[发明专利]一种可变再生控制结构及挖掘机

说明书

技术领域

本发明属于机械设备控制领域，涉及一种再生控制机构，尤其涉及一种可变再生控制结构及挖掘机。

背景技术

挖掘机通过动臂、斗杆、铲斗、回转的相互配合完成挖掘和卸载动作。挖掘速度和挖掘力是挖掘机整体性能体现的一个重要指标。其中，斗杆的动作速度和挖掘力又是影响整机挖掘速度和挖掘力的关键。进行挖掘动作时，斗杆阀芯切换至挖掘位置时，斗杆油缸大腔进油小腔回油，斗杆油缸伸出进行挖掘。

早期不具有再生功能的斗杆阀芯，挖掘时斗杆速度慢，并且由于斗杆自重迫使斗杆下降速度大于大腔进油量，导致大腔产生气穴现象，对斗杆油缸造成损伤。在再生型斗杆阀芯出现后，斗杆在挖掘过程中，通过减小斗杆小腔回油量，使一定量的回油通过斗杆阀芯内部提升阀芯，使之获得足够的压力差打开，从而将小腔液压油引入大腔。这一方面提高了斗杆的挖掘速度，另一方面也防止斗杆大腔压力过低产生气穴。

再生型斗杆阀芯虽然提高了斗杆的挖掘速度，防止了大腔气穴现象的产生。但是，为了实现再生功能，必须减小斗杆小腔的回油面积，使阀芯内部小阀芯获得足够的压力差，从而使斗杆小腔和大腔联通。在挖掘过程中负载逐渐增大，当斗杆大腔压力大于小腔时，阀芯内单向阀无法打开，大腔和小腔油路断开不再生。此时由于小腔侧回油面积较小，回油背压大，斗杆的挖掘力减小，造成挖掘无力现象。

传统可变再生结构使用斗杆油缸无杆腔压力进行控制，实现可变再生阀芯的开启与关闭，但其可变再生控制部分大多存在加工难、控制不稳定、增加了生产和调试成本的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明通过采用控制器决定先导油口压力，控制可变再生阀芯的启闭及开启量，具有控制稳定、简化结构、加工容易、成本低、容易布局的优点。

为达到上述目的，具体技术方案如下：

一方面，提供一种可变再生控制结构，适用于挖掘机的油缸的再生，所述油缸中包括大腔和小腔，所述大腔和小腔之间设有再生阀，所述可变再生控制结构包括控制器和可变再生阀，所述可变再生阀上设有阀体、先导阀块和可变再生阀芯，所述阀体内设有第一腔和第二腔，所述可变再生阀芯可移动的设于所述阀体内，所述可变再生阀芯分别与所述第一腔和第二腔相连，所述可变再生阀芯内设有通道，所述可变再生阀芯通过移动控制所述第一腔和第二腔通过通道连通或断开，所述先导阀块与所述可变再生阀芯相连，所述先导阀块通过控制所述可变再生阀芯的移动控制所述第一腔和第二腔的通断，所述第一腔与挖掘机的油箱相连，所述第二腔与所述油缸的小腔相连，所述控制器与所述先导阀块相连，所述控制器通过控制所述先导阀块控制所述可变再生阀内第一腔和第二腔的通断。

优选的，还包括比例减压阀，所述控制器通过所述比例减压阀与所述可变再生阀相连，所述控制器通过所述比例减压阀控制所述先导阀块。

优选的，所述控制器根据所述挖掘机的状况控制所述可变再生阀内第一腔和第二腔的通断，当所述挖掘机空载时，所述控制器控制所述可变再生阀内第一腔和第二腔的断开；当所述挖掘机进行挖掘时，所述控制器控制所述可变再生阀内第一腔和第二腔的连通及连通时开口的开度。

优选的，所述挖掘机的状况包括发动机的失速值，当所述失速值相对于标准值较大时，所述挖掘机为挖掘状态；当发动机失速值相对于标准值较低时，所述挖掘机为空载状态，所述标准值通过调试时测定。

优选的，所述挖掘机的状况包括主泵压力，当主泵压力低于阙值时，所述控制器控制所述可变再生阀内第一腔和第二腔的连通时开口的开度。

优选的，所述阙值为6～8MPa。

优选的，可变再生阀内还设有弹性元件，所述先导阀块与所述可变再生阀芯的一端相连，所述弹性元件与所述可变再生阀芯的另一端相连。

优选的，所述可变再生阀芯上的通道包括相通的节流孔和回油孔，所述节流孔包括设于所述可变再生阀芯表面圆周分布的圆孔。

优选的，所述挖掘机的油缸为斗杆油缸。

另一方面，提供一种挖掘机，包括如上述的可变再生控制结构。

相对于现有技术，本发明的技术方案的优点有：

1，即使在各种工作状态下切换，斗杆油缸腔压力不断变化，也能够保证斗杆工作稳定，不发生抖动现象；

2，整体结构简单，加工容易、成本低，既可集成在多路控制阀内部，也可单独设置阀块，容易布局；

3，无需引出斗杆油腔压力作为先导控制，简化了结构；

4，控制策略简单直接，调试容易；

5，没有液动力，工作稳定；

6，效果良好，动作稳定，斗杆动作无抖动，同时有效降低斗杆挖掘时的小腔背压，降低了油耗。