[发明专利]矿用液压挖掘机动臂液压控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及液压挖掘机，特别涉及矿用液压挖掘机动臂再生下放及浮动集成控制系统。

背景技术

矿用液压挖掘机在大型露天矿中有着广泛的应用，动臂、斗杆是液压挖掘机的重要部件。动臂通过动臂油缸来驱动，斗杆通过斗杆油缸来驱动。动臂油缸负责动臂的抬升和下放，斗杆油缸负责斗杆的伸出和缩回。在挖掘作业过程中，斗杆油缸伸出以驱动斗杆进行挖掘。斗杆的端部具有铲斗，为使铲斗紧贴地面进行水平挖掘，须下放动臂，使动臂油缸根据地面的地形自由的伸缩，以保证铲斗的挖掘角固定不变，同时，在卸载完成后，须下放动臂到挖掘作业面。

现有技术的矿用液压挖掘机动臂控制系统如图1所示，该系统包括：动臂油缸1、无杆腔单向溢流阀2、主控制阀3、单向阀4、有杆腔单向溢流阀5、油箱6及用于连接的液压管路。其中主控制阀3是三位四通液压换向阀，当位于左位时，系统进油口P1经过单向阀4与动臂油缸1的无杆腔连通，动臂油缸1的有杆腔与油箱T连通；当位于右位时，系统进油口P1经过单向阀4与动臂油缸1的有杆腔连通，动臂油缸1的无杆腔与油箱T连通；当位于中位时，有杆腔、无杆腔和系统进油口P1、油箱T相互隔离。当位于中位时，无杆腔单向溢流阀2和有杆腔单向溢流阀5相互连通并连接至油箱6，当有杆腔受到冲击时，超过单向溢流阀2的设定压力，单向溢流阀2打开，有杆腔油液经单向溢流阀2回油箱6，同时无杆腔此时形成了部分真空，油液从油箱6经无杆腔单向溢流阀5进入无杆腔，补充油液；同理，当无杆腔受到冲击时，超过单向溢流阀5的设定压力时，单向溢流阀5打开，无杆腔油液经单向溢流阀5回油箱6，同时有杆腔此时形成了部分真空，油液从油箱6经无杆腔单向溢流阀2进入无杆腔。

现有的矿用液压挖掘机动臂控制系统控制原理是：先导压力油Pst1作用于主控制阀3的右端，主控制阀3换向到右位，压力油P1通过管路进入动臂油缸1的有杆腔，动臂油缸1的无杆腔通过管路回油箱，通过调节先导液压油Pst1的大小，控制主控制阀3的开口大小，从而控制动臂油缸的下放速度。现有技术的液压挖掘机动臂控制系统中，只是简单的控制动臂的下放速度，对由于自重产生的冲击能量，未能加以利用，造成了能量的浪费。

此外，在挖掘作业过程中，动臂、斗杆、铲斗相互铰接，形成工作装置，因此，当地面不平或斗杆挖掘时，会引起铲斗挖掘角度变化，而调整动臂可以带动铲斗，从而使挖掘角度不变。由于工作时地面通常是不平的，为保证挖掘角度不变，需要随时调整动臂油缸，增加了司机的操作强度，且影响了挖掘效率。

由上述可知，现有的液压挖掘机中，在挖掘过程中采用人为控制动臂的下放，既不节能，亦不能缓解司机的操作强度。

发明内容

本发明的目的旨在克服现有技术的缺点，充分利用动臂下放时自重产生的能量，且可以保证在挖掘过程中，使动臂油缸可以自动浮动作业。

为实现上述目的，本发明提出一种矿用液压挖掘机动臂液压控制系统，用于控制矿用液压挖掘机的动臂，所述液压控制系统包括动臂油缸和油箱，所述动臂油缸包括有杆腔、无杆腔和设置在所述有杆腔中的活塞杆，所述动臂连接于所述活塞杆，

所述液压控制系统还主控制阀、连接于系统进油口和所述主控制阀之间的单向阀、连接于所述油箱和所述无杆腔之间的无杆腔单向溢流阀、连接于所述油箱和所述有杆腔之间的有杆腔单向溢流阀及液压管路，

所述主控制阀具有左位、中位、第一右位和第二右位，当处于左位时系统进油口的油液流入所述无杆腔驱动所述活塞杆将所述动臂抬升；当处于中位时所述有杆腔、所述无杆腔、所述系统进油口和所述油箱相互隔离；当处于第二右位时所述动臂油缸无杆腔与有杆腔油液连通，使动臂能够浮动；当处于所述第一右位时所述系统进油口的油液流入所述有杆腔驱动所述活塞杆将所述动臂下放，并且所述动臂的自重使所述动臂油缸的无杆腔产生静压力并推动所述主控制阀换向到第二右位以实现所述动臂的再生下放。

在本发明一实施例中，由第二先导液压油作用于所述主控制阀的左控制口，以驱动所述主控制阀处于左位，由第三先导液压油作用于所述主控制阀的右一控制口，以驱动所述主控制阀处于第一右位。

在本发明一实施例中，所述液压控制系统还包括梭阀、第一液动换向阀、第二液动换向阀，所述第一液动换向阀和第二液动换向阀分别具有液压控制端，并且所述第一液动换向阀和第二液动换向阀分别连接于所述梭阀的两端，所述梭阀的出口的液压油作用于所述主控制阀的右二控制口，以驱动所述主控制阀处于第二右位。