具有压力补偿功能的开闭组合式液压系统的制作方法

本申请涉及一种用于具有卷扬系统的工程机械的组合式液压系统，能够在开环液压线路与闭环线路之间切换，且具有压力补偿功能。

背景技术：

1、在诸如旋挖钻机等具有卷扬系统的工程机械中，通常采用闭式液压系统驱动主卷升降负载。在卷扬下放负载时，可以利用闭式液压系统回收卷扬下放产生的能量。然而，回收下放能量需要增加闭式液压系统相关的硬件，导致成本增加。根据现有技术，提出过利用两个泵来驱动卷扬马达的方案。当卷扬下降时，其中一个泵给卷扬马达供油，马达流出的高压油流入同轴的另一个泵使其以马达工况运转而回收负载势能。这类方案通常液压管路复杂。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种用于工程机械的具有压力补偿功能组合式液压系统，能够以简单的结构实现开环液压线路与闭环线路之间灵活地切换。

2、为此，本申请在其一个方面提供了一种具有压力补偿功能的开闭组合式液压系统，适用于具有卷扬系统的工程机械，尤其是旋挖钻机等，所述液压系统包括：

3、卷扬马达，其高压端口连接着高压油路、低压端口连接着低压油路；

4、第一泵和第二泵，第一泵的输入端口连接到油箱，第二泵为能够以泵工况和马达工况运转的二象限泵，第二泵的第一端口连接到第一泵的输入端口；

5、配备有第一主卷压力补偿阀的第一主卷阀，其布置在第一泵的输出端口与所述高压油路和低压油路之间，并且在第一阀位借助于第一主卷压力补偿阀将第一泵的输出端口与高压油路连通、以及将低压油路与油箱连通，在第二阀位借助第一主卷压力补偿阀将第一泵的输出端口与低压油路连通；

6、配备有第二主卷压力补偿阀的第二主卷阀，其布置在第二泵的第二端口与所述高压油路和低压油路之间，并且在第一阀位借助第二主卷压力补偿阀将第二泵的第二端口与高压油路连通、以及将低压油路与油箱连通，在第二阀位将第二泵的第二端口与高压油路连通；

7、其中，所述液压系统具有：

8、卷扬上升模式，其中，第一主卷阀和第二主卷阀处在各自的第一阀位，第一泵和第二泵都以泵工况运转，卷扬马达以马达工况运转，第一泵与马达之间形成开式回路，第二泵与马达之间也形成开式回路；

9、卷扬下放模式，其中，第一主卷阀和第二主卷阀处在各自的第二阀位，第一泵以泵工况运转，第二泵以马达工况运转，卷扬马达以泵工况运转，第一泵、第二泵与马达之间形成闭式回路。

10、在一种实施方式中，所述开闭组合式液压系统还包括：

11、设置在高压油路中的单向阀，其定向为允许高压油路中的液压油朝向卷扬马达流动、禁止反向流动；

12、与单向阀并行设置的平衡阀，其两个油口分别在单向阀的上游和下游连接到高压油路；在平衡阀的原位，两个油口之间被截断；在平衡阀的工作阀位，两个油口之间连通；

13、其中，在所述卷扬上升模式中，平衡阀处在其原位，在所述卷扬下放模式中，平衡阀处在其工作阀位。

14、在一种实施方式中，所述平衡阀处在其工作阀位时，两个油口之间无节流地连通。

15、在一种实施方式中，所述平衡阀的阀位由控制端油压控制，所述控制端油压取自低压油路。

16、在一种实施方式中，所述开闭组合式液压系统还包括：

17、第一液压执行器；

18、配备有第一主阀压力补偿阀的第一主阀，其配置成借助第一主阀压力补偿阀控制第一泵的输出端口与所述第一液压执行器之间的通断。

19、在一种实施方式中，第一主卷压力补偿阀和第一主阀压力补偿阀二者的第一控制端压力取自第一泵的输出压力，第二控制端压力取自公共的第一负载感测油路。

20、在一种实施方式中，所述开闭组合式液压系统还包括：

21、第二液压执行器；

22、配备有第二主阀压力补偿阀的第二主阀，其配置成借助第二主阀压力补偿阀控制第二泵的第二端口与所述第二液压执行器之间的通断。

23、在一种实施方式中，第二主卷压力补偿阀和第二主阀压力补偿阀二者的第一控制端压力取自第二泵的输出压力，第二控制端压力取自公共的第二负载感测油路。

24、在一种实施方式中，所述液压系统具有第一卷扬下放复合模式，其中，第一主卷阀和第二主卷阀处在各自的第二阀位，第一泵以泵工况运转，第二泵以马达工况运转，卷扬马达以泵工况运转，第二泵的第二端口通过所述第二主阀与第二液压执行器连通，由此也将高压油路与第二液压执行器连通，由卷扬马达回流的液压油的一部分驱动第二泵、另一部分驱动第二液压执行器。

25、在一种实施方式中，所述液压系统具有第二卷扬下放复合模式，其中，第一主卷阀和第二主卷阀处在各自的第二阀位，第一泵以泵工况运转，第二泵以泵工况运转，卷扬马达以泵工况运转，第二泵的第二端口通过所述第二主阀与第二液压执行器连通，由此也将高压油路与第二液压执行器连通，由卷扬马达回流的液压油以及第二泵输出的液压油联合驱动第二液压执行器。

26、根据本申请，在开闭组合式液压系统中，两个工作泵之一采用二象限泵，液压系统能够在开环液压线路与闭环线路之间灵活地切换，从而既能够实现以开式液压线路双泵驱动卷扬上升，又能实现在闭式卷扬下放中充分回收负载的重力势能。同时，该液压系统具有压力补偿功能，在复合动作中实现与负载大小无关的各路独立流量分配，有助于简化控制逻辑。

技术特征：

1.一种具有压力补偿功能的开闭组合式液压系统，包括：

2.如权利要求1所述的开闭组合式液压系统，还包括：

3.如权利要求2所述的开闭组合式液压系统，其中，所述平衡阀(v2)处在其工作阀位时，两个油口之间无节流地连通。

4.如权利要求2或3所述的开闭组合式液压系统，其中，所述平衡阀(v2)的阀位由控制端油压控制，所述控制端油压取自低压油路(lb)。

5.如权利要求1-4中任一项所述的开闭组合式液压系统，还包括：

6.如权利要求5所述的开闭组合式液压系统，其中，第一主卷压力补偿阀(vh1)和第一主阀压力补偿阀(vf1)二者的第一控制端压力取自第一泵(p1)的输出压力，第二控制端压力取自公共的第一负载感测油路(lc1)。

7.如权利要求1-6中任一项所述的开闭组合式液压系统，还包括：

8.如权利要求7所述的开闭组合式液压系统，其中，第二主卷压力补偿阀(vh2)和第二主阀压力补偿阀(vf2)二者的第一控制端压力取自第二泵(p2)的输出压力，第二控制端压力取自公共的第二负载感测油路(lc2)。

9.如权利要求7或8所述的开闭组合式液压系统，其中，所述液压系统具有第一卷扬下放复合模式，其中，第一主卷阀(vm1)和第二主卷阀(vm2)处在各自的第二阀位，第一泵(p1)以泵工况运转，第二泵(p2)以马达工况运转，卷扬马达(m)以泵工况运转，第二泵(p2)的第二端口通过所述第二主阀(vc2)与第二液压执行器连通，由此也将高压油路(la)与第二液压执行器连通，由卷扬马达(m)回流的液压油的一部分驱动第二泵(p2)、另一部分驱动第二液压执行器。

10.如权利要求7-9中任一项所述的开闭组合式液压系统，其中，所述液压系统具有第二卷扬下放复合模式，其中，第一主卷阀(vm1)和第二主卷阀(vm2)处在各自的第二阀位，第一泵(p1)以泵工况运转，第二泵(p2)以泵工况运转，卷扬马达(m)以泵工况运转，第二泵(p2)的第二端口通过所述第二主阀(vc2)与第二液压执行器连通，由此也将高压油路(la)与第二液压执行器连通，由卷扬马达(m)回流的液压油以及第二泵(p2)输出的液压油联合驱动第二液压执行器。

技术总结
一种具有压力补偿功能的开闭组合式液压系统适用于具有卷扬系统的工程机械。所述液压系统具有：卷扬上升模式，其中，第一主卷阀和第二主卷阀处在各自的第一阀位，第一泵和第二泵都以泵工况运转，卷扬马达以马达工况运转，第一泵与马达之间形成开式回路，第二泵与马达之间也形成开式回路；卷扬下放模式，其中，第一主卷阀和第二主卷阀处在各自的第二阀位，第一泵以泵工况运转，第二泵以马达工况运转，卷扬马达以泵工况运转，第一泵、第二泵与马达之间形成闭式回路。

技术研发人员：廖隆佐,耿攀,李晓亮
受保护的技术使用者：博世力士乐（北京）液压有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6