一种液压补油回路系统的制作方法

1.本发明涉及补油回路技术领域，更具体地说，涉及一种液压补油回路系统。此外，还涉及一种应用于上述的液压补油回路系统的液压补油控制方法。


背景技术：

2.现有技术中，旋挖钻机回油路一般设有带背压的单向阀，带背压的单向阀的作用是为系统提供补油压力。但该方案缺点是系统在正常工作时，回油路会产生一定背压，造成能量损失和热量增加，不符合当代社会所提倡的节能环保要求。
3.综上所述，在保证液压系统安全的情况下，如何降低回油路的能量损失，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的是提供一种液压补油回路系统，可自动根据执行元件的工作变化情况确定是否需要补油，进而调节逻辑阀块的开闭操作，当执行元件无需补油时，回油路的油液将以极小的背压回到油箱，有效减小能量损耗和液压系统发热现象；当执行元件需要补油时，逻辑阀可快速响应，以向执行元件补充油液、保证机器的平稳工作。
5.本发明的另一目的是提供一种应用于上述的液压补油回路系统的液压补油控制方法。
6.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种液压补油回路系统，包括：用于储存油液的油箱、用于输送油液的输送泵、多路阀、执行元件以及用于实时反馈所述执行元件的工作情况的检测装置，所述油箱、所述输送泵、所述多路阀的进油口p、所述检测装置、所述执行元件、所述多路阀的回油口t、单向阀以及所述执行元件依次连通，还包括内设有逻辑阀的逻辑阀块，所述逻辑阀块用于控制大流量的油液回流至所述油箱或控制油液补至所述执行元件；
8.所述回油口t、所述逻辑阀的第一进口、所述逻辑阀的第一出口以及所述油箱依次连通，所述回油口t、所述逻辑阀的第二进口、所述逻辑阀的第二出口、控制阀以及所述油箱依次连通；
9.所述逻辑阀以阀芯将其内部划分为第一腔体和第二腔体，所述第一进口和所述第一出口位于所述第一腔体，所述第二进口和所述第二出口位于所述第二腔体，所述第二腔体内设有用于驱动所述阀芯复位的弹性件。
10.优选的，所述执行元件包括马达。
11.优选的，所述控制阀为用于根据所述检测装置的工作信号进行通断操作的电磁阀。
12.优选的，所述控制阀的进口和出口之间设有第一溢流阀，所述第一溢流阀的溢流压力可调节、以限定补油管路s的背压大小。
13.优选的，所述逻辑阀块为大通径阀块，所述逻辑阀块内设有节流孔，所述节流孔用
于限定进入所述控制阀和所述第一溢流阀的油液流量。
14.优选的，所述回油口、所述逻辑阀块以及所述马达通过补油管路依次连通，，以使由所述多路阀回至所述油箱的大流量油液补入所述马达。
15.优选的，所述逻辑阀块上装有用于检测回油管路压力的压力传感器。
16.优选的，还包括用于对所述马达快速补充油液的蓄能器和与所述蓄能器连接的油源装置，所述油源装置用于为所述蓄能器提供油液。
17.优选的，所述油源装置的进口和出口之间通过第二溢流阀连接，所述第二溢流阀用于控制所述油源装置的输出压力，所述蓄能器和所述马达之间设有所述单向阀。
18.一种液压补油控制方法，应用于上述任一项所述的液压补油回路系统，包括：
19.将油液依次输送至多路阀、执行元件内；
20.检测执行元件的运行过程，以判断所述执行元件是否需要补油；
21.若所述执行元件无需补油，控制阀连通，以使油液由所述多路阀进入逻辑阀的第一腔体、再回到油箱；
22.若所述执行元件需要补油，所述控制阀断开，以驱动油液从所述多路阀经过单向阀、再到达所述执行元件。
23.在使用本发明所提供的液压补油回路系统时，控制装置可以控制输送泵运行，使得输送泵将油箱内的油液输送至多路阀，而后，油液可通过多路阀输送至执行元件内，以确保执行元件正常运行。与此同时，多路阀回油口的油液进入逻辑阀的第一腔体和第二腔体内，进入第二腔体的油液的流量会变得很小，控制阀接收检测装置传递的执行元件工作信号后，会保持在常通位，这部分小流量的油液经过控制阀回到油箱，此时的第二腔体内部无法建立压力，由于弹性件的设定弹性力很小，位于第一腔体的大流量油液可轻易将弹性件顶开，使得油液基本在零压的情况下，从第一腔体回流到油箱内。与此同时，多路阀的回油口油液也可流到执行元件处，但由于执行元件此时的工作压力很高，低压的回油无法进入执行元件，这种方式可大大降低回油管路因背压而产生的能量损失。
24.此外，在旋挖钻机动力头旋转、主卷扬升降以及行走等工作过程中，因地质情况恶劣、负载惯性大以及制动频繁等情况，往往需要将回油路的油液补入马达，以保证机器液压系统的正常工作。当需要补油时，执行元件出现吸空现象，该信号由检测装置接收后传递到控制阀，控制阀得电切换到断开位，以使从回油口流出的油液无法从控制阀流回油箱，第一腔体和第二腔体间产生压差，在受第二腔体内压力和两腔面积差的影响，此时第一腔体的回油油液相应的会产生一定的背压，该背压值即可作为补油路的补油压力，油液可直接从多路阀的回油口经过单向阀、到达执行元件的油口，从而对执行元件进行大流量补油操作。
25.综上所述，本发明所提供的液压补油回路系统，可自动根据执行元件工作变化情况确定是否需要补油，进而调节控制阀的开闭操作，当执行元件无需补油时，回油路的油液将以极小的背压回到油箱，有效减小能量损耗和机身发热现象；当马达需要补油时，逻辑阀可快速响应，以向马达补充油液、保证机器的平稳工作。
26.此外，本发明还提供了一种应用于上述的液压补油回路系统的液压补油控制方法。
附图说明
27.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
28.图1为本发明所提供的液压补油回路系统的结构示意图；
29.图2为本发明所提供的液压补油控制方法的流程示意图。
30.图1和图2中：
31.1为油箱、2为输送泵、3为多路阀、4为马达、5为单向阀、6为逻辑阀、61为第一进口、62为第一出口、63为第二进口、64为第二出口、65为阀芯、66为弹性件、7为控制阀、8为第一溢流阀、9为节流孔、10为压力传感器、11为蓄能器、12为油源装置、13为散热器、14为逻辑阀块、15为检测装置、16为第二溢流阀、p为进油口、t为回油口、s为补油管路。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.本发明的核心是提供一种液压补油回路系统，可自动根据马达工作变化情况确定是否需要补油，进而调节控制阀的开闭操作，当马达无需补油时，回油路的油液将以极小的背压回到油箱，有效减小能量损耗和机身发热现象；当马达需要补油时，逻辑阀可快速响应，以向马达补充油液、保证机器的平稳工作。
34.本发明的另一核心是提供一种应用于上述的液压补油回路系统的液压补油控制方法。
35.请参考图1和图2，图1为本发明所提供的液压补油回路系统的结构示意图；图2为本发明所提供的液压补油控制方法的流程示意图。
36.本具体实施例提供了一种液压补油回路系统，包括：用于储存油液的油箱1、用于输送油液的输送泵2、多路阀3、执行元件以及用于实时反馈执行元件的工作情况的检测装置15，油箱1、输送泵2、多路阀3的进油口p、检测装置15、执行元件、多路阀3的回油口t、单向阀5以及执行元件依次连通，还包括内设有逻辑阀6的逻辑阀块14，逻辑阀块14用于控制大流量的油液回流至油箱1或控制油液补至执行元件；
37.回油口t、逻辑阀6的第一进口61、逻辑阀6的第一出口62以及油箱1依次连通，回油口t、逻辑阀6的第二进口63、逻辑阀6的第二出口64、控制阀7以及油箱1依次连通；
38.逻辑阀6以阀芯65将其内部划分为第一腔体和第二腔体，第一进口61和第一出口62位于第一腔体，第二进口63和第二出口64位于第二腔体，第二腔体内设有用于驱动阀芯65复位的弹性件66。
39.需要说明的是，可以将逻辑阀6设置为大通径阀，弹性件66弹性力很小，在控制装置接收到检测装置15检测的执行元件的工作情况后，会将该信息转换为电信号传送到控制阀7，以改变控制阀7的通断，进而判定是否开启补油操作。
40.在使用本发明所提供的液压补油回路系统时，控制装置可以控制输送泵2运行，使得输送泵2将油箱1内的油液输送至多路阀3，而后，油液可通过多路阀3输送至执行元件内，其中，执行元件主要包括马达4，以确保马达4正常运行。与此同时，多路阀3的回油口t的油液进入逻辑阀6的第一腔体和第二腔体内，进入第二腔体的油液的流量会变得很小，控制阀7接收检测装置15传递的执行元件工作信号后，会保持在常通位，这部分小流量的油液经过控制阀7回到油箱1，此时的第二腔体内无法建立压力，由于弹性件66的设定弹性力很小，位于第一腔体的大流量油液可轻易将弹性件66顶开，使得油液基本在零压的情况下，从第一腔体回流到油箱1内。与此同时，多路阀3的回油口t的油液也可流到执行元件处，但由于执行元件此时的工作压力很高，低压的回油无法进入执行元件，这种方式可大大降低回油管路因背压而产生的能量损失。
41.此外，在旋挖钻机动力头旋转、主卷扬升降以及行走等工作过程中，因地质情况恶劣、负载惯性大以及制动频繁等情况，往往需要将回油路的油液补入马达4，以保证机器液压系统的正常工作。当需要补油时，执行元件出现吸空现象，该信号由检测装置15接收后传递到控制阀7，控制阀7得电切换到断开位，以使从回油口t流出的油液无法从控制阀7流回油箱1，第一腔体和第二腔体间产生压差，在受第二腔体内压力和两腔面积差的影响，此时第一腔体的回油油液相应的会产生一定的背压，该背压值即可作为补油路的补油压力，油液可直接从多路阀3的回油口t经过单向阀5、到达执行元件的油口，从而对执行元件进行大流量补油操作。
42.综上所述，本发明所提供的液压补油回路系统，可自动根据执行元件工作变化情况确定是否需要补油，进而调节控制阀7的开闭操作，当执行元件无需补油时，回油管路的油液将以极小的背压回到油箱1，有效减小能量损耗和机身发热现象；当马达需要补油时，逻辑阀可快速响应，以向马达补充油液、保证机器的平稳工作。
43.在上述实施例的基础上，优选的，执行元件包括马达4。也即马达4为执行元件中的一者，也可以根据实际情况将执行元件设置为其它部件。
44.优选的，控制阀7为用于根据检测装置15的工作信号进行通断操作的电磁阀。也即电磁阀可接收检测装置15的工作信号，其中，检测装置15用于检测马达4的工作信号，并将该工作信号转换为电信号、再传递到逻辑阀块14内，进而控制控制阀7进行连通或断开操作。
45.优选的，控制阀7的进口和出口之间设有第一溢流阀8，第一溢流阀8的溢流压力可调节、以限定补油管路s的背压大小。需要说明的是，逻辑阀6产生的背压大小受到第一溢流阀8的控制，也即通过调节第一溢流阀8的开启压力，可以控制回油管路的背压压力大小。并且，可以将第一溢流阀8替换为带背压的单向阀5，其同样具有限定补油的背压压力的作用。
46.优选的，逻辑阀块14内设有节流孔9，节流孔9用于限定进入控制阀7和第一溢流阀8的油液流量。其中，可以将逻辑阀块14设置为大通径阀块，并且，可以在回油口t和第二进口63之间设置节流孔9，以有效控制进入第一溢流阀8和控制阀7的油液流量。
47.需要说明的是，受马达4工作负载的影响，控制阀7接收到电信号后保持常通状态，油液经过多路阀3的回油口t，同时进入逻辑阀6的第一腔体和第二腔体内，其中，进入第二腔体的油液在经过节流孔9后流量变得很小，这部分小流量的油液经过控制阀7回到油箱1，使得第二腔体内无法建立压力，此时第一腔体的大流量油液可轻易的将弹性件66顶开，使
得油液基本在零压的情况下，从第一腔体回流到油箱1内，这种方式可大大降低回油油液因背压而产生的能量损失。
48.在上述实施例的基础上，优选的，回油口t、逻辑阀块14以及马达4通过补油管路s依次连通，以使由多路阀3回至油箱1的大流量油液补入马达4，并且，可以在该补油管路s上设置单向阀5。
49.需要说明的是，电磁阀受马达4工作负载变化影响，可能会产生吸空现象，从而切换至断开状态，从多路阀3的回油口t流出的油液在经过逻辑阀6时，第二腔体内的油液通过第一溢流阀8回到油箱1，使得第二腔体有压力建立，受逻辑阀6两腔面积差和第二腔压力的影响回油管路会产生一定的背压，该背压部分的油液可以从补油管路s经过单向阀5到达马达4的进油口p，以向马达4提供补油。如图1所示，图1中各部件之间的连接线为连接管路，且各个单向阀5的作用均是用于向马达4单向补油。
50.优选的，逻辑阀块14上装有用于检测回油管路压力的压力传感器10，其中，可以在补油管路s上设置测压口，测压口和压力传感器10相连接，用于监督回油管路的背压，防止背压过大造成不良影响。一般的，回油流量越大则逻辑阀6的通径也相应越大，并且，可以将逻辑阀6、控制阀7、第一溢流阀8以及节流孔9等均组装在逻辑阀块14之中，各液压件相互连通，结构美观，安全可靠。
51.优选的，还包括用于对马达4快速补充油液的蓄能器11和与蓄能器11连接的油源装置12，油源装置12用于为蓄能器11提供油液。例如，可以将油源装置12设置为专门为蓄能器11补充油液的液压泵。因此，当马达4需要补油时，由油源装置12存储于蓄能器11中的小流量油液可瞬间补给到马达4，为从逻辑阀块14作出判断到补给大流量油液这一过程提供暂缓的时间。
52.优选的，油源装置12的进口和出口之间通过第二溢流阀16连接，第二溢流阀16用于控制油源装置12的输出压力，蓄能器11和马达4之间设有单向阀5。当马达4不需要补油时，油源装置12可以向蓄能器11提供油液，保证下次马达4补油开始时的流量，进而使蓄能器11能快速响应，对马达4进行瞬时补油，保证机器的平稳工作。并且，在补油管路s中均设置有单向阀5，可实现单向补油控制。
53.优选的，第一出口62和油箱1之间设有散热器13，以使回油路的油液降温后再回流至油箱1内，避免油液温度过高。
54.除了上述的液压补油回路系统，本发明还提供了一种应用于上述的液压补油回路系统的液压补油控制方法。该液压补油控制方法包括：
55.将油液依次输送至多路阀3、执行元件内；
56.检测执行元件的运行过程，以判断执行元件是否需要补油；
57.若执行元件无需补油，控制阀7连通，以使油液由多路阀3进入逻辑阀6的第一腔体、再回到油箱1；
58.若执行元件需要补油，控制阀7断开，以驱动油液从多路阀3经过单向阀5、再到达执行元件。
59.需要说明的是，首先，输送泵2可以将油箱1内的油液输送至多路阀3，而后，油液可通过多路阀3输送至执行元件内，其中，执行元件主要包括马达4，以确保马达4正常运行。而后，检测装置15可以检测执行元件的运行过程，以判断执行元件是否需要补油，并将执行元
件工作信号传递至控制阀7。
60.当执行元件无需补油时，控制阀7接收到检测装置15传递的执行元件工作信号后，会保持在常通位，以驱动油液由多路阀进入逻辑阀的第一腔体和第二腔体内，进入第二腔体的油液的流量会变得很小，这部分小流量的油液经过控制阀7回到油箱1。此时的第二腔体内无法建立压力，由于弹性件66的设定弹性力很小，位于第一腔体的大流量油液可轻易将弹性件66顶开，使得油液基本在零压的情况下，从第一腔体回流到油箱1内。与此同时，多路阀3的回油口t的油液也可流到执行元件处，但由于执行元件此时的工作压力很高，低压的回油无法进入执行元件，这种方式可大大降低回油管路因背压而产生的能量损失。
61.当执行元件需要补油时，执行元件出现吸空现象，控制阀7接收到检测装置15传递的信号后，控制阀7得电切换到断开位，以使从回油口t流出的油液无法从控制阀7流回油箱1，第一腔体和第二腔体间产生压差，在受第二腔体内压力和两腔面积差的影响，第一腔体的回油油液相应的会产生一定的背压，该背压值即可作为补油路的补油压力，油液可直接从多路阀3的回油口t经过单向阀5、到达执行元件的油口，从而对执行元件进行大流量补油操作。
62.需要进行说明的是，本技术文件中提到的第一出口62和第二出口64、第一进口61和第二进口63、第一溢流阀8和第二溢流阀16，其中，第一和第二只是为了区分位置的不同，并没有先后顺序之分。
63.另外，还需要说明的是，本技术的“进出”等指示的方位或位置关系，是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于简化描述和便于理解，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发明的限制。
64.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。本发明所提供的所有实施例的任意组合方式均在此发明的保护范围内，在此不做赘述。
65.以上对本发明所提供的液压补油回路系统及其液压补油控制方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。