一种金刚臂挖机专用驻车制动液压控制系统及方法

技术领域

本发明涉及液压控制技术领域，具体是一种金刚臂挖机专用驻车制动液压控制系统及方法。

背景技术

金刚臂挖掘机属于挖掘机的一种变形产品，一般是大型挖掘机换装新型工作装置（金刚臂），通过带有单个钩状齿的重型复合一体化斗杆撅起坚硬岩石，破碎板结、一体化作业面，为后续土石方剥离建立较好的工况环境，提升后续设备施工效率。

该设备施工环境恶劣，工作负荷极大，作业时通过钩状齿撅起坚硬岩石时，岩石会通过钩状齿对挖机整体产生巨大反向拉力，此时行走马达自带驻车制动锁死使马达不能转动，马达与减速机直连，减速机的驱动齿与履带啮合，从而使履带与整机锁定一体，反向拉力最终由履带与地面之间的摩擦力抵消，挖机处于停止状态，发挥最大的撅起力。该传动链中，行走减速机承受扭矩最大，钩状齿频繁作业，持续冲击行走减速机，造成金刚臂挖掘机的行走减速机极易损坏，使用寿命较短。降低了挖机的完好性和经济效益。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种成本低、效果良好的金刚臂挖机专用驻车制动液压控制系统及方法。

本发明是以如下技术方案实现的：一种金刚臂挖机专用驻车制动液压控制系统，包括主泵，所述主泵通过行走换向阀连接行走马达，所述行走马达的输出端通过行走减速机连接驱动轮；所述驱动轮的一侧设有锁定销，所述锁定销连接有制动油缸B；所述行走马达的输出端一侧还设有摩擦盘组件，所述摩擦盘组件的一侧设有制动油缸A；

还包括先导泵，所述先导泵连接有电磁阀，所述电磁阀连接有高压液控阀，所述高压液控阀与制动油缸B连接在一起；所述行走马达的两个输入端设有梭阀，所述梭阀通过单向阀与制动油缸A连接在一起，所述制动油缸A还通过节流阀Ⅱ连接有低压液控阀；

所述高压液控阀的控制端与梭阀的输出端连接在一起，所述低压液控阀的控制端与电磁阀连接在一起。

其进一步是：所述主泵的输出端通过溢流阀连接液压油箱。

所述行走换向阀为三位四通换向阀。

所述锁定销位于行走减速机驱动轮和下车架之间，所述锁定销通过制动油缸B固定在下车架上。

所述制动油缸B的有杆腔内设有弹簧，所述制动油缸B的无杆腔连接高压液控阀。

所述制动油缸A的无杆腔内设有弹簧，所述制动油缸A的无杆腔连接梭阀和低压液控阀。

所述高压液控阀为两位三通液控换向阀，所述低压液控阀为两位二通液控换向阀。

所述高压液控阀的控制端与梭阀的输出端之间设有节流阀Ⅰ。

一种金刚臂挖机专用驻车制动液压控制系统的控制方法，金刚臂挖机专用驻车制动液压控制系统包括常规和破碎两种驻车模式，电磁阀不得电为驻车常规模式，电磁阀得电为驻车破碎模式。

本发明具有以下优点：本发明的金刚臂挖机专用驻车制动液压控制系统及方法，液压系统采用高低压“交叉”控制，实现挖掘机驻车制动模式的多种选择，两种驻车模式，独立运行，互不干涉；驻车时接将驱动轮与车架锁定为一体，大大降低了金刚臂挖机工作时对行走减速机的冲击，提升了行走减速机的寿命和可靠性；利用挖掘机原有行走管路配置，在增加功能的同时，不增加管路，降低了使用成本。

附图说明

附图作为本发明的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，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附图。

在附图中：

图1是本发明的液压原理图。

图2是本发明锁定销位置示意图。

图中：1、摩擦盘组件，2、行走马达，3、梭阀，4、行走换向阀，5、溢流阀，6、主泵，7、液压油箱，8、先导泵，9、电磁阀，10、高压液控阀，11、节流阀Ⅰ，12、低压液控阀，13、节流阀Ⅱ，14、单向阀，15、制动油缸A，16、制动油缸B，17、锁定销，18、驱动轮，I、行走减速机，II、行走马达组件。

需要说明的是，这些附图和文字描述并不旨在以任何方式限制本发明的构思范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本发明的概念。

实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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发明中的具体含义。

如图1所示的一种金刚臂挖机专用驻车制动液压控制系统，包括主泵6，所述主泵6通过行走换向阀4连接行走马达2，所述行走马达2的输出端通过行走减速机I连接驱动轮18；所述驱动轮18的一侧设有锁定销17，所述锁定销17连接有制动油缸B16；所述行走马达2的输出端一侧还设有摩擦盘组件1，所述摩擦盘组件1的一侧设有制动油缸A15；

还包括先导泵8，所述先导泵8连接有电磁阀9，所述电磁阀9连接有高压液控阀10，所述高压液控阀10与制动油缸B16连接在一起；所述行走马达2的两个输入端设有梭阀3，所述梭阀3通过单向阀14与制动油缸A15连接在一起，所述制动油缸A15还通过节流阀Ⅱ13连接有低压液控阀12；

所述高压液控阀10的控制端与梭阀3的输出端连接在一起，所述低压液控阀12的控制端与电磁阀9连接在一起。

如图1所示的一种金刚臂挖机专用驻车制动液压控制系统，所述主泵6的输出端通过溢流阀5连接液压油箱7。本发明在主泵的输出端设置溢流阀，可保证液压系统压力的稳定性。

如图1所示的一种金刚臂挖机专用驻车制动液压控制系统，所述行走换向阀4为三位四通换向阀。

如图1所示的一种金刚臂挖机专用驻车制动液压控制系统，所述锁定销17所述锁定销17位于行走减速机驱动轮和下车架之间，所述锁定销17通过制动油缸B16固定在下车架上。本发明的通过锁定销来对制动油缸B进行制动，而锁定销通过制动油缸B固定在下车架上，因此，驻车时接可将驱动轮与下车架锁定为一体，大大降低了金刚臂挖机工作时对行走减速机的冲击，提升了行走减速机的寿命和可靠性。

如图1所示的一种金刚臂挖机专用驻车制动液压控制系统，所述制动油缸B16的有杆腔内设有弹簧，所述制动油缸B16的无杆腔连接高压液控阀10。所述高压液控阀10为两位三通液控换向阀。本发明的制动油缸B的无杆腔通过电磁阀和高压液控阀的共同作用，实现供油与否，其中，高压液控阀为液控阀，液控油由主泵的油路提供，当主泵正常运作，挖机正常工作时，高压液控阀在液控油的作用下处于左位，此时制动油缸B的无杆腔与液压油箱连通，在弹簧的作用下，制动油缸B的活塞杆缩回，处于无制动状态。

如图1所示的一种金刚臂挖机专用驻车制动液压控制系统，所述制动油缸A15的无杆腔内设有弹簧，所述制动油缸A15的无杆腔连接梭阀3和低压液控阀12。所述低压液控阀12为两位二通液控换向阀。本发明的制动油缸A的有杆腔通过梭阀与主泵油路连接，有杆腔与行走马达的供油来源一致，制动油缸A有杆腔的出油通过低压液控阀控制，低压液控阀的液控油由制动油缸B的油路提供，因此，当主泵正常运作，挖机正常工作时，制动油缸A有制动油提供时，制动油缸B无制动油，低压液控阀控制端无液压油，处于左位工作，制动油缸A处于无制动状态。

如图1所示的一种金刚臂挖机专用驻车制动液压控制系统，所述高压液控阀10的控制端与梭阀3的输出端之间设有节流阀Ⅰ11。本发明的高压液控阀的控制端设置节流阀，可实现高压液控阀的阀芯位置的缓慢变动，从而实现延迟制动的作用。

本发明的金刚臂挖机专用驻车制动液压控制系统，包括主泵，主泵连接行走马达组件Ⅱ和行走减速机I，通过行走换向阀和行走马达为驱动轮提供压力油，其中，行走马达和驱动轮分别设有制动油缸A和制动油缸B，两种制动油缸分情况使用，行走马达的制动油缸A用于常规驻车，驱动轮的制动油缸B用于破碎时驻车；还包括先导泵以及用于控制制动油缸的多个控制阀，根据不同的工作环境，控制阀之间的动作，选择制动油缸A和制动油缸B的工作状态，从而实现两种制动模式的切换；控制两个制动油缸的阀体之间进行联动，从而保证两种驻车模式，独立运行，互不干涉，提高设备使用的安全性，具体的连接关系如下：

液压油箱7通过管路连接给主泵6、先导泵8吸油，溢流阀5连接主泵6出油口和液压油箱7；主泵6出油口还连接行走换向阀4的P口，行走换向阀4的T口连接液压油箱7，行走控制阀4的A、B油口与行走马达组件I相连接,从而驱动行走马达2运转；行走马达组件I中梭阀3进油口分别与马达2主油口P1/P2相连通，梭阀S1口一方面通过单向阀14连通制动油缸A15,另一方面通过节流阀Ⅰ11连通高压液控阀10的控制端Y3；先导泵8的出油口与电磁阀9连通，电磁阀9出油口一方面与高压液控阀10的P口相连通，另一方面与低压液控阀12控制口Y4相连通；高压液控阀10的出油口A与制动油缸B16相连通，回油口T连通液压油箱7；低压液控阀12油口P通过节流阀Ⅱ连通制动油缸A15，油口A连通液压油箱7。

本发明的金刚臂挖机专用驻车制动液压控制系统，在挖机行走和停止时具有不同的操作流程，其中挖机停止行走时包括常规和破碎两种驻车模式，电磁阀9不得电为驻车常规模式，电磁阀9得电为驻车破碎模式，具体工作过程如下：

挖机行走时，主泵6运转提供动力源，行走换向阀4的Y1或Y4得到激励时，高压油供给行走马达2的同时通过梭阀3的S1口，一路通过单向阀14连接到制动油缸A15的有杆腔，节流阀13可使制动油缸A15有杆腔保持压力，从而推动制动油缸A15缩回使摩擦盘组件1解除制动；另一路通过节流阀O1推动高压换向阀10换向至左位，此时制动油缸B16的无杆腔可通过高压液控阀10与液压油箱7直接连通，制动油缸B16的无杆腔处于低压，制动油缸B16内部弹簧使其缩回解锁；行走马达组件II正转或反转，带动行走减速机I从而实现挖掘机的前进后退。

电磁阀9不得电为驻车常规模式：挖机停止行走时，行走马达油口P1/P2与液压油箱7连通处于低压，而制动油缸A15的有杆腔由于通过单向阀14和梭阀3与行走马达2油口P1/P2连通同样处于低压，制动油缸A15的弹簧使油缸伸出压死摩擦盘组件1实现驻车制动，在此过程中制动油缸A15的有杆腔液压油通过节流阀Ⅱ节流作用，经过低压液控阀12左位缓慢流回液压油箱7，实现延时驻车制动；由于此时电磁阀9不得电位于左位，而制动油缸B16的无杆腔可通过高压液控阀10的右位，后通过电磁阀9左位最终与液压油箱7连通，制动油缸B16的无杆腔处于低压，制动油缸B16内部弹簧使其缩回解锁，该状态下制动油缸B16不起驻车制动作用，驻车制动由制动油缸A15实现。

电磁阀9得电为驻车破碎模式：挖机停止行走破碎作业时，电磁阀9得电处于右位，先导泵8输出压力油通过电磁阀9右位，一路连通低压液控阀12控制侧Y4，推动液控阀12换向至右位切断油路；另一路连通高压液控阀10的P口，而挖机停止行走时高压液控阀10的Y3侧无压力油处于右位，压力油最终供至制动油缸B16的无杆腔，使制动油缸B16伸出锁定销17锁死驱动轮18实现驻车制动，节流阀I的节流作用可使高压液控阀10缓慢复位至右位时，实现延时驻车制动。制动油缸A15在挖机行走时处于缩回解锁状态，制动油缸A15有杆腔为高压，挖机停止行走时，制动油缸A15有杆腔液压油被单向阀14和低压液控阀12右位封死，处于高压状态，这样使制动油缸A15无法伸出，一直处于缩回解锁状态。该状态下制动油缸A15不起驻车制动作用，驻车制动由制动油缸B16实现。

本发明的金刚臂挖机专用驻车制动液压控制系统及方法，在不增加原有油路配置的前提下，采用液压系统控制驻车装置，直接将驱动轮与车架锁定为一体，大大降低了金刚臂挖机工作时对行走减速机的冲击，提升了行走减速机的寿命和可靠性；两种驻车模式，均可以实现自动驻车、自动解锁，无需驾驶员多余操作，方便快捷。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包含的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合同样意味着处于本发明的保护范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的实施例中，本领域技术人员能够根据获知的技术方案和本申请所要解决的技术问题，以组合的方式来使用。

以上所述仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专利的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述提示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明方案的范围内。