用于改善工程机械行驶状态的负载转移液压系统及装置的制作方法

本发明涉及一种用于改善工程机械行驶状态的负载转移液压系统及装置，属于液压系统设计技术领域。

背景技术：

工程机械在行驶过程中，由于前车架负载的影响，导致行驶或转向过程中产生负载影响转向和行驶操控的稳定性等诸多不便。

技术实现要素：

对于铰接式工程车辆来说，通过改变前后车体结构布置，即改变前后轴距分配可以达到减小转向负载质量的效果。如果减小前车架的转动惯量，可有效的改善转向稳定性。

本发明的目的在于，克服现有技术存在的技术缺陷，解决上述技术问题，提出用于改善工程机械行驶状态的负载转移液压系统及装置，设计可以自动将负载质量按比例转移至前桥的液压系统，改善工程机械行驶稳定性。

本发明采用如下技术方案：用于改善工程机械行驶状态的负载转移液压系统，其特征在于，包括转向液压系统、先导控制液压系统、先导控制信号选择系统、负载转移信号检测系统、负载转移执行系统，所述转向液压系统与所述负载转移执行系统相连接，所述负载转移执行系统分别与所述先导控制信号选择系统、所述负载转移信号检测系统相连接，所述先导控制液压系统与所述先导控制信号选择系统相连接；

所述转向液压系统包括吸油过滤器、转向泵、转向器、转向油缸，所述吸油过滤器、所述转向泵、所述转向器、所述转向油缸通过液压油路进行连接；

所述先导控制液压系统包括液压先导阀、先导阀蓄能器、第一单向阀，所述液压先导阀、所述先导阀蓄能器、所述第一单向阀通过液压油路进行连接；

所述先导控制信号选择系统包括逻辑电磁阀组、第一逻辑电磁阀，所述逻辑电磁阀组通过液压管路与所述第一逻辑电磁阀相连接；

所述负载转移信号检测系统包括第二单向阀、压力传感器、负载转移蓄能器，所述第二单向阀、所述压力传感器、所述负载转移蓄能器通过液压管路进行连接；

所述负载转移执行系统包括换向阀组、比例流量分配阀、第二逻辑电磁阀、第三逻辑电磁阀、第四逻辑电磁阀、负载转移液压缸，所述换向阀组、所述比例流量分配阀、所述第二逻辑电磁阀、所述第三逻辑电磁阀、所述第四逻辑电磁阀、所述负载转移液压缸通过液压管路进行连接。

作为一种较佳的实施例，液压先导阀通过液压油路分别与逻辑电磁阀组、第一逻辑电磁阀进行连接，逻辑电磁阀组、第一逻辑电磁阀分别与换向阀组通过液压管路进行连接。

作为一种较佳的实施例，逻辑电磁阀组、第一逻辑电磁阀均为二位八通电磁阀。

作为一种较佳的实施例，换向阀组包括七联液控多路阀，液控多路阀所有中位压力口连通，其中第二联液控多路阀实现浮动功能；换向阀组与带优先阀的转向器通过液压管路进行连接。

作为一种较佳的实施例，液压先导阀上开设有四个分油口，四个分油口分别用来执行前、后、左、由四个方向的动作，并且前、后方向动作具备锁定功能；液压先导阀的前、后方向动作响应于换向阀组的第二联多路阀的动作。

作为一种较佳的实施例，换向阀组的第二联多路阀与负载转移液压缸通过液压管路进行连接。

作为一种较佳的实施例，在换向阀组与负载转移液压缸之间，比例流量分配阀、第二逻辑电磁阀、第三逻辑电磁阀、第二单向阀、压力传感器、负载转移蓄能器均通过液压管路连接负载转移液压缸大腔的进口处；第四逻辑电磁阀通过液压管路连接负载转移液压缸小腔的进口处。

作为一种较佳的实施例，第二逻辑电磁阀、第三逻辑电磁阀、第四逻辑电磁阀均为开关式电磁阀；其中，第二逻辑电磁阀为常开式，第三逻辑电磁阀、第四逻辑电磁阀为常闭式。

作为一种较佳的实施例，负载转移液压系统还包括液压油箱、行走补油泵，比例流量分配阀与换向阀组、负载转移液压缸、液压油箱通过液压管路进行连接，行走补油泵通过液压管路依次连接第一单向阀、先导阀蓄能器、液压先导阀的进油口p，液压先导阀的回油口t与液压油箱通过液压管路进行连接。

作为一种较佳的实施例，负载转移液压系统还包括转动油缸，转动油缸与换向阀组、液压油箱通过液压管路进行连接。

本发明还提出用于改善工程机械行驶状态的负载转移液压装置，包括负载转移液压系统，负载转移装置还包括前后分布的前车架、负载装置，前车架与负载装置配合连接，前车架上还设置有快换架、调整臂，转动油缸的一端配合连接快换架，转动油缸的另一端配合连接前车架，负载转移液压缸的一端配合连接调整臂，负载转移液压缸的另一端配合连接前车架，前车架通过调整臂配合连接快换架。

本发明所达到的有益效果：本发明针对现有工程机械在行驶过程中，由于前车架负载的影响，导致行驶或转向过程中产生负载影响转向和行驶操控的稳定性等诸多不便的技术需求，设计用于改善工程机械行驶状态的负载转移液压系统及装置可将负载按需转移至车辆的前桥，实现负载重心后移，改善车辆行驶的稳定性和可操作性；进一步具体采取负载高度通过负载转移油缸的伸缩动作进行控制，负载转移油缸的伸缩动作通过液压先导阀前、后移动进行控制，液压先导阀向前移动会降低负载高度，向后移动会升高负载高度。

附图说明

图1是本发明的优选实施例的液压原理示意图。

图2是本发明的负载转移液压装置的结构示意图，其中负载装置处于最低位。

图3是本发明中的负载转移液压装置的使用状态示意图，其中l1为调整臂的转动铰点至前轮中心的距离；l2为负载转移油缸的铰点至前轮中心的距离；l3为负载装置重心至前轮中心的距离；l4为调整臂的转动铰点至负载转移油缸的铰点的垂直距离。

图中标记的含义：001-吸油过滤器，002-转向泵，003-转向器，004-转向油缸，005-液压先导阀，006-先导阀蓄能器，007-第一单向阀，008-逻辑电磁阀组，009-第一逻辑电磁阀，010-换向阀组，011-比例流量分配阀，012-第二逻辑电磁阀，013-第三逻辑电磁阀，014-第四逻辑电磁阀，015-第二单向阀，016-压力传感器，017-负载转移蓄能器，018-转动油缸，019-负载转移液压缸，020-回油过滤器，021-液压油箱，022-快换架，023-调整臂，024-前车架，025-负载装置。

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。

如图1所示，本发明提出用于改善工程机械行驶状态的负载转移液压系统，其特征在于，包括转向液压系统、先导控制液压系统、先导控制信号选择系统、负载转移信号检测系统、负载转移执行系统，转向液压系统与负载转移执行系统相连接，负载转移执行系统分别与先导控制信号选择系统、负载转移信号检测系统相连接，先导控制液压系统与先导控制信号选择系统相连接；

转向液压系统包括吸油过滤器001、转向泵002、转向器003、转向油缸004，吸油过滤器001、转向泵002、转向器003、转向油缸004通过液压油路进行连接；

先导控制液压系统包括液压先导阀005、先导阀蓄能器006、第一单向阀007，液压先导阀005、先导阀蓄能器006、第一单向阀007通过液压油路进行连接；

先导控制信号选择系统包括逻辑电磁阀组008、第一逻辑电磁阀009，逻辑电磁阀组008通过液压管路与第一逻辑电磁阀009相连接；

负载转移信号检测系统包括第二单向阀015、压力传感器016、负载转移蓄能器17，第二单向阀015、压力传感器016、负载转移蓄能器17通过液压管路进行连接；

负载转移执行系统包括换向阀组010、比例流量分配阀11、第二逻辑电磁阀012、第三逻辑电磁阀013、第四逻辑电磁阀014、负载转移液压缸019，换向阀组010、比例流量分配阀11、第二逻辑电磁阀012、第三逻辑电磁阀013、第四逻辑电磁阀014、负载转移液压缸019通过液压管路进行连接。

作为一种较佳的实施例，液压先导阀005通过液压油路分别与逻辑电磁阀组008、第一逻辑电磁阀009进行连接，逻辑电磁阀组008、第一逻辑电磁阀009分别与换向阀组010通过液压管路进行连接。

作为一种较佳的实施例，逻辑电磁阀组008、第一逻辑电磁阀009均为二位八通电磁阀。

作为一种较佳的实施例，换向阀组010包括七联液控多路阀，液控多路阀所有中位压力口连通，其中第二联液控多路阀实现浮动功能；换向阀组010与带优先阀的转向器003通过液压管路进行连接。

作为一种较佳的实施例，液压先导阀005上开设有四个分油口，四个分油口分别用来执行前、后、左、由四个方向的动作，并且前、后方向动作具备锁定功能；液压先导阀005的前、后方向动作响应于换向阀组010的第二联多路阀的动作。

作为一种较佳的实施例，换向阀组010的第二联多路阀与负载转移液压缸019通过液压管路进行连接。

作为一种较佳的实施例，在换向阀组010与负载转移液压缸019之间，比例流量分配阀011、第二逻辑电磁阀012、第三逻辑电磁阀013、第二单向阀015、压力传感器016、负载转移蓄能器017均通过液压管路连接负载转移液压缸019大腔的进口处；第四逻辑电磁阀014通过液压管路连接负载转移液压缸019小腔的进口处。

作为一种较佳的实施例，第二逻辑电磁阀012、第三逻辑电磁阀013、第四逻辑电磁阀014均为开关式电磁阀；其中，第二逻辑电磁阀012为常开式，第三逻辑电磁阀013、第四逻辑电磁阀014为常闭式。

作为一种较佳的实施例，负载转移液压系统还包括液压油箱021、行走补油泵，比例流量分配阀011与换向阀组010、负载转移液压缸019、液压油箱021通过液压管路进行连接，行走补油泵通过液压管路依次连接第一单向阀007、先导阀蓄能器006、液压先导阀005的进油口p，液压先导阀005的回油口t与液压油箱21通过液压管路进行连接。

作为一种较佳的实施例，负载转移液压系统还包括转动油缸018，转动油缸018与换向阀组010、液压油箱021通过液压管路进行连接。

如图2所示，本发明还提出用于改善工程机械行驶状态的负载转移液压装置，包括负载转移液压系统，负载转移装置还包括前后分布的前车架024、负载装置025，前车架024与负载装置025配合连接，前车架024上还设置有快换架022、调整臂023，转动油缸018的一端配合连接快换架022，转动油缸018的另一端配合连接前车架024，负载转移液压缸019的一端配合连接调整臂023，负载转移液压缸019的另一端配合连接前车架024，前车架024通过调整臂023配合连接快换架022。

本发明的优选实施环境：当车辆装载本发明的附属装置时，在雨雪或湿滑路面为改善车辆的行驶稳定性，可以开启负载转移功能，将附属装置的重量部分转移至车辆前轮以便改善机器的操控性能。

负载高度通过负载转移液压缸019的伸缩动作进行控制，负载转移液压缸019的伸缩动作通过液压先导阀005前、后方向移动进行控制。液压先导阀005向前移动会降低负载高度，向后移动会升高负载高度。

负载高度调节具有两种模式，一种是浮动模式，一种是负载转移模式。浮动模式可单独进行，负载转移模式必须先进入到浮动模式后，才能激活负载转移模式。

负载转移模式只能在机器装载了附属装置后才能启动，具体动作如下。

1、向下推动液压先导阀005使其进入浮动模式并锁止。带优先阀的转向器003的ef口的压力油进入换向阀组010，经第二联多路阀同时进入负载转移油缸019的大小腔；带优先阀的转向器003的cf口通过转向器003进入到转向油缸004中；负载转移液压系统通过转向泵002供油，通过吸油过滤器001从液压油箱021吸油；转向泵002为齿轮泵。

2、按下负载转移功能按钮。此时，比例流量分配阀011、第二逻辑电磁阀012得电，第三逻辑电磁阀013、第四逻辑电磁阀014断电状态。比例流量分配阀011得电后，工作压力油从比例流量分配阀011的a口经第二单向阀015进入到负载转移液压缸019的大腔，比例流量分配阀011的r口经回油过滤器020回到液压油箱021中；第二逻辑电磁阀012得电，关闭负载转移液压缸019与换向阀组010的第二联多路阀的通道，负载转移液压缸019缓慢伸出。

3、根据在控制面板中输入的负载转移的比例，自动计算出负载转移液压缸019的工作压力，负载转移液压缸019缓慢伸出，当压力传感器016达到设定压力后，比例流量分配阀011断电，负载转移液压缸0198停止动作。

负载转移液压缸019工作压力p的计算，假定负载质量为m，则根据附图3所示；负载p=m*9.8*l3-l1/d^2/3.14/l4*4*k；

式中，m为负载质量，d为负载转移液压缸019的缸径，k为负载转移比例。

4、如果需要暂时取消负载转移功能，只需向后拉动液压先导阀005使其退出浮动模式。如果要恢复负载转移功能，只需向前推动液压先导阀005使其进入浮动模式。如果取消负载转移功能，只需将液压先导阀005拉回到中位，并将负载转移按钮关闭。

5、当系统检测到压力传感器016异常时，第三逻辑电磁阀013、第四逻辑电磁阀014得电，负载转移液压缸019在重力作用下缓慢回缩至最小位置；通过控制面板的屏幕可设置负载质量及负载转移的比例。

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。