第一油路还是第二油路，从而调节了第一先导控制油的压力，减少了能量损失。
文档编号F15B13/06GK202969446SQ20122065983
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月30日 优先权日2012年11月30日
发明者肖波, 徐茂林, 王瑞华, 叶明杰 申请人:中联重科股份有限公司渭南分公司, 中联重科股份有限公司