啟動負載降低式液壓系統及工程機械的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種啟動負載降低式液壓系統以及工程機械，所述啟動負載降低式液壓系統包括原動機(1)和變量泵(2)，所述變量泵(2)具有用于調節其排量的液控排量調節機構(21)，該啟動負載降低式液壓系統還包括先導泵(3)和控制裝置，所述先導泵(3)的出油口連接至所述控制裝置，該控制裝置連接于所述液控排量調節機構(21)的液控油口和泄油油路(52)，以通過所述控制裝置控制所述液控油口選擇性地與所述先導泵油路(31)或泄油油路(52)連通。本實用新型的啟動負載降低式液壓系統在原動機啟動時由先導泵出油口的液壓油直接調控變量泵的排量，降低啟動時液壓系統的負載，從而使原動機易于啟動。
【專利說明】啟動負載降低式液壓系統及工程機械
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及液壓系統，具體地，涉及一種啟動負載降低式液壓系統以及工程機械。
【背景技術】
[0002]液壓挖掘機等工程機械的發動機在啟動時阻力來自于兩個方面，一方面來自于發動機所驅動液壓系統，另一方面來自于發動機自身。在低溫環境下，由于在啟動時油溫低，油液粘度大，流動困難，造成發動機所驅動的液壓系統的負載很大，這成為發動機啟動困難的主要因素，常常使發動機不能正常啟動。現有技術中，在低溫環境下工作時，主要通過預熱發動機的進氣和機油來提高發動機的啟動性能，但是這種措施只能部分解決發動機自身啟動阻力大的問題，而不能解決發動機所驅動的液壓系統的阻力大的問題，且通過預熱的方式需要額外的啟動時間。
[0003]另外，現有的挖掘機等工程機械一般采用變量泵作為驅動泵，變量泵輸出的工作液壓油流經多路換向閥，通過多路換向閥的控制以驅動各種液壓執行元件工作，多路換向閥位于中位時的直通油路連接至節流閥并回到油箱，在節流閥的前端形成負反饋控制液壓油，該負反饋控制液壓油連接至變量泵的控制端，以根據液壓系統的負載來調節變量泵的排量。在這種系統中，變量泵的排量只能根據主油路在穩定工作狀態時的負載進行調節，而不能直接根據發動機的狀態調節，這對于減小發動機在啟動時的負載并無直接幫助，此外由于多路換向閥的內部通道復雜狹小，液壓油流動阻力大，負反饋控制信號響應慢。
[0004]因此，需要一種在發動機啟動時降低負載的液壓系統，以使發動機易于啟動。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是提供一種啟動負載降低式液壓系統，該啟動負載降低式液壓系統在原動機啟動時降低系統負載，使原動機易于啟動。
[0006]為了實現上述目的，本實用新型提供一種啟動負載降低式液壓系統，包括原動機和由該原動機驅動的變量泵，所述變量泵具有用于調節其排量的液控排量調節機構，其中，所述啟動負載降低式液壓系統還包括先導泵和控制裝置，所述先導泵的出油口通過先導泵油路連接至所述控制裝置，該控制裝置連接于所述液控排量調節機構的液控油口和泄油油路，以通過所述控制裝置控制所述液控油口選擇性地與所述先導泵油路或泄油油路連通。
[0007]優選地，所述控制裝置包括換向閥，所述換向閥至少包括第一油口、第二油口和第三油口，所述第一油口通過所述先導泵油路與所述先導泵的出油口連接，所述第二油口與所述液控排量調節機構的液控油口連接，所述第三油口通過所述泄油油路連接至油箱，其中，所述換向閥的閥芯至少具有第一工作位和第二工作位，在所述第一工作位時，所述第二油口與第一油口連通且與第三油口截止；在所述第二工作位時，所述第二油口與第三油口連通且與第一油口截止。
[0008]優選地，所述換向閥為二位三通電磁閥。
[0009]優選地，所述啟動負載降低式液壓系統還包括檢測單元和控制單元，所述檢測單元能夠檢測所述原動機的工作狀態，所述控制單元根據所述檢測單元檢測的工作狀態信號控制所述控制裝置。
[0010]優選地，所述原動機為發動機。
[0011 ] 優選地，所述先導泵由所述原動機驅動。進一步優選地，所述變量泵和所述先導泵同軸設置。
[0012]在上述啟動負載降低式液壓系統的基礎上，本實用新型還提供一種工程機械，所述工程機械包括以上所述的啟動負載降低式液壓系統。
[0013]優選地，所述工程機械為挖掘機。
[0014]通過上述技術方案，本實用新型的啟動負載降低式液壓系統設置了先導泵和控制裝置，所述控制裝置分別連接先導泵、液控排量調控機構和泄油油路，通過該控制裝置的控制所述液控排量調控機構能夠選擇性地與所述先導泵的出油口連通或者連通泄油油路，從而可以在原動機啟動時連通所述先導泵出油口的液壓油，由所述先導泵出油口的液壓油直接調控變量泵的排量，降低排量以降低在啟動時液壓系統的負載，從而使原動機易于啟動。
[0015]本實用新型的其它特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]附圖是用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與下面的【具體實施方式】一起用于解釋本實用新型，但并不構成對本實用新型的限制。在附圖中:
[0017]圖1是本實用新型啟動負載降低式液壓系統【具體實施方式】的液壓原理圖。
[0018]附圖標記說明
[0019]I 原動機2 變量泵
[0020]3 先導泵4 換向閥
[0021]5 油箱6 主油路
[0022]7 檢測單元8 控制單元
[0023]21液控排量調節機構31先導泵油路
[0024]41 第一油口42 第二油口
[0025]43第三油口 51油箱
[0026]52 泄油油路
【具體實施方式】
[0027]以下結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限制本實用新型。
[0028]參見圖1所示，本實用新型的啟動負載降低式液壓系統包括原動機I和由該原動機I驅動的變量泵2，所述變量泵2具有用于調節其排量的液控排量調節機構21，變量泵2的吸油口連接到油箱5，變量泵2的出油口連接到主油路6，主油路6中的液壓油用于驅動液壓執行元件工作(圖中未示出)，其中，所述啟動負載降低式液壓系統還包括先導泵3和控制裝置，所述先導泵3的出油口通過先導泵油路31連接至所述控制裝置，該控制裝置連接于所述液控排量調節機構21的液控油口和泄油油路52，以通過所述控制裝置控制所述液控排量調節機構21的液控油口選擇性地與所述先導泵油路31或泄油油路52連通。
[0029]通過上述技術方案，本實用新型的啟動負載降低式液壓系統設置了先導泵和控制裝置，所述控制裝置分別連接先導泵、液控排量調控機構和泄油油路，通過該控制裝置的控制所述液控排量調控機構能夠選擇性地與所述先導泵的出油口連通或者連通泄油油路，從而可以在原動機啟動時連通所述先導泵出油口的液壓油，由所述先導泵出油口的液壓油直接調控變量泵的排量，降低變量泵的排量以降低在啟動時液壓系統的負載，從而使原動機易于啟動。
[0030]以上所述的控制裝置可以有多種實現形式，并不受特別限制，作為一種具體的實施方式，所述控制裝置包括換向閥4，所述換向閥4至少包括第一油口 41、第二油口 42和第三油口 43，所述第一油口 41通過所述先導泵油路31與所述先導泵3的出油口連接，所述第二油口 42與所述液控排量調節機構21的液控油口連接，所述第三油口 43通過所述泄油油路52連接至油箱51 (油箱51可以與油箱5為同一個油箱，也可以是分別設置的不同油箱)，其中，所述換向閥4的閥芯至少具有第一工作位和第二工作位，在所述第一工作位時，所述第二油口 42與第一油口 41連通且與第三油口 43截止；在所述第二工作位時，所述第二油口 42與第三油口 43連通且與第一油口 41截止。
[0031]優選地，所述換向閥4為二位三通電磁閥，該二位三通電磁閥具有第一油口 41、第二油口 42和第三油口 43，所述第一油口 41通過所述先導泵油路31與所述先導泵3的出油口連接，所述第二油口 42與所述液控排量調節機構21的液控油口連接，所述第三油口43通過所述泄油油路52連接至油箱51，該二位三通電磁閥在第一工作位時，所述第二油口 42與第一油口 41連通且與第三油口 43截止；在第二工作位時，所述第二油口 42與第三油口 43連通且與第一油口 41截止。通過該二位三通電磁閥的切換，所述液控排量調節機構21的液控油口可以與所述先導泵3的出油口連通，或者與泄油油路52連通。當原動機處于啟動狀態時，所述二位三通電磁閥通過外部控制得電而處于第一工作位，所述先導泵3的出油口與液控排量調節閥21的液控油口連通，先導泵3的油壓調控變量泵2使變量泵2處于小排量，從而通過降低變量泵的排量降低了變量泵的負載，即降低了液壓系統的負載。在原動機處于正常工作時，所述二位三通電磁閥通過外部控制失電而處于第二工作位，所述液控排量調節閥21的液控油口與泄油油路52連通，油壓降為零，變量泵2處于正常工作排量。本實用新型的啟動負載降低式液壓系統采用二位三通電磁閥作為控制裝置后還獲得了另外一個好處，即從所述先導泵的出油口到所述液控排量調節機構21的液控油口之間的油路中液壓油的流動阻力非常小，因而所述變量泵的排量調節能夠根據所述先導泵快速響應。
[0032]上述換向閥4也可是二位三通手動換向閥、二位三通機動換向閥等，也可以采用其它類型的換向閥例如三位四通換向閥等代替，此時只需堵上一些油口并不采用換向閥的一些工作位置即可。
[0033]優選地，本實用新型的啟動負載降低式液壓系統還包括檢測單元7和控制單元8，所述檢測單元7能夠檢測所述原動機I的工作狀態，所述控制單元8根據所述檢測單元7檢測的工作狀態信號控制所述控制裝置。例如，所述檢測單元7檢測原動機I的轉速信號，所述控制單元8根據所述轉速信號，當原動機I處于啟動狀態時發出控制信息使所述控制裝置控制所述液控油口與所述先導泵油路31連通，當原動機I處于正常工作狀態時發出控制信息使所述控制裝置控制所述液控油口與所述泄油油路52連通。
[0034]在本實用新型的上述啟動負載降低式液壓系統中，所述原動機I可以為電動機、發動機等，典型地，所述原動機I為發動機。
[0035]在本實用新型的上述啟動負載降低式液壓系統中，所述先導泵3可以由原動機I或其它獨立的動力機驅動，優選先導泵3由原動機I驅動。采用原動機I驅動可以節省系統資源，并且由于先導泵所需要的驅動力非常小，不會影響到原動機的啟動。進一步優選地，所述變量泵2和所述先導泵3同軸設置，共同由原動機I驅動。
[0036]在上述啟動負載降低式液壓系統的基礎上，本實用新型還提供一種工程機械，所述工程機械包括以上所述的啟動負載降低式液壓系統。優選地，所述工程機械為挖掘機。
[0037]本實用新型提供的工程機械或挖掘機具有上述啟動負載降低式液壓系統，在工程機械或挖掘機的原動機比如發動機啟動時，先導泵出油口的液壓油直接調控變量泵的排量，降低變量泵的排量以降低在啟動時液壓系統的負載，從而使得發動機易于啟動。
[0038]以上結合附圖詳細描述了本實用新型的優選實施方式，但是，本實用新型并不限于上述實施方式中的具體細節，在本實用新型的技術構思范圍內，可以對本實用新型的技術方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實用新型的保護范圍。
[0039]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復，本實用新型對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0040]此外，本實用新型的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本實用新型的思想，其同樣應當視為本實用新型所公開的內容。
【權利要求】
1.一種啟動負載降低式液壓系統，包括原動機(I)和由該原動機(I)驅動的變量泵(2)，所述變量泵(2)具有用于調節其排量的液控排量調節機構(21)，其特征在于，所述啟動負載降低式液壓系統還包括先導泵(3)和控制裝置，所述先導泵(3)的出油口通過先導泵油路(31)連接至所述控制裝置，該控制裝置連接于所述液控排量調節機構(21)的液控油口和泄油油路(52)，以通過所述控制裝置控制所述液控油口選擇性地與所述先導泵油路(31)或泄油油路(52)連通。
2.根據權利要求1所述的啟動負載降低式液壓系統，其特征在于，所述控制裝置包括換向閥(4)，所述換向閥(4)至少包括第一油口(41)、第二油口 (42)和第三油口(43)，所述第一油口(41)通過所述先導泵油路(31)與所述先導泵(3)的出油口連接，所述第二油口(42)與所述液控排量調節機構(21)的液控油口連接，所述第三油口(43)通過所述泄油油路(52)連接至油箱(51)，其中， 所述換向閥(4)的閥芯至少具有第一工作位和第二工作位，在所述第一工作位時，所述第二油口(42)與第一油口(41)連通且與第三油口(43)截止；在所述第二工作位時，所述第二油口(42)與第三油口(43)連通且與第一油口(41)截止。
3.根據權利要求2所述的啟動負載降低式液壓系統，其特征在于，所述換向閥(4)為二位三通電磁閥。
4.根據權利要求1所述的啟動負載降低式液壓系統，其特征在于，所述啟動負載降低式液壓系統還包括檢測單元(7)和控制單元(8)，所述檢測單元(7)能夠檢測所述原動機(I)的工作狀態，所述控制單元(8)根據所述檢測單元(7)檢測的工作狀態信號控制所述控制裝置。
5.根據權利要求1-4中任意一項所述的啟動負載降低式液壓系統，其特征在于，所述原動機(I)為發動機。
6.根據權利要求1-4中任意一項所述的啟動負載降低式液壓系統，其特征在于，所述先導泵⑶由所述原動機⑵驅動。
7.根據權利要求6所述的啟動負載降低式液壓系統，其特征在于，所述變量泵(2)和所述先導泵(3)同軸設置。
8.—種工程機械，其特征在于，所述工程機械包括根據權利要求1-7中任意一項所述的啟動負載降低式液壓系統。
9.根據權利要求8所述的工程機械，其特征在于，所述工程機械為挖掘機。
【文檔編號】F15B11/02GK204239360SQ201420669955
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年11月11日 優先權日:2014年11月11日
【發明者】白晶, 金開, 張龍, 趙增耀, 丁新旗 申請人: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