一种液压挖掘机平地作业转速自适应系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种液压挖掘机平地作业转速自适应系统，包括左泵、右泵、动臂油缸、斗杆油缸、主控制阀和先导油泵，主控制阀包括动臂I阀芯、动臂II阀芯、液控换向阀、斗杆I阀芯和斗杆II阀芯，本发明还包括发动机、设置在发动机上的转速传感器、控制器、动臂提升先导压力开关和电磁比例减压阀；先导油泵通过电磁比例减压阀与液控换向阀连接；转速传感器及动臂提升先导压力开关的输出端与控制器的输入端相连接，控制器的输出端与电磁比例减压阀的输入端相连接。本发明实现对液控换向阀阀芯位移的调节，当发动机处于不同转速时，动臂提升和斗杆内收动作能够达到最佳复合操作的效果，即使得挖掘机处于不同转速工作时均拥有最佳的平地作业性能。
【专利说明】
一种液压挖掘机平地作业转速自适应系统
技术领域
[0001]本发明涉及一种当液压挖掘机处于不同转速工作时均拥有最佳平地作业性能的液压挖掘机平地作业转速自适应系统，属于液压挖掘机技术领域。
【背景技术】
[0002]挖掘机的平地作业主要指的是动臂提升和斗杆内收同时进行，作为经常使用的作业工况之一，其性能的好坏一定程度上反映了整机性能的水平。
[0003]目前，大多数挖掘机中的动臂提升和斗杆内收采用串联双栗供油，此时，平地作业性能的好坏即为双栗流量在斗杆油缸和动臂油缸的流量分配比例协调问题；由于动臂提升负载较大，斗杆内收负载较小，若不增加流量分配限制，会导致双栗大部分油液流入到斗杆油缸，使得在上述复合动作时动臂提升较慢，斗杆内收速度较快，平地作业性能差。
[0004]如图1所示，现有的系统包括左栗1、右栗2、动臂油缸7、斗杆油缸6、主控制阀3和先导油栗11。先导油栗11、左栗I以及右栗2串联供油，主控制阀3包括动臂I阀芯10、动臂II阀芯4、液控换向阀8和斗杆I阀芯5、斗杆II阀芯9 ο左栗I通过动臂I阀芯10与动臂油缸7连接，通过液控换向阀8后经过斗杆II阀芯9与斗杆油缸6连接。右栗2通过动臂II阀芯4与动臂油缸7连接，斗杆I阀芯5与斗杆油缸6连接。为了改善平地作业效果，厂家一般在主控制阀3中斗杆内收动作前增加液控换向阀8或节流孔;平地作业动作时，左栗I的油液流经该液控换向阀8或节流孔，通过增加斗杆油缸6的主压力，减少去往斗杆油缸6的油液量，增加去往动臂油缸7的油液，对从左栗I中流出的油液进行一定的分配，避免左栗I大部分油液流入到斗杆油缸6的情况发生。但由于该液控换向阀8以及节流孔的面积为恒定值，当发动机转速变化时，左栗I流量会随之发生变化，使得通过液控换向阀8或节流孔的流量也会发生变化;而液控换向阀8或节流孔的流量变化时会使其两端的压力差发生变化，即去往斗杆油缸6的压力发生变化，使左栗I分配到动臂油缸7和斗杆油缸6的油液流量发生变化，导致平地作业动作性能变差。
【发明内容】
[0005]针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种液压挖掘机平地作业转速自适应系统，能够确保液压挖掘机处于不同转速工作时仍拥有较好的平地作业性能。
[0006]为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现:
[0007]本发明的一种液压挖掘机平地作业转速自适应系统，包括左栗、右栗、动臂油缸、斗杆油缸、主控制阀和先导油栗，主控制阀包括动臂I阀芯、动臂II阀芯、液控换向阀、斗杆I阀芯和斗杆II阀芯，本发明还包括发动机、设置在发动机上的转速传感器、控制器、动臂提升先导压力开关和电磁比例减压阀；所述先导油栗通过电磁比例减压阀与液控换向阀连接;所述转速传感器及动臂提升先导压力开关的输出端与控制器的输入端相连接，所述控制器的输出端与电磁比例减压阀的输入端相连接;通过采集所述发动机的转速信号，经过所述控制器处理为电流信号输出，到达所述电磁比例减压阀的输入端，调节所述电磁比例减压阀的输出压力，从而控制所述液控换向阀的位移，使得所述左栗和右栗的流量在动臂油缸和斗杆油缸内实现最佳分配。
[0008]本发明还包括用于告知操作者挖掘机工作状态的报警器，所述控制器的输出端与报警器的输入端相连接。
[0009]本发明还包括继电器和通过继电器与控制器相连接的LED灯，所述控制器根据接收到的转速信号控制所述继电器的接通时间，进而控制所述LED灯的发光时间。
[0010]本发明通过增设发动机、转速传感器、控制器、动臂提升先导压力开关和电磁比例减压阀，利用转速传感器采集发动机的转速信号，并将其转换为电流信号来控制电磁比例减压阀的输出压力，实现对液控换向阀阀芯位移的调节，实现了对节流孔的面积实时调整，当发动机处于不同转速时，动臂提升和斗杆内收动作能够达到最佳复合操作的效果，即使得挖掘机处于不同转速工作时均拥有最佳的平地作业性能。此外，本发明在不改变主控制阀内部构造的情况下，通过外加简单部件即可实现上述功能，具有构造简单，成本投入低的优点。
【附图说明】
[0011]图1为传统系统的控制原理示意图；
[0012]图2为本发明系统的控制原理示意图；
[0013]图3为本发明的原理框图。
[0014]图中各标号:1、左栗，2、右栗，3、主控制阀，4、动臂II阀芯，5、斗杆I阀芯，6、斗杆油缸，7、动臂油缸，8、液控换向阀，9、斗杆II阀芯，10、动臂I阀芯，11、先导油栗，12、电磁比例减压阀，13、控制器，14、动臂提升先导压力开关，15、发动机，16、转速传感器，17、LED灯，18、继电器，19、报警器。
【具体实施方式】
[0015]为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0016]如图2所示，本液压挖掘机平地作业转速自适应系统，包括左栗1、右栗2、动臂油缸
7、斗杆油缸6、主控制阀3、先导油栗11、发动机15、转速传感器16、控制器13、动臂提升先导压力开关14和电磁比例减压阀12。
[0017]主控制阀3包括动臂I阀芯10、动臂II阀芯4、液控换向阀8和斗杆I阀芯5、斗杆II阀芯9。
[0018]先导油栗11、左栗I以及右栗2串联供油。
[0019]左栗I通过动臂I阀芯10与动臂油缸7连接，通过液控换向阀8后经过斗杆II阀芯9与斗杆油缸6连接。右栗2通过动臂II阀芯4与动臂油缸7连接，斗杆I阀芯5与斗杆油缸6连接。
[0020]先导油栗11通过电磁比例减压阀12与液控换向阀8连接;转速传感器16设置在发动机15上，并与控制器13连接;控制器13分别与电磁比例减压阀12和动臂提升先导压力开关14连接。
[0021]左栗I通过动臂I阀芯10给动臂油缸7供油，通过液控换向阀8后经过斗杆II阀芯9给斗杆油缸6供油；右栗2通过动臂II阀芯4给动臂油缸7供油，同时通过斗杆I阀芯5给斗杆油缸6供油。
[0022]首先，通过试验的方法确定在发动机15转速最高时的最佳平地效果，即确定动臂提升优先于斗杆内收动作的最佳节流孔的面积，设该面积为A;在发动机15正常使用最低转速时的最佳平地效果，即确定此时最佳节流孔的面积，设其为B;在上述两种转速范围之内每隔50r/min的时候，在发动机15不同使用低转速时的最佳平地高度时，确定对应的不同的最佳节流孔的面积值。
[0023]当动臂提升和斗杆内收复合动作进行平地作业时，动臂提升先导压力开关14开启，控制器13得到信号，同时将转速传感器16采集的发动机15转速信号转换为电流信号输出到电磁比例减压阀12。当发动机15转速最高时，控制器13输出电流为最大，此时电磁比例减压阀12的输出压力为零，控制节流孔的面积为A;发动机15转速正常使用最低转速时，控制器13输出电流为另一定值，此时比例电磁阀的输出压力为3.9MPa，控制节流孔的面积为B;而对应发动机15转速在上述两个转速范围之内时，输出电流为线性变化，从而使液控换向阀8中节流孔的面积能够随之线性变化，进而使得左栗I和右栗2的流量在动臂油缸7和斗杆油缸6内实现最佳分配。
[0024]当斗杆内收和其他动作复合动作时，动臂提升先导压力开关14处于关闭状态，控制器13未采集到此信号，故此液控换向阀8处于不节流的工作状态，可以保证斗杆内收速度的正常。
[0025]综上所述，本发明通过采集发动机15转速信号，经过控制器13处理为电流信号输出，到达电磁比例减压阀12的输入端，调节电磁比例减压阀12的输出压力，从而控制液控换向阀8的位移，实现调整节流孔的开口面积，达到在发动机15不同转速时调节上述节流孔面积，使左栗I和右栗2的流量在动臂油缸7和斗杆油缸6内实现最佳分配，进而使平地作业性能一直处于最佳状态。
[0026]如图3所示，本实施例中，该系统还可包括用于告知操作者挖掘机工作状态的报警器19，报警器19与控制器13连接;可根据发动机15转速的不同，通过控制器13控制报警器19发出不同的报警，及时告知操作者，方便其及时了解发动机15的工作状态。
[0027]本实施例中，该系统还可包括继电器18和LED灯17，LED灯17通过继电器18与控制器13连接;控制器13可根据接收到的转速信号控制继电器18的接通时间，进而控制LED灯17的发光时间，方便用户通过观看LED灯17的亮灭及亮着的时间来获知发动机15的工作状态，避免出现因未听到报警声而不知发动机15工作状态的情况，同时也方便他人远距离获知其工作状态，进而方便其及时采取相应措施。
[0028]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种液压挖掘机平地作业转速自适应系统，包括左栗(I)、右栗(2)、动臂油缸(7)、斗杆油缸(6)、主控制阀(3)和先导油栗(11)，所述主控制阀(3)包括动臂I阀芯(10)、动臂II阀芯(4)、液控换向阀(8)、斗杆I阀芯(5)和斗杆II阀芯(9)，其特征在于， 还包括发动机(15)、设置在发动机(15)上的转速传感器(16)、控制器(13)、动臂提升先导压力开关(14)和电磁比例减压阀(12); 所述先导油栗(11)通过电磁比例减压阀(12)与液控换向阀(8)连接;所述转速传感器(16)及动臂提升先导压力开关(14)的输出端与控制器(13)的输入端相连接，所述控制器(13)的输出端与电磁比例减压阀(12)的输入端相连接； 通过采集所述发动机(15)的转速信号，经过所述控制器(13)处理为电流信号输出，到达所述电磁比例减压阀(12)的输入端，调节所述电磁比例减压阀(12)的输出压力，从而控制所述液控换向阀(8)的位移，使得所述左栗(I)和右栗(2)的流量在动臂油缸(7)和斗杆油缸(6)内实现最佳分配。2.根据权利要求1所述的液压挖掘机平地作业转速自适应系统，其特征在于，还包括用于告知操作者挖掘机工作状态的报警器(19)，所述控制器(13)的输出端与报警器(19)的输入端相连接。3.根据权利要求1所述的液压挖掘机平地作业转速自适应系统，其特征在于，还包括继电器(18)和通过继电器(18)与控制器(13)相连接的LED灯(17)，所述控制器(13)根据接收到的转速信号控制所述继电器(18)的接通时间，进而控制所述LED灯(17)的发光时间。
【文档编号】E02F3/85GK106049582SQ201610556839
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年7月14日
【发明人】牛东东, 秦家升, 耿家文, 杨晓磊, 费树辉, 简立瑞, 王禄, 史继江, 张升霞, 孙忠永, 刘邓, 崔广伟, 尹超, 孙本强, 胡义, 王振兴
【申请人】徐州徐工挖掘机械有限公司