挖掘机斗杆控制系统和挖掘机的制作方法

本实用新型涉及挖掘机技术领域，具体而言，涉及一种挖掘机斗杆控制系统和挖掘机。

背景技术：

挖掘机等工程机械在建筑、水利等工程领域被广泛使用，其中液压挖掘机以其自身优势占据挖掘机中的主导地位。斗杆挖掘动作时挖掘机工作时最常用的动作，其性能对挖掘机工作效率及操作性有至关重要的影响。

在发动机转速降低，主泵供油流量降低后，由于斗杆自重迫使斗杆下降速度大于大腔进油量，导致大腔吸空现象，或者斗杆挖掘执行复合动作时也会出现吸空的现象，对斗杆油缸造成损伤。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的包括提供一种挖掘机斗杆控制系统，在先导泵与斗杆油缸之间设置一条油路，充分利用中先导泵的富余流量，辅助为斗杆油缸供油。即在主泵为斗杆油缸供油的基础上，增加先导泵对斗杆油缸供油，避免斗杆油缸吸空的现象，提高斗杆的挖掘速度及操作舒适性。

本实用新型的目的还包括提供一种挖掘机，在主泵为斗杆油缸供油的基础上，增加一条油路，使先导泵对斗杆油缸供油，防止斗杆油缸供油不足产生吸空现象，提高挖掘机执行动作的速度及操作舒适性。

本实用新型改善其技术问题是采用以下的技术方案来实现的。

本实用新型提供的一种挖掘机斗杆控制系统，包括主泵、先导泵、换向阀、先导手阀和斗杆油缸。

所述主泵与所述换向阀连接，所述换向阀与所述斗杆油缸连接。

所述先导泵与所述先导手阀连接，所述先导手阀与所述换向阀连接，控制所述换向阀开启，所述主泵经所述换向阀对所述斗杆油缸供油。

所述先导泵与所述斗杆油缸连接，所述先导泵为所述斗杆油缸供油。

进一步地，还包括第一单向阀，所述第一单向阀设于所述先导泵与所述斗杆油缸之间的油路上。

进一步地，还包括切换阀，所述切换阀设于所述先导泵与所述斗杆油缸之间的油路上，所述切换阀与所述先导手阀连接。

进一步地，所述切换阀包括第一进油口和第一出油口，所述第一进油口与所述先导泵连接，所述第一出油口与所述第一单向阀连接。

进一步地，所述斗杆油缸包括第一油腔和第二油腔，所述第一油腔为无杆腔，所述第二油腔为有杆腔；所述先导泵经所述第一单向阀与所述第一油腔连接。

进一步地，所述换向阀包括第二进油口、第二出油口、第三进油口和第三出油口，所述第二进油口与所述主泵连接，所述第二出油口与所述第一油腔连接，所述第三进油口与所述第二油腔连接，所述第三出油口与油箱连接。

进一步地，所述换向阀内设有第二单向阀，所述第二单向阀设于所述第三进油口与所述第二出油口之间，从所述第三进油口进入的液压油，一部分经所述第三出油口回流至所述油箱，另一部分经所述第二单向阀、所述第二出油口流至所述第一油腔。

进一步地，还包括压力控制阀，所述压力控制阀与所述先导泵连接，将所述先导泵的压力调整在预设压力阈值内。

进一步地，所述压力控制阀控制所述先导泵的压力小于或等于5MPa。

本实用新型提供的一种挖掘机，包括斗杆和上述的挖掘机斗杆控制系统，所述斗杆与所述斗杆油缸连接。

本实用新型提供的挖掘机斗杆控制系统和挖掘机具有以下几个方面的有益效果：

本实用新型提供的挖掘机斗杆控制系统，在先导泵与斗杆油缸之间设置一条油路，充分利用中先导泵的富余流量，辅助为斗杆油缸供油。即在主泵为斗杆油缸供油的基础上，增加先导泵对斗杆油缸供油，避免斗杆油缸吸空的现象，提高斗杆的挖掘速度及操作舒适性。

本实用新型提供的挖掘机，在主泵为斗杆油缸供油的基础上，增加一条油路，使先导泵对斗杆油缸供油，防止斗杆油缸供油不足产生吸空现象，提高斗杆执行动作的速度及操作舒适性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型具体实施例提供的挖掘机斗杆控制系统的控制原理图；

图2为本实用新型具体实施例提供的挖掘机斗杆控制系统的切换阀的结构示意图；

图3为本实用新型具体实施例提供的挖掘机斗杆控制系统的换向阀的结构示意图；

图4为本实用新型具体实施例提供的挖掘机斗杆控制系统的先导泵与压力控制阀的连接结构示意图。

图标：100-挖掘机斗杆控制系统；110-主泵；120-换向阀；121-第二单向阀；130-先导泵；131-压力控制阀；140-先导手阀；150-切换阀；151-第一单向阀；160-斗杆油缸；161-第一油腔；163-第二油腔；170-油箱。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”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，或者是本实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型的“第一”、“第二”等，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”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；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

第一实施例

图1为本实用新型具体实施例提供的挖掘机斗杆控制系统100的控制原理图，请参照图1。

本实施例提供的挖掘机斗杆控制系统100，包括主泵110、先导泵130、换向阀120、切换阀150、先导手阀140、压力控制阀131和斗杆油缸160。

主泵110与换向阀120连接，换向阀120与斗杆油缸160连接，主泵110能够经换向阀120向斗杆油缸160提供液压油，驱动斗杆执行挖掘动作。

先导泵130与先导手阀140连接，先导手阀140与换向阀120连接，控制换向阀120开启，主泵110经换向阀120对斗杆油缸160供油。

先导泵130与斗杆油缸160连接，先导泵130与斗杆油缸160之间的油路中设有第一单向阀151和切换阀150，第一单向阀151设于切换阀150与斗杆油缸160之间的油路上，使液压油只能单向地从先导泵130流入斗杆油缸160。

主泵110与先导泵130连接，可选地，主泵110与先导泵130同步转转动。切换阀150设于先导泵130与斗杆油缸160之间的油路上，切换阀150与先导手阀140连接。切换阀150开启后，先导泵130能够经切换阀150向斗杆油缸160补油，防止斗杆油缸160吸空。具体地，切换阀150的控制信号取自于斗杆挖掘的先导信号。

图2为本实用新型具体实施例提供的挖掘机斗杆控制系统100的切换阀150的结构示意图，请参照图2。

具体地，切换阀150包括第一进油口C和第一出油口D，第一进油口C与先导泵130连接，第一出油口D与第一单向阀151连接。

斗杆油缸160包括第一油腔161和第二油腔163，第一油腔161为无杆腔，即大油腔，第二油腔163为有杆腔，即小油腔。先导泵130经第一单向阀151与第一油腔161连接。

图3为本实用新型具体实施例提供的挖掘机斗杆控制系统100的换向阀120的结构示意图，请参照图3。

换向阀120包括第二进油口P、第二出油口A、第三进油口B和第三出油口T，第二进油口P与主泵110连接，第二出油口A与第一油腔161连接，第三进油口B与第二油腔163连接，第三出油口T与油箱170连接。

换向阀120内设有第二单向阀121，第二单向阀121设于第三进油口B与第二出油口A之间，从第三进油口B进入的液压油，一部分经第三出油口T回流至油箱170，另一部分经第二单向阀121、第二出油口A流至第一油腔161，为斗杆油缸160的第一油腔161补油。

图4为本实用新型具体实施例提供的挖掘机斗杆控制系统100的先导泵130与压力控制阀131的连接结构示意图，请参照图4。

压力控制阀131与先导泵130连接，将先导泵130的压力调整在预设压力阈值内。可选地，压力控制阀131将先导泵130的最高压力小于或等于5MPa，比如，可以使先导泵130的最高压力控制在4.5MPa。这样，便于第一油腔161中的液压油不足时，先导泵130中的液压油能够顺利进入第一油腔161，为第一油腔161补油，防止斗杆油缸160吸空。

第二实施例

本实施例提供的一种挖掘机，包括斗杆和上述的挖掘机斗杆控制系统100，斗杆与斗杆油缸160连接。

开启换向阀120，使主泵110对斗杆油缸160供油，斗杆执行挖掘动作。

开启切换阀150，使先导泵130对斗杆油缸160供油，防止斗杆油缸160供油不足。

具体的，先导手阀140与先导泵130连接，接收挖掘机的先导信号，先导手阀140分别与切换阀150、换向阀120连接，能同时控制切换阀150和换向阀120。当换向阀120开启，主泵110向斗杆油缸160的第一油腔161供油；当切换阀150开启，先导泵130向斗杆油缸160的第一油腔161供油。这样，保证斗杆油缸160供油充足，防止吸空，提高挖掘速度和操作舒适性。

可选地，控制先导泵130的压力小于或等于5MPa，比如，将先导泵130的最大压力控制在4.5MPa，当斗杆油缸160的第一油腔161的压力小于先导泵130的压力，开启切换阀150，先导泵130出口的液压油经换向阀120、第一单向阀151为斗杆油缸160的第一油腔161供油。

若同时开启换向阀120和切换阀150，则主泵110和先导泵130同时对斗杆油缸160的第一油腔161供油。

需要说明的是，切换阀150可以作为常开的状态，即当主泵110启动后，先导手阀140便控制切换阀150开启，挖掘机执行动作过程中，同时有两条油路向第一油腔161供油，即一条为主泵110经换向阀120向第一油腔161供油，另一条为先导泵130经切换阀150、第一单向阀151向第一油腔161供油。也可以是，通常情况下由主泵110经换向阀120向第一油腔161供油，挖掘机执行挖掘动作，当第一油腔161供油不足，压力减小后，切换阀150再开启，为第一油腔161供油，防止挖掘机斗杆吸空。

本实用新型提供的挖掘机斗杆控制系统100，其工作原理如下：

挖掘机的斗杆挖掘时，先导手阀140推开换向阀120，主泵110通过换向阀120向斗杆油缸160的第一油腔161供油，进行斗杆挖掘动作。斗杆油缸160的第二油腔163的一部分液压油通过换向阀120的第三出油口T回油(回流至油箱170)，另一部分液压油通过换向阀120中的第二单向阀121，经第二出油口A进入斗杆油缸160的第一油腔161，为第一油腔161补油，进行能量再生，缓减第一油腔161的供油不足现象。

同时，先导手阀140打开切换阀150，当斗杆快速挖掘，斗杆油缸160的第一油腔161出现供油不足吸空时，斗杆油缸160的第一油腔161压力低于先导泵130的压力，先导泵130通过切换阀150和第一单向阀151向斗杆油缸160的第一油腔161进行补油，防止斗杆油缸160的第一油腔161压力过低造成吸空停顿现象，从而提高了挖掘速度和操作舒适性。

综上所述，本实用新型提供的挖掘机斗杆控制系统100和挖掘机具有以下几个方面的有益效果：

本实用新型提供的挖掘机斗杆控制系统100和挖掘机，在先导泵130与斗杆油缸160之间设置一条油路，并且在该油路上设置第一单向阀151，充分利用先导油路的富余能量对斗杆挖掘进行补充，既防止了斗杆吸空的出现，又提高了斗杆挖掘速度，进一步提升了挖掘机的操作性和舒适性。而且，换向阀120中设有第二单向阀121，使斗杆油缸160的第二油腔163的液压油一部分回流至油箱170，另一部分通过第二单向阀121再次进入斗杆油缸160的第一油腔161，实现能量再生，防止斗杆油腔吸空的现象。该挖掘机斗杆控制系统100结构简单、操控方便，防止斗杆油缸160的第一油腔161压力过低造成吸空停顿现象，从而提高了挖掘速度和操作舒适性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改、组合和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。