[发明专利]挖掘装载机及其液压系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种挖掘装载机及其液压系统。

背景技术

在挖掘装载机中，装载端组装在设备的前部，挖掘端组装在设备的后部，驾驶室组装在设备的中部，当驾驶室中的座椅朝向装载端时，在操作员的控制下，能够实现装载端的装载作业以及整机的搬运作业，当座椅回转180°朝向挖掘端时，在操作员的控制下，能够实现挖掘端的挖掘作业。

目前，挖掘装载机的装载和挖掘液压系统大多采用双定量泵合流液压系统或者单泵负载敏感液压系统。在双定量泵合流液压系统中，可通过单泵卸荷或双泵卸荷的方式，使系统发热量、能耗降低以及使液压泵与原动机具有一定程度的功率匹配效果；而在单泵负载敏感液压系统中，负载敏感泵通过负载敏感阀（装载端主阀或者挖掘端主阀）向作业机构（如铲斗油缸等）提供压力油，可通过控制油路对液压泵的变量控制机构进行控制，实现系统流量按需供给和分配的效果，从而降低系统发热量和能耗。

然而，上述液压系统与原动机的功率匹配程度有待改善，原因在于：原动机的输出功率大体等于液压系统消耗的功率加上用于整机行走的功率，即W_原=W_液+W_行，而整机在装载工况和挖掘工况下的作业功率均与液压系统消耗的功率大体相等，即W_装=W_挖=W_液；在装载工况下，整机通常需要移动，因此，原动机有部分功率（对应于W_行）用于行走需要，然而，当处于挖掘工况下时，整机通常无需行走，这部分功率无法应用到挖掘作业上，这样导致原动机在挖掘工况下的功率未能被充分利用。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供一种挖掘装载机及其液压系统，以提高挖掘装载机液压系统与原动机的功率匹配程度，提高原动机的功率利用率以及挖掘装载机在挖掘工况下的作业效率。

具体而言，本发明的挖掘装载机液压系统包括变量泵、装载端主阀、挖掘端主阀和控制装置；所述变量泵的进油口接于油箱，出油口分别通过所述装载端主阀和所述挖掘端主阀接于装载端负载和挖掘端负载；所述变量泵具有第一功率状态和第二功率状态以及功率状态切换单元，所述变量泵在所述第一功率状态下的最大输出功率小于在所述第二功率状态下的最大输出功率；所述控制装置用于在装载端负载工作时控制所述功率状态切换单元，使所述变量泵处于所述第一功率状态下，以及用于在挖掘端负载工作时控制所述功率状态切换单元，使所述变量泵处于所述第二功率状态下。

进一步地，所述功率状态切换单元包括功率电磁阀，所述功率电磁阀处于失电状态和失电状态中的一者时，所述变量泵处于所述第一功率状态下，所述功率电磁阀处于失电状态和得电状态中的另一者时，所述变量泵处于所述第二功率状态下。

进一步地，所述控制装置包括压力开关；所述压力开关的压力输入接口接于所述装载端主阀或者所述挖掘端主阀的负载反馈油口，所述压力开关的两个输出触点与所述功率电磁阀的电磁线圈处于同一电源回路中。

进一步地，所述控制装置包括行程开关和行程限位板；所述行程开关安装于挖掘装载机的驾驶室中的座椅上，所述行程开关与所述功率电磁阀的电磁线圈处于同一电源回路中，所述行程限位板安装于驾驶室中；在所述座椅朝向装载端时，所述行程开关的第一状态使所述变量泵处于所述第一功率状态下，在所述座椅转动朝向挖掘端时，所述行程限位板压住所述行程开关，所述行程开关的第二状态使所述变量泵处于所述第二功率状态下。

进一步地，所述变量泵为负载敏感泵，所述装载端主阀和所述挖掘端主阀均为负载敏感阀。

进一步地，所述变量泵为双恒功率泵。

进一步地，还包括三通梭阀，所述三通梭阀的两个输入端分别接于所述装载端主阀和所述挖掘端主阀的负载反馈油口，所述三通梭阀的输出端接于所述变量泵的变量调节机构。

在本发明的挖掘装载机液压系统中，变量泵具有两种功率状态，使用过程中，可选用合适的变量泵，使变量泵在第一功率状态下的第一最大输出功率满足装载作业需要，以及使变量泵在第二功率状态下的第二最大输出功率满足挖掘作业需要，并使该第二最大输出功率接近原动机的输出功率，这样在控制装置的操控下，当挖掘装载机处于装载作业时，液压系统处于小功率状态，而当处于挖掘作业时，液压系统切换至大功率状态；与现有技术相比，本发明能够使挖掘装载机具有大小两种功率状态，并且能够根据需要充分利用原动机的功率，既提高了挖掘装载机（在挖掘工况下）与原动机的功率匹配程度，减少了功率的浪费，也提高了挖掘工况时的作业效率。