[发明专利]一种复合动作优先控制系统、方法及挖掘机

说明书

技术领域

本发明属于机械设备控制领域，涉及一种优先控制系统，尤其涉及适用于液压挖掘机的一种复合动作优先控制系统、方法及挖掘机。

背景技术

随着社会发展及国家建设需求，挖掘机的使用范围越来越广。挖掘机在矿产开发、水利施工及道路修建等方面起到举足轻重的作用，而客户对挖掘机产品性能、操作性及作业效率等方面更加挑剔，提出了更高的要求。

目前对挖掘机操作性能的舒适性、复合动作的协调性要求越来越高。实现复合动作的协调性，就要更好的对主泵的流量进行分配。市场上的挖掘机，主泵流量分配多数采用串并联+优先控制方式，挖掘机做复合动作时进行优先控制。液压挖掘机中液压系统常用的优先有：动臂优先、回转优先、斗杆优先、铲斗优先等优先控制。

为实现液压复合动作时的优先控制，各品牌挖机多采用主油路限流方式，各种优先阀集成于主控制阀（多路阀）中。当挖机液压系统出现故障时，不易排除。同时在主回路中优先控制，会使具有优先控制的动作在失去优先控制和得到优先控制前后，冲击大，动作不协调，直接影响2个或2个以上的动作。并且，由于主控阀上各阀芯的工作频率不同，也会造成主控阀上不同部件的寿命不同。此外，由优先阀直接对主油路的高压油进行节流，会造成温高，压力损失大。

发明内容

有鉴于此，本发明直接对先导油路进行控制，采用先导控制油路优先方式实现液压挖掘机复合动作时的流量分配，使挖掘机操作平稳；同时主控制阀中不再集成各优先阀，易于检修和排除故障。

为达到上述目的，具体技术方案如下：

一方面，提供一种复合动作优先控制系统，适用于液压挖掘机，包括工作油路、主控制阀、工作装置、先导控制油路、先导控制阀、优先反比例阀；所述主控制阀中包括第一动作阀和第二动作阀，所述工作装置包括分别与所述第一动作阀和第二动作阀相连的第一工作装置和第二工作装置，所述第一动作阀和第二动作阀设于所述工作油路中；所述先导控制阀、优先反比例阀、第一动作阀和第二动作阀设于所述先导控制油路中，所述先导控制阀通过优先反比例阀与第一动作阀、第二动作阀相连，所述先导控制阀通过所述先导控制油路控制所述第一动作阀和第二动作阀的阀芯的开度，所述优先反比例阀通过对所述先导控制油路的节流控制所述第一动作阀和第二动作阀的阀芯的开度。

优选的，当所述第二工作装置对第一工作装置优先时，所述优先反比例阀对所述第一动作阀与优先反比例阀间的先导控制油路节流。

优选的，还包括双联泵，所述双联泵设于所述工作油路中，并与所述主控制阀相连。

优选的，所述第一工作装置为铲斗油缸，所述第二工作装置为动臂油缸，所述第一动作阀为铲斗挖掘阀，所述第二动作阀为动臂提升阀。

优选的，所述第一工作装置为斗杆油缸，所述第二工作装置为动臂油缸，所述第一动作阀为斗杆挖掘阀或斗杆卸载阀，所述第二动作阀为动臂提升阀。

优选的，所述第一工作装置为回转马达，所述第一动作阀为回转阀。

优选的，所述优先反比例阀为液控反比例阀或电磁反比例阀。

另一方面，提供一种复合动作优先控制方法，适用于液压挖掘机，包括如下步骤：

步骤1；将与工作装置相连的主控制阀设于工作油路中，所述主控制阀包括第一动作阀和第二动作阀，所述工作装置包括分别与所述第一动作阀和第二动作阀相连的第一工作装置和第二工作装置；

步骤2：将先导控制阀、优先反比例阀、第一动作阀和第二动作阀设于先导控制油路中，所述先导控制阀通过优先反比例阀与第一动作阀、第二动作阀相连；

步骤3：所述优先反比例阀通过对所述先导控制油路的节流控制所述第一动作阀和第二动作阀的阀芯的开度。

优选的，所述步骤3中包括当所述第二工作装置对第一工作装置优先时，所述优先反比例阀对所述第一动作阀与优先反比例阀间的先导控制油路节流。

另一方面，提供一种挖掘机，包括如上述的复合动作优先控制系统。

相对于现有技术，本发明的技术方案的优点有：

1、优先阀在主控制阀外部而非在主控制阀内部，有利于故障排除；

2、优先控制直接对先导油路进行控制，减小换向阻力和能量损失；

3、采用比例控制，控制信号连续变化，使挖掘机动作平稳、冲击小；

4、根据复合动的协调性设置优先阀的特性曲线，特性曲线可通过调节优先阀中的设定弹簧进行调节，控制灵活。

附图说明