一种液压系统及具有其的工程机械

技术领域

本发明涉及一种液压系统及具有其的工程机械。

背景技术

目前，诸如装载机的大型工程机械的液压系统采用电控负载敏感的方式进行控制。为了提高执行系统响应速度，可以从液压系统的控制回路中引出一个压力信号并引导至液压泵以形成负载敏感信号再生回路。然而，由于液压泵持续工作，并且控制回路和负载敏感信号再生回路中的阀频繁开启，容易在液压回路中产生谐振，引起负载敏感信号振荡，从而导致液压系统出现压力波动和噪音，影响液压系统的正常工作，降低液压泵、阀等零部件的使用寿命。

因此，需要提供一种液压系统及具有其的工程机械，以至少部分地解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种液压系统及具有其的工程机械，以解决目前大型工程机械的液压系统由于谐振而导致负载敏感信号振荡并导致液压系统出现压力波动和噪音的问题。

根据本发明的一个方面，所述液压系统包括：

液压泵；

液压致动器；

控制阀，所述液压泵的出口沿流体流通方向顺次通过供液通道和所述控制阀与所述液压致动器流体联接，所述控制阀的阀芯可移动以用于控制液压泵供应至所述液压致动器的排量，所述液压致动器响应于所述排量而致动；

控制回路，所述控制回路以与所述供液通道并联的方式流体联接在所述液压泵的出口和所述控制阀之间，包括沿流体流通方向顺次串联的减压阀和切断阀，所述控制回路被构造为能够驱动所述控制阀的所述阀芯移动；以及

负载敏感信号再生回路，所述负载敏感信号再生回路的入口流体联接至所述控制回路并位于所述切断阀的下游，出口流体联接至所述液压泵，用于将所述控制回路中的压力信号引导至所述液压泵，所述负载敏感信号再生回路包括朝向所述液压泵的方向开启的单向阀；

所述液压泵被配置为基于来自所述负载敏感信号再生回路的压力信号和所述液压致动器的负载改变排量。

根据本发明的技术方案，液压系统的负载敏感信号再生回路的入口与控制回路中切断阀的下游流体联接，使得负载敏感信号再生回路的单向阀与控制回路的减压阀之间至少存在切断阀起到阻尼作用，从而可以缓冲单向阀、减压阀频繁开启导致的谐振，从而减弱甚至消除液压系统的压力波动和噪音，同时可以提高执行系统的响应速度。

在一种实施方式中，所述控制回路还包括位于所述切断阀的下游的先导阀，所述控制回路通过所述先导阀驱动所述控制阀的所述阀芯移动，所述负载敏感信号再生回路的入口流体联接至所述先导阀的出口。

在一种实施方式中，所述液压致动器为具有液压杆的液压缸，所述控制阀具有第一控制端口和第二控制端口，所述先导阀包括流体联接在所述切断阀的出口和所述第一控制端口之间的提升先导阀和流体联接在所述切断阀的出口和所述第二控制端口之间的下降先导阀，所述提升先导阀用于驱动所述控制阀使所述液压杆伸出以实现提升功能，所述下降先导阀用于驱动所述控制阀使所述液压杆缩回以实现下降功能。

在一种实施方式中，所述负载敏感信号再生回路的入口流体联接至所述提升先导阀的出口。

在一种实施方式中，所述负载敏感信号再生回路的入口流体联接至所述下降先导阀的出口。

在一种实施方式中，所述下降先导阀用于驱动所述控制阀实现所述液压致动器的浮动功能。

在一种实施方式中，所述负载敏感信号再生回路的入口流体联接至所述切断阀的出口。

根据本发明的另一个方面，还提供一种工程机械，所述工程机械包括如上所述的液压系统。

在一种实施方式中，所述工程机械为装载机，所述液压系统的所述液压致动器致动所述装载机的铲斗。

附图说明

为了更好地理解本发明的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本发明的优选实施方式，对本发明的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。

图1为根据本发明的第一优选实施方式的液压系统的示意图；

图2为根据本发明的第二优选实施方式的液压系统的示意图；以及

图3为根据本发明的第三优选实施方式的液压系统的示意图。

附图标记说明：

11                   液压泵

12                   液压致动器

13                   控制阀

131                  第一控制端口

132                  第二控制端口

14                   减压阀

15                   切断阀

16                   第一先导阀/提升先导阀

17                   第二先导阀/下降先导阀

18                   负载敏感信号再生回路

181                  单向阀

101                  供液通道

102                  第一通道

103                  第二通道

19                   蓄能器

具体实施方式

现在参考附图，详细描述本发明的具体实施方式。这里所描述的仅仅是根据本发明的优选实施方式，本领域技术人员可以在所述优选实施方式的基础上想到能够实现本发明的其他方式，所述其他方式同样落入本发明的范围。

本发明提供一种液压系统，其可以用于诸如采矿、建筑、农业等领域的工程机械。所述工程机械可以是矿用卡车、装载机、挖掘机、反铲挖土机、平路机等。所述工程机械可移动或固定安装，并具有用于实现各种功能的执行机构。下面以设置在装载机中用于致动铲斗的液压系统为例进行介绍。

如图1所示，根据一种优选实施方式的液压系统包括液压泵11、液压致动器12和控制阀13。液压致动器12具有第一腔室121和第二腔室122。液压致动器12的一个示例可以是具有液压杆的液压缸，第一腔室121和第二腔室122可以分别对应液压缸的有杆腔和无杆腔。液压泵11的出口通过供液通道101与控制阀13流体联接。控制阀13通过第一通道102与液压致动器12的第一腔室121流体联接，并且通过第二通道103与液压致动器12的第二腔室122流体联接。控制阀13的阀芯能够在第一位置和第二位置之间移动。当阀芯处于第一位置时，控制阀13能够将供液通道101与第一通道102流体联接。当阀芯处于第二位置时，控制阀13能够将供液通道101与第二通道103流体联接。

液压泵11与工程机械的原动机(未示出)联接，能够在原动机的驱动下从低压流体储存器(例如油箱)中抽取流体(例如液压油)、向流体加压、通过供液通道101将加压流体输送至控制阀13。根据阀芯的位置，控制阀13选择性地将加压流体通过第一通道102输送至液压致动器12的第一腔室121，或者将加压流体通过第二通道103输送至液压致动器12的第二腔室122，以驱动液压致动器12动作。例如，液压致动器12可以与装载机的铲斗联接，通过向第一腔室121或第二腔室122输送加压流体而驱动铲斗执行提升、下降或浮动等期望的操作。

液压系统还包括具有控制回路，其通过与供液通道101并联的方式流体联接在液压泵11的出口与控制阀13之间，沿流体流动的方向顺次包括减压阀14、切断阀15、第一先导阀16和第二先导阀17。其中，减压阀14的入口与液压泵11的出口流体联接，切断阀15的入口与减压阀14的出口流体联接。控制阀13具有第一控制端口131和第二控制端口132。第一先导阀16流体联接在切断阀15的出口与控制阀13的第一控制端口131之间。第二先导阀17流体联接在切断阀15的出口与控制阀13的第二控制端口132之间。

切断阀15可以是电磁阀，用于打开或切断控制回路。第一先导阀16和第二先导阀17可以是电比例阀，被构造为能够基于输入的电信号动作，通过控制回路中的压力驱动控制阀13的阀芯移动。例如第一先导阀16可以驱动阀芯移动至第一位置，第二先导阀17可以驱动阀芯移动至第二位置。优选地，控制回路在减压阀14和切断阀15之间还可以设置蓄能器19。该蓄能器19中储存有加压流体，用于在控制回路中的压力失效时输出控制用的压力。

可以理解，在另外的实施方式中，第一先导阀16和第二先导阀17的上述功能可以由同一个先导阀实现，从而在控制回路中仅设置一个先导阀。或者，第一先导阀16和第二先导阀17还可以与控制阀13集成设置为一体的结构。

为了提高液压执行器的响应速度，液压系统还设置有负载敏感信号再生回路18，用于将控制回路中的用于控制的压力信号引导至液压泵11的控制装置(该控制装置集成在液压泵11中，因此未在附图中示出)。具体地，负载敏感信号再生回路18流体联接在控制回路与液压泵11之间，并设置有朝向液压泵11的方向开启的单向阀181。液压泵11可以根据控制回路中的压力信号更快地输出与液压致动器12的负载相匹配的流量，从而提高响应速度。也即，液压泵11可以根据负载敏感信号再生回路18引导的控制回路中的压力信号以及液压致动器12的负载而改变排量。

根据本发明，负载敏感信号再生回路18的入口与控制回路中切断阀15的下游流体联接。如此设置，可以使负载敏感信号再生回路18的单向阀181与控制回路的减压阀14之间至少通过切断阀15隔离，起到阻尼的作用，从而减弱甚至消除由于减压阀14和单向阀18频繁开启产生的谐振，进而降低液压系统中的压力波动和噪音，提高液压泵11和阀等零部件的使用寿命。

在图示的实施方式中，第一腔室121为液压缸的有杆腔，第二腔室122为液压缸的无杆腔。第一先导阀16可以驱动控制阀13的阀芯移动至第二位置，以向第二腔室122输入加压流体，并从第一腔室121排出流体，可以使液压缸的液压杆向外伸出，从而实现例如铲斗提升的动作等。第二先导阀17可以驱动控制阀13的阀芯移动至第一位置，以向第一腔室121输入加压流体，并从第二腔室122排出流体，可以使液压缸的液压杆向内缩回，可以实现例如铲斗下降的动作等。因此，第一先导阀16也可以称为提升先导阀16，第二先导阀17也可以称为下降先导阀17。优选地，负载敏感信号再生回路18的入口可以流体联接至提升先导阀16的出口(见图2)或下降先导阀17的出口(见图1)。尤其是在装载机的液压系统中，当下降先导阀17被配置为能够驱动控制阀13实现液压致动器12的浮动功能时，负载敏感信号再生回路18的入口流体联接至下降先导阀17的出口是更有利的。通常，在操作装载机执行动作时，会先利用浮动功能快速让铲斗跟地面相接触。这样负载敏感信号再生回路18就被接通，从而可以提高后续提升以及下降和浮动的响应速度。

可以理解，如图3所示，作为替换实施方式，负载敏感信号再生回路18的入口还可以与切断阀15的出口流体联接。

根据本发明的另一个方面，还提供一种工程机械，其包括如上所述的液压系统。液压系统可以用于驱动工程机械的执行机构，例如工程机械可以是装载机，执行机构可以是铲斗，液压系统的液压致动器用于致动铲斗。

本发明的多种实施方式的以上描述出于描述的目的提供给相关领域的一个普通技术人员。不意图将本发明排他或局限于单个公开的实施方式。如上，在本领域中的普通技术人员将明白本发明的多种替代和变型。因此，虽然具体描述了一些替代实施方式，本领域普通技术人员将明白或相对容易地开发其他实施方式。本发明旨在包括这里描述的本发明的所有替代、改型和变型，以及落入以上描述的本发明的精神和范围内的其他实施方式。