一种液压系统及挖掘机

技术领域

本发明涉及一种液压系统及挖掘机，属于工程技术领域。

背景技术

在挖掘机液压系统中，当环境温度很低时，液压油粘度大，导致挖掘机动作缓慢，启动及停止动作延时，阀芯换向时间延长，主泵吸油异响等问题；目前市场上对挖掘机液压油的加热多为改制方案，例如将水管贯穿液压油箱，使用水管的温度加热液压油箱内液压油温度的方案；但这些方案都是在原有常规挖掘机产品上外加的功能，而不是挖掘机自带的功能，不仅布局复杂，且安全性及可靠性差。

因此，有必要开发一种挖掘机自带的、布局简单且可靠性高的自动液压预热系统。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液压系统及挖掘机，解决挖掘机施工温度很低时出现的动作缓慢、启动及停止动作延时、主泵吸油异响等问题。

为实现以上目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明提供了一种液压系统，包括工作油路、液压油加热系统，所述工作油路包括与执行元件连接的三位四通阀，所述三位四通阀的两工作工位分别配置有相应的先导口，三位四通阀的两先导口分别通过第三电比例减压阀、第四电比例减压阀连接液压油箱；

所述液压油加热系统包括液压油箱、控制器、泵吸装置、回流装置和温度传感器；所述回流装置包括配置有阻尼孔的卸荷阀；

所述控制器能够通过温度传感器获取液压油箱中液压油的油温，当油温低于设定值时，控制卸荷阀使泵吸装置泵吸的部分液压油进入液压系统的工作油路，其余部分液压油经卸荷阀的阻尼孔回流至液压油箱；

当油温不低于设定值时，若液压系统所控制的工程机械设备处于怠机状态，则控制卸荷阀使泵吸装置泵吸的液压油直接返回液压油箱；若所述工程机械设备处于工作状态，则控制卸荷阀使泵吸装置泵吸的全部液压油进入液压系统的工作油路。

结合第一方面，进一步的，所述卸荷阀的阻尼孔通过第二电比例减压阀连接所述液压油箱。

结合第一方面，进一步的，所述泵吸装置包括先导泵、主泵、用于调节主泵排量的第一电比例减压阀和用于驱动主泵的油缸；所述先导泵及主泵的进油口均与液压油箱连接，所述主泵的出油口与液压系统的工作油路连接；

所述第一电比例减压阀的进油口与先导泵的出油口连接，所述第一电比例减压阀的工作油口与油缸的油缸腔或无杆腔连接，所述第一电比例减压阀的泄油口与液压油箱连接。

结合第一方面，进一步的，所述先导泵的出油口还通过先导溢流阀连接液压油箱。

结合第一方面，进一步的，所述泵吸装置的出油口还通过单向阀连接高压溢流阀的工作油口，所述高压溢流阀的泄油口连接液压油箱。

结合第一方面，进一步的，所述卸荷阀为三位两通阀。

结合第一方面，进一步的，所述三位四通阀与液压油箱连接油路上设有防止液压油从三位四通阀回流至液压油箱的第三单向阀。

第二方面，本发明还提供了一种挖掘机，包括第一方面任一项所述的液压系统。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

本发明提供的一种液压系统，包括工作油路、液压油加热系统，当液压系统控制的工程机械设备在很低的环境温度下动作时，液压油的粘度较大；所述液压油加热系统包括液压油箱，还包括控制器、泵吸装置、回流装置和温度传感器；所述回流装置包括配置有阻尼孔的卸荷阀；所述控制器能够通过温度传感器获取液压油箱中液压油的油温，当油温低于设定值时，控制卸荷阀使泵吸装置泵吸的部分液压油进入液压系统的工作油路，其余部分液压油经卸荷阀的阻尼孔回流至液压油箱，通过液压节流产生热量，提升液压油温度，从而解决低温下液压油粘度高导致的挖掘机启动及停止动作延时、阀芯换向时间长、主泵吸油异响等问题；当油温不低于设定值时，若液压系统所控制的工程机械设备处于怠机状态，则控制卸荷阀使泵吸装置泵吸的液压油直接返回液压油箱；若所述工程机械设备处于工作状态，则控制卸荷阀使泵吸装置泵吸的全部液压油进入液压系统的工作油路。

本发明提供的一种液压系统，所述工作油路包括与执行元件连接的三位四通阀，所述三位四通阀的两工作工位分别配置有相应的先导口，三位四通阀的两先导口分别通过第三电比例减压阀、第四电比例减压阀连接液压油箱，若液压系统所控制的工程机械设备处于怠机状态，在控制器的控制下给第三电比例减压阀、第四电比例减压阀通较大的等值电流，并持续一段时间，增大线圈发热量，提升电磁阀切换灵敏度。

本发明提供的一种液压系统，泵吸装置的出油口还通过单向阀连接高压溢流阀的工作油口，所述高压溢流阀的泄油口连接液压油箱，挖掘机怠机时，泵吸装置提供的液压油经过高压溢流阀返回液压油箱，通过溢流产生热量进行液压油加热。

附图说明

图1是本发明提供的一种液压系统的结构示意图。

图中：1、第一主泵；2、第二主泵；3、先导泵；4、高压溢流阀；5、先导溢流阀；6、第一单向阀；7、第二单向阀；8、第一卸荷阀；9、第二卸荷阀；10、第三单向阀；11、第四单向阀；12、第一任一换向阀；13、第二任一换向阀；14、第一执行元件；15、第二执行元件；16、第一电比例减压阀；17、第二电比例减压阀；18、第三电比例减压阀；19、第四电比例减压阀；20、第五电比例减压阀；21、第六电比例减压阀；22、第七电比例减压阀；23、第八电比例减压阀；24、温度传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

在发明的描述中，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。

实施例1

如图1所示，本发明提供的一种液压系统，应用于挖掘机上，具有检测功能和加热功能，检测功能持续开启；本发明提供的一种液压系统，包括温度传感器24，温度传感器24设在液压油箱上，通过测温设备和液压油箱中的液压油接触，温度传感器24能够检测液压油箱中液压油的温度；本发明提供的一种液压系统，还包括控制器，温度传感器24将检测到的液压油温度数据转化为电信号发送给控制器。

控制器将接收到的电信号转化回温度数据，将该温度数据和设定值进行对比，当油温低于设定值时，液压系统的加热功能开始启用。

本发明提供的一种液压系统，还包括泵吸装置，泵吸装置包括先导泵3、主泵、用于调节主泵排量的第一电比例减压阀16和用于驱动主泵的油缸；所述先导泵3及主泵的进油口均与液压油箱连接，所述主泵的出油口与液压系统的工作油路连接。

主泵包括第一主泵1和第二主泵2，第一主泵1和第二主泵2均和液压油箱、回流装置相连。

第一电比例减压阀16的进油口与先导泵3的出油口连接，所述第一电比例减压阀16的工作油口与油缸的油缸腔或无杆腔连接，所述第一电比例减压阀16的泄油口与液压油箱连接；先导泵3的出油口还通过先导溢流阀5连接液压油箱。

本发明提供的一种液压系统，还包括回流装置，回流装置包括配置有阻尼孔的卸荷阀和控制卸荷阀的回流控制阀组，所述卸荷阀为三位两通阀，回流装置用于控制液压油返回液压油箱。

卸荷阀包括第一卸荷阀8和第二卸荷阀9，第一卸荷阀8和第二卸荷阀9并联设置，第一卸荷阀8上设有第一阻尼孔，第二卸荷阀9上设有第二阻尼孔，液压油可以通过第一阻尼孔和第二阻尼孔返回液压油箱。

回流控制阀组包括第二电比例减压阀17和第六电比例减压阀21，第二电比例减压阀17和第六电比例减压阀21并联设置，当油温低于设定值时，控制器控制第二电比例减压阀17和第六电比例减压阀21得电，此时回流控制阀组开始工作；第二电比例减压阀17得电后，第一卸荷阀8中位通油，第一卸荷阀8上的第一阻尼孔打开，泵吸装置泵吸的部分液压油进入液压系统的工作油路，其余部分液压油经第一卸荷阀8的第一阻尼孔回流至液压油箱，通过液压节流产生热量，提升液压油温度，从而解决低温下液压油粘度高导致的挖掘机启动及停止动作延时、阀芯换向时间长、主泵吸油异响等问题；第六电比例减压阀21得电后，第二卸荷阀9中位通油，第二卸荷阀9上的第二阻尼孔打开，泵吸装置泵吸的部分液压油进入液压系统的工作油路，其余部分液压油经第二卸荷阀9的第二阻尼孔回流至液压油箱，通过液压节流产生热量，提升液压油温度，从而解决低温下液压油粘度高导致的挖掘机启动及停止动作延时、阀芯换向时间长、主泵吸油异响等问题；控制器能够控制提供给回流控制阀组的电流值大小，通过电流值大小来控制第一阻尼孔和第二阻尼孔的开合程度。

回流控制阀组得电后，卸荷阀处于中位节流状态，第一主泵1和第二主泵2输出的液压油分成两部分，一部分液压油经过第一卸荷阀8上的第一阻尼孔和第二卸荷阀9上的第二阻尼孔返回液压油箱，另一部分液压油经过第三单向阀10、第一任一换向阀12和第四单向阀11、第二任一换向阀13分别流向第一执行元件14和第二执行元件15，维持挖掘机的正常工作；通过液压节流产生的热量，可提高液压系统中液压油的温度，实现液压油加热功能。

当油温不低于设定值时，若液压系统所控制的工程机械设备处于怠机状态，则控制卸荷阀使泵吸装置泵吸的液压油直接返回液压油箱；若所述工程机械设备处于工作状态，则控制卸荷阀使泵吸装置泵吸的全部液压油经过第三单向阀10、第一任一换向阀12和第四单向阀11、第二任一换向阀13分别流向第一执行元件14和第二执行元件15，维持挖掘机的正常工作。

实施例2

如图1所示，本发明提供的一种液压系统，应用于挖掘机上，具有检测功能和加热功能，检测功能持续开启；本发明提供的一种液压系统，包括温度传感器24，温度传感器24设在液压油箱上，通过测温设备和液压油箱中的液压油接触，温度传感器24能够检测液压油箱中液压油的温度；本发明提供的一种自动液压加热系统，还包括控制器，温度传感器24将检测到的液压油温度数据转化为电信号发送给控制器。

控制器将接收到的电信号转化回温度数据，将该温度数据和设定值进行对比，当油温低于设定值时，液压系统的加热功能开始启用。

本发明提供的一种液压系统，还包括泵吸装置，泵吸装置包括先导泵3、主泵、用于调节主泵排量的第一电比例减压阀16和用于驱动主泵的油缸；所述先导泵3及主泵的进油口均与液压油箱连接，所述主泵的出油口与液压系统的工作油路连接。

主泵包括第一主泵1和第二主泵2，第一主泵1和第二主泵2均和液压油箱、回流装置相连。

第一电比例减压阀16的进油口与先导泵3的出油口连接，所述第一电比例减压阀16的工作油口与油缸的油缸腔或无杆腔连接，所述第一电比例减压阀16的泄油口与液压油箱连接；先导泵3的出油口还通过先导溢流阀5连接液压油箱。

本发明提供的一种液压系统，还包括主泵控制阀组，主泵控制阀组包括第一电比例减压阀16和第五电比例减压阀20，第一电比例减压阀16和第五电比例减压阀20并联设置，当油温低于设定值时，控制器增大提供给第一电比例减压阀16和第五电比例减压阀20的电流，使第一主泵1和第二主泵2的排量增大，增大液压油的流动速度，提高液压油的温度，从而实现本发明中液压系统的加热功能；故本发明提供的一种液压系统，可以通过调节第一电比例减压阀16和第五电比例减压阀20的电流大小来进一步调节第一主泵1和第二主泵2的排量大小。

当油温不低于设定值时，不给第二电比例减压阀17和第六电比例减压阀21提供电流，第一主泵1和第二主泵2变成最小排量，既能节省能量浪费，又能取消加热功能，本液压系统的加热功能自动关闭。

实施例3

如图1所示，本发明提供的一种液压系统，应用于挖掘机上，具有检测功能和加热功能，检测功能持续开启；本发明提供的一种液压系统，包括温度传感器24，温度传感器24设在液压油箱上，通过测温设备和液压油箱中的液压油接触，温度传感器24能够检测液压油箱中液压油的温度；本发明提供的一种自动液压加热系统，还包括控制器，温度传感器24将检测到的液压油温度数据转化为电信号发送给控制器。

控制器将接收到的电信号转化回温度数据，将该温度数据和设定值进行对比，当油温低于设定值时，液压系统的加热功能开始启用。

本发明提供的一种液压系统，还包括泵吸装置，泵吸装置包括先导泵3、主泵、用于调节主泵排量的第一电比例减压阀16和用于驱动主泵的油缸；所述先导泵3及主泵的进油口均与液压油箱连接，所述主泵的出油口与液压系统的工作油路连接。

主泵包括第一主泵1和第二主泵2，第一主泵1和第二主泵2均和液压油箱、回流装置相连。

第一电比例减压阀16的进油口与先导泵3的出油口连接，所述第一电比例减压阀16的工作油口与油缸的油缸腔或无杆腔连接，所述第一电比例减压阀16的泄油口与液压油箱连接；先导泵3的出油口还通过先导溢流阀5连接液压油箱。

本发明提供的一种液压系统，还包括第一单向阀6、第二单向阀7和高压溢流阀4，第一单向阀6和第二单向阀7并联设置，当液压油温度低于设定值时，且挖掘机处于怠机状态时，不给第二电比例减压阀17和第六电比例减压阀21供电，此时第一卸荷阀8和第二卸荷阀9右位工作，第一主泵1泵吸的液压油经过第一单向阀6和高压溢流阀4流回液压油箱，第二主泵2泵吸的液压油经过第二单向阀7和高压溢流阀4流回液压油箱，通过溢流产生热量，提高液压油的温度，从而实现本发明中自动液压加热系统的加热功能。

当液压油温度不低于设定值时，给第二电比例减压阀17和第六电比例减压阀21提供较大的电流，使第一卸荷阀8和第二卸荷阀9左位通油，取消加热功能，本液压系统的加热功能自动关闭。

实施例4

如图1所示，本发明提供的一种液压系统，应用于挖掘机上，具有检测功能和加热功能，检测功能持续开启；本发明提供的一种液压系统，包括温度传感器24，温度传感器24设在液压油箱上，通过测温设备和液压油箱中的液压油接触，温度传感器24能够检测液压油箱中液压油的温度；本发明提供的一种自动液压加热系统，还包括控制器，温度传感器24将检测到的液压油温度数据转化为电信号发送给控制器。

控制器将接收到的电信号转化回温度数据，将该温度数据和设定值进行对比，当油温低于设定值时，液压系统的加热功能开始启用。

本发明提供的一种液压系统，还包括泵吸装置，泵吸装置包括先导泵3、主泵、用于调节主泵排量的第一电比例减压阀16和用于驱动主泵的油缸；所述先导泵3及主泵的进油口均与液压油箱连接，所述主泵的出油口与液压系统的工作油路连接。

主泵包括第一主泵1和第二主泵2，第一主泵1和第二主泵2均和液压油箱、回流装置相连。

第一电比例减压阀16的进油口与先导泵3的出油口连接，所述第一电比例减压阀16的工作油口与油缸的油缸腔或无杆腔连接，所述第一电比例减压阀16的泄油口与液压油箱连接；先导泵3的出油口还通过先导溢流阀5连接液压油箱。

本发明提供的一种液压系统，还包括主泵控制阀组，主泵控制阀组包括第一电比例减压阀16和第五电比例减压阀20，第一电比例减压阀16和第五电比例减压阀20并联设置，当液压油温度低于设定值时，控制器增大提供给第一电比例减压阀16和第五电比例减压阀20的电流，使第一主泵1和第二主泵2的排量增大。

本发明提供的一种液压系统，还包括第一单向阀6、第二单向阀7和高压溢流阀4，第一单向阀6和第二单向阀7并联设置，当液压油温度低于设定值时，不给第二电比例减压阀17和第六电比例减压阀21供电，此时第一卸荷阀8和第二卸荷阀9右位工作，第一主泵1泵吸的液压油经过第一单向阀6和高压溢流阀4流回液压油箱，第二主泵2泵吸的液压油经过第二单向阀7和高压溢流阀4流回液压油箱，若第一主泵1和第二主泵2的排量增大，则经过高压溢流阀4的流量也增大，通过溢流产生热量，提高液压油的温度，从而实现本发明中液压系统的加热功能。

当液压油温度不低于设定值时，不给第二电比例减压阀17和第六电比例减压阀21提供电流，第一主泵1和第二主泵2变成最小排量，既能节省能量浪费，又能取消加热功能，本液压系统的加热功能自动关闭。

实施例5

如图1所示，本发明提供的一种液压系统，应用于挖掘机上，具有检测功能和加热功能，检测功能持续开启；本发明提供的一种液压系统，包括温度传感器24，温度传感器24设在液压油箱上，通过测温设备和液压油箱中的液压油接触，温度传感器24能够检测液压油箱中液压油的温度；本发明提供的一种自动液压加热系统，还包括控制器，温度传感器24将检测到的液压油温度数据转化为电信号发送给控制器。

控制器将接收到的电信号转化回温度数据，将该温度数据和设定值进行对比，当油温低于设定值时，液压系统的加热功能开始启用。

本发明提供的一种液压系统，还包括泵吸装置，泵吸装置包括先导泵3、主泵、用于调节主泵排量的第一电比例减压阀16和用于驱动主泵的油缸；所述先导泵3及主泵的进油口均与液压油箱连接，所述主泵的出油口与液压系统的工作油路连接。

主泵包括第一主泵1和第二主泵2，第一主泵1和第二主泵2均和液压油箱、回流装置相连。

第一电比例减压阀16的进油口与先导泵3的出油口连接，所述第一电比例减压阀16的工作油口与油缸的油缸腔或无杆腔连接，所述第一电比例减压阀16的泄油口与液压油箱连接；先导泵3的出油口还通过先导溢流阀5连接液压油箱。

本发明提供的一种液压系统，还包括线圈加热阀组，线圈加热阀组包括第三电比例减压阀18、第四电比例减压阀19、第七电比例减压阀22和第八电比例减压阀23，当油温低于设定值时，同时给第三电比例减压阀18、第四电比例减压阀19、第七电比例减压阀22和第八电比例减压阀23提供较大的等值电流；当第一任一换向阀12和第二任一换向阀13两端同时通等值电流，两个换向阀的阀芯不会位移，挖掘机的第一执行元件14和第二执行元件15保持不动，挖掘机仍处于怠机状态；既可在怠机时保持挖掘机无动作，又可增大电磁线圈发热量，提高电磁阀切换灵敏度。

当油温不低于设定值时，停止给第三电比例减压阀18、第四电比例减压阀19、第七电比例减压阀22和第八电比例减压阀23通电，取消电磁线圈的加热功能。

实施例6

本发明还提供了一种挖掘机，包括实施例一所述的一种液压系统；该液压系统，包括工作油路，还包括液压油加热系统。

所述工作油路包括与执行元件连接的三位四通阀，所述三位四通阀的两工作工位分别配置有相应的先导口，三位四通阀的两先导口分别通过第三电比例减压阀18、第四电比例减压阀19连接液压油箱。

所述工作油路也可以包括与第一执行元件14相连的第一任一换向阀12和与第二执行元件15相连的第二任一换向阀13；第一任一换向阀12上的两工作工位上配置有相应的先导口，两个先导口分别通过第三电比例减压阀18、第四电比例减压阀19连接液压油箱；第二任一换向阀13的两工作工位上配置有相应的先导口，两个先导口分别通过第七电比例减压阀22、第八电比例减压阀23连接液压油箱。

所述三位两通阀与液压油箱连接油路上设有防止液压油从三位四通阀回流至液压油箱的第三单向阀10；所述三位四通阀与液压油箱连接油路上还可以设有防止液压油从三位四通阀回流至液压油箱的第四单向阀11。

所述液压油加热系统包括液压油箱、控制器、泵吸装置、回流装置和温度传感器24；所述回流装置包括配置有阻尼孔的卸荷阀；

所述控制器能够通过温度传感器24获取液压油箱中液压油的油温，当油温低于设定值时，控制卸荷阀使泵吸装置泵吸的部分液压油进入液压系统的工作油路，其余部分液压油经卸荷阀的阻尼孔回流至液压油箱；

当油温不低于设定值时，若液压系统所控制的挖掘机处于怠机状态，则控制卸荷阀使泵吸装置泵吸的液压油直接返回液压油箱；若所述挖掘机处于工作状态，则控制卸荷阀使泵吸装置泵吸的全部液压油进入液压系统的工作油路。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。