一种多级压力控制和压力调速液压系统及作业机械

技术领域

本发明涉及作业设备领域，尤其涉及一种多级压力控制和压力调速液压系统及作业机械。

背景技术

起重机底盘液压系统，系统执行元件包括多个不同压力等级的油缸动作和需要调速的马达驱动风扇动作。而现有技术均通过多个溢流阀和电磁阀来进行控制，来实现多级压力控制。且底盘发动机转速随时变化，定值溢流阀无法实现对马达的调速需求，无法控制马达转速，且发动机转速高时，可能出现马达转速过饱和、系统负载过大，不节能。

发明内容

本发明提供一种多级压力控制和压力调速液压系统及作业机械，用以解决现有的液压系统存在无法对马达进行速度调节，以及结构复杂的问题。

本发明提供一种多级压力控制和压力调速液压系统，包括：

负载敏感泵装置；

电磁换向阀，所述电磁换向阀的第一工作油口与油缸的第一油口连通，所述电磁换向阀的第二工作油口与所述油缸的第二油口连通；

调控装置，包括电磁阀、比例溢流阀和梭阀，所述电磁阀的进油口与所述负载敏感泵装置的出油口连通，所述电磁阀的出油口与所述梭阀的第一油口连通，所述电磁阀的工作油口通过第一油路连通于所述梭阀的第二油口和马达装置的第一油口之间；所述梭阀的第三油口通过第二油路与所述比例溢流阀的进油口连通，所述负载敏感泵装置的进油口通过反馈油路与所述比例溢流阀的进油口连通；所述电磁换向阀的进油口通过第三油路与所述电磁阀的出油口连通。

根据本发明提供的一种多级压力控制和压力调速液压系统，所述调控装置还包括第一阻尼、第二阻尼和第三阻尼，所述第一阻尼设置于所述第一油路上，所述第二阻尼设置于第二油路上，所述第三阻尼设置于第三油路上。

根据本发明提供的一种多级压力控制和压力调速液压系统，所述油缸包括有杆腔和无杆腔，所述油缸的第一油口与所述无杆腔连通，所述油缸的第二油口与所述有杆腔连通。

根据本发明提供的一种多级压力控制和压力调速液压系统，所述电磁阀为两位四通电磁阀。

根据本发明提供的一种多级压力控制和压力调速液压系统，所述电磁换向阀为三位四通电磁阀。

根据本发明提供的一种多级压力控制和压力调速液压系统，所述马达装置包括马达、单向阀和第一回油箱，所述电磁阀的工作油口通过所述第一油路分别与所述马达的工作油口、所述单向阀的补油出口连通，所述第一回油箱分别与所述单向阀的补油入口、所述马达的泄油口、所述马达的回油口连通。

根据本发明提供的一种多级压力控制和压力调速液压系统，还包括第二回油箱和第三回油箱，所述第二回油箱与所述电磁换向阀的回油口连通，所述第三回油箱与所述比例溢流阀的出油口连通。

本发明还提供一种作业机械，包括作业机械主体，还包括如上任意一项所述的多级压力控制和压力调速液压系统，所述多级压力控制和压力调速液压系统设置于所述作业机械主体上。

根据本发明提供的作业机械，所述作业机械主体为起重机或挖掘机。

本发明提供的多级压力控制和压力调速液压系统通过比例溢流阀来替代多个溢流阀和电磁阀，对控制负载敏感泵进行多级压力控制；在马达转速不同的情况下，可以通过调整比例溢流阀的压力，控制系统阻尼前后压差，从而实现系统流量控制，进而调节马达的转速。系统的多级压力控制与压力调速两种状态之间通过电磁阀进行切换，系统高压侧的压力油依次通过梭阀和阻尼后进入油泵反馈油路，在反馈油路上设置比例溢流阀，通过低电流控制反馈油路的压力变化，实现敏感泵输出压力的不变化。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的一种多级压力控制和压力调速液压系统的结构示意图。

附图标记：

1、负载敏感泵装置；2、电磁阀；3、电磁换向阀；4、油缸；5、第三阻尼；6、梭阀；7、第一阻尼；8、马达；9、单向阀；10、第二阻尼；11、比例溢流阀。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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作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。

下面结合图1描述本发明的多级压力控制和压力调速液压系统及作业机械。

图1示例了一种多级压力控制和压力调速液压系统的结构示意图，如图1所示，多级压力控制和压力调速液压系统包括负载敏感泵装置1、电磁换向阀3和调控装置，电磁换向阀3的第一工作油口与油缸4的第一油口连通，电磁换向阀3的第二工作油口与油缸4的第二油口连通。调控装置包括电磁阀2、比例溢流阀11和梭阀6，电磁阀2的进油口与负载敏感泵装置1的出油口连通，电磁阀2的出油口与梭阀6的第一油口连通，电磁阀2的工作油口通过第一油路连通于梭阀6的第二油口和马达装置的第一油口之间；梭阀6的第三油口通过第二油路与比例溢流阀11的进油口连通，负载敏感泵装置1的进油口通过反馈油路与比例溢流阀11的进油口连通；电磁换向阀3的进油口通过第三油路与电磁阀2的出油口连通。

本发明提供的多级压力控制和压力调速液压系统通过比例溢流阀11来替代多个溢流阀和电磁阀2，对控制负载敏感泵进行多级压力控制；在马达8转速不同的情况下，可以通过调整比例溢流阀11的压力，控制系统阻尼前后压差，从而实现系统流量控制，进而调节马达8的转速。系统的多级压力控制与压力调速两种状态之间通过电磁阀2进行切换，系统高压侧的压力油依次通过梭阀6和阻尼后进入油泵反馈油路，在反馈油路上设置比例溢流阀11，通过低电流控制反馈油路的压力变化，实现敏感泵输出压力的不变化。

这里需要说明的是，本发明的多级压力控制和压力调速液压系统具有待机状态、多级压力控制状态和压力调速控制状态三种状态，其中，多级压力控制状态与压力调速控制状态之间的切换是通过电磁阀2进行切换。

根据本发明的实施例，调控装置还包括第一阻尼7、第二阻尼10和第三阻尼5，第一阻尼7设置于第一油路上，第二阻尼10设置于第二油路上，第三阻尼5设置于第三油路上。

根据本发明的实施例，油缸4包括有杆腔和无杆腔，油缸4的第一油口与无杆腔连通，油缸4的第二油口与有杆腔连通。油缸4工作时，由于油缸4的负载需求变化，油缸4的压力也许要随同调整，通过控制输入有杆腔和无杆腔内的液压油的压力，来控制油缸4输出相匹配的动力。负载敏感泵装置1用于输出液压油驱动油缸4和马达8工作，在多级压力控制状态，比例溢流阀11用于调节液压系统的压力，通过比例溢流阀11来替代多个溢流阀和电磁阀2，对控制负载敏感泵进行多级压力控制。相较于现有的液压控制系统，本发明的多级压力控制和压力调速液压系统，结构更简单，功能更多样化。

根据本发明的一个实施例，油缸4的第一油口与有杆腔连通，油缸4的第二油口与无杆腔连通。

根据本发明的实施例，比例溢流阀11为电比例溢流阀。

根据本发明的实施例，电磁阀2为两位四通电磁阀。

根据本发明的实施例，电磁换向阀3为三位四通电磁阀。

根据本发明的实施例，马达装置包括马达8、单向阀9和第一回油箱，电磁阀2的工作油口通过第一油路分别与马达8的工作油口、单向阀9的补油出口连通，第一回油箱分别与单向阀9的补油入口、马达8的泄油口、马达8的回油口连通。马达8用于驱动负载转动，负载可以是扇叶，也可以是卷扬机或底盘。现有的液压系统由于无法对马达8进行转速控制，当马达8转速高时，可能出现马达8转速过饱和系统负载过大，不节能。而本发明的多级压力控制和压力调速液压系统根据马达8的转速变化，通过调整比例溢流阀11的压力，控制系统阻尼前后压差，从而实现系统流量控制，进而调节马达8的转速。

根据本发明的实施例，多级压力控制和压力调速液压系统还包括第二回油箱和第三回油箱，第二回油箱与电磁换向阀3的回油口连通，第三回油箱与比例溢流阀11的出油口连通。

根据本发明的实施例，多级压力控制和压力调速液压系统包括负载敏感泵装置1、电磁换向阀3、调控装置、第二回油箱和第三回油箱，其中，电磁阀2为两位四通电磁阀2，电磁换向阀3为三位四通电磁阀2。电磁换向阀3的第一工作油口与油缸4的第一油口连通，电磁换向阀3的第二工作油口与油缸4的第二油口连通。油缸4包括有杆腔和无杆腔，油缸4的第一油口与无杆腔连通，油缸4的第二油口与有杆腔连通。

调控装置包括电磁阀2、比例溢流阀11、梭阀6、第一阻尼7、第二阻尼10和第三阻尼5，比例溢流阀11为比例溢流阀11，电磁阀2的进油口与负载敏感泵装置1的出油口连通，电磁阀2的出油口与梭阀6的第一油口连通，电磁阀2的工作油口通过第一油路连通于梭阀6的第二油口和马达装置的第一油口之间；梭阀6的第三油口通过第二油路与比例溢流阀11的进油口连通，负载敏感泵装置1的进油口通过反馈油路与比例溢流阀11的进油口连通；电磁换向阀3的进油口通过第三油路与电磁阀2的出油口连通。第一阻尼7设置于第一油路上，第二阻尼10设置于第二油路上，第三阻尼5设置于第三油路上。

第二回油箱与电磁换向阀3的回油口连通，第三回油箱与比例溢流阀11的出油口连通，马达装置包括马达8、单向阀9和第一回油箱，电磁阀2的工作油口通过第一油路分别与马达8的工作油口、单向阀9的补油出口连通，第一回油箱分别与单向阀9的补油入口、马达8的泄油口、马达8的回油口连通。

本发明的多级压力控制和压力调速液压系统具有待机状态、多级压力控制状态和压力调速控制状态三种状态。

(1)、待机状态：当系统不需要工作时，比例溢流阀11不得电，比例溢流阀11的压力为零，使负载敏感泵装置1的反馈油路压力为零，此时负载敏感泵装置1处于待机压力状态。

(2)、多级压力控制状态：当系统的油缸4或者其他执行元件需要对应不同的多级压力进行控制时，电磁阀2不得电，电磁换向阀3得电控制油缸4进行伸缩动作。压力油依次通过梭阀6、第二阻尼10至反馈油路，通过控制器给比例溢流阀11赋予与需求压力对应的电流值，调整反馈油路的压力，实现对负载敏感泵装置1输出多级压力控制。该系统在未达到溢流阀压力时，在第三阻尼5的作用下，还可实现恒压恒流控制。

(3)、压力调速控制状态：需要对系统的马达8转速进行控制时，电磁阀2得电，压力油给马达8供油，同时压力油依次通过梭阀6、第二阻尼10至反馈油路，控制器给比例溢流阀11赋予对应的电流值，调整反馈油路压力。在马达8转速不同的情况下，都可以通过控制第一阻尼7前后的压差，实现系统流量控制，进而调节马达8的转速。系统在多级压力控制状态与压力调速控制状态之间切换是依靠电磁阀2进行切换。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。