[發明專利]挖掘機及其鏟斗液壓系統和控制其鏟斗挖掘速度的方法

有效

• 申請號: 201410227924.5
• 申請日: 2014-05-27
• 公開（公告）號: CN103993623A
• 公開（公告）日: 2014-08-20
• 發明（設計）人: 金開;白晶;張龍;丁新旗;趙增耀
• 申請（專利權）人: 中聯重科股份有限公司渭南分公司;中聯重科股份有限公司
• 主分類號: E02F9/22
• 分類號: E02F9/22
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 黃志興;李翔

技術領域

本發明涉及工程機械領域，具體地，涉及一種挖掘機鏟斗液壓系統、挖掘機和控制挖掘機鏟斗挖掘速度的方法。

背景技術

液壓挖掘機是一種周期作業的土石方施工機械，其工作過程為：以鏟斗的切削刃切削土壤，鏟斗裝滿后提升、回轉至卸土位置，卸空后的鏟斗再回到挖掘位置并開始下一次的作業。它在建筑、交通運輸、礦山開采等場應用廣泛，到廣泛應用。

在挖掘機的工作循環中，挖掘過程負荷大，功率消耗多，鏟斗的挖掘能力和挖掘效率至關重要。圖1顯示了現有技術中的一種挖掘機鏟斗液壓系統，包括鏟斗油缸1’和控制該鏟斗油缸1’伸縮運動的鏟斗多路閥2’，其中，當鏟斗油缸1’的活塞桿伸出時，鏟斗進行挖掘動作，鏟斗油缸1’的活塞桿縮回時，鏟斗進行卸載動作。在挖掘過程中，鏟斗可能在重力作用下加速下滑，下滑速度超過鏟斗油缸1’的無桿腔的供油速度時將引起無桿腔吸空，從而導致鏟斗在重力中線位置停頓等不利現象，上述現有技術中的鏟斗多路閥2’設置有回油節流孔3’或者再生單向閥，從而通過節流調速或節流再生來實現鏟斗的平穩挖掘，但這樣會限制鏟斗在挖掘過程中鏟斗油缸1’的有桿腔回油流速，從而使挖掘速度下降；此外，由于節流作用，鏟斗油缸1’有桿腔的壓力及挖掘背壓會增加，導致挖掘力降低且功率浪費嚴重。

鑒于此，有必要提供一種新型的挖掘機鏟斗液壓系統，以克服或緩解上述缺陷。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種挖掘機鏟斗液壓系統，該挖掘機鏟斗液壓系統能夠控制所述挖掘機鏟斗的挖掘速度。

本發明的另一個目的是提供一種挖掘機，該挖掘機使用本發明提供的挖掘機鏟斗液壓系統。

本發明的再一個目的是提供一種控制挖掘機鏟斗挖掘速度的方法，該方法能夠有效地控制所述挖掘機鏟斗的挖掘速度。

為了實現上述目的，本發明提供一種挖掘機鏟斗液壓系統，包括鏟斗液壓缸和換向閥，該鏟斗液壓缸的無桿腔和有桿腔分別通過所述換向閥與主進油油路和主回油油路連接，其中，所述挖掘機鏟斗液壓系統還包括控制系統，所述控制系統包括控制裝置和壓力傳感器，所述壓力傳感器與所述鏟斗液壓缸的無桿腔連接，以在所述無桿腔進油時檢測該無桿腔中的壓力，所述控制裝置與所述壓力傳感器連接，在所述鏟斗液壓缸的無桿腔進油且有桿腔回油時，所述控制裝置根據所述壓力傳感器的檢測值控制所述鏟斗液壓缸的有桿腔的回油流速，以控制所述挖掘機鏟斗的挖掘速度。

優選地，所述控制裝置包括控制器和流量控制單元，所述流量控制單元能夠在節流油路位與非節流油路位之間切換,所述壓力傳感器和所述流量控制單元分別與所述控制器連接，當所述壓力傳感器的檢測值小于預設的值時，所述控制器使得所述流量控制單元處于節流油路位，當所述壓力傳感器的檢測值大于所述預設的值時，所述控制器使得所述流量控制單元處于非節流油路位。

優選地，所述流量控制單元為電磁流量控制閥，所述鏟斗液壓缸的有桿腔通過第一工作油路與所述換向閥連接，所述電磁流量控制閥設置在所述第一工作油路上。

優選地，所述節流油路并聯有單向閥，所述單向閥的進油口與所述換向閥連接，出油口與所述鏟斗液壓缸的有桿腔連接。

優選地，所述流量控制單元包括電磁換向閥和液控流量控制閥，所述鏟斗液壓缸的有桿腔通過第一工作油路與所述換向閥連接，所述液控流量控制閥設置在所述第一工作油路上，所述壓力傳感器和所述電磁換向閥的電控端分別與所述控制器連接，所述電磁換向閥的工作油口與所述液控流量控制閥的液控端連接。

優選地，所述節流油路并聯有單向閥，所述單向閥的進油口與所述換向閥連接，出油口與所述鏟斗液壓缸的有桿腔連接。

優選地，所述電磁換向閥的回油口與油箱連接，進油口與先導泵連接，所述電磁換向閥能夠切換至使所述工作油口與所述進油口導通或與所述回油口導通。

優選地，所述主進油油路上設置有變量泵且與溢流油路連接，所述溢流油路上設置有溢流閥。

優選地，所述換向閥包括第一先導液控端和第二先導液控端，當液壓油作用于所述第一先導液控端時，所述換向閥切換至使所述鏟斗液壓缸的有桿腔進油，無桿腔回油，當液壓油作用于所述第二先導液控端時，所述換向閥切換至使所述鏟斗液壓缸的無桿腔進油，有桿腔回油，所述第一先導液控端和第二先導液控端分別通過第一先導油路和第二先導油路連接至先導液控手柄。

此外，本發明還提供一種挖掘機，其中，該挖掘機包括根據上述技術方案中所述的挖掘機鏟斗液壓系統，以能夠通過所述鏟斗液壓缸的活塞桿的伸出使得所述挖掘機鏟斗進行挖掘，以及通過所述鏟斗液壓缸的活塞桿的縮回使得所述挖掘機鏟斗進行卸載。