一种液压控制系统及工程机械的制作方法

本实用新型涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种液压控制系统及工程机械。

背景技术：

平地机是典型的一种以铲刀为主、多种附具可选的牵引式作业机械，主要用于大面积平整场地、修路、物料撒落清理、刮坡、刮沟、修边渠、边沟、除雪、农田整理、矿区道路平整和露天矿土层剥离等工作。在平地机工作中操作者不断操纵左右铲刀升降手柄、铲刀侧摆手柄、铲刀回转手柄、铲刀侧移手柄及铲刀倾角手柄从而通过相应的多路阀控制左右铲刀升降油缸、铲刀侧摆油缸、铲刀回转、铲刀侧移油缸、铲刀倾角油缸等动作，调整工作装置空间位置，满足工况施工需求。

在道路撒落物料清理和除雪工况，目的仅是清理道路上撒落物料和除雪，不能破坏道路表面。此工况要求操作者时刻注意路面状态，不断连续操作各操作手柄控制工作装置位置，在清理撒落物料或除雪的同时避免对路面结构的损坏，根据统计此工况下左右铲刀手柄控制频率240～300次/小时，铲刀侧摆手柄控制频率在100～150次/小时，操作者很容易疲劳。而且在除雪工况时若积雪已覆盖道路表面，操作者无法判断积雪下面道路的状态，很容易造成工作装置的冲击和对路面的破坏。

为对平地机运行过程中，对铲刀进行保护，现有技术提供了一种具有铲刀升降液压缓冲装置的平地机，其通过在驱动铲刀升降的回路中的液压锁同向油缸的无杆腔的通路间加装由电磁阀和蓄能器组成的液压缓冲装置，工作装置在矿区道路、矿区土层剥离、原生土平整等工况工作时，电磁阀得电，蓄能器与左右铲刀升降油缸活塞端相通。当遇到障碍物冲击时因左右铲刀升降油缸活塞端与蓄能器相通，左右铲刀升降油缸提升压缩蓄能器油液，形成一定的缓冲，降低障碍物对工作装置及整机的冲击。

但在工程机械的实际作业中，铲刀切削深度较深遇到障碍物冲击时因铲刀前面堆积物料负载较大，左右铲刀升降油缸蓄能器冲击能力有限，对工作装置回转机构冲击较大，而现有技术提供的液压缓冲装置并不能对工作装置的回转冲击进行缓冲，因此难以对工作装置形成有效保护。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的在于提供一种液压控制系统，其能够实现对工作装置的回转冲击缓冲，提高对工作装置的过载保护性能，提高工作装置的使用寿命。

本实用新型的另一个目的在于提供一种工程机械，提高工程机械的过载保护性能，提高工程机械的使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种液压控制系统，包括变量泵、液压油箱、回转控制阀及回转驱动组件，所述变量泵和所述液压油箱分别与回转控制阀的两个输入口连通，所述回转控制阀的两个输出口分别通过第一回转油路和第二回转油路与所述回转驱动组件的两个油口连通，所述第一回转油路上设置有第一先导控制阀，所述第二回转油路上设置有第二先导控制阀，所述第一先导控制阀和所述第二先导控制阀的先导油口均通过回转减压阀与压力油源连通。

进一步地，还包括第一梭阀和第二梭阀，所述第一梭阀的第一进油口与所述第一回转油路连通，所述第一梭阀的第二进油口与所述第二回转油路连通，所述第二梭阀的第三进油口与所述第一梭阀的第一出油口连通，所述第二梭阀的第四进油口与所述回转减压阀的出油口连通，所述第二梭阀的第二出油口均与所述第一先导控制阀和第二先导控制阀的先导油口连通。

进一步地，所述第一进油口位于所述第一先导控制阀和回转控制阀之间，所述第二进油口位于所述第二先导控制阀和所述回转控制阀之间。

进一步地，第一回转油路上设置有第一单向阀，所述第一单向阀与所述第一先导控制阀并联，且所述回转控制阀通过所述第一单向阀与所述回转驱动组件的一个油口导通，所述第一单向阀和所述第一先导控制阀的导通方向相反；

所述第二回转油路上设置有第二单向阀，所述第二单向阀与所述第二先导控制阀并联，且所述回转控制阀通过所述第二单向阀与所述回转驱动组件的另一个油口导通，所述第二单向阀和所述第二先导控制阀的导通方向相反。

进一步地，所述第一先导控制阀和所述第二先导控制阀均为先导溢流阀，所述先导溢流阀的进油口与所述回转驱动组件的油口连通，所述先导溢流阀的出油口与对应的所述第一回转油路或所述第二回转油路连通，所述先导溢流阀的先导油口与所述回转减压阀选择性连通。

进一步地，第一先导控制阀和所述第二先导控制阀均为常断式先导换向阀，所述先导换向阀具有第一油口和第二油口断开的第一状态及所述第一油口和第二油口导通的第二状态，先导换向阀的先导油口与所述回转减压阀选择性连通。

进一步地，所述回转减压阀为比例减压阀。

进一步地，所述回转驱动组件包括回转换向阀、第一回转油缸和第二回转油缸，所述回转换向阀的两个输入油口分别与所述第一回转油路和所述第二回转油路连通，所述回转换向阀具有第一输出油口、第二输出油口、第三输出油口和第四输出油口，第一输出油口与所述第一回转油缸的无杆腔连通，所述第二输出油口与所述第二回转油缸的无杆腔连通，所述第三输出油口与所述第一回转油缸的有杆腔连通，所述第四输出油口与所述第二回转油缸的有杆腔连通。

进一步地，所述回转驱动组件包括液压马达和涡轮减速机，所述液压马达的两个工作油口分别与所述第一回转油路和所述第二回转油路连通，所述液压马达的输出轴与所述涡轮减速机连接。

一种工程机械，包括工作装置，还包括上所述的液压控制系统，所述液压控制系统控制所述工作装置。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的液压控制系统，通过设置回转减压阀，使回转减压阀的进油口与压力油源连通，出油口与回转平衡阀中的第一先导控制阀和第二先导控制阀的先导油口连通，能够为第一先导控制阀和第二先导控制阀的先导阀芯施加先导作用力，降低及调节回转驱动组件被动回转所需的外载荷作用力大小，提高对工作装置的过载保护性能。

本实用新型提供的工程机械，通过采用上述的液压控制系统，能够提高工程机械的过载保护性能，提高工作装置的使用寿命和工作质量。

附图说明

图1为本实用新型实施例一提供的液压控制系统的原理图；

图2为图1中部分液压控制系统的原理图；

图3为本实用新型实施例二提供的回转液压控制模块的部分原理图；

图4为本实用新型实施例三提供的回转液压控制模块的部分原理图；

图5为本实用新型实施例四提供的回转液压控制模块的部分原理图；

图6为本实用新型实施例五提供的液压控制系统的原理图；

图7为图6中升降液压控制模块的部分远离图；

图8为本实用新型实施例六提供的液压控制系统的原理图；

图9为图8中多路阀的液压原理图。

图中标记如下：

11-主出油口；12-回油口；13-压力油源；

2-多路阀；21-升降控制阀；22-侧摆控制阀；23-回转控制阀；

31-升降油缸；32-侧摆油缸；33-回转驱动组件；331-回转换向阀；3311-第一输入油口；3312-第二输入油口；3313-第一输出油口；3314-第二输出油口；3315-第三输出油口；3316-第四输出油口；332-第一回转油缸；333-第二回转油缸；334-液压马达；335-涡轮减速机；

41-升降平衡阀；42-侧摆平衡阀；43-回转平衡阀；431-第一先导控制阀；4311-第一先导油口；432-第二先导控制阀；4321-第二先导油口；433-第一单向阀；434-第二单向阀；435-第一梭阀；4351-第一出油口；436-第二梭阀；4361-第二出油口；

5-调节换向阀；51-第一端口；52-第二端口；53-第三端口；54-第四端口；

61-第一开关阀；62-第二开关阀；63-第三开关阀；

71-第一蓄能器；72-第二蓄能器；73-第三蓄能器；

81-升降减压阀；82-回转减压阀；

91-第一回转油路；92-第二回转油路。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

实施例一

图1为本实用新型实施例提供的液压控制系统的原理图，图2为本实用新型实施例提供的回转液压控制模块的部分原理图，如图1和2所示，本实施例提供了一种液压控制系统，用于对工程机械中工作装置的工作状态进行调节，提高对工作装置的过载保护能力。

在本实施例中，工程机械可以为平地机、推土机等，工作装置可以对应地为平地机中的铲刀、推土机中的铲刀等。本实施例中以工程机械为平地机，工作装置为铲刀为例对液压控制系统进行阐述。

具体地，本实施例提供的液压控制系统包括液压油箱、变量泵和回转液压控制模块，回转液压控制模块包括回转控制阀23、回转平衡阀43及回转驱动组件33。液压油箱的出油口与变量泵的进油口连通，用于为回转驱动组件33提供高压油；变量泵的主出油口11及液压油箱的回油口12分别连通回转控制阀23的两个输入口，回转控制阀23的两个输出口与回转平衡阀43的两个输入口连通，回转平衡阀43的两个输出口与回转驱动组件33的两个油口连通。在回转驱动组件33正常运行状态下，通过操控回转控制阀23，控制主出油口11与回油口12与回转驱动组件33两个油口的连通情况，从而调节回转驱动组件33的运行状态。

在本实施例中，回转驱动组件33包括回转换向阀331、第一回转油缸332和第二回转油缸333。回转换向阀331具有两个输入油口和四个输出油口，两个输入油口分别为第一输入油口3311和第二输入油口3312，第一输入油口3311通过第一回转油路91与回转控制阀23的一个输出口连通，第二输入油口3312通过第二回转油路92与回转控制阀23的另一个输出口连通。

四个输出油口分别为第一输出油口3313、第二输出油口3314、第三输出油口3315和第四输出油口3316，第一输出油口3313与第一回转油缸332的无杆腔连通，第二输出油口3314与第二回转油缸333的无杆腔连通，第三输出油口3315与第一回转油缸332的有杆腔连通，第四输出油口3316与第二回转油缸333的有杆腔连通。

在本实施例中，回转换向阀331具有八个状态：

当回转换向阀331处于第一状态时，第一输入油口3311与第一输出油口3313连通，第二输入油口3312与第三输出油口3315连通，第二输出油口3314与第四输出油口3316连通，即第一回转油缸332的有杆腔和无杆腔中的一个与主进油口11连通，另一个与回油口12连通，第二回转油缸333处于自连通的浮动状态；

当回转换向阀331处于第二状态时，第一输出油口3313和第四输出油口3316均与第一输入油口3311连通，第二输出油口3314和第三输出油口3315均与第二输入油口3312连通，即第一回转油缸332和第二回转油缸333的有杆腔和无杆腔中的一个与主进油口11连通，另一个与回油口12连通，且第一回转油缸332和第二回转油缸333的伸缩状态相反；

当回转换向阀331处于第三状态时，第四输入油口与第一输出油口3313连通，第二输入油口3312与第二输出油口3314连通，第一输出油口3313与第三输出油口3315连通，即第二回转油缸333的有杆腔和无杆腔中的一个与主进油口11连通，另一个与回油口12连通，第一回转油缸332处于自连通的浮动状态；

当回转换向阀331处于第四状态时，第三输出油口3315或第四输出油口3316均与第一输入油口3311连通，第一输出油口3313和第二输出油口3314均与第二输入油口3312连通，即第一回转油缸332和第二回转油缸333的有杆腔和无杆腔中的一个与主进油口11连通，另一个与回油口12连通，且第一回转油缸332和第二回转油缸333的伸缩方向相同；

当回转换向阀331处于第五状态时，第一输入油口3311与第三输出油口3315连通，第二输入油口3312与第一输出油口3313连通，第二输出油口3314与第四输出油口3316连通，即第一回转油缸332的有杆腔和无杆腔中的一个与主进油口11连通，另一个与回油口12连通，且第一回转油缸332的伸缩状态与回转阀处于第一状态时的伸缩状态相反，第二回转油缸333处于自连通的浮动状态；

当回转换向阀331处于第六状态时，第二输出油口3314和第三输出油口3315均与第一输入油口3311连通，第一输出油口3313和第四输出油口3316均与第二输入油口3312连通，即第一回转油缸332和第二回转油缸333的有杆腔和无杆腔中的一个与主进油口11连通，另一个与回油口12连通，且第一回转油缸332和第二回转油缸333的伸缩状态相反，第一回转油缸332和第二回转油缸333的伸缩状态均与回转换向阀331处于第二状态时相反；

当回转换向阀331处于第七状态时，第一输入油口3311与第二输出油口3314连通，第二输入油口3312与第四输出油口3316连通，第一输出油口3313与第三输出油口3315连通，即第二回转油缸333的有杆腔和无杆腔中的一个与主进油口11连通，另一个与回油口12连通，且第二回转油缸333的运行状态与回转换向阀331处于第三状态时相反，第一回转油缸332处于自连通的浮动状态；

当回转换向阀331处于第八状态时，第一输出油口3313和第二输出油口3314均与第一输入油口3311连通，第三输出油口3315和第四输出油口3316均与第二输入油口3312连通，即第一回转油缸332和第二回转油缸333的有杆腔和无杆腔中的一个与主进油口11连通，另一个与回油口12连通，且第一回转油缸332和第二回转油缸333的伸缩方向相同，第一回转油缸332和第二回转油缸333的伸缩状态与回转换向阀331处于第四状态时相反。

即，通过控制回转换向阀331中阀芯的运动，能够使回转换向阀331在第一状态至第八状态之间的任意状态之间切换，从而能够通过同时或分别控制第一回转油缸332和第二回转油缸333的运行实现工作装置的不同角度的回转。

在本实施例中，通过回转换向阀331、第一回转油缸332与第二回转油缸333的动作控制工作装置的回转的具体结构可参考申请号为201420753247.6的专利中的结构，本实施例不再进行赘述。

在本实施例中，回转平衡阀43包括并联设置在第一回转油路91中的第一先导控制阀431和第一单向阀433，以及并联设置在第二回转油路92中的第二先导控制阀432和第二单向阀434。第一先导控制阀431的进油口和第一先导油口4311均与第一输入油口3311连通，第一先导控制阀431的出油口与回转控制阀23的一个输出口连通；第一单向阀433允许工作油从回转控制阀23流通至第一输入油口3311；第二先导控制阀432的进油口和第二先导油口4321均与第二输入油口3312连通，第二先导控制阀432的出油口与回转控制阀23的另一个输出口连通；第二单向阀434允许工作油从回转控制阀23流入第二输入油口3312。

回转平衡阀43还包括第一梭阀435，第一梭阀435的第一进油口与第一单向阀433的进油口连通，第一梭阀435的第二进油口与第二单向阀434的进油口连通，第一梭阀435的第一出油口4351能够第一先导油口4311和第二先导油口4321连通。

当回转驱动组件33处于正常工作模式下时，通过操作回转控制阀23调节第一回转油路91、第二回转油路92与主进油口11与回油口12的连通情况。以第一回转油路91与主进油口11连通及第二回转油路92与回油口12连通为例，高压油通过回转控制阀23进入第一回转油路91，第一回转油路91中的油部分经过第一单向阀433进入回转换向阀331中，部分油进入第一梭阀435的第一进油口中，第二回转油路92中的油进入第一梭阀435的第二进油口中，由于第一回转油路91中的油压高于第二回转油路92中的油压，第一梭阀435的第一进油口与第一出油口4351连通，第一回转油路91中的部分油经第一梭阀435进入第一先导油口4311和第二先导油口4321并分别作用与第一先导控制阀431和第二先导控制阀432的先导阀芯上。当第一回转油路91中的油压达到第一先导控制阀431和第二先导控制阀432的先导阀芯运动压力时，第一先导控制阀431和第二先导控制阀432中的先导阀芯运动使第一先导控制阀431和第二先导控制阀432开启，回转驱动组件33可以通过第一先导控制阀431和第二先导控制阀432进行回油泄压。

当第一回转油路91和第二回转油路92中的油压均小于第一先导控制阀431和第二先导控制阀432开启的压力时，第一先导控制阀431和第二先导控制阀432处于关闭状态，第一回转油路91第二回转油路92中的工作油无法通过第一先导控制阀431和第二先导控制阀432进行回油泄压，从而难以使回转驱动组件33、第一回转油路91、第二回转油路92、主进油口11和出油口形成完整的连通油路，从而阻碍回转驱动组件33的回转运动，即阻碍工作装置的回转运动。此时，当回转驱动组件33中的第一回转油缸332或第二回转油缸333遭受载荷冲击时，载荷冲击的作用力通过回转换向阀331作用于第一先导控制阀431和第二先导控制阀432上，仅当载荷冲击作用力大于第一先导控制阀431和第二先导控制阀432的开启压力时，第一先导控制阀431或第二先导控制阀432才会开启，即第一回转油缸332和/或第二回转油缸333才能进行回转运动以进行压力卸载。该种情况下，由于第一先导控制阀431和第二先导控制阀432的开启压力固定，在第一先导控制阀431和第二先导控制阀432未开启时，第一回转油缸332和/或第二回转油缸333难以采用回转的方式进行载荷卸载，即会对第一回转油缸332和/或第二回转油缸333造成较大冲击甚至损坏，影响工作装置的性能，降低工作装置的使用寿命。

在本实施例中，通过设置回转减压阀82实现对第一先导控制阀431和第二先导控制阀432开启压力的调节，以实现对回转驱动组件33的过载保护。具体地，回转平衡阀43内设置有第二梭阀436，第二梭阀436的第三进油口与第一梭阀435的第一出油口4351连通，第二梭阀436的第四进油口与回转减压阀82的出油口连通，第二梭阀436的第二出油口4361与第一先导油口4311和第二先导油口4321连通，回转减压阀82的进油口与压力油源13连通。

当回转驱动组件33处于正常工作状态时，回转减压阀82关闭，第一梭阀435的第一进油口或第二进油口与第一出油口4351导通，第一出油口4351与第二出油口4361导通，使第一回转油路91或第二回转油路92中的高压油部分经第一梭阀435和第二梭阀436作用于第一先导控制阀431的第一先导油口4311和第二先导控制阀432的第二先导油口4321，从而推动第一先导控制阀431和第二先导控制阀432的阀芯，使第一先导控制阀431和第二先导控制阀432打开，回转驱动组件33进行正常工作的回转动作；

当回转驱动组件33处于过载保护模式下，第一回转油路91和第二回转油路92仅不与主进油口11连通，回转减压阀82打开，压力油源13经回转减压阀82减压后进入第二梭阀436的第四进油口，由于第四进油口中油压大于第三进油口中油压，第四进油口与第二出油口4361导通，经过回转减压阀82的压力油通过第二梭阀436进入第一先导油口4311和第二先导油口4321中，以向第一先导控制阀431的先导阀芯和向第二先导控制阀432的先导阀芯施加先导作用力。此时，由于先导阀芯上具备先导作用力，当第一回转油缸332或第二回转油缸333遭遇的回转载荷作用力与先导作用力之和大于第一先导控制阀431和第二先导控制阀432的开启压力，即可实现第一先导控制阀431和第二先导控制阀432的开启。即，通过设置回转减压阀82和第二梭阀436，能够减小使第一先导控制阀431和第二先导控制阀432开启所需的回转载荷的大小，从而能够使回转驱动组件33在相对较小的载荷冲击下即可实现回转卸载，对工作装置和回转驱动组件33进行过载保护。

在本实施例中，回转减压阀82为电磁减压阀，通过改变回转减压阀82的通电电流大小，改变回转减压阀82的减压程度。即当压力油源13的油压保持一定的情况下，通过改变回转减压阀82的通电电流大小，改变作用于第一先导控制阀431和第二先导控制阀432的先导作用力，即改变能够使回转驱动组件33回转所需的回转载荷大小。

在本实施例中，优选地，回转减压阀82为比例减压阀，通过改变回转减压阀82的通电电流大小，改变回转减压阀82的减压比例，使作用于第一先导控制阀431和第二先导控制阀432的先导作用力可调性更强，进一步增强工作装置的回转保护性能。

当回转减压阀82开启后，回转驱动组件33中的工作油通过第一回转油路91或第二回转油路92进行回油泄压，即，在本实施例中，回转控制阀23至少具备三个状态：当回转控制阀23处于第一状态时，主进油口11与第一回转油路91连通，回油口12与第二回转油路92连通；当回转控制阀23处于第二状态时，主进油口11与第二回转油路92连通，回油口12与第一回转油路91连通；当回转控制阀23处于第三状态时，第一回转油路91和第二回转油路92均与回油口12连通。

当工作装置处于正常回转工作状态时，通过操控回转控制阀23在第一状态和第二状态间的切换以及通过回转换向阀331的调节，调控第一回转油缸332和第二回转油缸333的运行状态，即调控工作装置的回转运行状态。当工作装置处于过载保护模式时，回转控制阀23优选处于第三状态，回转减压阀82开启，通过调节回转减压阀82的通电电流，改变回转驱动组件33回转需要的回转载荷大小，实现对回转驱动组件33和工作装置的过载保护。

在本实施例中，第一先导控制阀431和第二先导控制阀432均为先导溢流阀。在其他实施例中，第一先导控制阀431和第二先导控制阀432还可以为其他的先导式控制阀。

优选地，在本是实施例中，压力油源13为液压系统控制油路中的压力油，其压力稳定，不受工作装置的负载影响。在其他实施例中，压力油源13也可以为液压油箱中泵出的具有一定压力的工作油。

本实施例还提供了一种工程机械，包括工作装置以及上述的液压控制系统。

实施例二

图3为本实用新型实施例提供的回转液压控制模块的部分原理图，如图3所示，本实施例提供了一种液压控制系统，与实施例一相比，本实施例提供的液压控制系统基本与实施例一相同，仅回转平衡阀43的结构不同，本实施例不再对与实施例一相同的结构进行赘述。

如图3所示，本实施例中，回转平衡阀43的基本组成与实施例三中回转平衡阀43相同，均包括第一先导控制阀431、第二先导控制阀432、第一单向阀433、第二单向阀434、第一梭阀435和第二梭阀436，不同之处在于，本实施例中，第一先导控制阀431和第二先导控制阀432均为常断式先导换向阀。

在本实施例中，先导换向阀为二位二通液压换向阀，其具有第一状态和第二状态，当二位二通液压换向阀的阀芯处于图6所示的上位时，二位二通液压换向阀处于第一状态，二位二通液压换向阀的第一油口和第二油口断开，即二位二通液压换向阀断开；当具有一定压力的液压油从二位二通液压换向阀的先导油口流入并推动阀芯运动时，阀芯由图6所示的上位运行至下位，二位二通液压换向阀的第一油口和第二油口导通，即二位二通液压换向阀导通。

即，本实施例中，采用回转减压阀82调节作用于二位二通液压换向阀上的油压，从而在二位二通液压换向阀的阀芯运动所需油压一定时，能够调节使回转驱动组件33回转所需的负载力矩，为回转驱动组件33和工作装置提供过载保护。

本实施例还提供了一种工程机械，包括工作装置以及上述的液压控制系统。

实施例三

图4为本实用新型实施例提供的回转液压控制模块的部分原理图，如图4所述，本实施例提供了一种液压控制系统，与实施例一相比，本实施例提供的液压控制系统基本与实施例一提供的液压控制系统相同，仅是回转驱动组件33的结构不同，本实施例不再对与实施例一相同的结构进行赘述。

如图4所示，本实施例提供的回转液压控制模块中，回转驱动组件33包括液压马达334和涡轮减速机335。液压马达334的两个工作油口分别与回转平衡阀43的两个输出口连通，使液压马达334的两个工作油口分别与第一回转油路91和第二回转油路92连通。液压马达334的输出轴与涡轮减速机335的输入轴连接，涡轮减速机335的输出轴与工作装置连接。通过液压马达334将变量泵提供的油压转变为液压马达334的输出轴的机械动力，从而带动涡轮减速机335转动运动。

在回转驱动组件33处于正常工作模式下，通过操控回转控制阀23，控制第一回转油路91和第二回转油路92与主出油口11与回油口12之间的连接关系，进而控制液压马达334的正反转，即控制涡轮减速机335的正反转运动，以对与涡轮减速机335连接的工作装置的回转运动进行调节。

当工作装置遇到较大外载荷作用时，外载荷向工作装置施加载荷反作用力矩并将载荷反作用力矩通过涡轮减速机335和液压马达334传递至第一回转油路91中的第一先导控制阀431中或传递至第二回转油路92中的第二先导控制阀432中。当载荷反作用力矩大于第一先导控制阀431或第二先导控制阀432中先导阀芯开启所需的压力时，第一回转油路91或第二回转油路92导通，液压马达334中的工作油流出对应的工作油口进行泄压缓冲，并使液压马达334、涡轮减速机335和工作装置回转进行载荷卸载，减小冲击载荷对工作装置、涡轮减速机335及液压马达334的冲击。

即，在本实施例中，通过设置回转减压阀82调节作用于先导控制阀上的先导压力，即调节使工作装置、涡轮减速机335和液压马达334被动回转所需的外载荷作用力矩，实现对工作装置和回转驱动组件33的合理过载保护，避免外部载荷过大对回转驱动组件33和/或工作装置造成损害。

可以理解的是，本实施例中的回转平衡阀43可以采用实施例二中的回转平衡阀43的结构，也可以采用实施例四中的回转平衡阀43的结构。

本实施例还提供了一种工程机械，包括工作装置以及上述的液压控制系统。

实施例四

图5为本实用新型实施例提供的液压控制系统的示意图，图6为图5中升降液压控制的部分原理图。如图5和6所示，本实施例提供了一种液压控制系统，与实施例一相比，本实施例提供的液压控制系统包括实施例一中的液压控制系统，还包括用于调控工作装置升降运动的升降液压控制模块。

具体地，升降液压控制模块包括升降控制阀21、升降平衡阀41和升降油缸31。升降油缸31的伸缩杆与工作装置连接，用于带动工作装置升降运动；升降油缸31的有杆腔和无杆腔分别与升降平衡阀41的两个输出油口连通，升降平衡阀41的两个输入油口分别与升降控制阀21的两个输出油口连通，变量泵的主出油口11和液压油箱的回油口12分别与升降控制阀21的两个输入油口连通。

在本实施例中，升降控制阀21至少具备第一状态、第二状态和第三状态：当升降控制阀21处于第一状态时，主出油口11与升降油缸31的无杆腔连通，回油口12与升降油缸31的有杆腔连通，高压油通过主出油口11、升降控制阀21、升降平衡阀41进入升降油缸31的无杆腔，推动升降油缸31的活塞杆伸出，有杆腔内的工作油通过升降平衡阀41、升降控制阀21、回油口12回流至液压油箱中；当升降控制阀21处于第二状态时，主出油口11与升降油缸31的有杆腔连通，回油口12与升降油缸31的无杆腔连通，高压油经主出油口11、升降控制阀21、升降平衡阀41进入液压油缸的有杆腔，推动活塞杆缩回，无杆腔内的工作油经升降平衡阀41、升降控制阀21、回油口12回流至液压油箱中；当升降控制阀21处于第三状态时，主出油口11均与升降油缸31的有杆腔和无杆腔断开，即升降油缸31中无杆腔和有杆腔中的油压均为零。在本实施例中，升降控制阀21和升降平衡阀41的设置均为本领域的常规技术手段，本实施例不再进行赘述。

在工作装置处于正常工作状态时，操作升降控制阀21的阀芯动作，控制变量泵的主出油口11和液压油箱的回油口12与有杆腔和无杆腔的连通情况，实现升降油缸31运动状态的调节。且通过操控升降控制阀21控制升降油缸31的伸缩杆的运动状态为本领域的常规技术手段，本实施例不再进行赘述。

为减小工作人员对升降控制阀21的操控频次，提高工作装置对不同工况的自适应性能和自调节性能，同时提高工作装置的工作效率和工作质量，在本实施例中，升降油缸31的无杆腔还通过升降减压阀81选择性地连通压力油源13，升降油缸31的有杆腔能选择性地连通液压油箱的回油口12，从而能够使工作装置具备预加载的工作模式。

当平地机处于洒落物料较多、积雪较厚或积雪存在冷冻等工况下时，由于负载较大对工作装置的反力较大，且因物料或积雪遮掩，操作者难以判断路面情况如减速带位置、井盖位置等，若操作者通过操控升降控制阀21对升降油缸31进行控制，则容易造成工作装置的冲击和对路面的破坏，且容易造成操作者操作疲劳。此时，可以通过使升降控制阀21处于第三状态，并使升降油缸31的无杆腔通过升降减压阀81连通压力油源13且使有杆腔连通回油口12，压力油源13的压力油通过升降减压阀81进入升降油缸31的无杆腔，有杆腔与回油口12连通，因此，升降油缸31的活塞杆在自身重力和无杆腔油压的作用力下对负载进行作用，增大工作装置对负载的加载作用力，提高工作装置对物料清理或积雪清理的工作效率和清理效果。同时，能够减小操作者对升降控制阀21的操作频次，使工作装置根据路面情况进行自适应清理，减小对工作装置的冲击和避免对路面造成损坏。且通过在升降油缸31的无杆腔和压力油源13之间连接升降减压阀81，当压力油源13的油压一定时，能够通过升降减压阀81调节进入无杆腔的油压大小，从而实现对工作装置不同预加载力的加载，增加工作装置的自适应性能和调节性能。

在本实施例中，升降减压阀81为优选为电磁阀，通过控制升降减压阀81通电电流的大小，控制升降减压阀81的减压程度。且更为优选地，可以通过检测工作装置遭遇的负载反作用力的大小，控制通入升降减压阀81的电流大小，从而控制进入升降油缸31的无杆腔的油压大小，从而实现预加载模式下，对工作装置预加载力的调节。

在本实施例中，更为优选地，升降减压阀81为比例减压阀，通过控制升降减压阀81的通电电流大小，调节比例减压阀的减压比例，更有利于对进入升降油缸31无杆腔的油压大小进行调控。且更为优选地，可以在液压控制系统的控制模块中，设置不同负载对应的比例减压阀的减压比例，使工作装置的运行状态与道路负载更好地匹配，提高工作装置的自适应性能，同时，提高工作装置的工作效率和工作效果。

在本实施例中，优选地，采用调节换向阀5实现有杆腔和无杆腔与回油口12或压力油源13的选择性连通。具体地，本实施例中，调节换向阀5为三位四通电磁换向阀，其具备第一端口51、第二端口52、第三端口53和第四端口54。第一端口51与回油口12连通；第二端口52与升降减压阀81的出油口连通，升降减压阀81的进油口与压力油源13连通；第三端口53与升降油缸31的有杆腔连通，第四端口54与升降油缸31的无杆腔连通。

调节换向阀5至少具备第一状态和第二状态，当调节换向阀5处于第一状态时(图6所示的中位)，调节换向阀5断开，工作装置处于正常工作模式或非工作模式；当调节换向阀5处于第二状态时(图6所示的右位)，第一端口51与第三端口53连通，第四端口54与第二端口52连通，工作装置处于预加载工作模式。

在其他一个实施例中，可以通过在升降油缸31的有杆腔与回油口12的连通油路上设置用于控制油路通断的开关阀，通过控制开关阀的开闭及升降减压阀81的通断情况，实现升降油缸31的有杆腔与无杆腔与回油口12及压力油源13的选择性连通。在其他另一个实施例中，也可以将调节换向阀5设置成两位四通换向阀实现调节换向阀5在第一状态和第二状态之间的切换。

在本实施例中，调节换向阀5还具备第三状态，当调节换向阀5处于第三状态时，调节换向阀5的阀芯位于左位，升降油缸31的有杆腔及无杆腔均与液压油箱的回油口12连通。此时，升降油缸31的有杆腔和无杆腔内的油压均为零，工作装置仅在重力作用下作用于地面，且在重力和负载反作用力下进行动作，工作装置处于浮动工作模式。在浮动工作模式下，工作装置随路面的起伏而变化，并完成洒落物料的清理或除雪工作。浮动工作模式适用于洒落物料相对较小或积雪较薄的工况，能够在降低操作者操作疲劳的同时，减小对路面的损坏和对工作装置的冲击。

通过设置调节换向阀5为三位四通电磁换向阀，能够实现调节换向阀5在第一状态、第二状态和第三状态之间的切换，从而实现工作装置的工作模式在正常工作模式、预加载工作模式和浮动工作模式之间的切换，结构简单，操作方便，且增强了工作装置对不同路面情况下的调节性能和自适应性能。

对于平地机而言，在矿区道路、矿区土层剥离、原生土平整、农田开垦等工况时，因土层中可能含有石头、树根等固定障碍物，操作者因无法判断施工土层中障碍物位置状态，不能及时调整工作装置铲刀状态，很容易造成障碍物对工作装置的冲击和损坏，对整机结构件形成疲劳冲击，影响结构件疲劳寿命，同时对操作者形成一定安全隐患。对于其他工程机械，工作装置在工作中也经常遇到负载过大的工况，因此，在本实施例中，更为优选地，工作装置还具备过载保护模式。具体地，升降油缸31的无杆腔通过第一开关阀61连通有第一蓄能器71，通过控制第一开关阀61的通断，实现升降油缸31无杆腔与第一蓄能器71的连通。

在本实施例中，当调节换向阀5处于第一状态且第一开关阀61导通的状态下，工作装置进入过载保护模式，此时，工作装置在受到较大负载的冲击时，工作装置向上抬升，使升降油缸31的活塞杆向上运动挤压无杆腔，无杆腔内的工作油流向第一蓄能器71吸收部分冲击，防止工作装置与负载进行硬碰撞接触而造成冲击损坏。当负载减小后，第一蓄能器71中的工作油回流至无杆腔中，实现工作装置的正常工作。即，通过设置第一蓄能器71与升降油缸31的无杆腔连通，能够对工作装置遭受的冲击起到缓冲作用，使工作装置能避开较大的负载作用，且能随高低不平的路面浮动，降低工作装置的冲击，提高工作装置的作用质量。

在本实施例中，优选地，第一开关阀61为二位二通电磁阀，其具备第一蓄能器71与无杆腔连通的第一状态(图6所示的左位)和第一蓄能器71与无杆腔断开的第二状态(图6所示的右位)。且二位二通电磁阀为常断式电磁阀，通电后即由第二状态切换至第一状态。在其他实施例中，第一开关阀61也可以为其他类型能够控制油路通断的阀。

在本实施例中，工作装置沿其长度方向上并排连接有两个升降油缸31，以提高工作装置的工作稳定性。两个升降油缸31分别为左升降油缸和右升降油缸。每个升降油缸31均对应设置有一套升降平衡阀41、升降控制阀21、调节换向阀5、升降减压阀81、第一开关阀61及第一蓄能器71，可以通过单独对左升降油缸或右升降油缸进行调控调节工作装置的运行状态，也可以同时调控左升降油缸和右升降油缸的运行状态对工作装置的运行状态进行调控。

即，对于每个升降油缸31，均具备正常工作模式、浮动工作模式、预加载工作模式和过载保护模式：

当调节换向阀5处于第一状态且第一开关阀61断开时，升降油缸31处于正常工作模式，此时，通过操作者操控升降控制阀21的阀芯动作控制升降油缸31的伸缩杆伸出或缩回；

当调节换向阀5处于第三状态、升降控制阀21处于第三状态且第一开关阀61断开时，升降油缸31处于浮动工作模式，工作装置在自身重力作用下作用于地面并随地面起伏；

当调节换向阀5处于第二状态、升降控制阀21处于第三状态、第一开关阀61断开且升降减压阀81通电时，升降油缸31处于预加载工作模式，工作装置在自身重力和压力油源13的预加载作用下进行工作；

当调节换向阀5处于第一状态、升降控制阀21处于第三状态且第一开关阀61导通时，升降油缸31处于过载保护模式。

在本实施例中，当工作装置处于浮动工作模式、预加载工作模式和过载保护模式下，均可使升降控制阀21处于第三状态，使操作者不需要操作升降控制阀21，实现工作装置对不同模式下路面情况的自适应调节。但可以理解的是，在工作装置处于浮动工作模式、预加载工作模式或过载保护模式下，操作者也可以对升降控制阀21进行操作以调控升降油缸31的工作状态，实现自适应与人为操作相结合。

在本实施例中，升降油缸31的过载保护模式可以单独使用，也可以配合回转过载保护模式共同使用，以提高对工作装置的过载保护性能，延长工作装置和工程机械的使用寿命。

本实施例还提供了一种工程机械，包括工作装置和上述的液压控制系统。

实施例五

图7为本实用新型实施例提供的液压控制系统的原理示意图。如图7所示，本实施例提供了一种液压控制系统，其包括实施例四提供的液压控制系统，且还包括能够实现工作装置侧摆控制的侧摆液压控制模块。

具体地，如图7所示，侧摆液压控制模块包括侧摆控制阀22、侧摆平衡阀42及能够驱动工作装置侧摆的侧摆油缸32。变量泵的主出油口11和液压油箱的回油口12分别与侧摆控制阀22的两个输入口连通；侧摆油缸32的有杆腔和无杆腔分别与侧摆平衡阀42的两个输出口连通；侧摆平衡阀42的两个输入口分别连通侧摆控制阀22的两个输出口。

在工作装置处于正常工作状态时，通过操作侧摆控制阀22的阀芯动作，控制主出油口11和回油口12与侧摆油缸32有杆腔和无杆腔的连通情况，实现对侧摆油缸32运动状态的调节。在本实施例中，通过设置侧摆控制阀22及侧摆平衡阀42及操作侧摆控制阀22控制侧摆油缸32的运动为本领域的常规技术手段，本实施例不再进行赘述。

在本实施例中，为了进一步减小工作装置在工作中遭受的冲击，为工作装置提供保护，侧摆油缸32的无杆腔通过第二开关阀62与第二蓄能器72连通，侧摆油缸32的有杆腔通过第三开关阀63与第三蓄能器73连通。通过控制第二开关阀62和第三开关阀63的开启，能够使侧摆油缸32进行过载保护模式。

当工作装置进行侧摆工作时，工作装置通过侧摆油缸32活塞杆的伸缩运动实现工作装置的左右摆动。通过打开第二开关阀62，使无杆腔与第二蓄能器72连通，当工作装置遭遇较大负载时，该负载对工作装置的反作用力可能导致侧摆油缸32活塞杆缩回，使活塞杆冲击无杆腔，此时，无杆腔内的工作油进入第二蓄能器72中，吸收部分冲击，对工作装置进行缓冲保护；或通过打开第三开关阀63，使有杆腔与第三蓄能器73连通，若该负载对工作装置的反作用力导致侧摆油缸32的活塞杆伸出，使活塞杆冲击有杆腔，此时有杆腔内的工作油进入第三蓄能器73中吸收部分冲击，对工作装置进行保护。当负载反作用力消失后，工作油从第二蓄能器72返回至无杆腔中，或工作油从第三蓄能器73返回至有杆腔中，使工作装置回复正常工作。

即，本实施例中，通过使侧摆油缸32的无杆腔与第二蓄能器72连通，将有杆腔与第三蓄能器73连通，能够为侧摆油缸32在左右侧摆动时遭受到的负载冲击提供保护，从而进一步对工作装置提供保护。

在本实施例中，第二开关阀62和第三开关阀63均为二位二通电磁阀，当第二开关阀62的阀芯处于左位时，第二开关阀62断开；当第二开关阀62的阀芯处于右位时，第二蓄能器72与无杆腔连通。当第三开关阀63的阀芯处于左位时，第三开关阀63断开；当第三开关阀63的阀芯处于右位时，第三蓄能器73与有杆腔连通。通过控制第二开关阀62和第三开关阀63的电流通断控制第二开关阀62和第三开关阀63的开启或关闭。且第二开关阀62和第三开关阀63均为常断式电磁阀，当未通电时处于断开状态，当通电后处于开启状态。在其他实施例中，第二开关阀62和第三开关阀63还可以为能够控制油路通断的其他类型的阀。

在本实施例中，通过设置第二蓄能器72和第三蓄能器73，可以使侧摆油缸32具备正常工作模式和过载保护模式：

当第二开关阀62和第三开关阀63断开时，侧摆油缸32进入正常工作模式，通过操作侧摆控制阀22控制主出油口11和回油口12与侧摆油缸32有杆腔和无杆腔的连通情况，调控侧摆油缸32的运行状态；

当第二开关阀62和第三开关阀63通电开启，侧摆油缸32进入过载保护模式，此时，在不操作侧摆控制阀22的基础上，能够对侧摆油缸32遭受的冲击进行缓冲。

在本实施例中，过载保护模式可以单独使用，用于工作装置工作升降工作或侧摆工作时为侧摆油缸32提供过载保护。过载保护模式还可以与正常工作模式配合使用，为工作装置侧摆工作时提供过载保护。

可以理解的是，在本实施例中，升降油缸31的过载保护模式及正常工作模式均可与侧摆油缸32的过载保护模式和/或回转驱动组件33的过载保护模式配合使用，多方位为工作装置提供过载保护，提高工作装置的抗冲击性能，减小工作装置遭受的冲击力。

在本实施例中，回转控制阀23、升降控制阀21和侧摆控制阀22均为多路阀2中对不同执行油缸的相关片阀。且多路阀2包括第一多路阀2和第二多路阀2，控制左升降油缸31运行的升降控制阀21与控制回转驱动组件33运行的回转控制阀23为第一多路阀2中的相关片阀，控制右升降油缸31运行的升降控制阀21和控制侧摆油缸32运行的侧摆控制阀22为第二多路阀2中的相关片阀。在其他实施例中，升降控制阀21、回转控制阀23和侧摆控制阀22也可以位于同一多路阀2中，或可以有其他的分布形式。在多路阀2中设置用于控制不同执行部件的相关片阀为本领域的常规技术手段，本实施例不再进行赘述。

在本实施例中，优选地，多路阀2为分组式多路阀2，即多路阀2中各个片阀分别与主进油口11和出油口等连通。且更为优选地，在本实施例中，多路阀2为负载敏感性多路阀2，能够根据升降油缸31、回转驱动组件33及侧摆油缸32的工作状态进行自适应调节，提高工作装置的工作性能。

本实施例提供的液压控制系统包括升降液压控制模块、回转液压控制模块和侧摆液压控制模块，可以理解的是，本实施例提供的液压控制系统也可以仅包括回转液压控制模块和侧摆液压控制模块，本实施例不再进行赘述。

本实施例还提供了一种工程机械，包括工作装置以及上述的液压控制系统。

实施例六

图8为本实施例提供的液压控制系统的原理图，图9为图8中多路阀的液压原理图。如图8和9所示，本实施例提供了一种液压控制系统，与实施例五提供的液压控制系统相比，本实施例提供的液压控制系统与实施例三提供的液压控制系统基本相同，仅在多路阀2的设置上存在差异，本实施例不再对与实施例三相同的结构进行赘述。

在本实施例中，多路阀2为整体式多路阀2，即多路阀2中相邻两个控制片阀之间存在相连通的接口。驱动左升降油缸31运动的升降控制阀21与驱动回转驱动组件33的回转控制阀23处于同一多路阀2中，回转控制阀23和升降控制阀21均为三位六通换向阀，三位六通换向阀中的具有一个共联输入口和共联输出口，三位六通换向阀的共联输入口与相邻三位六通换向阀的共联输出口连通，且其中一个三位六通换向阀的共联输入口与主出油口11连通。当各个三位六通换向阀均处于中位时，各个三位六通换向阀的共联输入口和共联输出口均导通，即此时，每个三位六通阀均与主出油口11连通。整体式多路阀2的设置为本领域的常规技术手段，本实施例不再进行赘述。

在本实施例中，多路阀2可以图9所示的普通电比例多路阀2，也可以为图4中所示的负载反馈型多路阀2，且普通电比例多路阀和负载反馈型多路阀均为本领域常见的两种多路阀2形式，本实施例不再进行赘述。

本实施例还提供了一种工程机械，包括工作装置以及上述的液压控制系统。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。