液壓系統(tǒng)和包括該液壓系統(tǒng)的機器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種液壓系統(tǒng)(10)，包括儲箱(11)、用于從所述儲箱抽取液壓流體的泵(16)、與所述泵和所述儲箱流體連接的控制閥(12)、和與所述控制閥流體連接的液壓缸(14)，其特征在于，所述液壓系統(tǒng)(10)包括調(diào)節(jié)閥(13)，所述調(diào)節(jié)閥與所述控制閥、所述液壓缸和所述儲箱流體連接，當所述液壓缸(14)的回油背壓達到一預(yù)定值時，來自所述液壓缸(14)的回流液壓流體經(jīng)由所述調(diào)節(jié)閥回流到所述儲箱。本實用新型還涉及一種包括該液壓系統(tǒng)的機器。根據(jù)本實用新型，能夠在舉升機器的工作裝置時使回流液壓流體在不經(jīng)過控制閥的情況下經(jīng)由調(diào)節(jié)閥直接返回儲箱，由此節(jié)省了發(fā)動機的能量消耗。
【專利說明】液壓系統(tǒng)和包括該液壓系統(tǒng)的機器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型總體上涉及一種液壓系統(tǒng)，尤其是涉及一種用于機器、例如推土機的液壓系統(tǒng)。本實用新型還涉及一種包括這種液壓系統(tǒng)的機器。

【背景技術(shù)】
[0002]諸如裝載機、挖掘機、推土機、平地機或其它類型重型設(shè)備之類的機器通常借助于被供應(yīng)來自機器上的一個或多個泵的液壓流體的多個致動器來完成各種任務(wù)。在這類機器中，推土機是一種應(yīng)用廣泛的多用途工程機械，推土機的工作裝置主要包括安裝在推土機前端的推鏟和安裝在推土機后端的松土器，這些工作裝置在機器的液壓系統(tǒng)的驅(qū)動下實現(xiàn)松土、鏟削和輸運泥土、砂石等功能。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的推土機一般通過三個搖桿分別控制推鏟和松土器的操作。具體而言，推土機的液壓系統(tǒng)包括用于控制推鏟的傾斜的傾斜液壓缸、用于控制推鏟的上升和下降的提升液壓缸、和用于控制松土器的松土器液壓缸。用于控制推鏟傾斜的搖桿能夠使得由泵抽取的液壓流體通過第一換向閥/控制閥被引導(dǎo)到傾斜液壓缸的有桿腔或無桿腔中的一者，而傾斜液壓缸的有桿腔或無桿腔中的另一者中的液壓流體可返回儲箱，由此控制傾斜液壓缸的活塞桿的伸出或縮回，從而控制推鏟的傾斜動作。用于控制推鏟的上升和下降的搖桿能夠使得由泵抽取的液壓流體通過第二換向閥被引導(dǎo)到提升液壓缸的有桿腔或無桿腔中的一者，而提升液壓缸的有桿腔或無桿腔中的另一者中的液壓流體可返回儲箱，由此控制提升液壓缸的活塞桿的伸出或縮回，從而控制推鏟的舉升或下降。用于控制松土器的搖桿能夠使得由泵抽取的液壓流體通過第三換向閥被引導(dǎo)到松土器液壓缸的有桿腔或無桿腔中的一者，而松土器液壓缸的有桿腔或無桿腔中的另一者中的液壓流體可返回儲箱，由此控制松土器液壓缸的活塞桿的伸出或縮回，從而控制松土器的動作。操作者通過沿不同的方向撥動各個搖桿，就能夠?qū)崿F(xiàn)操作者期望完成的操作。
[0004]本實用新型旨在對現(xiàn)有技術(shù)的推土機進行改進，以便進一步節(jié)省發(fā)動機的能量消耗。
實用新型內(nèi)容
[0005]根據(jù)本實用新型的一方面，提供了一種液壓系統(tǒng)，包括儲箱、用于從所述儲箱抽取液壓流體的泵、與所述泵和所述儲箱流體連接的控制閥、和與所述控制閥流體連接的液壓缸，其特征在于，所述液壓系統(tǒng)包括調(diào)節(jié)閥，所述調(diào)節(jié)閥與所述控制閥、所述液壓缸和所述儲箱流體連接，當所述液壓缸的回油背壓達到一預(yù)定值時，來自所述液壓缸的回流液壓流體經(jīng)由所述調(diào)節(jié)閥回流到所述儲箱。特別地，當液壓缸的回油背壓達到該預(yù)定值時，來自液壓缸的回流液壓流體在不經(jīng)過控制閥的情況下經(jīng)由調(diào)節(jié)閥直接回流到儲箱。
[0006]根據(jù)本實用新型的另一方面，提供了一種機器，所述機器包括根據(jù)本實用新型的液壓系統(tǒng)。有利地，該機器可以是推土機。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]本實用新型的上述特征和優(yōu)點以及其它特征和優(yōu)點易于從下文結(jié)合附圖對用于實施本實用新型的當前最佳的模式的詳細描述而顯而易見。附圖中示出的是非限制性的和非窮舉的實施例，附圖不一定按比例繪制，其中除非另有說明，各個附圖中相同的參考標記代表相同的部分。在附圖中:
[0008]圖1是具有根據(jù)本實用新型的原理的示例性特征的液壓系統(tǒng)的一部分的示意圖，其中控制閥處于中位；
[0009]圖2示出根據(jù)本實用新型的一個實施例的控制閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010]圖3示出根據(jù)本實用新型的一個實施例的調(diào)節(jié)閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖4示意性地示出圖1中的液壓系統(tǒng)，其中控制閥處于左位；以及
[0012]圖5示意性地示出圖1中的液壓系統(tǒng)，其中控制閥處于右位。

【具體實施方式】
[0013]為了便于說明和清楚起見，附圖中僅示意性地示出了液壓系統(tǒng)中與本實用新型的改進有關(guān)的部分。如圖1所示，該部分液壓系統(tǒng)10包括能夠從儲箱11抽取液壓流體的泵16、與儲箱11流體連通的控制閥12、與控制閥12流體連通的調(diào)節(jié)閥13、以及與調(diào)節(jié)閥13流體連通的、用于控制工作裝置(未示出)的操作的液壓缸14。該工作裝置例如可以是推土機的推鏟，而液壓缸14例如可以是用于控制推鏟的舉升和下降的提升液壓缸。調(diào)節(jié)閥13同時還與儲箱11流體連通。當工作裝置工作時，控制閥12將由泵16從儲箱11抽取的液壓流體選擇性地引導(dǎo)到液壓缸14的無桿腔141或有桿腔142，從而使液壓缸14的活塞桿伸出或縮回。
[0014]圖2示出根據(jù)本實用新型的一個實施例的控制閥12的結(jié)構(gòu)示意圖。在該實施例中，控制閥12是一個三位六通閥，其包括六個端口，分別為第一端口 121、第二端口 122、第三端口 123、第四端口 124、第五端口 125和第六端口 126。
[0015]圖3示出根據(jù)本實用新型的一個實施例的調(diào)節(jié)閥13的結(jié)構(gòu)示意圖。在該實施例中，調(diào)節(jié)閥13是一個二位三通閥，其包括三個端口，分別是P 口(第一端口)、A 口(第二端口)和T 口(第三端口)，其中，P 口與控制閥12的第四端口 124流體連接，A 口與液壓缸14的無桿腔141流體連接，T 口與儲箱11流體連通。
[0016]控制閥12具有三種工作狀態(tài)。在第一工作狀態(tài)下(中位，如圖1所示)，第一端口121與第六端口 126流體連通，第二端口 122、第三端口 123、第四端口 124和第五端口 125截止。在第二工作狀態(tài)下(左位，如圖4所示)，第一端口 121和第六端口 126截止，第二端口 122與第五端口 125流體連通，第三端口 123與第四端口 124流體連通。在第三工作狀態(tài)下(右位，如圖5所示)，第一端口 121和第六端口 126截止，第二端口 122與第四端口124流體連通，第三端口 123與第五端口 125流體連通。
[0017]調(diào)節(jié)閥13具有兩種工作狀態(tài)。如圖3所示，調(diào)節(jié)閥13還包括彈簧131、第一壓力反饋口 132和第二壓力反饋口 133。第一壓力反饋口 132用于接收來自P 口的壓力反饋，第二壓力反饋口 133用于接收來自A 口的壓力反饋。彈簧131將調(diào)節(jié)閥13的閥芯偏壓成使得調(diào)節(jié)閥13處于第一工作狀態(tài)(左位)，在該位置中，P 口與A 口流體連通，T 口截止。當A口處的壓力增加到一預(yù)定值時，第二壓力反饋口 133處的反饋壓力克服彈簧131的力以及第一壓力反饋口 132處的反饋壓力，使得調(diào)節(jié)閥13切換到第二工作狀態(tài)(右位)，在該位置中，P 口截止，A 口與T 口流體連通。
[0018]在附圖所示的實施例中，控制閥12是三位六通閥，調(diào)節(jié)閥13是二位三通閥。應(yīng)當理解的是，可以使用任何其它合適的閥，只要該閥能夠?qū)崿F(xiàn)如上所述的流體通路即可。例如，在一個可能的實施例中，控制閥12是四位六通閥，除了上面描述的三個工作狀態(tài)之外，該控制閥還可具有第四工作狀態(tài)，在該第四工作狀態(tài)下，控制閥12處于浮動位，用于控制工作裝置進行平地作業(yè)。
[0019]根據(jù)本實用新型的液壓系統(tǒng)還包括搖桿(未示出)，該搖桿可操作地與控制閥12連接，通過沿不同的方向推動或撥動該搖桿可以使控制閥12在其三個不同的工作狀態(tài)(即中位、左位和右位)之間切換。
[0020]下面將詳細說明根據(jù)本實用新型的液壓系統(tǒng)的操作。
[0021]工業(yè)適用性
[0022]根據(jù)本實用新型的液壓系統(tǒng)能夠適用于各種液壓機器，特別是推土機。在推土機的情況下，例如，用于控制推土機的推鏟的搖桿可操作地與控制閥12連接。操作者在操作機器時，可以通過沿不同的方向撥動該搖桿以便實現(xiàn)推鏟的各種動作，包括舉升、下降、平地作業(yè)等。
[0023]當搖桿處于中間位置時，控制閥12處于第一工作狀態(tài)(中位)，如圖1所示。調(diào)節(jié)閥13在彈簧131的偏壓下處于其第一工作狀態(tài)。此時，來自泵16的液壓流體依次經(jīng)過控制閥12的第一端口 121和第六端口 126返回儲箱11。沒有液壓流體到達液壓缸14，液壓缸14不發(fā)生動作，因此與該液壓缸14連接的工作裝置(例如推鏟)保持靜止不動。
[0024]當操作者借助于搖桿將控制閥12切換到左位時，控制閥12轉(zhuǎn)換至第二工作狀態(tài)，如圖4所示。此時，來自泵16的液壓流體通過單向閥18到達控制閥12的第二端口 122，并且經(jīng)過第五端口 125到達液壓缸14的有桿腔142，促使液壓缸14的活塞桿趨向于縮回。在此過程中，與液壓缸14的無桿腔141流體連通的調(diào)節(jié)閥13的A 口處的壓力逐漸增大。第二壓力反饋口 133處的反饋壓力也逐漸增大。當該反饋壓力增加到一預(yù)定值時，調(diào)節(jié)閥13被從其第一工作狀態(tài)切換到第二工作狀態(tài)。此時，調(diào)節(jié)閥13的A 口與T 口流體連通，P 口截止。無桿腔141中的液壓流體依次經(jīng)過調(diào)節(jié)閥13的A 口和T 口返回儲箱。液壓缸14的活塞桿縮回，由此舉升諸如推鏟等的工作裝置。
[0025]當操作者借助于搖桿將控制閥12切換到右位時，控制閥12轉(zhuǎn)換至第三工作狀態(tài)，如圖5所示。此時，來自泵16的液壓流體通過單向閥18到達控制閥12的第二端口 122，并且依次經(jīng)過第四端口 124、調(diào)節(jié)閥13的P 口、A 口到達液壓缸14的無桿腔141。液壓缸14的有桿腔142中的液壓流體依次經(jīng)過控制閥12的第五端口 125和第三端口 123返回儲箱
11。結(jié)果是液壓缸14的活塞桿伸長，由此使諸如推鏟等的工作裝置下降。
[0026]根據(jù)本實用新型的液壓系統(tǒng)的特點在于，在舉升工作裝置時，當與工作裝置連接的液壓缸的回油背壓達到一設(shè)定值時，通過調(diào)節(jié)閥13將回流液壓流體直接引導(dǎo)到儲箱11，而不是經(jīng)過控制閥12返回儲箱11。這種布置結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是能夠節(jié)省機器發(fā)動機的能量消耗。
[0027]上面借助具體實施例對本實用新型的液壓系統(tǒng)進行了描述。對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，可以在不脫離本實用新型的發(fā)明思想的情況下對本實用新型的液壓系統(tǒng)做出多種改變和變形。例如，用于切換控制閥12的工作狀態(tài)的搖桿可以替換成其它接口裝置，例如按鈕等。結(jié)合對說明書的考慮及所公開的液壓系統(tǒng)的實踐，其它實施例對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將是顯而易見的。說明書和示例僅被視為示例性的，真正的范圍由所附權(quán)利要求及它們的等同方案表示。
【權(quán)利要求】
1.一種液壓系統(tǒng)(10)，包括儲箱(11)、用于從所述儲箱(11)抽取液壓流體的泵(16)、與所述泵(16)和所述儲箱(11)流體連接的控制閥(12)、和與所述控制閥(12)流體連接的液壓缸(14)，其特征在于，所述液壓系統(tǒng)(10)包括調(diào)節(jié)閥(13)，所述調(diào)節(jié)閥(13)與所述控制閥(12)、所述液壓缸(14)和所述儲箱(11)流體連接，當所述液壓缸(14)的回油背壓達到一預(yù)定值時，來自所述液壓缸(14)的回流液壓流體經(jīng)由所述調(diào)節(jié)閥(13)回流到所述儲箱(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的液壓系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)閥(13)包括與所述控制閥(12)流體連接的第一端口(P)、與所述液壓缸(14)的無桿腔(141)流體連接的第二端口(A)、和與所述儲箱(11)流體連接的第三端口(T)，所述調(diào)節(jié)閥(13)具有第一工作狀態(tài)和第二工作狀態(tài)，其中，在第一工作狀態(tài)下，所述第一端口與所述第二端口流體連通，所述第三端口截止，在第二工作狀態(tài)下，所述第一端口截止，所述第二端口與所述第三端口流體連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的液壓系統(tǒng)(10)，其特征在于，當所述液壓缸(14)的回油背壓達到所述預(yù)定值時，所述調(diào)節(jié)閥(13)切換到所述第二工作狀態(tài)，以便使來自所述液壓缸(14)的回流液壓流體經(jīng)由所述調(diào)節(jié)閥(13)回流到所述儲箱(11)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的液壓系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)閥(13)包括彈簧(131)、與所述第一端口流體連通的第一壓力反饋口(132)、和與所述第二端口流體連通的第二壓力反饋口(133)，所述彈簧(131)將所述調(diào)節(jié)閥(13)偏壓在所述第一工作狀態(tài)，當所述液壓缸(14)的回油背壓達到所述預(yù)定值時，所述第二壓力反饋口(133)處的反饋壓力克服所述彈簧(131)的力以及所述第一壓力反饋口(132)處的反饋壓力，從而將所述調(diào)節(jié)閥(13)切換到所述第二工作狀態(tài)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的液壓系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述控制閥(12)具有第一工作狀態(tài)、第二工作狀態(tài)、和第三工作狀態(tài)，其中， 當所述控制閥(12)處于第一工作狀態(tài)時，由所述泵(16)抽取的液壓流體經(jīng)過所述控制閥(12)流回所述儲箱(11)； 當所述控制閥(12)處于第二工作狀態(tài)時，由所述泵(16)抽取的液壓流體經(jīng)過所述控制閥(12)被引導(dǎo)到所述液壓缸(14)的有桿腔(142)，使得所述液壓缸(14)的無桿腔(141)中的回油背壓逐漸增大，當所述回油背壓增加到所述預(yù)定值時，所述調(diào)節(jié)閥(13)從其第一工作狀態(tài)切換到其第二工作狀態(tài)，所述無桿腔(141)中的液壓流體經(jīng)由所述調(diào)節(jié)閥(13)回流到所述儲箱(11); 當所述控制閥(12)處于第三工作狀態(tài)時，由所述泵(16)抽取的液壓流體依次經(jīng)過所述控制閥(12)和所述調(diào)節(jié)閥(13)被引導(dǎo)到所述液壓缸(14)的無桿腔(141)，所述液壓缸(14)的有桿腔(142)中的液壓流體經(jīng)由所述控制閥(12)回流到所述儲箱(11)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的液壓系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述液壓系統(tǒng)(10)包括搖桿，所述搖桿構(gòu)造成控制所述控制閥(12)在其第一、第二、和第三工作狀態(tài)之間切換。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的液壓系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述控制閥(12)是三位六通閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項所述的液壓系統(tǒng)(10)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)閥(13)是二位三通閥。
9.一種機器，所述機器包括根據(jù)權(quán)利要求1-8中任一項所述的液壓系統(tǒng)(10)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的機器，其特征在于，所述機器是推土機。
【文檔編號】F15B13/02GK204003691SQ201420490674
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月28日
【發(fā)明者】李緒省, 郭金海, 安繼農(nóng), 楊春永 申請人:卡特彼勒（青州）有限公司