一种轮式挖掘机行走合流控制系统及控制方法

技术领域

本发明属于挖掘机技术领域，更具体地，涉及一种轮式挖掘机行走合流控制系统及控制方法。

背景技术

轮胎式液压挖掘机因其机动灵活、快速转场的特点深受市场客户的喜爱，广泛应用于路桥基建、城市与农村建设等工况。不同于履带式液压挖掘机，轮胎式液压挖掘机的行走机构是靠液压马达驱动变速箱，变速箱通过传动轴驱动前后车桥，从而带动安装在前后桥上的轮胎行走。

近年来随着市场份额越来越大，客户对车辆的行走速度，节能性的要求也越来越高。通常，轮胎式液压挖掘机有两种作业模式：工作模式和行走模式。工作模式下可开展上车工作装置作业，短时间下车行走作业或上下车的复合作业；当需要进行长距离行走时，要将车辆调到行走模式，为了安全此时只能进行行走作业，不能进行上车作业。

目前为了保证轮挖的复合动作，行走通常是由单泵供油的。而长距离行走时通常需要较高的行走速度，为了提高行走的速度，目前的做法是单泵排量调到最大，发动机转速调到最大，来满足行走马达的流量需求。这会导致发动机油耗升高，车辆噪音增大，降低车辆的节能型和舒适性。

发明内容

本发明的目的是针对以上不足，提供一种轮式挖掘机行走合流控制方法，

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种轮式挖掘机行走合流控制系统，包括发动机、主泵总成、先导阀组、主阀、行走马达和行走合流阀；

所述发动机用于驱动主泵总成；

所述主泵总成连接液压油箱，包括第一主泵和第二主泵，用于给主阀供油；

所述主阀包括行走阀芯和第二阀芯，所述行走阀芯分别连接先导阀组和行走马达，所述先导阀组连接液压油箱，控制行走阀芯换向使行走马达正转或反转；

所述主泵总成通过行走合流阀连接主阀，所述行走合流阀用于调节第一主泵、第二主泵的输出油走向，使工作模式下第一主泵为第二阀芯供油，第二主泵为行走阀芯供油；行走模式下第一主泵和第二主泵合流，为行走阀芯供油。

上述发动机的控制端、先导阀组的控制端以及行走合流阀的控制端分别与控制器电连接。控制器可通过控制程序控制发动机转速；通过控制先导阀组的通断，进一步控制行走马达的正转/反转/停止。

进一步地，所述行走合流阀的A口、B口分别连接第一主泵和第二主泵的输出油口，行走合流阀的C口、D口分别连接主阀的输入油口；所述行走合流阀内部包括两位三通液控换向阀、两位三通电磁换向阀，用于控制第一主泵与第二阀芯和行走阀芯的通断。

进一步地，所述行走合流阀的C口连接主阀的第二阀芯，行走合流阀的D口连接主阀的行走阀芯，所述第一主泵通过两位三通液控换向阀连通C口或D口，所述第二主泵与D口连通。

进一步地，所述主泵总成还包括先导泵，所述行走合流阀的E口连接先导泵的输出油口，为两位三通电磁换向阀提供阀前压力油。所述先导泵的输出油通过两位三通电磁换向阀驱动两位三通液控换向阀换向。

进一步地，所述行走合流阀中D口的输入端还设有两个单向阀，防止合流时流量回流及双泵互通，保护主泵不受损伤。

进一步地，所述行走合流阀内部还设有内部合流通道，行走模式下，所述第一主泵输出的液压油通过内部合流通道进入主阀，预留合流通道，方便车辆管路连接。

进一步地，所述第一主泵和第二主泵分别连接第一电磁阀和第二电磁阀；第一电磁阀的控制端和第二电磁阀的控制端均连接控制器，控制器通过控制第一电磁阀和第二电磁阀调节第一主泵和第二主泵的排量。

本发明还提供了一种轮式挖掘机行走合流控制方法，基于上述控制系统，包括以下步骤：

当轮式挖掘机处于工作模式，控制行走合流阀使第一主泵和第二主泵输出的液压油经过行走合流阀但不合流，分别为第二阀芯和行走阀芯供油；

当轮式挖掘机处于行走模式，控制行走合流阀对第一主泵和第二主泵输出的液压油合流，为行走阀芯供油；同时，通过控制第一电磁阀和第二电磁阀，减少第一主泵和第二主泵的排量，降低发动机转速。

进一步的，当轮式挖掘机处于工作模式，控制所述行走合流阀内部的两位三通电磁换向阀和三通液控换向阀的方向，使第一主泵和主阀的第二阀芯连通，第二主泵和主阀的行走阀芯连通。

进一步的，当轮式挖掘机处于行走模式，控制所述行走合流阀内部的两位三通电磁换向阀的方向，驱动两位三通液控换向阀换向，使第一主泵和第二主泵均与主阀的行走阀芯连通。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明所述轮式挖掘机行走合流控制系统及控制方法，通过行走合流阀的设置，使挖掘机在行走模式下，通过双泵合流，来降低发动机的转速和主泵的排量，可大幅度降低车辆油耗和噪音，更加节能、舒适。同时，避免了行走模式下第一主泵的能量损失，降低了车辆油耗，避免了无意义的液压油温度上升。

本发明所述行走合流阀处于主阀外部而不是集成于主阀，使压力损失更低，且加工方便。

附图说明

图1为对比例的轮式挖掘机的液压系统控制方案示意图；

图2为本发明实施例所述轮式挖掘机行走合流控制系统的控制关系图。

图中：1、发动机；2、主泵总成；2-1、第一主泵；2-2、第二主泵；2-3、先导泵；2-4、第一电磁阀；2-5、第二电磁阀；3、液压油箱；4、先导阀组；5、主阀；5-1、第二阀芯；5-2、行走阀芯；6、行走马达；7、行走合流阀；7-1、两位三通液控换向阀；7-2、两位三通电磁换向阀；7-3、单向阀。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施例更详细地描述本发明的优选实施方式。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、 “底”、“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。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

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，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

对比例1

图1为对比例的轮式挖掘机液压系统的控制方案示意图，如图所示，发动机1驱动主泵总成2为液压系统提供动力源，第一主泵2-1和第二主泵2-2的输出油口分别通过高压软管与主阀两个输入油口相连。第二阀芯5-1由第一主泵2-1提供高压油；行走阀芯5-2示意图，由第二主泵2-2提供高压油，先导阀组4控制行走阀芯5-2换向，使行走马达6正转或者反转，驱动车辆前进或者后退。第一电磁阀2-4和第二电磁阀2-5可以根据需要调整主泵的排量，以达到节能的目的。

由于行走马达6只能由第二主泵2-2单泵供油，且排量有限，为了提高车辆行走速度，需要第二电磁阀2-5将第二主泵2-2的排量调节到最大，发动机1转速提高到最高，此时不仅发动机1的油耗较高，而且噪音很大，舒适性低；

行走模式下，上车动作是锁死的，第一主泵此时也会受到发动机1最高转速的驱动，输出的油液通过主阀5内部通道回油箱，造成了能量损失，也会造成液压油温的上升。

实施例1

如图2所示的一种轮式挖掘机行走合流控制系统，包括发动机1、主泵总成2、先导阀组4、主阀5、行走马达6和行走合流阀7。

所述发动机1用于驱动主泵总成2。

所述主泵总成2连接液压油箱3，主泵总成2包括第一主泵2-1、第二主泵2-2、先导泵2-3、第一电磁阀2-4和第二电磁阀2-5，所述第一主泵2-1和第二主泵2-2用于给主阀5供油；第一电磁阀2-4和第二电磁阀2-5用于调节第一主泵2-1和第二主泵2-2的排量。

所述主阀5包括行走阀芯5-2和第二阀芯5-1，所述行走阀芯5-2分别连接先导阀组4和行走马达6，所述先导阀组4连接液压油箱3，用于控制行走阀芯5-2换向使行走马达6正转或反转；

所述主泵总成2通过行走合流阀7连接主阀5。所述行走合流阀7用于调节第一主泵2-1、第二主泵2-2的输出油走向，使工作模式下第一主泵2-1为第二阀芯5-1供油，第二主泵2-2为行走阀芯供油；行走模式下第一主泵2-1和第二主泵2-2合流，为行走阀芯5-2供油。

所述行走合流阀7内部包含两位三通液控换向阀7-1、两位三通电磁换向阀7-2以及两个单向阀7-3，还设有内部合流通道L。所述行走合流阀7的A口、B口分别通过高压软管连接第一主泵2-1和第二主泵2-2的输出油口，行走合流阀7的C口、D口分别连接主阀5的第二阀芯5-1和行走阀芯5-2的输入油口，两个单向阀7-3设于D口的输入端，使所述第一主泵2-1通过两位三通液控换向阀7-1连通C口或D口，进而控制第一主泵2-1与第二阀芯5-1和行走阀芯5-2的通断，所述第二主泵2-2始终通过内部合流通道L和单向阀7-3与D口连通。所述行走合流阀7的E口连接先导泵2-3的输出油口，为两位三通电磁换向阀7-2提供阀前压力油，所述先导泵2-3的输出油通过两位三通电磁换向阀7-2驱动两位三通液控换向阀7-1换向。

上述发动机1的控制端、第一电磁阀2-4的控制端、第二电磁阀2-5的控制端、先导阀组4的控制端以及行走合流阀7的控制端分别与控制器电连接。控制器可通过控制程序控制发动机1转速；通过控制第一电磁阀2-4和第二电磁阀2-5调节第一主泵2-1和第二主泵2-2的排量；通过控制先导阀组4的通断，进一步控制行走马达6的正转/反转/停止。

实施例2

本实施例提供一种轮式挖掘机行走合流控制方法，基于实施例1所述的控制系统，包括以下步骤：

当轮式挖掘机处于工作模式，控制两位三通电磁换向阀7-2处于常态下位，两位三通液控换向阀7-1处于常态左位，此时第一主泵2-1输出的液压油通过行走合流阀7进入主阀，为第二阀芯5-1供油，第二主泵2-2输出的液压油通过行走合流阀7的内部合流通道L和单向阀7-3进入主阀5，为行走阀芯5-2供油，此时行走不合流，行走合流阀7不发挥作用；

当轮式挖掘机处于行走模式时，控制两位三通电磁换向阀7-2换向处于上位，先导泵2-3输出油通过两位三通电磁换向阀7-2，驱动两位三通液控换向阀7-1换向处于右位。此时第一主泵2-1输出的液压油通过行走合流阀7及单向阀7-3进入主阀5，为行走阀芯5-2供油，第二主泵2-2输出的液压油通过行走合流阀7的内部合流通道L及单向阀7-3，双泵流量合流后进入主阀5，为行走阀芯5-2供油。同时，可以通过控制器输出电流控制第一电磁阀2-4和第二电磁阀2-5减少第一主泵2-1和第二主泵2-2的排量，同时降低发动机1转速，输出的流量依然可以满足行走速度的需要，这样既降低了发动机1转速，又避免了第一主泵2-1的流量损失。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和技术原理的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的，这些修改和变更也应视为本发明的保护范围。