[实用新型]直线行走控制阀、直线行走控制系统和挖掘机

说明书

技术领域

本实用新型涉及工程机械液压控制技术领域，特别涉及一种直线行走控制阀、直线行走控制系统和挖掘机。

背景技术

一些工程机械要求在作业时保持直线行走，例如广泛应用于工业与民用建筑、农田水利、道路桥梁、矿山采掘、市政等工程施工中的挖掘机，其工作环境恶劣，复合动作频繁，尤其在进行越过沟渠或者爬坡下坡等作业时，需要实现直线行走和其他上车执行机构(动臂、斗杆、铲斗、回转等)的复合动作，通常把这种在前进或后退的同时操纵回转、动臂或铲斗动作的复合动作称为行走复合动作。

目前常用的挖掘机液压系统中通常设有两个主泵，当挖掘机只行走而上车执行机构不工作时，两个主泵分别独立给左右行走马达供油，由于两个主泵的输出流量相等，且液压油只供给行走马达，因此流经左右行走马达的流量相等，左右行走马达的转速相同，从而挖掘机能够实现直线行走；而当挖掘机执行行走复合动作时，左右行走马达以及上车执行机构均处于工作状态，此时其中一个泵既要给行走马达供油，又要给上车执行器供油，而另一个泵则只给行走马达供油，这就导致流入左右行走马达的流量不再相等，挖掘机于是就容易向供油流量较少的行走马达一侧跑偏，造成挖掘机无法再保持直线行走。

为了提高挖掘机在执行行走复合动作时的直线行走能力，目前所采用的技术手段是在挖掘机液压系统中设置直线行走阀，该直线行走阀开启以后，液压系统由原来的两个主泵分别为两侧行走马达供油，变为一个主泵只为左右行走马达供油，而另一个主泵则为上车执行器供油，这就使得行走系统从复合工况中独立出来，从而达到提高挖掘机直线行走能力的目的。

然而，这种设置直线行走控制阀的技术方案，其只能在左右行走马达的负载相同时才能使挖掘机保持直线行走，而一旦左右行走马达的负载不同，挖掘机还是会出现跑偏甚至转弯的问题，这是由于负载不同导致两侧行走马达的进油油路上的压力不同，负载大的一侧压力较大，负载小的一侧压力较小，而液压油总是从高压区流向低压区，因此虽然直线行走控制阀开启后只有一个主泵为左右行走马达供油，但当负载不同时该主泵也无法再等量地为左右行走马达供油，而是会向负载较小、压力较小一侧的行走马达提供更多的液压油，进而导致挖掘机无法保持直线行走。而且由于挖掘机的工作环境通常复杂且恶劣，挖掘机实际行走时左右行走马达受到相同负载的概率很小，甚至通常两侧负载会差别较大，比如挖掘机整车倾斜时，水平高度较低一侧的履带受到的负载要远大于水平高度较高一侧的履带，单泵所提供的液压油大多流向水平高度较高一侧履带的马达，此时采用直线行走阀的结果是挖掘机向低履带一侧跑偏甚至转弯，这不仅无法达到控制挖掘机保持直线行走的目的，甚至反而还会影响施工安全。

针对直线行走控制阀所存在的上述问题，目前一种解决方法是采用电气控制方案，利用电气元件采集进入左右行走马达的流量，并通过控制器控制其流量相等以实现直线行走，例如专利号为CN102888873A的专利利用流量传感器分别采集进入左右行走马达的流量，然后将流量信号传递给行走控制器，通过行走控制器对流量信号进行对比分析，输出信号控制增设的电液比例压力阀的输出压力，以调整行走马达控制阀的开度，使进入左右行走马达的流量相等来实现目的。

然而，这种采用电气控制的方案需要在系统中增加设置各种电气元件，成本较高，以CN102888873A的专利为例，系统需要增设六个流量传感器、两个行走控制器、四个单向电液比例压力控制阀和一个压力开关，成本在万元以上。而且，由于系统引入了较多的电气元件，并且呈串联连接，使得系统本身的可靠性降低，尤其是在作业频繁、负载切换较快的挖掘机械领域，设置串联结构连接的电气系统，会使整机可靠性相对更差。此外，基于增设的电气元件的特点，单向电液比例压力控制阀安装在多路阀先导油路上，行走控制器设置在驾驶室内，流量传感器安装在左右履带行走马达覆盖件内，由于分布较分散，所以检修时安装拆卸不便，甚至会出现因马达覆盖件内空间不足以安装上述数量的流量传感器而需要进行车架改装的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种直线行走控制阀、直线行走控制系统和挖掘机，将本实用新型的直线行走控制阀应用于需要直线行走的工程机械的液压系统中，能够使工程机械在两侧行走马达的负载不同时仍然保持直线行走，确保施工安全。