[实用新型]一种液压挖掘机功率控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于工程机械所使用的液压控制系统技术领域，特别是涉及一种液压挖掘机功率控制系统。

背景技术

随着国内外基础设施建设放缓，液压挖掘机总体销量大幅萎缩。在细分领域，小型液压挖掘机主要用于市政工程和农村小型作业等场合，受到基础设施建设放缓影响小，销量稳定，成为各主机厂争夺市场份额的主战场，各厂家都在积极推出成本更低、油耗更低和工作效率更高的小型液压挖掘机。如CN200420041431.4公开的一种多功能小型液压挖掘机，它包括动力传动连接装置、回转装置、挖掘工作装置和液压控制系统，所述挖掘工作装置上安装有通用连接器，该通用连接器由连接器支架、销轴、可调挂钩、调距螺栓，防松螺母及其上支撑板、下支撑板组成；连接器支架上设有两销轴孔，两销轴孔通过销轴分别联于斗杆前端及铲斗油缸前端的连杆上，销轴孔和可调挂钩则与铲斗相联接；通过该通用连接器可更换铲斗。

各主机厂目前的做法主要有两种方式：改进液压元器件以提高液压系统效率和使用涡轮增压发动机增加发动机功率和扭矩。从小型液压挖掘机作业工况和制造经济性考虑，国内小型液压挖掘机多采用柴油发动机驱动带全功率限制(为避免负载功率过大使发动机憋熄火，给泵设置最高使用功率)的变量泵配并联式多路阀的动力传动系统组合。这给上述两种提高整机效率的方式带来困难：

1、从液压传动效率的特点分析，要提高其传动效率就要减少流体流动阻力，措施提高元件容积密封性、零件之间配合精度和通道的表面光洁度。由于泵、多路阀和马达等液压件多为铸造件，进一步提高制造精度和表面光洁度难度高、投入大；

2、采用带涡轮增压发动机以提高发动机功率和扭矩进而提高液压泵功率限制值，核心部件是涡轮增压器，全称为废气涡轮增压器，就是利用发动机废气来驱动涡轮叶片，来对空气进行压缩后注入发动机气缸内进行燃烧。使气缸内的燃烧会更加充分，从而产生更多的能量，在发动机相同排量的前提下，能大幅提升发动机的功率和扭矩，理论上大约40％左右。由于涡轮增压器是通过废气来驱动的，在发动机低转速工况下，废气排放量不足时，涡轮增压器不但无法带来动力的提升，反而还会因为阻碍排气产生动力响应迟滞现象，这就是涡轮迟滞效应。从图1发动机特性曲线上可以看出发动机低速下输出扭矩降低明显，但是液压泵负载扭矩只与外负载有关而和发动机转速无关，因此涡轮迟滞效应会使得提高液压泵功率受限(在低速下泵扭矩要低于发动机扭矩)。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于克服现有技术的不足，提供了一种液压挖掘机功率控制系统，本实用新型实现动态匹配发动机输出扭矩，以提高液压泵功率，实现充分利用发动机动力，提高液压挖掘机工作效率。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种液压挖掘机功率控制系统，包括发动机、液压泵、辅助控制阀和多路阀，所述液压泵包括斜盘式柱塞泵和功率调节器；所述发动机的输出轴通过联轴器与所述斜盘式柱塞泵的输入轴相连接；所述斜盘式柱塞泵的泵吸油口和泄油口均与第一油箱相连接；所述功率调节器包括推杆活塞、阀芯以及阀芯上的弹簧；

所述斜盘式柱塞泵的第一出油口分别与所述多路阀的第一进油口、辅助控制阀的第一进油孔道和推力活塞的第一活塞口相连通；所述斜盘式柱塞泵的第二出油口分别与所述多路阀的第二进油口、辅助控制阀的第二进油孔道和推力活塞的第二活塞口相连通；

所述第一出油口和第二出油口通过梭阀相连通，所述梭阀的出油口分别与所述阀芯的阀芯进油口和斜盘式柱塞泵上推力活塞的右端相连通；所述阀芯的阀芯出油口与所述斜盘式柱塞泵上推力活塞的左端相连通；

所述辅助控制阀的出油孔道与所述推杆活塞的第三活塞口相连通；所述辅助控制阀的回油孔道与第二油箱相连接；

所述功率调节器的压力调节平衡式为：Fac+(Fa1+Fa2)/2≦Fa，其中Fac为第三活塞口的压力，Fa1为第一活塞口的压力，Fa2为第二活塞口的压力，Fa为阀芯上弹簧的弹簧力。

进一步地，所述辅助控制阀包括阀体、梭阀组件和压力调节组件，所述阀体包括由内部孔道构成的功能区，所述功能区包括进油区、压力调节区和油路通断区；

所述进油区包括第一进油孔道、第二进油孔道、汇流通道和出油通道，所述第一进油孔道、第二进油孔道与所述汇流通道相连通，所述汇流通道与所述出油通道相连通；