挖掘机三泵合流控制装置.pdf

本实用新型公开了一种挖掘机三泵合流控制装置，包括一设置于液压回路中的合流阀及液压控制器，其特征在于：所述合流阀为带有比例调节的合流阀，其流量控制端与所述液压控制器连接；还包括有分别设置于P1泵、P2泵、P3泵液压回路中的压力传感器，其信号输出端分别与所述液压控制器对应的输入端连接，所述液压控制器的检测端分别与P1、P2泵驱动的执行元件上的先导压力传感器连接。本实用新型通过带有比例调节的合流阀，根据各项压力传感器测得数据，由控制器判断合流阀的启闭与流量，从而实现实时实量的三泵合流，使挖掘机适应各作业工况，提高作业效率，降低能耗。

1.  一种挖掘机三泵合流控制装置，包括一设置于液压回路中的合流阀(1)及液压控制器，其特征在于：所述合流阀为带有比例调节的合流阀，其控制端与所述液压控制器连接；还包括有分别设置于P1泵、P2泵、P3泵液压回路中的压力传感器，其信号输出端分别与所述液压控制器对应的输入端连接，所述液压控制器的检测端分别与P1、P2泵驱动的执行元件上的先导压力传感器连接。

2.  根据权利要求1所述的挖掘机三泵合流控制装置，其特征在于：所述合流阀由一液控切换阀与一电磁阀组成，所述液控切换阀的切换端经所述电磁阀与液压控制器连接。

3.  根据权利要求1所述的挖掘机三泵合流控制装置，其特征在于：所述合流阀为一电液比例阀。

挖掘机三泵合流控制装置
技术领域
本实用新型涉及一种液压系统回路的控制装置，具体涉及一种液压挖掘机中控制三泵合流的控制装置。
背景技术
液压挖掘机被广泛应用于房屋建筑的地基开挖及完工后的清理、城市管道铺设、农田水利建设等场合，具有施工机动灵活、效率高的优点。一般由工作装置、回转装置、行走装置和液压控制装置等部分组成，所述工作装置是直接完成挖掘任务的装置，由动臂、斗杆、铲斗等三部分铰接而成，动臂起落、斗杆伸缩和铲斗转动以及回转装置回转均由控制装置经液压回路控制各液压泵供油实现。
挖掘机液压系统一般具有以下几个执行机构：左、右行走马达、上车回转马达、动臂油缸、斗杆油缸及铲斗油缸，由三泵(P1、P2、P3)回路控制，即3P3V系统，与双泵2P2V相比，以P3泵单独控制挖掘机的回转、推土作业，提高机械的可操控性，但P3泵通常采用小排量、低压力的定量泵或变量泵构成(以便减少消耗，简化对泵的组合控制回路)，且安全压力较P1、P2泵低一个级别，在复合动作时(所谓复合动作包括①挖掘复合：动臂微提+斗杆收回+铲斗收回；②回转提升复合：回转+动臂提升或回转+动臂提升+斗杆伸出；③卸载复合：斗杆伸出+铲斗打开；④复位复合：回转+动臂下降+斗杆收回；⑤装载复合：回转+动臂提升或回转+动臂提升+斗杆伸出)，P3泵仅做卸荷或溢流工作，而此时的P1、P2泵则工作在欠流状态，影响到挖掘机的复合性能。
为此，出现了三泵合流的3P3V系统，即动臂和铲斗单独动作时，泵P1和P2可合流供油给动臂缸或铲斗缸，为双泵合流；斗杆单独动作时，泵P1、P2和P3可合流供油给斗杆缸，为三泵合流；不行走时P3可单独供回转；行走时P1和P3分别供给行走马达，P2供给动臂、斗杆和铲斗，不影响直线行驶性。为完成上述合流功能，通常采用在P3泵回路中加设一合流阀，以控制三泵间的合流与分流作业过程。
现有技术中，通常采用手柄或脚踏的人工操控方式控制合流阀的开启或关闭，因而仅凭借操作者的作业经验来判断启闭时机，以及阀的开度大小，即而易造成三泵合流的协调性差，预估的合流量与实际消耗量匹配性不良(欠流或溢流)，对操作者要求高等问题，无法达到三泵合流后的最佳工作状态。
发明内容
本实用新型目的是提供一种挖掘机三泵合流控制装置，使挖掘机在各种工况作业下，能保持良好的动力，提高作业效率，降低能耗。
为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种挖掘机三泵合流控制装置，包括一设置于液压回路中的合流阀及液压控制器，所述合流阀为带有比例调节的合流阀，其控制端与所述液压控制器连接；还包括有分别设置于P1泵、P2泵、P3泵液压回路中的压力传感器，其信号输出端分别与所述液压控制器对应的输入端连接，所述液压控制器的检测端分别与P1、P2泵驱动的执行元件上的先导压力传感器连接。
上述技术方案中，挖掘机的执行机构通常包括：左右行走、回转、动臂、斗杆、铲斗等，通过油泵为上述液压作用元件提供驱动油能。挖掘机的工况主要有以下几种：①平地挖掘装车，②低于停机面挖掘装车，③挖沟，④平整地面，⑤修坡，⑥起吊；挖掘机工作最为频繁的是第①～③种工况，这三种工况实际就是挖掘平面、挖掘机停机平面、卡车停车平面不同相对高度的组合，加上卡车停车点与挖掘点相对于挖掘机回转中心的角度位置，形成了回转角度与提升高度的多种组合，当挖掘机在完成上述复合作业时，需要多个油泵合流供油，以满足挖掘机的作业需求。所述三泵即P1、P2、P3的组合是现有多数小型挖掘机采用的油泵组合，针对不同的挖掘工况，通过合流阀将P3泵流量适时、适当(由与比例调节合流阀连接的所述液压控制器控制阀的启闭)的与P1、P2泵进行合流；由对合流阀的比例调节，修改回转油路的流量，以使P3泵控制的回转速度与其它油路的速度协调，从而达到复合动作协调，适应各具体工况的目的，提高复合效率，降低能耗。
其合流与否控制方式为：当进行复合动作的时候，控制器实时接收到自P1、P2、P3泵液压回路中压力传感器检测的压力信号，当P1、P2泵的工作压力超过P3泵的溢流压力时，控制器发出指令停止合流，当P1、P2泵的工作压力小于P3泵的工作压力时，控制器发出指令，P3开始合流(合流阀回位)；
其合流流量的控制方式为：所述液压控制器的检测端分别与P1、P2泵驱动的执行元件上的先导压力传感器连接，根据控制器检测P1、P2泵所负责的执行元件的先导控制压力大小，判断挖掘机当前的工作状态，以及执行元件所需要液压流量大小，控制器控制合流阀的开度大小，P3泵进行智能合流。
上述技术方案中，所述合流阀由一液控切换阀与一电磁阀组成，所述液控切换阀的切换端经所述电磁阀与液压控制器连接，通过控制器驱动电磁阀，实现切换阀的切换，决定P3泵是否合流，或都合流流量的多少；另一种技术方案是，所述合流阀为一电液比例阀。
由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有的优点是：由于本实用新型中的合流阀采用带有比例调节的合流阀，且其控制端与液压控制器连接，根据测得的P1、P2、P3泵的工作压力，控制器判断合流阀的开启与否，适时的使P3泵与P1、P2泵合流；另通过对执行元件先导压力值大小的比较，控制器确定合流阀的开度大小，实现对流量的比例调节，适应挖掘机实时的作业工况，有效提高复合效率，降低能耗。
附图说明
图1是本实用新型实施例一的结构示意图。
其中：1、合流阀；2、铲斗阀；3、动臂阀；4、行走阀；5、行走阀；6、斗杆阀；7、辅助备用阀；8、动臂偏转阀；9、推土板阀；10、回转阀。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：
实施例一：参见图1所示，一种挖掘机三泵合流控制装置，包括一设置于液压回路中的合流阀、分别设置于P1泵、P2泵、P3泵液压回路中的压力传感器及液压控制器，所述合流1阀由一液控切换阀与一电磁阀组成，所述液控切换阀的切换端经所述电磁阀与液压控制器连接；每一所述压力传感器的信号输出端分别与所述液压控制器对应的输入端连接，所述液压控制器的检测端分别与P1、P2泵驱动的执行元件上的先导压力传感器连接。
常见的挖掘机复合作业形式为：①挖掘复合动作形式(动臂微提+斗杆收回+铲斗收回)，回转提升复合动作形式(回转+动臂提升或回转+动臂提升+斗杆伸出)，③卸载复合动作形式(斗杆伸出+铲斗打开)，复位复合动作形式(回转+动臂下降+斗杆收回)，装车复合动作形式(回转+动臂提升或回转+动臂提升+斗杆伸出)。如图1所示，P1泵经铲斗阀2、动臂阀3、行走阀4所驱动的执行元件有：铲斗、动臂、行走机构；P2泵经行走阀5、斗杆阀6、辅助备用阀7所驱动的执行元件有：行走机构、斗杆、其它辅助备用机构；P3泵经动臂偏转阀8、推土板阀9、回转阀10所驱动的执行元件有：动臂(使之偏转)、推土板、回转机构；使用时，液压控制器根据测得各执行元件上的先导压力值，判断挖掘机所处的作业状态，当处于复合作业时，又由各传感器测得的P1、P2、P3作业压力值，判断是否合流，具体方式是：控制器实时接收到自P1、P2、P3泵液压回路中压力传感器检测的压力信号，当P1、P2泵的工作压力超过P3泵的溢流压力时，控制器发出指令停止合流，当P1、P2泵的工作压力小于P3泵的工作压力时，控制器发出指令，P3开始合流(合流阀回位)；同时，根据先导压力值的大小，判断所处复合作业需要的合流量，由控制器控制电磁阀、液控切换阀的开度大小，适量的使P3泵与P1、P2泵合流。
上述带有比例调节的合流阀亦可采用电液比例阀，或是其它具有比例调节的合流阀，虽然本实施例中揭露了一种P3泵与P1、P2泵的合流通道，但并非仅限于这一种合流通道，任何本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围的前提下，都可以作各种的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围应当以所附的权利要求书为准。