本發明涉及一種用于挖掘機動臂的液壓控制系統。

背景技術：

大型挖掘機的動臂液壓控制系統需實現動臂的舉升、下降和支車三種工作狀態，其中支車狀態是將動臂前端的鏟斗與地面接觸、再對動臂油缸的有桿腔通入液壓油，使得其活塞桿帶載回收，將挖掘機前端支起，用于挖掘機跨越障礙物；現有的液壓控制系統通過扶手閥控制先導式三位六通換向閥帶動動臂油缸動作，以實現舉升、下降和支車三種工作狀態；在動臂下降過程中，作業裝置達到幾十噸的重量，通常還在動臂油缸無桿腔的連接油路上安裝單向節流閥，通過節流閥的阻尼，建立很高的回油背壓來防止動臂下降超速帶來的不安全隱患，譬如砸車、整機失穩及動臂或斗桿裂紋；但由于固定的節流面積很難滿足負荷的變化、作業半徑的變化帶來的壓力變化，常規的做法是節流做到盡可能小，以保證動臂下降不超速，這種情況下為了獲得較快而穩定的下降速度，又需在動臂油缸有桿腔施加主動壓力，甚至主動壓力達到300bar，由此必然會帶來大量發熱、活塞桿密封件承受本不應該承受的壓力，需增加冷卻器的散熱功率和外形尺寸，既增加能耗，又降低部件使用壽命，綜合成本高。

技術實現要素：

本發明的目的是針對現有技術存在的上述不足，提供一種挖掘機動臂液壓控制系統，它在下降狀態時能實現無動力下降，不僅保證動臂下降不超速，并降低能耗、延長部件使用壽命，具有綜合成本低的優點。

為達到上述目的，本發明的挖掘機動臂液壓控制系統，包括一根以上的動臂油缸、先導式三位六通換向閥、扶手閥；其特征在于還包括支車換向閥及與每根動臂油缸各自對應的組合控制閥，所述先導式三位六通換向閥的滑閥中位機能中一工作油口B與回油口相連；扶手閥的一輸出油口b1與先導式三位六通換向閥的一控制油口相連，扶手閥的另一輸出油口a1通過支車換向閥與先導式三位六通換向閥的另一控制油口相連；每個組合控制閥均包括依次相連的先導式液控鎖和先導式比例換向閥，先導式液控鎖和先導式比例換向閥的控制油口均與扶手閥的輸出油口a1相連；先導式液控鎖的進油口均通過各自的單向閥與先導式三位六通換向閥的工作油口B相連，先導式液控鎖的進油口還與各自對應動臂油缸的無桿腔相連，先導式比例換向閥的出油口均通過各自的單向閥與先導式三位六通換向閥的工作油口B相連，先導式比例換向閥的出油口均還通過各自的單向閥與各自對應動臂油缸的有桿腔相連，先導式三位六通換向閥的另一工作油口A與所有動臂油缸的有桿腔均相連；

工作時，本發明可實現動臂的舉升、下降和支車三種工作狀態；在下降時，操作扶手閥手柄、使其輸出油口a1輸出先導壓力油，此時支車換向閥不接通、不控制先導式三位六通換向閥，先導式三位六通換向閥的滑閥處于中位，動臂油缸的有桿腔無主動壓力油通入，先導壓力油控制各動臂油缸的先導式液控鎖打開及先導式比例換向閥的滑閥換向，動臂油缸無桿腔的液壓油流經各自的先導式液控鎖和先導式比例換向閥后分為兩路，一路經先導式三位六通換向閥的工作油口B、回油口流回油箱，另一路流入動臂油缸的有桿腔，實現補油功能，不僅避免吸空現象發生、產生氣蝕、損壞缸內部件，也降低了流經先導式三位六通換向閥的壓力損失，減少了系統發熱；本發明可實現動臂油缸活塞桿的無動力下降，主泵沒有為下降提供動力油，減少了發動機實際輸出的扭矩，節約了燃油消耗，也減少了系統的發熱損失，可減小冷卻器的散熱功率和外形尺寸；司機可根據負荷的變化、作業半徑、速度的變化，按自己判斷操作扶手閥手柄的幅度，先導式比例換向閥自動適應建立與操作手柄相應的開度，其節流面積隨先導壓力變化而變化，使在不同的下降速度情況下，始終在動臂油缸無桿腔建立相等的安全壓力，防止動臂超速、始終處于安全下降狀態。

作為本發明的進一步改進，所述支車換向閥為電磁換向閥；便于操縱支車換向閥；

作為本發明的進一步改進，所述每根動臂油缸的無桿腔還通過各自的溢流閥與對應先導式比例換向閥的出油口相連；當出現負載異常時，溢流閥打開，動臂油缸無桿腔內的液壓油經溢流閥、先導式三位六通換向閥流回油箱，可保護動臂油缸及先導式比例換向閥；

作為本發明的進一步改進，所述動臂油缸為兩根，所述先導式三位六通換向閥的另一工作油口A通過分流體與兩動臂油缸的有桿腔均相連，先導式三位六通換向閥的工作油口B通過分流體與兩先導式液控鎖進油口前端的單向閥相連；通過兩分流體可實現兩動臂油缸在舉升和支車時油壓的均衡性，利于動作的完成；

綜上所述，本發明在下降狀態時能實現無動力下降，不僅保證動臂下降不超速，并降低能耗、延長部件使用壽命，具有綜合成本低的優點。

附圖說明

圖1為本發明實施例的液壓原理圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。

如圖 1所示，該實施例的挖掘機動臂液壓控制系統，包括兩根動臂油缸1、先導式三位六通換向閥2、扶手閥3、支車換向閥4及與各自每根動臂油缸1對應的兩組合控制閥5，所述先導式三位六通換向閥2的滑閥中位機能中一工作油口B與回油口T1相連；支車換向閥4為電磁換向閥,扶手閥3的一輸出油口b1與先導式三位六通換向閥2的一控制油口b2相連，扶手閥3的另一輸出油口a1通過支車換向閥4與先導式三位六通換向閥2的另一控制油口a2相連；兩個組合控制閥5均包括依次相連的先導式液控鎖6和先導式比例換向閥7及一個溢流閥8，先導式液控鎖6和先導式比例換向閥7的控制油口均與扶手閥3的輸出油口a1相連；兩先導式液控鎖6的進油口均通過各自的單向閥9及一個分流體12與先導式三位六通換向閥2的工作油口B相連，每個先導式液控鎖6的進油口還與各自對應動臂油缸1的無桿腔相連，在每個先導式液控鎖6的進油口與各自對應動臂油缸無桿腔的連接管路上還設有節流閥；兩先導式比例換向閥7的出油口均通過各自的單向閥10及分流體12與先導式三位六通換向閥2的工作油口B相連，兩先導式比例換向閥7的出油口均還通過各自的單向閥11與各自對應動臂油缸1的有桿腔相連，每根動臂油缸1的無桿腔還通過各自的所述溢流閥8與對應先導式比例換向閥7的出油口相連，先導式三位六通換向閥2的另一工作油口A通過分流體13與兩動臂油缸1的有桿腔均相連；

本發明的工作原理如下：

1）動臂舉升：操作扶手閥3的手柄、使其輸出油口b1輸出先導壓力油，先導壓力油進入先導式三位六通換向閥2的控制油口b2、推動其滑閥移動，先導式三位六通換向閥3的進油口P1與工作油口B接通，主泵來的壓力油經分流體12、推開兩單向閥9進入兩動臂油缸1的無桿腔，推動活塞桿伸出，實現舉升；

2）動臂下降：操作扶手閥3的手柄、使其輸出油口a1輸出先導壓力油，此時支車換向閥4不接通、不控制先導式三位六通換向閥2動作，先導式三位六通換向閥2的滑閥處于中位，動臂油缸1的有桿腔無主動壓力油通入，此時先導壓力油控制兩動臂油缸1的先導式液控鎖6打開及先導式比例換向閥7的滑閥換向，動臂油缸1無桿腔內的液壓油流經各自的先導式液控鎖6和先導式比例換向閥7后分為兩路，一路推開單向閥10、經分流體12、先導式三位六通換向閥2的工作油口B、回油口T1流回油箱，另一路推開單向閥11、流入動臂油缸1的有桿腔，實現補油功能，實現下降；此過程不僅避免動臂油缸1的有桿腔吸空現象發生、產生氣蝕、損壞缸內部件，也降低了流經先導式三位六通換向閥2的壓力損失，減少了系統發熱；

3）動臂支車：操作扶手閥3手柄、使其輸出油口a1輸出先導壓力油，同時操縱支車換向閥4接通，先導壓力油推動先導式三位六通換向閥2的滑閥反向移動，先導式三位六通換向閥2的進油口P1與工作油口A接通，主泵來的壓力油經分流體13進入兩動臂油缸1的有桿腔，推動其活塞桿回收，同時先導壓力油還控制兩動臂油缸1的先導式液控鎖6打開及先導式比例換向閥7的滑閥換向，動臂油缸1無桿腔內的液壓油流經各自的先導式液控鎖6和先導式比例換向閥7后推開單向閥10、經分流體12、先導式三位六通換向閥2的工作油口B、回油口T1流回油箱（此時單向閥11被主泵來的壓力油關閉），實現活塞桿的帶載回收，進行支車；

本發明可實現動臂油缸活塞桿的無動力下降，下降時主泵沒有提供動力油，減少了發動機實際輸出的扭矩，節約了燃油消耗，也減少了系統的發熱損失，可減小系統中冷卻器的散熱功率和外形尺寸；司機可根據負荷的變化、作業半徑、速度的變化，按自己判斷操作扶手閥3手柄的幅度，先導式比例換向閥7自動適應建立與操作手柄相應的開度，其節流面積隨先導壓力變化而變化，使在不同的下降速度情況下，始終在動臂油缸無桿腔建立相等的安全壓力，防止動臂超速、始終處于安全下降狀態。

當出現負載異常時，溢流閥8打開，動臂油缸1無桿腔內的液壓油經溢流閥8、單向閥10、分流體12、先導式三位六通換向閥2流回油箱，可保護動臂油缸1及先導式比例換向閥7不被損壞；

節流閥可使得兩動臂油缸1舉升時的油壓基本一致，實現舉升的同步性；

通過兩分流體12、13可實現兩動臂油缸1在舉升和支車時油壓的均衡性，利于動作的完成；

本發明不限于上述實施方式，如動臂油缸的數量可以根據工況改變，如無自動控制的要求，支車換向閥也可采用其它換向閥。