驾驶室升降控制油路、液压系统和挖掘机的制作方法

1.本实用新型涉及一种液压系统，更具体地说，涉及一种驾驶室升降控制油路、液压系统和挖掘机。


背景技术：

2.随着液压挖掘机的广泛应用，在一些细分作业工况，如：码头、港口、铁路货运站、河道、钢厂、森林等，有抓料机、抓钢机、加长臂、森林伐木机等一些特殊的移动设备得到了普遍的应用。在实际工作时，会出现物料太高、货运车厢高度较高、船舱和河道太深、森林中树叶繁茂，如果采用常规的固定驾驶室，驾驶员视野受限，无法满足细分作业工况要求。容易被拉断，影响工作效率。
3.驾驶室采用固定加高式的，满足了最高视野要求，但高度不能调节，在运输或转场时，由于驾驶室高度较高，在道路运输时会出现超高现象，难以通过有高度限制的区域，给运输带来不必要的麻烦，只能采用临时拆除加高驾驶室方法来解决，到现场后再进行安装。
4.为解决视野的问题，也有采用在挖掘机斗杆前端加装高清摄像头，驾驶室内加装显示屏的方式，整机工作时使驾驶员在驾驶室内能看到具体的作业工况。但前端摄像头受粉尘影响较大，粉尘很容易覆盖在摄像头表面，导致画面效果非常模糊，需要定期清理检查。液压挖掘机工作时需要经常振动，导致摄像头故障率极高。
5.对于解决视野问题，由于固定式加高驾驶室和加装摄像头存在不足，现有挖掘机上增加可升降的驾驶室。驾驶室的升降通常以液压油缸作为举升动力部件，因此如何控制升降油缸并方便使用便称为当前驾驶室可升降挖掘机的新问题。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题是现有驾驶室升降的问题，而提供一种驾驶室升降控制油路、液压系统和挖掘机，方便驾驶室的升降操作。
7.本实用新型为实现其目的的技术方案是这样的：构造一种驾驶室升降控制油路，其特征在于包括用于举升驾驶室的升降油缸、用于控制升降油缸伸缩的三位四通电磁阀、连接在三位四通电磁阀与升降油缸之间的双向平衡阀、节流阀、两位两通电磁阀。
8.所述三位四通电磁阀的进油口与压力油进油油路连接，回油口与回油油路连接。所述节流阀与所述两位两通电磁阀串联在所述升降油缸的大腔与回油油路之间。
9.本实用新型中的驾驶室升降控制油路，用于控制驾驶室的升降，方便驾驶室的升降操作。
10.上述驾驶室升降控制油路中，还包括手动球阀，所述手动球阀与所述两位两通电磁阀并联。当电气控制发生故障时，可通过开启手动球阀，实现升降油缸在驾驶室重力的作用下制动回收而使驾驶室下降。
11.上述驾驶室升降控制油路中，还包括减压阀，所述压力油进油油路经所述减压阀与所述三位四通电磁阀的进油口连通，减压阀的回油口与回油油路连接。由于驾驶室的升
降属于轻载，升降所需压力油的压力较低。通过减压阀减压，可以将驾驶室升降控制油路连接于机器上工作液压系统的高压供油油路，驾驶室升降可不独立设置液压泵，使用机器为工作装置提供压力油的液压泵作为动力来源，从而简化驾驶室升降系统的结构，降低成本；同时可避免主控阀连接油路上负载变化时对驾驶室升降控制油路产生液压冲击。
12.上述驾驶室升降控制油路中，驾驶室升降控制油路还包括可调节流阀，所述减压阀经所述可调节流阀与所述三位四通电磁阀的进油口连通。通过调节可调节流阀的过流面积，可实现驾驶室升降速度快慢的调节。
13.本实用新型为实现其目的的技术方案是这样的：构造一种液压系统，包括负流量液压控制系统，其特征在于还包括前述的驾驶室升降控制油路、两位三通电磁阀、梭阀、先导压力油源；所述压力油进油油路与所述液压泵的泵口连接，回油油路与液压油箱连接；
14.两位三通电磁阀的p口与所述先导压力油源连接，t口与液压油箱连接，a口同时与所述梭阀的第一进油口和负流量液压控制系统中主控阀的中位切断阀的液控端连接；a口择一与t 口或p口导通；
15.所述梭阀的第二进油口与所述主控阀的负反馈口连接，梭阀的出油口与所述负流量液压控制系统中液压泵的负反馈口连接。
16.在上述液压系统中，驾驶室升降可不独立设置液压泵，使用机器为工作装置提供压力油的液压泵作为动力来源，从而简化驾驶室升降系统的结构，降低成本。
17.上述液压系统中，所述负流量液压控制系统中的液压泵包括吸油口均与液压油箱连接的第一液压泵和第二液压泵，主控阀包括进油口与第一液压泵泵口连接的第一联主控阀、进油口与第二液压泵泵口连接的第二联主控阀；
18.所述压力油进油油路与第一液压泵的泵口连接，所述梭阀的第二进油口与所述第一联主控阀的负反馈口连接，梭阀的出油口与所述第一液压泵的负反馈口连接；所述第二联主控阀的负反馈口与所述第二液压泵的负反馈口连接。进一步地，所述先导压力油源为先导泵。
19.本实用新型为实现其目的的技术方案是这样的：构造一种挖掘机，其特征在于具有前述的液压系统。该液压系统采用负流量控制，在需要进行驾驶室升降操作时，驾驶室升降控制油路从负流量液压系统的液压泵处获取液压油，用于驾驶室的举升，从而实现驾驶室的举升无需单独设置液压泵，简化结构，降低成本。
20.本实用新型与现有技术相比，驾驶室升降控制油路用于控制驾驶室的升降，方便驾驶室的升降操作；负流量液压系统为驾驶室升降控制油路提供驾驶室升降的压力油，实现驾驶室的举升无需单独设置液压泵，简化结构，降低成本。
附图说明
21.图1是本实用新型驾驶室升降控制油路的原理图。
22.图2是本实用新型挖掘机的原理图。
23.图中零部件名称及序号：
24.液压油箱1、液压泵2、主控阀3、中位切断阀31、左升降油缸4、右升降油缸5、节流阀6、左双向平衡阀7、右双向平衡阀8、升降控制阀组9、下降电磁阀10、手动球阀11、电磁阀12、梭阀13。
具体实施方式
25.下面结合附图说明具体实施方案。
26.如图1所示，本实施例中的驾驶室升降控制油路，包括用于举升驾驶室的升降油缸、用于控制升降油缸伸缩的升降控制阀组9、双向平衡阀、节流阀6、两位两通电磁阀10、球阀 11。
27.升降油缸采用两根，分别为左升降油缸4、右升降油缸5。对应地双向平衡阀包括左双向平衡阀7、右双向平衡阀8。
28.升降控制阀组9包括三位四通电磁阀90、减压阀91、可调节流阀92，减压阀91和可调节流阀92串联连接，三位四通电磁阀90的进油口经串联的可调节流阀92和减压阀91与压力油进油油路93连接，三位四通电磁阀90和减压阀91的回油口与回油油路94连接。
29.三位四通电磁阀90的两工作油口通过左双向平衡阀7与左升降油缸4的大腔和小腔连接，通过右双向平衡阀8与右升降油缸5的大腔和小腔连接。
30.左升降油缸4和右升降油缸5的大腔均与节流阀6连接，节流阀6与两位两通电磁阀10 的一端连接形成串联，球阀11与两位两通电磁阀10并联，两位两通电磁阀10的另一端与回油油路94连接。
31.在本实施例中，三位四通电磁阀90处于中位时，升降油缸保持静止；处于左位时，升降油缸伸出，实现驾驶室升高；处于右位时，升降油缸回缩，实现驾驶室降低。
32.图2示出了本实施例中挖掘机的液压系统，该液压系统包括负流量液压控制系统和前述的驾驶室升降控制油路、两位三通电磁阀12、梭阀13、先导压力油源。
33.负流量液压控制系统中的液压泵2包括第一液压泵和第二液压泵，主控阀3包括第一联主控阀和第二联主控阀。第一液压泵和第二液压泵的吸油口均与液压油箱1连接，第一液压泵的泵口与第一联主控阀的进油口p1口连接，第二液压泵的泵口与第二联主控阀的进油口 p2连接。在第一联主控阀的阀后中位油路上设置有第一中位切断阀31，第一中位切断阀31 的液控端为xbp1口，第一中位切断阀的阀后设置有负反馈口n1口。在第二联主控阀的阀后中位油路上设置有第二中位切断阀，第二中位切断阀的液控端为xbp2口，第二中位切断阀的阀后设置有负反馈口n2口。
34.第一联主控阀和第二联主控阀用于控制挖掘机上的液压执行件(图中未示出)，例如动臂油缸、斗杆油缸、铲斗油缸或回转马达、行走马达等。
35.在本实用新型中，液压泵也可以只有单泵，即只有第一液压泵，主控阀可以是多联，也可以是单联。在单泵供油时，各主控阀的负反馈信号经梭阀(或梭阀组)选择后传递至梭阀 13的第二进油口。只有一联主控阀时，主控阀的负反馈信号直接传递至梭阀13的第二进油口。
36.压力油进油油路93与第一液压泵的泵口连接，梭阀13的第二进油口与第一联主控阀的负反馈口n1口连接，梭阀13的出油口与第一液压泵的负反馈口pi1口连接；第二联主控阀的负反馈口n2口与第二液压泵的负反馈口pi2口连接。先导压力油源由先导泵构成。
37.两位三通电磁阀12的p口与先导泵的泵口pi口连接，t口与液压油箱1连接，a口同时与梭阀12的第一进油口和第一联主控阀的中位切断阀31的液控端连接；a口择一与t口或p 口导通。
38.本实施例中挖掘机驾驶室的升降作业过程如下：
39.在驾驶室上升作业时，驾驶员按下控制上升的电气开关按钮，此时升降控制阀组9的电磁铁dt1和两位三通电磁阀12电磁铁dt同时得电，三位四通电磁阀处于左位，先导泵输出的先导油从两位三通电磁阀12的p口进入、a口流出到第一联主控阀的xbp1口，第一中位切断阀换向自动切断负流量控制系统的第一联主控阀的中位油路。第一液压泵从p1口输出的液压油液进入第一联主控阀后油路被切断，只能进入到升降控制阀组9，经过升降控制阀组9 内的减压阀和可调节流阀进入到三位四通电磁换向阀进油口，通过三通接头分别流向左双向平衡阀7和右双向平衡阀8，最终进入到左升降油缸和右升降油缸的无杆腔(大腔)，左升降油缸和右升降油缸的有杆腔(小腔)油液流回液压油箱1，实现驾驶室上升。
40.在驾驶室下降作业时，驾驶员按下控制下降的电气开关按钮，此时升降控制阀组9的电磁铁dt2和两位三通电磁阀12电磁铁dt同时得电，三位四通电磁阀处于右位，先导泵输出的先导油从两位三通电磁阀12的p口进入到第一联主控阀的xbp1口，第一中位切断阀换向自动切断负流量控制系统的第一联主控阀的中位油路。第一液压泵2输出的油液进入到升降控制阀组9，经过升降控制阀组9内的减压阀和可调节流阀进入到三位四通电磁换向阀进油口，通过三通接头分别流向左双向平衡阀7和右双向平衡阀8，最终进入到左升降油缸和右升降油缸的有杆腔，左升降油缸和右升降油缸的无杆腔油液流回液压油箱1，实现驾驶室下降。
41.在驾驶室升降时，先导泵输出的先导油，经过两位电磁阀12后到梭阀13的第一进油口、梭阀13的出油口输出信号进入到第一液压泵pi1口，通过第一液压泵上的变量机构将主泵排量变小，小排量输出的液压油足于能满足驾驶室升降速度要求，减小不必要的油液输出。
42.在液压挖掘机正常工作时，驾驶室需要升降到合适的位置，通过左双向平衡阀7和右双向平衡阀8，分别将左升降油缸4和右升降油缸5油路锁死，使驾驶室保持在相应的高度。通过主控阀3的n1口到第一液压泵的负反馈口pi1口之间的油路，和第二联主控阀的n2口到第二液压泵的负反馈口pi2口正常连接，液压挖掘机自动恢复到正常的负流量控制液压系统逻辑。
43.液压泵输出高压油主要是进入主控阀3，通过相应阀片来控制液压挖掘机的各主要动作，所以工作压力比较高，驾驶室升降负载比较小，需通过升降控制阀组9内部的减压阀进行减压，输出满足升降负载的工作压力，减少因压力高带来的启动和停止冲击。通过升降控制阀组9内部的可调节流阀，可调节驾驶室升降速度大小，使升降过程能平稳可靠。
44.在紧急情况下，如挖掘机整机电控系统发生故障，或驾驶员晕厥无意识情况下，可以通过平台上的手动球阀，安全降下驾驶室；在升降控制回路或发动机发生故障时，可以通过驾驶室内的紧急开关控制两位两通电磁阀，安全降下驾驶室。左右升降油缸无杆腔到紧急下降控制阀的回路上，增加有节流阀6，有效控制驾驶室自动下落速度，避免出现加速下降带来的风险。升降控制阀组采用y型机能，通过下降电磁阀和手动球阀应急降落驾驶室时，升降油缸的有杆腔可通过换向阀中位和双向平衡阀串的单向阀，从油箱进行补油防止出现吸空现象，有效保护油缸，延长油缸使用寿命。
45.本实施例的负流量升降液压系统，针对挖掘机负流量系统，在不额外增加、改变液压泵和主控阀情况下，实现驾驶室的平稳升降，又可以在任意位置随意启停，升降时使液压泵按最小排量输出，减小多余流量的损耗。紧急情况下，处于安全考虑，在驾驶室内和地面
上均可控制下降的功能。