一种液压挖掘机用多机具控制系统及液压挖掘机的制作方法

1.本实用新型涉及一种液压挖掘机用多机具控制系统及液压挖掘机，属于工程机械技术领域。


背景技术：

2.目前液压挖掘机使用范围在扩大，为适应各种工况，多机具配套越来越普遍，为了使机具能适应各种工况，当前主要采用更换备用联阀芯的方式来满足机具流量，这样不仅受限工作环境的影响，同时也会造成液压油的外漏，污染环境和浪费资源，同时也增加了工作人员的工作强度；因各种机具要求的工作压力不同，为了使压力能适应机具的工况要求，常需要更换合适的安全溢流阀或手动调节溢流阀，使用的机具越多，需要更换或调节的次数也越多，即影响了工作效率及液压油的损失又会因多次的元件拆卸给整机带来故障隐患；为了适应不同的工况，现场更换不同机具较为普遍，目前市场上主要通过人工操作更换不同机具或加装快换机具，给客户带来不便。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种液压挖掘机用多机具控制系统及液压挖掘机，解决现有的挖掘机无法使用不同的工况，面对不同工况更换或加装机具极为不便的技术问题。
4.为达到上述目的，本实用新型是采用下述技术方案实现的：
5.第一方面，本实用新型提供了一种液压挖掘机用多机具控制系统，包括主控制器、液压回路以及机具组件；所述液压回路包括液压油箱、主油路和先导油路，所述主油路上设置有主泵、主阀以及机具切换阀，所述主泵依次经过主阀和机具切换阀向机具组件提供工作压力油；所述先导油路上设置有先导泵、先导油源块、破碎脚踏阀、两联电磁阀组以及机具控制电磁阀组，所述先导油源块包括破碎电磁阀和安全电磁阀；所述先导泵连接至安全电磁阀，所述先导泵依次经过安全电磁阀和机具控制电磁阀组向主阀提供控制油，所述先导泵依次经过安全电磁阀和两联电磁阀组向机具切换阀提供控制油，所述先导泵依次经过安全电磁阀、破碎电磁阀和破碎脚踏阀向主阀提供控制油；所述主控制器通过导线分别连接至两联电磁阀组、机具控制电磁阀组、破碎电磁阀和安全电磁阀的控制端。
6.可选的，所述主控制器通过can总线连接有电子监控器。
7.可选的，所述主控制器通过导线连接有多功能手柄，所述多功能手柄包括前按钮开关、后按钮开关以及霍尔拨轮开关；所述主控制器从多功能手柄获取操作信号并根据预设程序输出控制信号。
8.可选的，所述机具组件包括液压快换机具、角度调节机具、单回路机具以及双回路机具。
9.可选的，所述主阀采用三位四通电磁换向阀，所述三位四通电磁换向阀包括出油口a1和b1、进油口p1、回油口r1以及控制油口xa1和xb1；所述机具切换阀采用三位八通电磁
换向阀，所述三位八通电磁换向阀包括进油口c1 和c3、出油口c2、c4、c5、c6、c7和c8、控制油口xa2和xb2；所述出油口a1和b1分别连接至进油口c1和c2，所述进油口p1连接至主泵输出端，所述回油口r1连接至液压油箱，所述出油口c5和c6连接至液压快换机具，所述出油口c7和c8连接至角度调节机具，所述出油口c4和c2连接至单回路机具或双回路机具；所述机具控制电磁阀组包括电磁阀m1和电磁阀m2，所述电磁阀m1和电磁阀m2一端连接至安全电磁阀的输出端，另一端分别连接至控制油口xa1和xb1；所述两联电磁阀组包括电磁阀m3和电磁阀m4，所述电磁阀m3和电磁阀m4一端连接至安全电磁阀输出端，另一端分别连接至控制油口xa2和xb2。
10.可选的，所述出油口a1和b1和回油口r1之间还连接有单向阀组以及电比例溢流阀，所述电比例溢流阀控制端通过导线连接至主控制器。
11.可选的，所述机具组件还包括选择阀，所述选择阀包括控制油口d1、进油口d3、出油口d2和d4；所述机具控制电磁阀组还包括电磁阀m5，所述电磁阀m5一端连接至安全电磁阀输出端，另一端连接至控制油口d1；所述出油口 d2和d4分别连接至出油口c2和液压油箱；所述出油口d3连接至单回路机具或双回路机具一端，所述出油口c4连接至单回路机具或双回路机具另一端。
12.可选的，所述出油口d4与液压油箱之间还连接有蓄能器。
13.第二方面，本实用新型提供了一种液压挖掘机，包括上述的多机具控制系统。
14.与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果：
15.本实用新型提供的一种液压挖掘机用多机具控制系统及液压挖掘机，通过电子监控器和控制器非常方便的选择整机预设的机具模式，快速选择能适应多种机具要求的工作压力和工作流量，不再需要更换各种元器件来满足机具要求，提升了工作效率及减少了因更换液压元件带来的液压油的损失，同时也避免了因多次的元件拆卸给整机带来故障隐患；通过机具切换阀使客户操控不同机具更方便，降低了劳动强度，减少了资源浪费及对环境的污染。
附图说明
16.图1是本实用新型实施例一提供的一种液压挖掘机用多机具控制系统的示意图；
17.图2是本实用新型实施例一提供的主阀示意图；
18.图3是本实用新型实施例一提供的机具切换阀示意图；
19.图4是本实用新型实施例一提供的先导油源块示意图；
20.图5是本实用新型实施例一提供的选择阀示意图；
21.图中标记为：
22.100、主控制器，101、电子监控器，102、多功能手柄，
23.200、液压油箱，
24.301、主泵，302、主阀，303、机具切换阀，
25.401、先导泵，402、先导油源块，4021、破碎电磁阀，4022、安全电磁阀，403、破碎脚踏阀，404、两联电磁阀组，405、机具控制电磁阀组，
26.501、液压快换机具，502、角度调节机具，503、单回路机具，504、双回路机具，
27.601、单向阀组，602、电比例溢流阀，
28.701、蓄能器，702、选择阀。
具体实施方式
29.下面结合附图对本实用新型作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
30.实施例一：
31.如图1所示，本实用新型实施例提供的一种液压挖掘机用多机具控制系统，其特征在于，包括主控制器100、液压回路以及机具组件。
32.液压回路包括液压油箱200、主油路和先导油路，主油路上设置有主泵301、主阀302以及机具切换阀303，主泵301依次经过主阀302和机具切换阀303 向机具组件提供工作压力油；先导油路上设置有先导泵401、先导油源块402、破碎脚踏阀403、两联电磁阀组404以及机具控制电磁阀组405，先导油源块 402包括破碎电磁阀4021和安全电磁阀4022；先导泵401连接至安全电磁阀 4022，先导泵401依次经过安全电磁阀4022和机具控制电磁阀组405向主阀 302提供控制油，先导泵401依次经过安全电磁阀4022和两联电磁阀组404向机具切换阀303提供控制油，先导泵401依次经过安全电磁阀4022、破碎电磁阀4021和破碎脚踏阀403向主阀302提供控制油；
33.主控制器100通过导线分别连接至两联电磁阀组404、机具控制电磁阀组 405、破碎电磁阀4021和安全电磁阀4022的控制端。
34.本实施例中，机具组件包括液压快换机具501、角度调节机具502、单回路机具503以及双回路机具504。
35.如图2-4所示，本实施例中，主阀302采用三位四通电磁换向阀，三位四通电磁换向阀包括出油口a1和b1、进油口p1、回油口r1以及控制油口xa1 和xb1；机具切换阀303采用三位八通电磁换向阀，三位八通电磁换向阀包括进油口c1和c3、出油口c2、c4、c5、c6、c7和c8、控制油口xa2和xb2；出油口a1和b1分别连接至进油口c1和c2，进油口p1连接至主泵301输出端，回油口r1连接至液压油箱200，出油口c5和c6连接至液压快换机具501，出油口c7和c8连接至角度调节机具502，出油口c4和c2连接至单回路机具 503或双回路机具504；机具控制电磁阀组405包括电磁阀m1和电磁阀m2，电磁阀m1和电磁阀m2一端连接至安全电磁阀4022的输出端，另一端分别连接至控制油口xa1和xb1；两联电磁阀组404包括电磁阀m3和电磁阀m4，电磁阀m3和电磁阀m4一端连接至安全电磁阀4022输出端，另一端分别连接至控制油口xa2和xb2。电磁阀m1、m2、m3、m4均可以采用两位三通电磁阀。
36.出油口a1和b1和回油口r1之间还连接有单向阀组601以及电比例溢流阀602。单向阀组601包括两个单向阀，分别连接至出油口a1和b1；通过电比例溢流阀602，可根据机具压力参数要求在控制器预设置溢流压力，对机具进行防过载保护
37.如图5所示，机具组件还包括选择阀702，选择阀702包括控制油口d1、进油口d3、出油口d2和d4；机具控制电磁阀组405还包括电磁阀m5，电磁阀m5一端连接至安全电磁阀4021输出端，另一端连接至控制油口d1；出油口d2和d4分别连接至出油口c2和液压油箱200；出油口d3连接至单回路机具503或双回路机具504一端，出油口c4连接至单回路机具503或双回路机具504另一端。出油口d4与液压油箱200之间还连接有蓄能器701，蓄能器 701用于减小回油液压冲击；在装配单回路机具503工作时，选择阀702选择 d3、d4导通；在装配双回路
机具504工作时，选择阀702选择d3、d2导通。
38.为了便于获取多机具控制系统的工作状态，主控制器100通过can总线连接有电子监控器，用于展示获取的信号状态。主控制器100通过导线连接有多功能手柄102，多功能手柄包括前按钮开关、后按钮开关以及霍尔拨轮开关；主控制器从多功能手柄获取操作信号并根据预设程序输出控制信号。
39.本实施例的工作原理如下：
40.(1)多机具切换原理：主泵301从液压油箱200中抽取工作压力油，通过主阀302的出油口a1、b1进入机具切换阀203的进油口c1和c3；通过对机具切换阀204的进行控制即可实现机具组件的切换；控制方式包括：先导泵401 通过先导油源块402的安全电磁阀4022连接至两联电磁阀组404和机具控制电磁阀组405，通过两联电磁阀组404和机具控制电磁阀组405为机具切换阀303 和主阀302提供控制油，从而实现机具的切换和提供工作压力油。
41.(2)液压快换机具501工作原理：机具切换阀303需要切换至出油口c5 和c6导通；过程如下：右侧的多功能手柄102的霍尔拨轮开关左拨，主控制器100控制电磁阀m1得电，电磁阀m2不得电，控制油由主阀302控制油口 xb1进入使其换向，此时主泵301提供的工作压力油通过主阀302送到机具切换阀303；此时右侧多功能手柄102的后按钮开关按下，主控制器100控制电磁阀m3得电，电磁阀m4不得电，机具切换阀303处于左位，此时机具切换阀303需要切换至出入油口5和6导通。此时工作压力油通过主阀303出入油口b1送到机具切换阀303进油口c3，通过机具切换阀303出油口c6送到液压快换机具501的a口，通过液压快换机具501的b口送到机具切换阀303的出油口c5，通过机具切换阀303的进油口c1送至主阀302出油口a1，通过主阀303回油口r1送至液压油箱200回油口t2；实现液压快换机具501的液压快换油缸伸出，实现液压快换锁住状态。液压快换机具501的液压快换油缸缩回，实现液压快换解锁状态，与上述操作相反，不做赘述。
42.(3)角度调节机具502工作原理如下：机具切换阀303需要切换至出油口 c7和c8导通；过程如下：通过右侧的多功能手柄102的霍尔拨轮开关向左拨，使机具控制电磁阀组405中m1得电，m2不得电，先导控制油通过xb1口使主阀302换向，主泵301的工作压力油通过主阀302送到机具切换阀303，此时通过右侧的多功能手柄102的前按钮开关使两联电磁阀组404电磁阀m4得电，m3不得电，机具切换阀303处于右位，主泵301提供的工作压力油通过主阀302的备用联由b1口通过机具切换阀c3到c7送到角度调节机具303的 c口，角度调节机具303的d口通过机具切换阀c8到c1送至主阀302的a1 口，通过主阀302内部回油通道r1口到液压油箱200，实现6角度调节机具油缸伸出，实现机具角度变大状态。角度调节机具502的角度调节机具油缸缩回，实现机具角度变小，与上述操作相反，不做赘述。
43.(4)单回路机具503(液压锤等)工作原理如下：机具切换阀303需要切换至出油口c2和c4导通；过程如下：左侧的多功能手柄102的前按钮开关使先导油源块402破碎电磁阀4021得电后将先导控制油送到破碎脚踏阀403的p 口，此时机具控制电磁阀组中m1不得电，m2不得电，m3不得电，选择阀702 的d3和d4连通，d3和d2断开。通过破碎脚踏阀403a口将先导控制油送到 xb1口使主阀302换到左位，主泵301的工作压力油通过主阀302b1口送到机具切换阀303的c3口，此时两联电磁阀组404的电磁阀m3不得电，m4不得电，机具切换阀303处于中位，主泵301提供的工作压力油通过主阀302由b1 口通过机具切换阀303的c3到c4送到单回路机具503的p口，此时机具控制电磁阀组405的m5电磁阀不得电，选择阀702处于右
位，单回路机具t口通过选择阀702的d3到d4口连接到液压油箱200，在选择阀702和液压油箱200 之间连接蓄能器701，减小回油液压冲击。
44.(5)双回路机具504(液压剪等)工作原理如下：机具切换阀303需要切换至出油口c2和c4导通；相比单回路机具503的区别在于，机具控制电磁阀组405的m5电磁阀得电，选择阀702处于左位，双回路机具504(液压剪等) 的f口通过选择阀702的d3到d2和机具切换阀303的c2到c1送至主阀302 的a1口，通过主阀302内部回油通道r1口到液压油箱200，实现双回路机具 405油缸伸出，实现剪切工况。
45.实施例二：
46.本实用新型实施例提供了一种液压挖掘机，包括如实施一所述的多机具控制系统。
47.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本实用新型的保护范围。