[發明專利]一種液壓挖掘機功率控制系統

有效

• 申請號: 201611223885.7
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106499681B
• 公開（公告）日: 2017-12-29
• 發明（設計）人: 韋建寧;應偉建;劉祥彪;劉健;楊球
• 申請（專利權）人: 恒天九五重工有限公司
• 主分類號: F15B11/08
• 分類號: F15B11/08;F15B13/02
• 代理公司: 長沙楚為知識產權代理事務所(普通合伙)43217
• 代理人: 李大為

技術領域

本發明屬于工程機械所使用的液壓控制系統技術領域，特別是涉及一種液壓挖掘機功率控制系統。

背景技術

隨著國內外基礎設施建設放緩，液壓挖掘機總體銷量大幅萎縮。在細分領域，小型液壓挖掘機主要用于市政工程和農村小型作業等場合，受到基礎設施建設放緩影響小，銷量穩定，成為各主機廠爭奪市場份額的主戰場，各廠家都在積極推出成本更低、油耗更低和工作效率更高的小型液壓挖掘機。如CN200420041431.4公開的一種多功能小型液壓挖掘機，它包括動力傳動連接裝置、回轉裝置、挖掘工作裝置和液壓控制系統，所述挖掘工作裝置上安裝有通用連接器，該通用連接器由連接器支架、銷軸、可調掛鉤、調距螺栓，防松螺母及其上支撐板、下支撐板組成；連接器支架上設有兩銷軸孔，兩銷軸孔通過銷軸分別聯于斗桿前端及鏟斗油缸前端的連桿上，銷軸孔和可調掛鉤則與鏟斗相聯接；通過該通用連接器可更換鏟斗。

各主機廠目前的做法主要有兩種方式：改進液壓元器件以提高液壓系統效率和使用渦輪增壓發動機增加發動機功率和扭矩。從小型液壓挖掘機作業工況和制造經濟性考慮，國內小型液壓挖掘機多采用柴油發動機驅動帶全功率限制(為避免負載功率過大使發動機憋熄火，給泵設置最高使用功率)的變量泵配并聯式多路閥的動力傳動系統組合。這給上述兩種提高整機效率的方式帶來困難：

1、從液壓傳動效率的特點分析，要提高其傳動效率就要減少流體流動阻力，措施提高元件容積密封性、零件之間配合精度和通道的表面光潔度。由于泵、多路閥和馬達等液壓件多為鑄造件，進一步提高制造精度和表面光潔度難度高、投入大；

2、采用帶渦輪增壓發動機以提高發動機功率和扭矩進而提高液壓泵功率限制值，核心部件是渦輪增壓器，全稱為廢氣渦輪增壓器，就是利用發動機廢氣來驅動渦輪葉片，來對空氣進行壓縮后注入發動機氣缸內進行燃燒。使氣缸內的燃燒會更加充分，從而產生更多的能量，在發動機相同排量的前提下，能大幅提升發動機的功率和扭矩，理論上大約40％左右。由于渦輪增壓器是通過廢氣來驅動的，在發動機低轉速工況下，廢氣排放量不足時，渦輪增壓器不但無法帶來動力的提升，反而還會因為阻礙排氣產生動力響應遲滯現象，這就是渦輪遲滯效應。從圖1發動機特性曲線上可以看出發動機低速下輸出扭矩降低明顯，但是液壓泵負載扭矩只與外負載有關而和發動機轉速無關，因此渦輪遲滯效應會使得提高液壓泵功率受限(在低速下泵扭矩要低于發動機扭矩)。

發明內容

本發明的目的就在于克服現有技術的不足，提供了一種液壓挖掘機功率控制系統，本發明實現動態匹配發動機輸出扭矩，以提高液壓泵功率，實現充分利用發動機動力，提高液壓挖掘機工作效率。

為了實現上述目的，本發明提供了一種液壓挖掘機功率控制系統，包括發動機、液壓泵、輔助控制閥和多路閥，所述液壓泵包括斜盤式柱塞泵和功率調節器；所述發動機的輸出軸通過聯軸器與所述斜盤式柱塞泵的輸入軸相連接；所述斜盤式柱塞泵的泵吸油口和泄油口均與第一油箱相連接；所述功率調節器包括推桿活塞、閥芯以及閥芯上的彈簧；

所述斜盤式柱塞泵的第一出油口分別與所述多路閥的第一進油口、輔助控制閥的第一進油孔道和推力活塞的第一活塞口相連通；所述斜盤式柱塞泵的第二出油口分別與所述多路閥的第二進油口、輔助控制閥的第二進油孔道和推力活塞的第二活塞口相連通；

所述第一出油口和第二出油口通過梭閥相連通，所述梭閥的出油口分別與所述閥芯的閥芯進油口和斜盤式柱塞泵上推力活塞的右端相連通；所述閥芯的閥芯出油口與所述斜盤式柱塞泵上推力活塞的左端相連通；

所述輔助控制閥的出油孔道與所述推桿活塞的第三活塞口相連通；所述輔助控制閥的回油孔道與第二油箱相連接；

所述功率調節器的壓力調節平衡式為：Fac+(Fa1+Fa2)/2≦Fa，其中Fac為第三活塞口的壓力，Fa1為第一活塞口的壓力，Fa2為第二活塞口的壓力，Fa為閥芯上彈簧的彈簧力。

進一步地，所述輔助控制閥包括閥體、梭閥組件和壓力調節組件，所述閥體包括由內部孔道構成的功能區，所述功能區包括進油區、壓力調節區和油路通斷區；

所述進油區包括第一進油孔道、第二進油孔道、匯流通道和出油通道，所述第一進油孔道、第二進油孔道與所述匯流通道相連通，所述匯流通道與所述出油通道相連通；